智能化一次设备与状态监测.ppt
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1、思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.变电站智能化设备与状态监测系变电站智能化设备与状态监测系统解决方案统解决方案Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.1主要内容主要内容变电站智能设备状态监测系统解决方案概变电站智能设备状态监测系统解决方案概述述 变电站智能设备状态监测系统详细设计变电站智能设备状态监测系统详细设计Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectric
2、Co.,Ltd.AllRightsReserved.2变电站智能设备状态监测系统解决方案概述变电站智能设备状态监测系统解决方案概述整体方案整体方案站内系统结构站内系统结构方案概述方案概述系统特点系统特点 Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.3整体方案整体方案智能变电站状态监测中心系统由监测中心智能变电站状态监测中心系统由监测中心系统软件和各变电站的状态监测系统共同系统软件和各变电站的状态监测系统共同组成。中心通过电力通信网络连接各变电组成。中心通过电力通信网络连接各变电站(应用站(应
3、用IEC61850标准或标准或104规约或规约或B/S结结构访问服务),获取各变电站的实时信息,构访问服务),获取各变电站的实时信息,和评价结果,同时可以调用各变电站内的和评价结果,同时可以调用各变电站内的设备历史数据、特征曲线等信息。设备历史数据、特征曲线等信息。各变电站状态监测系统还可以通过电力通各变电站状态监测系统还可以通过电力通信网络及路由器实现信息共享,为智能电信网络及路由器实现信息共享,为智能电网的互动性、共享性要求做好有力的支撑。网的互动性、共享性要求做好有力的支撑。Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.A
4、llRightsReserved.4状态监测中心系统结构框图状态监测中心系统结构框图 路由器交换机远方数据处理及通信装置交换机主变压器监测功能组主IED(由通用检测单元装置兼任)铁芯电流专业检测单元油色谱专业检测单元GPS以太网以太网B/S结构104状态监测站VDU打印机IEC61850电力数据通信网过程层交换机GIS监测功能组主IED(由通用检测单元装置兼任)避雷器专业检测单元局部放电专业检测单元IEC61850过程层交换机交换机其他变电站。监测中心/远方调度IEEE1588网络对时方式Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,L
5、td.AllRightsReserved.5站内系统结构站内系统结构智能设备系统框图Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.6方案概述方案概述本方案采用思源电气的智能组件平台,接本方案采用思源电气的智能组件平台,接入思源电气在市场上成熟的油色谱在线监入思源电气在市场上成熟的油色谱在线监测系统;铁芯电流在线监测系统;避雷器测系统;铁芯电流在线监测系统;避雷器在线监测系统;断路器机械特性在线监测在线监测系统;断路器机械特性在线监测系统,其中包括断路器分合闸线圈电流波系统,其中包括断路器分合闸
6、线圈电流波形、储能电机工作状态;断路器网络化操形、储能电机工作状态;断路器网络化操控、数字化测量等智能化设备。控、数字化测量等智能化设备。思源电气作为智能变电站状态监测系统的思源电气作为智能变电站状态监测系统的集成供应商,能够提供较为完备的站级智集成供应商,能够提供较为完备的站级智能设备状态监测的系统解决方案。能设备状态监测的系统解决方案。Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.7变电站设备需求变电站设备需求表1.变压器智能化项目功能组项目设备选型安装位置实现功能要求控制冷却器UDM-5
7、02-T合并单元变压器智能组件柜控制风扇4组,8个控制结点实现智能组件控制有载分接开关UDM-502-T合并单元变压器智能组件柜有载调压的控制实现智能组件控制测量集成 CTUDM-502-T合并单元智能组件柜测量数字化IEC61850-9-2 监测顶层油温BWY-804J(TH),UDM-502-T合并单元智能组件柜2个测温点DC420mA电流底层油温BWY-804J(TH),UDM-502-T合并单元智能组件柜2个测温点DC420mA电流光纤绕组测温-智能组件柜通道数变送器接口不用传感器,用公式计算得到油中溶解气体TROM-600HW-SD,UDM-502-T合并单元智能组件柜8气+微水监测
8、485接口油中水分铁心接地电流TIC-I-SD,UDM-502-T合并单元智能组件柜1个电流通道穿心CT主油箱气体压力光纤压力传感器,UDM-502-T合并单元主变本体气体压力变送输出DC4-20mA局部放电DMS局放监测设备主变本体,智能组件柜局部放电的超高频信号外置式传感器Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.8变电站设备需求变电站设备需求表2.GIS智能化项目功能组项目设备选型安装位置实现功能要求控制网络化操动控制UDM-502-G合并单元GIS智能组件柜GOOSE跳合闸包括同一
9、间隔隔离开关、接地开关等,支持顺序操作测量GIS互感器UDM-502-G合并单元GIS智能组件柜测量数字化智能组件集成合并单元监测位置信息UDM-502-G合并单元GIS智能组件柜开关、刀闸的位置空结点气体密度埃肯GIS智能组件柜共50点485信号SF6气体水分分合闸线圈电流波形UDM-502-G合并单元GIS智能组件柜机械特性4-20mA分合闸时间UDM-502-G合并单元GIS智能组件柜机械特性4-20mA储能电机工作状态UDM-502-G合并单元GIS智能组件柜机械特性4-20mA局部放电PSDGIS智能组件柜共48点数IEC61850避雷器状态JC1-10/800GIS智能组件柜泄漏电
10、流、动作次数4-20mASieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.9变电站设备需求变电站设备需求功能组项目设备选型安装位置实现功能要求测量10kV开关柜在线测温QS-Safe1000光纤光栅在线测温系统智能组件柜在线测温输出485接口表3.10kV开关柜Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.10变电站设备需求变电站设备需求功能组项目设备选型安装位置状态监测平台状态可视化SHR-50
11、00SD主控室基本告警功能可编程专家诊断系统表4.状态监测平台Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.11系统特点系统特点我们提供的变电站智能设备状态监测系统方案,我们提供的变电站智能设备状态监测系统方案,充分结合了公司自身技术、生产、市场优势,提充分结合了公司自身技术、生产、市场优势,提供国际先进的供国际先进的TROM-600HW-SD智能油色谱在线智能油色谱在线监测系统、监测系统、TIC-I-SD智能铁芯电流在线监测系统、智能铁芯电流在线监测系统、JC1-10/800避雷器在线监测系
12、统、避雷器在线监测系统、SD-CB-CBM断路器状态监测系统,同时可以断路器状态监测系统,同时可以方便地接入方便地接入市场市场上成熟的上成熟的ECOM公司的公司的SF6微水监测系统,而且微水监测系统,而且该变电站智能设备状态监测系统对于加拿大该变电站智能设备状态监测系统对于加拿大OPSENS公司的光纤压力监测系统同样可以方便公司的光纤压力监测系统同样可以方便接入。该变电站智能设备状态监测系统提供了其接入。该变电站智能设备状态监测系统提供了其他站内在线监测子系统的接入兼容接口,使系统他站内在线监测子系统的接入兼容接口,使系统扩展及升级扩展及升级非常便利。非常便利。Sieyuan Electric
13、思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.12系统特点系统特点思思源源电电气气变变电电站站智智能能设设备备状状态态监监测测系系统统,由由功功能能传传感感变变送送器器、智智能能组组件件柜柜、系系统统层层网网络络、状状态态监监测测 系系 统统 软软 件件 有有 机机 组组 成成。通通 信信 协协 议议 完完 全全 符符 合合IEC61850标标准准,模模型型符符合合IEC61850-90-3的的标标准准框框架架。遵遵循循Q/GDW XXX-2009高高压压设设备备智智能能化化技技术术导导则则,融融合合了了数数学学模模型型、模
14、模式式识识别别、数数据据挖挖掘掘等等先先进进工工具具的的专专家家系系统统,使使系系统统具具有有“测测量量数数字字化化、控控制制网网络络化化、分分析析就就地地化化、状状态态可可视视化化、功能一体化、信息互动化功能一体化、信息互动化”的特征。的特征。Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.13系统详细设计系统详细设计智能组件设计智能组件设计组网方案设计组网方案设计状态监测系统状态监测系统Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,L
15、td.AllRightsReserved.14智能组件平台智能组件平台可灵活扩展,具备下列功能:可灵活扩展,具备下列功能:接入电子式接入电子式PT、CT;模拟量输入(模拟量输入(420mA,05V)及可编程的)及可编程的485/CAN接口,可方便接口,可方便接入各式传感器;接入各式传感器;可监视并控制断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关等;可监视并控制断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关等;集成保护、测控、计量功能;集成保护、测控、计量功能;具有具有PT并列、电压切换功能;并列、电压切换功能;智能组件与系统层间实时传输智能组件与系统层间实时传输SMV、GOOSE报文,支持报文,支持站域
16、保护;站域保护;网络满流量时保证网络满流量时保证GOOSE响应的实时性,可靠抵御网络响应的实时性,可靠抵御网络风暴;风暴;支持支持IEEE1588-2008或秒脉冲对时;或秒脉冲对时;能够适应户外运行环境,工作温度范围能够适应户外运行环境,工作温度范围-40+85;Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.15智能组件柜的环境适应能力智能组件柜的环境适应能力电磁兼容能力,可适电磁兼容能力,可适应智能组件柜内强电应智能组件柜内强电磁干扰环境;磁干扰环境;电磁兼容性电磁兼容性能能电压渐变抗扰度
17、电压渐变抗扰度+20%+20%-20%-20%电压暂降和短时中电压暂降和短时中断抗扰度断抗扰度50%50%暂降暂降0.1s0.1s,中断,中断0.05s0.05s浪涌(冲击)抗扰浪涌(冲击)抗扰度度4 4级级电快速瞬变脉冲群电快速瞬变脉冲群抗扰度抗扰度4 4级级振荡波抗扰度振荡波抗扰度3 3级级静电放电抗扰度静电放电抗扰度4 4级级工频磁场抗扰度工频磁场抗扰度5 5级级脉冲磁场抗扰度脉冲磁场抗扰度5 5级级阻尼振荡磁场抗扰阻尼振荡磁场抗扰度度5 5级级射频电磁场辐射抗射频电磁场辐射抗扰度扰度3 3级级Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectri
18、cCo.,Ltd.AllRightsReserved.16IEC61850标准服务支持标准服务支持基于基于SISCO通信标准库开发的通信标准库开发的IEC61850-8-1的站层通信协议标准的站层通信协议标准MMS;支持过程层实时状态量采集和命令控制的支持过程层实时状态量采集和命令控制的IEC61850-8-1的的GOOSE协议标准;协议标准;支持过程层模拟量电流、电压的采样值服支持过程层模拟量电流、电压的采样值服务务IEC61850-9-2标准格式;标准格式;Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsRe
19、served.17IEC61850标准互操作标准互操作工具支撑最新工具支撑最新IEC61850变电站配置文件变电站配置文件Schema语语法校验功能保证了模型、服务的配置文件互操作性;法校验功能保证了模型、服务的配置文件互操作性;灵活的映射规则管理方案保证了应用模型的标准互灵活的映射规则管理方案保证了应用模型的标准互操作(模型标准化存在地区差异);操作(模型标准化存在地区差异);各种开入、开出虚端子设计使得装置之间的信号连各种开入、开出虚端子设计使得装置之间的信号连接配置的标准化;接配置的标准化;系统配置工具一、二次一体化设计,系统配置工具一、二次一体化设计,SSD和和FUN;KEMA一致性认
20、证是满足一致性认证是满足IEC61850互操作的基本互操作的基本要求;要求;Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.18KEMA认证认证Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.19智能变压器建模实例智能变压器建模实例逻辑节点逻辑节点智能变压器模型智能变压器模型Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRig
21、htsReserved.20逻辑节点逻辑节点变压器:变压器:(power transformer)类型类型名称名称默认关联默认关联逻辑节点逻辑节点默认默认terminal数数PTR变压器YPTRYEFNYLTCYPSH2卷变默认下跟2个绕组,3卷默认跟3个绕组(PTW)PTW变压器绕组1 (这里将这里将YEFN及及YPSH都列了出来,其中都列了出来,其中YEFN为消弧线圈,为消弧线圈,YPSH为避雷器为避雷器)Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.21智能变压器模型智能变压器模型变压器
22、独立建立间隔。一次设备用PTR、PTW等建模。过程层接口LN固定包括YPTR、YLTC。如下为示例:Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.22组网方案组网方案智能组件柜智能组件柜变压器智能组件柜方案变压器智能组件柜方案断路器智能组件柜方案断路器智能组件柜方案测量数字化方案测量数字化方案避雷器监测方案避雷器监测方案Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.23变压器智能组件柜方案变压
23、器智能组件柜方案状态监测项目状态监测项目智能组件柜设计方案智能组件柜设计方案状态监测设备介绍状态监测设备介绍变压器监测系统安装图变压器监测系统安装图Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.24变压器状态监测项目变压器状态监测项目监测内容:监测内容:电子式互感器:电流数字化电子式互感器:电流数字化主油箱气体压力:光纤压力传感器主油箱气体压力:光纤压力传感器顶层油温和底层油温:铂电阻顶层油温和底层油温:铂电阻油中气体分析及油中微水:油色谱(油中气体分析及油中微水:油色谱(8气气+微水)微水)
24、铁芯接地电流铁芯接地电流:选用穿心:选用穿心CT检测技术检测技术Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.25智能组件的设计原则各功能模块完全电气隔离内部信息只在智能组件内部站域共享信息连接至网络根据功能装置独立Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.26变压器智能组件柜设计方案一变压器智能组件柜设计方案一仅含一次设备的状态监测仅含一次设备的状态监测 Sieyuan Electric
25、思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.27变压器智能组件柜设计方案二变压器智能组件柜设计方案二含控制、保护、跳闸,提供完整的一体化智能设备解决方案含控制、保护、跳闸,提供完整的一体化智能设备解决方案 Sieyuan Electric思源电气思源电气CopyrightSieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.28智能组件柜方案说明智能组件柜方案说明智能单元:完成冷却器、有载分接开关等控制功能;智能单元:完成冷却器、有载分接开关等控制功能;合并单元:负责接入套管合并单元:负责接入套
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