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变电站模块化建设精选(九篇)

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变电站模块化建设

第1篇:变电站模块化建设范文

关键词:智能变电站 工厂化 一体化 自动化

0 引言

新一代智能变电站采用集成化智能设备和一体化业务系统,采用一体化设计、一体化供货、一体化调试的变电站模块化建设模式,实现“占地少、造价省、可靠性高”的目标。2015年国家电网公司组织实施了50座新一代智能变电站扩大示范工程,旨在进一步验证和提升第一批示范工程应用的技术路线和相关标准,为后续智能变电站建设和推广提供依据。

为确保扩大示范工程项目顺利实施,有必要紧密结合新一代智能变电站的产品技术特点,对项目组织实施方案进行深入研究,以下从工程设计、生产采购、厂内调试与集成、现场实施等方面进行具体分析。

1 一体化、标准化设计

(1)编制产品技术方案

针对各个示范工程项目的技术要求和国网的相关标准规范,组织研发、工程、设计人员成立技术方案支撑团队,从方案确定、设备选型、设计图纸、生产支持、系统联调乃至现场调试阶段全程进行方案的跟踪、评审与变更。方案支撑团队首先对合同范围内的所有设备进行逐项审定,确保选用的设备的软硬件满足合同的要求,同时均通过国网公司统一组织的入网检测。

预制舱吊装需要编写专项技术方案,进行详细的负荷测算,充分考虑吊装实施安全措施,确保吊装安全。预制舱运输需要进行道路勘探,以合理设计预制舱的机构尺寸,选择合适的运输车辆,满足道路运输中对高度、重量、转弯半径等的具体要求。

(2)多单位、多专业协同设计

新一代智能变电站采用全站二次设备集中招标的一体化供货模式,集成商负责各个单位、各个专业的统一协调工作。各厂家的二次设备屏柜最终在集成商处进行一体化集成,即入舱安装,因此需要各个厂家二次设备屏柜设计、预制舱结构设计、设计院二次布线设计能够进行跨单位、跨专业的协同工作,即实现一体化设计。例如各厂家的屏柜颜色、型式、开门方向、并柜结构、与舱体固定的配合结构等均需要进行充分沟通、协同设计。而舱内屏间电缆清册和预制光缆清册往往需要各专业设计方案确定后,设计院根据各个专业的图纸出具施工图后才能给出,留给后续长度复测、生产采购、安装集成的时间非常有限,需要集成商与各厂家设计人员和设计院进行充分、有效的沟通。

(3)设计联络会议

公司设计部门牵头负责组织各专业、各厂家的设计人员与业主和设计院召开设计联络会议。在设计联络会上,和相关设计院、业主单位进行细致的沟通,确定以下工作内容:

1)复核投标产品的主要性能和参数,并进行确认。

2)需设计院或用户进行工程项目的详细提资。

3)确定项目里程碑计划。包括方案确定、设计确认、生产完成、厂内联调、系统集成、运输发货、现场调试、验收投运等。

4)讨论各配合厂家、设计院、业主之间的沟通协调机制。

5)决定土建要求/运输尺寸和质量,以及工程设计的各种接口的资料要求。

6)讨论监造、工厂试验及检验问题。

7)讨论运输、安装、调试及验收试验。

8)沟通总进度控制、质量保证程序及质控措施。

2 模块化、工厂化生产

生产加工阶段根据各个专业的耦合关系,做好详细的生产采购计划,将项目生产、采购任务进行分解。按公司质量体系的规定做好产品状态标识,加强生产过程检验和采购到货检验,确保工程产品质量。参与工程实施的人员须按照质量管理体系相关产品作业指导书进行调试、检验及现场服务。

对预制舱式二次组合设备等模块化集成设备,按照新一代智能变电站的功能模块,在厂内进行设备集成。设备入舱集成环节,与项目业主单位和施工单位充分交流,熟悉地区二次电缆安装接线规范要求,做到和现场施工工艺的一致性。

3 一体化、自动化调试

新一代智能变电站的工程项目采用一体化、自动化的调试手段,可最大限度的将厂外工作向厂内转移,提高厂内联调工作效率,减少现场调试的工作量,缩减现场调试周期,提高现场调试质量。具体步骤如下:

1)制订联调方案。制订厂内联调和发货计划,梳理全过程工作任务分解表并提交由业主方审核确认。

2)联调提资。编制工程项目提资清单,向运行单位、设计单位、其他调试单位进行多方位的提资,收集相关ICD模型文件和图纸资料。

3)SCD集成。利用虚端子可视化工具,批量导入各厂家ICD和设计院虚端子,可视化检查虚回路,在线修改后离线导出文件供他方确认。大大提高了SCD集成效率。

4)单体调试和设备互联测试。在设备联调前利用自动化调试工具进行单体调试。各厂家设备进行互联测试,为系统级调试做好装置级的准备。

5)一体化调试。各厂家二次设备1:1模拟现场连接方式进行组网,在厂内进行二次设备的充分联调。联调过程中采用自动化调试工具检验虚回路配置的正确性、核查过程层和间隔层实时数据、进行网络故障定位分析,提高系统调试效率。各厂家、业主、维护与运行单位、设计院、电科院、施工方均派员参加厂内联调,并对联调结果进行验收确认,做到调试、验收一体化,厂内、现场一体化。

4 装配式建设、施工

新一代智能变电站二次设备通过一体化调试方式在厂内进行了充分的系统联调,通过预制舱等模块化集成手段实现了二次设备的安装、接线和整体运输,通过预制式光、电缆的应用,使得模块间建立起快速的连接方案。这都减少了现场调试、施工的工作量。

现场仅需进行预制舱和模块化二次设备的整体就位,模块间二次光电缆的快速插接,二次设备与一次设备的联调传动,变电站与调度远方的通信调试和信息核对。模块化二次设备采用装配式建设、施工方式,大大提高了现场施工效率。

5 结语

本文所述的变电站组织实施方案在国电南瑞所承担的9座新一代智能变电站扩大示范工程中得到应用,通过采用标准化设计、工厂化加工、一体化调试和装配式建设,示范工程项目得以顺利实施。示范变电站应用了预制舱、二次设备模块化集成和预制光缆,采用了工厂化、一体化的调试手段,减少了现场安装、接线、光纤熔接和工程调试的工作量,实现了环保施工,提高了施工效率,节省了大量的人力、物力及资源成本。

参考文献

[1]宋旋坤,李敬如,肖智宏等.新一代智能变电站整体设计方案[J].电力建设,2012.11.

[2]王进虎,杨威,王娜,吕宾宾. 新一代智能变电站站域保护调试技术研究.电力信息与通信技术, 2014.07.

[3]刘强兴,田家运. 新一代智能变电站二次设备与系统优化集成探讨. 电力系统装备,2015.06.

[4]何磊,孟强,田霞.智能变电站试点建设中存在的问题探讨.电工技术,2013.05.

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第2篇:变电站模块化建设范文

关键词:标准配送式;变电站;二次系统;设计

1引言

为集成应用新技术、 深化标准化建设;适应“大运行”、“大检修” 要求;提高智能变电站建设效率;全面提高电网建设能力。国网公司2013年决定继续选取部分110kV~500kV变电站作为第二批配送式变电站试点。某110kV变电站作为第二批试点工程,于2014年2月开工建设,2014年9月竣工投产。结合工程特点,总结配送式变电站设计中关键二次技术要点。

2标准配送式变电站技术特点

配送式变电站遵循“安全性、适用性、通用性、经济性”协调统一原则 ,实现安全可靠、技术先进、节约环保、节地节资。概括为“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”。

(1)标准化设计

应用通用设计、通用设备。一次设备与二次设备、二次设备间采用标准化连接,实现二次接线“即插即用”。支撑“大运行、大检修”,实现信息统一采集、综合分析、智能报警、按需传送。实现顺序控制等高级应用功能模块化、标准化、定制化。

(2)工厂化加工

建、构筑物主要构件,采用工厂预制结构型式。保护、通信、监控等二次设备,按电气功能单元采用“预制舱式组合二次设备”。一、二次集成设备最大程度实现工厂内规模生产、集成调试。

(3)装配式建设

建、构筑物采用装配式结构,减少现场“湿作业”,实现环保施工,提高施工效率。采用通用设备基础,统一基础尺寸,采用标准化定型钢模浇制混凝土,提高工艺水平。推进现场机械化施工,减少劳动力投入,降低现场安全风险,提高工程质量。

3二次设备布置及预制式组合二次设备舱

(1)二次设备布置

全站仅设置1面Ⅲ型预制式二次组合设备舱,放于配电装置区,取消二次设备室。交直流一体化电源布置于10kV开关室内,一体化电源模块柜主要包括2个模块:1组蓄电池+直流馈线柜+直流充电柜;交流进线+分段柜。一体化生产、调试,整体运输,减少现场拼柜及柜间布线调试时间。智能终端合并单元一体化装置安装于预制式智能控制柜内,在厂内安装调试后配送至变电站。

(2)预制式组合二次设备舱

舱体尺寸12200×2800×3133mm(长×宽×高),保护测控装置屏柜尺寸统一为2260×600×600mm(高×深×宽),服务器柜尺寸统一为2260×900×600mm(高×深×宽),为增加舱内屏柜数量,预制舱采用“前接线前显示”二次装置,屏柜双列布置。

舱内二次设备按照功能分为站控层设备模块、间隔层设备模块、通信设备模块。预制舱内二次组合设备,含消防、通风、照明等附属设施均在工厂内规模生产、集成调试、模块化配送,实现二次接线“即插即用”,有效减少现场安装、接线、调试工作,提高建设质量、效率。

4 二次设备前接线技术

(1)保护、测控装置“笔记本式”前接线方案

在保持现有装置硬件结构基本不变的情况下,保留操作显示面板,面板和装置插箱一体,显示面板的一侧和插箱面板通过铰链相连。正常工作时,显示屏遮挡住插箱内部的端子接线、连接器、板卡等;操作显示屏时,只需要打开屏柜门。前接线示意图如图4-1所示。此方案对现有装置硬件结构改动量小,同时可满足施工、运行使用需求。但设计中要注意面板电源供电可靠性及电磁干扰问题,目前主要设备厂家均已解决干扰问题。

(2)电源模块 “热插拔式”前接线方案

交直流监控装置、绝缘监测装置本身采用插件式安装,所有的插件板均可独立的从装置中抽出,可将原装置旋转180°,使接线端子朝向屏前方,液晶显示面板可与上述保护、测控装置类似前置布置。

整流模块、DC/DC变换器、UPS电源模块采用的多个模块组合设计,模块本身是热插拔设计,无需改为前接线即可方便安装和检修。

其他元件包括开关信号采集模块、开关遥控控制模块、蓄电池巡检模块、辅助电源模块和继电器装置等。这些元件本身不带显示面板,实现前接线方式非常方便。

5预制电缆及光缆

慈云变110kV及主变一次设备至智能控制柜间电缆使用预制航空插头,实现二次标准接口。预制电缆采用圆形高密度航空插头,体积小,密度高,单端预制。

户外预制光缆与舱内装置连接方案采用光纤集中接口柜+舱内尾缆方案,舱间长光缆统一采用4、8、16、24芯,双端预制;舱内尾缆由厂家连接后连同二次设备舱整体配送。

6信息一体化及高级应用

站内信息内容应规范化及标准化,采集采取统一命名格式,实现信息分类展示。本站高级应用功能由站控层设备集成实现,主要的功能有顺序控制、智能告警及分析决策、事故信息综合分析辅助决策、支撑经济运行与优化控制、源端维护等功能。

参考文献

[1]高美金,傅旭华.标准配送式变电站的特点与建设[J].浙江电力,2014(03).

[2]盛晓云.标准配送式智能变电站建设实践[J].通讯世界,2014(1).

第3篇:变电站模块化建设范文

在电网的建设中,智能变电站是非常重要的组成部分,主要是传输和分配电能,并且进行监测、控制和管理。变电站综合自动化系统具有的特征包括这些方面,首先是功能综合化,指的是结合变电站自动化系统的运行要求,综合考虑二次系统的功能,优化组合设计,以便促使继电保护和监控系统达到统一。其次是构成模块化,模块化和数字化保护、控制和测量装置,这样就可以利用通信网络来连接各个功能模块,以便有效的共享信息。再次是运行管理智能化,变电站综合自动化的实现,可以促使无人值班、人机对话得到实现,并且操作屏幕化、制表、打印以及越限监视等功能也可以实现,对实时数据库和历史数据库进行构建。在变电站自动化技术中,非常重要的一个组成部分就是变电站自动化、智能化,需要实现的功能有很多;对电网故障进行检测,以便对故障部分尽快隔离;对变电站运行实时信息进行采集,监视、计量和控制变电站运行情况;对一次设备状态数据进行采集,以便更好的维护一次设备;促使当地后备控制和紧急控制得到实现。主要有这些表现,在微机保护方面,保护站内所有的电气设备,如母线保护、变压器保护、电容器保护以及其他的安全自动装置,如低频减载、设备自投等等。其次是数据采集,在状态量方面,断路器状态、隔离开关状态以及变压器分接头信号等都属于这个方面的内容;各段的母线电压、线路电压以及电流和功率值等则属于模拟量;脉冲电度表的输出脉冲是脉冲量,促使电能测量得到实现。

2智能变电站自动化技术的调试

智能变电站自动化技术需要进行调试,主要调试的内容在于:第一,进行站内网络调试,站内网络主要由交换机以及通信介质构成,需要对外部、通信广联、通信铜缆进行检查。第二,对计算及监控体系进行调试,对设备的外部进行检查,进行绝缘实验以及上电检查,检查遥信、遥调、遥控等功能,检查无功控制、定值管理、主备切换等功能。第三,调试继电保护,主要包含的是绝缘试验、上电检查、单体与整组调试、调试继电保护的信息管理系统等。第四,调试电站中的不间断电源,实时监测网络状态,主要是对网络报文记录系统以及网络通信检测设备进行调试。第五,对采样值系统进行调试,主要包含的是过程层的合并单元调试与电子互感器的电子采集调试等。上述调试试验的主要目的在于保证智能变电站的安全、稳定运行,减少工程建设的试验时间,从而为变电站的自动化技术奠定坚实的基础。

3智能变电站自动化的建立

3.1建设单元管理模式单元管理模式主要是依照物理层、网络层等实行隔离管理,对一些数量较多的元器件应当采用“点对点”的形式进行监控,每一个元器件都需要有一个代码进行相应的信息存储与信息管理,而且还可以借助GPS等形式,提高电力管理效率。

3.2建立应急系统智能变电站无法解决所有的问题,因此可以在原有的基础上设置应急系统,此系统平时不会参与电气运行,但是需要定期对其进行检查,因为如果出现了相应的电力故障,应急系统由于自身原因无法及时投入使用,那么将会造成不可预计的损失。一般情况下,可以对一二次设备以及通信网络进行合理分配,主保护与备用保护要分开,方便设备运行时的保护与运行后的维护。

4结语

第4篇:变电站模块化建设范文

【关键词】数字化变电站 高、低压供电系统 维修水平

在经济运行过程中,特别是企业生产运行中,企业生产效益和经济运行质量,对电能质量的要求越来越高。电力部门如何为用户提供高质量的服务,保障供电质量,同时维护电力系统的安全性、可靠性和经济性,就是电力部门应该着力关注的问题。我们知道,实现以上目标的关键在于变电站建设,因为它承担着电能转换、分配、控制和管理的任务。提高变电站的运行质量,就应该集计算机、信息和网络技术应用于一体,建设具有智能化一次设备、网络化二次设备、自动化的运行管理系统和基于IEC 61850的标准化网络通信平台的数字化变电站,实现电网运行的智能化,为用户提供安全可靠的电力,保障电网的安全运行。

一、变电站智能化的特点

智能化从设备上看,集中体现在一次设备和二次设备的数字化上,从控制过程来看,主要是根据IEC 61850标准中通信协议规定进行控制。

电子式电压和电流互感器、智能化断路器和变压器,以及其它电气辅助设备等是智能电站的一次设备,这些设备是采用微处理器和光电技术设计的,简化了信号检测与操作驱动回路,同时对采集的信号进行数字化处理,再以光纤传输方式输入下级,提高数字信号的抗干扰能力。由于是智能化设备,也可实现故障的自动检测和诊断,提高了检修水平,大大提高了电网运行的可靠性。继电保护、防误闭锁、测量控制、远动、故障录波、电压无功控制、在线状态检测装置等是二次设备,这些设备都是采用标准化和模块化的微处理器设计的,利用高速网络通信进行各种模拟量、开关量和控制信息的交换,以通过网络实现数据和资源的共享。

智能化变电站的运行管理系统是利用数字化网络提供的设备运行状态信息,在自动控制条件下,对设备运行状态进行综合分析,并做出智能判断。它具有系统运行数据自动记录和保存;数据信息分层、分流交换自动化;故障分析报告、确定故障原因及处理措施;自动提供变电站设备检修报告的功能。就智能化变电站的逻辑结构来看,主要有过程层、间隔层和变电站层。过程层智能变电站由典型的远方I/O、智能传感器和执行器等装置构成的一次设备和二次设备的智能化部分,其功能主要是电气量参数检测、设备运行状态在线监测、操作控制的执行与驱动等。设备运行状态在线监测功能模块对变电站内的变压器、断路器、刀闸、母线等设备的温度、压力、绝缘、机械特性等运行状态进行在线监测,为电站安全运行和故障维修提供必要的保障。间隔层由按间隔对象配置的数字式保护测控、低压保护、计量以及其它智能设备组成,以汇总本间隔过程层实时数据信息;并对一次设备实施保护控制,对二次设备间隔层操作闭锁,同时实施与上下层的通信,以形成智能通达。智能变电站层由可实现变电站与控制系统无缝通信的,可调动运行变电站各功能模块的后台监控和远动系统组成,把汇总并保存变电站内设备的实时信息,以基于IEC 61850标准传送至调控中心,并把接收到的调控中心发送的控制指令转移到下层执行,同时发挥变电站操作闭锁控制、变电站故障自动分析等作用。

由上述基本结构可以看出,智能化变电站主要体现在自动化系统上,利用数字程控器对智能开关、光电式互感器等机电一体化设备进行控制,同时与计算机高速网络连接,进行实时监控,从而实现自动化系统的全程管制,提高其智能化程度,实现电网安全运行。

在智能化变电站的技术中IEC 61850标准是关键。IEC 61850标准因其把电子设备与变电站自动化系统进行分层,满足了信息实时传输要求;采用抽象通信服务接口和特定的通信服务映射,满足了网络发展要求;采用了面向对象的建模技术,满足了功能模块扩展性及开放互操作性的要求而成为唯一的变电站网络通信国际标准。因此,智能化变电站的建设就必须采用此技术标准。

二、智能化变电站建设要注意网络选型和智能图像巡检与状态检修系统联动

智能化变电站的建设,其基础是网络系统,它的信息传输的可靠性与快速性决定着系统的可用性。因此,开放式通信系统互联参考模型是最好的选择,如果采用100MHz以太网技术作为自动化系统的两级网络,就能提高网络通信速度,同时可以制定合适的通信协议,以保障保护装置的信息采集与保护算法的运行,从而实现同步采样、A/D转换,运算、输出控制命令等整个流程快速、简捷,保证自动化系统的安全稳定运行。此外还要应该注意为智能化扩容和发展留下预留空间,加强机、电、光智能化电器一体化协同效能,进一步提高智能化变电站自动化系统安全稳定运行性能。

可视化的图像实现了对变电站设备运行环境和状态检修进行实时监控,提高了智能化变电站的可控性,增设安全图像监视、火灾报警、红外线测温等,是实现智能巡检、在线监测、状态检修系统、变电站辅助控制系统联动的基础,即变电站配置智能巡检方案,提高无人化操作水平。这时,如果发生断路器跳闸、倒排、一次设备检修操作或继电保护装置动作,根据相关映射关系,就能快捷地找到相应摄像机的编号、位置和视频通道号,根据自动弹出画面启动报警等操作。

参考文献:

[1]金午桥.变电站自动化系统的发展策略[J].电力系统自动化,1999,22.

[2]张雪焱,杨波,王冬云,常建刚.智能化变电站高级应用功能研究[J].中国电力教育,2010,32.

第5篇:变电站模块化建设范文

李兴华(1974-),男(汉族) 工程师,主要负责技术标准的制定和审核。

摘 要:本文通过介绍目前电网运行模式改变,说明急需开发一套适合集控值班人员培训的软件―集控站仿真培训系统,并展示了一套以鹤壁地区变电站、集控站和电网为模型,集电网仿真、变电站仿真、Web、图形图像、通讯、数据库、三维虚拟现实技术于一体的集控站仿真培训系统;该套系统功能齐全、内容多、范围全面、可模拟的故障数量多,效果逼真,培训的范围广、实用性强,是目前快速提高变电站、集控站运行人员技术素质的有效途径和方法,取得了显著的经济效益和社会效益。

关键词:集控站;仿真培训;建设;应用

1、引言

随着电网规模的发展和主网架升级以及电力技术的发展,220kV及110kV电压等级大量无人值班变电站投入运行,变电生产管理由传统方式向集约方式转变,在变电站和电网调度之间出现了集中监控中心这一层面,建立集控站,可以实现分层分布式的调度运行管理模式,实行集约化管理方式,降低变电站运行成本,达到信息分流、控制分层目的,同时分散厂站信息全部由地调主站系统接收处理的风险,减轻主站压力。

220kV集控站比单个220kV变电站需要监视更多的信息、需要执行更多的操作、需要处理更多、更复杂的异常、事故,这就对运行人员的素质提出更高要求。为了解决集控运行人员的培训问题,培养集控人员的全局观念和系统观念,急需建立集控站仿真培训系统。鹤壁供电公司为了适应现代电网发展趋势,打造一批精英运行团队,提高设备安全运行水平,特研制开发了220kV集控站仿真培训系统。

2、系统建设目标

2.1系统建设的目标

以220KV灵山集控站及下属的五个110KV为仿真对象,采用先进的模块化建模技术,在SDSS2000仿真开发支撑系统环境下研制开发的一套全范围集控站仿真培训系统。该系统对灵山集控站所辖6站进行全方位仿真: 模拟集控所辖小系统一次系统潮流分布、故障电压和故障电流、监控系统、五防系统、保护装置以及户外一、二次设备的巡视、操作、显示及实施响应。可以为变电站运行人员、集控运行人员、电网调度人员提供优质高效的培训。

2.2 系统研究内容

(1)集控站仿真培训范围探讨及确定(2)仿真对象逼真度确定(3)集控站仿真系统建模使用软件研究(4)保护和自动装置响应速度研究(5)故障及异常情况下保护和自动装置动作原理研究(6)潮流分布及故障分量算法研究。

3、系统项目组成

系统有硬件和软件两部分组成

3.1 硬件组成

硬件组成:6台计算机、网络设备、音响设备、电源设备;

网络设备:通过高速数据交换机以太网形式实现各设备之间数据的快速、可靠传输;

音响设备:通过音箱来实现集控站电笛及电铃的声响报警效果。

图一 硬件组成图

3.2 软件组成

SDSS2000支撑系统软件、电气系统模型软件、监控机软件、保护屏图形软件、五防软件 、 3D就地软件、平面就地软件。

3.2.1 SDSS2000支撑系统软件

仿真支撑系统软件是仿真培训系统软件系统的核心,从功能上主要分为系统服务、工程师台功能和教练员台功能,它的主要特点如下:

1)模块化建模。所有模型软件全部采用模块化设计,模型开发人员可以方便地进行建模和调试工作。同程序化设计的方法相比,模型软件易于扩充和修改,调试方法先进;

2)动态库链接。算法源程序经过编译以后,无需退出支撑系统就可以重新装载;

3)变量/模块跟踪调试,为开发人员提供强大的调试工具;

4)系统具有多种图形显示,包括系统状态、变量监视、故障监视、网络监视等,图形技术采用OpenGL编程,画面美观,显示信息丰富;

5)实时系统资源监测,显示当前各运行周期占用CPU时间;

6)系统提供了许多方便于模型开发人员进行开发的功能,例如变量的自动管理、模块的智能复制和数据库的自动保存功能等;算法的源程序全部采用C++高级语言,代码体积小、执行效率高;

7)网络通讯的周期为100毫秒,盘台设备的操作反应迅速,仿真逼真度高。

8)采用Microsoft Access作为数据库管理系统,Miscrosoft Access数据库具有功能强大、灵活易用等特点,通过ODBC的方法实现数据库的网络共享;

9)全中文环境,人机界面友好,完全采用Windows 32应用程序的界面标准,开发人员很容易掌握使用。

10)DSS2000从功能上主要分为系统服务、工程师台功能和教练员台功能,它的主要功能如下:

图二 教练台画面

SDSS2000 系统服务功能:用户登陆服务;日志管理;网络通讯服务;算法动态链接库管理;

SDSS2000 工程师台功能:提供电气系统建立、修改和调试模型软件的环境;实时调度、执行模型软件;管理算法数据库、变量数据库和模块数据库,建立和维护数据库之间的对应关系;提供丰富的统计和查询功能;

SDSS2000 教练员台功能:仿真培训系统正常的运行和冻结;初始条件管理,系统提供200个初始条件可供教练员选择;故障管理,包括设置、取消单个故障、复合故障,可以图形显示故障的状态(未设置、设置但未发生、已发生);复位功能;返回功能;重演功能;主要参数曲线监视;外部参数监视;负荷调整:可以调整各站负荷的有功和无功。运行日志:能自动记录学员进行的操作和检查过程,并可以进行修改。巡视记录;远方关机功能;

3.2.2 模型软件

本仿真培训系统的模型软件都采用Visual C++编写。模型软件能够精确模拟受控变电站各种设备的物理特性,不仅能够精确模拟一次设备,而且能够模拟二次元件;不仅能够模拟正常运行,而且能够模拟异常和事故状态;能够模拟各种故障和异常424个;它主要有下列数学模型:鹤壁地区电网:鹤壁地区电网拓扑计算模型;鹤壁地区电网潮流计算模型;鹤壁地区电网故障分量计算模型;6座变电站线路测控、保护和信号逻辑模型,母线测控、保护和信号逻辑模型。所用变/电容器测控、保护和信号逻辑模型,主变压器冷却器控制、信号逻辑模型。变压器有载调压装置控制、信号逻辑模型,低压交流系统电压、电流计算模型,低压交流系统测控、保护和信号逻辑模型,低压直流系统电压、电流计算模型,低压直流系统测控、保护和信号逻辑模型。

3.2.3、监控机软件

监控机软件是对集控站监控机的仿真,能够实现真实集控站监控机上所有的操作、显示。该软件具有动态操作、动态显示、参数监视、故障报警、遥信显示、报警信息分类等功能。

图三 灵山集控站画面

参照真实集控站监控机软件,该仿真软件采用分级菜单结构,调出系统画面的响应时间小于0.3秒,动态刷新时间为0.1秒。

图四 灵山站一次系统接线图

该软件具有方便的可修改性和可扩充性,可以方便地在线和离线进行系统画面和动态特性的修改、添加。

3.2.4 五防机软件

五防机软件是对220KV灵山变电站五防机的仿真,能够实现现场五防机的功能。在该机上,模仿现场五防机的开票过程,遵循五防逻辑,进行操作票的开取、校验。

图五 灵山站五防机画面

3.2.5、保护屏图形软件

该软件是对受控变电站的测控屏和保护屏的仿真。采用DirectDraw显示技术,将需要显示的盘台和盘台上的仪表、旋钮、开关、液晶等实时显示于计算机的屏上。

图六 保护屏画面

该仿真软件逼真度高,操作反映速度快,灵活性好,画面调出时间小于0.1秒,动态刷新速度快。在进行开关操作、指针旋转、切换各种画面的仿真中,鼠标一点即动,使人几乎感觉不到有响应时间。

保护屏图形软件完成受控变电站主控制室保护屏的液晶报告、信号指示、信号复归和压板操作的仿真。通过实景菜单的方式,可以选取任一个保护屏,并对每个动态点进行实时的各种操作(开关的开合、按钮的按动、压板的投入及退出)和各种动态显示。

图7 保护屏画面

本部分软件实现对每一保护屏的推拉功能,即对保护屏看不到的部分可以用鼠标进行拖动,将其拉入显示屏内进行观察和相应的操作,从而直观的再现了元器件多且盘面大的保护屏。 保护屏信号量大,本机操作用变量13927个,与主机交换的逻辑量为8491个,模拟量为2572个。在信号分析处理部分进行了准确定位,分层处理,尽可能地减少信号处理量,既保证了信号的正常传输又保证了动态画面实时显示。

3.2.6 3D就地台软件

3D就地台软件是对220kV灵山变电站户外配电装置进行的仿真,在本项目中,独立研发的三维虚拟仿真(3D Virtual Simulation)支撑系统采用了国际领先的图形开发平台技术,该支撑系统能优化OpenGL 和 DirectX底层核心技术,结合Visual C#.NET 编程,可以动态加载大型三维场景,可一次加载超过四百多个三角面,满足大型三维模型实时渲染的需求。该项技术在国内处于领先水平。在该支撑系统下开发的三维实时仿真程序不仅能够1:1绘制整个变电站三维模型,而且可以进行三维交互、动作模拟等。可以由客户操纵从任意一个角度互动性地观察场景,犹如身临其境。采用三维虚拟技术使220kV集控站仿真培训系统的功能更强、故障更多、设置更灵活如:一次系统可以设置各种故障,例如瓷瓶裂缝、接触点过热、带电拉刀闸等。

图8 户外一次设备三维场景

3.2.7、平面就地台软件

平面就地台软件是对110kV高村桥变电站、110kV冷泉变电站、110kV袁庄变电站、110kV淇滨变电站、110kV海河变电站户外配电装置进行的仿真,户外配电装置采用平面单线图实现显示和操作,重要的设备可弹出相应面板进行仿真,简单实用,可全面模拟户外巡视和户外操作。

图9 户外一次设备平面场景

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在该系统下开发的三维实时仿真程序不仅能够1:1绘制整个变电站三维模型,而且可以进行三维交互、动作模拟等,同时实现不同天气下变电站设备巡视仿真培训,可对任一巡视内容进行记录和回放。监控、五防机采用矢量图形技术和自主开发的SimuDraw图形仿真支撑软件开发,可以模拟现场五防机的开票过程,遵循五防逻辑,进行操作票的开取、校验。保护屏采用DirectDraw对所有保护压板及按钮进行仿真,并对保护液晶进行菜单及事故记录仿真。 该系统能为变电站、集控站运行人员提供户外巡视、倒闸操作、事故演示和事故处理等方面的培训项目,能有效提高运行人员正常操作和巡视水平,大大提高运行人员对事故的反应能力和处理能力,培养运行人员的全局观念和系统观念,提高集控站运行的安全性、可靠性和经济性。 --!>

4、应用情况

集控站仿真培训系统建成后已为鹤壁供电公司公司进行了多批次的岗前培训、岗位培训、技能考核和技术比武等。实际应用效果证明,该仿真系统仿真范围全面、可模拟的故障数量多,效果逼真,是目前快速提高变电站、集控站运行人员技术素质的有效途径和方法,取得了显著的经济效益和社会效益。(1)利用该仿真系统进行运行人员培训,可取得直接经济效益。(2)通过有针对性的仿真培训,显著提高了集控站变电运行人员的基本操作技能和事故处理能力,有利于供电企业提高电网的安全、稳定运行水平,由此所取得的间接经济效益和社会效益是长期的。

随着电网技术的发展,全国集控站管理模式已全面推广,变电运行人员的全局观念和集控站人员应具有的素质技能,可通过集控站仿真培训使其适应现代电网发展需要。(作者单位:河南省电力公司鹤壁供电公司)

参考文献:

[1] effrey Riehter. Windows核心编程[M].北京:机械工业出版社,2000. 8.

第6篇:变电站模块化建设范文

关键词:宜春电网;110kV智能变电站技术;设计要点

中图分类号:TM63 文献标识码:A

目前,宜春政府已经高度认识到电网发展与经济发展以及人民生活水平提高的紧密联系,意识到加快推进电网建设与改造势在必行。江西省电力公司与宜春市政府共同推进宜春电网发展,“十二五”期间,省电力公司规划投资55亿元用于宜春电网建设,宜春政府加大对电网建设支持力度,将电网工程纳入重点工程管理,协调解决宜春电网规划、建设过程中的重大问题。

一、110kV智能变电站技术概述

智能变电站由先进、集成、环保设备组成,将信息共享标准化、通讯平台网络化、全站信息数字化作为基本要求,具有自动测量、采集、控制、计算信息等功能,还可以实现对电网的实时控制、自动调节、互动协同、在线分析等高级功能,其技术特点如下:

1高度可靠性

高度可靠性是电网设计中的应用智能变电站技术的最基本要求。不仅要求变电站本身及其设备具有高度可靠性,还要求变电站具备自我诊断和治愈功能,并能够提前防范设备故障,在故障发生时迅速做出反应,有效减少故障造成的供电损失。

2 强大的交互性

智能变电站技术要为智能电网提供准确、可靠、完整、实时信息。为了满足电网的控制和运行需要,智能变电站要及时采集数据信息并实现全站共享,与电网的高级应用程序互动,为智能电网运行的安全可靠经济提供基本保障。

3高度集成

智能变电站技术与计算机技术、现代通信技术、电力电子技术和传感测量技术等进行高度融合,兼容虚拟电厂和微网技术,能够简化智能变电站的数据采集方式,形成统一的信息支持平台。

4低碳、环保

智能变电站采用光纤替代传统电缆,站内设备应用功耗低、高度集成的电子元件,由电子互感器替代传统充油互感器,不仅减少资源消耗,降低建设成本,而且减少了辐射、噪声、电磁干扰和污染,净化了电磁环境,优化了变电站性能。

二、110kV智能变电站技术在宜春电网设计中的应用

1 110kV智能变电站设计要点

1.1智能化升级一次设备。宜春电网设计中对变电站进行智能化设计,是电网建设节能降耗的有效技术措施。在进行变电站一次设备的智能化设计时,需要满足数学化、可视化、交互性和一体化的要求。智能化升级一次设备时,需要在主要变电器中设置智能终端机器配套合并单元。分布在主变线间隔、出线间隔内安装智能终端。建立对全站和核心设备的后台监测系统,进行跟踪监测,能够获取运行数据,并进行分析和汇总,提供相应的检修和调整方案。采用一对一方式将过程层设备与间隔层设备连接,结合设备的自我描述和检测功能,通过信息模型和通信协议,与主站控制层进行信息的互动交流。

1.2网络化布局二次设备。网络化布局二次设备即通过通信协议和光纤对系统进行分布式控制,代替总线方式,提高了信息传输的丰富性和标准化程度,有效保证对变电站实行的全景式监控。根据协议标准,智能变电站中由主站控制层、过程层和间隔层构成其自动化系统,形成分布分层的开放系统。智能化升级主站控制层,建立管控中心,能够实现对变电站的集中和远程控制。每一分层设备利用智能终端能够扫描并上传数据信息,从而完成对所有设备的自动控制管理;在间隔层的数字接口位置配置专门的保护性控制和监测设备,能够管理间隔层设备的运行。同时,执行全站统一的通信协议,对设备运行状态进行自我检测和描述。此外,该层设备也具备基本的分析和传输数据功能;对过程层设备进行设计时,同样通过统一通信协议,能够完成独立自检,二次设备能够接收合并器采集信息;其保护装置能够利用智能终端与总线接口实现一对一通信。

2 110kV智能变电站技术在电网设计中的具体应用

2.1硬件集成技术。科学技术的发展促进了描述硬件语言的出现,使硬件系统设计具备自动化、集成化、模型化特点,实现了有针对性的功能模块设计,固化智能设备的逻辑处理过程,将过去软件实现功能转化为硬件功能。这种设计为逻辑处理的准确、可靠和时效性提供了保证,能够解决传递信息过程中的问题,同时促使设备集成化,有效节省投资,此外,模块化设计也有利于检修、升级、更换智能设备。

2.2软件构件技术。软件构件技术的实质是对一组代码在不同粒度进行组合并封装,实现多功能特定服务,进一步向用户提供接口。与对象技术相比,构件技术具备高度的抽象性。构件技术是弹性灵活软件系统的实现基础,也是设计嵌入式软件集成功能的重要手段。其应用依赖于软件结构的可靠。在电网设计中应用软件构件技术,可以减少变电站开发和集成功能软件活动中的重复劳动,提高软件质量和效率,减少开发成本;此外也增强了系统功能操作的交互性,保证变电站中系统功能的灵活分布,有效提高系统自愈性和可靠性。

2.3信息优先传输和就地储存技术。信息系统的高度集成和信息平台的统一提高了智能变电站的经济性和扩展性,为信息共享、动态分配、扩展提高了良好平台。信息的分级优先传输和就地储存技术,保证信息传输及时、准确、高效;就地储存非关键信息,能够降低传输网络的负荷,并为设计决策提供可靠信息依据。在宜春电网设计中,必须确保电力系统中信息的安全,对信息采取必要的防护措施。分层管理信息技术能够分析并评估电力信息,并根据信息等级设计不同的安全策略,增强了信息系统的稳定可靠,最大限度保证电网信息的权限和安全。

结语

综上所述,智能变电站是电网建设和改造中转换和控制能源的核心平台,110kV智能变电站技术不仅能为电网运行的安全稳定提供数据基础,也为智能电网的高效和自愈提供了技术支持。针对目前阻碍宜春城网建设和改造的突出矛盾,在电网设计中应用110kV智能变电站技术,能够促进宜春电网建设和改造的规范化,为国家电网的智能化发展提供支持。

参考文献

[1]杨建平,阳靖,罗莎.110kV智能变电站设计与建设实例[J].电力科学与技术学报,2012,27(02):91-96.

第7篇:变电站模块化建设范文

【关键词】 智能组件 组合电器HGIS IEC61850 在线监测

1 概述

近几年智能化变电站试点工作的不断推进,基于智能化、网络化二次设备的综合自动化变电站越来越多,这大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电网和电网调度的灵活性和可靠性。但由于各种原因,一次设备的智能化却相对滞后,因此,智能开关智能组件及其相关应用研究,大大提升了变电站建设整体的智能化水平。

2 研究内容

整合性智能开关是指利用传感器、微型处理器、数字通信系统等技术,对组合电器开关运行状况进行实时监测、控制,并通过高级应用软件把获取的数据进行分析、挖掘,实现高压开关的测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化。整合性智能开关的应用,使人们由以往关注设备可靠性转变为关注电网可靠性,大大提高了电网运行的智能化水平,降低运行管理成本。同时,还可以实现设备的寿命预测,从电网的大视角进行设备周期成本管理。

整合型智能开关智能组件及标准化接口研究,简化变电站系统架构,减少站内的电缆连接,规范设备间的功能接口,进一步提升工厂预制型变电站各模块的独立性及功能扩展的便利性。

研究内容:

(1)采用数字输出的电子式互感器、配智能终端的高压组合电器智能开关。一次设备和二次设备间用光纤传输数字编码信息的方式交换采样值、状态量、控制命令等信息。

(2)基于IEC61850标准,二次设备间用通信网络交换模拟量、开关量和控制命令等信息,取消控制电缆。

(3)智能化组件中包括设备健康状态监测和程序化控制系统等自动化系统,提升自动化水平,减少运行维护的难度和工作量。

(4)智能化组件的各信息相对整合,在模块中构建层次化的结构体系,实现模块中各资源的高度集成和共享。

3 智能组件技术方案

3.1 智能组件

智能组件主要由若干IED集合组成,承担与宿主设备相关的测量、控制和监测等基本功能。在满足相关标准要求时,还可承担计量、保护等功能。如图1所示,智能组件主要功能:

而智能组件主要采用高性能嵌入式CPU、FPGA等技术,将通讯、采集和计算等功能硬件化,从而确保了装置具有足够的数据处理能力,并且更加稳定可靠。

4 智能组件技术特征(如图2)

4.1 智能组件原理

电子式电流互感器采用的是:罗斯线圈原理。电子式电压互感器采用的是电容分压的原理。

电子式电流互感器采用Rogowski线圈方式实现一次电流信号的转换。电子电流式互感器可直接输出数字量信号,并实现采集信号,基于IEC61850对外进行光纤传输。

4.2 在线监测部分

具有较高性能的开关设备和控制设备,配有电子设备、传感器和执行器,不仅具有开关设备的基本功能,还具有附加功能,尤其在监测和诊断方面(如图3所示)。

通过对关键设备的运行状况进行实时监测、控制,实时接收各模块上传数据,并通过高级应用软件把获取的数据进行就地分析、挖掘,并与站控层进行通讯,从而实现组合电器开关的测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化,从而优化电网的运行和管理。

4.3 断路器机构状态监测

主要进行召唤SF6传感器采集的数据,并利用FPGA实时、高效、稳定的技术手段进行就地分析、处理,并将处理结果发送至站控层。

(1)实现结构(如图4)。

(2)实现方案(如图5)。

采用强大的FPGA作为主控单元硬件平台基础,为整个设备的运行提供了较高的配置和稳定运行的基准。

4.3 一体化设计结构(如图6)

5 系统特点

(1)新一代全面支持数字化变电站的智能终端。装置采用最新研制的POWER PC平台,支持实时GOOSE通讯。

(2)POWER PC平台按照具有长达10-15年的生命周期设计,装置插件根据需要可以在保持与平台兼容的情况下平滑升级,从而为组合电器开关投资提供了长期稳定的保障。

(3)装置采用了高性能CPU、内部高速总线、智能I/O,硬件和软件均采用模块化设计,灵活可配置,具有插件、软件模块通用,易于扩展、易于维护的特点,将为用户带来备品备件种类少替换方便的优点。

(4)能够接收保护跳合闸、测控的手合、手分及闸刀、地刀控制的GOOSE命令,输出相应动作接点;能够采集并上送断路器、闸刀及地刀位置、断路器本体信号等。

(5)出口动作速度快,从收到GOOSE 报文到出口继电器动作

(6)出口继电器经启动闭锁,可以有效保证装置动作的可靠性。

(7)装置采用全密封、高阻抗、小功耗的进口继电器,减少装置的功耗和发热,以提高装置的安全性。

(8)具有灵活的通讯方式,配有2个独立的GOOSE接口。支持新一代变电站通讯标准IEC61850。

(9)支持光纤IRIG-B码对时和1588对时。

(10)具有环境温度和湿度的测量功能。

(11)装置采用整体面板、全封闭机箱,强弱电严格分开,抗干扰能力大大提高,达到了电磁兼容各项标准的最高等级。

(12)装置经过了严酷的高低温试验,可以在户外恶劣的环境中运行,为装置专门设计的户外柜柜,其防湿热、防水、防尘、防辐射等各项技术指标都能满足户外安装的要求。

(13)装置能够存储长达1年的在线监测数据量,并能够进行所有电流信号监测的波形录波以及位移行程录波功能,后台可以通过MMS网络获取相关录波波形。

(14)电流监测回路采用穿心式电流传感器,在不破坏原来电气回路和增加原来电气回路复杂性的基础上实现电流采样。

第8篇:变电站模块化建设范文

【关键词】HGIS设备 智能变电站 智能电网

虽然随着科学技术水平的提高,我国的智能电网得到一定程度的发展,但是目前还无法满足用电需求总量以及电能高标准的要求,为了更好的推动智能电网的发展,打破智能变电站发展的困境,我国提出建设布局更加合理、电气设备更加先进、智能化操作、资源节约化、高效率运转、更加环保的新一代智能变电站,推动智能变电站的信息化、科学化、智能化、集约化、一体化的发展,这时HGIS设备便应运而生,它作为一种高性能的高压开关设备,解决了系统优化、设备智能化、建设模块化等方面存在的困难和阻碍,从而推动新一代智能变电站的快速发展和建设。

1 简单分析HGIS的性能

(1)HGIS除了母线设备外,其他方面的结构与GIS大体相同,它的母线并不是像其他类似设备一样安装在SF6气室内,而是完全暴露在空气之中,可以更加清楚的看到接线排列方式,让接线布局变得更加清晰与合理,也方面进行检查和维修。

(2)模块儿化是HGIS的一大特点和优势,主要零件按照不同的职能或者工作原理统一划分到不同的区域,相互之间互不干涉和侵犯,即使需要更换零件也不会影响到其他气室的零件。在出现故障时,操作人员可以及时的进行隔离或者改变相关的开关设置,便于查找事故原因和维修。

(3)HGIS设备使用气体绝缘技术,加之主要元件封闭处理的模式让它的使用变得更加安全和稳定,可以适应不同的较为恶劣的工作环境,即使遇到强烈的地震,它的防御能力和耐地震能力也会最大限度的保证设备的正常运转和工作。

(4)设备的重量不同对地基质量的要求也不相同,HGIS的重量较轻,从而对地基承载能力的要求比较低。

(5)HGIS的整体安装使用设计更加合理,效率更高,在生产工厂的净化车间就可以完成一次部分安装,在工厂内进行调试和试验后,就可以直接装车运往安装现场,而不需要其他繁琐和复杂的处理和调试过程,只需要简单的把这些设备进行组装和固定就可以轻松实现设备的二次部分安装,安装好的设备可以马上投入正常使用,因而,HGIS的整体安装变得更加简洁、快速,更加节省人力物力,促进变电站设备一体化水平和智能化发展。

(6)智能化设备的维修检查更加简单,断路器以及汇控柜等等主要零件都可以进行整体的检查或者更换整体新零件,避免了在设备故障现场拆分元件的麻烦。同时,整体智能化的设计还减少了操作不灵敏、导电回路温度过高等等常见故障发生的频率,降低绝缘支柱因自身正常运转而造成的损害等等,有效的降低了正常运行的成本,更高的增加了经济效益。

(7)HGIS的整体设计更加科学,外置式的CT让设备的运行更加安全和稳定,主设备金属筒上加上金属外壳的设计,降低了电流互感器以及烧毁二次绕组发生的频率和损失,同时,即使出现该零件的故障也可以轻松更换新电流互感器。

(8)HGIS的设计和使用更加环保,更加符合发展生态经济的要求,它的体积小,所需要制作材料等也相应较少,节约了资源,一体化的设计更加便捷,减少了工作人员的工作量,提高了工作效率。

(9)HGIS的体积小,占用的土地面积和工作空间较少,除此之外,还缩短了与其他设备连接线之间的具体,方便统一管理和巡查。

2 HGIS与传统类型设备相比而具有的优势

与HGIS性能和作用相似的传统设备主要有AIS、GIS两种大型设备,这也是我国目前所广泛应用的主要的变电站电气设备的类型。

(1)AIS设备又称为空气绝缘的敞开式开关设备,它的生产厂家众多,而且比较分散,安装调试过程比较复杂和繁琐造成施工安装过程时间较长,此外,它的体积比较庞大,自然而然要占用大面积的土地和空间,不能满足目前国家所倡导的集约化生产和发展生态经济的要求,也跟不上新一代智能网建设的步伐。

(2)GIS设备又称为气体绝缘封闭式组合电器,它的母线需要封闭的设计增加了它安装和正常运转的难度,需要时刻保持施工现场的干燥,遇到雨雪天气或者密封设备遭到破坏时,非常容易影响设备的正常使用,因而,这种类型的设备很容易受环境变化的影响,因而,对环境的要求较高。同时,由于它特殊的设计,在发生故障时,需要把附近的多台设备同时断电才能进行检查和维修,这在增加操作人员工作量的同时,也给电力系统的高效运转带来致命的打击,增加经济成本,降低经济效益。

(3)许多进行电力系统研究的单位企业都比较认可HGIS设备,并在一些输变电工程设计比赛中充分发挥HGIS的优势,根据比赛现场的环境以及地形的特点合理布置电气设备,采取合适的配电装置,进一步优化系设备布局,节约土地资源,提高资源利用率,推动电力系统的高效快速运转。通过实验对比可以看出,HGIS无论是在经济上,还是在技术上都比AIS、GIS更具有优势,更加符合当前我国经济社会以及科技发展的要求,它的研究制造和发展应用必然会推进我国智能电网建设的水平和速度。

3 结语

智能电网的提出和建设是时代进步的要求,是科技发展的体现,它的出现推动电力系统的发展和改革,促进电力系统整体建设水平和速度的提升。它的体积小、功能大的特点减少土地占用面积,提高资源利用率,减少农民因土地补偿费用与电力系统工程项目之间的激烈矛盾,降低土地占用成本。另外,它的一体化设计更加合理,安装更加方便,节省设备安装时间,提高了工作效率,真正的实现了设备功能的一体化,进一步推动新一代智能电网发展的速度和规模,相信在不远的未来,它必能成为智能电网建设发展的重要推动力。

参考文献

[1]陈洁,童能高.高压配电装置的新秀―HGIS[J].广东科技,2014(22):115-116.

[2]庞春,侯国柱,葛惠珠.HGIS在220kV变电站中的选型应用[J].内蒙古电力技术,2011(05):87-90.

[3]包红旗,郗晓光.HGIS组合电器的技术特点[J].天津电力技术,2016(02):40-42.

[4]包红旗,刘静.HGIS组合电器技术的应用[J].吉林电力,2015(06):11-12,33.

第9篇:变电站模块化建设范文

[关键词]电网调度自动化;变电站综合自动化;后台监控

中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0304-01

当前,大多数电力企业为了提高劳动生产率,增加经济效益,不断完善行业间的自动化建设和改造,实现对远方变电站的遥信、遥测、遥控等的电力远程监控系统。

一、 系统简况及性能特点

(一)系统情况

调度自动化系统采用东方电子DF8002系统;变电站综合自动化监控系统包括深圳南瑞ISA300,南京自动化厂PS6000,东方电子DF1800,南京南瑞RCS9700等。系统围绕保护测控、RTU、后台监控、调度监控进行了统一规划、将不同厂家的产品有机整合,同时为满足变电站的实际需要,既保留系统对以前的兼容性,又具有现代特点。

(二)系统性能特点

1.切合用户实际需求。结合变电站综合自动化与调度自动化特点,系统在许多细节功能上充分考虑了用户的特殊要求。包括遥控是否监护操作可选择,光字牌处理,自动提醒值班员监视画面并记录,冗余告警信息的判断和屏蔽等。

2.安全性更强。不同的用户有不同的操作权限,不同工作站有不同的用户可使用权限。站端后台监控允许以串口与其它系统通信(如五防系统),从而不与系统外的机器直接网络相连,调度端采用防火墙和路由器与其它应用系统相连(如MIS系统),防止非法侵入。调度端SCADA服务器采用SUN服务器,操作系统使用UNIX,采用双机磁盘阵列结构,比WINDOWS系统更稳定更能抵御病毒侵害。调度与变电站采用光纤和DDN双通道通信。?3.完善的数据库系统。采用了实时库和商用磁盘库(Sybase、SQL等)两层结构。

4.合理的系统结构。调度端采用多机双网结构,冗余配置,自动同步数据、画面,确保可靠稳定。

5.灵活的规约通信。调度与变电站采用部颁CDT、DNP3.0等规约,对于保护信号的接收同时采用硬接点和报文方式。全面的功能实现。调度自动化方面除了SCADA还包括EMS能量管理和调度管理等;变电站综合自动化方面除了当地监控还包括VQC电压无功控制、五防、运行管理、设备管理等。

二、系统的设计体现

本系统采用全分布开放式系统结构,不同地点的各计算机通过双绞线或光纤直接接入局域网和广域网络,可获得高速通讯和共享资源的能力。整个系统可分成三大部分,分别是调度自动化系统、通信系统、变电站综合自动化系统。

(一)调度自动化系统完成主站端人机交互工作。结构示意图见图1

(二)通信系统建立数据收发透明中转。结构示意图见图2

三、系统的运行概况

该系统的开发目标是建立一个安全可靠,能提供各种高级服务,并为应用程序的执行和实施提供较强功能的开放式平台和运行在该平台的多个相对独立的应用子系统组成的系统,成为一个符合电力系统现代化管理要求的,分布式、开放式、模块化,可扩充的电力调度自动化与变电站综合自动化系统。目前这套系统已经在全区3个220kV变电站和26个110kV变电站得到应用,其中20个110kV变电站实现无人值守,其余的110kV站正在紧张改造中,最终将通过该系统实现全部110kV变电站无人值守。同时配合新的集控管理思想,随着集控班的正式运行,系统的功能和应用将得到进一步的发展。

四、变电站综合自动化系统功能概述

(一)调度中心远方遥控。由远方调度中心来的远方控制,此控制可以由当地运行值班人员设定:禁止和开放,也可以用远方/就地切换开关来闭锁。

(二)VQC电压、无功自动调节。根据电压和功率因数对主变抽头调档和电容器投切就地自动进行,调节时考虑时间因素和投切次数。在就地调节失灵的情况下能够远方监视和远方控制。

(三)保护装置、测控装置和后台与GPS卫星钟进行时间统一。

(四)站内的消防和UPS等其它信号以遥信方式发送到后台和调度,满足无人值守的要求。

(五)防操作闭锁。开关的实时遥信状态通过串口发送到五防系统,由五防系统进行解锁后才能在后台监控进行遥控操作。

(六)所有综自设备电源均由站内直流电源逆变供电,确保全站发生事故停电时照常工作。

结束语

实现电力调度自动化和变电站综合自动化,是提高供电质量、用电可靠性和提高电力企业自身水平的需要,本系统的建成,大大提高了广州番禺电网调度自动化的应用和管理水平,促进了传统经验型调度向分析型控制型调度的转变。随着电力体制改革的深入,变电站综合自动化及调度自动化必将为电网的安全、优质、经济运行提供更加现代化、科学的手段,为广州番禺电网的现代化管理和商业化运行提供更强有力的保障。

参考文献

[1]吴竞昌.供电系统概论[M].北京:中国电力出版社,1998.

[2]胡道元.计算机局域网(第三版)[M].北京:清华大学出版社,2002.