国网常规变电站智能化改造工程应用方案

工程设计部-标准化组1/7常规变电站智能化改造工程应用方案——国网版文件状态：√草稿正式发布正在修改作者工程设计部标准化组当前版本V1-GW完成日期2010-09审定2010-09版本历史版本/状态作者参与者起/止日期备注工程设计部-标准化组2/7目次1范围..................................................................................................................................................32规范性引用文件..............................................................................................................................33改造原则..........................................................................................................................................34改造目标..........................................................................................................................................35改造方案1：...................................................................................................................................36改造方案2：...................................................................................................................................57常规互感器就地数字化..................................................................................................................58互感器分步改造方案......................................................................................................................69智能终端分步改造方案..................................................................................................................610其他..................................................................................................................................................7工程设计部-标准化组3/7常规变电站智能化改造工程应用方案——国网版1范围本方案适用于110（66）kV及以上电压等级变电站阶段性智能化改造。对于变电站所有设备全部更换的整体智能化改造等同于新建变电站，按相关智能变电站设计规范执行。2规范性引用文件Q/GDWZ414-2010变电站智能化改造技术规范Q/GDW383-2009智能变电站导则Q/GDW441-2010智能变电站继电保护技术规范Q/GDW393-2009110(66)kV~220kV智能变电站设计规范Q/GDW394-2009330kV~750kV智能变电站设计规范Q/GDWZ410-2010高压设备智能化技术导则Q/GDWZ414-2010变电站智能化改造技术规范3改造原则安全可靠、经济实用、标准先行、因地制宜4改造目标通过改造，实现一次主设备状态监测，信息建模标准化，信息传输网络化，高级功能和辅助系统智能化。4.1一次设备智能化改造1）对变电站关键的一次设备（断路器、变压器）增设状态检测功能单元，完成一次设备状态的综合分析评价，其结果通过DL/T860服务上传，与相关系统实现信息互动。2）在运的常规互感器不宜进行数字化采样改造。4.2二次系统智能化改造1）现阶段保护应采用直采直跳的方式，不进行网络化改造。但是，至少在1个线路间隔或变压器及其相关的开关间隔应用智能组件。智能组件：由若干智能电子装置集合组成，承担宿主设备的测量、控制和监测等基本功能；还可承担相关计量、保护等功能。可包括测量、控制、状态监测、计量、保护等全部或部分装置。2）全站实现通信协议标准化，取消协议转换设备。如果站内直流、所用电等辅助系统现阶段标准建模有困难，可暂时采用协议转换器，将来完全可以标准化建模时，取消协议转换。3）站控层功能，根据需求增加高级应用，可对外提供统一的网络服务接口，支持信息一体化平台应用要求，满足《电力二次系统安全防护总体方案》和《变电站二次系统安全防护方案》的要求。4）高级应用和辅助设备智能化技术要求相间附录。5改造方案1：5.1内容工程设计部-标准化组4/71）间隔改造时一次设备仅增设状态监测功能单元，不做其他改造。要求状态监测单元完成对一次设备的综合分析评价，并可通过61850上传结果。2）过程层不做改动，依然采用电缆只采直跳方式。通过更换装置或更换插件实现，要求新间隔层设备支持原有规约和IEC61850规约，通过软件可选择其一。3）逐步改造间隔层设备，站控层设备暂不更改，按原系统运行。待间隔层设备改造完毕，更换站控层系统（远动、监控、交换机）。实现全站61850通信及高级应用。站控层系统改造之前，不能实现任何高级应用。改造中监控系统原二次设备新改二次设备内部规约/61850内部规约内部规约内部规约内部规约改造后6185061850618506185061850监控系统监控系统工程设计部-标准化组5/76改造方案2：6.1内容1）间隔改造时一次设备增设状态监测功能单元。要求状态监测单元完成对一次设备的综合分析评价，并可通过61850上传结果。2）站控层系统（监控系统、远动系统、交换机）智能化升级，采用一体化平台，增加智能检测、状态监测、顺控等高级应用；要求站控层系统需要兼容原有规约及IEC61850。3）过程层不做改动，依然采用电缆只采直跳方式。通过更换装置或更换插件实现，要求新间隔层设备支持原有规约和IEC61850规约，通过软件可选择其一。4）逐步改造间隔层设备，随着改造的进行，高级应用也配套实现。通过更换装置或更换插件实现。改造中原二次设备新改二次设备61850内部规约内部规约内部规约内部规约/61850监控系统监控系统改造后6185061850618506185061850监控系统监控系统常规变电站智能化改造后，全站结构示意图一体化平台北京四方站控层交换机间隔层设备一次设备电缆智能组件高级应用站控层设备北京四方北京四方7常规互感器就地数字化1）间隔层设备采用智能化设备需要采集SV数据时，可配置接入电缆模拟量的合并单元。合并单元配置按Q／GDW_441-2010《智能变电站继电保护技术规范》执行。工程设计部-标准化组6/72）合并单元可就地安装或组屏安装。（1）当就地安装时，需要配置户外柜。当互感器智能化改造后，按Q/GDW441规定，新合并单元需要与保护设备组屏。（2）当组屏安装时，与保护装置共同组屏，当互感器改造时，仅需对合并单元进行替换。8互感器分步改造方案互感器分步改造需要考虑跨间隔装置的问题，例如：主变保护、母线保护（含失灵）。1）难点：装置同时支持电缆采样和以太网采样比较困难，主要是硬件困难（模拟量输入和点对点光口共存）。所以不考虑装置同时支持这两种采样方式的情况。建议分步改造时遵循如下原则，以母线保护为例：（1）第一步：间隔保护实现智能化，母线保护不改采用常规模拟量输入。采用常规互感器就地数字化方案。常规CT电缆母线保护常规CT电缆电缆常规CT间隔合并单元9-2其它保护（2）第二步：母线保护更改成智能化保护。间隔合并单元常规CT9-2母线保护间隔合并单元常规CT9-2间隔合并单元9-2常规CT（3）第三部：进行电子式互感器改造和合并单元改造。间隔合并单元常规CT9-2母线保护间隔合并单元常规CT9-2间隔合并单元电子式CT9-29智能终端分步改造方案当部分间隔内配置智能终端，部分间隔配置传统智能终端时，采用智能终端分步改造方案。智能终端分步改造需要考虑跨间隔装置的问题，例如：母线保护（含失灵）。按Q/GDW441规定，智能终端需要独立组屏，置于户外柜。分步改造时，智能终端需要同时具备GOOSE接口和电缆开关量输出。以母线保护为例：1）智能终端通过GOOSE与间隔保护通信，通过接点输出信号至常规母线保护。工程设计部-标准化组7/7智能终端A智能终端B线路保护母线保护线路保护母线保护GOOSEGOOSE电缆电缆断路器跳合跳电缆2）各间隔完成智能终端改造后，改造母线保护，此时智能终端与所有保护之间采用GOOSE通信。智能终端A智能终端B线路保护母线保护GOOSE电缆电缆断路器跳合跳电缆线路保护母线保护GOOSE10其他数字化变电站增加了过程层设备，合并单元、智能终端、过程层交换机等设备。站内的直流系统容量足够的裕度。