数字化变电站技术介绍

数字化变电站技术介绍国电南瑞科技股份有限公司系统分公司数字化变电站的基本概念什么是“数字化”？“数字化”使用了哪些新技术？“数字化”站带来哪些改动？面对数字站应掌握哪些技术？数字站现存的问题有哪些？变电站自动化系统结构规约不统一模拟信号级联信号重复引线IEC61850规约IECInternationalElectrotechnicalCommission目的：实现变电站内部规约的一致性数据模型的一致性颗粒化描述的一致性XML语言实现过程的一致性以太网——测量数据的共享及互操作性常规站——数字站的结构改变数字化给变电站带来的改变站控层规约的一致性过程层的变革MU合并单元智能操作箱一次设备的变革互感器的变革智能断路器智能一次设备数字化变电站的改变－MUMU合并单元NS3261功能：测量单元模拟量电压、电流模拟量的测量、转换PT并列（后述）对MU装置的要求（对网络的要求）MU装置异常的表现MU装置异常的影响如何判断MU装置异常（网络中断）数字化变电站的改变－智能操作箱智能操作箱NS3658功能：控制终端信号反馈GOOSE通讯网对智能操作箱的要求（对网络的要求）智能操作箱NS3658/GOOSE异常的表现上述异常的影响如何判断NS3658异常/GOOSE网异常数字化变电站中应掌握的技术变电站结构模式常规站数字站IED独立测控单元测控、数据共享/过程层电缆互联过程层总线模式/独立控制出口GOOSE通讯网（网络技术、接线结构、故障点）站控层需要规转一致的通讯规约常规PT/CT数字站的改变－一次设备的改变1对PT/CT的影响数据共享——测控过程一次性实现过程（互操作性即：控制过程的共享）轻载化、智能化数字站的改变－一次设备的改变1PT/CT原理上的改变——轻载带来的改变不再需要高磁导率——无磁滞/抗饱和罗茨线圈允许CT开路数字站的改变LPCT实物样图——有源电子式互感器数字站的改变－一次设备的改变1电子式LPCT的接口类型有源接口——内含数字处理技术。核心技术：电源的可靠性数字处理的可靠性通讯接口的可靠性无源接口——小信号输出100mV、3.25V需外接MU装置就地安装散热问题、费用数字站的改变－一次设备的改变1ECT/EVT一体式电压电流互感器低功率——小体积——一体化集成价格略高（1/4~1/3）数字站的改变－一次设备的改变2PT/CT原理上的改变——光学互感器智能化＋激光技术带来的影响（电流B）原理简介：电、磁使激光产生偏转数字站的改变－一次设备的改变2PT/CT原理上的改变——光学互感器智能化＋激光技术带来的影响（电压E）原理简介：电、磁使激光产生偏转数字站的改变－光互感器核心技术光学互感器核心技术光学传感材料的选择传感头的组装技术微弱信号的检测温度的影响稳定性的影响——光感材料的分解环境的影响——震动、辐射等优势——无供电耐压问题、无电压等级限制数字站的改变－智能开关单元测控技术测控单元与一次设备的集成——智能设备信息综合处理技术智能开关（智能断路器）数字站的改变－智能开关智能开关的主要功能综合信息优势提供数字化接口智能控制过程常规开断/故障速断同期合闸过零点切断可集成在线绝缘监测技术（非数字化）数字站的改变－智能一次设备智能主变就地采集就地控制集成保护技术多点测温数字站如何维护？站控层•一致性日常维护基本相同（功能上的一致性）（习惯上的一致性）（技术上的继承性）•差异故障点多/故障信息类型复杂——新规程数字站如何维护？站控层总线•一致性网络通讯•差异规约：IEC61850取代了103户外光缆取代电缆（非必须）•说明：数字站规转非61850转61850数字站如何维护？间隔层•一致性IED的基本功能及配置不变•差异装置的一致性更高表现在软件（包括配置）上的差异•说明：为互换性打下基础数字站如何维护？过程层总线•几种常见类型总线模式点对点模式集中模式（与常规站相同）数字站如何维护？过程层•总则就地测控就地转化为数字量•差异户外智能设施增多（主变端子箱/HGIS等）•注意事项：温度、湿度影响——加强巡视数字站如何维护？一体性要求高单装置的功能被分配到各环节中如：IED+MU+智能操作箱部分测量数据中断的影响注意：无测量数据输入≠测量数据为0数字站的相关技术处理五防技术处理•目前与常规站类同独立的五防系统后台五防监控装置五防系统•数字化过程层测量＋常规五防技术数字站的相关技术处理PT并列技术处理同期并列板——MU并列处理数字站的相关技术处理数字化电度表通过数字电压、电流数据计算电度理论上误差目前：多采用模拟表处理技术数字站的相关技术处理全站对时技术一台GPS主机接收GPS时钟、分发对时信号）（或）多台GPS授时机接收GPS主机对时信号，分发对时信号数字站的相关技术处理数字站的组网技术星网结构数字站的相关技术处理数字站的组网技术双星网结构数字站的相关技术处理数字站的组网技术总线结构数字站的相关技术处理数字站的组网技术双总线结构数字站的相关技术处理数字站的组网技术环网结构数字站的相关技术处理数字站的组网技术GOOSE网中断＝保护退出GOOSE网星网＋硬接线数字站的相关技术处理数字站的安全分析一致性导致安全隐患增大•数字站的内部安全问题ECT/EVT＋MU一体化数据可靠性分析网络可靠性户外设备的可靠性光互感器的稳定性数字站目前存在的问题新技术的稳定性、可靠性IEC61850没有基于UML，元模型不一致（61970/61968）IEC61850存在不完全兼容的两套对象模型SCL基于XMLSchema，而非RDFSchemaIEC61850与IEC61970存在不协调的地方•IEC61850汉化问题（存在争议）•IEC61850不一致性（控制模式、颗粒不尽）“数字化”的概念什么叫“数字化”？口号“一个世界、一种规约、一种技术”谢谢大家！