数字化变电站自动化系统解决方案-南瑞
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1绪论1.1研究背景变电站综合自动化系统主要是借助于微机技术,把变电站在掌控、检测、处理信号传递、继电保护、故障录波以及远动等诸项功能整合于一体的数项机分享系统。
变电站综合自动化系统承担的功能有:继电保护、运作掌控、故障性录波测距、事件记录、数据搜集、参量监测、信息远传、事故报警、智能化电压无功控制与低周减载以及系统智能化检测等。
变电站综合自动化系统主要在于强化变电站的安全可靠性,使其处于横稳的运作状态,减少运作的维护开支、加强经济实效、提供用户高质量的电能服务项目及其综合性的方案。
在计算机与网络信息技术、智能化技术以及通信技术等高新科技日益发达的背景下,一则综合自动化系统对传统型的变电站二次系统加以代替或更新已变成整个发展的趋向;二则保护系统亦需要配置诸如故障录波、运行监控、自检测、事件记录与控制管理等多项更为完善的功能,因而发展与改进变电站综合自动化系统也是整个电力行业发展的必然走向。
当下变电站综合自动化技术基本上被广泛地运用在变电站系统内,通过现实的运作流程及其结果证实它具有构造简易、技术领先、功能完善、安全可靠等优点。
在计算机网络技术、信号搜集、通信技术、信号处置与新型分析计算技术等发展之际,特别是一次电气设备的构造、被控程度运用性能的加强,这更加有利于国内的变电站综合自动化的进一步提升,其发展前景看好。
1.2研究意义在国民经济日益发展的背景下,电力工业在装机容量与社会生活用电负荷方面都呈现出明显递增的态势,同时也在拓宽电网的系统,输电的电压亦在提高。
相应地,在用电的质量及其可靠性方面所提出的要求也在日益强化。
变电站的安全、经济性运作已经变为电力体系中的一个核心组成。
因而,对于综合自动化方面所提出的要求也愈来愈高。
相应地,在技术领域,因为微机保护技术的广泛性运用,多种多样的硬件设备所需成本也在减少,测控设备类型呈现出极大的丰富性,再因为现场总线技术呈现出迅猛的发展态势,进而满足它能够在并不理想化的工业环境中应用,尤其是变电站自动化程度。
变电站综合自动化系统和数字化变电站目前使用的变电站综合自动化系统有南瑞的RCS-9700系统和四方的CSC-2000系统。
由于历史等原因,各变电站的综合自动化系统有各种差异,本文按照《广东电网110kV~220kV变电站综合自动化系统技术规范》的要求,从监控员的需求出发,分享典型综合自动化变电站的相关知识。
1.系统构成220kV变电站典型综合自动化系统采用双星形A、B以太网将站内自动化设备连接起来,两个网络同时进行数据传输。
10kV自动化设备独立组网后再通过网络接入设备接入主以太网。
其他厂家设备通过通信接口设备接入双以太网。
220kV变电站综合自动化系统设置独立的故障录波网C网,110kV变电站综合自动化系统不设置独立的故障录波网。
全站设备通过GPS实现对时功能。
数字化变电站采用IEC-61850标准,相对于综合自动化变电站增加了一个过程层GOOSE网和SV网。
GOOSE是一个面向对象的变电站通用事件报告,其特点就是传输速度快,主要用于间隔层闭锁信号的传输。
SV网用于站端遥测量的传输。
综合自动化系统采用分层、分布和开发式的网络进行连接。
分层是指将变电站的所有自动化设备归类为站控层和间隔层设备。
站控层设备能够控制间隔层设备。
站控层设备包括系统主机、操作员站、远动工作站、保信子站、五防主机等。
间隔层设备主要是测控单元,以及用于规约转换、网络扩充的通信接口设备。
分布式使得系统按功能划分为若干设备,每个设备都能独立工作。
站控层设备发生故障或停运时,不影响间隔层设备的运行。
系统中任一设备发生故障或停运时,不会影响系统的正常运行。
开放性要求不同的厂家遵循统一的标准进行产品制造,使得不同厂家的产品可以连接在同一个系统里边,相互操作。
目前的综合自动化变电站在开放性方面做得不够,临港站的奥特迅直流系统跟南瑞的RCS9700系统之间经常发生通信中断,就是通信规约的衔接不好造成的。
2.各模块介绍2.1主机/操作员站主机/操作员站也就是通常说的后台机,是站内自动化系统的主处理器和服务器,是站控层数据收集、处理、存储及发送中心。
南瑞水电智能调度系统解决方案南瑞水电智能调度系统解决方案是基于南瑞电力公司长期积累的电力调度经验和丰富的智能技术研发能力而开发的一款智能调度软件。
该系统通过对电力设备的实时监测和大数据分析,实现了对水电站的智能化调度和远程监控,能够提高水电站的发电效率和可靠性。
该解决方案包括以下几个方面的技术和功能:一、数据采集和实时监测二、大数据分析和预测模型南瑞水电智能调度系统通过大数据分析,对水电站的历史数据和实时数据进行深度挖掘和分析,建立强大的预测模型。
通过对水电站的水资源、电网负荷和机组性能等多种因素进行全面分析,提前预测水电站的发电能力和供电情况,为水电站的调度决策提供指导。
三、智能调度与优化算法四、远程监控和远程操作南瑞水电智能调度系统支持远程监控和远程操作功能。
调度员可以通过云平台或移动终端对水电站进行实时监控,查看水位、水压、机组运行状态等参数,及时发现问题并进行处理。
同时,调度员还可以通过远程操作对机组的启停、负荷调整等进行控制。
五、可视化界面和报表分析南瑞水电智能调度系统提供直观、易用的可视化界面,将水电站的关键参数以图表、曲线等形式展示出来,使得调度员能够直观地了解水电站的运行情况。
系统还提供丰富的报表分析功能,对水电站的运行情况进行详细统计和分析。
六、安全性和可靠性保障南瑞水电智能调度系统采用多重安全措施,确保数据的安全和可靠性。
系统采用灵活的权限管理机制,只有具有相应权限的用户才能访问系统的相关功能和数据。
同时,系统还具备数据冗余和灾备备份功能,以确保系统的稳定性和可靠性。
综上所述,南瑞水电智能调度系统解决方案通过数据采集、大数据分析、智能调度与优化、远程监控和操作等一系列技术和功能,实现了对水电站的智能化调度和远程监控,能够提高水电站的发电效率和可靠性。
该系统不仅能够满足当前水电站的调度需求,还具备较强的可扩展性和智能化升级能力,能够适应未来智能电网建设的需求。
图2-1-1、110kV数字化变电站结构示意图(GOOSE点对点组网)
图2-1-2、110kV数字化变电站结构示意图(GOOSE交换机组网)此外,若采用区域采样同步(插值同步)方案,则图2-1、图2-2中的采样同步时钟源、采样同步网不存在。
3.3. 校时及采样同步方案
3.3.1. 校时方案
1)监控服务器、运行工作站支持以下方式校时:
l采用SNTP校时。
l来自远动工作站的规约校时。
2)远动工作站支持以下方式校时:
l IRIG-B(DC)校时。
l GPS秒脉冲对时。
l SNTP校时(复用站控层以太网,传输层协议为用户数据报协议UDP)。
l IEEE1588校时(复用站控层以太网,严格按IEEE1588解码)。
l来自调度的规约校时。
3)所有带站控层接口板的装置支持以下方式校时:
l IRIG-B(DC)校时。
l GPS秒脉冲对时。
l SNTP校时(复用站控层以太网,传输层协议为用户数据报协议UDP)。
l IEEE1588校时(复用站控层以太网,严格按IEEE1588解码)。
l来自远动工作站的规约校时。
3.3.2. 采样同步
变电站内的变压器保护、方向距离保护、以及测控计量设备对数据源同步的精度要求为最大为5us(0.1度)。
对于实现不同采集设备的同步,工程应用中通常采用以下两种方案:全站同步时钟源
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深圳南瑞科技有限公司第11页。
基于数字化变电站的系统保护装置设计黎 强,李延新(国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司,江苏省南京市210003)摘要:随着数字化变电站技术的逐渐成熟,变电站保护设备的功能及组合方式有了很大的变化和想象空间。
文中提出一种基于数字化变电站数据源统一、数据共享特点的系统保护装置的实现方案,并对其硬件设计、软件功能实现以及工程适应性、可靠性进行了探讨和分析。
系统保护是对数字化变电站内诸多分散的保护测控功能模块的有机集成,从而优化并简化了系统的数据流。
系统保护具有低成本、易维护、高性能、高可靠等特点,能适应未来电力系统自动化的发展和市场需求。
关键词:数字化变电站;系统保护;采样同步;IEEE 1588中图分类号:TM764收稿日期:2008211225;修回日期:2009205225。
0 引言随着计算机技术、网络通信技术的飞速发展和相关标准规范的不断完善,数字化变电站技术将逐步取代传统的变电站自动化技术得到广泛的应用[126]。
数字化变电站以变电站一次系统、二次系统为数字化对象,对物理设备、数字化信息进行统一建模、统一数据源,并通过标准化的网络通信平台来实现信息共享、互操作,从而达到安全、稳定、可靠、经济运行的目标。
基于统一建模、统一数据源思想的数字化变电站成功地解决了传统变电站在互操作、互感器传变以及饱和等方面存在的问题,同时也给变电站二次保护设备、整个电网的运行控制提供了更大的发展空间和灵活性。
国内外学者对数字化变电站做了大量的研究工作[7219],然而大部分研究集中于IEC 61850标准如何在站控层设备、间隔层设备和过程层设备中的应用和实现上,对数字化实现给各相关二次设备的实现架构和方式带来的影响变化研究得并不多[20221]。
系统保护在这方面是一个尝试,其出发点就是要跳出传统二次设备面向特定间隔的范畴,从变电站整体(或部分)角度来考虑二次保护测控功能的配置,对逻辑节点(L N )进行重组和整合,从而最大程度地利用数字化变电站数据源统一、数据共享的优势,达到优化数据网络,提高系统数据流和保护动作的可靠性,降低维护成本的目标。
基于数字化变电站的系统保护装置设计黎强, 李延新(国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司, 江苏省南京市210003摘要:随着数字化变电站技术的逐渐成熟, 变电站保护设备的功能及组合方式有了很大的变化和想象空间。
文中提出一种基于数字化变电站数据源统一、数据共享特点的系统保护装置的实现方案, 并对其硬件设计、软件功能实现以及工程适应性、可靠性进行了探讨和分析。
系统保护是对数字化变电站内诸多分散的保护测控功能模块的有机集成, 。
系统保护具有低成本、易维护、高性能、高可靠等特点, 。
关键词:数字化变电站; 系统保护; 采样同步; IEEE 中图分类号:TM764收稿日期:2008211225; 修回日期:2009205225。
0引言得到广泛的应用[126]。
、二次系统为数字化对象, 对物理设备、数字化信息进行统一建模、统一数据源, 并通过标准化的网络通信平台来实现信息共享、互操作, 从而达到安全、稳定、可靠、经济运行的目标。
基于统一建模、统一数据源思想的数字化变电站成功地解决了传统变电站在互操作、互感器传变以及饱和等方面存在的问题, 同时也给变电站二次保护设备、整个电网的运行控制提供了更大的发展空间和灵活性。
国内外学者对数字化变电站做了大量的研究工作[7219], 然而大部分研究集中于IEC 61850标准如何在站控层设备、间隔层设备和过程层设备中的应用和实现上, 对数字化实现给各相关二次设备的实现架构和方式带来的影响变化研究得并不多[20221]。
系统保护在这方面是一个尝试, 其出发点就是要跳出传统二次设备面向特定间隔的范畴, 从变电站整体(或部分角度来考虑二次保护测控功能的配置, 对逻辑节点(L N 进行重组和整合, 从而最大程度地利用数字化变电站数据源统一、数据共享的优势, 达到优化数据网络, 提高系统数据流和保护动作的可靠性, 降低维护成本的目标。
1系统保护数字化变电站中所有的模拟量和开关量按统一的格式(IEC 61850系列标准中定义实现数字化,。
数字化变电站的体系结构与通讯网络IEC61850将数字化变电站分为过程层、间隔层和站控层,各层内部及各层之间采用高速网络通信。
整个系统的通讯网络可以分为:站控层和间隔层之间的间隔层通讯网、以及间隔层和过程层之间的过程层通讯网。
站控层通信全面采用IEC61850标准,监控后台、远动通信管理机和保护信息子站均可直接接入IEC61850装置。
同时提供了完备的IEC61850工程工具,用以生成符合IEC61850-6规范的SCL文件,可在不同厂家的工程工具之间进行数据信息交互。
间隔层通讯网采用星型网络架构,在该网络上同时实现跨间隔的横向联锁功能。
110kV及以下电压等级的变电站自动化系统可采用单以太网,110kV以上电压等级的变电站自动化系统需采用双以太网。
网络采用IEC61850国际标准进行通信,非IEC61850规约的设备需经规约转换后接入。
考虑到传输距离和抗干扰要求,各继电小室与主控室之间应采用光纤,而在各小室内部设备之间的通讯则可采用屏蔽双绞线。
根据过程层的不同需求,我们提供了以下两种数字化变电站解决方案。
2.1支持电子式互感器和GOOSE的数字化变电站如图2-1所示,在过程层采用电子式PT/CT以及智能化开关设备,变电站所有装置的交流采样数据通过与MU合并单元通信获得,各种测量与保护装置的交流采样部分全部取消,通过GOOSE网络传输实时跳合闸和保护间配合信号,全站使用IEC61850标准进行信息交互。
该方案的组网原则主要包含以下几点:1)监控层网络使用星型独立双网。
星型网络相比环型网络结构简单、配置简洁,且降低了网络风暴形成的风险;2)由于数字化变电站中的过程层通讯网络上数据传输的重要性,过程层通讯网需要和间隔层通讯网从物理上分开。
过程层GOOSE网络采用星型双光纤以太网,与站控层分开组网。
对于超高压变电站,推荐按电压等级分开组网。
同一电压等级的GOOSE网络连接在一起,可以充分保证GOOSE的信息共享的特点;3)电子式互感器模拟量数据传输采用点对点的符合IEC60044-8标准的光纤网络进行数据传输。
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文案的标题本质上是做了一个信息的替换,优质文案=30000,劣质文案=3000,文章讲的还是优劣文案之差并不是要诠释好文案值多少钱。
第一部分技术说明书 (3)1 概述 (3)1.1 系统概述 (3)1.2 装置特点 (4)2 技术参数 (4)2.1 额定参数 (4)2.2 功率消耗 (5)2.3 直流工作电压 (5)2.4 过载能力 (5)2.5 测量元件精度 (5)2.6 允许环境温度 (5)2.7 电磁兼容性能 (6)2.8 绝缘耐压 (6)2.9 遥测计量等级 (6)3 保护功能 (6)4 通讯功能 (7)5 保护原理 (7)5.1母线接地告警 (7)5.2母线过电压告警 (7)5.3母线低电压告警 (8)5.4母线PT断线告警 (8)5.5集中式小电流接地选线 (8)5.6电压并列及切换 (10)6 保护定值表 (11)第二部分使用说明书 (13)1 人机界面介绍 (13)1.1液晶显示内容介绍 (14)1.2六个指示灯的含义 (14)1.3按键的功能及其使用 (14)2 装置菜单介绍 (15)2.1交直流量测量值 (17)2.2信息记录 (18)2.3单元定值整定 (20)2.4保护定值投退和保护定值整定 (22)2.5测量定值整定 (22)2.6交流量精度调节 (23)2.7系统复归 (23)2.8信号复归 (23)3 遥信量介绍 (23)3.1 3370C遥信定义表 (23)4 背板端子介绍 (24)4.1交流采样板 (24)4.2输入输出板 (25)4.3输入输出及通讯板 (26)5 装置检查 (27)5.1通电前检查 (27)5.2通电后检查 (27)第一部分技术说明书1 概述1.1 系统概述随着国家电力事业快速而深入的发展,对电网运行和管理自动化水平的要求越来越高。
不仅要求提高所有设备的智能化程度与性能价格比,也要求提高整个系统的自动化水平,增系统运行的可靠性。
现代科技的迅猛发展及计算机网络化技术的日益成熟,为满足这些实际需求提供了可能。
南瑞集团公司充分掌握了市场的发展及需求,及时研制开发了新一代的DSA系列变电站保护监控一体化系统。
数字化变电站的体系结构与通讯网络IEC61850将数字化变电站分为过程层、间隔层和站控层,各层内部及各层之间采用高速网络通信。
整个系统的通讯网络可以分为:站控层和间隔层之间的间隔层通讯网、以及间隔层和过程层之间的过程层通讯网。
站控层通信全面采用IEC61850标准,监控后台、远动通信管理机和保护信息子站均可直接接入IEC61850装置。
同时提供了完备的IEC61850工程工具,用以生成符合IEC61850-6规范的SCL文件,可在不同厂家的工程工具之间进行数据信息交互。
间隔层通讯网采用星型网络架构,在该网络上同时实现跨间隔的横向联锁功能。
110kV及以下电压等级的变电站自动化系统可采用单以太网,110kV以上电压等级的变电站自动化系统需采用双以太网。
网络采用IEC61850国际标准进行通信,非IEC61850规约的设备需经规约转换后接入。
考虑到传输距离和抗干扰要求,各继电小室与主控室之间应采用光纤,而在各小室内部设备之间的通讯则可采用屏蔽双绞线。
根据过程层的不同需求,我们提供了以下两种数字化变电站解决方案。
2.1支持电子式互感器和GOOSE的数字化变电站如图2-1所示,在过程层采用电子式PT/CT以及智能化开关设备,变电站所有装置的交流采样数据通过与MU合并单元通信获得,各种测量与保护装置的交流采样部分全部取消,通过GOOSE网络传输实时跳合闸和保护间配合信号,全站使用IEC61850标准进行信息交互。
该方案的组网原则主要包含以下几点:1)监控层网络使用星型独立双网。
星型网络相比环型网络结构简单、配置简洁,且降低了网络风暴形成的风险;2)由于数字化变电站中的过程层通讯网络上数据传输的重要性,过程层通讯网需要和间隔层通讯网从物理上分开。
过程层GOOSE网络采用星型双光纤以太网,与站控层分开组网。
对于超高压变电站,推荐按电压等级分开组网。
同一电压等级的GOOSE网络连接在一起,可以充分保证GOOSE的信息共享的特点;3)电子式互感器模拟量数据传输采用点对点的符合IEC60044-8标准的光纤网络进行数据传输。
确保了模拟采样值传输的实时性和可靠性。
图2-1 支持电子式互感器和GOOSE的数字化变电站解决方案2.2支持电子式互感器和智能控制柜的数字化变电站图2-2 支持电子式互感器和智能控制柜的数字化变电站解决方案在该方案中,通过PCS-9820GIS智能控制装置实现对一次和二次设备的智能化控制,将二次保护测控和GIS的智能控制功能有机整合后下放至GIS本体旁,对上按IEC61850规范接入站控层设备,对下与开关机构之间通过电缆连接接插端子,整个方案大大减少了控制电缆,优化了二次回路,简化了设计,真正实现了智能开关功能。
同时满足和体现了数字化变电站的可靠性和先进性。
3电子式互感器3.1简介电子式互感器是具有模拟量电压输出或数字量输出,供频率15Hz-100Hz的电气测量仪器和继电保护装置使用的电流或电压互感器。
按照IEC60044-7/8的定义,电子式互感器是由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流或电压传感器组成,用于传输正比于被测量的量,供给测量仪器仪表和保护或控制装置使用的装置。
电子式互感器通常由传感模块(安装在远端一次侧,又称为远端模块)和合并单元(又称为合并器)组成。
根据传感模块是否需要供电来划分,可分为有源式电子互感器和无源式电子互感器。
根据应用场合以及整体结构的差异来划分,可分为GIS结构电子式互感器、AIS结构电子式互感器和直流电子式互感器。
目前有较多工程应用的为有源式电子互感器,其主要利用电磁感应等原理感应被测信号,如基于罗戈夫斯基(Rogowski)线圈和低功率线圈的电子式电流互感器;基于电阻、电容、电感分压的电子式电压互感器。
这种互感器传感头部分具有需用电源的电子电路,用于GIS或者罐式断路器更方便,对于AIS应用场合,则采用取能线圈或激光供能的办法,以解决电源问题。
电子式互感器通过合并单元为间隔级设备提供电流和电压信号,数据传输应符合相关标准,目前主流的传输标准包括:IEC60044-8(FT3格式)、IEC61850-9-1和IEC61850-9-2。
对于保护、特别是差动保护等应用场合宜应用可靠性较高的IEC60044-8标准;对于需要信息共享的应用场合,可以应用互操作性较好的IEC61850-9-1等标准。
电子式电流互感器模拟量输出标准值为22.5、150、200、225mV(保护用)和4V(测量用),数字量输出标准值为2D41H(测量用)和01CFH(保护用)。
各厂家提供的电子式互感器输出必须满足以上标准。
电子式互感器的精度等级:测量用CT的标准精度为0.1、0.2、0.5、1、3、5级,供特殊用途的为0.2S和0.5S级;保护用CT的标准精度为5P,10P和5TPE ,其中5TPE的特性考虑短路电流中具有非周期分量的暂态情况,其稳态误差限值与5P级常规CT相同,暂态误差限值与TPY级常规CT相同。
由于各个间隔的电子式互感器独立工作,为获得在同一时刻的电流、电压瞬时值,需要在各个远端模块之间实现同步。
我们的方案是:在合并单元通过插值算法,实现采样同步。
这种方案能在保证同步精度的前提下不依赖于任何外部同步时钟源,具有较高的可靠性。
3.2PCS-9250系列电子式互感器PCS-9250系列电子式互感器包括10kV 500kV不同电压等级的独立型电子式电流电压互感器及GIS用电子式电流电压互感器。
电流互感器的额定二次输出为2D41H(测量)/01CFH(保护),测量精度为0.2s/5TPE,电压互感器的额定二次输出为2D41H,测量精度为0.2/3P。
PCS-9250系列电子式互感器主要包含以下产品。
3.3传感模块的配置方案由于电子式互感器中不再有绕组的概念,传感模块的配置决定了整个系统的可靠性。
考虑到双重化保护的需要,保护传感模块,包括采样线圈、A/D转换、电源等必须双重化独立配置,测量传感模块可以单独配置。
典型的配置结构如下图所示:(浅色为保护采样线圈、深色为测量采样线圈)图3-1 电子式互感器配置方案3.4PCS-221系列合并单元的配置合并单元的配置根据保护要求可以选择双重化配置和单配置,一个典型的110kV变电站合并单元配置如图3-2所示:下图以变电站的4个典型间隔为例进行了配置说明,线路间隔、主变间隔、母联间隔配置电子式电流电压互感器PCS-9250-EGI,母线PT间隔配置电子式电压互感器PCS-9250-EGV,其安装位置如图所示合并单元(MU)PCS-221除主变间隔因参与变压器保护双重化需配置两套合并单元MU2A,MU2B外,其余线路、母联、PT间隔合并单元均为单一配置。
线路间隔合并单元MU1对本间隔送出的电流、电压信号及母线PT间隔MU4,MU5送出的母线电压信号进行包括电压切换、合并等功能的处理后给各保护装置、测控装置、计量装置使用。
母联间隔合并单元MU3对本间隔送出的电流、电压信号进行合并处理后给各保护装置、测控装置使用。
主变间隔的合并单元MU2A对本间隔送出的电流、电压信号及母线PT间隔MU4,MU5送出的母线电压信号进行包括电压切换、合并等功能的处理后给变压器第一套保护装置、测控装置使用。
MU2B 对本间隔送出的电流、电压信号进行合并处理后给变压器第二套保护装置使用。
母线PT间隔的MU分别接入来自两条母线上的电压信号并实现电压并列功能,电压并列功能不再需要单独装置完成。
图3-2 110kV变电站自动化系统合并单元典型配置图3-3 220kV变电站自动化系统合并单元典型配置220kV变电站也以4个典型间隔为例进行了配置说明,如图3-3所示。
线路间隔、主变间隔、母联间隔配置电子式电流电压互感器PCS-9250-EGI,母线PT间隔配置电子式电压互感器PCS-9250-EGV,其安装位置如图所示,合并单元(MU)PCS-221因保护双重化需要,线路间隔、主变间隔、母联间隔各配置两套合并单元,母线PT间隔各配置一套合并单元分别接入来自两条母线上的电压信号,并在其各自的合并单元内实现电压并列功能,因此电压并列功能不再需要其它单独装置来完成。
对于双母接线或者分段接线,电压切换和电压并列功能可以考虑分别在母线PT的合并单元和进出线间隔的合并单元中来完成。
3.5低压侧的考虑对于低电压等级,电子式互感器的技术和经济优势不明显,而且各个间隔间的电流和电压信号基本上不需要在多个间隔层设备之间共享,不必对电流和电压信息进行数字化后再以IEC61850(或者IEC60044-8)标准进行传输。
对于低电压等级,可以仍采用常规互感器,或者采用低功率输出的新型互感器并以就地安装的间隔层设备想配合,间隔层设备采用数字化接口支持IEC61850规约。
4PCS-9820 GIS智能控制装置PCS-9820A智能控制装置是专为实现对110KV-500KV GIS设备的智能控制而设计开发的,以先进的计算机技术实现对GIS设备的位置信号采集和监视、模拟量信号采集与显示、远方/就地控制、信号与操作事件记录与上传、谐波分析、储能电机的驱动和控制、在线监测、基于网络通讯的软件联锁等一系列功能。
将传统的二次测控功能与GIS监控有机结合在一起,联合组屏设计、优化控制回路,构成智能的控制功能,并可与RCS-900系列保护装置一起组屏安放于GIS旁,构成保护及智能一体化控制柜,实现面向间隔的保护、测控和GIS智能控制一体化。
PCS-9820智能控制装置可与保护装置一起组屏安放于GIS旁,构成保护及智能控制柜,实现面向间隔的保护、测控和GIS智能控制一体化。
图4-1 基于智能控制柜的典型设计如上图,新方案将保护、测控和GIS智能控制集成于智能控制柜中,安放在GIS室,对下与GIS机构通过标准化的接插端子连接,优化了二次回路的设计,对上节省了大量电缆,通过一根光缆直接与主控室连接,构成了基于一次设备智能化的数字化变电站。
GIS智能化控制柜的优势如下:1)节约了电缆等设备投资以及相应的施工投资;数字化变电站建设的一个主要现实目标是为了减少变电站内控制电缆的数量,一方面由于原材料的涨价,电缆成本越来越高,一方面,光缆电磁兼容性能远好于电缆,能显著提高变电站内信号传输的可靠性。
另外,变模拟信号为数字信号能大大增加传输的带宽和信息量。
2)节约了保护小室及主控室等的占地面积和投资;应用智能化GIS控制柜使得保护控制下放成为可能,从而能够显著减少保护小室和主控室的占地面积,这对一些需要尽量减少变电站土地的城市变电站和地下变电站来说有明显的效益。
3)GIS智能控制柜优化了二次回路和结构;原来由于一次和二次的专业细分,使得原传统汇控柜内的许多功能与保护控制二次中的功能相重复,例如防跳、压力闭锁、三相不一致等等。