智能变电站 保护测量一体化 小组成员：程华珏、欧阳自强、应栋子、苏淮北、郑天晴 主讲人：郑天晴
智能变电站 保护测量一体化 小组成员：程华珏、欧阳自强、应栋子、苏淮北、郑天晴 主讲人：郑天晴
目录 ⑥总结 选题背景与意义 传统保护测量为何分开 电子式互感器 ④一体化整体方案 ⑤一体化关键技术
选题背景与意义1 2 电子式互感器3 一体化整体方案4 一体化关键技术5 总结6 目录 传统保护测量为何分开
1 智能变电站慨述 工作站1 工作站2 远动站 工作站1 工作站2 远动站 GPS GPS 站控层 IEC60870-5-103IEC61850 MMS 保护 测控 其他ED 间隔层 保护 测控 其他ED 电缆光缆∠ MU 智能单元 D 过程层 CT/PT ECVT 常规互感器 数字互感器 常规变电站结构图 智能变电站结构图
1 智能变电站概述 -45%
1 智能变电站慨述 调控中心 监挖主机 数据通信 网关机 +数据交换标准化 站拉星州格 信息交换采用IEC61850规约，智能变电站中不需 网关和保护管理机 站/区域保护控制 母线保护 +在二次设备网络化 用光纤取代控制电缆 MMS SV 新增合并单元、IED、过程层交换机 GOOSE 监测 益测 口一次设备初步智能化 一体化智能终端 管理 体化智能终端 管理 单元 单元 马啡 马 采用电子式互感器、新增合并单元、智能终端、 过程层交换机等过程层设备 电fn速 制自 线路间隔智能 变压器间隔智能 次设备 次设备
1 智能变电站概述 -45% + + - 数据交换标准化 信息交换采用IEC61850规约，智能变电站中不需 网关和保护管理机 在二次设备网络化 用光纤取代控制电缆 新增合并单元、IED、过程层交换机 一次设备初步智能化 采用电子式互感器、新增合并单元、智能终端、 过程层交换机等过程层设备
2 传统保护测量为何分开 IED2 :IHMI 物理连接 物理连接 IED2 物理连接 (LAN) :IHMI (LAN) (LAN) :IARC :IARC 逻辑连接 逻辑连接 迷辑连接 IEDI IEDI IED3 CSWI PIOC CSWI PIOC MMTR :MMXU :MMXU :XCBR TCTR :TCTR TVTR :XCBR :TCTR :TVTR 人 母 馈线 母 线 馈线 断路器 保护CT CT PT 线 断路器 CT PT
2 传统保护测量为何分开
2 传统保护测量为何分开 电磁式互感器不能同时满足保护和测量需要的数据要求！ 保护和测量的目的和要求不同，一套装置很难同时满足和测控功能的需要。 在管理上，保护和测控也分属于两个不同的管理，其设计规范和运行检修章程也都不尽相同。 保护 测量 就重要设备而言，其保护设备 而测控装置就只需要一套。 通常要进行双重化配置。 对于保护而言，需要的测量范 对于测量而言，测量范围要 围大。 小一些。 电磁式互感器缺点：存在饱和 现象，动态测量范围小 + +
电磁式互感器不能同时满足保护和测量需要的数据要求！ 保护和测量的目的和要求不同，一套装置很难同时满足和测控功能的需要。 在管理上，保护和测控也分属于两个不同的管理，其设计规范和运行检修章程也都不尽相同。 2 Image Image 保护 就重要设备而言，其保护设备 通常要进行双重化配置。 对于保护而言，需要的测量范 围大。 电磁式互感器缺点：存在饱和 现象，动态测量范围小 测量 而测控装置就只需要一套。 对于测量而言，测量范围要 小一些。 + + 传统保护测量为何分开
3 电子式互感器 比较项目 常规互感器 电子式互感器 电子式互感器 绝缘 复杂 绝缘简单 使得保护和测量功 能同时得到满足， 体积及重量 大、重 体积小、重量轻 使数据源统一，保 护测控装置就可以 CT动态范围 范围小、有磁饱和 范围宽、无磁饱和 实现数据共享，达 PT谐振 易产生铁磁谐振 到一体化的要求， PT无谐振现象 实现资源的节约。 CT二次输出 不能开路 可以开路 输出形式 模拟量输出 数字量输出
3 比较项目 常规互感器 电子式互感器 绝缘 复杂 绝缘简单 体积及重量 大、重 体积小、重量轻 CT动态范围 范围小、有磁饱和 范围宽、无磁饱和 PT谐振 易产生铁磁谐振 PT无谐振现象 CT二次输出 不能开路 可以开路 输出形式 模拟量输出 数字量输出 电子式互感器 使得保护和测量功 能同时得到满足， 使数据源统一，保 护测控装置就可以 实现数据共享，达 到一体化的要求， 实现资源的节约。 电子式互感器
3 电子式互感器 电子式互感器通常由传感模块和合并单元两部分构成。 传感模块又称远端模块，安装在高压一次侧，负责采集、调理一次侧电压电流并转换成 数字信号。 合并单元安装在二次侧，负责对各相远端模块传来的信号做同步合并处理。 一次电流 一次 传输 二次 (电压) 转换器 系统 传感器 转换器 合 A相电子式电流（电压）互感器 并 IEC60044-8 保护、测控 B相电子式电流（电压）互感器 IEC61850-9-1/2 单 C相电子式电流（电压）互感器 元
3 电子式互感器 电子式互感器通常由传感模块和合并单元两部分构成。 传感模块又称远端模块,安装在高压一次侧，负责采集、调理一次侧电压电流并转换成 数字信号。 合并单元安装在二次侧，负责对各相远端模块传来的信号做同步合并处理。 一次电流 （电压） 传感器 一次 转换器 传输 系统 二次 转换器 合 并 单 元 A相电子式电流（电压）互感器 Ｐ１ Ｐ２ Ｂ相电子式电流（电压）互感器 Ｃ相电子式电流（电压）互感器 保护、测控 IEC60044-8 IEC61850-9-1/2
4 保护测量一体化整体方案 功能整合 实现二次设备的功能整 合与装置集成不是简单 周界条件分析 地把各个设备的功能堆 分析智能变电站设备对象构成机理 砌在一起，而是要对装 目前集成情况分析 置的功能、输入输出量 信息流和通信报文等进 二 主站系统分析需求 行认真分析。考虑各种 设备 装置的功能约束条件和 功能 智能变电站整站计算分析需求 数据流边界，按照系统 整合 变电站内采样需求 最优原侧，确定二次设 备在功能、信息、互 性能要求约束 联等方面的周界，通过 整合及集成约束条件 系统集成去最大限度地 接口要求约束 满足周界的约束
4 保护测量一体化整体方案 功能整合 实现二次设备的功能整 合与装置集成不是简单 地把各个设备的功能堆 砌在一起，而是要对装 置的功能、输入输出量、 信息流和通信报文等进 行认真分析。考虑各种 装置的功能约束条件和 数据流边界，按照系统 最优原则，确定二次设 备 在功能、信息、互 联等方面的周界，通过 系统集成去最大限度地 满足周界的约束
5 体化关键技术 体系结构 站控层关键设备 间隔层关键设备 过程层关键设备 智能变电站监控系统 远动终端 信息一体化平台 智能接口机 网络通信分析系统 测控装置 保护装置 故障录波器 电能计量装置 安全稳定装置 智能终端 电子式互感器 合并单元 过程层交换机
5 一体化关键技术 体系结构 站控层关键设备 间隔层关键设备 过程层关键设备 网 络 通 信 分 析 系 统 智 能 接 口 机 信 息 一 体 化 平 台 远 动 终 端 智 能 变 电 站 监 控 系 统 故 障 录 波 器 安 全 稳 定 装 置 电 能 计 量 装 置 保 护 装 置 测 控 装 置 智 能 终 端 电 子 式 互 感 器 合 并 单 元 过 程 层 交 换 机