智能變電站相關(guān)技術(shù)介紹(已修改)
2025-05-11 12:07 本頁面
【正文】 智能變電站相關(guān)技術(shù)介紹 2022年 5月 武漢 主要內(nèi)容 電子式互感器 /合并單元 2 智能終端 3 智能變電站的優(yōu)勢 1 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn) 4 時(shí)鐘同步 5 1 智能變電站的優(yōu)勢 智能變電站是智能電網(wǎng)的重要內(nèi)容 智能變電站 對智能電網(wǎng)的建設(shè)將起到先驅(qū)作用 智能 電網(wǎng) 輸電 發(fā)電 變電 配電 調(diào)度 用電 變電領(lǐng)域的發(fā)展重點(diǎn)是 智能 變電站 1 智能變電站的優(yōu)勢 變電站綜合自動(dòng)化 智能變電站 變電站層 間隔層 過程層 微機(jī)保護(hù) /微機(jī)測控 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 新型電子式互感器 數(shù)字化一次設(shè)備 網(wǎng)絡(luò) IEC 618508 網(wǎng)絡(luò) IEC 618509 一次設(shè)備 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 微機(jī)保護(hù) /微機(jī)測控 電磁式互感器 網(wǎng)絡(luò) 103規(guī)約 電纜 ? 光纖代替電纜 ，設(shè)計(jì)安裝調(diào)試都變得簡單 ? 模擬量輸入回路和開關(guān)量輸入輸出回路都被通信網(wǎng)絡(luò)所取代， 二次設(shè)備硬件系統(tǒng)大為簡化 ? 統(tǒng)一的信息模型， 避免了規(guī)約轉(zhuǎn)換 ，信息可以充分共享 ? 可觀測性和可控性增強(qiáng)， 產(chǎn)生新型應(yīng)用 ：如狀態(tài)監(jiān)測、站域保護(hù)控制 1 智能變電站的優(yōu)勢 1 智能變電站的優(yōu)勢 交流輸入模件 Ａ／Ｄ變換 微計(jì)算機(jī) 開入開出模件 人機(jī)對話模件 端子箱 繼電保護(hù) 電纜 電纜 1 智能變電站的優(yōu)勢 交流輸入模件 Ａ／Ｄ變換 微計(jì)算機(jī) 智能終端 人機(jī)對話模件 合并單元 高速以太網(wǎng)通信 一次設(shè)備的數(shù)字化改變了繼電保護(hù)設(shè)備的結(jié)構(gòu) 繼電保護(hù) 1 智能變電站的優(yōu)勢 3）新體系結(jié)構(gòu) 合并 單元 智能 終端 SV GOOSE 1）新裝置、新設(shè)備 電子式互感器、合并單元 智能終端、交換機(jī)等 2）新標(biāo)準(zhǔn) 繼電保護(hù)系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)、 IEEE 1588 監(jiān)控主機(jī) MMS 4）新功能與新應(yīng)用 智能變電站的本質(zhì)特征 ? 過程設(shè)備的數(shù)字化 ? 信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)化 電子式互感器 /合并單元 智能終端 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn) 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 1 智能變電站的優(yōu)勢 主要內(nèi)容 電子式互感器 /合并單元 2 智能終端 3 智能變電站的優(yōu)勢 1 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn) 4 時(shí)鐘同步 5 電子式互感器 /合并單元 ? 絕緣問題 ：絕緣困難，含油有爆炸危險(xiǎn)，造價(jià)高 ? 測量準(zhǔn)確問題 ：含鐵芯，具有非線性特性，存在飽和問題，不能反映系統(tǒng)故障時(shí)非周期性分量；頻帶響應(yīng)特性較差，頻帶窄 ? 信號(hào)輸出問題 ：模擬電信號(hào)（ 1A/5A， 100V/） ? 運(yùn)行安全問題 ：電壓互感器不能短路，電流互感器不能開路，電壓互感器存在鐵磁諧振問題 傳統(tǒng)電磁式互感器的缺點(diǎn) ? 電子式電流互感器（ 各種名稱 ） 鐵心線圈低功率電流互感器（ 有源 ） 羅可夫斯基空心線圈電流互感器（ 有源 ） 光學(xué)電流互感器（ 無源 ） 名稱 鐵心線圈低功率 電流互感器 羅可夫斯基空心 線圈電流互感器 光學(xué)電流互感器 傳感原理 電磁感應(yīng)原理 （互感） 電磁感應(yīng)原理 （自感） 磁旋光效應(yīng)原理 信號(hào)變換 強(qiáng)電 /弱電 強(qiáng)電 /弱電 強(qiáng)電 /光信號(hào) 2 電子式互感器 /合并單元 B 鐵芯線圈 電流 I R Rb 電流 電壓轉(zhuǎn)換器 高阻 VS 鐵心線圈低功率電流互感器 ? VS 與被測電流 I 成正比 sVpshsNRIN?2 電子式互感器 /合并單元 2 電子式互感器 /合并單元 psr p rsNIIN?傳統(tǒng)電磁式電流互感器 I/I變換 具備低功率輸入接口的設(shè)備 鐵心線圈低功率電流互感器 ps r prsV shNRIN?I/V變換 對電磁式電流互感器的改進(jìn) 羅可夫斯基空心線圈電流互感器 2 電子式互感器 /合并單元 ? 空心線圈的 感應(yīng)電壓與被測電流的導(dǎo)數(shù)成正比 （ Rogowski， 1912年） ( ) ( )d d Ie t kd t d t?? ? ? ?被測電流 線圈感應(yīng)電壓 B 空心線圈 電流 I ()et普通光 起偏器 偏振光 磁光材料 磁場 B 檢偏器 Faraday旋光角 ? 2 電子式互感器 /合并單元 光學(xué)電流互感器 法拉第磁旋光效應(yīng)（ 1846年） LlV H d l V N I? ? ? ??入射光 出射光 電流 旋轉(zhuǎn)角 ?與電流 I成正比關(guān)系 I I 磁光玻璃 光纖 高壓側(cè) 光纖 高壓側(cè) 空心線圈 （或鐵心線圈） 低壓側(cè) 低壓側(cè) 低電壓信號(hào)需要就地?cái)?shù)字化 有源型電流互感器 無源型電流互感器 A/D、積分器等 需要供電！ 2 電子式互感器 /合并單元 2 電子式互感器 /合并單元 有源電子式互感器的供電方式 功電方式 供電原理 主要缺點(diǎn) CT供電 利用特殊 CT從母線上感應(yīng)電壓，經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓后供電 散熱（大電流） 死區(qū)（小電流） 電容分壓供電 利用電容分壓，經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓后供電 電氣隔離 激光供電 低壓側(cè)通過光纖傳輸光能，由光電池將光能專為電能（最大功率 1W） 能量有限 / 成本 /壽命 組合供電 CT供能（或電容分壓供電） +激光供電 供能系統(tǒng)復(fù)雜 切換問題 2 電子式互感器 /合并單元 LlV H d l V N I? ? ? ??光學(xué)電流互感器存在的問題 該比例系數(shù)（維爾德常數(shù)）是 溫度 和 光源工作波長 的函數(shù) =TVV ?（ ， ）溫度 對精度的影響 LED發(fā)光二極管老化 信號(hào)處理技術(shù)（自適應(yīng)補(bǔ)償） 保證驅(qū)動(dòng)電流恒定 對策： 光源工作波長是 溫度 和 驅(qū)動(dòng)電流 的函數(shù) 2 電子式互感器 /合并單元 分壓型電壓互感器（ 有源 ） ? 電子式電壓互感器 阻容分壓 電容分壓 電阻分壓 R1 R2 Usr 與常規(guī)電容式電壓互感器原理相同，輸出電壓不超過 177。 5V 光學(xué)電壓互感器（ 無源 ） 線偏振光通過有電場作用的 Pockels晶體時(shí)，折射成兩束線偏振光， 兩者相位差正比與被測電壓 2 電子式互感器 /合并單元 Pockels效應(yīng)（ 1893年） 合并單元 2 電子式互感器 /合并單元 合并單元 MU ECT EVT 其他 MU Ia， Ib， Ic（保護(hù)） Ia， Ib， Ic（測量） 3Io Ua， Ub， Uc， 3Uo 母線電壓 多路電流電壓信號(hào)的采集與處理 主要功能： 電流電壓信號(hào)同步 報(bào)文處理和發(fā)送 IEC 600448 IEC 6185092 保護(hù) 測控 計(jì)量 錄波 SV報(bào)文 點(diǎn)對點(diǎn)或 交換式以太網(wǎng) 2 電子式互感器 /合并單元 有源電子式電流互感器 保 護(hù)測 控
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