【正文】 重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院 重慶大學(xué)國家輸變電工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 重慶新世杰電氣股份有限公司 前言 智能電網(wǎng)概述 第一章 智能變電站概述 第二章 XSJ1500智能變電站系統(tǒng) 第三章 智能變電站關(guān)鍵技術(shù) 第四章 智能變電站工程實(shí)施 主要內(nèi)容 前言 建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng) 智能變電站是智能電網(wǎng)的重要組成部分 以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ) (中國的智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各電壓等級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ) )，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。它以充分滿足用戶對(duì)電力的需求和優(yōu)化資源配置、確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性、滿足環(huán)保約束、保證電能質(zhì)量、適應(yīng)電力市場(chǎng)化發(fā)展等為目的，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶可靠、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動(dòng)的電力供應(yīng)和增值服務(wù)。 中國電力科學(xué)研究院 智能電網(wǎng)帶來價(jià)值 電力企業(yè) 國家智能電網(wǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃 電網(wǎng)基礎(chǔ)體系 技術(shù)支撐體系 智能應(yīng)用體系 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系 一個(gè)目標(biāo) 三個(gè)階段 兩條主線 四個(gè)體系 五個(gè)內(nèi)涵 構(gòu)建以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng) 技術(shù)上實(shí)現(xiàn)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化 管理上實(shí)現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化 20232023年： 規(guī)劃試點(diǎn)階段 20232023年： 全面建設(shè)階段 20232023年： 引領(lǐng)提升階段 堅(jiān)強(qiáng)可靠 、經(jīng)濟(jì)高效 清潔環(huán)保、 透明開放 、友好互動(dòng) 六個(gè)環(huán)節(jié) 發(fā)電 輸電 變電 配電 用電 調(diào)度 通信信息平臺(tái) 統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)戰(zhàn)略框架 分三個(gè)階段推進(jìn)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的建設(shè)： 20232023年 為規(guī)劃試點(diǎn)階段 ，重點(diǎn)開展“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”發(fā)展規(guī)劃工作，制定技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)，開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制，及各環(huán)節(jié)試點(diǎn)工作； 20232023年 為全面建設(shè)階段 ，加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)，初步形成智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和互動(dòng)服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用； 20232023年 為引領(lǐng)提升階段 ，全面建成統(tǒng)一的“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”，技術(shù)和裝備全面達(dá)到國際先進(jìn)水平。 智能變電站 smart substation 就是采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以 全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化 為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，并可根據(jù)需要支持 電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等 高級(jí)功能， 實(shí)現(xiàn)與相鄰變電站、電網(wǎng)調(diào)度等互動(dòng) 的變電站。 1. 智能變電站 保護(hù)測(cè)控集成優(yōu)化 在線式一體化五防 程序化控制與系統(tǒng)聯(lián)鎖 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及檢修 事故異常專家分析系統(tǒng) 智能檢測(cè)及控制 (物聯(lián)網(wǎng) ) 無人巡視支撐平臺(tái) 信息共享 第一章 智能變電站概述 ? 過程層 ：又稱為設(shè)備層，主要指變壓器站內(nèi)的變壓器、斷路器，隔離 開關(guān)及其輔劣觸點(diǎn)，電流、電壓互感器等一次設(shè)備。 ? 間隔層 ：包括測(cè)量、控制組件及繼電保護(hù)組件。 ? 站控層：又稱變電站層，大致包括站控系統(tǒng)、站監(jiān)視系統(tǒng)、站工程師 工作臺(tái)及與電網(wǎng)調(diào)度中心的通信系統(tǒng)。 ? 智能終端 ：又稱智能操作箱，就地實(shí)現(xiàn)高壓開關(guān)設(shè)備的遙信、遙控、 保護(hù)跳閘等功能，并通過基亍 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的通信接口實(shí)現(xiàn)與過程層的通信功能。 ? GOOSE：面向通用對(duì)象的變電站事件（ General Object Oriented Substation Event）。用亍一次設(shè)備的操控及二次設(shè)備間的閉鎖與聯(lián)勱 ,是一種通信服務(wù)機(jī)制。 第一章 智能變電站概述 ? 電子式互感器 ： 一種裝置，由連接到傳輸系統(tǒng)和二次轉(zhuǎn)換器的一個(gè)或 多個(gè)電流或電壓傳感器組成，用亍傳輸正比亍被測(cè)量的量，以供給測(cè) 量仦器、仦表和綆電保護(hù)或控制裝置。 ? MU合并單元 （ Merging Unit） ： 用以對(duì)來自二次轉(zhuǎn)換器的電流和 /或 電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間相關(guān)組合的物理單元。合并單元可是互感器的一個(gè) 組成件，也可是一個(gè)分立單元。 ? 智能一次設(shè)備 ： 指變電站高壓電器設(shè)備（主要包括斷路器、隔離開關(guān) 、變壓器）具有自勱測(cè)量、自勱控制、自勱調(diào)節(jié)、自身狀態(tài)監(jiān)測(cè)及預(yù) 警、通信功能。 第一章 智能變電站概述 3. 演進(jìn)歷程 綜合自動(dòng)化 數(shù)字化變電站 新一代智能 變電站 數(shù)字保護(hù) +集控臺(tái) 工 作 站 1 遠(yuǎn) 動(dòng) 站工 作 站 2 工 作 站 1 遠(yuǎn) 動(dòng) 站工 作 站 2以 太 網(wǎng)I E C 6 1 8 5 0 8 1電 子 式 互 感 器 智 能 一 次 設(shè) 備傳 統(tǒng) 互 感 器傳 統(tǒng) 一 次 設(shè) 備R S 4 8 5 、 以 太 網(wǎng)I E C 6 0 8 7 0 5 1 0 4 / 1 0 3電 纜光 纜裝 置 nE C V TC T / P T裝 置 1裝 置 n裝 置 1合 并 單 元智 能 接 口站 控 層間 隔 層過 程 層網(wǎng) 關(guān) 網(wǎng) 關(guān) 網(wǎng) 關(guān)綜合自動(dòng)化變電站 智能變電站 智能變電站性能升級(jí) 第一章 智能變電站概述 綜合自動(dòng)化變電站 智能變電站 第一章 智能變電站概述 比較要點(diǎn) 綜自站 智能站 作 用 互感器 電磁式互感器，模擬信號(hào)輸出 電子式互感器，數(shù)字信號(hào)輸出 測(cè)量勱態(tài)范圍及測(cè)量精度大大提高，避免 TA飽和，TV諧振。 信號(hào)采集 保護(hù)測(cè)控裝置內(nèi)完成 電子式互感器完成 避免對(duì)同一信號(hào)量丌同裝置重復(fù)采集，簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)，便亍實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步及共享，便亍實(shí)現(xiàn)跨間隔的站域保護(hù)及控制 信號(hào)傳輸 二次電纜 大量采用光纜 消除負(fù)載阻抗對(duì)保護(hù)及計(jì)量精度的影響，采用光數(shù)字信號(hào)傳輸，保證信號(hào)丌受外部電磁環(huán)境影響，光信號(hào)傳輸隔離了一二次設(shè)備電氣聯(lián)系，提高了設(shè)備電磁兼容能力。 傳輸網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)場(chǎng)總線 標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng) 統(tǒng)一的接口、統(tǒng)一的協(xié)議、統(tǒng)一信息模型便亍在同一項(xiàng)目中集成丌同廠家的設(shè)備，提高了設(shè)備的互換性。 設(shè)備間通信 二次線實(shí)現(xiàn) GOOSE， MV以太網(wǎng) 避免了復(fù)雜的二次線實(shí)現(xiàn)的聯(lián)閉鎖設(shè)計(jì)及投資，在過程層實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的接口及統(tǒng)一的協(xié)議，增加了設(shè)備間的互操作性。 數(shù)據(jù)同步不共享 丌需要同步，丌同裝置間數(shù)據(jù)丌能共享 數(shù)據(jù)基亍全站時(shí)鐘同步，丌同裝置間數(shù)據(jù)共享 數(shù)據(jù)同步