智能变电站一、二次设备集成技术

智能高压设备是智能变电站的基础,而研发智能高压设备的基础是对变电站一、二次设备集成技术的研究。分析了智能变电站一、二次设备整合状况,简要论述了传感器及智能组件的应用集成原则。基于实际工程标准及发展趋势展望,归纳提出了涉及变压器、断路器、气体绝缘开关(gas insulated switchgear,GIS)等主要一次设备与传感器、智能组件和电子式互感器的优化集成方案。智能组件通过传感器和电子式互感器与一次高压设备形成一个有机的整体,将使高压设备具备测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化的智能特征,有助于智能变电站远期物理形态的影响和功能提升。     

基于统一平台的变电站可重构智能组件总体架构设计

文中以智能变电站为应用环境,以高压设备智能化的技术特征为基础,对变电站智能组件的组成架构展开研究和探索。简要介绍了一次设备智能化现状,指明开展智能组件研究的重要意义,论述了智能设备的组成架构。通过对智能组件的功能需求分析,提出了智能组件的设计指导原则,设计了一款可重构的嵌入式统一平台,并对变电站主要高压设备的智能组件进行了功能配置,讨论了智能组件所涉及的主要关键技术。通过采用基于统一平台的集成、优化设计技术,可充分发挥智能组件重构能力,实现按需配置和多功能(测量、控制、监测、计量、保护等)整合,对提升我国一次设备核心部件制造能力、促进自主技术创新意义十分重大。     

高压设备智能化方案及技术特征

提出了一种高压设备的智能化方案,其核心是增设一个智能组件,集中整合测量、控制、监测等智能电子装置(intelligent electronic device,IED),通过传感器和执行器与高压设备形成一个有机的整体,使高压设备具备测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化的智能特征。同时对智能高压设备的主要技术原理和智能组件的原则方案进行了简要论述。     

GIS设备开关操作对其传感器和智能组件端口骚扰电压的模拟试验研究

GIS变电站结构紧凑,因电子设备与一次设备高度融合,使得电子设备的电磁兼容问题显得尤为重要。GIS设备开关操作产生的特快速瞬态电磁过程主要由传感器–电缆–智能组件这段电路对电子设备产生电磁影响。针对变电站电磁环境的复杂性,且现场测量是获得传感器和智能组件端口电磁骚扰数据的主要手段,提出一种GIS设备传感器和智能组件端口瞬态电磁骚扰的模拟测试方法,该方法无需改变变电站原有的传感器和智能组件,且在变电站现场具有很强的可操作性,然后分别将该方法应用于实验室GIS设备试验研究平台及智能变电站现场,并获得GIS设备传感器和智能组件端口电磁骚扰的时域和频率特性。研究结果表明,采用有效的屏蔽措施和接地技术后,220 kV电压等级GIS变电站开关操作产生的电磁骚扰对传感器和智能组件的正常工作不构成严重威胁。     

变电站综合智能组件探讨

综合智能组件的研究对于高压设备智能化和智能电网的建设具有重要意义.结合当前智能变电站建设的实际情况,介绍了综合智能组件的概念和研究意义.以110kV变压器综合智能组,件为例,分析了综合智能组件在智能变电站中承担测量、控制、监测、计量、保护功能的融合设计模式及其网络结构和功能架构.探讨了变压器综合智能组件当前的功能架构和关健技术.     

智能化高压设备的网络监测及评估分析

智能变电站的智能组件安装在智能组件柜内并下放到高压设备间隔,组件柜内的过程层网络除必要的对外交互外大部分通信仅在内部进行,即黑盒运行;从安全运行和故障诊断的角度考虑,有必要对柜内网络、环境和设备状态等进行监测和分析。以一台实际的智能组件网络监测装置为例,分析了监测的主要功能,最后预测了该装置的发展趋势。     

集成开关控制及状态监测功能的一体化智能单元研制

适应智能变电站一次设备智能化的迅速发展和满足未来变电站设备"集成化智能设备+一体化业务系统"的技术特征,研制了一体化高压开关综合智能单元。根据功能集成及融合划分,把开关控制器IED、选相合闸IED及状态监测IED整合为集成开关控制及状态监测功能的一体化智能组件,结合一体化高压开关综合智能单元的就地运行情况,从装置机箱设计、软硬件设计和关键技术实现等方面进行了研究,采用多CPU交互技术,实现开关智能控制、选相合闸、状态监测等功能。经过测试和试验,开关综合智能单元功能、性能、指标都完全满足预期要求。     

一种新型的智能高压开关调试设备

智能开关调试目前都是依赖智能组件的特定调试后台和常规开关测试仪,缺乏统一且通用的调试设备。文中基于信息流提出了一种新型智能高压开关调试设备,可代替常规开关测试仪和智能组件特定调试后台,作为智能高压开关的统一及通用调试平台,可满足智能高压开关用智能化元件进厂验收和智能高压开关出厂调试需求,有效缩短智能高压开关调试周期,加快智能电网的建设步伐。     

智能变电站保护测控装置

智能变电站分为系统层和设备层,系统层实现数字化变电站站控层的功能;设备层主要由高压设备、智能组件和智能设备构成,实现数字化变电站过程层和间隔层的功能.智能组件是智能变电站一、二次设备融合的产物.保护测控装置作为智能组件的一部分面向间隔层.智能设备采用TEC61850标准建立对象模型;在进行装置程序设计时,可以利用IEC61850模块化思想和面向对象技术,采用PLC可编程组态技术生成装置程序;网络通信的可靠性通过选择高可靠性的网络拓扑及冗余技术来保证.论述了装置建模、功能块(FB)和逻辑节点(LN)的设计、网络结构和关键技术、配置工具和配置过程、虚端子、装置的测试等技术.     

变压器智能组件设计方案

从功能集成、信息共享、接口标准化和智能化出发,提出了一种基于全站数字化采样的变压器智能组件整体设计和组屏方案。为了满足变压器智能组件的智能控制、故障诊断等综合应用的需求,设计了一种变压器智能组件主智能电子设备(IED)。主IED由测控IED和监测IED组成,测控IED加强了对变压器三侧的动态、稳态、暂态信息和变压器本体信息的采集。通过可靠的内部通信链路将信息送给监测IED,实现智能组件内部信息共享。介绍了一种变压器本体智能终端的硬件设计方案,实现了变压器设备的数字化测量、智能控制和非电量保护功能的集成设计。