新一代智能变电站控制保护一体化智能终端研究与开发

适应新一代智能变电站对二次设备功能一体化的要求,对集成保护控制功能的智能变电站一体化智能终端进行研究。结合间隔层和过程层二次设备的工程配置,对一体化智能终端的接口标准化、功能整合、信息共享、整装置的即插即用、软硬件集成以及可靠性设计等进行研究。依托新一代智能变电站层次化保护系统体系架构,提出一种实现间隔功能自治的一体化装置设计方案。采用多CPU信息融合与高速交互技术,在一套装置中集成了合并单元、智能终端、测控和保护装置的功能。基于紧凑型设计原则开发了适用于220 kV线路间隔的智能变电站控制保护一体化智能终端样机。通过测试验证,表明方案能减少二次设备数量,简化智能变电站系统架构。     

智能变电站二次设备互换性探讨

针对智能变电站二次设备互换性进行了探讨。分析了互换性需要具备的技术条件,并总结了同厂家同型号产品更换、不同厂商功能同类产品的互换、基于通用软硬件平台的装置功能互换三种互换模式的可行性、存在问题和解决方案。针对目前关心的不同厂商功能同类产品互换问题,分别从过程层合并单元智能终端、间隔层保护测控装置、站控层设备角度提出了设备互换性的实施方案,为推进智能变电站二次设备互换性工程实施提供了技术指导。     

220kV智能变电站设备纵向集成方案及其研制

提出了一种纵向集成设计方案并研制了保护纵向集成装置和测控纵向集成装置。采用保护与测控解耦的方式,将保护功能、合并单元、智能终端集成为保护纵向集成智能设备,将测控功能、合并单元、智能终端集成为测控纵向集成智能设备,减少了装置间的数据交互环节,解决了过程层采样值(SV)、通用面向对象变电站事件(GOOSE)数据传输带来的延时增加问题,提高了保护装置的动作速度和可靠性。保护与测控功能的解耦,体现了功能分配的合理性,解决了智能电子设备能力描述(ICD)模型文件耦合带来的运维问题。重点阐述了单间隔的线路纵向集成装置、母联纵向集成装置以及跨间隔的母线纵向集成装置、变压器纵向集成装置在智能变电站中的设计与开发。     

35kV智能变电站集成化技术及应用

提出的35 kV智能变电站优化集成设计主要包括:在过程层设计综合智能组件实现合并单元、智能终端等功能;在间隔层设计智能站域测控保护主机实现全站的保护、测控、站域控制、故障录波、电能质量监测等功能;在站控层建立一体化信息平台,整合各系统功能,实现站控层数据与辅助系统全面共享互动。     

新一代智能站合并单元智能终端集成装置研究

结合新一代智能站的建设原则以及国家电网公司对新一代智能站设备的要求,设计了一种适用于新一代智能变电站的合并单元智能终端装置集成装置。将合并单元功能和智能终端功能在一个物理设备中实现,并解决了装置集成后的SV、GOOSE共网问题、合并单元和智能终端功能相互独立问题,增加了装置状态监测功能。设计的装置具有较高的智能化水平。     

新一代智能变电站过程层设备集成设计的探讨

本文结合武汉未来城新一代智能变电站工程设计方案,系统介绍了过程层设备集成设计思路,探讨了合并单元和智能终端装置集成的可行性和过程层设备外部接口的新模式(即插即用)。此设计思路可有效提升智能变电站的建设效率和质量水平。     

智能变电站继电保护状态监测与故障诊断系统研究

智能变电站已经获得大规模普及与应用,其继电保护二次回路为不可见虚回路,不同于常规变电站中的可见二次电缆,导致对继电保护的故障排查难度加大。为确保继电保护可靠运行,方便回路问题排查,实现对继电保护运行工况的实时监视,提出了智能变电站继电保护状态监测与故障诊断系统设计方案。该系统网络结构主要包含服务器、工控机、站控层和过程层,通过SCD文件实现智能变电站二次设备的管理,经站控层网和过程层网获取合并单元、智能终端及保护装置等信息,实现对二次设备的运行监视、智能诊断和故障分析。实践证明,该系统有效缩短了检修人员的消缺时间,在提高运检水平上取得了显著成效。     

关于合并单元和智能终端应用模式的探讨

数字化变电站在逻辑结构上一般可分为过程层、间隔层、站控层3个层次,过程层是一次设备与二次设备的结合面,合并单元和智能终端又是过程层的重要设备,是体现智能化水平的主要窗口。通过系统地介绍合并单元、智能终端的应用以及探讨合并单元和智能终端的新型应用模式,以获得节约用地,提高设备利用率,提高变电站智能化水平的效果。     

智能站合并单元智能终端改造与试验验证

合并单元、智能终端是智能变电站的关键设备,其性能直接关系到二次系统的可靠运行。由于合并单元、智能终端设备质量问题引起的跳闸事件影响恶劣,因此应当重视智能站合并单元、智能终端的整改更换工作。结合西北某750 k V智能变电站线路间隔合并单元、智能终端整改工作,介绍了整改技术方案、基于虚端子关联关系的安全措施、具体整改内容以及改造后的试验验证。改造的安全措施和试验方法可为今后开展此类智能站改造工作提供参考。     

智能变电站二次系统组网

对智能变电站一次、二次设备进行分析。主要侧重于对智能变电站的二次系统的组网研究。对智能变电站设备与常规变电站设备进行了比较,并对智能变电站的合并单元进行了设计,搭建了二次设备的组网结构。由此,分析和论证了站控层、间隔层和过程层的组成及作用。智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化及信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能,同时具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策