数字化变电站发展研究-中电联.ppt

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1、-1-,徐石明 教授级高工,数字化变电站发展研究,国网电力科学研究院国电南瑞科技股份有限公司,背景1：电网自动化何处去？,SmartGrid,DigitalGrid？,IntelliGrid,已有技术成熟,新的发展理念,调度自动化,变电站自动化,配网自动化,。,背景2：数字化电网变电站是什么？,什么是数字化电网？,什么是数字化变电站？,为何要建数字化变电站？,数字化变电站关键技术？,如何设计数字化变电站？,数字化变电站有何技术优势？,和变电站自动化的关系？,数字化变电站如何发展？,？,1 数字化变电站与数字化电网,2 数字化变电站与变电站自动化,3 当前数字化变电站实施思路,4 数字化变电站技

2、术发展展望,目 录,SmartGrid,数字化变电站现状,IntelliGrid,DigitalGrid,数字化变电站内涵,数字化变电站目标,1 数字化变电站与数字化电网,IntelliGrid功能分布示意图,GPS应用、互联、互操作、分布式、智能化、广域控制,Vision of the Power System of the Future,Self-Healing and Adaptive to correct problems before they become emergencies（在问题变成事故前自愈、自适应纠错）Interactive with consumers and mar

3、kets（客户、市场的交互）Optimized to make best use of resources and equipment（资源、设备的优化利用）Predictive rather than reactive,to prevent emergencies ahead rather than solve after（积极事前预防，避免事故）Distributed assets and information across geographical and organizational boundaries（资源和信息的利用）Integrated to merge all critic

4、al information（关键信息的整合）More Secure from threats from all hazards（更多的安全措施，避免恐怖灾难）,IntelliGrid未来展望,SmartGrid功能分布示意图,SmartGrid Future View Digital,Distributed,Dynamic,GPS应用、互联、互操作、分布式、智能化、广域控制,DigitalGrid 数字化电网,Future View 信息化企业,信息化管理系统,生 产,管理,数字化电网面向输电网和配电网，综合运用各种先进科技和数字化手段，对实际电网进行全面、精确的数字化描述，为电网生产全过程

5、提供完整、统一、准确的信息，实现对电网直观、实时的监控和智能分析，并为规划、计划、设计、建设、运行、调度、营销等各个环节的科学决策提供技术支持，保证电网安全稳定、经济优质运行，提高电网公司生产效率，为建设信息化企业奠定基础。,DigitalGrid数字化电网内涵,数字化变电站内涵,数字化电网和数字化变电站的实现是一个过程，相互促进，共同发展,数字化变电站是以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通信平台为基础，通过对数字化信息进行标准化，实现信息共享和互操作，并以网络数据为基础，采用智能化策略实现测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能的变电站。,-12-,数字化变电站关键技术及研究现状,

6、-13-,数字化变电站总的目标,数字化变电站不是简单的OCT、61850应用的概念，它是一个逐步推进的过程。目前主要的成熟技术是IEC61850.,数字化变电站OCT61850,2 数字化变电站与变电站自动化,回忆1：不断发展的计算机技术,单片机32,协议,通信,CPU,集成电路,单片机8,单片机16,位传,串行口,现场总线,以太网,系统架构,集中,分布式,分布分散,分散,位传自定义,引进规约,扩展新部颁,IEC103,看到数据看到数据、实现控制看到信息、实现控制、信息管理看到信息、实现控制、信息管理、可靠控制看到信息、实现控制、信息管理、可靠控制、信息回放看到信息、实现控制、信息管理、可靠控

7、制、信息回放、信息共享看到信息、实现控制、信息管理、可靠控制、信息回放、信息共享、相量信息看到信息、实现控制、信息管理、可靠控制、信息回放、信息共享、相量信息、同步信息。,应用需求：前进的推动力,3遥4遥当地功能五防故录以太网PMU全网分析。,回忆2：不断发展的应用需求,回忆3：不断发展的变电站自动化系统,变电站自动化,数字化变电站,必然,总 则以传统变电站自动化为基础满足数字化电网建设需求满足变电站自动化运行需求不同地区可采用不同的技术架构不同电压等级可采用不同的技术架构,3 当前数字化变电站实施思路,当前数字化变电站建设现状分析,变电站自动化发展需求,数字化电网建设需求,新技术支撑（OCT

8、、计算机、通信）,数字化变电站,系统整合：大二次 智能化：自动运行管理 可视化：支撑运行人员标准化作业 简化变电站建设：就地采集、光纤化、集约化控制,全网同步测量：大电网事故分析广域全景数据：EMS、WARMAP（变电站数据平台）,-22-,当前数字化变电站建设主要思路,OCT,EVT,IED,01V,OCT,EVT,IED,01V,OCT,EVT,IED,01V,SCADA,方案1：电子式互感器输出模拟小信号,IEC61850,适用于各电压等级的变电站基本不改变原有的系统结构,站控层网,IRIG-B,OCTEVT,方案2：10KV不变，其他数字输出互感器,MUH,OCTEVT,MUM,OCT

9、EVT,MUL,OCTEVT,MU110KV线路,主变保护,主变保护,线路保护,10KV保护,10KV保护,10KV保护,SCADA,故障录波,110KV及以下变电站部分过程层信息共享,过程层网,站控层网,OCTEVT,方案3：全部采用数字输出互感器,MUH,OCTEVT,MUM,OCTEVT,MUL,OCTEVT,MU110KV线路,主变保护,主变保护,线路保护,SCADA,故障录波,OCTEVT,MU10KV,10KV保护N个,110KV及以下变电站过程层信息完全共享,站控层网,过程层网,智能化电器1,SCADA,方案4：采用智能化电器方案,IEC61850,智能化电器2,智能化电器3,2

10、20kV及以上超高压变电站基本不改变原有的系统结构建议提供广域全景同步数据,站控层网,GPS,1588,61850,4 数字化变电站技术发展展望,61850建模,61970建模,智能化应用,智能化应用,站内数据统一平台,区域数据统一平台,站间互操作,区域互操作,数字化标准化,智能报警故障自愈状态检修,站内实时统一数据库,互联故障预警及切除,1 数字化变电站随数字化电网一起发展,调度,变电站,智能变电站,智能调度,智能电网,数 字 化 电 网,-29-,2 数字化变电站技术发展规划,-30-,同步技术,-31-,同步技术的电网分析,-32-,变电站数据整合,电量、非电量、运行状态的数字化就地操作

11、智能化状态在线监视故障自愈ID资料库通信模型化,数据源统一采集、唯一化数据同步采样瞬态数据流共享生熟数据模型化（IEC61850）,一次设备全面数字化、智能化：,数据交互规范化,3 数字化变电站发展基本要素,标准化的界面智能化的人机交互,变电功能可视化,功能实现在线配置,以系统的角度嵌入功能功能可任意配置在线配置新功能的实现不依赖于硬件,PMURTUDFRDPRRLY,GPS,能量生数据,能量熟数据,分布集中存储网络共享,分布式变电站统一数据库,变电站功能,站级应用,对外通信,可视化界面,管理数据,Bay,PMURTUDFRDPRRLY,数字化变电站二次系统的基本结构,智能设备,数字化变电站因数字化电网而发展数字化变电站将持续发展目前以解决数据标准化为第一任务同步测量可大大提高大电网分析能力相关关键技术有待进一步研究,总 结,数字化变电站定义,数字化变电站是以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通信平台为基础，通过对数字化信息进行标准化，实现信息共享和互操作，并以网络数据为基础，采用智能化策略实现测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能的变电站。,谢谢各位专家,