变电站智能化设备与状态监测系统解决方案,2010年04月09日,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved. Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved.,主要内容,变电站智能设备状态监测系统解决方案概述 变电站智能设备状态监测系统详细设计,1,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,变电站智能设备状态监测系统解决方案概述,整体方案 站内系统结构 方案概述 系统特点,2,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,整体方案,智能变电站状态监测中心系统由监测中心系统软件和各变电站的状态监测系统共同组成。中心通过电力通信网络连接各变电站（应用IEC61850标准或104规约或B/S结构访问服务），获取各变电站的实时信息，和评价结果，同时可以调用各变电站内的设备历史数据、特征曲线等信息。 各变电站状态监测系统还可以通过电力通信网络及路由器实现信息共享，为智能电网的互动性、共享性要求做好有力的支撑。,3,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,状态监测中心系统结构框图,IEEE1588网络对时方式,4,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,站内系统结构,智能设备系统框图,5,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,方案概述,本方案采用思源电气的智能组件平台，接入思源电气在市场上成熟的油色谱在线监测系统；铁芯电流在线监测系统；避雷器在线监测系统；断路器机械特性在线监测系统，其中包括断路器分合闸线圈电流波形、储能电机工作状态；断路器网络化操控、数字化测量等智能化设备。 思源电气作为智能变电站状态监测系统的集成供应商，能够提供较为完备的站级智能设备状态监测的系统解决方案。,6,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,变电站设备需求,表1.变压器智能化项目,7,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,变电站设备需求,表2.GIS智能化项目,8,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,变电站设备需求,表3.10kV开关柜,9,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,变电站设备需求,表4.状态监测平台,10,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,系统特点,我们提供的变电站智能设备状态监测系统方案，充分结合了公司自身技术、生产、市场优势，提供国际先进的TROM-600HW-SD智能油色谱在线监测系统、TIC-I-SD智能铁芯电流在线监测系统、JC1-10/800避雷器在线监测系统、SD-CB-CBM断路器状态监测系统，同时可以方便地接入市场上成熟的ECOM公司的SF6微水监测系统，而且该变电站智能设备状态监测系统对于加拿大OPSENS公司的光纤压力监测系统同样可以方便接入。该变电站智能设备状态监测系统提供了其他站内在线监测子系统的接入兼容接口，使系统扩展及升级非常便利。,11,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,系统特点,思源电气变电站智能设备状态监测系统，由功能传感变送器、智能组件柜、系统层网络、状态监测系统软件有机组成。通信协议完全符合IEC61850标准，模型符合IEC61850-90-3的标准框架。遵循Q/GDW XXX-2009高压设备智能化技术导则，融合了数学模型、模式识别、数据挖掘等先进工具的专家系统，使系统具有“测量数字化、控制网络化、分析就地化、状态可视化、功能一体化、信息互动化”的特征。,12,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,系统详细设计,智能组件设计 组网方案设计 状态监测系统,13,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,智能组件平台,可灵活扩展，具备下列功能： 接入电子式PT、CT； 模拟量输入（420mA,05V）及可编程的485/CAN接口，可方便接入各式传感器； 可监视并控制断路器、隔离开关、接地开关、快速接地开关等； 集成保护、测控、计量功能； 具有PT并列、电压切换功能； 智能组件与系统层间实时传输SMV、GOOSE报文，支持站域保护； 网络满流量时保证GOOSE响应的实时性，可靠抵御网络风暴； 支持IEEE1588-2008或秒脉冲对时； 能够适应户外运行环境，工作温度范围-40+85；,14,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,智能组件柜的环境适应能力,电磁兼容能力，可适应智能组件柜内强电磁干扰环境；,15,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,IEC61850标准服务支持,基于SISCO通信标准库开发的IEC61850-8-1的站层通信协议标准MMS； 支持过程层实时状态量采集和命令控制的IEC61850-8-1的GOOSE协议标准； 支持过程层模拟量电流、电压的采样值服务IEC61850-9-2标准格式；,16,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,IEC61850标准互操作,工具支撑最新IEC61850变电站配置文件Schema语法校验功能保证了模型、服务的配置文件互操作性； 灵活的映射规则管理方案保证了应用模型的标准互操作（模型标准化存在地区差异）； 各种开入、开出虚端子设计使得装置之间的信号连接配置的标准化； 系统配置工具一、二次一体化设计，SSD和FUN； KEMA一致性认证是满足IEC61850互操作的基本要求；,17,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,KEMA认证,18,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,智能变压器建模实例,逻辑节点 智能变压器模型,19,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,逻辑节点,变压器：(power transformer),(这里将YEFN及YPSH都列了出来，其中YEFN为消弧线圈，YPSH为避雷器),20,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,智能变压器模型,变压器独立建立间隔。一次设备用PTR、PTW等建模。 过程层接口LN固定包括YPTR、YLTC。 如下为示例： ,21,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,组网方案,智能组件柜 变压器智能组件柜方案 断路器智能组件柜方案 测量数字化方案 避雷器监测方案,22,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,变压器智能组件柜方案,状态监测项目 智能组件柜设计方案 状态监测设备介绍 变压器监测系统安装图,23,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,变压器状态监测项目,监测内容： 电子式互感器：电流数字化 主油箱气体压力：光纤压力传感器 顶层油温和底层油温：铂电阻 油中气体分析及油中微水：油色谱（8气+微水） 铁芯接地电流 ：选用穿心CT检测技术,24,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,智能组件的设计原则,各功能模块完全电气隔离 内部信息只在智能组件内部 站域共享信息连接至网络 根据功能装置独立,25,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,变压器智能组件柜设计方案一,仅含一次设备的状态监测,26,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,变压器智能组件柜设计方案二,含控制、保护、跳闸，提供完整的一体化智能设备解决方案,27,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,智能组件柜方案说明,智能单元：完成冷却器、有载分接开关等控制功能； 合并单元：负责接入套管CT(电子式互感器或传统互感器); 通用检测单元：负责接入温度、压力、液位等通用接口的信号，及瓦斯等非电量信号；此通用检测单元可作为监测功能组主IED。 专业检测单元：针对油中溶解气体、油中水分，铁心接地电流，UHF变压器局放检测，TMB 高压套管绝缘在线监测等专业性较强，数据分析较为复杂的监测项目；各专业检测单元装置物理独立。如果专业检测单元输出信号不符合IEC61850标准，则需要经过通用检测单元来建模和转换，此通用检测单元功能可由监测功能组主IED完成。 智能组件通过间隔数据单元实现与系统层的IEC61850通信； 智能组件通过过程层数据单元实现智能组件之间的IEC61850通信；,28,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,监测设备介绍,从原理、实物图、技术参数、接口等4个方面进行简单描述,29,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,TROM-600HW-SD智能油色谱在线监测系统,原理： 系统有强制油循环功能，保证对变压器中的流动油实时取样。变压器中的油通过强制循环装置进入油气分离装置，通过高效的真空油气分离装置将变压器油中的特征气体完全分离。被分离的气体进入检测系统，通过色谱柱、传感器，将气体浓度值转换成相应的电信号。 技术参数 接口 输入：循环油管 输出：RS485,30,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,TIC-I-SD智能铁芯电流在线监测系统,原理 穿心CT 技术参数 测量范围：1mA10A； 不确定度：2.5% 密封等级：IP55 接口 输出：RS485,31,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,JC1-10/800避雷器在线监测系统,原理 对阻性电流进行在线监测：利用数字采样处理方法要从阻容共生的总泄漏电流中分离出微弱的阻性电流 技术参数 泄漏电流100A10mA5% 动作次数0999 阻性电流100A10mA5% 接口 输出：RS485,32,Copyright SHR Automation Co., Ltd. All Rights Reserved.,顶层油温、底层油温,原理： 热电阻的热阻变化效应 接口： 输