智能配電網(wǎng)通信技術(shù)及其應(yīng)用.ppt

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1、智能配電網(wǎng)通信技術(shù)研究及其應(yīng)用學(xué)生：丁炳旺變電站的發(fā)展與電力系統(tǒng)的發(fā)展密切相關(guān),承擔(dān)著變換電壓等級、匯集潮流、分配電能、調(diào)整電壓等功能。隨著電力系統(tǒng)的擴大,相應(yīng)的變電站結(jié)構(gòu)和運行方式越來越復(fù)雜,用戶對用電可靠性的要求也日益嚴格?；诟鞣N技術(shù)的進步和推廣,原有的電磁型、晶體管型設(shè)備被變電站自動化系統(tǒng)所替代。變電站自動化系統(tǒng)采用各種設(shè)備通過交換信息、數(shù)據(jù)共享,從而達到對變電站的監(jiān)視和控制。其技術(shù)的應(yīng)用提高了變電站安全穩(wěn)定運行水平,降低了運行維護成本,提高了經(jīng)濟效益,同時向用戶提供了高質(zhì)量的電能供應(yīng)。智能變電站的提出中國智能電

2、網(wǎng)六個環(huán)節(jié)中,變電環(huán)節(jié)在實現(xiàn)智能電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的全面采集和實時共享,接入各類電源及用戶,開展資產(chǎn)全壽命周期管理,支撐電網(wǎng)實時控制與保護、智能調(diào)節(jié)和各類高級應(yīng)用等方面具有重要意義。因此，智能變電站充分體現(xiàn)了智能電網(wǎng)的核心理念和內(nèi)涵,代表了變電站的先進技術(shù)和發(fā)展方向。智能變電站的概念智能變電站是采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功

3、能的變電站。數(shù)字化變電站技術(shù)是智能變電站的技術(shù)基礎(chǔ)，數(shù)字化變電站強調(diào)實現(xiàn)手段的數(shù)字化，而智能電網(wǎng)的建設(shè)，對變電站自動化系統(tǒng)的一次設(shè)備智能化、高級應(yīng)用、對智能電網(wǎng)的支撐等功能提出了新的要求，智能變電站是變電站整體技術(shù)的跨越和未來變電站發(fā)展的方向比較類型智能變電站結(jié)構(gòu)電子式互感器智能斷路器智能組件通信規(guī)約高級應(yīng)用簡介IEC61588對時方式智能變電站結(jié)構(gòu)：過程層：包括變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電流/電壓互感器等一次設(shè)備及其所屬的智能組件以及獨立的智能電子裝置。間隔層：間隔層設(shè)備一般指繼電保護裝置、系統(tǒng)測控裝置、監(jiān)測功能組的主

4、智能電子設(shè)備（IED）等二次設(shè)備，實現(xiàn)使用一個間隔的數(shù)據(jù)并且作用于該間隔一次設(shè)備的功能，即與各種遠方輸入/輸出、傳感器和控制器通信。站控層：站控層包含自動化站級見識控制系統(tǒng)、站域控制、通行系統(tǒng)，對時系統(tǒng)等子系統(tǒng)，實現(xiàn)面向全站設(shè)備的見識、控制、告警及信息交互功能，完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制（SCADA）、操作閉鎖以及同步向量采集、電能量采集、保護信息管理等相關(guān)功能。傳統(tǒng)變電站結(jié)構(gòu)智能變電站結(jié)構(gòu)電子式互感器國際電工委員會（IEC）制定了電子式互感器的2個標(biāo)準：EVT標(biāo)準IEC60044-7和ECT標(biāo)準IEC60044-8.根據(jù)標(biāo)

5、準中描述，電子式互感器是具有模擬量電壓輸出或數(shù)字量輸出，供頻率15~100Hz的電氣測量儀器和繼電保護裝置使用的電流/電壓互感器。IEC標(biāo)準定義了電子式互感器的通用結(jié)構(gòu)，如圖，包括一次部分、二次部分和傳輸系統(tǒng)3個部分。P1、P2是一次輸入端，S1、S2是電壓模擬量的二次輸出端，數(shù)字輸出與過程層的合并單元對接。若一次傳感器是半常規(guī)測量原理的，一次轉(zhuǎn)換器就要將一次傳感器的電輸出信號轉(zhuǎn)換為光信號，此時的一次轉(zhuǎn)換器是電子部件，需要一次電源供電，稱為有源電子式互感器。若一次傳感器是光學(xué)原理的，無需一次轉(zhuǎn)換器，即無需一次電源，直接輸

6、出到光纖傳輸系統(tǒng)，稱為無源電子式互感器（又稱光學(xué)互感器）。數(shù)字化變電站首先要求便是在過程層實現(xiàn)測量輸出數(shù)字化，而電子式互感器能夠輸出采樣值的數(shù)字信號，最適合應(yīng)用于數(shù)字化變電站中。下圖是電子式互感器在數(shù)字化變電站中的邏輯位置。處于過程層的EVT和ECT向間隔層的合并單元(MU)提供電壓和電流測量數(shù)據(jù)，MU將測量數(shù)據(jù)提供給保護控制裝置并上傳到站控層。數(shù)字化變電站中的電子式互感器按照IEC標(biāo)準，在數(shù)字化變電站中，每個間隔擁有7路電流測量和5路電壓測量如圖，是每個間隔中EVT和ECT的配置情況。IEC標(biāo)準明確了MU的輸出格式，卻

7、沒有規(guī)定電子式互感器與MU的接口，因此，互感器和MU之間的光纖通信可以根據(jù)需要采取點對點或者過程總線傳輸方式。電子式互感器和合并單元的連接IEC62063標(biāo)準對智能斷路器設(shè)備的定義：“具有較高性能的斷路器和控制設(shè)備，配有電子設(shè)備、傳感器和執(zhí)行器，還具有附加功能，尤其是在線監(jiān)視和診斷方面?！敝悄軘嗦菲魇怯梦㈦娮印⒂嬎銠C技術(shù)和新型傳感器建立新的斷路器二次系統(tǒng)。其主要特點是由電力電子技術(shù)、數(shù)字化控制裝置組成執(zhí)行單元，代替常規(guī)機械結(jié)構(gòu)的輔助開關(guān)和輔助繼電器。智能斷路器實現(xiàn)電子操動，變機械儲能為電容儲能，變機械傳動為變頻器經(jīng)電機直

8、接驅(qū)動，機械系統(tǒng)可靠性提高。智能斷路器智能斷路器的基本工作模式為：當(dāng)系統(tǒng)故障由繼電保護裝置發(fā)出斷開信號或由操作人員發(fā)出操作信號后，首先啟動智能識別模塊，判斷當(dāng)前狀態(tài)即斷路器所處的工作條件，對調(diào)節(jié)裝置發(fā)出不同的定量控制信息而自動調(diào)整相關(guān)參數(shù)，以獲得與當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)相適應(yīng)的運動特性，然后使斷路器動作。其核心在于根據(jù)監(jiān)測