保测合智纵向集成的智能变电站过程网故障诊断与定位方法

在城市变电站小型化的要求下,保测合智纵向集成的智能变电站成为新趋势,而过程网是智能变电站实时信息的交互中心,准确快速地诊断与定位过程网故障能及时排除二次系统隐患,保障变电站的安全可靠运行。为此,以某110kV智能变电站为对象,针对保测合智纵向集成的智能变电站过程网的故障诊断与定位方法开展研究,根据信源/信宿矩阵、端口物理/逻辑联接矩阵,构建保测合智纵向集成的智能变电站IED的端口报文信息传输链条模型;并基于此,针对不同类型的过程网络故障类型分析了基于SV或GOOSE报文异常告警信息的过程网络故障特征,从而形成过程网络的异常故障类型辨识与故障定位判据,最终提出了一种保测合智纵向集成的智能变电站过程网的故障诊断与定位方法,为保测合智纵向集成的智能变电站过程网实时信息传输链条模型的构建提供了方法。

智能变电站合并单元智能终端集成技术探讨

智能变电站的发展推动了设备向集成和整合的思路发展。对合并单元智能终端集成装置的需求进行分析,论述了其能有效减少设备数量、减少网络设备投资、节省屏柜空间等优势,对其采用的三种技术方案进行对比分析并给出推荐的集成方案。对集成装置涉及的关键技术问题进行讨论,分别从采样值(SV)和通用面向对象变电站事件(GOOSE)共网口传输、装置CPU资源整合、同步对时整合、检修压板整合、电源功率和人机接口等方面进行详细论述,并针对其应用的电压等级、保护装置接口改进、组网传输和检修调试等问题进行讨论。

智能变电站二次设备集成方案讨论

随着智能变电站二次设备应用的日趋成熟,将现有二次设备按照需求进行集成整合将是今后智能变电站的发展趋势。对智能变电站过程层、间隔层和站控层设备的集成方案进行了讨论,重点针对过程层合并单元和智能终端集成方案进行了分析;对间隔层保护装置、集中式测控装置、多功能测控装置、智能组件、故障录波和网络分析仪集成等方案进行了详细论述;对站控层一体化监控系统的集成进行了讨论。结合当前工程实际应用情况,提出在110kV及以下电压等级智能变电站试点应用合并单元智能终端集成装置、保护测控集成装置较为可行,为今后智能变电站的发展建设提供参考。

智能变电站保护动作时间延时特性研究

在智能变电站中,数字化保护所引入的合并单元、智能终端等智能设备延长了保护的动作时间,对电力系统故障的快速切除带来了安全隐患。因此,有必要对智能站中保护动作延时的环节进行深入分析。首先给出了智能站继电保护动作的各个延时组成部分,对比了其与常规站保护动作时间各环节的差异性。对差异环节中的采样延时和智能终端延时这两大主要延时构成部分进行了详细分析,给出了智能站延时现象的深层机理。探讨了降低各延时环节的有效措施。通过实验对比了常规站和智能站各环节动作时间的差异性,验证了理论分析的正确性。

220kV智能变电站不全停二次设备改造方案

目前在运的智能变电站存在部分不达标的智能二次设备,为电网安全运行埋下了隐患,需进行设备更换及整改调试。为防范改造过程中可能发生的安全风险,针对220 k V智能变电站不全停方式下开展二次设备改造的实施方案进行研究,提出了分间隔停电改造合并单元、智能终端等二次智能设备的调试工法和二次安全措施。该方案根据不同间隔改造时的安全风险点制定一对一的双重化安全措施,安全性高、操作性强,并在路平变电站的智能设备改造中得到了有效运用。

一种应用于第三代智能变电站主设备就地模块的研究及开发

为解决智能变电站"三层两网"系统架构中过程层产品数量多,影响大,配置复杂及出现故障影响范围广等问题,对当前的智能变电站"三层两网"的架构进行分析,给出了第三代智能变电站的"两层一网"的系统架构设计。结合"两层一网"对过程层主设备就地模块关键技术进行研究,提出了一种基于"两层一网"系统架构下的第三代智能变电站的主设备就地模块设计方案,方案中的主设备就地模块替代了原过程层的合并单元、智能终端,同一次设备同体安装就地化设计。同时给出主设备就地模块的免配置方案、环网物理链路监视、多路SV级联数据自动切换等关键技术及其软硬件架构设计。经权威机构检测,完全满足IEC 61850标准,功能简单,性能优良,可靠性高,实现了一次设备智能化,减轻了运维负担,提高系统的可靠性,有广泛推广的现实意义。

数字化集成保护控制系统的实现方案

变电站数字化、智能化为站域信息共享提供了技术保障,因此开发了一种新型数字化集成保护控制(DIPC)系统。系统主要由设备层智能终端(IT)、合并单元(MU)和系统层多功能保护控制器(MPCU)三大核心部分构成,分别给出了它们的硬件架构和软件设计方案。该系统基于IEC61850标准,采用两级相量计算和保护起动判据,提高了保护的快速性和可靠性。测试结果表明,该系统可对故障作出快速、可靠的反应,其集成通信和运算能力满足保护跳闸的要求。

一体化电网运行智能系统的源端维护技术

详细介绍了一种源端维护技术,该技术是一种电力二次系统的模型数据共享技术,其在电力系统厂站端采用IEC 61850标准进行全站建模,对变电站的电网结构、一次设备、二次设备及一、二次设备关联关系进行建模,生成变电站配置描述(SCD)文件,并转换成IEC 61970公共信息模型(CIM)文件,然后由主站自动导入;厂站端还需提供接线图的可缩放矢量图形(SVG)模型给主站端;主站端可以向厂站端订阅需要监测的数据。通过上述过程,一个新建的或改造后的变电站(电厂)的二次信息可以免除传统的手工维护过程,同时模型、图形、数据可以在任何互联的一体化电网运行智能系统中共享。

智能变电站培训仿真系统过程层设备研究

针对数字-物理混合型智能变电站培训仿真系统的特点,结合IEC61850对过程层设备的要求,提出了一种一次系统仿真模块与二次设备之间的对接方案。以W5100芯片为以太网模块核心控制器,EP3C80为微处理器,搭建了具有故障模拟功能的仿真用合并单元和开关设备的智能终端。实践表明,设计的仿真用过程层设备与一次系统仿真模块、二次设备之间的通信正常,整个智能变电站培训仿真系统运行稳定。

智能开关设备优化设计方案探讨

分析了现阶段智能开关设备智能终端、在线监测及合并单元整合的可行性,整合的效益以及对运行维护的影响,并提出如下优化整合方案:在智能开关机构内部安装执行采集模块,利用光缆将该执行模块与智能组件连接。此外,各机构内光缆采用环形接线方式,以简化现场施工和提高可靠性。

智能变电站监控信息优化的探讨

针对大运行体系建设下集中监控业务对变电站监控信息优化的需求,根据智能变电站监控信息的特点,提出了智能变电站监控信息在接入远方监控系统前信息优化的方法。应用结果表明:智能变电站监控信息通过该方法优化后,不仅能够保证信息的可靠性和准确性,还能够大幅减轻各级调度监控人员以及现场运维人员的工作强度,有效提高工作效率。

智能变电站保护整组动作时延优化技术研究

相比常规变电站,智能变电站增加了合并单元和智能终端设备,保护整组动作时间有所延长,给电网安全稳定运行带来了不利的影响。分析了智能变电站的体系结构,对造成保护动作时间延长的各个关键环节进行了研究,提出了合并单元、智能终端及保护装置时延优化方案,通过动模实验验证了时延优化效果。优化二次设备的动作时延,可以提高智能变电站保护整组动作时间,保障电力系统安全稳定运行,为后续智能变电站的建设和方案设计提供切实的技术支撑。

智能变电站110(66)kV系统多合一装置整合研究

智能变电站中智能终端、合并单元的应用使二次设备和屏位数量增加,一方面导致接线复杂,另一方面导致网络传输压力大、信息丢失等,影响变电站运行稳定性;而目前35(10)kV多合一装置已广泛应用于智能变电站的低压侧,实现保护、测控、操作等功能,既可组屏安装,也可就地安装,运行经验丰富。此文提出借鉴35(10)kV多合一装置经验,研究集成保护、测控、非关口计量、合并单元、智能终端的多合一智能型装置方案,以达到减少间隔层设备及屏柜配置、提高信息处理效率、简化智能变电站内接线的目的。

智能变电站合并单元智能终端整改方案的探讨

根据国家电力调度通信中心对智能变电站合并单元、智能终端整改的要求,总结山西省智能变电站合并单元、智能终端整改难点,提出全站全部停运、部分停运、按间隔停运、双套分网等整改技术方案,通过分析各技术方案的优缺点及使用条件,提出了相应的建议。

智能变电站过程层设备及二次回路优化研究

本文分析了合并单元智能终端集成装置实现的可行性和方法,研究了智能终端整合状态监测参量的可行性和方案,对智能终端和断路器二次回路进行了优化整合;本文对有载调压二次控制回路进行了整合和智能化方案研究,通过可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)和变频控制,对变压器冷却系统实现了智能化。

基于IEC61850标准的智能化开关柜通信模型设计

目前我国应用于电力系统中的智能化开关柜有多种结构和类型[1],各厂商使用的网络和通信协议各式各样、互不兼容。对变电站自动化系统通信网络和系统国际标准IEC61850的特点以及变电站自动化系统接口模型作简要介绍,给出了合并单元的定义及模型。针对不同结构的智能化开关柜,设计出了基于IEC61850标准的改造后开关柜的通信模型;对所设计的相关通信模型进行了模块化、集成化的改进,指出应用IEC61850标准后,现有设备的互操作性和可靠性都将增强。

智能变电站检修机制探讨

针对智能变电站不同于常规变电站检修机制的特点,阐述了检修机制的基本要求和分类,详细分析了智能电子设备检修机制的单体测试、整组测试、单间隔测试和跨间隔测试内容及注意事项,并结合运行中定期检验时的安全措施提出建议。

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。

智能变电站过程层综合智能单元的集成技术探讨

随着智能变电站在全国范围内的推广应用,其中的设备集成与整合技术受到了广泛地关注。对目前主流厂家生产的过程层综合智能单元进行分析,论述了其节约成本,提高经济效益的优势。在此基础之上,提出了采样值(SV)和面向通用对象的变电站事件(GOOSE)共端口传输的新集成技术。并对此技术下的传输优先级选择、对时信号选择以及检修压板选择等问题进行了探讨。同时说明了与之相关的CPU整合、人机接口优化、保护装置接口改进等。

智能变电站合智一体装置的抗电磁干扰分析及设计

针对合智一体装置在电磁兼容试验中出现的若干问题,重点分析了电快速瞬变脉冲群、浪涌、静电放电等瞬态脉冲的特点。提出一种用于合智一体装置的抗电磁干扰措施,采用电容、磁珠、瞬态抑制二极管改进交流滤波回路、开关量输出回路、LED滤波回路,对干扰信号进行抑制。通过优化PCB布局布线,加强接地措施,减少各回路间相互耦合。试验结果证明,笔者总结出的合智一体装置硬件系统设计中采取的抑制电磁干扰的措施能有效地提高装置的抗电磁干扰能力。