新一代智能变电站关键技术及设备技术方案概要.docx

2013年新一代智能变电站试点工程 关键设备及关键技术实施方案V1.0 中国电力科学研究院 二〇一二年十一月一日 目录 1. 总体技术方案 1 1.1. 预期目标 1 1.2. 总体方案概述 1 1.3. 站内各主要系统及技术方案 1 1.3.1. 监控系统 2 1.3.2. 综合服务 3 1.3.3. 层次化保护 4 1.3.4. 计量系统 5 1.3.5. 通信网络系统 5 1.3.6. 对时系统 6 2. 站内各主要设备及研制计划 6 2.1. 高压设备 6 2.1.1. 智能电力变压器 6 2.1.2. 隔离断路器 23 2.1.3. 电子式电压互感器 30 2.1.4. 电子式电压/电流互感器 34 2.1.5. 无功设备：紧凑型STATCOM 40 2.1.6. 无功设备：智能化集合式电容器组 41 2.2. 自动化设备 42 2.2.1. 合并单元 43 2.2.2. 测控装置 48 2.2.3. 电能质量装置 56 2.2.4. 综合应用服务器 63 2.2.5. 监控主机 71 2.2.6. 数据通信网关机 77 2.3. 层次化保护设备 82 2.3.1. 就地化保护设备 83 2.3.2. 站域保护设备 88 2.3.3. 故障录波器 93 2.4. 计量设备 97 2.4.1. 非关口计量设备 97 2.4.2. 关口计量设备：数字化电能表 98 2.4.3. 关口计量设备：电能量采集终端 101 2.5. 通信网络设备 102 2.5.1. 网络交换机 102 2.5.2. 时间同步系统 107 2.6. 其他设备（直接采购） 113 1. 总体技术方案 1.1. 预期目标 1.2. 总体方案概述 新一代智能变电站采用了隔离式断路器等新型一次设备，优化主接线设计和总平面布局，节省占地面积；采用智能电力变压器等一次设备，近期集成了状态检测传感器和智能组件，远期可进一步集成电子互感器，一次设备的智能化水平大幅提升。 采用稳定可靠的电子互感器技术，解决了电子互感器的长期运行稳定可靠性不足以及抗干扰能力较差等问题，提高电子互感器的应用成熟度，实现电压、电流采样的源端数字化，提升智能变电站数字化水平，保障电网可靠运行。 采用就地化装置，解决环境、电磁干扰等对保护装置的影响，减少了数据传输环节，提高就地装置的运行可靠性；采用合并单元智能终端一体化装置、整合型测控装置，简化了二次电缆布线，全站集成化水平大幅提升。层次化保护控制系统应用取得突破，实现站域后备保护和站域智能控制策略，突破了间隔化保护控制的局限性，拓展了变电站的智能化应用。 构建一体化监控系统，深化信息综合分析、智能告警、一键式顺控等高级应用功能，解决目前存在的系统功能分散、集成度低、维护工作量大等问题，提升变电站监控系统的集成化和智能化水平。 采用数据通信网关机，提供面向主站的实时数据服务和远程数据浏览，满足主厂站信息交互的“告警直传、远程浏览、数据优化、认证安全”的新要求，支撑调控一体化的业务需求。 采用基于虚拟装置、数字化工具的一体化监控集成调试环境，大大简化调试工作量，缩短变电站建设调试周期。采用全站运行状态监测和远程可视化技术，通过数字化工具简化变电站日常运行和维护工作量，提高智能变电站运维的便利性。 总体上，新一代智能变电站采用集成化智能设备和一体化业务系统，采用一体化设计、一体化供货、一体化调试模式，实现“占地少、造价省、可靠性高”的目标，打造“系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体”新一代智能变电站。 1.3. 站内各主要系统及技术方案 1.3.1. 监控系统 监控系统负责站内各类数据的采集、处理，实现电网实时运行监视、操作控制和应用分析，实现站内设备运行监控、维护和管理，为主站提供电网实时运行信息、准实时运行信息的数据远传和站内全景数据的数据浏览服务。完整的监控系统包括过程层设备、间隔层设备和站控层设备（或系统）及两层网络。 过程层设备主要包括并单元、智能终端或合并单元智能终端一体化装置等，合并单元负责采样信号数字化采集和传送，智能终端负责一次设备信号采集和操作执行。其中，合并单元的主要功能和技术指标应严格参照本技术方案来执行（参见下文2.2.1节）。智能终端的主要功能和技术指标按已有规范执行。 间隔层设备主要包括测控装置、电能质量装置、状态检测主IED等。其中，测控装置实现传统的测量与控制、PMU同步向量和非关口网关计量等功能，主要功能和技术指标应严格参照本技术方案来执行（参见下文2.2.2节）。电能质量装置负责电能质量监测和分析功能，主要功能和技术指标应严格参照本技术方案来执行（参见下文2.2.2节）。状态检测主IED实现一次设备运行状态检测量的汇总、分析和上传功能，按已有规范执行。 站控层设备主要