数字化变电站+行波技术.pptVIP

变电站二次系统的两次大变革 （1）保护微机化； （2）计算机局域网为基础的变电站自动化。 虽然变电站所有的二次设备已经数字化，却仍然用来自传统电流和电压互感器的二次电缆来向这些数字设备提供测量值。 数字化变电站的技术基础 （1）新型互感器； （2）IEC61850标准； （3）网络通讯技术； （4）智能断路器技术。 变电站综合自动化的核心就是利用自动控制技术、信息处理和传输技术，通过计算机软硬件系统或者自动装置代替人工进行各种变电站运行操作。 变电站综合自动化的范畴包括二次设备（控制、保护、测量、信号、自动装置和远动装置等）。 变电站综合自动化系统特征 （1）功能实现综合化；(按运行要求非拼凑) （2）系统构成模块化；(利于网络连接) （3）操作监视屏幕化；(监控或调度中心) （4）运行管理智能化。(无人值班) 变电站综合自动化的几种结构 （1）集中式系统；(并非一台计算机) （2）分布式系统；(解决运算瓶颈问题) （3）分层分布式系统。(全站或就地单元控制) 站内设备通信方式多样化 通信接口方式多样化 RS-232/422/485接口、各种现场总线、以太网等等 通信规约多样 101规约、103规约、MODBUS规约、以及各个厂家自行定义的通信规约 变电站内通信层次多，系统集成时需要大量的规约转换设备 系统可扩展性差 通信、嵌入式应用等技术的更新速度远远超前于变电站自动化系统的更新速度； 系统扩展或设备更新时的附加成本。 数字化变电站将成为未来变电站自动化技术发展的主流。 数字化变电站技术工程化的推进将为构架数字化电网提供坚实的基础，这种技术的应用同时构成了调度自动化技术发展的内在推动力，有利于促进调度自动化技术向智能化程度发展。 数字化变电站概念 数字化变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。 智能化一次设备:电子式互感器、智能化开关等 过程层、间隔层、站控层 与传统变电站的比较 电子式互感器的原理和分类 按一次传感部分是否需要供电划分 有源式电子互感器 无源式电子互感器（光电式） 电子式互感器 电子式互感器 有源电子式互感器 利用电磁感应等原理感应被测信号 CT：空心线圈(RC)；低功率线圈(LPCT) PT：分压原理 电容、电感、电阻 传感头部分具有需用电源的电子电路 利用光纤传输数字信号 独立式、组合式 电子式电流互感器原理 电流互感器利用空芯线圈及低功率线圈传感被测一次电流。低功率线圈（LPCT）的工作原理与常规CT的原理相同，只是LPCT的输出功率要求很小，因此其铁芯截面就较小。空芯线圈是一种密绕于非磁性骨架上的螺线管，如图所示。空芯线圈不含铁芯，具有很好的线性度。 空芯线圈的输出信号e与被测电流i有如下关系： 电子式电压互感器原理 电压互感器利用电容、电阻分压器测量电压。 利用电子电路对电压传感器的输出信号进行积分变换便可求得被测电压。 （原理与常规相同，不同的是其额定容量在毫瓦级，输出电压不超过5伏） 电子式互感器的构成 电子式互感器通常由传感模块和合并单元 两部分构成，传感模块又称远端模块,安装在 高压一次侧，负责采集一次侧电压电流并转换成数字信号。 合并单元安装在二次侧，负责对各相远端 模块传来的信号做同步合并处理。 有源电子式互感器结构 有源电子式互感器的关键技术 1、远端传感模块的稳定性和可靠性（安置在室外时温度、电磁干扰等） 2、绕制在陶瓷骨架上的空芯线圈结构的稳定性对测量精度的影响。 3、对独立结构的有源式电子互感器的远端模块取电技术。 无源电子式互感器 与有源式电子互感器相比，无源式电子互感器的传感模块利用光学原理，由纯光学器件构成，不含有电子电路，其有着有源式无法比拟的电磁兼容性能 利用光纤传输传感信号 传感头部分不需电子电路及其电源 独立安装的互感器的理想解决方案 Faraday磁光效应（电流互感器） Pockels电光效应（电压互感器） Faraday磁光效应（电流互感器） Pockels电光效应（电压互感器） 无源电子式互感器结构 无源电子式互感器 关键技术难点 光学传感材料的选择 传感头的组装技术 振动对精度的影响 长期稳定性 电子式互感器与二次设备的接口 合并单元 信号合并、数据同步、分配信号、供电 电子式互感器配置 应用电子式互感器需要面对的几个问题 配置方案 同步采样问题 采样数据传送标准 电子式互感器配置 配置方案 配置原则是保证一套系统出问题不会导致保护误动，也不会导致保护拒动 电子式互感器的远端模块和合并单元需要冗余配置 远端模块中电流需要冗余采样 合并单元冗余配置并分别连接冗余的电子式互感器远端模块，合并单元可以安装