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数字化电厂技术局部突破--利用GOOSE网提高6kV厂用系统控制保护水平 广东省电力设计研究院 谭茂强 汪少勇 杨莉 广东省电力设计研究院恭贺第二届全国发电厂电气专业技术交流研讨会召开! 数字电网：风靡全球电力行业新话题,不同国家都以自己的方式研究和实践数字电网. 什么是数字化电厂? 什么是全面220kV三乡变电站数字化改造工程意义上的数字化电厂? 在当前尚不支持全面意义上的数字化 电厂的状况下可否尝试局部突破? 1.引子 共同愿景：以先进智能设备为基础，应用信息技术， 促进电力生产和管理转型，最终实现更安 全、可靠、环保、经济的电力系统运行； 国内探索: 1) 2000年, 卢强院士《数字电力系统》一文揭开国内数 字电网研究序幕； 2) 2005年，国网展开“数字化变电站及数字化电网关键 技术研究框架”研究； 3) 同年，南网展开“数字南网规划”研究并开展基于IEC 61850标准的500kV数字化变电站试点; 1.引子 4) 广东地区实践: 2007年12月广州三江110kV数字化变电站改造投运；2008年6月深圳五村110kV数字化变电站改造投运；现正开展220kV三乡变电站数字化改造及500kV西江变电站数字化研究与试验工程； 5).数字化电厂探索: 90年代大机组广泛采用DCS监控，进行了大量数字化采集和控制尝试，目前“数字化电厂研究，建设示范工程”设想已列入“关于电力工业(十一五)高技术产业相关领域专项规划”； 困惑: 数字化已成当前国内电力系统技术创先焦点之一，但目前最大困惑是关于数字化电厂尚无权威定义，因此很有必要以各专业角度探讨并最终形成公认的定义。 2.数字化变电站 标准:IEC 61850《变电站内通信网络和系统》 （2004年由60多位欧美专家开发并发布）； 基于IEC 61850标准的数字化变电站特点： 1) 采用非传统CT、PT（如光CT、光PT）； 2) 智能化开关及主变智能化操控模块等一次设备; 3) 适应智能化一次设备的分层分布式二次设备； 4) 基于IEC 61850的网络结构； 目标: 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； 核心：数字化； 技术路线：采用GOOSE网解决海量信息传送瓶颈。 3.数字化电厂 “5S”模式：即只要电厂建设了DCS（分散控制系统）、SIMU（电力仿真系统）、SIS（厂级监控系统）、MIS（厂级管理系统）、DSS(决策支持系统）就算； 信息化模式：将物理电厂数字信息化并通过信息数据指导物理电厂的建设、运营、维护，提高发电企业生产运行效率； 理想模式：以数字化表达、标准化建模、网络化传送、全局性共享为标致的数字化信息获取；以故障预测、状态检修、智能辅助报价、经济调度为标致的智能化决策；人与系统完美结合的精细化管理；最终达到多目标趋优运行； 我们的看法：全面的数字化电厂比照数字化变电站概念至少应有如下特征： 3.数字化电厂 1）现场电量采集数字化，即用光CT、光PT取代传统电流 互感器、电压互感器； 2）现场非电量信息采集总线化，即就地完成模数转换并经 总线模式传送； 3）现场单体动作设备操控智能化，即能够将状态监视及性 能诊断与接受网络操控指令等诸多功能完美集合于设备 本体的智能化断路器、开关、阀门、执行器等； 4）厂商成套设备操控智能化，比如大型变压器自带能将非 电量信息与在线状态监视以及有载调压和冷却器操控等 全部功能整合的智能化模块，又比如辅机电动机成套控制箱智能化，等等； 5）现场大型成套设备数字化，比如采用全数字化的发电机AVR以及汽轮机DEH； 3.数字化电厂 6）适应智能化一次设备的分层分布式网络控制设备，即DCS与输煤、除灰、电除尘、脱硫、水工化水等PLC监控系统的基于IEC 61850的再整合； 7）电厂控制系统与生产管理系统在数字化基础上的大集合，即“5S”之间的有效整合，通过真正意义上的信息共享来实现趋优运行管理； 8）具有适应上述变化引起的信息膨胀纵向横向甚至成环的光纤以太网传输网络，最有效的技术路线是在众多子系统层级中大量采用水平通讯GOOSE网，把最前沿同时也是最活跃的基层信息先行快速解决； 3.数字化电厂 革命性特征：利用当代飞速发展的数字化技术来获取、处理、交换和运用发电机趋优运行的海量信息，打破过去受信息传输瓶颈制约而无法避免的