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国家电网公司“智能变电站关键设备研制”国网电力科学研究二〇一〇年十一月专题汇报----二次部分1主要内容问题与建议关键设备研制背景关键设备研制情况国网电科院研制进展标准化建设情况2345智能变电站定位和总体要求智能变电站是智能电网六大环节之一，为智能电网提供坚强可靠的节点支撑。智能变电站的发展目标为：变电站主要设备逐步实现智能化，集成化，实现全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、高级应用互动化，运行维护高效化，为坚强实体电网提供坚实的设备基础。一、关键设备研制背景一、关键设备研制背景智能变电站技术规划智能电网关键设备研制规划：明确变电站三层结构中各自关键设备国家电网公司“十二五”及中长期科技发展规划战略研究总报告：明确变电站装备数字化、信息标准化、应用智能化技术1主要内容问题与建议关键设备研制背景关键设备研制情况国网电科院研制进展标准化建设情况2345二、关键设备研制站控层关键设备二、关键设备研制监控系统（已完成）•SCADA功能的完善•报表的完善•二次设备管理功能完善•实时数据库功能完善•人机界面功能完善•历史商用库开发信息一体化平台（已完成）•全站统一建模•图模库一体化自动生成•商用库开发与管理•智能告警及信息分层分类的开发与完善•故障综合分析的开发•一键式顺控的开发与完善•负荷优化控制远动终端（已完成）•通讯在线组态、61850转发组态•全景通讯平台•通讯按口值班•61850proxyserver功能•通讯远程调试、仿真测试•顺控、操作票与调度互动•61850server功能智能接口机（已完成）•辅助系统的统一建模•辅助系统互动开发智能高级应用（部分完成）•站内状态估计•故障信息综合分析决策•五防闭锁一体化•61850与61970无缝对接•小电流接地选线•设备状态可视化同步与对时系统（已完成）•GPS与北斗的接收与切换•IEC61588功能实现•满足PMU等高精度对时要求网络记录分析（进行中）•通讯及后台软件框架•硬件开发及试制•定值配置站控层关键设备各子系统研制情况通过研究IEC61850/61970中的模型映射机制，建立CIM类与CDC类之间的关联关系，实现IEC61850/61970的无缝转换，图表采用SVG技术，实现变电站端与调度端的数据整合，调度端在获取变电站端的工程配置信息后，自动生成工程数据，自动引用厂站图表。该项功能对调控一体化系统意义重大。二、关键设备研制厂站/主站模型共享二、关键设备研制站控层软件截图二、关键设备研制站控层软件截图二、关键设备研制间隔层关键设备二、关键设备研制三态测控装置（已完成）•基于IEC61850-9-2采样值接口•三态数据的采样与处理技术•精确对时技术和守时技术高压、超高压保护装置（已完成）•线路保护、辅助保护、变压器保护和母线保护的性技术（已完成）•线路保护（已完成）•变压器保护（进行中）•母线保护（进行中）110kV保护测控一体化装置（已完成）•多MU采样数据接受和接收时刻记录模块•基于以太网接口的板件数据实时传输模块•直接采样、直接跳闸技术研究全站备自投装置（已完成）•GOOSE跳闸技术研究•全站备投功能的实现技术研究故障录波装置（已完成）•多MU、多智能终端前置采集程序•站控层通讯MMS通讯程序•辅助分析管理程序•MMI应用程序开发PMU装置（已完成）•SV、GOOSE前置采集程序•站控层通讯MMS通讯程序•数据集中器与站控层通讯MMS通讯程序•辅助分析管理程序•MMI应用程序开发安全稳定控制装置（已完成）•基于IEC61850的安全稳定控制平台•信息自组织的镜向同步通讯间隔层关键设备各子系统研制情况二、关键设备研制过程层关键设备二、关键设备研制合并单元（已完成）•FPGA的设计及多CPU的配合•60044-8与9-2灵活配置•发送报文时间漂移小于10us•电子式互感器或常规电磁式互感器信息采集和合并，并以实时确定数据品质•输出数据帧包含电子式互感器整体采样响应延时•支持多种对时方式过程层关键设备各子系统研制情况二、关键设备研制智能终端（已完成）•多网口设计和CPU板间连接设计•动作时间小于5ms•支持多对象控制•具有的变压器、高压并联电抗器本体信息交互功能（非电量动作报文、调档及及测温等），并可提供用于闭锁调压、启动风冷、启动充氮灭火等出口接点。•支持分相、三相、双跳圈•配有多路独立的GOOSE接口，支持多套装置直跳•支持多种对时方式过程层关键设备各子系统研制情况二、关键设备研制智智能组件（已完成）•变压器智能组件•开关智能组件过程层关键设备各子系统研制情况二、关键设备研制智能组件功能•本体信息的采集•冷却系统控制•本体非电量保护•主变各侧运行信息获取•在线监测信息的采集•状态诊断•数据建模和信息交互符合DL/T860标准二、关键设备研制二、关键设备研制低压开关智能组件•测量•控制•保护•监测智能变电站一次设备状态监测主变监测避雷器监测断路器监测GIS监测容性设备监测二、关键设备研制基于信息一体化平台的状态监测关键设备二、关键设备研制状态监测关键设备各子系统研制情况•变压器状态监测•高压开关设备状态监测•容性设备状态监测•避雷器状态监测基于信息一体化平台的状态监测二、关键设备研制在线监测温度监视主界面二、关键设备研制二、关键设备研制在线监测油色谱监视主界面二、关键设备研制其它关键设备二、关键设备研制其他关键设备各子系统研制情况基于信息一体化平台的辅助系统（研制中）•安防接入•消防接入•视频监控•环境监测•多系统联动功能一体化电源•交直流电源、逆变电源、UPS电源、通信电源一体化设计•61850通信接口模块系统配置调试、测试工具•系统配置工具（已完成）•装置配置工具（研制中）网络与网络设备（已完成）•过程层交换机•站控层交换机二、关键设备研制图模一体化组态软件二、关键设备研制500kV兰溪变基于源端维护技术的图模一体化调度验收界面1主要内容问题与建议关键设备研制背景关键设备研制情况国网电科院研制进展标准化建设情况2345三、国网电科院关键设备研制进展序号研制设备研制进展1站控层设备1.1监控系统已完成1.2信息一体化平台已完成1.3智能高级应用部分完成1.5远动终端已完成1.6智能接口机已完成1.7同步及对时系统研制中1.8网络记录分析已完成三、国网电科院关键设备研制进展序号研制设备研制进展2间隔层设备2.1三态测控装置已完成2.2高压、超高压保护装置已完成2.3110kV保护测控一体化装置已完成2.4安全稳定控制装置已完成2.5全站备投装置已完成2.6故障录波装置已完成2.7PMU装置已完成三、国网电科院关键设备研制进展序号研制设备研制进展3过程层设备3.1合并单元已完成3.2智能终端已完成3.3变压器智能组件已完成3.4高压开关设备智能组件研制中4系统配置、调试、测试工具已完成5基于信息一体化平台的辅助系统研制中6基于信息一体化平台的状态监测已完成7交直流一体化电源已完成8交换机已完成1主要内容问题与建议关键设备研制背景关键设备研制情况国网电科院研制进展标准化建设情况2345四、标准化建设情况‐‐‐‐‐‐‐‐‐已颁布序号编号名称标准分类牵头部门1Q/GDW383-2009智能变电站技术导则基础公司智能电网部2Q/GDWZ410-2010高压电气设备智能化导则基础公司智能电网部3Q/GDWZ414-2010变电站智能化改造技术规范设计公司生技部4Q/GDW441-2010智能变电站继电保护技术规范设计国调中心5Q/GDW393-2009110（66）kV-220kV智能变电站设计规范设计公司基建部6Q/GDW394-2009330kV-750kV智能变电站设计规范设计公司基建部7Q/GDW424-2010电子式电流互感器技术规范设备公司基建部8Q/GDW425-2010电子式电压互感器技术规范设备公司基建部9Q/GDW426-2010智能变电站合并单元技术规范设备公司基建部10Q/GDW427-2010智能变电站测控单元技术规范设备公司基建部11Q/GDW428-2010智能变电站智能终端技术规范设备公司基建部12Q/GDW429-2010智能变电站网络交换机技术规范设备公司基建部13Q/GDW430-2010智能变电站智能控制柜技术规范设备公司基建部14Q/GDW431-2010智能变电站自动化系统现场调试导则施工与验收公司基建部四、标准化建设情况‐‐‐‐‐‐‐‐‐正在编制序号编号名称标准分类牵头部门1智能变电站自动化体系规范设计公司智能电网部2变电站监控系统图形文件交换格式标准设备公司智能电网部3智能变电站信息模型及通信接口技术规范设备公司智能电网部4无人值班变电站站端监控系统技术及功能规范设计公司智能电网部5变电站智能化改造化改造现场验收规范施工与验收公司生技部6IEC61850/IEC61970在中国的传输层标准设备国调中心7智能变电站采购规范设备公司物资部8智能变电站一、二次设备招投标规范设备公司物资部1主要内容问题与建议关键设备研制背景关键设备研制情况国网电科院研制进展标准化建设情况2345建议：尽快明确智能变电站自动化系统内涵与外延，建议其覆盖范围为：与电网实时运行采集与控制相关、或对其有辅助作用（主要指故障录波器、网络分析仪等），且带有通信接口的设备与系统可以纳入，但不包含一次设备本体和保护装置的输入和处理，其信息输出应该纳入，其它带有通信接口的针对变电站本身的辅助装置、系统（如安防、消防等）应只考虑接口。智能变电站与传统变电站相比，其配置发生巨大的变化。而目前智能变电站自动化系统的内涵与其覆盖范围是不明确的，这一点导致智能变电站设计的基本概念缺失，各专业设计想法不同，试点站方案也不尽相同，仍然难以规范变电站建设。关键问题一：五、问题及建议建议：通过修订和补充相关标准、规范，对部分技术进行细化。同时考虑由集成商牵头对各厂家信息模型进行互操作测试。结合国内现有的成熟应用建立数据模型，并考虑预留可扩充的空间，对智能变电站的全站数据建模提供指导和规范。智能变电站中视频、五防、PMU、录波、直流系统、安防、状态检测系统的信息统一接入，但是接入的信息模型和接口仍有分歧。关键问题二：五、问题及建议建议：将智能变电站内所采集的、满足调度端需要的最终熟数据有选择的传送给调度，应尽快出台上送调度的信息规范，明确上传数据的目的和使用对象。变电站上送调度的数据选择有待明确。由于目前智能变电站所采集的数据已很全面，使得变电站内部以及调度端可以使用更多的应用，但其数据量多大，无目的、无序上送会占用调度端过多的资源，数据整合势在必行。关键问题三：五、问题及建议建议：由国网牵头，组织国内主流电子式互感器厂家在第三方做实验，详细测试，根据测试结果提出整改意见，反复几次，可以强力推动厂家整改，并借此了解电子式互感器的技术细节，为编写电子式互感器方面的技术标准提供大量素材，也可为国网将来监造设备或者定制设备做好技术储备。电子式互感器总体评价是仍然处于试验阶段，成熟度不够，因此在高电压等级或者枢纽变电站使用存在争议关键问题四：五、问题及建议建议：针对试点工程的实际情况，制定切实可行的系统级测试方案（可以参考电子式互感器的建议），为变电站的验收、运行提供技术依据。目前对于新建设的智能变电站没有切实可行的方案来指导系统级的测试（大部分均是由厂家或用户牵头做临时性的调试方案），因此影响了对智能变电站可靠性的评估，也影响了智能变电站的推广。关键问题五：五、问题及建议建议：尽快制定相关规范，比如智能组件通用技术条件、智能组件检验规范、信息一体化平台技术规范。智能变电站缺少各项详细技术规范。虽然国内已经建成数百座数字化变电站及10多座智能化变电站。但是用于测评这些变电站的各项详细技术规范一直缺失。由于智能变电站的性能较传统变电站有较大变化，因此，技术规范的缺失将导致建设无据可依。关键问题六：五、问题及建议43谢谢