国电智能变电站一体化监控系统解决方案.pptx
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- 智能 变电站 一体化 监控 系统 解决方案
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1、智能变电站一体化监控系智能变电站一体化监控系统统2 2智能变电站一体化监控关键概念智能变电站一体化监控关键概念3 31 14 4智能变电站一体化监控系统功能智能变电站一体化监控系统功能热点问题与未来发展热点问题与未来发展背景概述背景概述目目 录录变电站自动化发展历程变电站自动化发展历程数字化数字化 变电站变电站面向间隔面向间隔 的系统的系统集中式集中式 RTURTU分散分布式分散分布式 的系统的系统智能变电站智能变电站智能变电站建设现状智能变电站建设现状 基于基于IEC61850IEC61850标准变电站在国内已经大规模推广标准变电站在国内已经大规模推广 智能变电站已经开始在国家电网公司范围内
2、大规模推广智能变电站已经开始在国家电网公司范围内大规模推广 截止截止20112011年底,国家电网公司范围内新建智能变电站已经投年底,国家电网公司范围内新建智能变电站已经投运运 4141余座余座SCADA后台监控系统后台监控系统问题之一:仍然存在多套系问题之一:仍然存在多套系统统 监控系统监控系统 状态监测系状态监测系统统 辅助应用系辅助应用系统统问题之二:信息交互仍然困问题之二:信息交互仍然困难难 站内监控系统、状态监测系统和辅助应用系统之间信息交站内监控系统、状态监测系统和辅助应用系统之间信息交互互 困难,无法进行综合分析,且涉及安全分区限制困难,无法进行综合分析,且涉及安全分区限制 站外
3、与调度主站、站外与调度主站、PMSPMS信息传输受规约限制,信息交互困难信息传输受规约限制,信息交互困难顺序控制顺序控制防误闭锁防误闭锁智能操作票智能操作票无功优化无功优化智能告警智能告警 与分析与分析数据支撑不够数据支撑不够问题之三:对高级应用和主问题之三:对高级应用和主站站 支撑不足支撑不足 站内高级应用、主站系统缺乏变电站系统全面的信息(实站内高级应用、主站系统缺乏变电站系统全面的信息(实时时、准实时和非实时)、准实时和非实时)-8-变电 站调度控制生产 管理智能变电站新需求智能变电站新需求-9 智能变电站的发展新需求智能变电站的发展新需求 系统需要进一步整合和集成系统需要进一步整合和集
4、成突出体现集成、优化思想,设备和系统都进行整合,减少设备(系统)配置数量,突出体现集成、优化思想,设备和系统都进行整合,减少设备(系统)配置数量,实现信息实现信息共享,推动结构紧凑、功能集成、信息融合的智能变电站建设,引领智能变电共享,推动结构紧凑、功能集成、信息融合的智能变电站建设,引领智能变电 站关键技术的站关键技术的发展。目前正在开展面向新建变电站的一体化系统和整合型设备技术研究发展。目前正在开展面向新建变电站的一体化系统和整合型设备技术研究 与应用与应用 站内信息模型需要进一步规范和统一站内信息模型需要进一步规范和统一一次设备状态监测模型、辅助设备标准化模型、稳定控制设备模型等皆需要进
5、一步规一次设备状态监测模型、辅助设备标准化模型、稳定控制设备模型等皆需要进一步规 范和统范和统一一调度主站的新需求调度主站的新需求 数据校核数据校核变电站为调度数据的源头,在变电站内对数据进行校核效果更好,同时也能够有效变电站为调度数据的源头,在变电站内对数据进行校核效果更好,同时也能够有效 降低调降低调度(调控)中心的负担度(调控)中心的负担 远程浏览远程浏览实现对管辖范围内所有变电站图形、模型、故障分析报告、操作记录的浏览实现对管辖范围内所有变电站图形、模型、故障分析报告、操作记录的浏览 源端维护源端维护实现变电站实现变电站SCDSCD模型与调度(调控中心)模型与调度(调控中心)CIMCI
6、M模型的无缝转换,自动生成并校验工程数模型的无缝转换,自动生成并校验工程数 据库据库生产管理的新需求生产管理的新需求 输变电状态在线监测系统输变电状态在线监测系统能够对状态监测设备发送配置命令、设定采样频率能够对状态监测设备发送配置命令、设定采样频率 设备台帐信息维护设备台帐信息维护与生产管理信息系统(与生产管理信息系统(PMSPMS)交互)交互 设备缺陷管理设备缺陷管理通过站内智能设备的自检信息、告警信息和故障信息,自动生成设备缺陷信息通过站内智能设备的自检信息、告警信息和故障信息,自动生成设备缺陷信息 保护定值管理保护定值管理接收保护定值单、具备保护定值校核及显示修改部分的功能接收保护定值
7、单、具备保护定值校核及显示修改部分的功能 检修管理检修管理支持对设备检修情况的记录功能,并与设备台账、缺陷信息融合,为故障分析提供数支持对设备检修情况的记录功能,并与设备台账、缺陷信息融合,为故障分析提供数 据支据支持持2 2智能变电站一体化监控关键概念智能变电站一体化监控关键概念3 31 14 4智能变电站一体化监控系统功能智能变电站一体化监控系统功能热点问题与未来发展热点问题与未来发展背景概述背景概述目目 录录-13-总体思路总体思路成熟一个、规范一个、推广一个成熟一个、规范一个、推广一个2011年1月,成立标准编写组。2011年2-3月,收集厂家资料,提出“五类应用”,编制两个规 范草稿
8、。2011年3月31日至4月2日,国家电力调度通信中心召开草稿讨 论会,商讨确定重大原则性问题和总体编写思路。2011年5月16日,编写组将两个规范的题目修改为智能变电 站监控一体化系统建设技术规范和智能变电站监控一体化 系统技术功能和信息传输规范2011年7月7-8日,在南京召开标准初稿讨论会,进一步明确 监控一体化系统内涵,明确远动网关机的功能定位。编制过程编制过程2011年8月18-19日,在成都召开了标准初稿审查会,题目修改为智 能变电站一体化监控系统建设技术规范及智能变电站一体化监控 系统技术功能和信息传输规范。2011年9月7-8日,在南京召开讨论会,明确110kV及以上电压等级分
9、 成安全I区和II区;讨论了各应用功能和信息传输内容,并将第二个规 范的题目修改为智能变电站一体化监控系统功能规范。2011年10月25-26日,苏州召开两个标准第一次审查会2011年11月15日,北京召开两个标准第二次审查会,一致同意通过 评审,并形成报批稿。编制过程编制过程一体化监控系统建设技术规范一体化监控系统建设技术规范 研究智能变电站监控一体化系统体系架构。研究智能变电站监控一体化系统体系架构。研究智能变电站监控一体化系统主要功能及其配置研究智能变电站监控一体化系统主要功能及其配置 研究智能变电站监控一体化系统安全防护和信息需求研究智能变电站监控一体化系统安全防护和信息需求数据通数据
10、通信网关信网关的基本要的基本要机机求,通过系统集成优化,实现全站信息的统一接入、求,通过系统集成优化,实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示,实现运行监视、操作与控制、信息综合统一存储和统一展示,实现运行监视、操作与控制、信息综合 分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。数据服数据服务器务器服务器服务器综合应用综合应用按照全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化按照全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化系统定义系统定义智能变电站自动化由一体化智能变电站自动化由一体化 监控系统监控系统和和输变电设备状态监输变电设备状态监 测、辅助设备
11、、时钟同步、计测、辅助设备、时钟同步、计 量量等共同构成。一体化监控系等共同构成。一体化监控系 统纵向贯通调度、生产等主站统纵向贯通调度、生产等主站 系统,横向联通变电站内各自系统,横向联通变电站内各自 动化设备,是智能变电站自动动化设备,是智能变电站自动 化的核心部分。化的核心部分。智能变电站智能变电站一体化监控系统一体化监控系统 直接采集站内电网运行信息和直接采集站内电网运行信息和 二次设备运行状态信息,通过二次设备运行状态信息,通过 标准化接口标准化接口与与输变电设备状态输变电设备状态 监测、辅助应用、计量等进行监测、辅助应用、计量等进行 信息交互信息交互,实现变电站全景数,实现变电站全
12、景数 据采集、处理、监视、控制、据采集、处理、监视、控制、运行管理等。运行管理等。智能变电站自动化体系架构智能变电站自动化体系架构-19-通过人工录入或系通过人工录入或系 统交互等手段,建统交互等手段,建 立完备的智能变电立完备的智能变电 站设备基础信息,站设备基础信息,实现一、二次设备实现一、二次设备 运行、操作、检修运行、操作、检修 、维护工作的规范、维护工作的规范 化。化。通过标准化接口和信息交通过标准化接口和信息交 互,实现对站内电源、安互,实现对站内电源、安 防、消防、视频、环境监防、消防、视频、环境监 测等辅助设备的监视与控测等辅助设备的监视与控 制。制。通过可视化技术通过可视化技
13、术,实现对电网运,实现对电网运 行信息、保护信行信息、保护信 息、一、二次设息、一、二次设 备运行状态等信备运行状态等信 息的运行监视和息的运行监视和 综合展示。综合展示。操作与控制通过对智能变电站通过对智能变电站 各项运行数据的综各项运行数据的综 合分析处理,提供合分析处理,提供 分类告警、故障诊分类告警、故障诊 断及故障报告等结断及故障报告等结 果信息。果信息。信息综合分析 与智能告警实现智能变电站内设备就实现智能变电站内设备就 地和远方的操作控制。地和远方的操作控制。运行监视辅助应用运行管理五大功能五大功能数据通数据通 信网关信网关 机机数据服数据服 务器务器综合应用综合应用 服务器服务
14、器满足一体化监控系统对满足一体化监控系统对 调度及其他主站应用的调度及其他主站应用的 支撑设备,对功能进行支撑设备,对功能进行 重新设计,覆盖了原有重新设计,覆盖了原有 远动工作站功能,满足远动工作站功能,满足 各主站对变电站内信息各主站对变电站内信息 的查询和浏览需求的查询和浏览需求;满足变电站全景数据的满足变电站全景数据的 分类处理和集中存储需分类处理和集中存储需 求,并经由消息总线向求,并经由消息总线向 主机、数据通信网关机主机、数据通信网关机 和综合应用服务器提供和综合应用服务器提供 数据的查询、更新、事数据的查询、更新、事 务管理及多用户存取控务管理及多用户存取控 制等服务;制等服务
15、;接收在线监测、计量、接收在线监测、计量、电源、消防、安防、环电源、消防、安防、环 境监测等信息采集装置境监测等信息采集装置 (系统)的数据,进行(系统)的数据,进行 综合分析和统一展示,综合分析和统一展示,对外提供在线监测分析对外提供在线监测分析 结果以及辅助应用监视结果以及辅助应用监视 与控制功能;与控制功能;产品:支撑智能变电站数产品:支撑智能变电站数 据的统一存储。据的统一存储。产品:支撑变电站其他子产品:支撑变电站其他子 系统数据的收集和处理。系统数据的收集和处理。产品:支撑产品:支撑I、II区数据的区数据的 上送和远程查询。上送和远程查询。重要概念重要概念监控主机监控主机采集采集电
16、网运行和设备工况等实时数据电网运行和设备工况等实时数据,并经过分析和处理存入数据服务器。,并经过分析和处理存入数据服务器。数据服务器数据服务器 可向监控主机和可向监控主机和I区数据通信网关区数据通信网关机提供机提供I区数据和区数据和II区数据区数据。I区数据通信网关机区数据通信网关机直接与站控层网络直接与站控层网络 连接,连接,实现远动数据的直采直送实现远动数据的直采直送。PMU数据集中器通过独立数据通道向主站传送数据。数据集中器通过独立数据通道向主站传送数据。综合应用服务器综合应用服务器接收接收在线监测、电源、计量、消防、安防、环境监测等数据在线监测、电源、计量、消防、安防、环境监测等数据,
17、并经过分析和处理,并经过分析和处理 存入数据服务器。存入数据服务器。数据服务器数据服务器可可向综合应用服务器和向综合应用服务器和II区数据通信网关机区数据通信网关机提供提供I区数据和区数据和II区数据。区数据。II区数据通信网关机区数据通信网关机访问数据服务器,访问数据服务器,实现对实现对II区数据的查询与操作区数据的查询与操作。计划检修终端可提供变电站设。计划检修终端可提供变电站设 备基础信息。备基础信息。视频监控和计量各自通过独立通道上送数据,同时视频接收联动指令视频监控和计量各自通过独立通道上送数据,同时视频接收联动指令。III/IV区区-数数21据据-通通 信网关机信网关机实现对实现对
18、PMS、输变电状态监测等各类主站的数据通信服务功能。、输变电状态监测等各类主站的数据通信服务功能。智能变电站一体化监控系统架智能变电站一体化监控系统架构构-22-智能变电站一体化监控系统的应用功能结构分为智能变电站一体化监控系统的应用功能结构分为三个层次三个层次:数据采集和统一存:数据采集和统一存 储、数据消息总线和统一访问接口、五类应用功能。储、数据消息总线和统一访问接口、五类应用功能。五类应用功能包括五类应用功能包括:运行监视、操作与控制、信息综合分析与智能告警、运行运行监视、操作与控制、信息综合分析与智能告警、运行管理、辅助应用管理、辅助应用。应用功能结构应用功能结构lEDEDED-2-
19、4 110kV110kV智能变电站总体结构智能变电站总体结构220kV220kV及以上电压等级智能变电站主及以上电压等级智能变电站主 要设备配置要求:要设备配置要求:监控主机宜双重化配置;监控主机宜双重化配置;数据服务器宜双重化配置;数据服务器宜双重化配置;操作员站和工程师工作站宜与监控主机操作员站和工程师工作站宜与监控主机 合并;合并;综合应用服务器可双重化配置;综合应用服务器可双重化配置;区数据通信网关机双重化配置;区数据通信网关机双重化配置;区数据通信网关机单套配置;区数据通信网关机单套配置;/区数据通信网关机单套配置;区数据通信网关机单套配置;500kV500kV及以上电压等级有人值班
20、智能变电及以上电压等级有人值班智能变电 站操作员站可双重化配置;站操作员站可双重化配置;500kV500kV及以上电压等级智能变电站工程师及以上电压等级智能变电站工程师 工作站可单套配置。工作站可单套配置。110kV110kV(66kV66kV)智能变电站主要设备)智能变电站主要设备 配置要求:配置要求:监控主机可单套配置;监控主机可单套配置;数据服务器单套配置;数据服务器单套配置;操作员站、工程师工作站与监控操作员站、工程师工作站与监控主机主机 合并,宜双套配置;合并,宜双套配置;综合应用服务器单套配置;综合应用服务器单套配置;区数据通信网关机双重化配置;区数据通信网关机双重化配置;区数据通
21、信网关机单套配置;区数据通信网关机单套配置;/区数据通信网关机单套配置。区数据通信网关机单套配置。系统配置系统配置2 2智能变电站一体化监控关键概念智能变电站一体化监控关键概念3 31 14 4智能变电站一体化监控系统功能智能变电站一体化监控系统功能热点问题与未来发展热点问题与未来发展背景概述背景概述目目 录录一体化监控系统功能规范总体结一体化监控系统功能规范总体结构构数据采集系统功能信息传输系统 功能信息综合运行监视操作与控 制分析与智 能告警运行管理辅助应用-27-一体化监控系统功能规范一体化监控系统功能规范五五 大大 应应 用用 数数 据据 流流 向向一体化监控系统功能规范一体化监控系统
22、功能规范1、电网运行数据采集:、电网运行数据采集:稳态、暂态和动态稳态、暂态和动态2、设备运行信息采集:、设备运行信息采集:一次设备、二次设备、辅助设备一次设备、二次设备、辅助设备数据采集数据采集一体化监控系统功能规范一体化监控系统功能规范电网运行数据采电网运行数据采集集稳态稳态状态信息状态信息馈线、联络线、母联(分段)、变压器各侧断路器位置;电容器、电抗器、所用变断路器位置;母线、馈线、联络线、主变隔离开关位置;接地刀闸位置;压变刀闸、母线地刀位置;主变分接头位置,中性点接地刀闸位置等量测数据量测数据馈线、联络线、母联(分段)、变压器各侧电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数;母线电压、零
23、序电压、频率;3/2接线方式的断路器电流;电能量数据:主变各侧有功/无功电量;联络线和线路有功/无功电量;旁路开关有功/无功电量;馈线有功/无功电量;并联补偿电容器电抗器无功电量;站(所)用变有功/无功电量。统计计算 数据。一体化监控系统功能规范一体化监控系统功能规范电网运行数据采集电网运行数据采集暂态和动态暂态和动态动态信息动态信息线路和母线正序基波电压相量和正序基波电流相量;频率和频率变化率;有功、无功计算量。暂态信息暂态信息主变保护录波数据;线路保护录波数据;母线保护录波数据;电容器/电抗器保护录波数据;开关分/合闸录波数据;量测量异常录波数据。设备运行数据采集设备运行数据采集一次设备一
24、次设备变压器油箱油面温度、绕阻热点温度、绕组变形量、油位、铁芯接地电 流、局部放电数据等;变压器油色谱各气体含量等;GIS、断路器的SF6气体密度(压力)、局部放电数据等;断路器行程时间特性、分合闸线圈电流波形、储能电机工作状态等;避雷器泄漏电流、阻性电流、动作次数等;其它监测数据可参考Q/GDW616。-32-一体化监控系统功能规范一体化监控系统功能规范设备运行数据采设备运行数据采集集二次设备二次设备装置运行工况信息;装置运行工况信息;装置软压板投退信号;装置软压板投退信号;装置自检、闭锁、对时状态、通信状态监视和告警信号;装置自检、闭锁、对时状态、通信状态监视和告警信号;装置装置SV/GO
25、OSE/MMSSV/GOOSE/MMS链路异常告警信号;链路异常告警信号;测控装置控制操作闭锁状态信号;测控装置控制操作闭锁状态信号;保护装置保护定值、当前定值区号;保护装置保护定值、当前定值区号;网络通信设备运行状态及异常告警信号;网络通信设备运行状态及异常告警信号;二次设备健康状态诊断结果及异常预警信号。二次设备健康状态诊断结果及异常预警信号。-33-一体化监控系统功能规范一体化监控系统功能规范设备运行数据采集设备运行数据采集辅助设备辅助设备辅助设备量测数据和状态量由电源、安防、消防、辅助设备量测数据和状态量由电源、安防、消防、视频、门视频、门 禁和环境监测等装置提供禁和环境监测等装置提供
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