智能变电站认知模型课件.ppt
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- 智能 变电站 认知 模型 课件
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1、智能变电站及模型智能变电站及模型2主主 要要 内内 容容模型模型智能变智能变电站电站检测检测建模建模工程工程应用应用认知认知智能电智能电网网3智能电网的总体设想智能电网的总体设想智能化智能化坚强坚强优化优化集成集成经济经济兼容兼容自愈自愈4智能电网智能电网_ _智能化智能化智 能 化以现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业以现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术为支撑,实现技术、智能控制技术为支撑,实现信息数字化信息数字化、系统自动化系统自动化、人机互动化人机互动化,建立消费者和电网之,建立消费者和电网之间的互动。间的互动。包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电包含电
2、力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电电力流、信息流、业务流力流、信息流、业务流”的高度一体化融合。的高度一体化融合。5智能电网的总体设想智能电网的总体设想智能化智能化坚强坚强优化优化集成集成经济经济兼容兼容自愈自愈6智能电网智能电网_ _坚强坚强坚 强以以特高压电网特高压电网为为骨干网架骨干网架,以各级电网协调发展,以各级电网协调发展的的坚强网架坚强网架为为基础基础,具有坚强的电网基础体系和,具有坚强的电网基础体系和技术支撑体系,能够抵御各类外部干扰和攻击,技术支撑体系,能够抵御各类外部干扰和攻击,能够有效抵御自然
3、灾害或人为的外力破坏,保证能够有效抵御自然灾害或人为的外力破坏,保证电网安全可靠运行。电网安全可靠运行。7智能电网的总体设想智能电网的总体设想智能化智能化坚强坚强优化优化集成集成经济经济兼容兼容自愈自愈8智能电网智能电网_ _自愈自愈自 愈具有具有实时实时、在线在线和和连续连续的的安全评估和分析安全评估和分析能力,能力,强大的预警和预防控制能力,以及自动故障诊断、强大的预警和预防控制能力,以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。故障隔离和系统自我恢复的能力。9智能电网的总体设想智能电网的总体设想智能化智能化坚强坚强优化优化集成集成经济经济兼容兼容自愈自愈10智能电网智能电网_ _兼容兼
4、容兼 容支持支持可再生能源的有序、合理接入,适应分布式可再生能源的有序、合理接入,适应分布式电源和微电网的接入,能够实现与用户的交互和电源和微电网的接入,能够实现与用户的交互和高效互动,满足用户多样化的电力需求并提供对高效互动,满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服务。并用户的增值服务。并具有随时、随地利用即插即用的创新能力。太阳能、水能、风能、核能太阳能、水能、风能、核能 潮汐能、地热能潮汐能、地热能 新应用、新技术的接入11智能电网的总体设想智能电网的总体设想智能化智能化坚强坚强优化优化集成集成经济经济兼容兼容自愈自愈12智能电网智能电网_ _经济经济经 济支持电力市场运营和电力交易
5、的有效开展,实现支持电力市场运营和电力交易的有效开展,实现资源的优化配置,降低电网损耗,资源的优化配置,降低电网损耗,降低投资成本降低投资成本和运行维护成本,和运行维护成本,提高能源利用效率,提高能源利用效率,消费者可消费者可根据个人、企业的喜好,定制电力消费等根据个人、企业的喜好,定制电力消费等 征地面积、电缆征地面积、电缆-光纤光纤 峰谷计费激励、政策激励峰谷计费激励、政策激励13智能电网的总体设想智能电网的总体设想智能化智能化坚强坚强优化优化集成集成经济经济兼容兼容自愈自愈14智能电网智能电网_ _集成集成集 成采用统一的平台和模型,实现实时和非实时信息采用统一的平台和模型,实现实时和非
6、实时信息的高度集成、共享与利用,为运行管理展示全面、的高度集成、共享与利用,为运行管理展示全面、完整和精细的电网运营状态图,同时能够提供相完整和精细的电网运营状态图,同时能够提供相应的辅助决策支持、控制实施方案和应对预案。应的辅助决策支持、控制实施方案和应对预案。15智能电网的总体设想智能电网的总体设想智能化智能化坚强坚强优化优化集成集成经济经济兼容兼容自愈自愈16智能电网智能电网_ _优化优化优 化资产的优化利用,降低投资成本和运行维护成本。资产的优化利用,降低投资成本和运行维护成本。建立双向互动的服务模式,用户可以实时了解供建立双向互动的服务模式,用户可以实时了解供电能力、电能质量、电价状
7、况和停电信息,合理电能力、电能质量、电价状况和停电信息,合理安排电器使用;电力企业可以获取用户的详细用安排电器使用;电力企业可以获取用户的详细用电信息,为其提供更多的增值服务。电信息,为其提供更多的增值服务。17智能电网智能电网Smart Grid Vision2.0微电网管理微电网管理新能源新能源(太阳能太阳能/风能风能/潮汐能潮汐能.)优化资产优化资产CHP超导磁储能系统超导磁储能系统燃料小室燃料小室太阳能太阳能居民热电联产居民热电联产充电桩充电桩氢气产生于填充站氢气产生于填充站先进测量与控制先进测量与控制集成集成经济管理经济管理故障自愈故障自愈地下信息与电力传输地下信息与电力传输变压器变
8、压器清洁电厂清洁电厂热量存储热量存储电量微存储电量微存储小型水电站小型水电站太阳能电站太阳能电站控制与通信控制与通信生物电厂生物电厂微电网微电网潮汐能潮汐能需求侧管理需求侧管理压缩氢气存储压缩氢气存储坚强电网坚强电网18 就是电网的智能化,也被称为就是电网的智能化,也被称为“电网电网2.0”2.0”它是建立在它是建立在高集成高集成、高速双向网络通信高速双向网络通信的基础上,通过先进的基础上,通过先进的传感测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先的传感测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的系统决策支持技术的应用,实现电网的进的系统决策支持技术的应用,实现电网的安全、可靠、经安全
9、、可靠、经济、高效、环境友好济、高效、环境友好和和使用安全使用安全的目标,其主要特征包括:的目标,其主要特征包括:智能化、坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化,能提供满智能化、坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化,能提供满足足2121世纪用户需求的电能质量、能容许各种不同能源形式的世纪用户需求的电能质量、能容许各种不同能源形式的接入、能启动电力市场及资产的高效优化运行接入、能启动电力市场及资产的高效优化运行智能电网概念智能电网概念19智能电网智能电网_ _智能变电站智能变电站Smart Grid Vision2.0CHP超导磁储能系统超导磁储能系统燃料小室燃料小室太阳能太阳能居民热电联产居民热电联
10、产氢气产生于填充站氢气产生于填充站智能变电站智能变电站地下信息与电力传输地下信息与电力传输变压器变压器清洁电厂清洁电厂热量存储热量存储电量微存储电量微存储小型水电站小型水电站太阳能电站太阳能电站控制与通信控制与通信生物电厂生物电厂微电网微电网潮汐能潮汐能需求侧管理需求侧管理压缩氢气存储压缩氢气存储智能变电站_发展历程电磁继电器电磁继电器式变电站式变电站综合自动化综合自动化变电站变电站IEC61850IEC61850变电站变电站数字化变电数字化变电站站智能变电站智能变电站通信规约统一通信规约统一高级高级应用应用智能一次智能一次设备设备数字化和网络化数字化和网络化智能电网智能电网站控层自动化系统站
11、控层自动化系统第一代电磁式保护第一代电磁式保护21智能变电站智能变电站服务器服务器1 1RCS-9785 系列GPS 对时装置RCS-9698H各级调度、集控中心以太网以太网服务器服务器2 2操作员站五防工作站继电保护工程师站GOOSE网光纤以太网PCS-221 MUPCS-222智能终端220kV保护室打印服务器PCS-931PCS-915PCS-221 ECVTPCS-9705光纤GOOSE网PCS-221 MUPCS-222智能终端110kV保护室PCS-943PCS-915PCS-221 ECVT一体化平台一体化平台22u智能变电站作为智能电网当中的一个重要节点,是由数字智能变电站作为
12、智能电网当中的一个重要节点,是由数字化变电站发展而来,是数字化变电站的高级应用版本。化变电站发展而来,是数字化变电站的高级应用版本。u指以变电站一、二次设备为数字化对象,以高速网络通信指以变电站一、二次设备为数字化对象,以高速网络通信平台为基础,并采用技术先进、性能可靠、高集成、低碳环平台为基础,并采用技术先进、性能可靠、高集成、低碳环保的智能设备,以保的智能设备,以全站信息数字化全站信息数字化、通信平台网络化通信平台网络化、信息信息共享标准化共享标准化、高级应用互动化高级应用互动化为基本要求,自动完成信息采为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,实现站内集、测量
13、、控制、保护、计量和监测等基本功能,实现站内外外信息共享信息共享和和互操作互操作,并可根据需求,实现电网实时自动控,并可根据需求,实现电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能的制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能的变电站变电站智能变电站概念智能变电站概念23u智能变电站发展自数字化变电站智能变电站发展自数字化变电站u智能在高级应用,目前的高级应用包括:智能在高级应用,目前的高级应用包括:程序化操作(顺控):程序化操作(顺控):500kV500kV兰溪变兰溪变 智能告警:智能告警:500kV 500kV兰溪变兰溪变 经济运行和优化控制:经济运行和优化控制:5
14、00kV 500kV兰溪变兰溪变 设备状态可视化互动:设备状态可视化互动:220kV220kV左安门变左安门变 在线监测:在线监测:220kV 220kV左安门变左安门变 环境监测:环境监测:220kV 220kV王府井地下变王府井地下变 站域控制:站域控制:220kV 220kV苏正变苏正变 油色谱及局放油色谱及局放3D3D分析:分析:220kV 220kV左安门变左安门变 源端维护:源端维护:110kV110kV大侣变大侣变智能变电站智能变电站_ _高级应用高级应用24常规站与智能站区别常规站与智能站区别GOOSE25常规站与智能站区别常规站与智能站区别IEC61850 IEC61850
15、带来了变电站二次系统物理结构的变化带来了变电站二次系统物理结构的变化1.1.减少大量硬接线减少大量硬接线,所有的开入、模拟量等信息采集均在就所有的开入、模拟量等信息采集均在就地完成,转换为数字量后通过标准规约从网络传输。地完成,转换为数字量后通过标准规约从网络传输。2.2.所有的开出控制也通过网络通信完成。所有的开出控制也通过网络通信完成。3.3.继电保护的采样、出口以及控制等功能均由网络通信报文继电保护的采样、出口以及控制等功能均由网络通信报文(SV(SV、GOOSE GOOSE 报文报文)完成,取消了传统的二次继电器逻辑接完成,取消了传统的二次继电器逻辑接线。线。4.4.数据的共享通过网络
16、交换完成。数据的共享通过网络交换完成。26u全站信息数字化全站信息数字化:实现一、二次设备的灵活控制,且具备双向通信功能,能够实现一、二次设备的灵活控制,且具备双向通信功能,能够通过信息网进行管理,满足全站信息采集、传输、处理、输通过信息网进行管理,满足全站信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化。出过程完全数字化。u通信平台网络化通信平台网络化:采用基于采用基于IEC61850IEC61850的标准化网络通信体系的标准化网络通信体系智能化变电站特征智能化变电站特征27u信息共享标准化信息共享标准化:统一标准化信息模型,实现站内外信息共享。数字化变电站统一标准化信息模型,实现站内外信息共享。数
17、字化变电站将统一和简化变电站的数据源,形成基于同一断面的唯一性、将统一和简化变电站的数据源,形成基于同一断面的唯一性、一致性基础信息,通过统一标准、统一建模来实现变电站内一致性基础信息,通过统一标准、统一建模来实现变电站内外的信息交互和信息共享,可以将传统变电站内多套孤立系外的信息交互和信息共享,可以将传统变电站内多套孤立系统集成为基于信息共享基础上的业务应用统集成为基于信息共享基础上的业务应用u高级应用互动化高级应用互动化:实现各种站内实现各种站内/外高级应用系统相关对象间的互动,全面满外高级应用系统相关对象间的互动,全面满足智能电网运行、控制要求足智能电网运行、控制要求数字化变电站特征数字
18、化变电站特征28工程配置流程工程配置流程SSDSSDICDICDSCDSCDCIDCID监控、远动监控、远动系统规格文件系统规格文件IEDIED能力描述能力描述文件文件装置实例配置装置实例配置文件文件装置组态工具装置组态工具系统组态工具系统组态工具SCDSCD系统组态工具系统组态工具南瑞继保南瑞继保变电站系统配变电站系统配置文件置文件其它厂商其它厂商29IEC 61850IEC 61850目标:目标:互操作性互操作性 来自一个或多个来自一个或多个厂家的厂家的IED之间交换之间交换 信息和正确使用信息完成各自功能的信息和正确使用信息完成各自功能的 能力能力 自由配置自由配置 标准需要支持各种策略
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