Опыт внедрения цифровых ПС в КНР

1. Опыт внедрения цифровых ПС в КНР

2. Общее сведение о цифровой подстанции • Применение электронных ТН/ТТ в Китае • Применение GOOSE и интеллектуальных терминалов управления в Китае • Вариант конфигурации шины процесса на цифровой ПС • Выводы и перспективы

3. Общее сведение о цифровой ПС Цифровая подстанция – новое направление развития в энергосистемы. Цифровая подстанция в основном используется для решения ниже существующих проблем на обычной подстанции: • Проблемы насыщения, изоляции и ферромагнитного резонанса в измерительных трансформаторах, и проблема интеллектуализации первичных оборудований • Длинное расстояние медных кабелей и сложные соединения вторичных цепей • Протокол связи не унифицированный • Отсутствие онлайн-мониторинга и некоторых дополнительных приложений По сравнению с обычной подстанцией, на цифровой подстанции главно обновляются оборудования на уровнях процесса и ячейки, выполняется местная цифровизация аналоговых и дискретных сигналовот первичных оборудований, и передаются цифровые сигналы на оптических каналах.

4. Общее сведение о цифровой ПС

5. Общее сведение о цифровой ПС Интеллектуализация первичных оборудований - Цифровые ТТ и ТН - Интеллектуальный терминал управления коммутационными аппаратами Сетезация вторичных оборудований MMS、GOOSE/SV Дополнительные приложения

6. Цифровые измерительные трансформаторы Цифровые измерительные трансформаторы имеют много преимуществ по сравнению с обычными трансформаторами:

7. Цифровые измерительные трансформаторы

8. Процесс применения цифровых ТТ/ТН • Первая стадия • Электронные измерительные трансформаторы • GIS • AIS • Вторая стадия • Оптические трансформаторы тока • с использованием магнито-оптическогостекла • С использованием волоконно-оптического датчикаFOCT • Третья стадия • Оптические ТН(в процессе испытания)

9. Применение электронных ТТ GIS Электронный ТТ GIS каждая фаза в отдельной коробке три фазы в одной коробке

10. Структура комплектного электронного ТТ/ТН GIS Комплектный электронный ТТ/ТН GIS, работающий на ПС 110кВ DONGJIAYAO в провенции Цзянси

11. Электронный трансформатор тока AIS Электронный трансформатор тока AIS

12. Электронный трансформатор тока AIS 220кВ ТТ/ТН AIS, работающий на ПС YANSHOU в городе Харбине

13. Электронный трансформатор тока AIS Встроенный ТТ на вводах трансформатора

14. Состояние эксплуатации электронных ТТ/ТН До сих пор, уже около 500 комплектов электронных трансформаторов GIS и более 300 электронных трансформаторов AIS стабильно и надежно работают на различных цифровых ПС, самое длинное время эксплуатации уже больше 5 лет. ПС 220кВ ZHIWUYUAN ПС 220кВ WUSHAN

15. Оптический измерительный трансформатор Оптический измерительный трансформатор: – Использовать оптическое волокно для передачи сигнала датчика – В датчике не нужно электронных цепей и питания. – Это идеальное решение отдельного измерительного трансформатора По сравнению с электронным трансформатором , модуль датчика составляет из оптических элементов, не содержит электронных схем, имеет несравненную электромагнитную совместимость.

16. Оптический измерительный трансформатор Оптический ТТ GIS(три фазы в одной коробке)

17. Применение оптического измерительного трансформатора Оптический ТТ AIS

18. Применение оптического измерительного трансформатора На вводах PASS

19. Состояние эксплуатации оптических измерительных тр-ра

20. Интеллектуализация коммутационными аппаратами • Использовать существующие зрелые вторичные технологии, в сочетании с традиционными коммутационного оборудования для повышения уровня интеллекта • Вариант осуществления Вариант1: интеллектуальный терминал управления (IBC)+GOOSE сеть(для оборудования на открытом воздухе) Вариант2: интеллектуальный шкаф управления GIS оборудованиями +GOOSE сеть(для оборудования в закрытых помещениях) Интеллектуальный терминал управления выключателем (IBC) через электрические кабели соединяется с первичными оборудованиями, и через оптические кабели соединяется с вторичными устройствами для выполнения функции мониторинга, управления и измерения.

21. Интеллектуальный терминал управления ячейкой Функции: • IBC являются переходными продукциями интеллектуальных первичных оборудований • GOOSE интерфейс • Измерения положений выключателя, разъединителя и зеземленного ножа • Управления выключателем, разъединителем и зеземленным ножом • Измерение ступеней отпайки, температуры и т.д. от трансформатора • Сбор информации о онлайн-контроле • Цепи управления выключателем

22. Вариант1– Шкаф с интеллектуальным терминалом управления выключателем Интеллектуальный терминал управления выключателемможет отдельно устано-виться на открытом воздухе рядом с первичным оборудованием, через оптическую GOOSE сеть обменивается информацией с устройствами РЗА в помещении защиты. Шкаф интеллек-туального терминала управления выключателем может выдержитьсуровые испытания на ЭМС и температуру, может работать в наружной сложной среде. Специальный корпус шкафа может защищать от влажности, пыли и излучения, удовлетворяет требования к наружной установке. • Степень защиты шкафа：IP55 • Аппарат регулирования температуры и влажности。

23. Вариант1– Шкаф с интеллектуальным терминалом управления выключателем

24. Состояние эксплуатации на месте ПС JINGUYUAN в провенции Хэнане

25. Вариант2–Ителлектуальный шкаф для мониторинга и управляния GIS оборудованием NR всегда обращает большое внимание на интеллектуальную интеграцию первичной и вторичной частей, и активно изучает надежную, современную и экономическая концепция цифровой подстанции. С 2003 года мы начали исследовать ителлектуальное устройство для мониторинга и управляния GIS оборудования, и проектировали ителлектуальный шкаф управления на основе этого устройства. Практическое применение показывает, что вариант и идея проектирования на основе ителлектуального GIS оборудования действительно сокращает инвестицию пользователя, облегчает работу института проектирования и повышает уровень цифровизации подстанции

26. Протокол на шине процесса • IEC61850-9-2: Сетевой интерфейс данных Физический уровень: оптический Ethernet Канальный уровень: адрес Ethernet, знак приоритета/ виртуальная локальная сеть, класс Ethernet Уровень приложения: переменный набор данных Поддерживается служба класса MSVCB Устройство управления и измерения Устройство защиты Устройство управления и измерения Устройство защиты Точка к точке Ethernet MU MU

27. Вариант измерительных трансформатора на уровне процесса Реконструкция уровня процесса • Цифровизация выборочного значения(SV) • Активный электронный ТТ/ТН • Оптический измерительный трансформатор • Обычный измерительный трансформатор +MU

28. Требование к организации сети Требование к организации сети на цифровой подстанции 1）Должны организовать независимые SV-сеть,GOOSE-сеть и сеть станции. 2）Должны по классам напряжения организовать SV-сеть и GOOSE-сеть на уровне процесса. Для подключения защиты трансформатора к GOOSE-сетям разных классов напряжения, должны использовать независимые интерфейсы данных в устройстве. 3）При использовании дублированных устройств РЗА, должны организовать соответствующие дублированные сети процесса, первый комплект устройства РЗА должен подключиться к сетиА, а второй комплект устройства РЗА подключиться к сети Б. 4）Для класса напряжения 110kV и выше должны организовать дублированные сети.

29. Выводы и перспективы • Направлением развития и неумолимой тенденцией автоматизированной техники подстанции является техника цифровой подстанции. • Цифровизация - это метод, а не окончательный цель. • Интеллектуализация – это процесс непрерывного развития. • Строительство цифровой подстанции должно быть основано на срочной необходимости в управлении и производстве, и необходимо учитывать фактическую возможность по технике и управлению, активно изучать и надежно двигать вперед.

30. Спасибо за внимание! http://www.nrelect.com http://www.nari-relays.com/ru E-mail: dongxp@nari-relays.com