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变电站自动化整体解决方案

发布时间:2016-09-23 来源:中国自动化网 类型:解决方案 人浏览
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关键字:

软件 自动化 解决方案 通信 变电站 测控

导读:

变电站自动化技术需要不断适应通信技术、信息技术、测控技术、软件技术、调控一体化技术等的快速发展,为变电站提供运行监视、操作控制、安全管理、检修维护、辅助决策、信息支撑等功能,确保信息的准确性、及时性和完整性,以保障变电站的安全性、稳定性、易维护性。


变电站自动化技术需要不断适应通信技术、信息技术、测控技术、软件技术、调控一体化技术等的快速发展,为变电站提供运行监视、操作控制、安全管理、检修维护、辅助决策、信息支撑等功能,确保信息的准确性、及时性和完整性,以保障变电站的安全性、稳定性、易维护性。

一套优秀的变电站自动化系统应该在以上方面都有良好的表现,下面,小编与您分享一种可以应用于10kV至1000kV电压等级变电站的变电站自动化系统完整解决方案。


一 方案概述

ns3000变电站一体化监控系统由国电南瑞开发,其基于全站以太网架构,共享技术平台,数据和信息分区隔离、全站共享,实现各子系统的功能,实现各种高级应用,支持调控一体化业务,满足调度(调控)中心对变电站信息和功能的要求。

同时,该系统可根据业务需要进行配置和裁剪,满足不同应用需求。包括综合自动化系统、智能辅助综合监控系统、视频监控系统、微机防误闭锁系统、时钟同步系统、继电保护及故障信息系统、故障录波系统、安全稳定控制系统、远程浏览及图形网关系统、中低压保护测控一体化系统、功角测量系统等厂站自动化系统。


二 方案亮点

1)帮助变电站运行维护人员可靠地实施运行、监视、控制、操作、检修等业务,避免误操作事故,保障变电站安全稳定运行,确保电网的可靠性运行。


2)实现实时状态的监视与控制。站内各类数据的采集、处理,实现电网实时运行监视、操作控制和应用分析,实现站内设备运行监控、维护和管理。


3)非实时运行信息的采集与处理。包括电能质量监测、一次设备状态监测(变压器、断路器等)、二次设备状态监测、辅助系统监测(包括变电站站用电源、安全警卫、消防、环境监测等)等数据。


4)实现变电站高级应用功能,包括电压无功自动调节、程序化操作与控制、保护信息管理、设备维护、计划检修、信息分析与综合告警、辅助决策支持。


5)支撑调控一体化业务需求。为主站提供电网实时信息、准实时信息,提供数据远传和站内全景数据的远程浏览服务。



三 相关产品


1 ns2000变电站综合自动化系统

ns2000变电站综合自动化系统全面支持IEC 61850规范,支持嵌入式操作系统,支持服务器、工作站、PC机、嵌入式设备等硬件,适用于10kV至1000kV电压等级的变电站自动化系统。具有测量、控制、远动通讯、智能通讯、监视、保护测控一体化等基本功能,具有电压无功自动控制、程序化控制、远程浏览和图形告警等高级应用。

变电站 自动化 解决方案 软件 通信 测控


图1  ns2000变电站综合自动化系统配置图


1)ns2000变电站综合自动化系统软件

基于ns3000变电站一体化监控系统软件平台设计,满足IEC 61850规范。实现一个平台,多种应用,自由裁剪组合,将监控系统、远动装置、保信子站、图形网关机、辅助系统统一平台,层次化设计,模块化封装,应用按需配置,满足不同规模变电站对自动化系统的要求。


2)nsc330系列通信控制装置

nsc330系列通信控制装置采用嵌入式linux实时操作系统设计,满足IEC 61850规范。支持多进程、多线程任务处理;支持信息的采集和传送;根据优先级,支持不同的通信介质和通信规约。可应用于站内与智能设备通讯,也可应用于与调度(调控)中心、集控中心等的信息交互。


3)nsd500系列测控装置

nsd500测控装置采用嵌入式软硬件架构,满足IEC 61850规范。软硬件按模块化设计,分工合理,维护方便。应用于对电压、电流、开关、刀闸、设备状态、温度、直流等采集与控制。适用于各电压等级的线路、主变、母联、母线等间隔的测量和控制。


4)nsr600rf系列成套微机保护测控一体化装置及安全自动装置。

nsr600rf系列保护测控装置采用嵌入式软硬件架构,满足IEC 61850规范。功耗低,性能稳定,设计、安装方便,可采取集中组屏和分散安装方式。应用于线路、母线、电容器、电抗器、主变、备自投、站用变、发电机等保护测控一体功能。产品应用于各电压等级的110kV及以下电压等级保护测控设备,也可应用于发电厂、交通、矿山、石化、冶金、港口、供水、环保等其他工业自动化领域。


5)eps系列工业以太网交换机

eps系列工业以太网交换机采用嵌入式软硬件架构,满足IEC 61850规范,充分考虑了变电站的严酷工作环境和网络通信需求。采用了电信级以太网、硬件时间戳、智能内容识别等先进技术,使得智能变电站通信系统更加可靠,有效地防御DOS攻击,保证了goose报文的优先转发。本设备支持IEEE 1588 ptp 精确网络时间同步协议,可以为智能电子设备(ied)传递精确同步时间。


nsv8000智能辅助综合监控系统/视频监控系统

nsv8000智能辅助综合监控系统使用统一的网络、统一的规范实现数据传输,节约安装成本;以对象为设计目标,处理视频、消防、安防、巡检、温度、照明、一次设备在线监测之间的联动工作,实现从传统的被动监控模式向主动监控模式转变;综合管理设备资产,实现智能文档功能;通过声、光、图、表、线等形式达到辅助决策系统“智能监测、智能判断、智能管理、智能验证”的目标,为电网智能运行提供技术支撑。


1)nsv8000厂站智能辅助综合监控系统

变电站 自动化 解决方案 软件 通信 测控



图2  nsv8000厂站智能辅助综合监控系统示意图



2)主站nsv8000智能辅助综合监控系统

变电站 自动化 解决方案 软件 通信 测控




图3  主站nsv8000智能辅助综合监控系统示意图


wfbx微机五防闭锁系统

wfbx微机防误闭锁系统结合了计算机及网络通信技术、变电站自动化技术、防误操作技术、监测技术、控制技术等,防止变电站现场操作人员在现场操作过程中发生误操作,从而保证电力企业的安全运行。



四 成功案例

变电站自动化系统自推出以来,广泛应用于全国31个省、市、自治区及苏丹、泰国、印尼、菲律宾等国家。现场应用变电站综合自动化系统9000多套,其中750kV及500kV变电站综合自动化系统400多套,330kV及220kV变电站综合自动化系统2300多套。

华北电网国家风光储示范工程是国家“金太阳示范工程”,是目前世界上规模最大,集风力发电、光伏发电、储能及输电工程四位一体的可再生能源项目。项目规划建设50万千瓦风电场,10万千瓦光伏发电站,11万千瓦储能装置,总体建设规模将达到70万千瓦,总投资将达到120亿元。华北电网国家风光储示范工程采用了由南瑞集团提供的变电站自动化完整解决方案,包括:变电站一体化监控系统、微机防误闭锁系统、视频监控系统、时钟同步系统、继电保护及故障信息系统、故障录波系统、中低压保护测控一体化系统、eps工业以太网交换机、功角测量系统等厂站自动化系统。


1000kV晋东南-南阳-荆门交流输变电试验示范工程是我国第一条百万伏级特高压试验示范工程,其中山西长治1000kV特高压变电站采用了ns2000综合自动化系统及wfbx微机防误闭锁操作系统等。


青岛市电力公司主站智能辅助综合监控系统采用nsv8000智能辅助综合监控系统。青岛市电力公司下辖青岛市及5个县区,其中青岛市直接管理130个变电站,5个县区共计124个变电站,新上的变电站全部按智能辅助系统设计,已投运变电站将逐步改造,所有变电站智能辅助系统需要在青岛市调统一管理,统一监控,并实现与市局调度自动化系统、变电站状态监测系统、输电线监测系统的实时通讯,系统要求按照大集控模式设计。目标是把系统建设成切实为调度中心以及其他生产和管理部门提供技术支撑的运维管理平台。


eps系列交换机已经在全国1000多个工程中成功应用。另外还有1000kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程变电站自动化系统、微机防误闭锁系统,及其二期扩建工程;四川成都超高压网络集控系统;福建福州、南平、三明、龙岩调控一体化五防集控系统;甘肃330kV永靖智能变电站等多个成功应用案例。



五 方案提供

南瑞集团公司(国网电力科学研究院)是国家电网公司直属单位,实行一体化运行管理,是中国最大的电力系统自动化、超/特高压直流输电、柔性交流输电、水利水电自动化、轨道交通监控技术、设备和服务供应商之一。主要从事电力系统自动化、信息通信、超/特高压直流输电设备、柔性交流输电设备、智能化中低压电气设备、发电及水利自动化设备、工业自动化设备、非晶合金变压器及电线电缆的研发、设计、制造、销售、工程服务与工程总承包业务。


南瑞集团在南京、北京、上海、天津、武汉等二十多个城市建有产业和生产基地,在巴西、印尼、泰国、菲律宾等全球12个国家设立了14个海外分支机构。在上述领域有40余条产品线、500多种具有自主知识产权的高新技术产品,为特高压、智能电网、市政公用、工业控制、节能环保等行业领域提供50多个整体解决方案,上千种技术解决方案。市场覆盖全国各地,并出口85个国家和地区。旗下国电南瑞(600406)和置信电气(600517)两家上市公司,在资本市场展现了良好的高新技术企业形象。

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