智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng).ppt

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1、,智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng),倪益民 中國(guó)電力科學(xué)研究院 2013年3月,,,,2,,智能變電站一體化監(jiān)控關(guān)鍵概念,,,3,,,,1,,,,4,,智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能,,熱點(diǎn)問題與未來發(fā)展,,背景概述,目 錄,變電站自動(dòng)化發(fā)展歷程,,,,,,,,,數(shù)字化 變電站,,,,,,面向間隔 的系統(tǒng),,,,,,,,,,,,,,,,,,集中式 RTU 分散分布式 的系統(tǒng) 智能變電站,,,,,智能變電站建設(shè)現(xiàn)狀, 基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)變電站在國(guó)內(nèi)已經(jīng)大規(guī)模推廣 智能變電站已經(jīng)開始在國(guó)家電網(wǎng)公司范圍內(nèi)大規(guī)模推廣 截止2011年底，國(guó)家電網(wǎng)公司范圍內(nèi)新建智能變電站已經(jīng)投運(yùn) 41余座,,,,,,,,,,

2、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,SCADA后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng),問題之一：仍然存在多套系統(tǒng), 監(jiān)控系統(tǒng) 狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 輔助應(yīng)用系統(tǒng),,,問題之二：信息交互仍然困難, 站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和輔助應(yīng)用系統(tǒng)之間信息交互 困難，無法進(jìn)行綜合分析，且涉及安全分區(qū)限制 站外與調(diào)度主站、PMS信息傳輸受規(guī)約限制，信息交互困難,,,順序控制,,防誤閉鎖,,智能操作票,,無功優(yōu)化,,智能告警 與分析,,,,數(shù)據(jù)支撐不夠,問題之三：對(duì)高級(jí)應(yīng)用和主站 支撐不足, 站內(nèi)

3、高級(jí)應(yīng)用、主站系統(tǒng)缺乏變電站系統(tǒng)全面的信息（實(shí)時(shí) 、準(zhǔn)實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)）,,-8-,,,變電 站,,,調(diào)度控制,,,生產(chǎn) 管理,,,,,,,智能變電站新需求,,-,-9,,智能變電站的發(fā)展新需求, 系統(tǒng)需要進(jìn)一步整合和集成 突出體現(xiàn)集成、優(yōu)化思想，設(shè)備和系統(tǒng)都進(jìn)行整合，減少設(shè)備（系統(tǒng)）配置數(shù)量， 實(shí)現(xiàn)信息共享，推動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊、功能集成、信息融合的智能變電站建設(shè)，引領(lǐng)智能變電 站關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展。目前正在開展面向新建變電站的一體化系統(tǒng)和整合型設(shè)備技術(shù)研究 與應(yīng)用 站內(nèi)信息模型需要進(jìn)一步規(guī)范和統(tǒng)一 一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)模型、輔助設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化模型、穩(wěn)定控制設(shè)備模型等皆需要進(jìn)一步規(guī) 范和統(tǒng)一,,,,調(diào)度主站的新需求

4、, 數(shù)據(jù)校核 變電站為調(diào)度數(shù)據(jù)的源頭，在變電站內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校核效果更好，同時(shí)也能夠有效 降低調(diào)度（調(diào)控）中心的負(fù)擔(dān) 遠(yuǎn)程瀏覽 實(shí)現(xiàn)對(duì)管轄范圍內(nèi)所有變電站圖形、模型、故障分析報(bào)告、操作記錄的瀏覽 源端維護(hù) 實(shí)現(xiàn)變電站SCD模型與調(diào)度（調(diào)控中心）CIM模型的無縫轉(zhuǎn)換，自動(dòng)生成并校驗(yàn)工程數(shù) 據(jù)庫(kù),,生產(chǎn)管理的新需求, 輸變電狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 能夠?qū)顟B(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)送配置命令、設(shè)定采樣頻率 設(shè)備臺(tái)帳信息維護(hù) 與生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)（PMS）交互 設(shè)備缺陷管理 通過站內(nèi)智能設(shè)備的自檢信息、告警信息和故障信息，自動(dòng)生成設(shè)備缺陷信息 保護(hù)定值管理 接收保護(hù)定值單、具備保護(hù)定值校核及顯示修改部分的功能 檢修管理 支

5、持對(duì)設(shè)備檢修情況的記錄功能，并與設(shè)備臺(tái)賬、缺陷信息融合，為故障分析提供數(shù) 據(jù)支持,,,2,,智能變電站一體化監(jiān)控關(guān)鍵概念,,,3,,,,1,,,,4,,智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能,,熱點(diǎn)問題與未來發(fā)展,,背景概述,目 錄,- 13-,,,,,,,,,,,,,,,,總體思路,成熟一個(gè)、規(guī)范一個(gè)、推廣一個(gè),,,,,,,,,,,,2011年1月，成立標(biāo)準(zhǔn)編寫組。 2011年2-3月，收集廠家資料，提出“五類應(yīng)用”，編制兩個(gè)規(guī) 范草稿。 2011年3月31日至4月2日，國(guó)家電力調(diào)度通信中心召開草稿討 論會(huì)，商討確定重大原則性問題和總體編寫思路。 2011年5月16日，編寫組將兩個(gè)規(guī)范的題目修改為智能

6、變電 站監(jiān)控一體化系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范和智能變電站監(jiān)控一體化 系統(tǒng)技術(shù)功能和信息傳輸規(guī)范 2011年7月7-8日，在南京召開標(biāo)準(zhǔn)初稿討論會(huì)，進(jìn)一步明確 監(jiān)控一體化系統(tǒng)內(nèi)涵，明確遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)關(guān)機(jī)的功能定位。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,編制過程,,,,2011年8月18-19日，在成都召開了標(biāo)準(zhǔn)初稿審查會(huì)，題目修改為智 能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范及智能變電站一體化監(jiān)控 系統(tǒng)技術(shù)功能和信息傳輸規(guī)范。,,,2011年9月7-8日，在南京召開討論會(huì)，明確110kV及以上電壓等級(jí)分 成安全I(xiàn)區(qū)和II區(qū)；討論了各應(yīng)用功能和信息傳輸內(nèi)容，并將第二個(gè)規(guī) 范的題目修改為智能變電站一體化監(jiān)控系

7、統(tǒng)功能規(guī)范。,,,2011年10月25-26日，蘇州召開兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)第一次審查會(huì),,,2011年11月15日，北京召開兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)第二次審查會(huì)，一致同意通過 評(píng)審，并形成報(bào)批稿。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,編制過程,,一體化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范, 研究智能變電站監(jiān)控一體化系統(tǒng)體系架構(gòu)。 研究智能變電站監(jiān)控一體化系統(tǒng)主要功能及其配置 研究智能變電站監(jiān)控一體化系統(tǒng)安全防護(hù)和信息需求,,數(shù)據(jù)通,信網(wǎng)關(guān),的基本要機(jī)求，通過系統(tǒng)集成優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)全站信息的統(tǒng)一接入、 統(tǒng)一存儲(chǔ)和統(tǒng)一展示，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行監(jiān)視、操作與控制、信息綜合 分析與智能告警、運(yùn)行管理和輔助應(yīng)用等功能。,數(shù)據(jù)服,務(wù)器服務(wù)器,綜合應(yīng)用,,按

8、照全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化,,系統(tǒng)定義,,智能變電站自動(dòng)化由一體化 監(jiān)控系統(tǒng)和輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān) 測(cè)、輔助設(shè)備、時(shí)鐘同步、計(jì) 量等共同構(gòu)成。一體化監(jiān)控系 統(tǒng)縱向貫通調(diào)度、生產(chǎn)等主站 系統(tǒng)，橫向聯(lián)通變電站內(nèi)各自 動(dòng)化設(shè)備，是智能變電站自動(dòng) 化的核心部分。 智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng) 直接采集站內(nèi)電網(wǎng)運(yùn)行信息和 二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，通過 標(biāo)準(zhǔn)化接口與輸變電設(shè)備狀態(tài) 監(jiān)測(cè)、輔助應(yīng)用、計(jì)量等進(jìn)行 信息交互，實(shí)現(xiàn)變電站全景數(shù) 據(jù)采集、處理、監(jiān)視、控制、 運(yùn)行管理等。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

9、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,智能變電站自動(dòng)化體系架構(gòu),,-19-,,通過人工錄入或系 統(tǒng)交互等手段，建 立完備的智能變電 站設(shè)備基礎(chǔ)信息， 實(shí)現(xiàn)一、二次設(shè)備 運(yùn)行、操作、檢修 、維護(hù)工作的規(guī)范 化。,,通過標(biāo)準(zhǔn)化接口和信息交 互，實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)電源、安 防、消防、視頻、環(huán)境監(jiān) 測(cè)等輔助設(shè)備的監(jiān)視與控 制。,,,,通過可視化技術(shù) ，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn) 行信息、保護(hù)信 息、一、二次設(shè) 備運(yùn)行狀態(tài)等信 息的運(yùn)行監(jiān)視和 綜合展示。,,,,操作與控制,,通過對(duì)智能變電站 各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的綜 合分析處理，提供 分類告警、故障診 斷及故障報(bào)告等結(jié) 果信息。 信息綜合分

10、析 與智能告警,實(shí)現(xiàn)智能變電站內(nèi)設(shè)備就 地和遠(yuǎn)方的操作控制。,,運(yùn)行監(jiān)視,,輔助應(yīng)用,,運(yùn)行管理,五大功能,,,,,,,,,,,,,,數(shù)據(jù)通 信網(wǎng)關(guān) 機(jī),數(shù)據(jù)服 務(wù)器,綜合應(yīng)用 服務(wù)器,,,,,,,滿足一體化監(jiān)控系統(tǒng)對(duì) 調(diào)度及其他主站應(yīng)用的 支撐設(shè)備，對(duì)功能進(jìn)行 重新設(shè)計(jì)，覆蓋了原有 遠(yuǎn)動(dòng)工作站功能，滿足 各主站對(duì)變電站內(nèi)信息 的查詢和瀏覽需求；,滿足變電站全景數(shù)據(jù)的 分類處理和集中存儲(chǔ)需 求，并經(jīng)由消息總線向 主機(jī)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī) 和綜合應(yīng)用服務(wù)器提供 數(shù)據(jù)的查詢、更新、事 務(wù)管理及多用戶存取控 制等服務(wù)；,接收在線監(jiān)測(cè)、計(jì)量、 電源、消防、安防、環(huán) 境監(jiān)測(cè)等信息采集裝置 （系統(tǒng)）的數(shù)據(jù)，進(jìn)

11、行 綜合分析和統(tǒng)一展示， 對(duì)外提供在線監(jiān)測(cè)分析 結(jié)果以及輔助應(yīng)用監(jiān)視 與控制功能；,產(chǎn)品：支撐智能變電站數(shù) 據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)。,產(chǎn)品：支撐變電站其他子 系統(tǒng)數(shù)據(jù)的收集和處理。,產(chǎn)品：支撐I、II區(qū)數(shù)據(jù)的 上送和遠(yuǎn)程查詢。,重要概念,,監(jiān)控主機(jī)采集電網(wǎng)運(yùn)行和設(shè)備工況等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并經(jīng)過分析和處理存入數(shù)據(jù)服務(wù)器。數(shù)據(jù)服務(wù)器 可向監(jiān)控主機(jī)和I區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)提供I區(qū)數(shù)據(jù)和II區(qū)數(shù)據(jù)。I區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)直接與站控層網(wǎng)絡(luò) 連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)的直采直送。PMU數(shù)據(jù)集中器通過獨(dú)立數(shù)據(jù)通道向主站傳送數(shù)據(jù)。 綜合應(yīng)用服務(wù)器接收在線監(jiān)測(cè)、電源、計(jì)量、消防、安防、環(huán)境監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)，并經(jīng)過分析和處理 存入數(shù)據(jù)服務(wù)器。數(shù)據(jù)服務(wù)

12、器可向綜合應(yīng)用服務(wù)器和II區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)提供I區(qū)數(shù)據(jù)和II區(qū)數(shù)據(jù)。 II區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)訪問數(shù)據(jù)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)II區(qū)數(shù)據(jù)的查詢與操作。計(jì)劃?rùn)z修終端可提供變電站設(shè) 備基礎(chǔ)信息。視頻監(jiān)控和計(jì)量各自通過獨(dú)立通道上送數(shù)據(jù)，同時(shí)視頻接收聯(lián)動(dòng)指令。III/IV區(qū)- 數(shù)21據(jù)-通 信網(wǎng)關(guān)機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)PMS、輸變電狀態(tài)監(jiān)測(cè)等各類主站的數(shù)據(jù)通信服務(wù)功能。,,智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu),,- 22-,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

13、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用功能結(jié)構(gòu)分為三個(gè)層次：數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)一存 儲(chǔ)、數(shù)據(jù)消息總線和統(tǒng)一訪問接口、五類應(yīng)用功能。,五類應(yīng)用功能包括：運(yùn)行監(jiān)視、操作與控制、信息綜合分析與智能告警、運(yùn)行,管理、輔助應(yīng)用。,應(yīng)用功能結(jié)構(gòu),,,,,,,,,,,,,,,lED,ED,ED,,-2-,4,,110kV智能變電站總體結(jié)構(gòu),220kV及以上電壓等級(jí)智能變電站主 要設(shè)備配置要求：,監(jiān)控主機(jī)宜雙重化配置； 數(shù)據(jù)服務(wù)器宜雙重化配置； 操作員站和工程師工作站宜與監(jiān)控主機(jī) 合并； 綜合應(yīng)用服務(wù)器可雙重化配置； 區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)雙重化配置； 區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)單

14、套配置； /區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)單套配置；,500kV及以上電壓等級(jí)有人值班智能變電 站操作員站可雙重化配置； 500kV及以上電壓等級(jí)智能變電站工程師 工作站可單套配置。,110kV（66kV）智能變電站主要設(shè)備 配置要求： 監(jiān)控主機(jī)可單套配置； 數(shù)據(jù)服務(wù)器單套配置； 操作員站、工程師工作站與監(jiān)控主機(jī) 合并，宜雙套配置； 綜合應(yīng)用服務(wù)器單套配置； 區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)雙重化配置； 區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)單套配置； /區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)單套配置。,系統(tǒng)配置,,,2,,智能變電站一體化監(jiān)控關(guān)鍵概念,,,3,,,,1,,,,4,,智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能,,熱點(diǎn)問題與未來發(fā)展,,背景概述,目 錄,一體化監(jiān)控系

15、統(tǒng)功能規(guī)范總體結(jié)構(gòu),,數(shù)據(jù)采集,,系統(tǒng)功能,,信息傳輸,,,,,,,,,系統(tǒng) 功能 信息綜合,運(yùn)行監(jiān)視,操作與控 制,分析與智 能告警,,,運(yùn)行管理,,,輔助應(yīng)用,- 27-,,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,五 大 應(yīng) 用 數(shù) 據(jù) 流 向,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

16、一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,,,,1、電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集：,穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)和動(dòng)態(tài),,,2、設(shè)備運(yùn)行信息采集：,一次設(shè)備、二次設(shè)備、輔助設(shè)備,,,數(shù)據(jù)采集,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,,電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集穩(wěn)態(tài),,狀態(tài)信息 饋線、聯(lián)絡(luò)線、母聯(lián)（分段）、變壓器各側(cè)斷路器位置； 電容器、電抗器、所用變斷路器位置； 母線、饋線、聯(lián)絡(luò)線、主變隔離開關(guān)位置； 接地刀閘位置； 壓變刀閘、母線地刀位置； 主變分接頭位置，中性點(diǎn)接地刀閘位置等 量測(cè)數(shù)據(jù) 饋線、聯(lián)絡(luò)線、母聯(lián)（分段）、變壓器各側(cè)電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)； 母線電壓、零序電壓、頻率； 3/2接線方式的斷路器電流； 電能量數(shù)據(jù)：主變各側(cè)有功/無功電量；聯(lián)

17、絡(luò)線和線路有功/無功電量；旁路開關(guān)有功/無功電量； 饋線有功/無功電量；并聯(lián)補(bǔ)償電容器電抗器無功電量；站（所）用變有功/無功電量。統(tǒng)計(jì)計(jì)算 數(shù)據(jù)。,,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,,電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集暫態(tài)和動(dòng)態(tài) 動(dòng)態(tài)信息 線路和母線正序基波電壓相量和正序基波電流相量； 頻率和頻率變化率； 有功、無功計(jì)算量。 暫態(tài)信息 主變保護(hù)錄波數(shù)據(jù)； 線路保護(hù)錄波數(shù)據(jù)； 母線保護(hù)錄波數(shù)據(jù)； 電容器/電抗器保護(hù)錄波數(shù)據(jù)； 開關(guān)分/合閘錄波數(shù)據(jù)； 量測(cè)量異常錄波數(shù)據(jù)。,,,設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集一次設(shè)備 變壓器油箱油面溫度、繞阻熱點(diǎn)溫度、繞組變形量、油位、鐵芯接地電 流、局部放電數(shù)據(jù)等； 變壓器油色譜各氣體含量等； GIS、

18、斷路器的SF6氣體密度（壓力）、局部放電數(shù)據(jù)等； 斷路器行程時(shí)間特性、分合閘線圈電流波形、儲(chǔ)能電機(jī)工作狀態(tài)等； 避雷器泄漏電流、阻性電流、動(dòng)作次數(shù)等； 其它監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可參考Q/GDW616。,- 32-,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,,,設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集二次設(shè)備 裝置運(yùn)行工況信息； 裝置軟壓板投退信號(hào)； 裝置自檢、閉鎖、對(duì)時(shí)狀態(tài)、通信狀態(tài)監(jiān)視和告警信號(hào)； 裝置SV/GOOSE/MMS鏈路異常告警信號(hào)； 測(cè)控裝置控制操作閉鎖狀態(tài)信號(hào)； 保護(hù)裝置保護(hù)定值、當(dāng)前定值區(qū)號(hào)； 網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及異常告警信號(hào)； 二次設(shè)備健康狀態(tài)診斷結(jié)果及異常預(yù)警信號(hào)。,- 33-,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,,,設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集

19、輔助設(shè)備 輔助設(shè)備量測(cè)數(shù)據(jù)和狀態(tài)量由電源、安防、消防、視頻、門 禁和環(huán)境監(jiān)測(cè)等裝置提供。 量測(cè)信息： 直流電源母線電壓、充電機(jī)輸入電壓/電流、負(fù)載電流； 逆變電源交、直流輸入電壓和交流輸出電壓； 環(huán)境溫、濕度； 開關(guān)室氣體傳感器氧氣或SF6濃度信息 狀態(tài)信息： 交直流電源各進(jìn)、出線開關(guān)位置； 設(shè)備工況、異常及失電告警信號(hào)； 安防、消防、門禁告警信號(hào)； 環(huán)境監(jiān)測(cè)異常告警信號(hào)。 - 34-,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,,運(yùn)行監(jiān)視,,,電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)視,,,設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視,,,可視化展示,,,遠(yuǎn)程流程,,操作與控 制,,站內(nèi)控制,智能操作票,,,,,,,,,,,,,調(diào)度控制 權(quán)限管理,防誤閉鎖,順序控制,操作

20、可視化,,,,,保護(hù)定值管理 無功優(yōu)化,信息綜合 分析及智運(yùn)行管理 能告警,數(shù)據(jù)辨識(shí),故障分析,智能告警,遠(yuǎn)端維護(hù),設(shè)備管理,,,檢修管理,,輔助應(yīng)用,,,電源監(jiān)測(cè),,,安全防護(hù),,,環(huán)境監(jiān)測(cè),,,輔助控制,,系統(tǒng)功能,- 35-,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,-36-,,1/5運(yùn)行監(jiān)視 1、電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)視和現(xiàn)有SCADA系統(tǒng)相同 2、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視涉及一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè),,,,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,-37-,3、可視化展示,,,,1/5運(yùn)行監(jiān)視,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,-38-,4、遠(yuǎn)程瀏覽 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)應(yīng)為調(diào)度（調(diào)控）中心提供遠(yuǎn)程瀏覽和調(diào)閱服務(wù)； 遠(yuǎn)程瀏覽只允許瀏覽，不允許操作； 遠(yuǎn)程瀏覽內(nèi)容包括

21、一次接線圖、電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)等； 遠(yuǎn)程調(diào)閱內(nèi)容包括歷史記錄、操作記錄、故障綜合分析結(jié)果等信息。,,,1/5運(yùn)行監(jiān)視,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,1、站內(nèi)操作 （1）分級(jí)操作（就地、間隔層、站控層和調(diào)度） （2）單設(shè)備控制 （3）同期操作 （4）定值修改 （5）軟壓板投退 （6）主變分接頭調(diào)節(jié),,2/5操作與控制,- 39-,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,,- 40-,,2/5操作與控制 2、調(diào)度（調(diào)控）中心的操作 （1）通過I區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)控制 斷路器、電動(dòng)刀閘等設(shè)備的遙控操作 保護(hù)定值的在線召喚和修改、軟壓板的投退 穩(wěn)定控制裝置策略表的修改 變壓器檔位調(diào)節(jié)和無功補(bǔ)償裝置投切 （2）通過II

22、區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)和綜合應(yīng)用服務(wù)器的控制 實(shí)現(xiàn)全站輔助設(shè)備的遠(yuǎn)程操作與控制,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,3、防誤閉鎖 4、順序控制 5、無功優(yōu)化 6、智能操作票 7、操作可視化,,- 41-,,2/5操作與控制,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,-42,,,,,,,下一個(gè)順控操作 -,“一鍵式”順控原理圖 調(diào)度/集控中心變電站,,,,傳送操作票文件,,執(zhí) 行 順 控 操 作,,,,,,,... 傳送單步驟過程信息(等待) 對(duì)等待步驟，確認(rèn)繼續(xù)執(zhí)行 繼續(xù)執(zhí)行.程..序化操作,根據(jù)程控命令讀 取操作票,操作票校驗(yàn)通過 ,,程序化操作遙控執(zhí)行, 傳送單步驟過程信息（步,驟成功/失敗等待信號(hào)）,,,,,11 （順控總

23、成功/失敗信號(hào)）,返回操作結(jié)果信息,,,,,,,,,2/5操作與控制 “ 一鍵式”順控操作界面, 程序化操作遙控選擇 遙控選擇確認(rèn),一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,,1、數(shù)據(jù)辨識(shí) 數(shù)據(jù)合理性檢測(cè)（母線的功率量測(cè)總和是否平衡、母線電壓量測(cè)是否一致 等） 不良數(shù)據(jù)檢測(cè)（檢測(cè)量測(cè)值是否在合理范圍，是否發(fā)生異常跳變、斷路器 /刀閘狀態(tài)和量測(cè)值是否沖突等） 2、故障分析 在故障情況下對(duì)事件順序記錄、保護(hù)事件、相量測(cè)量數(shù)據(jù)及故障波形等 信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和綜合分析，生成分析結(jié)果，以保護(hù)裝置動(dòng)作后生成的 報(bào)告為基礎(chǔ)，結(jié)合故障錄波、設(shè)備臺(tái)賬等信息，生成故障分析報(bào)告。 通過II區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)上送給調(diào)度（調(diào)控）中心 -

24、43-,3/5信息綜合分析與智能告警,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,- 44-,3、智能告警 采集信息統(tǒng)一命名格式，見附錄A 全站告警信息分類，見附錄B 結(jié)合遙測(cè)越限、數(shù)據(jù)異常、通信故障等信息，對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行信息、一次 設(shè)備信息、二次設(shè)備信息、輔助設(shè)備信息進(jìn)行綜合分析，通過單事項(xiàng)推理 與關(guān)聯(lián)多事件推理，生成告警簡(jiǎn)報(bào)。 智能告警的分析結(jié)果應(yīng)以簡(jiǎn)報(bào)的形式上送給調(diào)度（調(diào)控）中心，具體內(nèi)容 參見附錄C；,,3/5信息綜合分析與智能告警,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,45-,-,,,,3/5信息綜合分析與智能告警 告警簡(jiǎn)報(bào),一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,,1、源端維護(hù) 利用基于圖模一體化技術(shù)的系統(tǒng)配置工具，統(tǒng)一進(jìn)行信

25、息建模及維護(hù)， 生成標(biāo)準(zhǔn)配置文件，為各應(yīng)用提供統(tǒng)一的信息模型及映射點(diǎn)表； 提供的信息模型文件應(yīng)遵循SCL、CIM、E語言格式；圖形文件應(yīng)遵循 Q/GDW624； 實(shí)現(xiàn)DL/T860的SCD模型到DL/T890的CIM模型的轉(zhuǎn)換，滿足主站系統(tǒng) 自動(dòng)建模的需要； 具備模型合法性校驗(yàn)功能，包括站控層與間隔層裝置的模型一致性校驗(yàn) ，站控層SCD模型的完整性校驗(yàn)，支持離線和在線校驗(yàn)方式。,,4/5運(yùn)行管理,- 46-,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,2、權(quán)限管理 區(qū)分設(shè)備的使用權(quán)限，只允許特定人員使用 針對(duì)不同的操作，運(yùn)行人員設(shè)置不同的操作權(quán)限 3、設(shè)備管理 設(shè)備臺(tái)賬信息（可采用與生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)（PMS）交互

26、、SCD文件讀取 和人工錄入的方式，建立變電站運(yùn)行設(shè)備完備的基礎(chǔ)信息） 設(shè)備缺陷信息（通過站內(nèi)智能設(shè)備的自檢信息、告警信息和故障信息，自 動(dòng)生成設(shè)備缺陷信息，也可人工錄入或與PMS交互） 保護(hù)定值管理（接收保護(hù)定值單，顯示定值修改部分） 檢修管理（根據(jù)調(diào)度檢修計(jì)劃或工作要求生成檢修工作票，支持對(duì)設(shè)備檢 修情況的記錄功能，并與設(shè)備臺(tái)賬、缺陷信息融合） - 47-,,4/5運(yùn)行管理,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,,1、電源監(jiān)測(cè) 監(jiān)測(cè)范圍包括：交流電源、直流電源、通信電源、逆變電源、綠色電源等 電源運(yùn)行狀態(tài)信息、電源告警信息、綠色電源監(jiān)測(cè)信息 2、安全防護(hù) 監(jiān)測(cè)范圍包括：視頻、安防（紅外對(duì)射報(bào)警、電子圍

27、欄報(bào)警及警笛）、消 防（煙霧報(bào)警及火災(zāi)報(bào)警等）及門禁（門開關(guān)狀態(tài)、人員進(jìn)出記錄；對(duì)非 法闖入、門長(zhǎng)時(shí)間未關(guān)閉及非法刷卡進(jìn)行告警等）等 3、環(huán)境監(jiān)測(cè) 監(jiān)控范圍應(yīng)包括：戶內(nèi)外環(huán)境、照明、暖通、給排水等 4、輔助控制 對(duì)照明系統(tǒng)分區(qū)域、分等級(jí)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制； 遠(yuǎn)程控制空調(diào)、風(fēng)機(jī)和水泵的啟停； 遠(yuǎn)程控制聲光報(bào)警設(shè)備；遠(yuǎn)程開關(guān)門禁；支持與視頻的聯(lián)動(dòng) - 48-,5/5輔助應(yīng)用,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,- 49-,,,,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范5/5輔助應(yīng)用,交直流一體化電源,,-50-,,,,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范5/5輔助應(yīng)用,陜西750kV延安輔助系統(tǒng),浙江500kV蘭溪變巡檢機(jī)器人,,,,信息傳輸 站

28、內(nèi)信息傳輸 穩(wěn)態(tài)信息傳輸（DL/T860）（與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)信息傳 輸應(yīng)采用SNMP協(xié)議） 暫態(tài)信息傳輸（ 錄播文件GB/T22386 ） 動(dòng)態(tài)信息傳輸 （ Q/GDW 131）（當(dāng)同一廠站內(nèi) 有多個(gè)PMU裝置時(shí)，應(yīng)設(shè)置通信集中處理模塊， 匯集各PMU裝置的數(shù)據(jù)后，再與智能變電站一體 化監(jiān)控系統(tǒng)通信）,- 51-,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,,,站外信息傳輸 與調(diào)度（調(diào)控）中心信息傳輸（I區(qū)、II區(qū)數(shù)據(jù)通信服務(wù)器） 與輸變電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)主站及PMS信息傳輸（III/IV區(qū)數(shù) 據(jù)通信服務(wù)器）,,信息傳輸,- 52-,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,,信息傳輸調(diào)度（調(diào)控）中心 1、通過I區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī) 電網(wǎng)實(shí)

29、時(shí)運(yùn)行的量測(cè)值和狀態(tài)信息； 保護(hù)動(dòng)作及告警信息； 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的告警信息； 調(diào)度操作控制命令。 2、通過II區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī) 告警簡(jiǎn)報(bào)、故障分析報(bào)告； 狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)； 電能量數(shù)據(jù)； 輔助應(yīng)用數(shù)據(jù)； 模型和圖形文件：全站的SCD文件，導(dǎo)出的CIM、SVG文件等； 日志和歷史記錄：SOE事件、故障分析報(bào)告、告警簡(jiǎn)報(bào)等歷史記錄和全站 的操作記錄 - 53-,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,,,,,信息傳輸生產(chǎn)管理系統(tǒng)(PMS) 1、通過III/IV區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī) 變壓器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)； 斷路器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)； 避雷器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)； 監(jiān)測(cè)分析結(jié)果； 設(shè)備臺(tái)賬信息； 設(shè)備缺陷信息； 保護(hù)定值單； 檢修票； 操作票。 - 54

30、-,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,,,,,,,,,,附錄 附錄A：信息命名原則（規(guī)范性附錄） 命名結(jié)構(gòu)： 電網(wǎng).廠站/電壓.間隔.設(shè)備/部件.屬性 附錄B： 告警信息分類（規(guī)范性附錄） 事故、異常、變位、越限、告知五類 附錄C：智能告警簡(jiǎn)報(bào)（資料性附錄） E 語言描述 附錄D：故障分析報(bào)告（資料性附錄） 依據(jù)Q/GDW396 - 55-,一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能規(guī)范,,,2,,智能變電站一體化監(jiān)控關(guān)鍵概念,,,3,,,,1,,,,4,,智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能,,熱點(diǎn)問題與未來發(fā)展,,背景概述,目 錄,,57,,,,,智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā) 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)的開發(fā)（圖形瀏覽、遠(yuǎn)程調(diào)閱） 智能變電

31、站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的檢測(cè) 智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)及驗(yàn)收規(guī) 范，由中國(guó)電力科學(xué)研究院、國(guó)網(wǎng)電力科學(xué) 研究院編寫,近期工作重點(diǎn),-58-,前言 1范圍（適用于傳統(tǒng)變電站、數(shù)字化變電站和智能變電站） 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義,4 總則 5 系統(tǒng)構(gòu)成 5.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 5.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 5.3 系統(tǒng)設(shè)備 6、系統(tǒng)功能 6.1 數(shù)據(jù)采集 6.2運(yùn)行監(jiān)視 6.3操作與控制 6.4 信息綜合分析與智能告警 6.5運(yùn)行管理 6.6輔助應(yīng)用,6.7信息傳輸（站內(nèi)、站外；遠(yuǎn)動(dòng)功能） 7、系統(tǒng)性能（性能指標(biāo)）,,,,智能變電站一體化監(jiān)控系 統(tǒng)的兩個(gè)規(guī)范合并，形成行 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?。?012年）,行標(biāo)目錄設(shè)計(jì),,

32、單元強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)的功能，主要是邏輯概念，非物理實(shí)物，功能實(shí) 現(xiàn)可以跨越多個(gè)裝置，可以是裝置的一部分。此概念同 IEC61850相同。 裝置是單元或者部分單元的物理載體。在常規(guī)變電站中，單元 和裝置的概念是重合的，但在數(shù)字化變電站中開始分離 設(shè)備也是一個(gè)物理概念，大于裝置。智能設(shè)備是一系列一次設(shè),備、功能的集合 虛端子是典型的邏輯概念,,,,,,LN 2,,,,,LN 3,,,,,LN 1,,,LN 6,,,LN 4,,,LN 5,,,,,,,,,,,,PD 1,,PD 3,,PD 2,F1,F2,,PC 13,,PC 23,,PC 1 2,LC 36,LC 3 5 LC 56,LC 14,LC 1

33、 2,物理設(shè)備與邏輯設(shè)備,,智能組件的概念是靈活的。可以只完成一個(gè)功能，比如測(cè) 控，這時(shí)其就是一個(gè)測(cè)控裝置；可以完成保護(hù)與測(cè)控功能 ，這時(shí)就是一個(gè)四合一裝置。它可以外置，符合現(xiàn)有設(shè)備 的狀況，也可以內(nèi)嵌于高壓設(shè)備，這時(shí)就是一個(gè)智能一次 設(shè)備的概念。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,智能設(shè)備演化圖,,,控制室,,小室,,間隔柜,,匯控柜,,設(shè)備本體,,,,,,綜合自動(dòng)化數(shù)字化智能化 趨勢(shì): 光纖越來越長(zhǎng)（多），電纜越來越短（少） 一次設(shè)備與合并單元接口標(biāo)準(zhǔn)化,智能設(shè)備演化圖,

34、,智能變電站標(biāo)準(zhǔn)體系,為規(guī)范和統(tǒng)一智能變電站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)智能變電 站建設(shè)，在充分總結(jié)變電站技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，公司啟 動(dòng)了智能變電站標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，分5個(gè)系列： 智能變電站技術(shù)導(dǎo)則 智能變電站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)系列 智能變電站運(yùn)行控制標(biāo)準(zhǔn)系列 智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)系列 智能變電站設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)系列,,智能變電站與數(shù)字化變電站,數(shù)字化變電站 電子式互感器用于擴(kuò)大數(shù)字化技術(shù)范圍、統(tǒng)一簡(jiǎn)化采集源 IEC61850解決信息建模和互操作問題 智能變電站的重要特征體現(xiàn)“智能” 設(shè)備智能化+高級(jí)智能應(yīng)用 數(shù)字化變電站技術(shù)是智能變電站的一部分 智能變電站是變電站整體技術(shù)的跨越,,潛在的與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定的沖突,協(xié)同互

35、動(dòng)安全防護(hù)總體方案 GOOSE國(guó)網(wǎng)十八項(xiàng)反錯(cuò)措施,非技術(shù)沖突,,,,,問題：智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)II區(qū) 遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)關(guān)機(jī)上送的通信規(guī)約不明確 問題 一,建議：加快制定完善的變電站與主站之 間、變電站之間的相關(guān)規(guī)范,問題與建議,,,問題：信息共享度和鏈路共享度明顯上 升，保護(hù)、計(jì)量等專業(yè)特定的、獨(dú)立的 物理鏈路被模糊，取而代之的是邏輯鏈 路，這給運(yùn)行維護(hù)帶來了新課題。在現(xiàn) 階段，存在基于SV、GOOSE網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行 的設(shè)備如何檢修、檢定和溯源、交換機(jī) 喪失互換性等問題,,建議：編寫智能變電站運(yùn)行維護(hù)導(dǎo)則， 解決目前存在的共性問題，為各地電力 公司編制具體的智能變電站運(yùn)行規(guī)程提 供依據(jù)。,,問題 二,問題與建議,,變電站與主站交互原則,告警直傳、遠(yuǎn)程瀏覽、數(shù)據(jù)優(yōu)化、認(rèn)證安全 重要告警信息優(yōu)先直送、普通告警信息先分析 后上送、其他全景數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程瀏覽時(shí)按需上送,,新一代智能變電站目標(biāo),系統(tǒng)高度集成、結(jié)構(gòu)布局合理、技術(shù)裝備先進(jìn) 、經(jīng)濟(jì)節(jié)能環(huán)保 占地少、造價(jià)省、效率高,,小結(jié), 數(shù)字化向過程層拓展, 統(tǒng)一信息化建模 一、二次設(shè)備出現(xiàn)融合跡象 通信上送方式改為“服務(wù)器、客戶端”模式 邏輯設(shè)備概念比物理設(shè)備概念重要 由“條”向“塊”轉(zhuǎn)變 核心是設(shè)備智能化、系統(tǒng)集成化 高科技需要高素質(zhì),,,謝謝,,