智能变电站一体化电源的优化设计
智能变电站一体化电源的优化设计
摘要:分析了常规变电站站用电系统现状及存在问题,主要包括原系统自动化水平低,系统管理和信息共享困难、投资浪费、维护面宽等,针对这些问题,以110kV台海变电站工程一体化电源系统为例,对智能变电站站用电源一体化设计的优化进行论述,即采用网络通信、一体化监控等方法实现站用电源网络智能化设计,切实提高了系统的自动化水平;并对电源系统的接线方式、蓄电池等设备进行了优化,从而避免了设备重复配置,优化了布局,保证了运行、维护的经济性。
关键词:智能变电站一体化交直流
交直流电源是变电站安全运行的基础,随着变电站智能化程度的提高以及智能变电站的相继投运,提高站用电源整体的运行管理水平具有非常重要的意义。本文以110kV台海智能变电站工程为例,简单介绍了交直流一体化电源系统在智能变电站中的优化及应用。
1 概述
交直流电源系统是变电站的一个重要组成部分,是变电站安全稳定运行的基础。近年来,随着变电站智能水平的不断提高,站用电源在资源整合、自动化水平、管理模式等方面都得到长足的发展。为减少站用电源系统设备的重复配置,建立站用电源信息共享的一体化平台,提高变电站站用电源系统的智能化水平,实现信息上行下达数字化传输,通过对传统直流电源系统、通信电源系统、逆变电源系统及站用
智能一体化电源系统的特点及应用分析 李仕章
智能一体化电源系统的特点及应用分析李仕章 发表时间：2019-07-05T14:49:07.790Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：李仕章 [导读] 摘要：伴随着时代的发展和进步，我国的整体科学技术水平及经济水平都在不断提升，智能化技术不断发展。 （深圳供电局有限公司广东深圳 518000） 摘要：伴随着时代的发展和进步，我国的整体科学技术水平及经济水平都在不断提升，智能化技术不断发展。智能一体化电源系统在自动化水平以及资源整合等方面发挥着独特的优势，存在着较大的应用空间。为了满足人们不断发展的需要，变电站已经完全实现了智能化，自动化，其目的就是保障供电的安全可靠程度。伴随着电力运行的进一步发展，对于变电站智能一体化电源系统的研究也越快越深入，提升智能一体化电源系统的技术，实现设备的自动切换，自动启动，保障用电的安全性，相比较传统变电站的电源系统，该种方法更加科学，更加高效。本文首先分析了智能一体化电源系统的基本构成，然后分析了智能一体化电源系统的基本特征。结合实例总结了智能一体化电源系统的应用情况，最后分析了智能一体化电源系统的设计可行性。 关键词：电力；智能一体化；电源系统；特点；应用 1.前言 科学技术水平的不断提升，使得电站运行引进了越来越多的先进技术，特别是智能变电站的建立，对一些新技术的应用也是越来越广泛，在很大程度上提升了供电的安全性，极大的满足了经济发展的需要。常规的变电站使用的电源是由直流，交流，不间断电源，通信电源等几种不同类型的电源组成，在自动化水平提升，资源整合等方面仍然有待于进一步提升和优化，常规的站用电源无法满足新型变电站的发展需要。而智能一体化电源将直流电源，交流电源，不间断电源，通信电源等有机的整合起来，应用前景十分广泛。 2.分析智能一体化电源系统的构成 变电站智能一体化电源系统将直流电源，交流电源，UPS，通信用直流变换电源等有机的整合起来，形成直流电源蓄电池组，监控工作统一完成。智能一体化电源系统从设计，生产，到安装，服务都是由同个厂家完成的。相比较常规站用电源系统，智能一体化电源系统的通信电源直接从两段直流母线拉专用馈线到通信电源柜，然后经过DC/DC转化为通信电源，不需要额外配置蓄电池组，将独立的UPS取消，采用逆变器直接挂于直流母线上。 智能一体化电源系统与一体化健康模块完成整合，实现了各个子系统通信的网络化，监控网络借助以太网接口，综合自动化系统实现通信，通信信息实现共享，系统实现开放。 图一：一体化智能电源系统图 3.智能一体化电源系统的特征 3.1设计一体化 智能一体化电源系统最显著的特征就是设计一体化，一体化的特征表现为屏柜的数量极大减少，系统更加紧凑，外观上看更加协调，并且一体化设计能够实现在同一个监控平台上的对所有交直流电源同时完成监控，不同的设备均按照统一规定将综合自动化系统接入，这样一来就解决了不同厂商提供的设备通信规约存在不兼容的问题。 3.2实现网络化监控 实现了网络化的监控。一体化电源系统的每一个子系统都是借助通信网络连接的，通信管理模块健康器全部采用统一的通信规约建立起信息化的平台，对于子系统实现网络化的监控，保障不同的子系统之间结合的有效性，保障了管理整体的高效性。 3.3实现管理集约化 智能一体化电源系统实现了管理的集约化。整个电源系统只需要由一组专业人员对于全站的电源进行维护即可，所以人力资源的调配难度系数大大降低，节省了人力成本，同一个厂家提供从设计，到生产，安装，后期服务等的工作，问题解决的效率极大提升，减少了采购，协调沟通所带来的成本。 3.4提升了电源管理水平 相比较传统的变电站的电源管理体系，智能一体化电源系统对于站内的电源能够实现更加准确，更加快捷，更加及时的管理，结合系统的不同设置的数据完成报警处理，此外还能够对处理的结果进一步判断，结合不同情况采用站用电和电池管理，输出控制等一系列的操纵，将厂家提供的所有的电源进行统一化的设计，生产，安装，更好的解决所有站用电源的问题，节约了采购协调沟通的成本，促进了电力电源的整体管理水平不断提升。 4.智能一体化电源系统的实际应用分析 下面结合具体的实例，探讨智能一体化电源系统的具体应用情况。例如山东某供电公司的220kv智能变电站投入了一套智能一体化的电源系统，该系统采用了一体化的设计模式，对于常规的占用电源进行了系统的优化和完善，配置了一体化的智能监控器，运行稳定，可靠，实现了既定的目标，有良好的经济效益和社会效益。相比较传统的占用电源系统，智能一体化电源系统将功能，协调，维护等三个方面的工作有机的整合起来，成效显著，主要表现如下。首先从电源的设计源头出发，智能一体化电源系统更加节能，更加经济，更加环保，重复配置的情况减少，从而大大节约了生产成本，维护成本也降低了很多，保障了良好的经济性，比较智能一体化电源系统和常规的
变电站交直流一体化电源的解决方案
1 引言 站用电源是变电站安全运行的基础，随着变电站综自化程度的越来越高以及大量无人值班站投运，相应提高站用电源整体的运行管理水平具有非常重要意义。笔者认为，站用电源始终需要立足于系统技术来研究和发展，根据实际问题、发展现状提出发展思路。现有站用电源在资源整合、自动化水平、管理模式等方面都还存在很大的优化空间，结构紧凑、经济可靠的变电站交直流一体化电源模式具有广阔的应用前景。 2 传统站用电源现状分析 传统变电站站用电源分为交流系统、直流系统、UPS 、通信电源系统等，各子系统采用分散设计，独立组屏，设备由不同的供应商生产、安装、调试，供电系统也分配不同的专业人员进行管理。这种模式存在的主要问题： （1）、站用电源自动化程度不高。由不同供应商提供的各子系统通信规约一般不兼容，难以实现网络化管理，系统缺乏综合的分析平台，制约了管理的提升。 （2）、经济性较差。站用电源资源不能综合考虑，使一次投资显著增加。 （3）、安装、服务协调较难。各个供应商由于利益的差异使安装、服务协调困难，远不如站用交直流电源一体化的“交钥匙工程”模式顺畅。 （4）、运行维护不方便。站用电源分配不同专业人员进行管理：交流系统与直流系统由变电人员进行运行维护，UPS由自动化人员进行维护，通信电源由通信人员维护，人力资源不能总体调配，通信电源、UPS等也没有纳入变电严格的巡检范围，可靠性得不到保障。 3 变电站交直流一体化电源的解决方案 变电站站用交直流一体化电源系统是使用系统技术，针对变电站站用交流、直流、逆变、通信电源整体，根据实际问题、发展现状提出解决方案的站用电源系统。 目前有关生产研发厂家已提出三代产品，分别是： （1）、智能型站用电源交直流一体化系统 主要实现：
智能变电站交直流一体化电源系统的研究与应用
智能变电站交直流一体化电源系统的研究与应用 伴随着我国科技水平的发展，智能技术被广泛应用在各个领域中。交直流电源智能化运行是通过整合交、直流电源实现的，为供电用电的一体化提供了解决方案，能有效地提高运行的稳定安全性，从而提高了变电站电源管理能力。而交直流一体化电源系统具有集成度高、管理简便等优势，可集中监控和管理多套电源系统，提高了多套站用电源系统蓄电池组的共享性，随着交直流一体化电源系统方案的广泛应用，其所存在的问题急需从根本上进行解决（包括标准化程度不高、各品牌间的兼容性差等）。为确保变电站的可靠运行，提出全模块化电源系统方案，以期提高维护效率并降低维护成本，为提高交直流一体化电源系统的标准化程度提供参考。 标签：智能变电站;交直流一体化;电源系统;研究;应用 引言 变电站内部供电系统的稳定运行是供电可靠的前提。近年来，随着互联网与自动化技术的发展，数字化与智能化设备被大量的应用于变电站中，为提高电源管理的可靠性具有积极的意义。传统变电站电源系统由直流部分、交流部分、UPS、通信系统等构成。各个子系统的设计制造到现场的安装调试由不同的生产厂家对应负责，后期运行维护也由相应的专业人员负责检修。随着智能变电站系统的成熟发展，较多智能变电站在投运后逐步提出了交直流一体化电源设计。在智能变电站设计运行中，将传统变电站各个子系统实现统一化设计、统一化安装配置、统一化监测控制。采用直流变换器直接接入直流母线代替了通信蓄电池组，应用智能终端，合并单元等装置，采用庞大的交换机组。因此，改变传统变电站的不足，使智能变电站的电源更加可靠、合理。此外，技术更加先进，减少人力资源投入，实现自动化设计具有现代化的意义。 1智能变电站交直流一体化电源系统现状 常规变电站中分散设计电源系统逐渐被淘汰，新诞生的智能变电站交直流一体化电源系统得到了广泛应用，很大程度上方便了变电站的使用与管理。现下，有关智能变电站交直流一体化电源系统的研究包含： （1）如何可靠且稳定的将智能站交流电源启动切换实现的问题; （2）电力专用逆变电源产生能够影响负载设备的一些干扰，如被电气隔离的电源直流、交流输出与输入或动态瞬变、杂讯干扰等。同时，旁路控制逻辑维修中，任意运行状态下的不间断电源得以在维修旁路开关闭合下而连续供电且不会遭受影响的问题; （3）交直流变换电源模块、高频开关电源自主稳流、均流及稳压方面，同时整机效率、电网冲击、浪涌彻底消除及抗干扰能力，开机软启动问题等;
变电站站用交流电源系统技术规范
变电站站用交流电源系统技术规范 ICS 备案号 : Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准 变电站站用交流电源系统技术规范 中国南方电网有限责任公司 发 布
变电站站用交流电源系统技术规范 目录 1总则 (1) 2规范引用文件 (1) 3术语与定义 (2) 4使用条件 (4) 5站用电接线 (4) 6站用变压器的选择 (5) 7380V短路电流计算 (8) 8380V低压配电屏的选择 (10) 9站用电系统的继电保护、控制、信号、测量及自动装置 (11) 10站用电设备的布置 (14) 11现场安装要求 (16) 12电缆敷设及防火技术要求 (18) 13标志、包装、运输、储存 (19) 附录A站用电系统原理接线图(规范性附录) (22) 附录B 站用电系统I/O表(规范性附录) (25) 附录C站用电源定值表(规范性附录) (26) 附录D主要站用电负荷特性表(资料性附录) (27) 附录E 500kV 变电站站用变压器负荷计算及容量选择实例(资料性附录) (28) 附录F交流断路器级差配合(资料性附录) (29) 附录G变电站站用电负荷主要设备单、双电源配置表(资料性附录) (30) 附录H 站用电源系统检验要求(资料性附录)........................................................ I
变电站站用交流电源系统技术规范 前言 变电站站用交流电源电系统为变电站的运行提供稳定可靠的低压交流电源,为规范站用交流电源系统的配置、设计、施工、验收,统一建设标准,提高其安全性与可管理性,特制定本规范。 本规范由中国南方电网公司生产设备管理部提出、归口及解释。 本规范主编单位:中国南方电网有限责任公司生产设备管理部。 本规范参编单位:广东电网公司。 本规范主要起草人:梅成林、陈曦、邓小玉、刘玮、杨忠亮、袁亮荣、徐敏敏、王奕、盛超 本规范主要审查人:佀蜀明,何朝阳,马辉,梁睿,吴东昇,黄志伟。 本规范由中国南方电网公司标准化委员会批准。 本规范自发布之日起实施。 执行中的问题与意见,请及时反馈至中国南方电网有限责任公司生产设备管理部。
智能移动一体化电源系统的研制 宋光辉
智能移动一体化电源系统的研制宋光辉 发表时间：2017-11-30T09:04:01.447Z 来源：《电力设备》2017年第21期作者：宋光辉辛向君陈学海栾茜 [导读] 摘要：目前，国内的直流电源车生产厂家是将发电机、蓄电池、充电装置、馈电开关等电源装置装配到封闭的柜体内，再将柜体固定到卡车地盘上，结构与应急交流电源车相似。 （国网烟台供电公司山东烟台 264000） 摘要：目前，国内的直流电源车生产厂家是将发电机、蓄电池、充电装置、馈电开关等电源装置装配到封闭的柜体内，再将柜体固定到卡车地盘上，结构与应急交流电源车相似。国外公司目前没有相关的产品和技术，需要进行智能移动一体化电源系统的研制。 关键词：智能移动；一体化电源；研制 1研制的背景 变电站直流充电设备或蓄电池出现故障时，将会影响站内保护系统的正常工作。主要是电池生产装配时，不当焊接造成的。比如虚焊、假焊，电池经一段时间的运行后，就出现了开路现象。这种情况比较恶劣，一旦充电设备再出现异常，整个变电站将会失去直流供电，因此这种情况，工作维修人员必须第一时间赶到现场，如果是一节出现开路可以将此节短接，如果是2节以上必须马上更换蓄电池组，所以备用电池在该种情况下非常重要。对于只有一组电池的变电站，在更换充电设备或电池组时，为保证变电站的安全运行，必须使用备用直流电源。雷击、暴风雪等不可抗力因素或者是站用变压器、交流配电屏等出现问题将会导致站用电源的消失，蓄电池在满容量下一般能持续供电的时间不会超过20小时，因此要及时处理。提供必要的应急直流供电设备显得非常重要。 2.研制的目的 直流电源车的关键技术问题是蓄电池快速充电，而常规的阀控式铅酸蓄电池充电速度很慢，需要10个小时之多，所以必须采用可以快速充电的蓄电池，卷绕式蓄电池或者锂电池是首选之列； 要解决蓄电池的可靠性问题，常规的蓄电池的串联供电方式必须改变，多组24V/12V蓄电池经过升压变换器后再并联的方式可以解决单节蓄电池开路或容量降低而造成整组蓄电池正常供电问题； 直流电源车大部分时间是处于在静置状态，应急使用的时间较少，所以电源车的状态记录及维护很重要，电源车状态记录和维护提示报警（微信、短信提示，电话通知方式）是区别于变电站直流系统的特别之处； 直流电源车防水、防尘、减震设计以及车载交流发电机静音设计是影响直流电源车质量和安全运行的重要因素，也是区别于站用直流电源设备的不同之处。 3.关键技术的研究 3.1蓄电池快充技术 20世纪80年代以来，美国产螺旋式卷绕蓄电池一直以超级启动电流，强大的抗震能力，以及卓越的高低温性能和超强的循环使用寿命而收到广大车迷的追逐，BMW，奔驰，JEEP等高端车型一直以螺旋式卷绕蓄电池为标配的电池.该电池采用的螺旋结构专利为1973年生效，2003年正式年满失效.但是因为其生产工艺以及配方的问题，全世界几乎很少有厂家可以生产类似的产品，而该电池的特点是：拥有卓越的高低温性能，可在-55℃~75℃下工作，-55℃下可正常启动放电充电，高温80℃时电池不变形不鼓胀，更不会有爆炸的危险.充电非常迅速：40分钟内可充入95%以上的电量，当您的电池电量在使用绞盘或者音/视频系统而耗尽的时候，能快速充满电，满足您的再次使用需求.超长寿命，浮充设计寿命10年，启动次数最少可达到15000次.结构坚固，抗震性强，至少能承受4G（33HZ）震动12小时以及6G震动4小时，是普通电池是4倍，根统计电池失效的主要原因之一就是震动.电池无游离电解液，可向任意方向放置工作，由于内部结构为螺旋式，并且硫酸全部被电池隔板吸附，所以电池内部没有流动的液体，即使倒置工作也不会漏液.超强的高倍率放电能力，启动电流是传统电池的三倍，极高的耐小电流深放电能力.存放2年仍有启动电量，相对普通电池每三个月就必须充电来说，卷绕电池则让您省心得多. 卷绕式蓄电池无与伦比的性能成为移动电源车蓄电池的首选，快速充电性特性及抗震性是我们这个课题特别看重的两个特点。 蓄电池充电升压并联模块。为了克服蓄电池串联带来的固有隐患问题，本课题将18节蓄电池串联（36V）作为1组，108节蓄电池总共分为6组，每组电池有自己的充电和升压装置，36V（或48V）电压通过升压模块升压到220V直流，这样的一组单元，我们称之为智能电池组件，同样的6个电池并联作为系统的合闸母线，这样一节或者多节蓄电池故障引起的故障问题就大大减少了，。 4.对项目的检测 智能辅助系统为电池及功率系统创造稳定、安全和可靠的运行环境，并具备紧急状态下的报警和处理能力。智能管理装置包含 3 个功能模块：运行状态估计、故障分析处理、运行模式控制。微网智能终端保护装置采集开关状态信息并上报给智能管理装置，智能管理装置的运行状态估计模块分析出当前微网的运行方式，并下发给智能终端保护装置，智能终端保护装置自适应地切换到合适的保护配置；当微网内发生故障时，智能终端保护装置上报故障信息，智能管理装置中的故障分析处理模块通过对不同故障信息的分析，确定故障区域，并向故障涉及的智能终端保护装置下发跳闸命令，隔离故障；运行模式控制模块负责微网在并网转孤岛或孤岛转并网时，对并网联络开关及分布式电源的控制。硬件功能单元一般有温湿度烟雾监测、温湿度自动控制、手/自动一体新型消防灭火、数字化网络视频监控及门禁、断电应急照明及声光报警、安全接地网络及防雷等。智能辅助系统的功能目标是进行智能化自动管理，实现无人值守。 5. 结语 移动箱式电源系统具有集成度高、占地少、灵活性强、便于安装和移动等优点。可配合风光发电并网使用，有效弥补新能源的随机性、间歇性和不稳定性，改善电能质量，协助电网调峰，提高电网稳定性；接入配电网末端，有效提高供配电能力，实现动静态电网支
变电站一体化电源分析
2010年第05期（总第120期） 沿海企业与科技 COASTAL ENTERPRISES AND SCIENCE&TECHNOLOGY NO.05,2010 （Cumulatively NO.120）变电站一体化电源分析 李昭桦 ［摘要］文章针对变电站站用直流系统和通信系统共享使用统一的蓄电池组的一体化电源方案进行深入分析，提出一体化电源在实现过程中需要注意的关键问题—— —接地和蓄电池组后备时间，并给出解决措施的建议。 ［关键词］变电站；电力；站用直流系统；通信电源；一体化 ［作者简介］李昭桦，广东省电力设计研究院工程师，研究方向：电力系统通信设计，广东广州，510663 ［中图分类号］TM63［文献标识码］A［文章编号］1007-7723（2010）05-0139-0003 一、引言 变电站内的站用直流系统和通信电源系统均 配置有蓄电池组，其维护分别由电气和通信两个 专业负责。变电站一体化电源典型方案是取消通 信电源的蓄电池组，将站内直流电源系统、通信用 直流变换电源（DC/DC）组合为一体，共享使用站用 直流系统的蓄电池组，并统一集中监控的成套设 备。该组合方式是以直流操作电源为核心，通信用 直流变换电源DC/DC由直流输入变换为直流输出 的电源装置，输出特性满足通信电源的要求。它与 直流操作电源的充电装置和蓄电池组相配合，为 电站的通信设备提供电源，可以减少蓄电池组的 重复配置，提高电力通信的运维效率，节约人力维 护成本。 二、站用直流系统和通信电源 变电站直流系统由交流输入、充电装置、馈电 屏、蓄电池组、监控单元（含馈线状态监测单元）、 电压监测、绝缘监察（含接地选线）、硅降压回路、蓄电池管理单元、直流馈线网络等组成。站用直流系统作为变电站控制负荷和部分重要直流动力负荷的电源，主要任务就是给继电保护、开关合分及控制系统、信号系统、自动装置等提供可靠的直流电源，它在变电站中是一个独立的电源，不受交流的影响，在全厂或全所失电的情况下，仍能保证控制信号、保护、自动装置等电源及事故处理工作。站用直流系统采用不接地方式，典型的直流系统原理图如图1所示。 通信设备的直流供电系统由交流配电屏（可选）、高频开关电源、蓄电池、直流配电屏等部分组成，通信电源的连接如图2所示。 三、一体化电源的关键问题和解决措施 站用直流系统为不接地系统，通信电源为接 地系统。一体化电源如何接地，这是技术上需要解决的问题。站用直流系统和通信电源的蓄电池组后备时间的规定标准不同，一体化电源的蓄电池组后备时间遵循哪个标准，需要从管理和规章来分析。本文就这两个关键问题展开分析，提出解决的建议方案。 （一）接地问题的解决 1.站用直流系统接地 当前全国变电站直流系统具有统一的规范（DL-T5044-2004）《电力工程直流系统设计技术规程》[1]指导，直流电源系统采用不接地方式。站用直流系统为不接地系统，直流系统发生一点接地，不会产生短路电流，亦可继续运行；但是必须及时查找接地点并尽快消除接地故障，否则当发生另一点接地时，就有可能引起信号装置、继电保护及自 图2通信电源连接示意图 图1站用直流系统原理图 139
新一代智能变电站概念设计
新一代智能变电站概念设计 发表时间：2018-04-28T16:31:41.250Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：代春凤 [导读] 摘要：随着科学技术的进一步发展，电网技术的得到了飞速发展，随即智能电网的概念被提出，智能变电站为满足日益增长的信息化、自动化、互动化需求应运而生。 （国网新疆奎屯供电公司新疆奎屯市 833200） 摘要：随着科学技术的进一步发展，电网技术的得到了飞速发展，随即智能电网的概念被提出，智能变电站为满足日益增长的信息化、自动化、互动化需求应运而生。智能变电站是加强智能电网的重要基础和支撑，是电网运行数据的采集源头和命令执行单元，是智能电网建设的重要组成部分。为了实现智能电网进一步加强，对智能变电站的要求就进一步加强，因此，在新一代智能变电站的设计上就要做到科学合理，为此，本文针对当前只能变电站的设计问题进行深入的分析探讨，在实际的理念方面做出深入的分析，以期为以后智能变电站的建设提供设计的理论基础。 关键词：智能变电站；顶层设计；技术路线 引言：就目前而言，智能变电站相关的试点工程虽然在设备、建设以及日常的运行维护管理反面取得了较大的进展，但是在其他方面仍然存在着问题，比如系统相对较多并且功能也比较分散，不管是在设计理念上，还是相关技术和管理上都需要进一步加强。 一、当前智能变电站设计存在的问题 （一）设计模式存在问题 目前，大多数的变电站设计采取的都是分专业进行涉及的模式，并且是由供应商为主导进行的，在变电站的整体优化上非常难实现。不管是在设计的理念上，还是设计的方法上都收到了设备技术的限制，在设备的配置、整体布局以及控制上的设计都还有进步提升的空间。因此新一代智能变电站应该将供应商主导进行的分专业设计向整体集成化的设计方向发展，研制设备，优化主接线和总体的平面布局，进一步提高智能变电站的整体设计的水平，确保先进的设计理念实施到位。 （二）一次设备的一体化设计理念实施不到位 就目前而言，现在大部分的变电站在一次设备的一体化上的设计理念实施不到位，不仅在绝缘设计上不到位，并且在机械设计上也配合不当。同时缺少厂内一体化调试，设备现场联调时，出现通信接口、模型配置不统一等问题，影响工程进度。新一代智能变电站将实现一次设备智能化向智能一次设备转变。通过智能组件、传感器与一次设备的一体化设计，实现设备有效集成，功能高度整合，达到安装快捷、运行智能、检修方便。 （三）二次系统的配置独立分散，信息共享度低 智能变电站中各个二次系统的配置独立分散，信息共享度低，采样处理重复，维护工作量大对调控一体化的支撑力度不够，尚不满足电网运维管理体制的转变要求。因此，新一代智能变电站应实现分散独立系统向一体化业务系统的转变。要整合原来各分系统功能，构建一体化业务系统深化高级功能应用，全面支撑“大运行”、“大检修”采用层次化保护控制，实现安全稳定的“三道防线”。 二、新一代智能变电站设计理念 （一）系统高度集成 新一代智能变电站应遵循高度集成的设计理念，要进一步整合系统的功能，通过优化系统的结?布局、并采用一体化机器设备和一体化的通信网络以及一体化的系统，作为最基本的技术?架，能够有效地促进变电站的优化集成设计水平的进一?提升，在高度集成方面，不仅要保证一次与二次设备的高度集成，并且在其他如网络、站域平台、设备空间以及IED装置这几个方面都要保证高度集成。 （二）结构布局要合理 针对新一代智能变电站的设计，要保证电网设备在足够安全的条件下，在对变电站的主接线进行优化，并且针对互感器的数量要适当降低；在位置的选择上要做到科学化合理化，选择适合的位置，可以有效地节约变电站的设备费用以及基础建设的费用；另外，要将一次设备和传感器在整体上进行优化，在电子互感器成熟稳定之后，可以将电子互感器集成于一次设备当中，在设备的高度集成上进一步优化加强。这样不仅可以减少设备的占地面积，还能够利用节约出来的空地将二次设备放到一次设备的附近地区，利用空地进行就地摆放以及安装。同时，在设备的检修方面，可以引进或是采用最新型的检修设备以及安装机械设备，做到在恶劣天气或是较恶劣的自然环境下，能够进行及时且精确地检修以及维修保护等等。 （三）装备先进?用 变电站使用的机械设备要先进适用。现在新一代智能变电站，在设备的选用上，采用的是智能化的一次设备以及集成化的二次系统，但是在这个基础上，应积极地改进现有的设备，积极地研制更加新型化的设备，不管是在技术指标上，还是使用寿命的周期上，还是其他别的方面，都要做到指标现金，性能稳定，安全实用的寿命周期要长。同时，要采用在设计、配置、调试工具方面具有方便高效的变电站设计和调试技术，比如，采用基于图形用户界面的设计、配置成套工具，或是二次虚端子接线设计与变电站配置文件的无缝结合等。才能在提高变电站在设计、安装、调试方面的效率。 （四）支?调控一体 要优化设备告警信息直传和变电站全景远程浏览等功能，在一体化的监控系统的配置方面要做好优化简化，在一键式顺序控制应用发个面要更加的深化，进一?提升在高级功能方面的应用水平，节约人力，做到即使没有人值守，也可以正常?行的管理模式的需求，实现变电站的自动化。 （五）经济节能环保 新一代的智能变电站使用的设备在整体上已经相对都比较节能和环保了，比如在IED、网络交换机、占地面积、建筑面积的使用上以及进行现场安装的工作量上，都相应的?少了30%以上，甚至都?到了40%-50%左右，?大的节约了人力和无力，既经济又环保。但这不能是追求的经济环保的?限，应继续积?的优化变电站设备，集成系统的强度要更加优化，进一?实现智能变电站的集成化、一体化、和标准化。 三、结语 总之，在新一代智能变电站的设计上，要做到高度集成化的系统，做到经济节能环保，减少人力和物理的浪费，实现自动化管理，不
智能电网站用交直流一体化电源系统简介
智能电网站用交直流一体化电源系统简介 近年来，高中压开关电器、综自系统在电力系统受到高度重视，变电站综合技术与智能化水平得到了极大的提升。然而，针对站用电源的技术研究与产品创新却相对滞后，传统站用电源设计方案已难以适应新型变电站的发展需要。 本文针对传统站用电源分散设计存在的问题，阐述了站用交直流一体化电源系统的设计方案及其技术特点，并对其所产生的经济效益与社会效益等方面进行了综合分析。 1、传统站用电源分散设计存在的问题 一直以来，变电站站用电源分为交流电源系统、直流电源系统、UPS不间断电源系统、通信电源系统等，各子系统采用分散设计，独立组屏，设备由不同的供应商生产、安装、调试，供电系统也分配不同的专业人员进行管理。站用电源的分散设计与管理，存在着诸多问题： 1)站用电源难以实现系统管理 由不同供应商提供的交流系统与直流系统通信规约一般不兼容，难以实现网络化系统管理，自动化程度低。由于没有统一的监控设备对整个站用电源进行管理，不能实现系统数据共享，无法进行站用电源协调联动、状态检修等深层次开发应用。 2)可靠性受到影响 由于站用电源信息不能网络共享，针对故障或告警信息不具备进行综合分析的基础平台，不同专业的巡检人员分别管理各个电源子系统，难以进行系统分析判断、及时发现事故隐患。 对于涉及需站用电源各子系统协调才能解决的问题难以统一处理。如：防雷配置，避雷器参数选择，安装位置只有将整个站用电源交直流系统统一考虑才能解决；由于充电模块均流对于直流母线上纹波较敏感，需要对母线所接负荷，如逆变电源等反灌电流进行统一治理等。 3)经济性较差
由不同供应商分别设计各个子系统，资源不能综合考虑，造成配置重复，一次性投资显著增加。如：直流电源，UPS不间断电源、通讯电源分别配置独立的蓄电池，浪费用严重；交流系统配置电源自动切换设备，充电模块前又重复配置，既浪费又使设备之间难于协调运行。 4)长期维护不方便，增加成本 各个供应商由于利益差异使安装、服务协调困难，站用电源一旦出现故障需向多个厂家进行沟通协调，造成沟通困难与效率低下。 现有变电站站用电源分配不同专业人员进行管理：交流系统与直流系统由变电人员进行运行维护，UPS由自动化人员进行维护，通信电源由通信人员维护。人力资源不能总体调配，通信电源、UPS等也没有纳入变电严格的巡检范围，可靠性得不到保障。 2、交直一体化电源系统设计方案及特点 通过分析与研究传统站用电源分散设计存在的问题，针对性提出了站用交直流一体化的设计思路，以实现：第一、建立站用电源统一网络智能平台；第二、消除站用电源隐患；第三、提高站用电源管理水平；第四、进行深层次开发，提高站用电源安全与智能化水平。 1)交直流一体电源系统的定义 站用交直流一体化电源系统是指：将站用交流电源系统、直流电源系统、逆变电源系统、通信电源系统统一设计、监控、生产、调试、服务，通过网络通信、设计优化、系统联动方法，实现站用电源安全化、网络智能化设计，实现站用电源交钥匙工程，实现效益最大化目标。 智能站用电源交直流一体化系统包括：智能交流电源子系统、智能直流电源子系统、智能逆变电源子系统、智能通信电源子系统、一体化监控子系统。 2)主要技术特征 站用交直流一体化电源系并不是对交流、直流电源系统的简单混装，其主要技术特征表现在： (1)网络智能化设计：通过一体化监控器对站用交流电源、直流电源、逆变 电源、通信电源进行统一监控，建立统一的信息共享平台，实现网络智 能化。支持61850通讯规约。
变电站站用交流电源系统技术规范
变电站站用交流电源系统技术规范
ICS 备案号： Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准 变电站站用交流电源系统技术规范 中国南方电网有限责任公司 发 布
目录 1总则 (1) 2规范引用文件 (1) 3术语和定义 (5) 4使用条件 (10) 5站用电接线 (11) 6站用变压器的选择 (15) 7380V短路电流计算 (21) 8380V低压配电屏的选择 (24) 9站用电系统的继电保护、控制、信号、测量及自动装置 26 10站用电设备的布置 (38) 11现场安装要求 (42) 12电缆敷设及防火技术要求 (45) 13标志、包装、运输、储存 (49) 附录A站用电系统原理接线图（规范性附录） (55) 附录B 站用电系统I/O表（规范性附录） (60) 附录C站用电源定值表（规范性附录） (61) 附录D主要站用电负荷特性表（资料性附录） (62) 附录 E 500kV 变电站站用变压器负荷计算及容量选择实例（资料性附录） (65) 附录F交流断路器级差配合（资料性附录） (67) 附录G变电站站用电负荷主要设备单、双电源配置表（资料性附录） (68) 附录H 站用电源系统检验要求（资料性附录） ........ I I
前言 变电站站用交流电源电系统为变电站的运行提供稳定可靠的低压交流电源，为规范站用交流电源系统的配置、设计、施工、验收，统一建设标准，提高其安全性和可管理性，特制定本规范。 本规范由中国南方电网公司生产设备管理部提出、归口及解释。 本规范主编单位：中国南方电网有限责任公司生产设备管理部。 本规范参编单位：广东电网公司。 本规范主要起草人：梅成林、陈曦、邓小玉、刘玮、杨忠亮、袁亮荣、徐敏敏、王奕、盛超 本规范主要审查人：佀蜀明，何朝阳，马辉，梁睿，吴东昇，黄志伟。 本规范由中国南方电网公司标准化委员会批准。I
智能变电站状态图元的规范与设计
智能变电站状态图元的规范与设计 发表时间：2016-07-19T15:46:42.537Z 来源：《电力设备》2016年第8期作者：杜鹏侯丹贺思亮张亮 [导读] 智能电网建设是全国电网建设的大趋势，最终要实现电网的无人化、智能化是电网建设的最终目的。 杜鹏侯丹贺思亮张亮 （国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山 063000） 摘要：按照“调控一体化”建设模式，梳理调控业务需求、更新信号类型、建立新型图元、制定专属监控信号，已经成为当务之急。遵照“异常上光字、变位不告警”技术原则，提出新增空挂断路器、保护图元、状态图元等新概念并根据智能站新需求与主站监控界面新增重合闸状态监视界面，避免因信号告警方式错误，图元制作不规范等原因影响运行及监控人员对故障的准确判断，提高调度、运行人员的日常操作和事故应急处理效率，确保调控一体化系统高效稳定运行。 关键字：智能变电站信息图元分类规范 一、研究背景 智能电网建设是全国电网建设的大趋势，最终要实现电网的无人化、智能化是电网建设的最终目的。智能电网调度技术支持系统建设是智能电网建设的重要组成部分，为保障电网安全、稳定、经济、优质运行和 “大运行”体系改革、电网智能化建设奠定了坚实基础。为了实现电网的智能化建设唐山电网对于新投的110kV以上变电站要求全部按照智能变电站标准建设。新的智能变电站建成投运后，在信号及监控界面方面发现了若干问题，影响了调度、运行人员的日常操作和事故应急处理效率，影响了自动化维护人员对故障的及时排查。对智能站特有的信息及监控界面的优化规范与梳理已成为必要之举。 二、现状调查 随着智能变电站建设步伐的加快，智能变电站与常规站信号的差异日渐突显，由于智能变电站的设备与传统变电站由较大区别，导致主站调控一体化监视系统新增了许多以前没有的信号，例如：重合闸充电指示、重合闸投入软压板、智能终端就地操作、开关机构就地操作等等，而且智能变电站很多信号长期处于触发状态，老的图形绘制原则将导致监控人员监控复杂、操作不变，给调度与监控工作带来的极大不便，从而致使电网事故判断与处理效率下降。 三、存在的问题 1．新信号的图形制作问题 新投智能站把开关取消并加入智能终端，因此需要对相应的远方就地进行划分，同时对于属于保护信号并同时为变位信息的信号图元重新制作。对于新增信号图形制作问题，首先听取监控员意见，由于有些信号长时间为触发状态，小组人员讨论决定变位信息不上光字牌，这样不会触发间隔的光字牌，从而降低了对监控员的干扰。 2．保护信号的遥控问题 智能站中新增重合闸软压板、备自投软压板等压板类保护信号且这些信号需要主站监控员进行遥控，对于着这种情况需要在图形上进行重新制作。 3．重合闸信号是否异常问题 智能站中新增的重合闸充电指示、重合闸压板投入信号，这就为监控员根据充电指示、压板投入情况和开关位置判断信号是否异常增加了难度和工作量，导致监控员需要检查多幅间隔图中信号，并根据计算才能判断信号情况，根据这种情况需要增加新的监控信号并根据三种信号的情况制作公式判定。 四、状态图元的规范与设计 4.1对于智能站新增和改进信号进行系统分类 为便于调度监控人员更简便、准确的掌握信息，将保护信号中的变位信息分为以下几类。 1）仅状态变化的变位信息：主要反映相关设备“二次把手‘远方/就地’”的相关变位信息，仅用于监控员观察其状态以判断其是否属于异常，信号主要包括智能终端就地操作、刀闸及接地刀闸就地操作、开关就地操作、开关机构就地操作、主变有载调压机构就地操作。 2）不可遥控的变位信息：主要反映重合闸设备是否充电开关是否具备重合闸功能的变位信号。信号主要包括重合闸充电指示、备自投充电指示、备自投方式XX充电指示。 3）可遥控的变位信息：主要是智能站独有的相关软压板投入退出的变位信号，该信号可有主站监控员进行远程遥控操作。信号主要包括智能终端置远方压板投入、备自投软压板投入、自投闭锁压板投入、重合闸软压板投入。 4.2规范图元模型对应信息制作不同图元 根据上面对智能站变位信息的分类对每类信息制作专门类型的图元，同时我们为了使图形更整齐划一，我们对所有图元的绘制采用相同的参数。 1)对于“远方/就地”仅状态变化这类信息制作成状态图元。 2）对于充电指示这种不需遥控的变位信息制作成保护图元。 3）对于软压板投入这种需要遥控的变位信息必须使用设备图元代替最终使用空挂断路器来实现。 五、实时效果 通过对上述信息的详细分类，并根据分类采用标准化参数制作对应图元，极大地规范了间隔图内容，防止信息出现混乱从而产生光字时常动作的情况发生，减少了监控员的工作量提高了工作效率。 在今后所有新投变电站的信息分类、图形绘制过程中，均需严格按照对应原则对信息进行分类并使用标准图元模板进行一次图和间隔图的绘制，并在今后的工作中，认真总结工作经验，勇于创新，持续改进不足，保障调控一体化系统高效稳定运行。 参考文献： [1]《调控一体化系统信号与监控界面优化分析》，《电工技术》，2013（1）：28-30 作者简介： 杜鹏，男，高级技师，从事调控一体化运维工作,侯丹，女，高级工，从事电力系统营销工作,贺思亮，女，工程师，从事调控一体化运
最新KEDY-5000智能一体化电源系统
K E D Y-5000智能一体化电源系统
第一章系统简介 KEDY-5000系列数字化变电站智能一体化电源系统是借鉴数字化变电站核心思想，采用分层分布架构，全站交流、直流、UPS、通信等电源一体化设计、一体化配置、一体化监控，将站用电源各子系统通信网络化、系统化，实现站用电源信息共享。监控软件集成到信息一体化平台中，不独立设置一体化电源监控工作站；采用DL/T860(IEC61850)标准建模并接入统一的智能网络平台，上传至远方控制中心，实现变电站电源的集中供电和统一监控管理，实现在线的状态监测，实现“四遥”及无人值守。 一、技术特点 ◆适合构成110kV及以下各类变电站、电气化铁路、钢铁冶金、煤矿、化工等需要电源的场所； ◆打破传统电源专业界限，统一配置，取消UPS蓄电池、通信蓄电池组及充电装置，利于管理； ◆对重要负荷如事故照明等采用逆变电源供电；统一进行波形处理；统一进行防雷配置；统一进行 二次配电管理，节约占地面积，节约运营成本； ◆以直流操作电源为核心,系统共享直流操作电源的蓄电池组，构成一体化电源设备； ◆监控器采用7寸（或10寸）彩色触摸屏，界面图形化，显示直观，实现真正意义上的人机对话； ◆全模块化设计：系统实现所有开关智能模块化、电源功能单元模块化，组屏简单，配置灵活，使 设计、生产、维护标准化； ◆全数字化设计：系统无屏内及跨屏二次接线，上行下达信息数字化传输，采用高速以太网接口， 实现IEC61850规约通信； ◆全组装化设计：全模块化使安装接口标准化，可实现系统快速组装； ◆N+1热备，可平滑扩容，满足不同容量系统； ◆分散多级监控系统，实现监控系统的简单可靠； ◆组件配套齐全，提供全方位的组屏解决方案。 二、型号定义及说明 直流额定输出电流（A） 直流标称输出电压（V） 装置 交流额定输出电压（V） 额定容量kVA×UPS组数 装置 充电装置直流额定输出电流（A）×充电装置组数 充电装置直流标称输出电压（V） 蓄电池组容量（Ah）×蓄电池组数 设计序号 电力用一体化电源设备 设计型号 三、使用条件 ◆用于室内，环境温度不低于－10℃，不高于45℃； ◆安装使用地点海拔2000m及以下； ◆日平均相对湿度不大于95%，月平均相对湿度不大于90%（环境温度25℃）； ◆装置的使用地点应无爆炸危险、无腐蚀性气体及导电尘埃、无腐蚀金属和破坏绝缘的气体，无强 电磁场干扰； ◆无强烈振动和冲击，垂直倾斜度不超过8°； ◆如在不符合上述条件的特殊设环境中使用，用户应在订货时提出，以保证产品能够可靠地工作。
变电站一体化电源的应用
变电站一体化电源的应用 摘要：电力是人们生活工作中非常重要的能源，在变电站中，一体化电源的应 用是很重要的发展趋势。通过变电站一体化电源的建设，能够解决很多零散问题，大大地提升变电站的运行效率和电力管理水平。所以，为了实现这样的目标，本 文通过对变电站一体化电源的应用内容进行了分析与论述，从而为有关单位及工 作人员在具体的工作中提供一定的帮助作用。 关键词：变电站；一体化电源；应用 1 引言 变电站交直流电源系统是变电站安全、稳定、可靠运行的基础。目前，35kV 及以下变电站交直流电源系统普遍采用一体化电源系统。变电站一体化电源系统 是将站用交流电源、直流电源、电力用交流不间断电源（UPS）和电力用逆变电 源（INV）、通信用直流变换电源（DC/DC）等装置进行组合，共用蓄电池组，并 统一监控的成套设备。该设备通过监控装置管理变电站交流系统、直流系统、不 间断电源、通信电源、逆变电源等站内电源系统，同时与计算机监控系统实现通信，并将实时数据上传至调度端，实现变电站交直流电源系统的“三遥”功能。 2 一体化电源的优点 2.1统一、集中监管 对各个子系统设备通过通信网络进行一体化监控。监控系统中心单元和各部 分监控单元通过一体化监控的监控器接入调度系统和自动化系统来进行监管。监 管人员可以及时通过一个管理系统查看各子系统的各种信息，包括参数、事件信息、开关状态等，也可以以此实现对各种信息的修改和管理，实现站用电源的一 键式遥控功能。专家可以整合整个电源信息，再进行专业智能系统统一的处理管理。 2.2提高土地使用率和系统安全性 一体化电源可以以组屏形式统一安放在变电站的智能化机房，不用分开安置 而占用变电站很大的空间，提高了系统的安全性。此外，解决了许多传统通信系 统电源的缺点，如漏液、起火、爆炸和漏电等。 2.3可靠的通信设备供电能力 站用直流系统和通信电源系统的整合，很好地解决了系统单独停电的情况， 提高了社会生产生活的用电质量。统一的变电站直流系统，方便专业的维护团队 建立，提高了通信设备的供电可靠性。 3 变电站一体化电源的应用 3.1接地隔离问题 在变电站运行过程中，如果出现DC/DC模块被击穿，直流操作电源接地会出 现一些状况。变电站中，运行电流较小，且变电站本身的设施建设标准不高，容 易出现故障，导致电力系统受损。发生故障时，需要进行故障隔离，确保发生故 障的不同元件间不会再有各种工作相关联。变电站各变压器运作中，一旦DC/DC 模块发生故障，就需采用反向变压器方式，利用各自的接地系统降低相互间的联系，防止故障的负面效应扩大。接地隔离问题是交直流一体化电源在变电站应用 中普遍出现的问题。解决这一问题的方法比较简单，只要及时发现故障并及时隔 离故障，就能在很大程度上降低随之而来的经济损失。在变电站中应用一体化电 源系统，应针对接地方面的故障整理出具有理论体系的应对措施，有效降低这一 故障带来的不利影响，保障一体化电源系统有效提升运作的安全性和稳定性。
110kV及以下电压等级站用交流电源接线方式改造建议分析
110kV及以下电压等级站用交流电源接线方式改造建议分析 发表时间：2017-03-27T15:58:08.873Z 来源：《基层建设》2016年35期作者：秦辉 [导读] 本论文主要是针对110kV及以下电压等级典型的变电站站用电源接线情况进行分析，并提出了合理整改方法与建议，供相关单位在进行交流电源改造时借鉴和参考。 国网江苏省电力公司泗洪县供电公司江苏省泗洪县 223900 摘要：近年来，电力系统经历了高速发展，从常规变电站到智能变电站，从有人值守到无人值守，以及越来越高的供电可靠性要求等等，这就对变电站安全可靠运行提出了更高的要求，本论文主要是针对110kV及以下电压等级典型的变电站站用电源接线情况进行分析，并提出了合理整改方法与建议，供相关单位在进行交流电源改造时借鉴和参考。 关键词：站用电；交流电源；改造 1运行接线现状 在确保供电可靠性的前提下,变电站主接线设计应有利于规范化、简单化、自动化及无人化，尽可能减少占地面积。一般变电站高压侧主接线形式选用线路—变压器组接线和内桥接线，站用电源的接线方式，按进线、主变台数、站用变台数及其接线形式，可分为6类，如图 1～图6所示。 2存在风险分析 2.1单站变的变电站 单线单变单站变（见图1）、多线单变单站变（见图2）的变电站，存在极大安全运行风险。一次设备均在运行状态，若线路、主变、站变等任一设备出现故障或停电检修，全站将失去站用交流电源；若站变出现故障，则易造成直流系统故障等问题；如果故障不能被及时发现处理，就会造成设备事故甚至全站停电。线路或主变故障及检修以及站变故障时，全站将失去站用交流电源。 2.2双站变的变电站 单线单变双站变（见图3）、双线单变双站变（见图6）的变电站，存在较大安全运行风险。两台站变均由同一台主变供电，若主变检修或故障时，全站将失去站用交流电源。 双站变分别连在35kV和10kV的单线单变双站变（见图4）、单线双变双站变（见图5）的变电站，安全运行风险相对较小。两台站变接不同电压等级，同时出现故障的概率较小；当仅有的一条进线出故障时（线路本身故障、对侧变电故障跳开开关等），全站一次设备停运，站用交流电源消失，但危害较小。 3改造必要性论证 3.1建议必须改造的变电站 1）变电站仅有一路站用交流电源，且负荷接有重要用户、高危用户的变电站必须整改。例如主要供政府机关、学校、医院等重要用户，有些变电站最大负载率甚至超过了80%。此类变电站的站用电源如故障而造成事故，损失负荷较多，社会影响极大，应优先整改。2）对于单线单变单站变、多线单变单站变、单线单变双站变、双线单变双站变的变电站，因安全运行风险高，也应纳入必须整改范围。因为如果主变或站变故障，可能会发生联络线反送或一次设备无保护运行，从而引发人身及电网设备事故，因此必须整改。3）从区域电网结构考虑，若某一变电站停电会造成其他变电站全停或损失较大负荷，构成六级及以上电网事件的，必须整改并予以优先。4）考虑变电站现有