《智能變電站二次系統(tǒng)原理與現場實用技術》從智能變電站的概念、特點、定義和術語入手,首先介紹了智能變電站的技術和原理,包括電子式互感器、智能變電站二次設備、智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)、防誤系統(tǒng)、光纖二次回路、智能變電站檢修機制、IEC61850標準、通信網絡、二次系統(tǒng)配置文件全過程管控、對時及同步技術、檢修安全措施、新一代智能變電站等的技術和原理;然后介紹了智能變電站二次系統(tǒng)設計的現狀、特點、流程和虛端子配制方法,SCD文件集成和設計,典型保護廠家的配置方法介紹,智能變電站主要調試工具和軟件介紹,詳細闡述了智能變電站的電子互感器、合并單元、智能終端、保護測控、測控裝置、網絡報文記錄分析裝置等的具體調試方法;最后介紹了智能變電站二次系統(tǒng)現場驗收的條件、項目和要求等。
全面 權威
與常規(guī)變電站相比,智能變電站方方面面有著深刻的變化,其中IEC 61850標準體系、電子式互感器、智能化二次設備、光纖物理回路、邏輯虛回路、一體化監(jiān)控系統(tǒng)等新技術以及新設備的應用,使得以往常規(guī)變電站二次系統(tǒng)的相關方法和經驗已不適應智能變電站的技術發(fā)展要求,這給電網二次專業(yè)人員帶來了新的挑戰(zhàn);同時,隨著我國智能變電站規(guī);懂a,電網公司急需培養(yǎng)一定的技術力量來支撐智能變電站的快速建設和大量運行檢修工作,因此迫切需要編寫一本能夠闡述智能變電站二次系統(tǒng)原理和現場實用技術的專著,有針對性地幫助二次專業(yè)人員掌握智能變電站相關技術和技能,從而更好地推動智能變電站建設、保障智能變電站順利投運和安全穩(wěn)定運行。本書以智能變電站現場實踐技術和建設流程為主線,參考現行標準規(guī)程,結合福建省電力有限公司在智能變電站建設過程中的工程實踐經驗,從概念、術語、技術和原理、設計、集成、配置、調試及驗收等方面系統(tǒng)闡述了智能變電站二次系統(tǒng)原理和現場實用技術。在深入闡述分析智能變電站設備及系統(tǒng)特性原理、新技術應用中的重點難點的基礎上,對智能變電站建設過程中各關鍵環(huán)節(jié)的方式、方法及典型經驗進行了詳細介紹,同時梳理了智能變電站相關術語和定義,力求概念清晰全面、理論貼近實際、現場實踐方法具有較強的可操作性。目前智能變電站還處于不斷發(fā)展和提升階段,本書僅是對現階段智能變電站應用實踐的總結和分析,隨著智能變電站技術研究的深入,必將形成一套成熟穩(wěn)定的技術體系和建設流程。希望本書的出版能使電網二次專業(yè)人員對智能變電站技術原理有一個全面而深入的了解,理清智能變電站現場工作流程、內容及相互關系,牢固掌握現場實踐技術和技能。同時本書介紹了智能變電站建設過程中設備以及系統(tǒng)的特性和原理、存在問題及應用方案,可為科研單位及設備制造商對智能變電站的現場實際應用情況和需求提供有價值的參考,并通過積極探索和研究不斷解決實際問題,進一步提升我國智能變電站的研發(fā)、生產、建設以及運行檢修質量。本書由福建省電力有限公司電力科學研究院組織編寫。在編寫過程中,公司領導高度重視并給予了大力支持,同時本書得到了南瑞繼保、長園深瑞、北京四方、國電南自等公司的大力支持與幫助,編寫期間還參考了有關標準、資料和材料,在此謹向以上單位及相關編者表示衷心的感謝。由于編者水平有限,書中難免有疏漏和不足之處,懇請讀者批評指正。編者
作者為國網福建省電力有限公司電力科學研究院繼電保護與自動化研究所所長,高級工程師,國家電網工程技術專家,國網福建省電力有限公司繼電保護首席工程師。長期從事繼電保護與自動化專業(yè)技術監(jiān)督、試驗研究工作。負責和參加五項國網公司總部科技項目、十余項省公司科技項目,已取得四項國家發(fā)明專利、九項實用新型專利,其中多項科研成果和專利已在電力系統(tǒng)推廣應用,經濟效益顯著。
前言第1章概述11.1智能變電站概念11.2智能變電站主要特點21.3智能變電站采用的新技術21.4智能變電站應用現狀41.5新一代智能變電站41.6智能變電站術語和定義10第2章技術和原理172.1電子式互感器172.1.1電子式電流互感器182.1.2電子式電壓互感器202.1.3技術要求212.1.4準確級222.2智能變電站二次設備232.2.1二次設備簡介232.2.2雙重化配置要求362.2.3二次設備相關特性372.2.4二次設備特有邏輯382.3智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)412.3.1智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)412.3.2防誤系統(tǒng)462.4光纖二次回路472.4.1光纖相關知識 472.4.2直采和網采492.4.3光纖回路監(jiān)視502.5智能變電站檢修機制522.5.1檢修機制應用分析532.5.2綜合應用分析532.5.3現場檢修機制配合驗證情況542.6IEC 61850標準562.6.1標準構成562.6.2核心思想582.6.3SCL602.6.4SV通信服務622.6.5GOOSE通信服務712.6.6MMS通信服務772.6.7一致性測試832.7通信網絡技術872.7.1計算機網絡通信技術872.7.2以太網技術892.7.3智能變電站網絡組網方案902.7.4智能變電站通信網絡關鍵技術942.8智能變電站配置文件管理技術1022.8.1配置文件管理平臺介紹1032.8.2配置文件管理平臺運用1112.8.3配置文件管理平臺后期應用1152.9對時及同步技術1152.9.1智能變電站對時方式1162.9.2采樣值同步技術1202.10檢修安全措施1242.10.1二次工作安全措施編制1252.10.2二次工作安全措施應用分析1262.10.3典型二次工作安全措施票128第3章設計和集成1303.1設計與集成的關系1303.2智能變電站二次系統(tǒng)虛回路的設計1303.2.1智能變電站二次系統(tǒng)的設計特點1303.2.2智能變電站二次系統(tǒng)的設計流程1313.2.3虛端子(GOOSE及SV)配置方法1313.2.4智能變電站二次回路設計現狀1453.2.5智能變電站圖紙審查1463.3智能變電站SCD文件集成1463.3.1SCD文件集成前準備工作1463.3.2全站通信網絡設置1473.3.3使用南瑞繼保設計軟件進行SCD文件集成設計148第4章配置1674.1智能變電站的兩個流程1674.1.1裝置配置文件的產生過程1674.1.2裝置配置和調試的關聯1684.1.3現階段存在的問題1684.2典型廠家配置介紹1684.2.1南瑞繼保公司配置介紹1684.2.2國電南自公司配置介紹191第5章調試2125.1智能變電站調試工具2125.1.1數字式繼保測試儀2125.1.2抓包工具2235.1.3網絡性能測試儀介紹2275.2主變保護調試2315.2.1主接線形式2315.2.2變壓器保護類型2325.2.3主變保護的基本原理2335.2.4變壓器保護的配置原則2355.2.5主變保護調試2415.3數字式母線保護調試2995.3.1母線的接線方式2995.3.2母線保護的工作原理3015.3.3母線保護的典型配置3065.3.4數字式母線保護調試3075.4線路保護調試3665.4.1線路的主接線方式3665.4.2線路保護的基本原理3665.4.3線路保護的典型配置3695.4.4數字式線路保護的調試方法3715.5合并單元調試4465.5.1合并單元的配置原則4465.5.2PSMU 602C合并單元調試4465.6智能終端調試4635.6.1智能終端的配置原則4635.6.2PSIU 601BS智能終端調試4645.7智能變電站測控裝置調試4805.7.1數字化測控裝置單體調試4805.7.2檢驗前的準備工作4805.7.3通用的檢測項目4815.7.4定值檢驗4815.7.5數字化測控裝置特有邏輯檢查4895.8網絡報文記錄分析裝置調試4975.8.1ZH5N型網絡報文分析儀的簡介4975.8.2ZH5N型網絡報文分析儀的基本操作方法4985.8.3數字式繼保測試儀的使用介紹5005.8.4SV采樣數據異常試驗5035.8.5GOOSE數據異常試驗5175.8.6Sprient網絡測試儀的基本使用方法5305.8.7裝置性能測試5375.9智能變電站網絡交換機調試5465.9.1智能變電站通信網絡5465.9.2智能變電站網絡交換機的要求5465.9.3智能變電站網絡交換機的檢測方法5485.10電子式互感器現場調試5875.10.1電子式互感器現場測試5875.10.2電子式互感器測試注意事項592第6章驗收5946.1概述5946.2驗收應具備的條件5946.3測試設備的要求5956.4驗收項目5956.4.1資料驗收5956.4.2備品備件驗收5966.4.3反措內容檢查5966.4.4安裝驗收5986.4.5過程層驗收6006.4.6間隔層驗收6026.4.7站控層驗收6086.4.8網絡設備驗收6096.4.9整體系統(tǒng)驗收6096.4.10高級應用驗收6106.4.11送電投產驗收6106.5驗收常見問題610附錄智能變電站相關標準和規(guī)范613參考文獻619第1章概述1.1智能變電站概念1.2智能變電站主要特點1.3智能變電站采用的新技術1.4智能變電站應用現狀1.5新一代智能變電站1.6術語和定義第2章技術與原理2.1電子式互感器2.1.1電子式電流互感器2.1.2電子式電壓互感器72.1.3技術要求82.1.4準確級82.2智能變電站二次設備102.2.1二次設備簡介102.2.2雙重化配置要求262.2.3二次設備相關特性272.2.4二次設備特有邏輯282.3智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)322.3.1智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)322.3.2防誤系統(tǒng)392.4光纖二次回路602.4.1光纖相關知識602.4.2直采和網采642.4.3光纖回路監(jiān)視652.5智能變電站檢修機制672.5.1檢修機制應用分析682.5.2綜合應用分析692.5.3現場檢修機制配合驗證情況702.6IEC61850標準722.6.1標準構成722.6.2核心思想742.6.3SCL語言782.6.4SV通信服務812.6.5GOOSE通信服務942.6.6MMS通信服務1042.6.7一致性測試1112.7通信網絡技術1152.7.1計算機網絡通信技術1152.7.2以太網技術1172.7.3智能變電站網絡組網方案1212.7.4智能變電站通信網絡關鍵技術1242.8SCD管控技術1362.8.1智能變電站二次系統(tǒng)配置文件全過程管控平臺1362.8.2智能變電站二次系統(tǒng)配置文件全過程管控活動1452.8.3智能變電站二次系統(tǒng)配置文件全過程管控的后期應用1492.9對時及同步技術1492.9.1智能變電站對時方式1502.9.2采樣值同步技術1552.10檢修安全措施1612.10.1二次工作安全措編制1612.10.2二次工作安全措施應用分析1632.10.3典型二次工作安全措票1643設計與集成3.1設計與集成的關系13.2智能變電站二次系統(tǒng)虛回路的設計13.2.1智能變電站二次系統(tǒng)的設計特點23.2.2智能變電站二次系統(tǒng)的設計流程23.2.3虛端子(GOOSE及SV)配置方法33.2.4智能變電站二次回路設計現狀253.2.5智能變電站圖紙審查253.3智能變電站SCD文件集成263.3.1SCD集成前準備工作263.3.2全站通信網絡設置263.3.3使用南瑞繼保設計軟件進行SCD文件集成設計273.3.4使用長園深瑞設計軟件進行SCD文件集成設計473.4SCD集成與設計一體643.4.1裝置信息及ICD文件653.4.2智能裝置773.4.3屏柜管理783.4.4物理回路863.4.5虛回路933.4.6輔助功能983.4.7線纜管理1043.4.8網絡配置1063.4.9輸出功能1094配置4.1智能變電站的兩個流程14.1.1裝置配置文件的產生過程14.1.2裝置配置和調試的關聯24.1.3現階段存在的問題24.2典型廠家配置介紹34.2.1南瑞繼保公司配置介紹34.2.2北京四方公司配置介紹304.2.3長園深瑞公司配置介紹404.2.4國電南自公司配置介紹565調試5.1智能變電站調試工具…………………………………………………………………….35.1.1數字式繼保測試儀35.1.2抓包工具395.1.3網絡性能測試儀介紹485.2主變保護調試…………………………………………………………………………535.2.1主接線形式535.2.2變壓器保護類型545.2.3主變保護的基本原理555.2.4變壓器保護配置原則595.2.5主變保護調試675.3數字式母線保護調試………………………………………………………………….1425.3.1母線的接線方式1425.3.2母線保護工作原理1435.3.3母線保護的典型配置1505.3.4數字式母線保護調試1525.4線路保護調試……………………………………………………………………….2185.4.1線路的主接線方式2185.4.2線路保護的基本原理2195.4.3線路保護的典型配置2245.4.4數字式線路保護的調試方法2295.5合并單元調試……………………………………………………………………….3315.5.1合并單元配置原則3325.5.2合并單元調試3325.6智能終端調試……………………………………………………………………….3555.6.1智能終端配置原則3555.6.2智能終端調試3555.7智能變電站測控裝置調試…………………………………………………………….3775.7.1數字化測控裝置單體調試3775.7.2檢驗前的準備工作3775.7.3通用的檢測項目3775.7.4定值檢驗3785.7.5數字化測控裝置特有邏輯檢查3885.7.6附表3975.8網絡報文記錄分析裝置調試……………………………………………………….3995.8.1ZH-5N型網絡報文分析儀的簡介3995.8.2基本操作方法4005.8.3數字式繼保測試儀使用介紹4025.8.4SV采樣數據異常試驗4075.8.5GOOSE數據異常試驗4215.8.6Sprient網絡測試儀基本使用方法4355.8.7裝置性能測試4435.9智能變電站網絡交換機調試……………………………………………………….4505.9.1智能變電站通信網絡4505.9.2智能變電站網絡交換機技術要求4515.9.3智能變電站網絡交換機檢測方法4535.10電子式互感器現場調試……………………………………………………….4945.10.1電子式互感器現場測試4945.10.2電子式互感器測試注意事項5006驗收6.1概述16.2驗收應具備的條件26.3測試設備的要求26.4驗收的項目36.4.1資料驗收36.4.2備品備件驗收46.4.3反措內容檢查46.4.4安裝驗收86.4.5過程層驗收116.4.6間隔層驗收156.4.7站控層驗收246.4.8網絡設備驗收266.4.9整體系統(tǒng)驗收276.4.10高級應用的驗收276.4.11送電投產驗收276.5驗收常見問題28附錄智能變電站相關標準和規(guī)范