山东电力集团公司110kV-500kV变电站智能化典型配置方案(4)

2019-04-15 11:06

2.1.2.3 系统调度自动化配置方案

(1)远动通信设备由计算机监控系统统一配置、组屏。 (2)电能量计量系统设备 变电站配置1面电能计量装置屏。 (3)调度数据通信网络接入设备

远动通道如采用方案一,变电站配置2套电力数据网接入设备;远动通道如采用方案二,变电站配置1套电力数据网接入设备。

每套电力数据网接入设备包含路由器1台和交换机2台。

每套电力数据网接入设备包含完整二次系统安全防护设备,配置纵向IP认证加密装置2台。

每套电力数据网接入设备和二次系统安全防护设备均单独组屏;远动通道如采用方案一,组2面屏;远动通道如采用方案二,组1面屏。

控制区和非控制区的各应用系统之间加装1台硬件防火墙。 (4)相量测量装置

变电站配置1套相量测量装置,包括主屏1面和3面采集屏,每个继电器小室布置1面。采样值采用网络方式传输。

2.1.2.4 变电站自动化系统 (1)管理模式

变电站自动化系统的设备配置和功能要求宜按无人值班模式设计,也可按有(少)人值班模式设计。

变电站自动化系统主要设计原则如下:

1)采用开放式分层分布式网络结构,由站控层、间隔层、过程层以及网络设备构成。站控层设备按变电站远景规模配置,间隔层和过程层设备按工程实际规模配置。

2)变电站自动化系统统一组网,通信规约采用DL/T860通信标准。 3)变电站内信息宜具有共享性和唯一性,变电站自动化系统主站与远动数据传输设备、保护及故障信息管理系统、微机防误系统信息资源共享,不重复采集,节约投资。

4)变电站内由变电站自动化系统完成对全站设备的监控,不再另外设置其它常规的控制屏以及模拟屏。

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5)变电站自动化系统具有与电力调度数据专网的接口,软、硬件配置应能支持联网的网络通信技术以及通信规约的要求。

6)向调度端上传的保护、远动信息量执行现有相关规程。

7)变电站自动化系统网络安全应严格按照《电力二次系统安全防护规定》来执行。

8)变电站自动化系统应实现全站的防误操作闭锁功能。站控层宜实现顺序控制、智能告警等高级功能。

(2)监控范围

有(少)人值班模式变电站自动化系统的监控范围按照DL/T 5149-2001《220~500kV变电所计算机监控系统设计技术规程》执行。

无人值班模式变电站要求调度端能全面掌握变电站的运行情况,监控范围在有(少)人值班基础上至少还需要增加:

1)站用变、直流系统、逆变电源系统的重要馈线开关状态; 2)变电站内重要房间通风采暖等动力环境; 3)图像监视、红外对射系统等。 (3)系统构成

变电站自动化系统在功能逻辑上宜由站控层、间隔层、过程层组成。 1)站控层由主机、操作员站、远动通信装置、保护故障信息子站和其他各种功能站构成,提供站内运行的人机联系界面,实现管理控制间隔层、过程层设备等功能,形成全站监控、管理中心,并与远方监控/调度中心通信。

2)间隔层由保护、测控、计量、录波、相量测量等若干个二次子系统组成,在站控层及网络失效的情况下,仍能独立完成间隔层设备的就地监控功能。

3)过程层由互感器、合并单元、智能终端等构成,完成与一次设备相关的功能,包括实时运行电气量的采集、设备运行状态的监测、控制命令的执行等。

(4)系统网络结构 1)站控层网络

站控层网络负责实现站控层设备之间以及与间隔层之间的通信,传输MMS报文和GOOSE报文。

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站控层网络采用双重化星型以太网络。 2) 间隔层网络

间隔层网络负责实现间隔层设备之间、相邻间隔以及间隔层与站控层之间的通信,传输MMS报文、GOOSE报文。在站控层网络失效的情况下,间隔层应能独立完成就地数据采集和控制功能。

间隔层网络采用双重化星形以太网络。 3) 过程层网络(含GOOSE和SV网络)

过程层网络负责实现过程层装置与间隔层设备之间、间隔层设备之间以及过程层设备之间的通信,传输GOOSE报文及采样值报文。

220kV和500kV电压等级过程层网络按电压等级分别配置GOOSE和SV网络,网络采用双重化星形以太网络。

(5)设备配置原则 1)站控层设备配置原则

按照功能分散配置、资源共享、避免设备重复设置的原则,站控层硬件设备由以下几部分组成:

○1 主机、操作员站、工程师站、远动通信设备、智能设备接口及打印机等;其中主机、操作员站、远动通信设备按双机冗余配置。按无人值班模式设计时,主机可兼操作员工作站和工程师站。

站控层数据库建库以及主接线图等宜按变电站远期规模设置参数化,便于以后扩建工程的实施。

○2 网络分析记录装置:按电压等级和网络配置网络报文记录分析装置。 网络报文记录分析装置记录过程层GOOSE、站控层MMS网络的信息。当采样值报文采用网络方式传输时,网络报文记录分析装置记录采样值报文。

当SV或GOOSE接入量较多时,单个网络可配置多台装置。每台网络报文记录分析装置不应跨接双重化的两个网络。

2)间隔层设备配置原则

间隔层包括继电保护、安全自动装置、测控装置、故障录波器及网络分析记录装置、相量测量装置、行波测距装置、电能计量装置等设备。其中继电保护、安全自动装置、故障录波器、相量测量装置、行波测距装置、电能计量装置具体配置原则按照前面相关章节要求执行。

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○1 测控装置

按各期工程规模配置I/O测控装置,根据控制区域分散布置于控制楼以及各电压等级继电器小室。

全站I/O测控单元按断路器回路独立配置,配置原则是测控单元可随一次设备电气间隔的检修而退出运行。

I/O测控单元屏上可配备操作面板,用于对断路器进行控制,也可通过I/O测控单元屏液晶面板操作。

○2 非关口电能计量装置

除关口电能计量点外,其余计量点均为非关口电能计量点。

非关口电能计量装置按单电能表配置,应为全电子式多功能电能表,并具备支持DL/T860的标准接口。

非关口电能表一般采用集中组屏安装方式,每面屏可布置6~9块电能表;当35kV系统采用开关柜布置方式时,非关口电能表一般就地安装在开关柜内。

3)过程层设备配置原则

过程层设备包含智能终端和合并单元,完成变电站断路器、隔离开关的信号采集、处理和控制,以及互感器采样值信息的采集和处理。

○1 智能终端

——220kV~500kV各间隔(除母线外)智能终端冗余配置; ——35kV各间隔智能终端单套配置;

——主变压器各侧智能终端冗余配置;主变压器本体智能终端单套配置;

——各电压等级每段母线智能终端单套配置,若配电装置采用户内开关柜布置时母线不配置智能终端;

○2 合并单元

——同一间隔内的电流互感器和电压互感器宜合用一个合并单元; ——220kV~500kV各间隔合并单元冗余配置; ——35kV各间隔合并单元单套配置;

——主变压器各侧、中性点(或公共绕组)合并单元冗余配置; ——高压并联电抗器首末端电流合并单元、中性点电流合并单元冗余配

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置;

——双母线接线,两段母线按双重化配置两台合并单元;1个半断路器和单母线接线,每段母线配置单套合并单元。

4)网络设备配置原则 ○1 站控层网络交换机

站控层冗余配置2台中心交换机,每台交换机端口数量应满足站控层设备接入需求,按24个100M电口和4个100M光口配置。

○2 间隔层网络交换机

间隔层网络交换机按照继电器室或按电压等级配置,每台交换机端口数量满足间隔层设备接入和与站控层连接需求,按24个100M电口和4个100M光口配置。

○3 过程层网络交换机

按间隔对象分别配置过程层GOOSE和SV网络交换机。

500kV按串配置双重化的交换机,母线配置双重化的根交换机。 220kV按每4台(线路或母联分段)断路器进行分组,每个间隔组配置双重化的交换机,母线配置双重化的根交换机考虑。

每台主变配置双重化的交换机。

35kV电压等级不配置独立的过程层网络。

每台过程层网络交换机的光纤接入数量不超过16对,并配备适量的备用端口,备用端口的预留应考虑虚拟网的划分。

过程层GOOSE网络交换机与智能设备之间的连接及交换机级联端口均采用100M光口。

○4 网络通信介质

主控制室和继电器室内网络通信介质采用超五类屏蔽双绞线;通向户外的通信介质应采用光缆。

采样值和保护GOOSE报文的传输介质采用光缆,光纤连接宜采用1310nm多模ST光纤接口。

(6)与其他设备接口

其他智能设备主要包括一体化电源系统(交流系统、直流系统、UPS系统)、智能辅助控制系统及主要设备在线监测系统等。其他智能设备应采用符

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