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高壓電力在綜合自動化系統中的創新實踐

更新時間:2025-02-17 點擊次數:472

摘要

隨著電網建設的不斷推進和技術改造的不斷升級,高壓電力在綜合自動化系統中的應用越來越廣泛。本文旨在探討高壓電力在綜合自動化系統中的應用現狀、功能特點以及實現方法,為高壓電力系統的安全、可靠、高效運行提供參考。

 

關鍵詞:高壓電力;綜合自動化系統;應用現狀;功能特點;實現方法

一、引言

高壓電力作為電力系統的重要組成部分,其安全、可靠的運行對整個電力系統的穩定運行具有至關重要的作用。而綜合自動化系統在高壓電力中的應用,則能夠實現對高壓電力系統的全面、精確、及時的管理和控制,提高電力系統的運行效率和安全性能。

二、高壓電力綜合自動化系統的應用現狀

近年來,隨著計算機、現代電子、通信和信息處理等技術的不斷發展,高壓電力綜合自動化系統已經得到了廣泛的應用。該系統能夠實現對高壓電力設備的運行情況進行全程監測、控制,并具備遙信、遙測、遙控、遙調等功能,大大提高了高壓電力系統的運行效率和安全性能。

三、高壓電力綜合自動化系統的功能特點

監控功能:對高壓電力系統的各個環節進行實時監測,包括電氣參數、機械參數、通訊狀態等多個方面,確保系統的穩定運行。

控制功能:根據監測結果,對高壓電力系統進行控制,如發電機的并網、斷電等操作,實現系統的靈活調度。

保護功能:通過對高壓電力系統發生的各種故障及突發事件進行識別和分析,進行快速反應和處理,確保系統及電網的安全運行。

調度功能:對高壓電力系統的發電、輸電、停送電等方面進行調度,實現系統與電網的融合,優化資源配置。

計劃功能:根據電力市場行情和電力需求,對高壓電力系統的日常運行進行計劃和安排,保障電力供應的穩定。

四、高壓電力綜合自動化系統的實現方法

數據采集技術:通過安裝傳感器、監測儀表等設備,對高壓電力系統的各個環節進行實時數據采集,為系統的監控和控制提供基礎數據。

通訊技術:采用網絡通訊技術,將采集的實時數據傳輸到數據中心,實現數據的共享和交換。

數據處理技術:在數據中心進行數據處理,對數據進行處理、分析、存儲、管理等操作,為系統的決策和控制提供依據。

控制技術:通過控制系統對高壓電力系統進行控制命令下達,實現系統的遠程控制和自動化操作。

應用軟件技術:依托自動化軟件平臺,進行系統功能開發、運行管理等,提高系統的智能化水平和運行效率。

四、安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動化系統

4.1方案綜述

Acrel-1000變電站綜合自動化監控系統在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設備組成,并用分層、開放式網絡系統實現連接。站控層設備包括監控主機,提供站內運行的人機聯系界面,實現管理控制間隔層設備等功能,形成全站監控,并與遠方監控、調度通信;間隔層由若干個二次子系統組成,在站控層及站控層網絡失效的情況下,仍能獨立完成間隔層設備的就地監控功能。

針對工程具體情況,設計方案具有高可靠性,易于擴充和友好的人機界面,性能價格比,監控系統由站控層和間隔層兩部分組成,采用分層分布式網絡結構,站控層網絡采用TCP/IP協議的以太網。站控層網絡采用單網雙機熱備配置。

4.2應用場所及架構

適用于公共建筑、工業建筑、居住建筑等各行業35kV以下電壓等級的用戶端配、用電系統運行監視和控制管理。

image.png

4.4、相關設備


應用場合

型號

保護功能


35kV變電站綜合自動化系統

Acrel-

1000

image.png 

可顯示變電站主接線圖,模擬配電網絡運行,實現無人值班模式;根據順序事件記錄、歷史曲線、故障錄波,協助運維人員實現快速故障分析、定位和排除問題,盡量縮短停電時間;實時采集各回路、設備的電流、電壓、功率、電能以及諧波、電壓波動等參數,對配電系統和用電設備進行用能分析和能效管理


網關

ANet-

2E8S1

 image.png

8路RS485串口,光耦隔離,2路以太網接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC  UA等協議的數據接入,ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT 等協議上傳,支持斷點續傳、XML、JSON進行數據傳輸、支持標準8GB SD卡(32GB)、支持不同協議向多平臺轉發數據;每個設備的多個報警設置。輸入電源:AC/DC 220V,導軌式安裝。


 

 

 

 

35kV/10kV/6kV

弧光保護

ARB6-A6

image.png 

動作時間:

弧光單判據3.8ms

弧光電流雙判據7.8ms

 

0.4kV~35kV每段母線配置1臺主機。

 

ARB6-A12

ARB6-A18

ARB6-A24

ARB6-A30

選配

2、3路以太網接口



ARB-S0

image.png 

無源型廣角寬光譜探頭

不含電池、免維護

自帶濾光功能

全絕緣、不含金屬成分

(沒有電氣安全隱患)

配套雙股阻燃光纖(20米)

高壓柜:母線室配置1個弧光探頭,手車室和電纜室可按需各配置1個弧光探頭。

低壓柜:正對主母排處配置1個弧光探頭。

ARB-S1

image.png 

無源型廣角紫外光探頭

不含電池、免維護

自帶濾光功能

ST標準接口

(國網應用)

配套雙股阻燃光纖(20米)

 

 

 

35kV/10kV/6kV

進線柜電能質量

在線監測

APView500

image.png 

相電壓電流+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電壓/電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子)、波動/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發及定時錄波,波形實時顯示及故障波形查看,PQDIF格式文件存儲,內存32G,16D0+22D1,通訊2RS485+1RS232+1GPS,3以太網接口(+1維護網口)+1USB接口支持U盤讀取數據,支持61850協議。

 

 

35kV/100kV/6kV

間隔智能操控、

節點測溫

ASD500

image.png

5寸大液晶彩屏動態顯示一次模擬圖及彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、3路溫溫度控制及顯示、遠方/就地、分合閘、儲能旋鈕預分預合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測量、人體感應、柜內照明控制、1路以太網、2路RS485、1路USB接口、GPS對時、高壓柜內電氣接點無線測溫、全電參量測溫、脈沖輸出、4~20mA輸出;

 

35kV/10kV/

6kV傳感器

ATE400

image.png 

 

合金片固定,CT感應取電,啟動電流大于5A,測溫范圍-50-125℃,測量精度±1℃;無線傳輸距離空曠150米;

 

 

35kV/10kV/6kV

間隔電參量測量

APM830

image.png 

三相(1、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In,四象限電能,實時及需量,本月和上月值,電流、電壓不平衡度,66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄,2-63次諧波,2D1+2D0,RS485/Modbus,LCD顯示;

 

 

變壓器繞組

溫度檢測

ARTM-8

image.png 

8路溫度巡檢,預埋PT100,RS485接口,2路繼電器輸出;


 

 

 

 

變壓器接頭測溫低壓進出線柜接頭測溫

ARTM-Pn-E

image.png

 

 

無線測溫采集可接入60個無線測溫傳感器;U、I、P、Q等全電參量測量;2路告警輸出;1路RS485通訊;


ATE400

image.png 

 

 

合金片固定,CT感應取電,啟動電流大于5A,測溫范圍-50-125C,測量精度±1℃;無線傳輸距離空曠150米;


柜內環境溫濕度

AHE100

image.png

 

無線溫濕度傳感器,溫度精度:±1℃,濕度精度:±3%RH,發射頻率:5min,傳輸距離:200m,電池壽命:≥3年(可更換)


ATC600

image.png 

 

兩種工作模式:終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳,ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m,ATC600-C可接收AHE傳輸的數據,1路485,2路報警出口。


 

應用場合

型號

保護功能

其他功能


 

35kV/10kV/

6kV進線

AM6-L

 

 

 

 

 

image.png

 

 

 

 

 

 

 

 

 

image.png 

 

  

三段式過流保護(帶方向、低壓閉鎖)、過負荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環保護、斷路器失靈保護;

操作回路、

雙以太網口、

485口、

2路4-20mA變

送輸出、

故障錄波、

GPS對時、

全電量測量

直流量測量

 

 

  


 

35kV/10kV/

6kV饋線

AM6-L

三段式過流保護(帶方向、低壓閉鎖)、過負荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環保護、斷路器失靈保護;


 

 

35kV主變

2000kVA以上)

AM6-D2/

AM-3

兩圈變/三圈變差動速斷保護、比例制動差動保護;


AM6-TB

變壓器后備保護測控、三段式過流保護(帶方向、復合電壓閉鎖)、非電量保護、啟動通風保護、PT斷線告警、遙調升檔、遙調降檔、遙調急停;


 

35kV/10kV/

6kV廠用變

AM6-S

三段式過流保護(帶方向、復合電壓閉鎖)、零序過流、過負荷保護(告警/跳閘)、控故障告警、PT斷線告警、非電量保護;


35kV電機

2000kW以上)

AM6-MD

差動速斷保護、比例差動保護、過流、過負荷、堵轉等電機綜合保護;


10kV/6kV

異步電機

AM6-M

兩段式過流/零序過流/負序過流保護、過負荷保護(告警/跳閘)、低電壓保護、PT斷線告警、堵轉保護、啟動超時、熱過載保護、電壓不平衡;


35kV/10kV/6kV

PT監測

AM6-UB

PT并列/解列、PT監測;


 

10kV/6kV

電容器

AM6-C

兩段式過流/零序過流保護、過負荷保護(告警/跳閘)、PT斷線告警、過電壓/欠電壓跳閘、不平衡電壓/電流保護;


 

35kV/10kV/

6kV母聯

AM6-B

兩進線備投/母聯備投/自適應備投、聯切備投、三段式過流保護(帶方向、復合電壓閉鎖)、PT斷線告警、過負荷聯切/告警、檢同期、合環保護;

 

五、結論

 

高壓電力綜合自動化系統的應用,為高壓電力系統的安全、可靠、高效運行提供了有力的保障。隨著技術的不斷發展,綜合自動化系統的功能將不斷完善,應用范圍也將不斷擴大,為電力系統的穩定運行和可持續發展做出更大的貢獻。

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