保密XX大学/学院智能变电站技术应用实验室规划方案目录配置表: (2)一、实验室建设思路 (2)二、实验室设备构成 (3)单台配置要求: (3)实训台参数要求: (4)合并单元功能要求: (5)数字化110kV线路保护装置参数要求: (5)数字化变压器保护装置参数要求: (7)数字化智能终端参数要求: (10)数字化智能组件参数要求: (10)智能网关功能要求: (10)数字化智能测试仪功能要求: (11)智能电网录波及网络记录装置功能要求: (12)智能电网一体化监控信息平台软件: (13)计算机: .............................................................................................................................................. 错误!未定义书签。
控制台: .............................................................................................................................................. 错误!未定义书签。
三、实验功能 (17)智能变电站技术应用实验室建设方案示意图,以实际交货为准配置表:序号名称参数数量单位1YZVSD-I智能变电站技术应用实训台包含光数字继电保护测试仪、智能电网录波及网络记录装置、数字化继电保护装置、数字化合并单元、数字化智能终端、数字化智能组件、智能网关、智能电网一体化监控信息平台软件、计算机。
8 套一、实验室建设思路为了实现社会的可持续发展与繁荣,为了改善电力系统的性能和环保,开发智能电网是绝对必要的,可以认为智能电网是历史发展的必然。
近年来,智能电网、智能变电站专业方向重点研究新技术及新设备的工程化应用,缺乏适用的测试和维护方面的规范,以及相应的测试方法、设备,没有相应的培训设备,无法有效的保证设计、工程实施、运行维护等环节的正确性和规范性。
智能变电站技术应用实训台提出基于数字化智能测试仪、合并单元、智能终端、数字化继电保护装置、网络设备、电力网信号仿真软件等设备和技术,组建包含智能电网输电、变电环节,实现对信息数字化、通信网络化、规约标准化的智能电网的全面物理模拟。
可实现数字化继电保护装置、合并单元、智能终端、通信及网络设备等设备的原理、配置、功能调试、接口、通信规约调试等内容;可对三层两网、通信及网络设备、IEC61850规约等内容进行学习、测试和研究分析;可进行智能变电站故障复现;可完成各类智能设备的检修、维护实训。
二、实验室设备构成通过对能变电站实验建设,建立二次系统设备及网络的培训平台,提高智能电网设备的互操作性,加快加深对智能电网、智能变电站及其技术的理解和实操能力,实验室也可作为相关工作人员和技术人员的培训和研究平台。
同时智能电网发展会不断有新需求和新技术研究,可在本项目的研究成果基础上开展前期技术积累与实践工作,为后续应用做好技术储备,提升专业人员对智能电网建设的认识,进一步提高专业人员的业务能力,培养一批适应智能电网建设的复合型人才。
实验室规模根据实际需求按照典型智能变电站设计,配置主要常用设备,设备数量不大,但涉及全面,能够对智能电网整体组成、实现方式、完成功能进行全面学习,配置的检测工具和设备易用、便捷的检测功能,能对各二次设备的模型、通信服务及功能进行检测和分析。
设备入口均设有漏电保护器。
整个实验系统控制电源(包括继电器辅助电压)均采用安全电压以内的直流24V电源。
实验信号要求按照电力系统二次标准输出,且严格控制输出功率,杜绝触电隐患。
单台配置要求:要求单台包含1台实训台、1台计算机、1台控制台、1台数字化110kV线路保护装置、1台数字化变压器保护装置1台数字化合并单元、1台数字化智能终端、2台数字化智能组件、1台智能网关、1台数字化智能测试仪、1台智能电网录波及网络记录装置。
实训台参数要求:1) 屏体规格:1800mm*600mm*1500mm (高×宽×长)。
2) 环境条件:环境温度:-20 ~+50℃相对湿度:月平均不大于90%。
最大相对湿度:95%,机壳表面无凝露。
平均相对湿度:55%海拔高度:<3000m抗震烈变:<8级无火灾、爆炸及化学等腐蚀性气体。
3) 配备安装二次辅助设备(按钮、转换开关、指示灯)。
面板区域划分明确、至少包括主结线图、操作控制、网络设备、过程层设备、间隔层设备等几个区域。
4) 喷涂:所有的喷涂在机械振动以及热和油的作用下均不会出现划痕或变软,喷涂的颜色根据站内其它屏柜颜色情况再定。
5) 铭牌:置于屏面和屏内明显位置;柜上所有插件、信号灯及其辅助元件都用中文标明其用途及名称。
6) 柜内的布线及端子:布线整齐、清晰、美观,导线绝缘良好,无损伤,电流回路截面不小于2.5mm2和1000V耐压绝缘绞线,其它回路截面不小于1.5mm2和1000V耐压绝缘绞线。
设备接线端部均标明其回路编号,编号正确,字迹清晰且不易褪色。
接线端子每侧接线为一根。
一般设备的接线端子牢固可靠,端子导电体由抗氧化的铜质材料制造。
屏内设有专用接地铜排。
接地考虑到设备间的压差和噪音,屏和设备配有接地端子。
7) 操显、模拟断路器、合并单元、智能终端、数字化继电保护装置、光数字继电保护测试仪、智能电网录波及网络记录装置均安装于此屏上。
8) 主结线图采用丝印方式印刷于屏体上,主结线图至少包含110kV进线、110kV 母线、110kV/10kV变压器、10kV母线、电压互感器、接地刀、断路器、隔离刀闸、避雷器、出线,组成一个简单的变电站模型。
9) 主结线图上模拟断路器、隔离刀闸、接地刀均采用现场标准双色指示灯,由操作机构控制。
至少包含3个模拟断路器、7个隔离刀闸、7个接地刀闸。
10) 操作控制开关独立布置于主结线图上方,方便操作。
模拟断路器由自复位转换开关控制,同时接受保护装置和操作主机远程跳合闸控制。
隔离刀闸、接地刀由自锁切换开关手动控制。
合并单元功能要求:合并单元的功能主要是将互感器输出的电压、电流信号合并,输出同步采样数据,并为互感器提供统一的输出接口,使不同类型的互感器于不同类型的二次设备之间能够互相通信。
间隔合并单元用于线路、变压器和电容器等间隔电气量的采集,只发送本间隔的电气量数据。
一般包括三相电压Uabc,三相保护电流Iabc、三相测量用电流I、同期电压UL、零序电压U0、零序电流I0。
对于双母线接线的间隔,合并单元根据本间隔隔离开关的位置,自动实现电压切换的功能。
母线合并单元一般采集母线电压或者同期电压,在需要电压并列时,可通过软件自动实现个母线电压的并列。
本实训方案中,分别配置间隔合并单元和母线合并单元。
参数要求:结构尺寸:约210mm×250mm×178mm;正常工作温度:-20~60℃;工作电源:交流220V;允许偏差:-10%~+10%;不大于50W;组网口:自带2路光纤以太网,用于通过交换机连接SMV/GOOSE网;点对点口:配置多路光网口(不低于8路),支持IEC61850-9-2协议;至少配置一路数据输入接口:光纤接口。
用于接收电力网信号仿真软件所传输的数据。
至少配置一路数据输出接口:光纤接口。
用于与GOOSE网络连接。
数字化110kV线路保护装置参数要求:机箱结构尺寸:210mm×250mm×178mm(4U机箱)。
正常工作温度:0~40˚。
贮存及运输:-25~70˚。
1 功率消耗交流电流回路:<1V A/相;交流电压回路:<0.5V A/相直流电源回路:<15W/装置(正常工作时);2 电源条件装置正常使用对电源条件要求:交流允许波动范围:±10%3 装置过载能力交流电流回路:长期接通20 A; 热稳定100A/10S; 动稳定250A/10ms交流电压回路:1.5倍直流电源回路:1.2倍4 测量精度电流精度:0.1~6A,0.5%;6~100A,1%电压精度:6~120V,0.5%, 2~6V或120~150V,1%有功功率:1%有功功率:2%有功电度:取决于脉冲表精度或1%无功电度:取决于脉冲表精度或2%频率:±0.01Hz5 定值精度(按整定范围,步长,精度顺序列出)电流定值:0~99.99A 0.01A ±5%电压定值:0~150V 0.01V ±5%零序电流:0.01~1A 0.01A ±5%频率定值:45.50~50Hz 0.01Hz ±3%时限定值:0.01~99.99S 0.01S <0.1S,误差<±20ms; >0.1S,误差<±30%;6 工频耐压及抗电磁干扰性能绝缘电阻:1100MΩ/2500V耐压测试:2.0kV/50Hz/1min共模:2.5kV/1MHz/2S差模:1.0kV/1MHz/2S辐射电磁场干扰:30~500MHz 10V/m静电电场干扰:Ⅳ级15000V快速瞬变干扰:±2kV7 装置固有动作时间从故障发生到保护跳闸或发出报警信号:27ms输出接点容量:DC 220V/5A功能要求:完备的保护、测量、控制、通讯功能支持IEC61850-9-2 和IEC61850-9-2LE 采样值报文格式支持IEEE1588(IEC61588)和IRIG-B高精度同步对时不低于7英寸彩色大屏。
整组动作时间:差动保护:不大于30ms距离Ⅰ段(0.7倍整定值)动作时间:不大于30ms零序过流Ⅰ段:不大于25ms相过流Ⅰ段:不大于40ms数据标准:DL/T 860.92(IEC61850)组网及点对点信号:点对点或组网模式下的GOOSE开入开出采样模式:数字采样和GOOSE开入开出;对时方式:IRIG-B、IEEE1588等。
1 线路保护a)接地距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段、加速段整定范围:0.00~99.99Ω,级差0.01Ω,误差不超过±5%;相间距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段整定范围:0.00~99.99Ω,级差0.01Ω,误差不超过±5%;b)时间元件整定范围:接地距离、相间距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段、加速段:0.00~9.99S,级差0.01S,误差不超过±1%;2 零序电流保护a)零序电流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段整定范围:0.00~99.99A,级差0.01A,误差不超过±5%;b)时间元件整定范围:零序电流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段:0.00~9.99S,级差0.01S,误差不超过±1%;3 三相一次重合闸a)重合闸延时整定范围:0.00~9.99S,级差0.01S,误差不超过±1%;数字化变压器保护装置参数要求:机箱结构尺寸:210mm×250mm×178mm(4U机箱)。