Status pangembangan lan tren otomatisasi gardu induk terintegrasi

Gardu kasebut minangka tautan sing penting lan penting ing sistem tenaga. Iku tanggung jawab kanggo tugas abot konversi daya lan redistribution daya, lan muter peran nemtokake ing operasi ekonomi saka kothak daya. Kanggo nambah tingkat operasi sing stabil saka gardu, nyuda biaya operasi lan pangopènan, nambah keuntungan ekonomi, lan nyedhiyakake layanan energi listrik sing berkualitas kanggo pangguna, teknologi otomatisasi lengkap kanggo gardu wis wiwit muncul lan wis digunakake kanthi akeh.

Automasi gardu sing komprehensif yaiku nggunakake teknologi komputer lan teknologi komunikasi modern menyang peralatan sekunder gardu (kalebu kontrol, sinyal, pangukuran, proteksi, piranti otomatis lan piranti remot kontrol, lan sapiturute), lan ngleksanakake pemantauan lan pangukuran otomatis saka gardu liwat. kombinasi fungsional lan kontrol lan koordinasi desain sing dioptimalake, uga sistem otomatisasi lengkap kayata komunikasi pengiriman. Nyadari otomatisasi gardu induk bisa nambah tingkat operasi ekonomi jaringan listrik, nyuda investasi infrastruktur, lan nyedhiyakake sarana kanggo promosi gardu sing ora dijaga. Perkembangan teknologi komputer, teknologi informasi lan teknologi jaringan kanthi cepet nyebabake kemajuan teknologi otomatisasi komprehensif ing gardu induk. Ing taun-taun pungkasan, kanthi pangembangan sistem pangukuran listrik digital (kayata trafo fotoelektrik utawa trafo elektronik), peralatan listrik cerdas lan teknologi komunikasi sing gegandhengan, sistem otomatisasi gardu induk wis maju menyang digitalisasi.

I. Fungsi utama sistem otomatisasi terpadu gardu induk

Fungsi dhasar sistem otomatisasi terpadu gardu induk dibayangke ing fungsi enem subsistem ing ngisor iki:

1. Subsistem monitoring;

2. Subsistem proteksi relay;

3. Tegangan lan daya reaktif subsistem kontrol komprehensif;

4. Low-frequency load shedding kontrol subsistem saka sistem daya;

5. Subsistem kontrol switching otomatis siyaga sumber daya;

6. Subsistem komunikasi.

Bagian iki relatif sugih ing isi, lan ana akeh dokumen sing njlèntrèhaké ing rinci, supaya artikel iki ora bakal rinci.

II. Sistem otomatisasi gardu induk tradisional

1. Struktur sistem

Saiki, struktur sistem otomatisasi gardu induk terintegrasi ing omah lan ing luar negeri diklasifikasikake dadi telung jinis ing ngisor iki adhedhasar ide desain [1]:

(1) Terpusat

Gunakake komputer saka macem-macem gelar kanggo nggedhekake sirkuit antarmuka peripheral sing, tengah ngumpulake analog, ngoper lan informasi digital saka gardu, nindakake Processing terpusat lan petungan, lan ngawasi microcomputer lengkap, pangayoman microcomputer lan sawetara fungsi kontrol otomatis. Ciri-cirine yaiku: syarat kinerja komputer sing dhuwur, skalabilitas lan maintainability sing ora apik, lan cocok kanggo gardu medium lan cilik.

(2) Disebarake

Dibagi miturut obyek sing diawasi utawa fungsi sistem gardu, sawetara CPU bisa digunakake bebarengan, lan teknologi jaringan utawa cara serial digunakake kanggo ngleksanakake komunikasi data antarane CPU. Sistem mbagekke gampang kanggo nggedhekake lan njaga, lan Gagal lokal ora mengaruhi operasi normal saka modul liyane. Mode iki bisa digunakake kanggo klompok layar terpusat utawa panglompokan layar pamisah nalika instalasi.

(3) Distribusi desentralisasi

Saben akuisisi data, unit kontrol (unit I / O) lan unit proteksi ing lapisan teluk dipasang sacara lokal ing kabinet switch utawa cedhak peralatan liyane. Saben unit bebas saka siji liyane lan mung disambungake liwat jaringan komunikasi lan disambungake menyang unit pangukuran lan kontrol tingkat gardu utama. komunikasi. Fungsi sing bisa rampung ing tingkat teluk ora gumantung ing jaringan komunikasi, kayata fungsi pangayoman. Jaringan komunikasi biasane serat optik utawa pasangan bengkong, sing ngompres peralatan sekunder lan kabel sekunder kanthi maksimal, ngirit investasi konstruksi teknik. Instalasi bisa uga disebarake ing saben kompartemen, utawa bisa dadi terpusat utawa hirarkis klompok layar ing kamar kontrol. Sampeyan uga bisa dadi siji bagean ing kamar kontrol lan sisih liyane kasebar ing kabinet ngalih.

2. Masalah sing ana

Sistem otomatisasi terpadu gardu wis entuk asil aplikasi sing apik, nanging ana uga kekurangan, utamane sing dibayangke ing: 1. Ijol-ijolan informasi antarane primer lan sekunder isih terus mode kabel kabel tradisional, sing biaya dhuwur lan ora trep ing konstruksi lan pangopènan; 2. Bagean pangumpulan data sekunder akeh diulang, sing mbuwang sumber daya; 3. Standarisasi informasi ora cukup, enggo bareng informasi kurang, macem-macem sistem urip bebarengan, lan interkoneksi antarane piranti lan antarane piranti lan sistem angel, mbentuk pulo informasi lan nggawe angel kanggo informasi ditrapake kanthi lengkap; 4. Nalika ana kacilakan, akeh informasi weker acara bakal katon, kurang mekanisme nyaring efektif, kang interferes karo paukuman bener saka fault dening operator on-tugas.

III. Gardu digital

Gardu digital minangka tahap sabanjure ing pangembangan otomatisasi gardu. "Rencana Pengembangan Ilmu Pengetahuan lan Teknologi" "Rencana Pangembangan Ilmu lan Teknologi" "Rencana Lima Tahun Kesebelas Perusahaan Daya Grid" wis jelas nyatakake yen ing periode "Rencana Lima Taun Kesebelas", gardu digital bakal ditliti lan stasiun demonstrasi bakal dibangun. 2, lan saiki ana gardu digital. Rampung lan dileksanakake, kayata Fuzhou Convention and Exhibition Transformation 110 kV digital gardu.

1. Konsep gardu digital

Gardu digital nuduhake gardu ing ngendi proses pengumpulan, transmisi, pangolahan, lan output informasi rampung digital. Karakteristik dhasar yaiku peralatan cerdas, jaringan komunikasi, lan operasi lan manajemen otomatis.

Gardu digital duwe fitur utama ing ngisor iki:

(1) Peralatan utama cerdas

Peralatan utama sing cerdas kayata trafo elektronik lan saklar cerdas (utawa saklar tradisional kanthi terminal cerdas) nggunakake output digital. Piranti utama lan piranti sekunder ngganti nilai sampling, jumlah status, perintah kontrol lan informasi liyane liwat transmisi serat optik informasi sing dikodekake kanthi digital.

(2) Jaringan peralatan sekunder

Jaringan komunikasi digunakake kanggo ijol-ijolan informasi kayata nilai analog, nilai switching, lan perintah kontrol antarane piranti sekunder, lan kabel kontrol diilangi.

(3) Otomasi sistem manajemen operasi

Sistem otomatisasi kayata sistem analisis kesalahan otomatis, sistem pemantauan status kesehatan peralatan lan sistem kontrol sing diprogram kudu dilebokake kanggo nambah tingkat otomatisasi lan nyuda kesulitan lan beban kerja ing operasi lan pangopènan.

2. Karakteristik teknis utama gardu digital

(1) Digitalisasi pangumpulan data

Tandha utama gardu digital yaiku nggunakake sistem pangukuran listrik digital (kayata trafo fotoelektrik utawa trafo elektronik) kanggo ngumpulake paramèter listrik kayata arus lan voltase 3 kanggo entuk isolasi listrik sing efektif saka sistem primer lan sekunder lan nambah. sawetara pangukuran jumlah listrik lan nambah akurasi pangukuran, saéngga nyedhiyakake basis kanggo mujudake transformasi saka redundansi piranti gardu konvensional menyang redundansi informasi lan aplikasi integrasi informasi.

(2) Distribusi hirarki sistem

Pangembangan sistem otomatisasi gardu induk wis ngalami transisi saka terpusat menyang distribusi. Umume sistem otomasi gardu distribusi hierarki generasi kapindho nggunakake teknologi komunikasi jaringan sing diwasa lan protokol interkoneksi mbukak, sing bisa ngrekam informasi peralatan kanthi luwih lengkap lan Ngapikake kacepetan respon sistem. Struktur sistem otomatisasi gardu digital bisa dipérang dadi rong kategori, yaiku peralatan primer cerdas lan peralatan sekunder jaringan; babagan struktur logis, bisa dipérang dadi "lapisan proses" lan "lapisan teluk" miturut definisi standar komunikasi IEC61850. "," lapisan kontrol stasiun" telung tingkat. Komunikasi jaringan kacepetan dhuwur digunakake ing lan antarane saben tingkat.

(3) Jaringan interaksi informasi lan integrasi aplikasi informasi

Gardu digital nggunakake daya rendah, trafo anyar digital tinimbang trafo konvensional kanggo langsung ngowahi tegangan dhuwur lan arus dhuwur dadi sinyal digital. Ijol-ijolan informasi dumadi antarane piranti ing situs liwat jaringan kacepetan dhuwur. Piranti sekunder ora duwe antarmuka I/O kanthi fungsi duplikat. Piranti fungsional konvensional dadi modul fungsional logis kanggo entuk enggo bareng data lan sumber daya. Saiki, IEC61850 wis ditemtokake sacara internasional minangka standar komunikasi otomatisasi gardu.

Kajaba iku, gardu digital nggabungake informasi lan ngoptimalake fungsi piranti sistem sekunder asli sing kasebar, saengga bisa kanthi efektif ngindhari duplikasi konfigurasi hardware ing pemantauan, kontrol, perlindungan, ngrekam kesalahan, pangukuran lan piranti pangukuran masalah gardu konvensional kayata. amarga ora nuduhake informasi lan biaya investasi sing dhuwur.

(4) Operasi peralatan cerdas

Sistem sekunder pemutus sirkuit voltase dhuwur anyar digawe nggunakake mikrokomputer, teknologi elektronika daya lan sensor anyar. Intelijen sistem pemutus sirkuit diwujudake dening sistem sekunder sing dikontrol mikrokomputer, IED lan piranti lunak cerdas sing cocog. Pangreksan lan kontrol printah bisa liwati. Jaringan serat optik tekan sistem sirkuit sekunder saka gardu ora konvensional, mbisakake antarmuka digital kanthi mekanisme operasi pemutus sirkuit.

(5) Status pangopènan peralatan

Ing gardu digital, data status operasi kothak daya lan informasi fault lan tumindak saka macem-macem piranti IED bisa èfèktif dipikolehi kanggo entuk ngawasi efektif saka operasi lan status loop sinyal. Meh ora ana unit fungsional sing ora diawasi ing gardu digital, lan ora ana titik wuta ing koleksi karakteristik status peralatan. Strategi pangopènan peralatan bisa diganti saka "pangopènan biasa" peralatan gardu konvensional dadi "pangopènan kondisional", saéngga ningkatake kasedhiyan sistem kasebut.

(6) Prinsip pangukuran LPCT lan tampilan instrumen inspeksi

Kaya sing wis kasebut sadurunge, LPCT sejatine minangka trafo arus elektromagnetik kanthi karakteristik output daya sing sithik. Ing standar IEC, iki kadhaptar minangka wujud implementasi trafo arus elektronik, sing makili trafo arus elektromagnetik. Arah pangembangan kanthi prospek aplikasi sing wiyar. Wiwit output LPCT umume diwenehake langsung menyang sirkuit elektronik, beban sekunder relatif cilik; inti iku umume digawe saka bahan Highly permeable magnetik kayata alloy microcrystalline, lan akurasi pangukuran bisa ketemu karo salib-bagean inti cilik (ukuran inti). syarat.

(7) Pemadatan struktur sistem lan standarisasi pemodelan

Sistem pangukuran listrik digital nduweni karakteristik ukuran cilik lan bobot entheng. Bisa digabungake menyang sistem switchgear cerdas, lan kombinasi fungsional lan tata letak peralatan bisa dioptimalake miturut konsep desain mekatronik gardu. Ing gardu voltase dhuwur lan voltase ultra-dhuwur, unit I / O piranti proteksi, piranti pangukuran lan kontrol, perekam kesalahan lan piranti otomatis liyane minangka bagean saka peralatan cerdas utama, nyadari desain IED sing cedhak proses; ing substations medium lan kurang voltase Piranti pangayoman lan ngawasi bisa miniaturized, kompak lan rampung diinstal ing kabinet switch.

IEC61850 netepake standar model kanggo sistem tenaga lan nemtokake model informasi sing manunggal lan standar lan model ijol-ijolan informasi kanggo sistem otomatisasi gardu induk. Wigati utamane digambarake kanggo nyadari interoperabilitas piranti cerdas, nyadari enggo bareng informasi ing gardu lan nyederhanakake konfigurasi pangopènan sistem lan implementasi proyek.

3. IEC61850 standar

IEC61850 minangka seri standar kanggo "Jaringan Komunikasi Substation lan Sistem" sing dirumusake dening klompok kerja TC57 Komisi Elektroteknik Internasional. Iki minangka referensi standar internasional kanggo sistem otomatisasi gardu induk adhedhasar platform komunikasi jaringan. Iki uga bakal dadi standar kanggo sistem tenaga saka pusat pengiriman menyang gardu, ing gardu, lan sistem distribusi. Standar komunikasi kanggo sambungan lancar otomatisasi listrik uga bakal dadi standar komunikasi kontrol industri kanggo platform komunikasi jaringan universal.

Dibandhingake karo sistem protokol komunikasi tradisional, sacara teknis IEC61850 nduweni fitur sing luar biasa ing ngisor iki: 1. Gunakake teknologi pemodelan berorientasi obyek; 2. Gunakake sistem sing disebarake lan dilapisi; 3. Gunakake Antarmuka Layanan Komunikasi Abstrak (ACSI) lan pemetaan layanan komunikasi khusus teknologi SCSM; 4 nggunakake teknologi MMS (Manufacture Message Specification); 5 nduweni interoperabilitas; 6 nduweni arsitektur sing berorientasi mangsa ngarep.

VI. Kesimpulan

Aplikasi sistem otomatisasi gardu induk ing negara kita wis entuk asil sing signifikan lan nduwe peran penting kanggo ningkatake tingkat operasi ekonomi jaringan listrik. Saiki, kanthi terus berkembang teknologi anyar, gardu digital muncul. Dibandhingake karo gardu tradisional, gardu digital nduweni kaluwihan ing ngisor iki: nyuda kabel sekunder, ningkatake akurasi pangukuran, ningkatake keandalan transmisi sinyal, ngindhari masalah kayata kompatibilitas elektromagnetik, overvoltage transmisi lan grounding rong titik sing disebabake kabel, lan ngrampungake masalah ing antarane peralatan. Masalah interoperabilitas, macem-macem fungsi gardu bisa nuduhake platform informasi terpadu, ngindhari duplikasi peralatan, lan luwih ningkatake tingkat operasi lan manajemen otomatis. Gardu digital minangka arah pangembangan teknologi otomatisasi gardu.

Weshine Electric Manufacturing Co., Ltd.