、概述
隨著我國電力行業的發展及新技術的應用,智能變電站成為未來變電站的發 展趨勢,并將成為智能電網中的重要組成部分。智能變電站是建立在 IEC61850 協議規范基礎上,由智能化一次設備和網絡化二次設備分層構建,以實現變電站 內電氣設備間信息共享和互操作的現代化變電站。
HDJB-5000 儀器是一款手持式智能變電站光數字綜合測試儀,同時滿足智能變 電站間隔層設備(微機保護、自動裝置)、過程層設備(智能終端、合并單元) 等的報文分析及保護功能測試,完善的功能給您帶來智能變電站高效、測試新體 驗,是日常維護、檢測、調試、監控與分析設備運行狀態的必要工具。
1.2、裝置特點
1. 業內全新、高效、便捷的測試手段
替換復雜選擇輸出 SMV、GOOSE 控制塊的流程,通過選擇目標測試設備,儀 器直接輸出目標測試設備所需要的全部數據報文(IEC61850 SMV GOOSE)
2. 接口豐富規約齊備
產品具備 3 組 ST 光纖接口,3 種 LC 光纖接口,具備*擴展性。測試時IEC61850 9-2、9-1、9-2LE 由同一個光纖通道輸入,自適應數據幀格式;
3. 高精度、實時監控一次值與二次值
本系統采用高精度算法,實時監控、還原一次值與二次值
4. 功能完善,集中智能設備的全面以及兼容性測試、性能
產品功能模塊參考智能變電站測試方案進行設計,高覆蓋智能變電站運維、檢修、調試、監控等多方面使用場景
5. 穩定性好
產品可以長期穩定運行,經過 30*24 小時不間斷運行測試,硬件設計充分考 慮到各種運行條件,同時考慮到各種實驗異常情況并進行信息提示
6. 功能完備 SCD 解析軟件
SCD 解析軟件高速度解析 SCD 文件,并展示智能設備發布、訂閱塊信息,同 時具備 FTP 傳輸、SCD 檢測功能
7. 長時間續航能力
儀器具備穩定長時間續航能力,正常充滿點后,使用時間在 10 小時,滿足 長時間測試需要。
1.3、裝置特征
1.兼容多廠家的 IED 文件,支持 SCD 文件解析和檢測,并分析數據發布、訂閱 信息,簡化測試過程
2.支持 IEC61850-9-1/2、IEC60044-7/8(FT3 和 FT3 擴展) 、GOOSE、IRIG-B、 IEEE1588 等標準規約,可接入智能變電站過程層、間隔層之間任意網絡節點、 設備收發報文
3.數量多的對外接口,3 對 ST 接口(SFP),3 個 LC 接口,1 個電網口,同時 具備 wifi 模塊用以滿足用戶和保護邏輯驗證的多種需求
4.支持 SMV、GOOSE、IRIG-B、IEEE1588 報文監測,可對報文進行異常統計。 具備遙信、遙測量監測功能,遙測量采用表格、序量等方式進行監測
5.具備 GPS 校時信號輸出功能(IRIG-B),以進行設備校時測試
6.支持 IEC60044-7/8(FT3)采樣值報文收發功能,可選 2.5Mbps、5Mbps、10Mbps傳輸波特率
7.支持多種 SMV 報文采樣率設置,支持 GOOSE 心跳報文與變位報文間隔時間設 置
8.支持 IRIG-B 以及 IEEE 1588 對時方式,提供時間同步以及查看時鐘源時間 功能
9.支持測試光數字電壓、電流互感器、變壓器的極性測試
10.大屏幕圖形彩色液晶顯示、直觀友好的界面菜單,模塊化的操作屬性配置, 信息詳細直觀、按鍵操作方便易用
1.4、裝置技術參數
在額定 50Hz 的情況下,采樣值 SV 電壓測量精度優于 0.001%,相位精度優于0.001°;
采樣值 SV 電流精度優于 0.001%,相位精度優于 0.001°
接收 GOOSE 事件分辨率≤100us
畫面響應時間<100ms
遙測響應相應時間<100ms
遙信變位響應時間<100ms
頻率精度≤0.02Hz
實時監控刷新時間≤20ms
智能設備平均*時間(MTBF)≥100000 小時
系統平均*時間(MTBF)≥50000 小時
光口數量:3 對 LC 光口,3 組 ST 光口
光口參數值:LC 光口 1310nm ,ST 光口 850nm
裝置功耗:7.5w
裝置電源:8000Ma.H*3.7V*3
1.5、裝置執行標準
DL/T 860 系列標準《變電站通信網絡和系統》(即 IEC61850 系列標準)
DL/T 624-1997《繼電保護微機型實驗裝置技術條件》
GB/T20840.8-2007《互感器 第八部分:電子式電流互感器》
IEC62195《電力系統控制與相關通信 電力市場的通信》
IEC62210《數據與通信安全》
1.6、裝置工作環境
1、運行溫度:戶內安裝 ,環境溫度-25℃~+70℃;
2、環境濕度:空氣相對濕度不大于 100%(熱帶雨林高濕熱鹽霧氣候,非凝露);
3、高度:海撥高度不大于 4000 米;
4、大氣壓力:86~108kPa;
5、溫差:日氣溫大變化 40℃;
6、抗震能力:水平加速度不大于 0.4g,垂直加速度不大于 0.2g;
1.7、電磁兼容性
本儀器會運行于各種電壓等級變電站中,由于其電磁環境非常惡劣,故設備 要具備較強的可靠性及電磁兼容性,下面是對系統電磁兼容性的要求:
1.IEC255-21-1 《3 級高頻干擾試驗:2.5KV(1MHz/400KHz)》
2.IEC255-21-4 《快速瞬變干擾試驗》
3.IEC61000-4-2 《靜電放電抗干擾度試驗:3 級》
4.IEC61000-4-3 《輻射電磁場抗干擾度試驗:3 級》
5.IEC61000-4-4 《快速瞬變電脈沖群抗干擾度試驗:4 級》
6.IEC61000-4-5 《沖擊(浪涌)抗干擾度試驗》
7.IEC61000-4-6 《電磁場感應的傳導擾抗擾度試驗》
8.IEC61000-4-8 《工頻磁場的抗擾度試驗》
1.8、裝置硬件接口
完善的對外接口:
業內多的對外接口,不僅滿足對保護邏輯驗證的需要,同時兼顧功能擴展 性和穩定性。用以保證后續功能的升級和滿足用戶的多種需求。
接口說明
光口: 3 組 ST 光網口,光波長 1310nm
光串口:1 個 FT3 接收口,1 個 FT3 發送口(復用 B 碼發送口)、1 個 B 碼接收口, 接口類型 LC,多模光纖(支持 2.5M、5M、10M 波特率,光波長 850nm。
電網口:1 路百兆以太網接口,可用于和上位機通信,FTP 傳輸等
SD 卡接口:1 路外置 SD 卡
進行遠方監控的系統,它利用了站內的通道,可以實現:直流設備遠方監控、直流設備運行歷史查詢和設備運行異常的情況上報等功能。
電力系統中的直流電源部分由蓄電池組、充電設備、直流屏等設備組成。它的作用是:正常時為變電站內的斷路器提供合閘直流電源;故障時,當廠、站用電中斷的情況下為繼電保護及自動裝置、斷路器跳閘與合閘、載波通信、發電廠直流電動機拖動的廠用機械提供工作直流電源。它的正常與否直接影響電力系統的安全可靠運行。
過去,電力系統的各個變電站都有人值守,可以對直流設備的運行狀態進行定期檢查,因而可以及時發現并處理其出現的異常現象,保證變電站的安全穩定運行。目前,電力系統推廣無人值班變電站,雖然調度中心可以通過遠動通道獲取變電站運行情況的實時信息,但是對于直流部分只能得到少量的重要信息(包括:遙信量——充電機交流電源故障,充電機故障,直流絕緣接地,直流電源電壓異常;遙測量——控母電壓)。它不能反映直流系統運行的詳細信息,特別是它不能發現系統剛剛開始出現異常運行的情況,直到長期的異常運行發展為故障時才上發調度,此時,事故已經擴大。如果能在異常現象剛出現時就及時發現并及時處理,就可以避免異常情況擴大。所以需要設備維護人員對其進行定期檢查。此外,對直流設備運行的控制也是由維護人員進行現場操作的。變電站多,人員少,顯然無法保證按期按量完成。在這種情況下,直流監控系統應運而生。它的主要作用就是把各變電站的直流設備信息上送到監控中心,供其查詢,同時監控中心也可以向各站發送控制命令。這樣,維護人員不但可以在監控中心對直流設備進行遠方監控,還可以及時發現設備運行的不正常狀態,及時處理,而不等其發展演變成事故。所以,直流監控系統的建立,可以節省人力物力,提高工作效率。
1通道選擇目前,變電站上送調度中心的各種信息,如遙測、遙信、遙控、主要設備狀態和報警信息等,都是通過遠動通道傳輸的,這些信息對實時性的要求很高,不希望其它信息占用而使通道擁擠,影響調度的正常工作。所以直流設備的運行信息必須從另一個通道進行遠方傳送。目前,變電站中除遠動通道之外,還有一道,這個通道一般是作為工作人員現場工作時使用,以及其它輔助系統如安全報警系統必要時使用。通常此通道是處于閑置狀態,但又是必設的,所以可以用它作為直流監控系統的信息通道。
直流監控系統的數據信息量少,發送時占用通道時間短。這樣,可以在工作時撥通,占用通道,結束后掛掉,和其它系統分時地使用通道,從而保證各個系統的正常運行。
系統構成監控中心計算機通過 modem建立通信鏈路,互傳信息。這樣,監控中心計算機可以通過這個通信鏈路,采取各站監控器的信息,發送控制命令,各站監控器也可把每日定時運行數據和異常情況信息上報中心。系統包括3部分:監控器是前置機系統,負責設備數據的采集、運行狀態的控制和信息的上送;監控中心是后臺機系統,是基于 PC 機上運行的,它負責對所有變電站的監控器發送命令,接收其運行數據以及對數據進行處理和分析;兩者之間的數據通信依靠 modem 和。監控中心和監控器是一對多系統。光伏發電用光數字繼電保護測試儀智能變
3監控器設計.1監控器原理監控器是安裝在各變電站的一套系統,它采集各直流設備的運行狀態信息,對其進行控制,把各數據信息上送監控中心和其它監控單元。監控器用工控機設計,其 I/O 端口作輸入和輸出使用,它可直接從直流設備上采得測量量、狀態量以及蓄電池絕緣狀態等信息,也可以對直流設備進行控制和調節,如充電機的開關機動作、均充浮充改變、均浮充電壓的改變以及饋線的合斷等。另一方光伏發電用光數字繼電保護測試儀面,微機控制器通過 RS232 或 modem 方式把四遙信號上送到 RTU 或調度中心送到設備維護人員所在的監控中心。3.2監控器軟件設計監控器軟件由4個模塊組成:通信模塊,數據收發模塊,I/O