数字化变电站培训笔记

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个人一直认为数字化变电站的难点应该是光电流变、压变的研发与应用，这应该属于过程层范畴。数字化的流变、压变测量精度高、无饱和、无二次开路短路问题，从物理上应属于智能化的一次设备。而通过这次学习，我发现如何实现各种功能设备共享统一的信息平台，是非常关键的一个难点，也是值得需要二次工作人员去思考的一个问题。
GE的数字化变电站，是一个过程总线的解决方案，在信号采集方面仍旧沿用现有的常规的一次设备，它的核心技术是将一次设备与二次、三次设备之间联系的铜缆替换为数字光纤，从而为达到信息共享创造条件。由于应用光纤作为信息及信号的交换通道，所以在开关场就需设置将模拟量、开关量转换为数字信号的电子模块（合并单元BRICK），在控制室相应设置数据交换设备（光纤接线盘CROSS-CONNECT PATCH PANEL），将开关场传输过来的信号送至相应的功能设备以达到信息共享。从应用的成本上来看，前期投入成本应大于现有的模式，而如果考虑10年周期的总投入成本，据说是比现有模式要低，在这点上，本人表示怀疑。撇开成本，由于设计简化，图纸简单，个人觉得此方案的一大优点是可以间接解决现在二次图纸管理混乱的局面。其他优点还有：改造速度快，改造后二次回路免维护，降低二次负载从而提高了测量精度，提高二次工作人员安全性等。
1、BRICK图1是GE数字化变电站方案的核心元件BRICK，它的下方有4个航空插口，从右至左分别为：交流输入，节点和变送器输入，跳闸和控制输出，光纤通讯和直流电源。它仅进行数据采集和开关量输出，不进行任何数据处理。官方介绍BRICK用很高的速率采集数据，当收到保护发出的虚拟的采样格式信号后，自动改变物理采样点，由于BRICK的物理采样速率足够的高，使保护得到的采样数据和它所要求的采样速率能达到同步。
交流输入：两组交流（ABC相及零相，可以是4CT和4PT，也可以是8CT，4个完全独立的数字核输出，所有输入都可以提供给四个用户共享。）可以接入传统的CT、PT也可以是未来的OCT、OPT。
节点和变送器输入：18个开关量和3个模拟量（考虑到了非电气量通过变送器输出）。
跳闸和控制输出：4个固态继电器，2个C型继电器和1个双位置继电器。
光纤通讯和直流电源：通过光缆供电，110V或220V
传统模式的变电站，一次设备的二次端子通过铜缆先转接至开关端子箱、流压变端子箱等后再接至保护室。那GE的方案是如何将一次设备的信息量接至BRICK的呢？GE应用了转接端子，通过定做的电缆接至BRICK，如图2。
图3
BRICK将数字信号通过户外光纤传送至控制室内的光纤交叉接线盘（如图3），由它再通过户内光纤转接至所需的保护（如图4）或其他功能设备。光纤接线盘的另一个功能是为BRICK提供直流。
3、符合IEC61850的GE保护
关于GE方案应用方面的一些疑问1、当保护具有控制功能时，两套不同的保护同时覆盖一个BRICK，当控制信号矛盾或其中一套故障时，以哪套为准？
2、BRICK如何在功能上替代操作箱？
3、改扩建时，需要改变整站电压走向。
4、CT、PT户外铜缆是否存在干扰？当发生近端故障时，巨大的二次电流是否会影响到在一根电缆中的其它量，还有BRICK是否在大电流的冲击下仍旧可靠运行。
5、对于BRICK的直流如何配置？
6、户内外光缆的调试