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2021年4月30日

智能變配電系統(tǒng)實驗開發(fā)平臺,智能變配電系統(tǒng)實驗開發(fā)設(shè)備

SBPD-2型智能變配電系統(tǒng)實驗開發(fā)平臺

一、產(chǎn)品概述

智能變配電系統(tǒng)實驗開發(fā)平臺是根據(jù)根據(jù)高等教育的改革方向，培養(yǎng)應(yīng)用型高技能人才的戰(zhàn)略思想，依托工業(yè)用電領(lǐng)域變配電系統(tǒng)為載體，體現(xiàn)現(xiàn)代智能變配電系統(tǒng)的功能和特點，并針對高等院校對電氣工程應(yīng)用和創(chuàng)新實驗教學的實際需要而專門研制的綜合性實驗平臺。涉及電氣設(shè)備、電氣測量、計量、微型機繼電保護、無功補償、信息處理、計算機控制等多種技術(shù)的綜合應(yīng)用，為各高等院校電氣工程及其自動化、自動化等相關(guān)專業(yè)提供教學與工程設(shè)計的實驗平臺，輔助實現(xiàn)科研創(chuàng)新。

二、產(chǎn)品特點

1.模塊化：可根據(jù)不同的教學科研需求組合不同的模塊搭建不同的實驗平臺/開發(fā)系統(tǒng)。

2.開放性：軟件和硬件部分資源開放，可開展探究、創(chuàng)新型實驗教學。

3.可靠性高:為了保證本產(chǎn)品實驗教學效果及確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，要求投標時提供省級以上部門出具的產(chǎn)品檢測報告，帶原件備查。

4.規(guī)范性高：為了防止出現(xiàn)"三無產(chǎn)品"，交貨時提供設(shè)備制造廠商名稱、商標及出廠合格證等齊全的相關(guān)信息。

三、技術(shù)性能

1.輸入電源：三相四線AC380V±10% 50Hz

2.裝置容量：＜3kVA

3.外形尺寸：2000×600×2000mm（一次模擬屏）

1000×600×2000mm（繼電保護控制柜）

四、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和組成

智能變配電系統(tǒng)實驗/開發(fā)平臺構(gòu)建了一個110kV變配電所物理模型，智能變配電一次系統(tǒng)配置參照110kV變配電所，智能變配電二次系統(tǒng)配置有所簡化，僅根據(jù)賽項需求配置。同時，還配置了上位機監(jiān)控系統(tǒng)。為了安全，變配電所進線110kV電壓擬采用民用380V電壓模擬。

4.1智能變配電一次系統(tǒng)

4.1.1 一次主接線

一次主接線為110kV側(cè)兩路進線，雙母帶聯(lián)絡(luò)，經(jīng)三繞組變壓器降壓為10kV，10kV側(cè)單母分段，分為四段母線，每段母線帶一路或兩路出線，合計6路出線。

4.1.2 一次模擬單元

一次模擬單元包括變壓器、斷路器（俗稱"開關(guān)"）、隔離開關(guān)（俗稱"刀閘"）、線路、電容器、電流互感器和電壓互感器。

4.2 智能變配電二次系統(tǒng)

4.2.1 測量單元

測量單元包括多功能諧波表、智能溫濕度控制儀和指針式電壓電流表。多功能諧波表可測量110kV進線、10kV I#母線、10kV II#母線、10kV III#母線和10kV IV#母線的三相電壓、電流、有功、無功以及電壓和電流31次諧波，具有通信功能，可上送測量電量；智能溫濕度控制儀，可測量1#主變和2#主變的溫度和濕度，具有通信功能，可上送測量值；指針式電壓電流表用于輔助指示其他相關(guān)節(jié)點

4.2.2 自動控制單元

自動控制單元包括誤操作聲光報警、誤操作記錄、開關(guān)控制PLC等。誤操作記錄是累計誤操作次數(shù)，設(shè)有"清零"鍵，可根據(jù)需要清零；開關(guān)控制PLC是基于可編程控制器（PLC）采集斷路器和隔離開關(guān)的當前狀態(tài)并控制斷路器和隔離開關(guān)的分合。當誤操作斷路器或隔離開關(guān)，可聲光報警或閉鎖相應(yīng)斷路器或隔離開關(guān)。

4.2.3 繼電保護單元

繼電保護單元包括1#微機線路保護裝置（110kV側(cè)線路后備保護）、微機變壓器差動保護（1#主變差動保護）、1#微機變壓器后備保護（1#主變高壓側(cè)后備保護）、2#微機變壓器后備保護（1#主變低壓II側(cè)后備保護）和綜合保護裝置（10kV側(cè)），各保護裝置基本功能如下：

（1）微機線路保護裝置：具有電流速斷，過電流，電流反時限，零序過流保護，負序電流保護和低電壓保護等功能。

（2）微機變壓器差動保護：具有差動保護、電流速斷保護和重瓦斯保護等功能。

（3）微機變壓器后備保護：具有電流速斷，過電流，電流反時限，零序過流保護，復合電壓啟動過電流保護和低電壓啟動過電流保護等功能。

（4）綜合保護應(yīng)具有線路保護功能，電容器保護功能和變壓器后備保護功能,線路保護功能為三段式相間電流保護，三段式零序保護，低頻保護，低壓保護，重合閘等；電容器保護功能為三段式相間電流保護，不平衡電流保護，不平衡電壓保護等；變壓器后備保護功能為三段式電流保護，反時限電流保護，非電量保護等。

各保護裝置還具有以下通用功能：

（1）實時測量電壓、電流電量，測量精度0.2級。

（2）在線修改存儲各種保護整定值

（3）故障自診斷、自閉鎖和自恢復。裝置內(nèi)部故障，能自動報警，并明確故障部位，關(guān)鍵部位故障，應(yīng)自動閉鎖保護出口。

（4）設(shè)有通信接口，可發(fā)送保護定值、事件報告和自檢報告等。

4.2.4通信網(wǎng)絡(luò)

通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，分為間隔層和站控層，間隔層和站控層采用IEC61850協(xié)議通信。間隔層的設(shè)備主要為智能儀表、微機繼電保護、開關(guān)控制PLC、仿真單元以及規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置；站控層的設(shè)備主要為監(jiān)控主機。監(jiān)控主機作用是通過內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)和規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置通信，獲得所采集的模擬量和開關(guān)量以及繼電保護等相關(guān)信息，這些相關(guān)信息的處理是通過智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)。為了保證信息可靠傳輸，監(jiān)控主機采用工控機。

4.3 智能變配電監(jiān)控管理系統(tǒng)

（1）數(shù)據(jù)采集與處理（SCADA）功能

具體包括各段母線電壓、線路電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等電量采集顯示，并形成報表；智能變配電一次系統(tǒng)設(shè)備斷路器、隔離開關(guān)狀態(tài)、有載調(diào)壓變壓器分接頭的位置、運行告警信號燈采集顯示，并形成報表；對采集的電壓、電流等電量不斷進行越限監(jiān)視；可對斷路器、隔離開關(guān)進行分閘、合閘操作，具有防誤操作的報警或閉鎖措施；調(diào)節(jié)變壓器分接頭位置以及對無功補償電容進行投、切控制。

（2）繼電保護功能

可實現(xiàn)遠方查詢定值、保護功能投退情況；可實現(xiàn)遠方保護定值修改；可實現(xiàn)遠方保護投退命令；能自動記錄保護動作前后有關(guān)的故障信息，包括短路電流、故障發(fā)生時間等。

（3）事件順序記錄及事故追憶

事件順序記錄就是對繼電保護、斷路器等正在事故時動作的先后順序自動記錄。記錄事件發(fā)生的時間可精確到毫秒級，并能通過液晶顯示器顯示；事故追憶是對一些主要模擬量可在事故前后一段時間內(nèi)作連續(xù)測量記錄。