变电站仿真对象及范围.doc
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1、变电站仿真系统技术规范 1 目目 录录 1 1变电站仿真对象及范围变电站仿真对象及范围3 1.1变电站仿真对象3 1.1.1500kV变电站.3 1.1.2220kV变电站.5 1.1.366kV变电站.7 1.2变电站仿真范围8 1.2.1控制及保护系统(虚拟表盘)8 1.2.2一次设备及其就地操作系统8 1.3变电站主要设备仿真10 1.3.1主变压器10 1.3.2配电装置10 1.3.3继电保护及自动装置10 1.3.4综合自动化仿真11 1.3.5中央信号系统11 1.3.6同期装置11 1.3.7直流系统12 1.3.8站用电系统12 2仿真系统功能仿真系统功能12 2.1日常操作
2、、监视培训13 2.1.1监盘和抄表13 2.1.2操作培训13 2.1.3巡视检查培训14 2.2事故处理培训14 2.3三维交互式虚拟现实场景仿真18 2.3.1一次设备19 2.3.2二次设备20 2.4培训评价考核系统功能21 2.4.1学员管理系统21 2.4.2培训评价考核系统功能21 2.5教练员台功能22 2.5.1冻结/解冻.22 变电站仿真系统技术规范 2 2.5.2故障设置功能22 2.5.3培训计划、培训教案生成系统功能22 2.5.4系统状态监视23 2.5.5事件管理23 2.5.6事件记录23 2.5.7系统负荷有功调整23 2.5.8操作记录、事故记录、故障打印
3、23 2.5.9五防措施投/切.23 2.6学员机功能23 变电站仿真系统技术规范 3 1 1变电站仿真对象及范围变电站仿真对象及范围 变电站仿真以东北地区现有的变电站为基础,建设 500kV、220kV、66kV 三种电压等级的变电站仿真系统,具体如下: 1.1 变电站仿真对象变电站仿真对象 1.1.1500kV 变电站变电站 1.1.1.1电气主接线电气主接线 变电站仿真系统技术规范 4 1.1.1.2保护及自动装置配置保护及自动装置配置 1 1 主变压器保护装置主变压器保护装置 主变保护采用南京自动化设备总厂生产的 WBZ500H 微机型变压器保护 装置。 2 2 500kV500kV
4、母线保护母线保护 500kV 母线配置 RED-521(1MRK 003 001-BA)保护(母差)和 RCS- 915E(母差)两套母差保护,500kV 母线配置 RED-521(1MRK 003 001- BA)保护(母差)和 RCS-915E(母差)两套母差保护。 2 2 500kV500kV 线路保护线路保护 500kV 线路保护每条线分别保护配置为:RCS-931 保护、CSL-101A 保护、 RCS-925 过压保护; RCS-931 保护、PSL-602A 保护、RCS-925 过压保护;LFP- 901 保护、CSL-101A 保护、LFP-925 过压保护;RCS-931A
5、 保护、CSC-101C 保护、 RCS-925A 过压保护;RCS-931A 保护、CSC-101C 保护、RCS-925A 过压保护。 3 3 500kV500kV 开关保护及重合闸装置开关保护及重合闸装置 500kV 开关保护由 RCS-921 保护及 CZX-22R1 型操作继电器装置组成。 4 4 220kV220kV 线路保护及重合闸装置线路保护及重合闸装置 220kV 线路一部分采用 RCS-901、RCS-902 保护,开关采用 RCS-923 保护; 另一部分线采用 RCS-931、RCS-902、RCS-925 保护,开关保护采用 RCS-923 保 护。线路保护配置有 F
6、OX-40F 型继电保护光纤通讯接口装置、MUX-2M 继电保护 信号数字复接接口装置及 LFX-912 型高频保护收发信机,构成光纤、载波通道。 5 5 220kV220kV 母线保护母线保护 220kV 母线采用 WMZ-41A 保护和 RCS-915AS 保护。 6 6 电抗器(电容器)保护装置电抗器(电容器)保护装置 电抗器保护采用 7SJ63 测控一体保护。 7 7 站用变压器保护装置站用变压器保护装置 变电站仿真系统技术规范 5 采用 7SJ63 测控一体保护保护。 变电站仿真系统技术规范 6 1.1.2220kV 变电站变电站 1.1.2.1电气主接线电气主接线 变电站仿真系统技
7、术规范 7 1.1.2.2保护及自动装置的配置保护及自动装置的配置 1 1 主变压器保护装置主变压器保护装置 主变压器为 RCS-978E 、RCS-974 保护。 2 2 220kV220kV 母线保护母线保护 220kV 母线保护: BP-2A 母差保护 3 3 220kV220kV 线路保护线路保护 220kV 线路采用 RCS901A、RCS902A 及 RCS-923C 配合保护。 4 4 66kV66kV 母线保护母线保护 66kV 母线保护:RCS-915A/B 型微机母线保护。 5 5 66kV66kV 线路保护线路保护 66kV 线路为:LFP941A 。 6 6 10kV1
8、0kV 保护保护 10kV 电容器保护为:RCS-9631A。 10kV 线路保护为:RCS-9611。 7 7 低频低压减载装置低频低压减载装置 PYJ1 型微机低频低压减载装置。 变电站仿真系统技术规范 8 1.1.366kV 变电站变电站 1.1.3.1电气主接线电气主接线 1.1.3.2保护及自动装置的配置保护及自动装置的配置 1 1 主变保护主变保护 差动保护:DK-31719(辽宁东科电力) 高压侧后备保护:DK-3181(辽宁东科电力) 低压侧后备保护:DK-3182(辽宁东科电力) 非电量保护:DK3161(辽宁东科电力) 2 2 线路保护线路保护 线路保护:DK-3112(辽
9、宁东科电力) 3 3 电容器保护电容器保护 电容器保护:DK-3131A(辽宁东科电力) 4 4 小电流接地选线小电流接地选线 小电流接地装置:KA2003(北京昊博) 变电站仿真系统技术规范 9 1.2 变电站仿真范围变电站仿真范围 1.2.1控制及保护系统(虚拟表盘)控制及保护系统(虚拟表盘) 电气主接线、操作控制、继电保护、自动装置、中央信号、故障录波、监 控系统、测量仪表、直流系统、事故照明、备用电源自投、远动装置、微机五 防、安控装置等。包括上述各回路中的压板、试验端子、熔丝、按钮、信号灯。 各种保护及控制屏的界面与实际设备一致,尽可能逼真地反映变电站控制 系统、保护系统及自动装置等
10、的各种运行工况、各种功能和操作切换。能对屏 面的设备进行正常操作、保护投切、调整定值、键盘操作、液晶显示、打印输 出、故障录波等,满足变电站运行监视、倒闸操作、故障分析和事故处理的要 求。 所有的仿真操作均在计算机系统上进行。对控制屏、信号屏、保护屏等采 用多媒体技术仿真,用计算机屏幕或投影屏幕显示,操作界面逼真。 仿真内容包括: 控制屏、仪表屏、信号屏、直流屏等。 各类屏的盘面均按实际屏的照片进行模拟仿真,对盘面及盘后的所有电气元件 作全范围的仿真。盘后的直流控制开关、直流信号开关;盘面的显示仪表、指 示灯、光字信号、控制开关、控制按钮及切换开关等为多媒体画面且能进行操 作。 继电保护屏和自
11、动装置屏。 各种型号的保护屏按变电站保护的实际配置进行全面仿真。保护屏的仿真 包括:各种继电器、盘面布置、保护压板、CT 切换端子、直流熔丝、小开关、 PT 切换开关(切换继电器) 、按钮、信号灯、盘后直流开关等。保护屏盘面仿 真采用照片或多媒体画面,要求尽可能高的仿真度。 变电站仿真系统技术规范 10 1.2.2一次设备及其就地操作系统一次设备及其就地操作系统 仿真系统的一次设备及就地操作采用多媒体(三维)视景仿真,逼真地 再现变电站现场场地、变压器、母线、断路器、隔离开关、接地刀闸、操作机 构、冷却系统、电压互感器、电流互感器、电抗器、电容器、高压熔断器、站 用变压器等一次设备及设备的操作
12、过程、动作过程和设备运行状态。对部分事 故,可再现事故场景。 现场设备的多媒体视景仿真主要用于:现场设备操作、设备状态检查、设 备巡视检查、操作和事故过程演示等。 仿真功能满足各种运行方式下的倒闸操作、操作检查、安全措施、事故处 理、故障查找、异常工况及设备巡视等的需要。就地操作、现场检查和设备巡 视采用实际设备的图片进行仿真。对于母线、变压器、断路器、隔离开关和操 作机构等主要电气设备,均有多媒体画面、动画画面监视,并能进行相应的动 画操作。有多媒体画面的一次设备安装布置图及相应的一次设备巡视图。 仿真内容包括: 一次系统进出线(包括最后一级进线杆塔或电缆头)及其附属设备(阻 波器等) 。
13、母线(硬母线和软母线)及其附属设备。 旁路母线及其附属设备。 变压器(自耦变电压器、三圈变压器和二圈变压器)及其附属设备,变 压器油位指示,瓦斯继电器及其取气。变压器的分接开关(有载调压及无激磁 调压)及冷却装置等辅助系统。 断路器(SF6 断路器、真空断路器)及其附属设备。 隔离开关及其附属设备。 接地刀闸及其附属设备。 操作机构(液压操作机构、空气操作机构、弹簧操作机构和电磁操作 机构及其它)及其附属设备。 电容器及其附属设备。 变电站仿真系统技术规范 11 电抗器:高压电抗器和低压电抗器及其附属设备。 电压互感器及其附属设备。 电流互感器及其附属设备。 端子箱,与设备相配套。 蓄电池及其
14、附属设备。 1.3 变电站主要设备仿真变电站主要设备仿真 1.3.1主变压器主变压器 仿真范围:主变压器、中性点接地刀闸、有载调压分接开关及无激磁调压 分接开关、冷却系统,包括所属的二次控制、保护、信号及测量回路。 仿真程度:变压器采用合理的数学模型。在运行中能正确反映分接开关对 电压和潮流的影响;变压器温度随负荷和环境温度的变化;冷却系统的投入或 退出对变压器温升的影响;空载变压器合闸的励磁涌流等;能对变压器回路及 主要部件进行巡视检查。 1.3.2配电装置配电装置 仿真范围:电气主接线、各电压等级的母线、进出线(输电线路分别与电 网、等值电源和等值负荷相连) 、电压互感器、电流互感器、避雷
15、器、电抗器、 电容器、高压熔断器、阻波器、滤波器、站用变压器等设备的主要功能及相关 的二次控制、保护、信号及测量回路。 仿真程度:能正确反映正常和事故情况下,各种电气设备的运行工况和潮 流。当运行人员发出操作指令后,相关设备应有正确的响应;若发出的是误操 作指令,则应按“五防”规则闭锁并提示错误。解锁后操作有效,能正确反映 误操作的各种后果;模型在机理上与原型一致,正常运行和事故情况下的现象 (动作行为、音响、灯光、显示、表计等)与变电站实际设备情况相符;当断 路器、隔离开关或操作机构发生故障或异常时,该设备将不能正常操作或拒动; 能对主要电气设备及部件进行巡视检查。 变电站仿真系统技术规范
16、12 1.3.3继电保护及自动装置继电保护及自动装置 仿真范围:按照变电站实际的保护配置情况,对主要的保护装置进行仿真, 并能以模块方式切换保护配置。 仿真程度:按定值动作的保护及装置:保护的动作以潮流计算、短路电流 和整定计算值为依据;按逻辑动作的保护及装置:保护的动作按逻辑判断。继 电保护及自动装置应保证其动作特性、复归特性和时间特性与实际装置一致; 发生故障或设备异常时,保护装置应能正确反映动作的选择性,并考虑相邻元 件的保护配合;保护的动作以仿真系统实际短路电流和整定计算值为依据,每 套保护所具有的整定值、动作机理与实际现场一致;继电保护或自动装置的运 行操作、启停切换、定值调整、信号
17、指示、信号复归、动作报告等功能及其操 作界面与实际装置一致。操作熔丝、小开关、压板、端子、键盘、按钮等与实 际装置一致;当保护装置退出运行(操作熔丝或压板未投入)时,发生故障, 该保护装置应不动作(拒动) ;在正常、异常或事故情况下装置的信号、掉牌、 表计和液晶显示与现场一致。 1.3.4综合自动化仿真综合自动化仿真 变电站除按常规控制方式仿真外,还提供综自方式的仿真。仿真原厂家的 监控后台系统,其界面和操作方法与实际系统一致。能实现:数据采集与处理、 多种报警方式(简报信息窗报警与语音报警、故障推画面告警) 、自动控制与调 节、图形显示(接线图、潮流图及信息量图) 、记录功能、综合电压与无功
18、调节 功能。可以对综自站的监控系统界面进行二次更改。 1.3.5中央信号系统中央信号系统 仿真范围:光字信号、音响信号、试验按钮、复归按钮、切换开关和指示 灯等。 仿真程度:其逻辑回路和现象与实际变电站一致。 变电站仿真系统技术规范 13 1.3.6同期装置同期装置 仿真范围:同期装置、线路同期并列、母线同期并列。 仿真程度:通过表计能正确的显示同期并列过程中的频率差、电压差和相 角差;反映频率差、电压差和相角差对并网的冲击,表计显示真实;同期闭锁 或解除同期闭锁与现场一致。 1.3.7直流系统直流系统 仿真范围:直流屏,硅整流屏、直流蓄电池、高频开关电源,可控硅整流、 充电设备、直流系统及绝
19、缘监察。 仿真程度:高频开关电源,可控硅整流及浮充电设备的运行特性与实际设 备相同;能进行操作切换,模拟对蓄电池组充电和浮充电运行方式;调节直流 母线电压、蓄电池充放电或断路器合闸等,表计显示正确;能反映直流系统运 行情况;设置直流系统故障(直流回路断线、直流接地等)时,绝缘监察装置 表计指示正确。 1.3.8站用电系统站用电系统 仿真范围:站用变压器、站用电系统及母线(包括出线开关,主变压器的 冷却器电源系统等) ,分段开关备自投功能,主控制室灯光信号控制等。 仿真程度:能正确反映站用变压器的电磁关系,变压器的并联运行、母线 电压波动及负荷分配符合实际情况;站用电系统的操作和切换符合现场情况
20、, 能仿真站用系统故障、母线失压和备用电源自动投入等。 2仿真系统功能仿真系统功能 变电仿真培训系统的主要功能是培训和考核变电运行人员和管理人员,也 可对继电保护人员进行辅助培训。针对变电运行人员培训、考核和鉴定的实际 需要,在培训功能的设计方面,充分考虑调度员的组织、指挥、指导、协调电 网安全经济运行以及变电运行人员的监盘、常规操作、巡视和事故处理等工作。 变电站仿真系统技术规范 14 同时对一次设备、二次回路、保护和自动装置动作原理、专业理论等方面,使 用交互的、多媒体网络的方式进行互动培训,使得调度员、变电运行人员和管 理人员得到从理论到操作全面详实的系统培训。 为取得良好的培训效果,系
21、统具备完善而灵活的培训组织模式及科学的培 训管理和评价考核功能。另外,仿真系统具有一定的科研和分析功能,以对实 际电网进行技术和试验支持。 2.1 日常操作、监视培训日常操作、监视培训 2.1.1 监盘和抄表 实现变电运行人员的监盘工作,包括一、二次系统的运行监视,站用电交 流系统的运行监视,站用电直流系统的运行监视。 监视的主要内容有:一次设备及系统的运行状态,测控屏、继电保护及自 动装置屏、站用交直流屏运状态,电压、电流、有功、无功、频率(并列时的 频差、压差、同步表) 、变压器温度等表计读数,信号指示灯、光字牌、压板、 切换连片、报警等信号。 2.1.2 操作培训操作培训 涵盖变电站典型
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