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2021年4月30日

智能变配电系统实验开发平台,智能变配电系统实验开发设备

SBPD-2型智能变配电系统实验开发平台

一、产品概述

智能变配电系统实验开发平台是根据根据高等教育的改革方向，培养应用型高技能人才的战略思想，依托工业用电领域变配电系统为载体，体现现代智能变配电系统的功能和特点，并针对高等院校对电气工程应用和创新实验教学的实际需要而专门研制的综合性实验平台。涉及电气设备、电气测量、计量、微型机继电保护、无功补偿、信息处理、计算机控制等多种技术的综合应用，为各高等院校电气工程及其自动化、自动化等相关专业提供教学与工程设计的实验平台，辅助实现科研创新。

二、产品特点

1.模块化：可根据不同的教学科研需求组合不同的模块搭建不同的实验平台/开发系统。

2.开放性：软件和硬件部分资源开放，可开展探究、创新型实验教学。

3.可靠性高:为了保证本产品实验教学效果及确保产品质量稳定可靠，要求投标时提供省级以上部门出具的产品检测报告，带原件备查。

4.规范性高：为了防止出现"三无产品"，交货时提供设备制造厂商名称、商标及出厂合格证等齐全的相关信息。

三、技术性能

1.输入电源：三相四线AC380V±10% 50Hz

2.装置容量：＜3kVA

3.外形尺寸：2000×600×2000mm（一次模拟屏）

1000×600×2000mm（继电保护控制柜）

四、产品结构和组成

智能变配电系统实验/开发平台构建了一个110kV变配电所物理模型，智能变配电一次系统配置参照110kV变配电所，智能变配电二次系统配置有所简化，仅根据赛项需求配置。同时，还配置了上位机监控系统。为了安全，变配电所进线110kV电压拟采用民用380V电压模拟。

4.1智能变配电一次系统

4.1.1 一次主接线

一次主接线为110kV侧两路进线，双母带联络，经三绕组变压器降压为10kV，10kV侧单母分段，分为四段母线，每段母线带一路或两路出线，合计6路出线。

4.1.2 一次模拟单元

一次模拟单元包括变压器、断路器（俗称"开关"）、隔离开关（俗称"刀闸"）、线路、电容器、电流互感器和电压互感器。

4.2 智能变配电二次系统

4.2.1 测量单元

测量单元包括多功能谐波表、智能温湿度控制仪和指针式电压电流表。多功能谐波表可测量110kV进线、10kV I#母线、10kV II#母线、10kV III#母线和10kV IV#母线的三相电压、电流、有功、无功以及电压和电流31次谐波，具有通信功能，可上送测量电量；智能温湿度控制仪，可测量1#主变和2#主变的温度和湿度，具有通信功能，可上送测量值；指针式电压电流表用于辅助指示其他相关节点

4.2.2 自动控制单元

自动控制单元包括误操作声光报警、误操作记录、开关控制PLC等。误操作记录是累计误操作次数，设有"清零"键，可根据需要清零；开关控制PLC是基于可编程控制器（PLC）采集断路器和隔离开关的当前状态并控制断路器和隔离开关的分合。当误操作断路器或隔离开关，可声光报警或闭锁相应断路器或隔离开关。

4.2.3 继电保护单元

继电保护单元包括1#微机线路保护装置（110kV侧线路后备保护）、微机变压器差动保护（1#主变差动保护）、1#微机变压器后备保护（1#主变高压侧后备保护）、2#微机变压器后备保护（1#主变低压II侧后备保护）和综合保护装置（10kV侧），各保护装置基本功能如下：

（1）微机线路保护装置：具有电流速断，过电流，电流反时限，零序过流保护，负序电流保护和低电压保护等功能。

（2）微机变压器差动保护：具有差动保护、电流速断保护和重瓦斯保护等功能。

（3）微机变压器后备保护：具有电流速断，过电流，电流反时限，零序过流保护，复合电压启动过电流保护和低电压启动过电流保护等功能。

（4）综合保护应具有线路保护功能，电容器保护功能和变压器后备保护功能,线路保护功能为三段式相间电流保护，三段式零序保护，低频保护，低压保护，重合闸等；电容器保护功能为三段式相间电流保护，不平衡电流保护，不平衡电压保护等；变压器后备保护功能为三段式电流保护，反时限电流保护，非电量保护等。

各保护装置还具有以下通用功能：

（1）实时测量电压、电流电量，测量精度0.2级。

（2）在线修改存储各种保护整定值

（3）故障自诊断、自闭锁和自恢复。装置内部故障，能自动报警，并明确故障部位，关键部位故障，应自动闭锁保护出口。

（4）设有通信接口，可发送保护定值、事件报告和自检报告等。

4.2.4通信网络

通信网络结构采用分层分布式结构，分为间隔层和站控层，间隔层和站控层采用IEC61850协议通信。间隔层的设备主要为智能仪表、微机继电保护、开关控制PLC、仿真单元以及规约转换装置；站控层的设备主要为监控主机。监控主机作用是通过内部通信网络和规约转换装置通信，获得所采集的模拟量和开关量以及继电保护等相关信息，这些相关信息的处理是通过智能变配电监控系统来实现。为了保证信息可靠传输，监控主机采用工控机。

4.3 智能变配电监控管理系统

（1）数据采集与处理（SCADA）功能

具体包括各段母线电压、线路电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等电量采集显示，并形成报表；智能变配电一次系统设备断路器、隔离开关状态、有载调压变压器分接头的位置、运行告警信号灯采集显示，并形成报表；对采集的电压、电流等电量不断进行越限监视；可对断路器、隔离开关进行分闸、合闸操作，具有防误操作的报警或闭锁措施；调节变压器分接头位置以及对无功补偿电容进行投、切控制。

（2）继电保护功能

可实现远方查询定值、保护功能投退情况；可实现远方保护定值修改；可实现远方保护投退命令；能自动记录保护动作前后有关的故障信息，包括短路电流、故障发生时间等。

（3）事件顺序记录及事故追忆

事件顺序记录就是对继电保护、断路器等正在事故时动作的先后顺序自动记录。记录事件发生的时间可精确到毫秒级，并能通过液晶显示器显示；事故追忆是对一些主要模拟量可在事故前后一段时间内作连续测量记录。