1、电气二次设计主要内容计算机监控系统继电保护及安全自动装置调度自动化通信系统CT/PT配置控制电源系统收资及专业间配合电气二次施工卷册目录新能源光伏电站电气二次设计详解第1页计算机监控系统概念计算机监控系统概念：将变电站二次设备（包含测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置）经过功效组合和优化设计，利用先进计算机技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站主要设备和输、配电线路自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性自动化功效。计算机监控系统主要内容：计算机监控系统主要内容：实现变电站正常运行监视和操作，确保变电站正常运行和安全；当发生事故时由继电保护和故障录波等完成瞬
2、态电气量采集、监视和控制，快速切除故障，完成事故后恢复操作；监视高压电气设备本身运行；将变电站所采集信息传送给调度中心，必要时送给运行方式科和检修中心等，方便为电气设备监视和制订检修计划提供原始数据。1.计算机监控系统新能源光伏电站电气二次设计详解第2页计算机监控系统基本功效计算机监控系统基本功效数据采集和处理数据库建立与维护调整与控制报警处理同期事件次序统计画面生成及显示在线计算及制表远动功效时间同时人机联络系统自诊疗和自恢复与其它设备通信接口运行管理系统自诊疗和自恢复1.计算机监控系统3新能源光伏电站电气二次设计详解第3页计算机监控系统结构计算机监控系统结构分层分布式在逻辑上划分为2个层次
3、:站控层(station level)间隔层(bay level)各层次间采取高速以太网通讯按变电站远景规模配置按不一样电压等级和电气间隔单元划分110kV及以下采取单以太网220kV及以上采取双以太网1.计算机监控系统4新能源光伏电站电气二次设计详解第4页新能源光伏电站电气二次设计详解第5页2.继电保护及安全自动装置电力系力系统电力力设备二次二次设备一次一次设备生生产、输送、送、分配、消耗分配、消耗电能能设备发电机变压器断路器母线输电线路隔离开关无功赔偿装置等对一次一次设备运运行状行状态进行行监视、测量、控量、控制、保制、保护设备监控系统测量仪表继电保护安全自动装置等新能源光伏电站电气二次设
4、计详解第6页2.继电保护及安全自动装置电力系力系统运行状运行状态正常状正常状态故障状故障状态不正常不正常状状态过负荷：负荷电流额定电流频率降低：发电机有功功率不足频率升高：水轮发电机突然甩负荷过电压系统振荡雷击、鸟兽跨接电气设备设备绝缘老化误操作设备制造缺点设计安装错误维修维护不妥短路短路断线断线故障故障后果：后果：故障元件损坏故障元件损坏缩短使用寿命缩短使用寿命破坏产生废品破坏产生废品引发系统振荡引发系统振荡后果：后果：电能质量、设备电能质量、设备寿命、用户产品寿命、用户产品质量下降等质量下降等三相短路两相短路两相短路接地单相接地短路相接地短路 85%以上以上新能源光伏电站电气二次设计详解第
5、7页2.继电保护及安全自动装置继电保护装置：反应电力系统中电气元件（发电机、线路、变压器、电容器、电动机）发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号一个自动装置继电保护装置基本任务：故障时，自动、快速、有选择性切除故障元件，使故障元件免于继续遭到破坏，确保其它无故障部分快速恢复正常运行不正常运行状态时，发出信号（跳闸或减负荷）新能源光伏电站电气二次设计详解第8页2.1 继电保护一、基本原理 利用被保护线路或故障前后一些突变物理量为信息量，当突变量到达一定值（整定值）时，起动逻辑控制步骤，发出对应跳闸脉冲或信号。1利用短路时基本电量突变 发生短路后，利用电流、电压、线路测量阻抗等突然
6、改变而组成保护。如过电流保护、低电压保护。距离保护等2利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位（或功率方向）差异 如：纵联差动保护、相差高频保护、方向高频保护等3.对称分量是否出现 如：零序保护4.反应非电气量保护 如：反应变压器油箱内部故障时所产生气体而组成瓦斯保护；反应电动机绕组温度升高而组成过负荷或过热保护等。新能源光伏电站电气二次设计详解第9页2.1.1 变压器保护变压器故障器故障 内部故障内部故障 1.绕组相间短路 2.绕组接地短路 3.绕组匝间短路 4.铁芯烧损等 外部故障外部故障 主要是套管和引出线上发生相间短路以及接地短路。变压器不正常运行状器不正常运行状态 过电流过电流
7、 过负荷过负荷 冷却系统故障冷却系统故障变压器保护：变压器保护：电量保护电量保护非电量保护非电量保护新能源光伏电站电气二次设计详解第10页2.1.1 变压器保护电气量保气量保护详细配置以下：配置以下：（1）差）差动保保护（2）高）高压侧后后备保保护；（a）复合电压开启过流保护（b）零序电流保护（c）间隙零序电流、零序电压保护（d）过负荷保护（e）变压器高压侧过流闭锁调压。（3）低低压侧后后备保保护；（a）复合电压开启过流保护（b）过负荷保护非非电量保量保护详细配置以下：配置以下：（1）瓦斯保）瓦斯保护，作为主变压器主保护之一，包含主变本体和有载调压开关，轻瓦斯动作发信号，重瓦斯动作瞬时跳主变两
8、侧断路器。主变压力释放保护瞬时跳主变两侧断路器。（2）温度保）温度保护，在温度过高时动作跳主变两侧断路器，温度升高时动作于发信号。主主变告警信号：告警信号：CT、PT断线告警，变压器过负荷时告警，保护装置故障报警。配置标准：配置标准：110kV及以下电压等级：及以下电压等级：主保护、后备保护、非电量保护均独立配置，组一面屏。220kV及以上电压等级：及以上电压等级：采取主备一体化设备，双套配置，非电量保护单套配置，组3面屏。图321双绕组单相变压器纵差动保护原理接线图新能源光伏电站电气二次设计详解第11页2.1.2 线路及母线保护线路保路保护 220kV线路保路保护 光纤电流差动保护，双套配置
9、 110kV线路保路保护 光纤电流差动保护，单套配置 35kV线路保路保护 采取保护、测控一体化设备（综保装置），单套配置母母线保保护（差（差动）220kV母母线保保护 双套配置，含失灵保护功效 110kV母母线保保护 单套配置，含失灵保护功效 35kV母母线保保护 单套配置，不含失灵保护功效新能源光伏电站电气二次设计详解第12页2.1.3 故障录波故障录波器是常年投入运行监视电力系统运行情况一个自动统计装置。作用：当电力系统发生故障和振荡时，自动统计下故障类型、故障发生时间、电流电压改变过程及继电保护和自动装置动作情况，计算出短路点到装置安装处距离等，而且能够经过打印机打印事故汇报，经过传真
10、或电力通信系统将汇报传送到调度所。配置标准：新能源光伏电站电气二次设计详解第13页2.1.3 故障录波录入量：入量：模拟量模拟量 开关量开关量线路三相电流、母线三相电压、开口三角电压、主变中性点电流、主变间隙电流断路器位置、保护装置动作、自动装置动作开启量：开启量：模拟量模拟量 开启开启 开关量开启开关量开启 手动开启手动开启正序电流、电压负序电流、电压、零序电流、电压、断路器位置、保护装置动作、自动装置动作统计升压站内设备在故障前10s至故障后60s电气量数据，包含电流和电压模拟量信息、保护动作和断路器位置等开关量信息、必要通道信息等新能源光伏电站电气二次设计详解第14页2.1.4 故障信息
11、子站电网故障信息管理系统主要功效是采集继电保护、录波器、安全自动装置等变电站内智能装置实时/非实时运行、配置和故障信息，对这些装置进行运行状态监视、配置信息管理和动作行为分析，在电网故障时则进行快速故障分析，为运行人员提供处理提醒，提升继保系统管理和故障信息处理自动化水平。新能源光伏电站电气二次设计详解第15页新能源光伏电站电气二次设计详解第16页2.1.5 安全稳定控制装置安全稳定控制系统频率电压紧急控制装置低频低压解列装置高频高压解列装置需要依据接入系统批复意见确定。新能源光伏电站电气二次设计详解第17页3 调度自动化远动电能计量有功无功功率控制电能质量在线监测系统风（光）功率预测系统PM
12、U同时相量测量系统调度数据网及二次安全防护新能源光伏电站电气二次设计详解第18页3 调度自动化电力系统远动 应用远程通信技术，对远方运行设备进行监视和控制，以实现远程信号、远程测量、远程控制和远程调整等各项功效。电力系统调度自动化基本结构电力系统调度自动化基本结构发电厂厂变电站站信息采集和信息采集和命令命令执行子行子系系统信息信息传输子系子系统信息搜集、信息搜集、处理、控制理、控制子系子系统人机人机联络子系子系统 厂站端厂站端（RTU）信息信息传输通道通道调度中心度中心电力线载波、微波、光纤、无线、卫星通信等新能源光伏电站电气二次设计详解第19页3.调度自动化电力系统调度自动化基本结构电力系统
13、调度自动化基本结构发电厂发电厂变电站变电站信息采集和信息采集和命令执行子命令执行子系统系统信息传信息传输子系输子系统统信息搜集、信息搜集、处理、控制处理、控制子系统子系统人机联人机联络子系络子系统统 厂站端厂站端（RTURTU）信息传信息传输通道输通道调度中心调度中心电力线载波、微波、光纤、无线、卫星通信等新能源光伏电站电气二次设计详解第20页3.1 信息采集和命令执行子系统 （远动终端RTU）1 1、作用、作用 采集各发电厂、变电所中各种表征电力系统运行状态实时信息，并采集各发电厂、变电所中各种表征电力系统运行状态实时信息，并依据运行需要将相关信息经过信息传输通道传送到调度中心，同时也接收依
14、据运行需要将相关信息经过信息传输通道传送到调度中心，同时也接收调度端发来控制命令，并执行对应操作。调度端发来控制命令，并执行对应操作。2 2、功效、功效 能够实现能够实现“四遥四遥”功效：功效：遥测遥测(YC)(YC)、遥信、遥信(YX)(YX)、遥控、遥控(YK)(YK)和遥调和遥调(YT).(YT).遥测遥测:采集并传送电力系统运行模拟量实时信息；采集并传送电力系统运行模拟量实时信息；遥信遥信:采集并传送电力系统中开关量实时信息；采集并传送电力系统中开关量实时信息；遥控遥控:指接收调度中心主站发送命令信息，执行对断路器分合闸、发电指接收调度中心主站发送命令信息，执行对断路器分合闸、发电机开
15、停、并联电容器投切等操作；机开停、并联电容器投切等操作；遥调遥调:指接收并执行调度中心主站计算机发送遥调命令，如调整发电机指接收并执行调度中心主站计算机发送遥调命令，如调整发电机有功出力或无功出力、发电机组电压、变压器分接头等。有功出力或无功出力、发电机组电压、变压器分接头等。新能源光伏电站电气二次设计详解第21页一、一、RTURTU任务任务1 1数据采集数据采集（1 1）模拟量。）模拟量。采集电网主要测点采集电网主要测点P P、Q Q、U U、I I等运行参数，称为等运行参数，称为“遥测遥测”（2 2）开关量。）开关量。如断路器开或关状态，自动装置或继电保护工作状态，称为如断路器开或关状态，
16、自动装置或继电保护工作状态，称为“遥信遥信”（3 3）脉冲量。）脉冲量。如脉冲电能表输出脉冲等。如脉冲电能表输出脉冲等。2 2、数据通信、数据通信 按照预定通信规约要求，自动循环（或按调度端要求）地向调度端发送所按照预定通信规约要求，自动循环（或按调度端要求）地向调度端发送所采集本厂站数据，并接收调度端下达各种命令。采集本厂站数据，并接收调度端下达各种命令。3 3、执行命令、执行命令 依据接收到调度命令，完成对指定对象遥控、遥调等操作。依据接收到调度命令，完成对指定对象遥控、遥调等操作。3.1 信息采集和命令执行子系统 （远动终端RTU）新能源光伏电站电气二次设计详解第22页3.2 信息传输子
17、系统（信道）作用：作用：信息传输子系统是调度中心和厂站端信息传输子系统是调度中心和厂站端(RTU)(RTU)信息沟通信息沟通桥梁桥梁。将远动终端各种实时信息上传给主站，把主站发出各种调度命将远动终端各种实时信息上传给主站，把主站发出各种调度命令下到达各相关厂站，即完成主站与远动终端之间信息与命令可令下到达各相关厂站，即完成主站与远动终端之间信息与命令可靠、准确地传输。靠、准确地传输。新能源光伏电站电气二次设计详解第23页信息搜集处理与控制子系统，是整个电力调度自动化系统关键。信息搜集处理与控制子系统，是整个电力调度自动化系统关键。因因为当代当代电力系力系统往往跨区域，由往往跨区域，由许多多发电
18、厂和厂和变电所所组成，成，为了了实现对整个整个电网网监视和控制，和控制，调度中心需要搜集分散在各度中心需要搜集分散在各个个发电厂和厂和变电所所实时信息。信息。因因为传输到到调度中心度中心实时信息不可防止地包含各种信息不可防止地包含各种误差，如差，如测量量误差、差、传输误差等，同差等，同时还因因为设备条件限制，有些条件限制，有些电力力系系统运行所需参数无法搜集到，运行所需参数无法搜集到，为了减小了减小误差，信息差，信息处理子系理子系统能能够利用搜集到冗余信息，采取利用搜集到冗余信息，采取状状态预计技技术，对无法搜集无法搜集到参数到参数进行行预计，从而得到准确而完整运行参数。运行人，从而得到准确而
19、完整运行参数。运行人员依依据分析据分析计算算结果，果，经过分析、分析、综合、判断，从而决定控制策略，合、判断，从而决定控制策略，并并经过控制子系控制子系统给予予执行。行。该子系子系统是以是以计算机算机为主要主要组成部分。成部分。3.3 信息搜集处理与控制子系统（调度端）新能源光伏电站电气二次设计详解第24页3.4 电网网调度自度自动化系化系统设备组成成新能源光伏电站电气二次设计详解第25页3.5 AGC/AVC一、一、AGC基本功效基本功效在正常系在正常系统运行状运行状态下，下，AGC基本功效是：基本功效是：使使发电自自动跟踪跟踪电力系力系统负荷改荷改变；响响应负荷和荷和发电随机改随机改变，维
20、持持电力系力系统频率率为额定定值；在各区域在各区域间分配系分配系统发电功率，功率，维持区域持区域间净交交换功率功率为计划划值；对周期性周期性负荷改荷改变按按发电计划划调整整发电功率；功率；监视和和调整整备用容量，用容量，满足足电力系力系统安全要求。安全要求。新能源光伏电站电气二次设计详解第26页3.5有功无功控制系统新能源光伏电站电气二次设计详解第27页3.6风功率预测系统新能源光伏电站电气二次设计详解第28页3.7 电能质量在线监测采集监测点三相电流、三相电压，经过后台软件对采样数据进行实时谐波分析、有功无功计算、三相不平衡度计算等新能源光伏电站电气二次设计详解第29页3.8 同时相量测量装
21、置同时相量测量是利用高精度GPS卫星同时时钟实现对电网母线电压和线路电流相量同时测量，经过通信系统传送到电网控制中心和保护、控制器中，用于实现全网运行监测控制或实现区域保护和控制。依据光伏电站接入电网技术要求Q/GDW 617-，对于接入220kV及以上电压等级大型光伏电站应装设同时相量测量单元，为光伏电站安全监控与电力调度部门提供统一时标下光伏电站暂态过程中电压、相角、功率等关键参数改变曲线依据各项目接入系统批复意见配置。规程要求：220kV及以上变电站配置此装置。新能源光伏电站电气二次设计详解第30页新能源光伏电站电气二次设计详解第31页3.9 电力调度数据网接入设备电力力调度数据网度数据
22、网络：是传输电力生产实时信息网络网网络传输主要信息：主要信息：电网自动化信息 调度指挥指令 继电保护与安全自动装置控制信息等网网络结构构：关键层关键层骨干层骨干层接入层接入层接入接入层设备配置配置：1台路由器 2台交换机32新能源光伏电站电气二次设计详解第32页3.10 电力二次系统安全防护p生生产控制大区控制大区控制区（安全区控制区（安全区）非控制区（安全区非控制区（安全区）p管理信息大区管理信息大区生生产管理区（安全区管理区（安全区）管理信息区（安全区管理信息区（安全区）p基本基本标准：准：“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”十六字方针。p设备配置：配置：纵向加密认证装置、防火墙、正
23、反向隔离装置等。安全区划分安全区划分新能源光伏电站电气二次设计详解第33页新能源光伏电站电气二次设计详解第34页变电站通信系统 主要包含变电站间通信光缆、站内通信主设备、通信辅助设备、通信机房等设施。通信主设备 包含光通信设备、交换设备、电源设备、载波设备等。通信辅助设备 包含配线设备、监控设备等。光通信设备 本规范中光通信设备包含了光传输设备和PCM终端设备。OPGW光缆 光纤复合架空地线（Optical fiber composite overhead ground wires）ADSS光缆 全介质自承式光缆（All Dielectric Self-Supporting Optical F
24、iber Cable）4 通信新能源光伏电站电气二次设计详解第35页变电站常见通信设备 光端机（出口：光口；入口：2M/10M/100M）PCM（一次群终端，入口：电话、2W、4W、64K；出口2M）电力线载波设备（高频阻波器、耦合电容器、结合滤波器（含接地刀闸）、载波机）调度电话系统（调度交换机、软交换）各类配线设备（ODF/DDF/VDF）通信电源系统（高频开关电源、交直流配电屏、蓄电池）通信惯用线缆（高频电缆（1km）、音频电缆（3/4km）、数字同轴电缆（几百m），网线（100m）4 通信新能源光伏电站电气二次设计详解第36页光端机 光端机是光通信系统中传输设备，主要是进行光电转换及传
25、输功用。光端机，就是将多个E1(2M)信号变成光信号并传输设备。PCM 脉冲编码调制，将模拟信号经抽样、量化、编码转成标准数字信号。光纤配线架（ODF）用于光纤通信系统中局端主干光缆成端和分配，可方便地实现光纤线路连接、分配和调度设备。数字配线架（DDF）连接从光通信端机出来2M线和从用户设备出来2M线架子 音频配线架（VDF）连接PCM等设备音频出线与用户侧设备音频出线配线架调度交换机综合数据网4 通信新能源光伏电站电气二次设计详解第37页新能源光伏电站电气二次设计详解第38页新能源光伏电站电气二次设计详解第39页4 通信变电站通信电源系统组成变电站通信电源系统组成市电市电接入接入交流交流配
26、电配电屏屏高频高频开关开关柜柜直流直流分配分配屏屏蓄电池蓄电池用电用电设备设备新能源光伏电站电气二次设计详解第40页5.CT/PT配置互感器互感器电压互感互感器（器（PT）电流互感流互感器（器（CT）是一次设备与二次设备间联络设备一次回路大电流、大电压二次回路小电流、小电压作用作用变换作用作用电气隔离气隔离作用作用将高电压、大电流变换成为标准低电压（100V）、小电流（5A或1A）将一次设备和二次设备隔离，保护设备和人身安全PT一次一次绕组并接于一次回路并接于一次回路PT二次二次设备并接于二次并接于二次绕组CT一次一次绕组串接于一次回路串接于一次回路二次二次设备串接于串接于CT二次二次绕组新能
27、源光伏电站电气二次设计详解第41页5.1 电压互感器（PT）工作原理工作原理 电压互感器主要结构和工作原理类似于变压器。如图所表示，电压互感器一次线圈匝数N1很多，并接于被测高压电网上，二次线圈匝数N2较少，二次负荷比较恒定，接于高阻抗测量仪表和继电器电压线圈，正常运行时，电压互感器靠近于空载状态。N1U1U2N2新能源光伏电站电气二次设计详解第42页5.1 电压互感器（PT）电压互感器互感器变比：比：Kn=U1n/U2n U1n：一次线圈额定电压，即电网额定电压（10、35、110、220、500kV等）U2n：二次线圈额定电压，统一定为100(或100/3)V电压互感器分互感器分类：按结构
28、分类：按结构分类：三相电压互感器单相电压互感器三相三柱式三相五柱式按安装位置分类：按安装位置分类：母线电压互感器线路电压互感器按原理分类：按原理分类：电磁式电压互感器电容式电压互感器电子式电压互感器新能源光伏电站电气二次设计详解第43页新能源光伏电站电气二次设计详解第44页新能源光伏电站电气二次设计详解第45页5.1 电压互感器（PT）型式一次电压（V）二次电压（V）开口三角绕组电压（V）单相接于一次线电压上（如V-V接线）Ux100-接于一次相电压上Ux/3100/3中性点非直接接地系统100/3中性点直接接地系统100三相Ux100100/3电压互感器互感器额定定电压选择：新能源光伏电站电
29、气二次设计详解第46页5.1 电压互感器（PT）电压互感器二次绕组配置电压互感器二次绕组配置 220kV母线母线PT 宜选取含有4个个二次绕组电压互感器，3个为个为Y接，接，1个为开口角接个为开口角接（剩下绕组）。计量单独占用一个（0.2级）；保护和测量占用一个（0.5级）；保护和故录占用一个（0.5或3P级）；剩下二次绕组（3P或6P级）用于保护和故录。110kV、35kV母线母线PT 宜选取含有3个个二次绕组电压互感器，2个为个为Y接，接，1个为开口角接个为开口角接（剩下绕组）。计量单独占用一个（0.2级）；保护和测量占用一个（0.5级）；剩下绕组（3P或6P级）用于保护和故录。线路侧电压
30、互感器线路侧电压互感器 单相PT，含有2个二次绕组（100V，100/3V），用于测量和检同期或检无压重合闸新能源光伏电站电气二次设计详解第47页5.2 电流互感器（CT）电流互感器参数：200 /1A 5P 30 20VA额定一次电流额定二次电流准确级短路电流倍数额定二次负荷新能源光伏电站电气二次设计详解第48页5.2 电流互感器（CT）电流互感器二次流互感器二次绕组配置：配置：二次绕组数量决定于测、计量、保护装置及自动装置要求。220kV (最少最少7绕组绕组)保护双重化配置，每套保护应各使用1个二次绕组；故障录波装置单独或与保护共用1个二次绕组；测量、计量应各使用1个二次绕组；110kV
31、（最少（最少6绕组）绕组）主、后保护分开配置，每套保护应各使用1个二次绕组；故障录波装置单独或与保护共用1个二次绕组；测量、计量应各使用1个二次绕组；新能源光伏电站电气二次设计详解第49页5.2 电流互感器（CT）电流互感器参数流互感器参数选择：额定一次电流额定一次电流 依据一次设备额定电流或最大工作电流选择适当额定一次电流。标准值为：10、12.5、15、20、25、30、40、50、60、75A以及他们十进位倍数或小数。普通取1.3倍数。主变中性点电流互感器一次额定电流应按大于变压器允许不平衡电流选择，普通情况下可按变压器额定电流1/3选择。额定二次电流（额定二次电流（1A/5A）与各地域
32、习惯相关。普通情况下：220kV及以上采取1A；110kV及以下采取5A。新建站普通选取1A。准确级准确级 计量：0.2S 测量：0.5 保护：5P/10P/TP新能源光伏电站电气二次设计详解第50页5.2 电流互感器（CT）电流互感器参数流互感器参数选择：短路电流倍数短路电流倍数 为确保在短路时电流互感器不饱和：短路电流额定一次电流倍数 额定二次负荷（额定二次负荷（Sn）标准值：5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA 实际二次负荷S=S1+S2 S1:所连接设备实际功耗；S2：连接导线功耗。SnS新能源光伏电站电气二次设计详解第51页（1）一次绕组串并联方式采取
33、一次绕组串联或并联方式，可取得两个成倍数电流比。例：2x600/5A：一次绕组串联时：600/5A；一次绕组并联时：1200/5A。5.2 电流互感器（CT）新能源光伏电站电气二次设计详解第52页（二次绕组抽头方式二次绕组抽头方式5.2 电流互感器（CT）新能源光伏电站电气二次设计详解第53页一次绕组串并联和二次绕组抽头方式同时采取一次绕组连接方式二次绕组连接方式（在1/3处抽头）二次绕组标志：S1-S2二次绕组标志：S2-S3二次绕组标志：S1-S3一次绕组串联200/5A400/5A600/5A一次绕组并联400/5A800/5A1200/5A新能源光伏电站电气二次设计详解第54页6 控制
34、电源系统新能源光伏电站电气二次设计详解第55页6.1 直流系统基本概念直流负荷直流系统电压直流系统组成直流系统接线形式新能源光伏电站电气二次设计详解第56页6.1 直流系统基本概念基本概念均衡充电：均衡充电：为赔偿蓄电池在使用过程中产生电压不均匀现象，使其恢复到要求范围内而进行充电，以及大容量放电后补充充电。浮充电：浮充电：正常运行时，充电装置负担经常负荷，同时向蓄电池组补充充电，以补充蓄电池自放电，使蓄电池以满容量状态处于备用。查对性放电查对性放电 在正常运行时蓄电池组，为了检验其实际容量，以要求放电电流进行恒流放电，只要电池到达了要求放电终止电压，即停顿放电，然后依据放电电流和放电时间，计
35、算出蓄电池组实际容量，称为查对性放电。新能源光伏电站电气二次设计详解第57页6.1 直流系统直流直流负荷荷按功效分按功效分 1.控制负荷：电气和热工控制、信号、测量、继电保护 和自动装置等负荷 2.动力负荷：各类直流电动机、断路器电磁操动合闸机 构、交流不停电电源装置、远动、通信装置 电源和事故照明等负荷按性按性质分分 1.经常负荷：在正常和事故情况下均应可靠供电负荷 2.事故负荷：在交流电源事故停电时间内可靠供电负荷 3.冲击负荷：短时间内施加较大负荷电流。新能源光伏电站电气二次设计详解第58页6.1 直流系统直流系统标称电压：220V、110V、48V。风电场升压站直流系统标称电压宜采取2
36、20V，该系统为控制负荷与动力负荷合并供电。在正常运行情况下，直流母线电压应为231V（105Un）。在均衡充电运行情况下，直流母线电压应不高于242V（110Un）。在事故放电情况下，直流母线电压应不低于192.5V（87.5Un）。新能源光伏电站电气二次设计详解第59页6.1 直流系统直流系统组成充电屏：交流配电单元、充电模块、监控模块、绝缘检测仪等。馈线屏：直流配电蓄电池：阀控式密封铅酸蓄电池。组屏或就地支架安装移动式智能放电单元新能源光伏电站电气二次设计详解第60页6.1 直流系统直流系直流系统接接线单电单充：充：单母线接线，蓄电池和充电装置共接在单母线上。单电双充：单母线分段接线，2
37、套充电装置分别接在两段母线上，蓄电池组跨接在两段母线上。双电双充：两段单母线接线，蓄电池组和充电装置分别接于不一样母线段，两段直流母线之间设联络电器。双电三充：两段单母线接线，2组蓄电池和2套充电装置分别接于不一样母线段，第3套充电装置经隔离和保护电器跨接在两段母线上或经切换电器分别接至2组蓄电池。新能源光伏电站电气二次设计详解第61页特点：特点：接线简单，清楚，可靠接线简单，清楚，可靠浮充电、均衡充电、查对性充浮充电、均衡充电、查对性充放电都必须经过母线进行放电都必须经过母线进行1组蓄电池、1套充电装置、单母线接线适用范围：适用范围：110kV以下小型变电站和小容以下小型变电站和小容量发电厂
38、量发电厂不要求进行查对性充放电和均不要求进行查对性充放电和均衡充电电压较低，能满足直流负衡充电电压较低，能满足直流负荷要求蓄电池组，如阀控式密封荷要求蓄电池组，如阀控式密封铅酸蓄电池组铅酸蓄电池组新能源光伏电站电气二次设计详解第62页特点：特点：接线清楚，接线清楚，2套充电装置互为套充电装置互为备用备用浮充电、均衡充电、查对性充浮充电、均衡充电、查对性充放电都必须经过母线进行放电都必须经过母线进行1组蓄电池、2套充电装置、单母线接线适用范围：适用范围：110kV及以下小型变电站和小及以下小型变电站和小容量发电厂容量发电厂不要求进行查对性充放电和均不要求进行查对性充放电和均衡充电电压较低，能满足
39、直流负衡充电电压较低，能满足直流负荷要求蓄电池组，如阀控式密封荷要求蓄电池组，如阀控式密封铅酸蓄电池组铅酸蓄电池组新能源光伏电站电气二次设计详解第63页特点：特点：2套充电装置分别接于两段母线套充电装置分别接于两段母线分段开关设保护元件，可限制分段开关设保护元件，可限制故障范围，提升安全可靠性故障范围，提升安全可靠性1组蓄电池、2套充电装置、单母线分段接线适用范围：适用范围：220kV及以下中、小型变电站和小容量发电厂及以下中、小型变电站和小容量发电厂不要求进行查对性充放电和均衡充电电压较低，不要求进行查对性充放电和均衡充电电压较低，能满足直流负荷要求蓄电池组，如阀控式密封铅酸能满足直流负荷要
40、求蓄电池组，如阀控式密封铅酸蓄电池组蓄电池组新能源光伏电站电气二次设计详解第64页特点：特点：正常时两套电源各自独立运行，正常时两套电源各自独立运行，安全可靠性高安全可靠性高运行灵活性高运行灵活性高2组蓄电池、2套充电装置、2段单母线接线适用范围：适用范围：500kV及以下大、中型变电站和大中型容量发电及以下大、中型变电站和大中型容量发电厂厂新能源光伏电站电气二次设计详解第65页特点：特点：备用充电装置采取充电、浮充备用充电装置采取充电、浮充电兼备接线，运行方式灵活电兼备接线，运行方式灵活2组蓄电池、3套充电装置、2段单母线接线、备用充电、浮充电适用范围：适用范围：500kV大型变电站和大容量
41、发电厂大型变电站和大容量发电厂新能源光伏电站电气二次设计详解第66页特点：特点：备用充电装置仅能作为浮充电备用充电装置仅能作为浮充电方式运行方式运行2组蓄电池、3套充电装置、2段单母线接线、备用浮充电适用范围：适用范围：500kV大型变电站和大容量发电厂大型变电站和大容量发电厂新能源光伏电站电气二次设计详解第67页特点：特点：主充电装置作为正常浮充电用，主充电装置作为正常浮充电用，备用充电装置作均衡充电用，也备用充电装置作均衡充电用，也能够作为浮充电装置备用能够作为浮充电装置备用2组蓄电池、3套充电装置、2段单母线接线、备用充电适用范围：适用范围：500kV大型变电站和大容量发电厂大型变电站和
42、大容量发电厂新能源光伏电站电气二次设计详解第68页UPS负荷UPS主要组成部分UPS工作方式UPS运行方式6.2 UPS新能源光伏电站电气二次设计详解第69页UPS外在关外在关联负负载载市市电电监控通讯监控通讯电池UPS新能源光伏电站电气二次设计详解第70页UPS内部基本内部基本结构构新能源光伏电站电气二次设计详解第71页UPS工作方式实现电实现电网与用网与用网与用网与用电电器之器之器之器之间间隔离隔离隔离隔离实现实现两路两路两路两路电电源不源不源不源不间间断切断切断切断切换换提供高提供高提供高提供高质质量量量量电电源源源源电压变换电压变换和和和和频频率率率率变换变换功效功效功效功效停停停停电
43、电后提供后后提供后后提供后后提供后备时间备时间新能源光伏电站电气二次设计详解第72页UPS运行方式主从运行主从运行 正常情况下由UPS电源装置主机输出，当主机故障时，由从机输出。并机运行并机运行 两台UPS电源装置输出交流母线为单母线分列运行分列运行 两台UPS电源装置输出交流母线为单母线分段，设置母联开关，母联开关为手动切换。新能源光伏电站电气二次设计详解第73页主从运行方式新能源光伏电站电气二次设计详解第74页分列运行方式新能源光伏电站电气二次设计详解第75页并机并机电感感并机运行方式新能源光伏电站电气二次设计详解第76页专业间配合预可研、可研可研、可研阶段：段：1.电气主接线（电一）2.
44、集电线路长度/光伏场区布置（电一）初初设阶段（不含段（不含场区部分）：区部分）：1.接入系统设计汇报及其批复意见 2.电气主接线（电一）3.综合楼平面布置图（土建）4.事故照明容量（电一）施工施工图阶段（不含段（不含场区部分）：区部分）：1.当地电力系统对涉网设备要求。2.各设备厂家图纸、技术协议 3.电气主接线、站用电系统接线图（电一）4.电缆沟布置图（电一）5.各电气设备布置图 5.集电线路路径图（电一）6.风机箱变布置图/光伏场区电气设备布置图（电一）7.各建筑物平面布置图、结构图、总平面布置图（土建）接收接收资料料提供提供资料或配合料或配合预可研、可研可研、可研阶段：段：1.CT/PT
45、配置要求（电一）2.电气二次所需房间、尺寸等（土建）初初设阶段（不含段（不含场区部分）：区部分）：1.CT/PT配置要求（电一）2.电气二次所需房间、尺寸等（土建）3.电负荷资料（电一）施工施工图阶段（不含段（不含场区部分）：区部分）：1.CT/PT配置要求（电一）2.电气二次所需房间、尺寸等（土建）3.电负荷资料（电一）4.配合电一完成各设备电气二次所需埋管新能源光伏电站电气二次设计详解第77页电气二次施工图卷册目录第1卷（总部分）D2-0101电气二次总部分第3卷（保护）D2-0301主变压器保护接线图D2-0102电气二次设备材料及电缆清册D2-0302110kV线路保护接线图D2-01
46、03电气二次埋管施工图D2-0303110kV母线保护接线图第2卷（控制系统）D2-0201计算机监控系统图D2-030435kV母线保护接线图D2-0202主变压器控制二次接线图第4卷（公共系统）D2-0401电能计量系统施工图D2-0203110kV配电装置二次接线图D2-0402交直流电源系统图D2-020435kV配电装置二次接线图D2-0403火灾报警系统接线图D2-020535kV无功赔偿装置二次接线图D2-0404图像及视频监控系统接线图D2-020635kV接地装置二次接线图第5卷（光伏场区）D2-0501光伏场区分站房数据采集柜二次接线图D2-0207380V站用电二次接线图D2-0502光伏场区箱变二次接线图D2-0208故障录波接线图D2-0503汇流箱通信示意图D2-0209电能质量在线监测及PMU接线图D2-0210安稳设备控制系统接线图D2-0211远动系统施工图新能源光伏电站电气二次设计详解第78页
