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  • 新能源箱变测控一体化装置

    xiangbian

    xiangbian

    概述:

    NISE-6000应用于光伏/风力发电环境下,实现分布式光伏/风力发电信息的采集和运行控制。该装置安装于光伏/风力发电站箱变房内。 不仅具备分布式光伏发电保护、测控、电能质量检测、运行控制、通信管理、远动等功能,能够自动隔离分布式光伏电站内故障,还具备支持多种通讯方式接入站内逆变器、汇流箱、环境监测仪、电度表等各种不同类型电力设备,与调度主站通信实时反馈电站信息,接受远程控制公共连接点开关投切及逆变器启停,对公共连接点和分布式光伏发电系统进行全方位实时监控。为光伏运行监控主站或调度主站与分布式光伏发电设备之间的建立了通信桥梁,起到“承上启下” 的作用:一方面对上(光伏运行监控主站、调度)上送遥信、遥测、电度、电能质量等信息,并接受主站的遥控分合闸、遥调等命令,另一方面对下(光伏逆变器控制器)转发遥调、启停等命令并接收光伏逆变器控制器上送的相关遥信信号。

    NISE-6000 新能源箱变测控一体化装置,应用于光伏箱变低压侧分裂变压器的模拟量采集、非电量保护、远方控制和通讯功能。实现升压站对光伏箱变的远程管理和自动化监控,满足光伏电场箱变的“无人值班,少人值守”的运行管理方式。

    优点:

    1、插件采用插拔方式,强弱电分离;加强型单元机箱按抗强振动、强干扰设计,可分散安装运行;
    2、采用 32 位高性能嵌入式微机处理器,大容量的 RAM 和 Flash Memory;利用 SoC解决方案,数据处理、逻辑运算和信息存储能力强,运行速度快,可靠性高;
    3、采用高精度测量芯片,测量精度高,计量准确;
    4、可保存四组各128 个最近发生的事件报告及运行报告;
    5、采用图形液晶,中文显示,菜单式操作;
    6、独立的16 套保护定值,定值区切换安全方便快速性、准确性。装置硬件采用最新型32 位浮点DSP+ARM 硬件平台,高精度16 位并行AD 采样芯片,保证了数据的实时性以及切换的快速性;
    7、标准通信规约,方便与微机监控或保护管理机联网通讯;
    8、自愈式环形光纤以太网接口,保证长距离的通信可靠性;
    9、-40℃~80℃宽温工作环境,满足光伏电场恶劣条件;
    10、可靠性。在硬件和软件上均设计了专门的抗干扰措施,以及完善的自检、闭锁逻辑,并通过了第三方最高等级的EMC 检测,其抗干扰性能有充分的保证;
    11、拓展性。由于该装置软件采用了先进的图形化逻辑组态技术、平台化的硬件技术预留了丰富的接口功能,所以具有很强的可拓展性,对于用户的特殊需求,可在较短的时间内方便的实现二次开发。

    技术指标

    1. 装置特点
    1.1.可靠的软硬件设计

    • 装置采用全封闭背插式结构,抗干扰设计,使装置的抗电磁干扰能力大大提高;
    • 出口设有闭锁继电器,保证装置可靠出口;
    • 在每个采样中断AD 都进行自检,保证不因AD 的异常而导致误动作;
    • 保护单元软件与管理单元软件独立运行,通信、显示等不会影响保护的正常运行。

    1.2.通过全面的第三方检测
    装置通过了EMC 最高等级试验,确保各种恶劣工况下装置的正常运行。

    1.3.友好的易用性
    装置配有大屏幕汉字液晶显示,直观的界面菜单,详细的信息显示,便于操作和调试,丰富的指示灯。装置提供中英文菜单;

    1.4.先进的平台
    装置硬件采用最新型32 位浮点DSP+ARM 硬件平台,高精度16 位并行AD 采样芯片,专用通信芯片,具备强大的数据处理、通信能力。装置管理单元软件操作系统采用目前公认最优秀的嵌入式实时多任务操作系统VxWorks,使得通信可靠、快速、灵活,人机界面友好易用。

    1.5. 丰富的通信功能
    装置提供多种通信接口和规约。2 路10/100M 以太网,8 路RS485 通信接口。支持IEC60870-5-101,102,103,104;Modbus;DLT645;CDTd 等通信规约。装置提供交换模块,4 路10/100M 以太网电口,2 路100M SC 单模光纤接口,2 路1000MSFP 光纤接口。支持RSTP 快速生成树协议,所有端口支持SC 单模环网。

    1.6. 强大的信息记录功能
    信息记录全面,包括保护动作事件、告警事件、开入开出变位信息、装置自检、运行事件等。通过查看这些事件记录,可以全面了解设备的运行状况。

    1.7. 时钟同步
    装置采用软件报文对时,确保装置的时钟误差在1ms 以内。

    2. 主要技术指标
    2.1. 工作环境条件
    环境温度:-40~+80℃;
    相对湿度:5%~95%;
    大气压力:80~110kPa。

    2.2. 装置工作电源
    额定电压:AC220/DC220V/DC110V;
    允许偏差:-20%~+20%;
    纹波系数:不大于5%。

    2.3. 额定交流输入
    交流电流:5A或1A;
    交流电压:100 V ,57.7 V ,380V,540V;
    频率:50Hz或60Hz。

    2.4. 功率消耗
    交流电流回路:<0.5VA/相(额定5A时);<0.1VA/相(额定1A时);
    交流电压回路:三相总功率<1.5VA(额定57.74V时);
    直流电源回路:正常≤15W,跳闸≤20W。

    2.5. 过载能力
    交流电流回路:2倍额定电流,连续工作;10倍额定电流,允许10s;40倍额定电流,允许1s;
    交流电压回路:1.2倍额定电压,连续工作。

    2.6. 测量精度
    电压:0.5级;
    频率:0.02Hz ;
    相角:0.2度;

    2.7. 定值误差
    电压定值误差:±2.5%;
    电流定值误差:±2.5%或±0.01A;
    频差定值误差:±0.02Hz;
    时间定值误差:±1%或30ms;
    角差定值误差:±0.2°。

    2.8. 精确工作范围
    电流: 0.05In~20In
    电压: 1%Un~120%Un
    频率: 30Hz~65Hz

    2.9. 输入输出接点容量
    跳合闸出口(常开接点):DC220V(吸合)、5A;
    信号出口(常开接点):DC220V(吸合)、5A;
    开关量输入:DC24V, 导通电流<5mA;
    开入量输入(选配):交流AC110V或者AC220V, 导通电流<5mA;
    开入量输入(选配):直流DC110V或者DC220V, 导通电流<5mA。

    2.10. 电磁兼容
    脉冲群干扰试验:能承受GB/T14598.13-1998 规定的频率为1MHz 及100kHz 衰减振荡波(第一半波电压幅值共模为2.5kV,差模为1kV)脉冲群干扰试验。
    快速瞬变干扰试验:能承受GB/T14598.10-2007 第四章规定的严酷等级为A 级的快速瞬变干扰试验。
    辐射电磁场干扰试验:能承受GB/T14598.9-2002 第四章规定的严酷等级的辐射电磁场干扰试验。
    静电放电试验:能承受GB/T14598.14-1998 中4.1 规定的严酷等级为级的静电放电试验。
    电磁发射试验:能承受GB/T14598.16-2002 中4.1 规定的传导发射限值及4.2 规定的辐射发射限值的电磁发射试验。
    电磁发射试验:能承受GB/T14598.16-2002 中4.1 规定的传导发射限值及4.2 规定的辐射发射限值的电磁发射试验。
    脉冲磁场抗扰度试验:能承受GB/T17626.9-1998 第5 章规定的严酷等级脉冲磁场抗扰度试验。
    阻尼振荡磁场抗扰度试验:能承受GB/T17626.10-1998 第5 章规定的严酷等级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。
    浪涌抗扰度试验:能承受IEC 60255-22-5:2002 第4 章规定的严酷等级的浪涌抗扰度试验。
    传导骚扰的抗扰度试验:能承受IEC 60255-22-6:2001 第4 章规定的射频场感应的传导骚扰的抗扰度试验。
    工频抗扰度试验:能承受IEC 60255-22-7:2003 第4 章规定的工频抗扰度试验。

    2.11. 绝缘性能
    绝缘电阻:各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,用开路电压为500V的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于100MΩ。
    介质强度:装置通信回路和24V 等弱电输入输出端子对地能承受50Hz、500V(有效值)的交流电压,历时1min 的检验无击穿或闪络现象;其余各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受50Hz、2800V 的直流电压,历时1min 的检验无击穿或闪络现象。
    冲击电压:装置通信回路和24V 等弱电输入输出端子对地,能承受1kV(峰值)的标准雷电波冲击检验;其余各带电的导电端子分别对地,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受5kV(峰值)的标准雷电波冲击检验。

    2.2.12. 机械性能
    振动响应:装置能承受GB/T 11287-2000 中4.2.1 规定的严酷等级为I 级振动响应检验。
    冲击响应:装置能承受GB/T 14537-1993 中4.2.1 规定的严酷等级为I 级冲击响应检验。
    振动耐久:装置能承受GB/T 11287-2000 中4.2.2 规定的严酷等级为I 级振动耐久检验。
    冲击耐久:装置能承受GB/T 14537-1993 中4.2.2 规定的严酷等级为I 级冲击耐久检验。
    碰撞:装置能承受GB/T 14537-1993 中4.3 规定的严酷等级为I 级碰撞检验。

    2.13. 事件记录容量
    128个动作SOE记录;
    128个告警SOE记录;
    128个遥信变位SOE记录;
    128个运行事件记录;
    128个装置自诊断信息记录。

    装置功能

    1. 非电量保护功能
    装置设有重瓦斯(端子 501)跳闸、轻瓦斯(端子 502)告警、超高温跳闸(端子 503)、 高温(端子 504)告警保护、油位低(端子 506)告警、压力异常(端子 505)告警保护(上述非电量设有各自独立的软压板控制字,保护出口配置默认为跳闸或告警,用户可通过装置菜单中的出口配置来修改每种保护的出口属性)。当非电量跳闸或告警以后,如果非电量故障状态一直存在,则跳闸信号或告警信号一直保持,直到非电量故障状态解除,按 复归键可以复归掉跳闸或告警信号;

    2. 备用非电量保护
    装置另增设有四路备用非电量保护,可以由软压板控制投退,出口延时可以整定。备 用非电量可以通过出口配置来选择动作于跳闸或告警,当备用非电量跳闸或告警以后如果 备用非电量故障状 态一直存在,则跳闸信号或告警信号一直保持,直到备用非电量故障状 态解除,按复归键才可以把跳闸信号或告警信号复归掉。

    3. 装置异常告警
    当保护装置出现异常时(定值区号设置异常、定值设置异常、开出故障等),装置的液晶显示屏可以显示相应的故障信息,同时闭锁保护出口,装置面板上的运行等熄灭。等处理完异常后,运行等恢复秒闪,即可进行下一步操作。

    4. 遥测、遥信、遥控及遥脉
    遥测:测量箱变低压侧 IA1、IB1、IC1、UA1、UB1、UC1、UAB1、UBC1、UCA1、P1、Q1、f1、COSφ1、IA2、IB2、IC2、UA2、UB2、UC2、UAB2、UBC2、UCA2、P2、Q2、f2、COSφ2 等;
    遥信:各种保护动作信号及断路器位置遥信、开入遥信等;
    遥控:远方控制跳/合闸、压板投退、修改定值等;
    遥脉:累计电度量(正向有功电度1、反向有功电度1、正向无功电度2、反向无功电度2)。

    5. 辅助温度采集功能
    装置可采集多路热电阻或温度变送器的信息,便于监视箱变内多处节点的温度。

    装置附图

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    装置背面端子图

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    标准新能源箱变测控一体化装置说明书Release1.0.pdf