施耐德电能质量整体解决方案

1. 施耐德电能质量整体解决方案 中国（国际）电能质量高峰论坛 （2011-07-28 上海） ） 丁　玮 大客户经理 Key Account Manager (China) 施耐德电气（中国）有限公司 北京市朝阳区望京东路6号施耐德电气大厦 电话：(8610) 6434 6922 手机 ：13928050013 传真：(8610) 6590 6518 邮箱：wei-ralph.ding@cn.schenider-electric.com 客户支持热线：400810315 网址：www.schneider-electric.cn

2. 施耐德电能质量整体解决方案 目录： 1 施耐德电气（中国）有限公司（LJB） 2 施耐德电能质量整体解决方案（1） 3 施耐德电能质量整体解决方案（2） 4 中国主要现行电能质量标准（1） 5 施耐德ION 8XX0 综合智能化电表（5） 6 施耐德ION7X50电力质量监测装置 + IEC61850（7）

3. 施耐德电气（中国）有限公司

4. 植根中国20余载 再创新高 萌芽 成长 发展 2001-2007第二波大规模投资 1987天津梅兰日兰工厂成立 2008-2010专注节能增效业务发展 推动中国节能减排事业奥运 国庆六十周年 世博会 1992-2000施耐德电气（中国）投资有限公司成立开始第一波大规模投资 15,000 名员工77个办事机构 6个物流中心 22 家工厂 2 个研发中心1 个实验室 – 金山低压电气产品实验站1 个研修学院500+ 分销商

5. 我们的专长全球能效管理专家 能源生产与传输 能源管理 能源使用 • 风能 • 太阳能 • 水力 • 生物燃料 • 碳氢化合物 • 核能 • 设备 • 温度控制 • 安全 • 照明 • 机械 • IT服务 • 使能源… • 安全 • 可靠 • 经济 • 高效 • 环保 …节能30%-70%的机会无处不在

6. 引领智能电网的发展 双向能源数据流 集中发电 家庭 住宅 灵活的配送 工业 活跃的 终端用户 楼宇 数据中心 传输 配送 商业和工业 可再生能源 工厂 > 1MW 分布且间歇的发电 分布式发电<1MW

7. ION8XX0/7X00/6X00 • PM/DM/MC • EGX100/300/ PM8ECC • Var logic/ DR • Var plus 2/Varpact • Accu Sine Measure Solution Cycle Simulate Specify & Propose • ION-E • ION-EEM Analyze & Report 施耐德电能质量整体解决方案 2 施耐德电能质量整体解决方案（1）－监测/分析/控制/治理 • 电力监控仪表： • ION8x00/7x00/6x00 • PM/DM/MC • Varlogic功率因数控制器 • DR调谐电抗器 • Varplus 2 电容器 • Varpact 功率因数补偿模块 • AccuSine有源电力滤波器 • 通信装置： • EGX100/300/PM8ECC • 主站系统 • 监控主机(硬件） • ION-E/IONEEM 监控软件

8. ION-E/EEM电能 质量优化和治理 谐波 治理方案 无功功率 补偿方案 无功功率 补偿方案 电容器 三相四线 滤波器 三相三线 滤波器 功率因数 控制器 功率因数 补偿模块 ION/PM/DM系列 电能质量监测装置 电抗器 施耐德电能质量整体解决方案 3 施耐德电能质量整体解决方案（2）－ 电能质量监控系统效用: • 及时发现潜在故障、避免故障发生、减少停电时间与之损失。 • 通过报告深入分析故障原因，制定合理解决方案。 • 提高功率因数与电能使用效率、 减少损耗、优化提高电能质量、减少罚单。降低电费； • 减少干扰，延长电气系统使用寿命，降低维护费用。

9. 1.GB12325-2008/ 供电电压偏差（GB12325－90/23） 5.GB/T15945-2008 （修订） 电力系统频率偏差 （GB/T 15945-1995） 6.GB/T 24437—2009 公用电网间谐波 PQM 我国目前已颁布实施的国家与行业标准 2.GB12326-2008/ 电压波动和闪变（GB12326－90） 7.GB/T18481-2001 暂时过电压和瞬态过电压 3.GB/T 14549-1993 公用电网谐波 8.GB/T 19862-2005 电能质量监测设备通用要求 4.GB/T15543-2008 三相电压不平衡 （GB/T15543-1995） 9.DL/T 1053-2007 电能质量技术监督规程 施耐德电能质量整体解决方案 4 中国主要现行电能质量标准（1） 部分PQM国家与行业标准

10. 施耐德电能质量整体解决方案 5 施耐德ION 8XX0 综合智能化电表（1） 电能计量/计费、PQM监测与SCSA综合功能： • 智能化电网侧重点无论是在输电侧或是在配用电侧，都离不开智能化电表这一基础环节。 • 将电能计量、电力质量监测与测量控制三者综合为一体、遵循 TMS/PQM/SCAS前端设备中的最高标准、具有强大信息处理、交互、控制和多种通信能力的智能化电表，将在未来智能电网建设特别是高压电能计量与电力质量控制体系中起到积极的作用。 • 清除目前各级电网大量存在的失压计时、频率与谐波等单一功能的隐患型事故监测装置( 称谓不同/功能相近/分属于不同职能部门管理的重复性设备),大量零散装置的清除，有利于电网的清洁与安全。 • 减少专用PQM装置配置数量，有助于正在进行的PQMS系统建设, 为目前正在探索进行的智能电网建设方案开辟一条新的设计思路。 • 有利于提高电力、用户、社会各方的积极性； • 是保证电网安全生产运行、提高电能质量、维护电网安全洁净环境的有效手段，可有效维护保护发、供、用各方合法权益。

11. 双方向电能计量：0.1s% • 内存：32/64/128M • 通信规约： • Itron MV-90, ION • Modbus RTU( Master), • DNP 3.0 • IEC 61850(M8650) • IEC62056/DLMS(M8600) • 通信接口： • RS232/485;RS485 • 以太网（普通/光纤） • 电话/以太网信关机 • 额定电流输入：1/2/5A(20A) Revenue Metering ION86X0 • Itron MV-90, ION • Modbus RTU( Master), • DNP 3.0 • IEC 61850(M8650) • IEC62056/DLMS(M8600) IEC 61850:M8650/7X50 ION7X500 智能化电表（三合一）= 电能计费+电能质量+变电站自动化 施耐德电能质量整体解决方案 5 施耐德ION 8XX0 综合智能化电表 （2） • ION8XX0具有电能计量／计费、PQ监测及IED（含数字/模拟变送器）综合功能。 • 初期其中之一为主要需求，未来扩展其它功能不增投资。 • 综合功能电表在国外已大量的应用，国内目前仍停留在对电能计量、计费或电能质量监测的单功能应用阶段。 • 利用三合一功能高端电能表，可在智能化电网 中发挥更大的效益。 Substation Automation Power Quality PT/CT

12. 国/网/省/地/县电力调度TMS/AMR 国/网/省/地/县电力调度TMS/AMR 华东直属电厂模式 • MP/ERTU -TMS CS间 • 通信方式与规约 • 国家标准：IEC870-5-102 • 国际标准：EC62056/DLMS • 企业标准：DNP3.0/Modbus 电能量采集装置MP/ERTU: 浙江创维ERTU-2000C 北京煜邦EDAD2000 广州科立EAC5000 兰吉尔FFC 湖南威远WEFT-3000 电科院PSM-ID等 拨号/专线MODEM/以太网 企业以太网 网络通信设备 • METER – MP/ERTU间 • 通信方式与规约 • 国家标准：DL/T645 • 国际标准：IEC870-5-102 • 企业标准：DNP3.0/Modbus • 国际标准：EC62056/DLMS • 国际标准：IEC61850 多功能电表 • 方式1：有ERTU（欧洲模式） • 关口级电能表 • 采集器MP/ERTU • 电能量计量计费系统 • 方式2：无ERTU(北美模式/直采) • 关口级电能表 • 电能量计量计费系统 电厂/变电站 施耐德电能质量整体解决方案 5 施耐德ION 8XX0 综合智能化电表 （3） 当前中国电力行业流行的TMS系统结构形式（独立3级与2级系统结构）

13. 施耐德电能质量整体解决方案 5 施耐德ION 8XX0 综合智能化电表（4） 附件1：PQM在电网与用户的部分应用示例：

14. 跨国、网、省、区间 电力联络线 电力交易或 结算点 • 功率、频率监测ΔP+F： • 联络线实时功率偏差控制 • 无功/电压曲线： • 电压监测、统计、考核奖惩。 • 功率因数： • “界面”无功电力交换限量值确定。 • 频率监测：频率监测/统计/考核奖惩。 • 电压、频率合格率统计。 电压无功监测点 功率因数监测点 频率监测点 重要电厂／变电站／配网 各级电压用户受端 用户负荷： 污染、敏感性负荷 低功率因数负荷 谐波电压监测点 功率因数监测点 最大需量监测点 • 谐波污染监测、无功控制补偿应用 • 电压考核点、功率因数、 • 最大需量监测（电费结算调整） 施耐德电能质量整体解决方案 5 施耐德ION 8XX0 综合智能化电表 （5） 附件2：PQM在电网与用户具体应用： 电网电能质量考核与监测点应用示意

15. 施耐德电能质量整体解决方案 6 施耐德ION7X50电力质量监测装置 + IEC61850 （1） • ION：Integrated Object Network • （面向网络集成的技术） • 电力行业标准DL/T 860. 等同IEC61850 • ION7X50世界著名高端电能质量监测装置： 计费级电能计量、电能质量监测、事件与最大/最小值记录、历史数据记录、骤升/骤降监测、谐波与间谐波测量、闪变与快速暂态检测、达每周波1024次采样波形捕捉、定值设置、数字与模拟量I/O、内存扩展及内置多个同时通信、不同形式的通信接口、EtherGate, ModemGate, MeterM@il, WebMeter等强大功能。 • IEC61850新一代变电站自动化系统国际标准： 最新的变电站自动化系统结构和数据通信国际标准，标准规范了数据命名、数据定义、设备行为，设备自描述及通用配置语言等；规范了保护测控装置、数字式CT/PT、智能式开关及包括计量与PQ表计等设备在内的模型和通信接口，是至今为止最为完善的变电站自动化通信标准。 • ION7X50+IEC61850 为支持和推广这一新变电站自动化国际技术标准的应用，在PQM领域ION7X50率先加入了IEC61850标准。新标准的加入为客户规划当前或今后以IEC61850通信规约为核心的智能变电站自动化又提供了新的技术支持；新标准减少了工程和开发的时间与费用；最终客户可自由、灵活地选择不同供应商的产品加入系统集成是新规约最大受益者。

16. 变电站自动化 系统SAS TMS PQMS SCADA/EMS 当前变电站自动化 通信现状，约19种工业化标准规约 60870-5－104 60870-5-102 DLT/ 719 PQDIF CDT－DL/451 60870-5－101 DL／T634 通信管理机 TXGLJ ERTU 远动RTU PROF IBUS MOD BUS 各企业 其它规约等 60870-5 -103 DL/T－ 645 DLMS LON DNP 智能电子装置 Intelligent Electronic Divices 主备 保护 控制装置 故障录波 绝缘监测 监测 表计 计量计费 PQ 监测 电源监控 断路器/隔离开关 等一次设备 断路器/隔离开关 等一次设备 PT/CT 等装置 PT/CT 等装置 施耐德电能质量整体解决方案 变电站自动化系统通信现状示意 6 施耐德ION7X50电力质量监测装置 + IEC61850 （2）

17. 施耐德电能质量整体解决方案 实现IEC61850规约后 变电站通信结构示意 6 施耐德ION7X50电力质量监测装置 + IEC61850 （3） 站控层（变电站层－第2层）： 汇总全站实时数据信息，有关数据信息送往调度或控制中心接受调度或控制中心控制命令，实现间隔与过程层各种功能。 智能化变电站： 1间隔层与站控层设备与网络连接接口和通信模型变化。 2 过程层由传统的PT/CT正改变为光电互感器、IED、合并单元、光纤连接等。 SAS－Substation Automation System SCADA 变电站综自 IEC 61850 间隔层（第1层)： 本间隔过程层实时数据信息汇总，实施对一次设备的保护控制功能， 是站控层与过程层的中间纽带。 保护IED 控制IED 其它IED 监测IED 计量/PQ IED 保护IED 智能电子装置 Intelligent Electronic Devices 过程层(第0层)： 一、二次设备的结合面，进行电气量的检测、运行设备的状态参数在线检测与统计、操作控制的执行等任务； PT/CT 等装置 PT/CT 等装置 断路器/隔离开关 等一次设备

18. 施耐德电能质量整体解决方案 6 施耐德ION7X50电力质量监测装置 + IEC61850 （4） IEC61850 逻辑（设备）节点组LNG (Logical Node groups) • IEC61850根据功能现定义了14个不 同的逻辑节点组与对应标识符。 • 所有可能发生在变电站如测控保护单元/智能操作箱/录波器/信息子站/合并单元/计测量表计/PQ装置等IED设备中的同类数据与信息将统一分配到其中一组或多组逻辑节点组中。 • PQ装置数据与信息主要分配在Q/M/G 逻辑节点组。 部分计量/测量与PQ节点模块

19. Substation Configuration Description SCD：电站系统配置描述文件 系统主站与各IED间IEC61850规约 卖方提供ICD：IED性能描述文件 （IED Capability Description file） 注：不同表计与其选项分别 对应不同ICD文件 CET 850 组态工具 施耐德提供 Configured IED Description (CID) file CID： 组态后IED描述文件 施耐德电能质量整体解决方案 6 施耐德ION7X50电力质量监测装置 + IEC61850 （5） • IEC61850部分配置文件流程框图

20. 施耐德电能质量整体解决方案 • 配置工具CET850 • 配置后CID文件包含特定 • 的电表信息、数据设置与 • 记录等。 • CID文件可不需电表实物 • 离线生成。 6 施耐德ION7X50电力质量监测装置 + IEC61850 （6） IEC61850 配置文件 变电站配置语言（SCL-Substation Configuration Language） 在IEC61850配置文件中以XML（Extensible Markup Language可扩展标记语言）为基础语言，定义了变电站配置语言（SCL） 。目前SCL定义有ICD, CID, SCD, SSD 共4种变电站配置语言文件：

21. 华北电网风力发电场PQMS 华北电网综合信息网 以太网交换机（主用通道） 电话交换机 （备用通道） 华北电科院 PQMS主站 PQM信息 WEB发布 华北电网综合信息网 1光纤网络（主用通道）2 电话（备用通道） 唐山PSB 通信子站 PQDIF 秦皇岛PSB 通信子站 PQDIF 承德PSB 通信子站 PQDIF 张家口PSB 通信子站 PQDIF 廊坊PSB 通信子站 PQDIF 以太网 ION或IEC61850规约 ION规约 ION规约 ION规约 ION规约 ION规约 ION7650 ION7650 ION7650 ION7650 ION7650 施耐德电能质量整体解决方案 工程实例1：华北电网5城市PSC电能质量监测项目 ION7650: 5城市试点 一期: 50台(2010年） 二期: 约150台（2011年） ION7650: 5个风电场 26台(2010年）

22. Enter prise （ION-E） • 16台ION7650 220kV变电站: 1座 110kV变电站地区: 6座 用户110kV变电站(3座): 北京亦庄优质园区通信网 ION规约 ION7650 荣华220KV 监测子网1 京东方 110KV 监测子网2 京东方 110KV 监测子网3 景园街 110KV 监测子网4 景园街 110KV 监测子网5 施耐德电能质量整体解决方案 工程实例2：国网北京亦庄优质电力园区电能质量监测系统框图

23. 工程实例3：广东省PQMS系统 ION7650: 一期:约100台(2009年） 二期:约186台（2011.6月） 光纤以太网 220KV变 110KV变 500KV变 莲花山 曲江站 高明站 信垅站 赤沙站 沥窖站 增城站 仙溪站 鱼飞站 旭升站 石湖站 东莞站 仰天站 番禺站 田心站 金田站 莞城站 仲恺站 碧山站 榭平岭 官塘站 鹏城站 九潭站 华圃站 长安站 礼乐站 博罗站 清远站 开元站 光明站 江门站 芙蓉站 郭塘站 坪山站 香山站 南屏站 英德站 嘉禾站 茂名站 龙塘站 通济站 芳村站 汕头站 廊田站 马坝站 天河站 秋长站 富山站 紫洞站 500kV变 220kV变 110kV变 施耐德电能质量整体解决方案

24. 施耐德电能质量整体解决方案 善用其效 尽享其能 Schneider Electric – Solutions for office buildings - February 2009 26