ABB电气基于IEC61850/GOOSE全面智能电流选跳方案

行业领域

城市轨道交通供电系统

案例实施地

分别实施在浙江省宁波市，福建省厦门市、广东省广州市等

案例背景及目标

针对目前城市轨道交通大分区供电方式，对不同方式的电流选跳方案进行分析，提出了基于数字化技术IEC61850/ GOOSE( 面向通用对象的变电站事件) 机制的全面智能选跳保护方案，对牵引站大环网供电系统实现全站无延时的数字化电流保护，有效地提升轨道交通35kV供电系统整体可靠性。

案例起始时间

第一个案例实施从2013年3月~2015年3月

投资额度

结合ABB全球基于IEC61850技术研发的Relion600平台，通过中国ABB研发团队及项目系统应用团队共同应用开发的全面智能选跳保护方案，总投资约100万（包括人工、搭建试验平台的相关设备和研发试验费用 ）

收益额度

数字化IEC61850/GOOSE智能选跳保护方案应用为轨道交通35kV供电系统带来收益如下：

-节省50%铜缆配置

- 缩短40%安装工时

-减少50%运维成本

-快速故障切除，减少故障电流对设备的冲击而造成设备损坏，从而提高设备使用寿命，。

总收益包括从材料配置-设备安装-全生命周期运行成本的整体费用收益约600万元/30年

案例详情

2014年，国内城市轨道交通建设迎来了新一轮的快速发展。早期的城市轨道交通35kV供电系统的保护方案普遍采用光纤差动保护加后备过流保护的方式，这种方案的后备保护采用级差保护方式来解决选择性的问题，其局限性已经越来越明显。随着城市轨道交通大环网供电方式的普遍使用，这种方案已经越发无法满足系统供电运行的可靠性要求。

近年来业内提出的电流选跳方案虽然可以解决传统后备保护极差带来的延时问题，但是它是基于微机保护装置间的信息交互采取的一种保护方案，利用通讯或硬接线，在保护装置之间传递信息，站内及站间保护装置的电流保护动作与否进行比对实现部分区域选择性保护方案，无法实现选跳方案的全站覆盖，仍然存在部分保护盲区。

经过多方比选，案例1项目采用ABB公司基于IEC61850/GOOSE数字化技术的全站无延时的智能电流选跳方案。

IEC61850/GOOSE数字化技术的全站无延时的智能电流选跳方案为ABB专为在轨道交通项目开发应用的技术方案，为确保方案的可靠应用，ABB在国家开普实验室搭建轨道交通供电系统验证模型，耗费半年时间成功地完成所有验证项目。项目调试期间通过现场组网成功地验证IEC61850/GOOSE选跳功能， 投运前在实际通电情况下成功地验证了单相接地故障时智能选跳的功能测试，通过反复验证后，2015年3月案例1轨道交通项目35kV供电系统正式送电，至今运行情况良好，并在二期项目上继续应用IEC61850/GOOSE智能选跳的供电方案。

验证证明，ABB公司基于IEC61850/GOOSE数字化技术开发的中压全面智能电流选跳解决方案完全满足大分区供电系统的选择性和灵敏性的要求，整体提升电力系统的可靠性。

重要数据表现

• 该数字化技术至今供应用与7个轨道交通项目中，包括宁波地铁、厦门地铁、洛阳地铁和西安地铁的多条地铁线。

• 并将此数字化技术成功地应用到石油石化、水泥、配电网系统、数据中心等多个行业中。美丽青岛配电项目、厦门观音山总部基地、阿里巴巴数据中心。

• 并应用于5个海外EPC项目中，如南京中材国际阿根廷水泥项目等。

社会效益

实现供电网络无延时定位并切除故障，效率相对传统方案300%提升：

• 大众受益：公共交通是大城市居民的主要出行手段，顺利的运行将确保交通系统的准点率和运载效能，协助大众顺利出行。该套系统能提升公共交通供电的可靠性和供电连续性，是确保城市居民幸福出行的重要电力保障；

• 环境受益：传统的模拟模式下，电气控制逻辑通过铜线的端到端连接实现，耗费大量的铜材。由于地铁系统逻辑复杂。柜间接线更加复杂，200台设备分布在20个站间。全新的数字化方案，简化50%柜内接线。数字化方案符合中国建设能源节约化社会的转型趋势。减少耗材，就能减少污染，保证国家的绿水青山。

• 公众安全：数字化的发展对站内柜间和站间二次系统设备的运行管理也起到极大的提升，通过软件端的程序修改，便可及时完成变更工作。同时，IEC61850系统自带回路断线监测功能，确保每一段控制信号的可靠传递；当遇到二次断线情况时，系统也能自动启用预案。用数字化的技术力量助力轨道交通供电系统的可靠性将大大地提高，为大众的安全出行保驾护航。

国际影响

• 项目时间：2018年1-6月。

• 项目地点：埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴（Addis Ababa）。

• 项目名称：博勒莱米（Bole Lemi）二期工业园项目。

• 供货范围：10kV中压环网柜，含继电保护装置。

• 项目概况：该园区具有6条供电线路，每条线路又有两个供电电源，网络比较复杂。

• 客户需求：可以快速隔离发生在开关柜内部或是供电线路上的故障；且继电器需要具有“遥控”，“遥信”和“遥测”功能。

• 解决方案：采用了基于IEC61850/GOOSE全面智能电流选跳方案来满足客户需求。