1 2020 4 9 智能化變電站系統(tǒng)介紹 四方公司 2 內(nèi)容提要 智能化變電站的提出和定義通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來了解智能化變電站61850提出的目的和介紹智能化變電站與常規(guī)站 61850變電站的對比四方公司重點工程簡介 3 智能化變電站的提出 智能變電站派生于智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化 也被稱為 電網(wǎng)2 0 它是建立在集成的 高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上 通過先進的傳感和測量技術(shù) 先進的設(shè)備技術(shù) 先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用 實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠 安全 經(jīng)濟 高效 環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo) 其主要特征包括自愈 激勵和包括用戶 抵御攻擊 提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量 容許各種不同發(fā)電形式的接入 啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運行 4 智能化變電站的定義 智能變電站技術(shù)導(dǎo)則 給出的定義采用先進 可靠 集成 低碳 環(huán)保的智能設(shè)備 以全站信息數(shù)字化 通信平臺網(wǎng)絡(luò)化 信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求 自動完成信息采集 測量 控制 保護 計量和監(jiān)測等基本功能 并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動化控制 智能調(diào)節(jié) 在線分析決策 協(xié)同互動等高級功能的變電站 5 理解智能化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 你已成為初級專家 GPS 北斗 天線 SNTP 6 變電站自動化技術(shù)經(jīng)過10多年的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到一定的水平 可是不同廠家甚至同一廠家的不同型號的IED所采用的通信協(xié)議和用戶界面的不相同 導(dǎo)致難以實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的無縫集成和互操作 因為需要額外的硬件 如規(guī)約轉(zhuǎn)換器 和軟件來實現(xiàn)IED互聯(lián) 這在很大程度上削弱了變電站實現(xiàn)自動化的優(yōu)點和意義 61850的提出 7 國際電工委員會 IEC 在充分考慮上述變電站自動化系統(tǒng)的功能和要求 特別是互操作性要求的基礎(chǔ)上 制定了變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)體系IEC61850標(biāo)準(zhǔn) 61850的提出 8 互操作性不同廠家的IED之間能夠交換信息并能夠利用交換的信息完成各自的功能自由配置能夠支持不同的設(shè)計理念 允許功能的自由分配長期穩(wěn)定性面向未來發(fā)展 既能夠適應(yīng)通信技術(shù)的快速發(fā)展 又能滿足電力系統(tǒng)需求長期的穩(wěn)定性 61850的目的 9 系統(tǒng)概貌 IEC61850 1介紹和概述介紹了整個61850系列標(biāo)準(zhǔn)的制定目的 歷史沿革 對61850的其它標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容作了一個提煉并加以介紹 對以后的標(biāo)準(zhǔn)中涉及的核心概念作了初步的闡述IEC61850 2術(shù)語該標(biāo)準(zhǔn)搜集了整個61850系列標(biāo)準(zhǔn)所涉及的術(shù)語解釋 縮寫名詞定義 規(guī)范性引用文件IEC61850 3總體要求從質(zhì)量要求 環(huán)境條件 供電條件三個方面對SAS系統(tǒng)的性能進行了規(guī)范IEC61850 4系統(tǒng)和項目管理該標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范了SAS的參數(shù)化 文檔化等工程管理要求SAS及其IED始于研發(fā)階段直至停產(chǎn)和退出運行的生命周期內(nèi)的質(zhì)量管理IEC61850 5功能的通信要求和設(shè)備模型闡述了功能 邏輯節(jié)點和通信信息片三個概念以及三者的相互關(guān)系 IEC61850技術(shù) 10 數(shù)據(jù)模型IEC61850 7 4兼容邏輯節(jié)點類和數(shù)據(jù)類IEC61850 7 3公用數(shù)據(jù)類抽象通信服務(wù)IEC61850 7 1原理和模型IEC61850 7 2抽象通信服務(wù)接口 ACSI IEC61850技術(shù) 11 映射到實際的通信網(wǎng)絡(luò)IEC61850 8 1映射到MMS和ISO IEC8802 3IEC61850 9 1通過單向多路點對點串行通信鏈路采樣值IEC61850 9 2通過ISO IEC8802 3傳輸采樣值配置IEC61850 6變電站IED的配置語言SCL測試IEC61850 10一致性測試 IEC61850技術(shù) 12 IEC61850如何實現(xiàn)互操作 途徑 統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型統(tǒng)一服務(wù)模型統(tǒng)一通信協(xié)議統(tǒng)一物理網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一工程數(shù)據(jù)交換格式統(tǒng)一一致性測試標(biāo)準(zhǔn) 13 IEC61850如何實現(xiàn)互操作 數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)組織 傳統(tǒng)技術(shù)使用的都是靜態(tài)方法 試圖通過定義一個完備的數(shù)據(jù)定義表來統(tǒng)一不同廠家的信息表達(dá) 優(yōu)點 簡單 缺點 1 不能滿足用戶各種需求 往往需要擴充 2 擴充后不能相互識別 無法互操作 14 IEC61850如何實現(xiàn)互操作 數(shù)據(jù)模型 傳統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)組織示例 15 IEC61850如何實現(xiàn)互操作 數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)組織 IEC61850使用了動態(tài)方法 采用面向?qū)ο蠼７椒?提供了基本素材 使用者可以靈活采用建立自己的模型 也允許擴展 優(yōu)點 1 能夠滿足各種IED的個性化需求 2 能夠互操作 缺點 實現(xiàn)復(fù)雜 對硬件要求高 16 IEC61850如何實現(xiàn)互操作 數(shù)據(jù)模型 IEC61850數(shù)據(jù)組織示例 MMXU2 MX A Feeder 2CurrentMeasurements 17 IEC61850如何實現(xiàn)互操作 數(shù)據(jù)模型 發(fā)展 IEC61850ED1定義了90多種LNIEC61850ED2新增70多種LN 18 IEC61850如何實現(xiàn)互操作 通信服務(wù) 數(shù)據(jù)訪問 IEC61850定義了60多種服務(wù) 可以滿足變電站通信需求 特點 1 支持在線獲取數(shù)據(jù)模型 2 支持保護設(shè)備之間橫向通信 GOOSE報文 19 IEC61850如何實現(xiàn)互操作 通信服務(wù) IEC61850定義了10大類60種ACSI 1 關(guān)聯(lián)服務(wù)2 信息模型服務(wù)3 定值組服務(wù)4 主動上送的報告服務(wù)5 日志服務(wù)6 快速報文服務(wù)7 采樣值服務(wù)8 對時9 文件服務(wù)10 控制類服務(wù) 20 IEC61850如何實現(xiàn)互操作 通信服務(wù)ACSI 通用服務(wù) 21 IEC61850如何實現(xiàn)互操作 通信網(wǎng)絡(luò) IEC61850使用以太網(wǎng)技術(shù) 總線型和環(huán)網(wǎng)以及雙網(wǎng)或單網(wǎng)等多種形式 以太網(wǎng)交換機必須支持優(yōu)先級設(shè)置 IEEE802 1Q 和虛擬局域網(wǎng) VLAN IEEE802 1P 22 IEC61850如何實現(xiàn)互操作 工程配置語言SCL 基于XML技術(shù) IEC61850定義了一種變電站配置語言 SCL 描述變電站自動化系統(tǒng)與一次開關(guān)場之間的關(guān)系及IED配置情況 SCL提供了統(tǒng)一工程數(shù)據(jù)格式 SCL有4種文件類型 1 系統(tǒng)規(guī)范描述文件 SSD 2 系統(tǒng)配置描述文件 SCD 3 IED能力描述文件 ICD 4 IED配置后的描述文件 CID 23 IEC61850如何實現(xiàn)互操作 一致性測試 24 從IEC61850開始 四方已經(jīng)領(lǐng)先市場 任雁銘博士為標(biāo)委會成員 參與61850標(biāo)準(zhǔn)的制定2005年11月12日 CSC 2000 V2 變電站自動化系統(tǒng)通過了中國電機工程學(xué)會組織的技術(shù)鑒定 國內(nèi)通過鑒定的第一套支持IEC61850的系統(tǒng)2008年1月四方公司間隔層6大類設(shè)備通過KEMA公司IEC61850一致性測試 25 重點工程 西安330kV聶劉變電站 26 GOOSE通訊機制 可靠性 27 GOOSE通訊機制 快速性 28 保護柜 唐山郭家屯 29 戶外柜 唐山郭家屯 30 智能化變電站與常規(guī)站 61850變電站的不同 一次設(shè)備 電磁式互感器 非常規(guī)互感器 傳統(tǒng)開關(guān) 智能組合電器 二次設(shè)備 常規(guī)變電站 智能化變電站 傳統(tǒng)保護測控設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)化裝置 電纜硬連接 SV GOOSE 通信標(biāo)準(zhǔn) 私有協(xié)議如以太網(wǎng)103 IEC61850 兩層一網(wǎng) 三層兩網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 61850變電站 電磁式互感器 傳統(tǒng)開關(guān) 傳統(tǒng)保護測控設(shè)備 電纜硬連接 IEC61850 兩層一網(wǎng) 31 重點工程 唐山220kV郭家屯變電站 32 國內(nèi)第一個完全意義上的智能化變電站 國內(nèi)第一個在220kV實現(xiàn)測保一體化的變電站 國內(nèi)第一個以分散錄波方式解決了智能化變電站集中錄波技術(shù)難題 國內(nèi)第一個在智能化變電站條件下實現(xiàn)程序化控