1、2021-10-252021-10-251智能變電站介紹技術支持部2021-10-252021-10-252主要內容主要內容智能變電站結構及變化智能變電站結構及變化3智能化裝置硬件及配置介紹智能化裝置硬件及配置介紹4智能化保護裝置的調試智能化保護裝置的調試5名詞術語解釋名詞術語解釋2智能變電站的提出和定義智能變電站的提出和定義1智能化保護配置原則智能化保護配置原則62021-10-252021-10-253智能變電站的提出源于智能電網智能變電站的提出源于智能電網 智能電網包含發電、輸電、變電、配電、用電、調度6大環節。智能變電站技術導則智能變電站技術導則給出的定義給出的定義 采用先進、可靠、集

2、成、低碳、環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，并可根據需要支持電網實時自動化控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能的變電站。 智能變電站智能變電站提出和定義提出和定義2021-10-252021-10-254 智能變電站智能變電站名稱術語解釋名稱術語解釋 智能終端智能終端 smartterminal 一種智能組件。與一次設備采用電纜連接，與保護、測控等二次設備采用光纖連接，實現對一次設備（如：斷路器、刀閘、主變壓器等）的測量、控制等功能。 mu：合并單元：合并單元 merging uni

3、t用以對來自二次轉換器的電流和 / 或電壓數據進行時間相關組合的物理單元。合并單元可是互感器的一個組成件，也可是一個分立單元。 ied：智能電子設備：智能電子設備 intelligent electronic device包含一個或多個處理器，可接收來自外部源的數據，或向外部發送數據，或進行控制的裝置，例如：電子多功能儀表、數字保護、控制器等。為具有一個或多個特定環境中特定邏輯接點行為且受制于其接口的裝置。 2021-10-252021-10-255 智能變電站智能變電站名稱術語解釋名稱術語解釋 mms manufacturing message specification mms 即制造報文

4、規范，是 iso/iec9506 標準所定義的一套用于工業控制系統的通信協議。mms 規范了工業領域具有通信能力的智能傳感器、智能電子設備（ied）、智能控制設備的通信行為，使出自不同制造商的設備之間具有互操作性（interoperation）。 goose generic object oriented substation event goose 是一種面向通用對象的變電站事件。主要用于實現在多ied之間的信息傳遞，包括傳輸跳合閘信號（命令），具有高傳輸成功概率。 sv sampled value 采樣值。基于發布 / 訂閱機制，交換采樣數據集中的采樣值的相關模型對象和服務，以及這些模型對

5、象和服務到 iso/iec8802-3 幀之間的映射。 2021-10-252021-10-256 智能變電站智能變電站名稱術語解釋名稱術語解釋 icd 文件：文件：ied 能力描述文件能力描述文件 ied capability description由裝置廠商提供給系統集成廠商，該文件描述 ied 提供的基本數據模型及服務，但不包含 ied 實例名稱和通信參數。 ssd 文件：系統規格文件文件：系統規格文件 system specification description應全站唯一，該文件描述變電站一次系統結構以及相關聯的邏輯節點，最終包含在 scd 文件中。 scd 文件：全站系統配置文件

6、文件：全站系統配置文件 substation configuration description應全站唯一，該文件描述所有ied的實例配置和通信參數、ied之間的通信配置以及變電站一次系統結構，由系統集成廠商完成。scd文件應包含版本修改信息，明確描述修改時間、修改版本號等內容。 2021-10-252021-10-257 智能變電站智能變電站名稱術語解釋名稱術語解釋 cid 文件：文件：ied 實例配置文件實例配置文件 configured ied description每個裝置有一個，由裝置廠商根據scd文件中本ied相關配置生成。 虛端子虛端子 virtual terminalgoose

7、、sv輸入輸出信號為網絡上傳遞的變量，與傳統屏柜的端子存在著對應的關系，為了便于形象地理解和應用goose、sv信號，將這些信號的邏輯連接點稱為虛端子。2021-10-252021-10-2581）數字化變電站的三層結構1-1）過程層包括：合并單元、智能終端（操作箱）。1-2）間隔層包括：保護裝置、測控裝置、電度表、網絡分析儀、故障錄波器。1-3）站控層包括：監控主機、五防主機、遠動裝置、保信子站。2021-10-252021-10-2592）各層之間的連接2-1）組網方式連接過程層設備通過“過程層網絡交換機（光纖以太網）”與間隔層設備連接；間隔層設備通過“間隔層網絡交換機（電以太網）”與站控

8、層設備連接。2-2）“點對點”方式連接間隔層的保護、計量設備通過光纖直接與過程層的mu、智能操作箱連接。優缺點：組網方式增加了交換機的負擔，點對點方式增加了mu及智能操作箱的負擔。2021-10-252021-10-25103）對時網絡站控層設備：sntp（simple network time protocol）簡單網絡對時協議。間隔層設備：irig-b（一般用電b碼）、sntp。過程層設備：irig-b（一般用光b碼）、pps。整個變電站也可采用 ieee 1588對時。2021-10-252021-10-2511智能變電站智能變電站服務模型服務模型配置文件描述一次接線圖（暫無）描述二次設

9、備的基本數據模型與服務描述一次接線、二次設備和通信系統（最完整）描述二次設備模型、通信參數及與一次系統的對應關系2021-10-252021-10-2512智能變電站智能變電站結 構采集資源重復采集資源重復 多套系統共存多套系統共存設計調試復雜設計調試復雜 互操作性差互操作性差可擴展性差可擴展性差 大量二次電纜大量二次電纜 常規站的問題常規站的問題2021-10-252021-10-2513智能變電站智能變電站結 構節省二次電纜節省二次電纜 信息共享信息共享設備互操作設備互操作 易于擴展易于擴展維護更加方便維護更加方便 調試更加方便調試更加方便發展的方向發展的方向 智能化的好處智能化的好處20

10、21-10-252021-10-2514電壓切換操作箱csc2000(v2）監控機csc1321遠動機調度主站綜自變電站綜自變電站一次設備間隔層設備站控層系統信號/控制電纜以太網絡ct/pt光纖光纖信號/控制電纜數字化變電站數字化變電站csc2000(v2）監控機csc1321遠動機調度主站一次設備間隔層設備站控層系統過程層以太網絡sv網goose網sv點對點goose點對點其他保護ect/ept合并單元智能終端合并單元智能變電站智能變電站結 構2021-10-252021-10-2515智能變電站智能變電站組網方式雙重化雙重化16 61850組網原則組網原則 監控層網絡使用星型獨立雙網。星型

11、網絡相比環形網絡結構簡單、配置簡潔，且降低了網絡風暴形成的風險； 由于過程層通訊網絡上傳輸數據的重要性，建議過程層和監控層通訊網絡從物理上分開。17 過程層goose網絡采用星型雙光纖以太網。對于超高壓變電站，過程層推薦按電壓等級分開組網，同一電壓等級的goose網絡連接在一起，可以充分保證goose的信息共享的特點。傳統微機保護交流輸入組件交流輸入組件a/d 轉換組件轉換組件保護邏輯保護邏輯(cpu)開入開出組件開入開出組件人機對話模件人機對話模件端子箱端子箱二次設備和一次設備功能重新定位。1）保護、測控裝置智能變電站智能變電站測保裝置測保裝置智能終端智能終端mu傳統微機保護交流輸入組件交流

12、輸入組件a/d 轉換組件轉換組件保護邏輯保護邏輯(cpu)開入開出組件開入開出組件人機對話模件人機對話模件端子箱端子箱ectied數字化保護smv光纖光纖goose光纖光纖2）保護、測控裝置智能變電站智能變電站測保裝置測保裝置智能終端智能終端mu保護邏輯保護邏輯(cpu)人機對話模件人機對話模件ectied數字化保護smv光纖光纖goose光纖光纖交流輸入組件交流輸入組件a/d 轉換組件轉換組件開入開出組件開入開出組件一次設備的數字化改變了傳統變電站繼電保護設備的結構：一次設備的數字化改變了傳統變電站繼電保護設備的結構：1、ad變換沒有了，代之以高速數據接口。2、開關量輸出do、輸入di移入數

13、字化開關，保護裝置發布命令，由一次設備的執行器來執行操作。3）保護、測控裝置保護、測控裝置智能變電站智能變電站測保裝置測保裝置智能變電站智能變電站裝置硬件裝置硬件裝置前視圖裝置前視圖裝置后視圖裝置后視圖智能變電站智能變電站配置文件配置文件配置文件的生成：配置文件的生成：對于集成商項目，需要利用icd文件制作scd文件，導出裝置配置。1. 對于供應商項目，把與現場裝置版本一致的icd文件提供給系統集成商。利用系統集成商配置好的scd文件導出裝置配置文件。2021-10-252021-10-2523goosegoose傳輸機制：傳輸機制：變時間間隔重復傳輸變時間間隔重復傳輸狀態計數器狀態計數器st

14、num順序計數器順序計數器sqnumst=8sq=10st=9sq=0st=9sq=5保護動作保護動作智能變電站智能變電站goosegoose1）stnum：如果狀態沒有變化，每一幀報文的值相同，如果狀態變化了，則值加1；2）sqnum：如果狀態沒有變化，每一幀報文的值加1，如果狀態變化了，則值清零；3)事件發生時以較短的間隔連續傳輸（1ms，2ms，4ms），避免數據報文的丟失；4)事件結束后以較長的間隔連續傳輸（1s），以保持通信線路的暢通；智能變電站智能變電站配置文件配置文件源地址目的地址應用標識數據長度goose控制塊引用生存時間數據集引用goose標識報文時間狀態計數器順序計數器檢修

15、標記36個數據智能變電站智能變電站svsva a）合并單元發送的采樣頻率應為）合并單元發送的采樣頻率應為4000 hz4000 hzb b）采樣值發送間隔離散值應小于采樣值發送間隔離散值應小于 10 s c c）sv sv 報文中的采樣值數據，其報文中的采樣值數據，其樣本計數樣本計數應和應和實際采樣點順序相對應實際采樣點順序相對應。樣本計數應根據采樣頻率順序增加并翻轉，不能跳變或越限；樣本計數應根據采樣頻率順序增加并翻轉，不能跳變或越限；d d）sv sv 采樣值報文采樣值報文appid appid 應在應在4000-7fff 4000-7fff 范圍內配置；范圍內配置；e e）電壓采樣值為）

16、電壓采樣值為32 32 位整型，位整型，1lsb=10mv1lsb=10mv，電流采樣值為，電流采樣值為32 32 位整型，位整型，1lsb=1ma1lsb=1ma。svsv傳輸機制：傳輸機制：采樣標識源地址目的地址應用標識采樣計數器同步標志位通道1數值通道1品質智能變電站智能變電站保護試驗保護試驗一、單裝置的試驗：數字化繼電數字化繼電保護測試儀保護測試儀保護裝置保護裝置goosesv二、帶開關的整組試驗：數字化繼電數字化繼電保護測試儀保護測試儀保護裝置保護裝置sv智能終端智能終端goose一次設備一次設備電纜智能變電站智能變電站保護試驗保護試驗二、帶mu、開關的整組試驗1： （常規互感器）常

17、規繼電保常規繼電保護測試儀護測試儀常規合并單常規合并單元元電纜保護裝置保護裝置sv智能終端智能終端一次設備一次設備電纜goose智能變電站智能變電站保護試驗保護試驗二、帶mu、開關的整組試驗2： （非常規互感器）常規繼電保常規繼電保護測試儀護測試儀互感器模擬互感器模擬儀儀電纜合并單元合并單元sv（私有）保護裝置保護裝置智能終端智能終端電纜goose一次設備一次設備sv1）數字化測試儀模擬量配置方法：第一步：選擇“9-2報文”，如下圖：智能變電站智能變電站數字化測試儀數字化測試儀2-1）第二步：配置地址信息。方法1：根據集成商提供的mu地址手動配置：智能變電站智能變電站數字化測試儀數字化測試儀2

18、-2）第二步：配置地址信息。方法2：根據集成商提供的scd自動導入相關mu的地址信息：智能變電站智能變電站數字化測試儀數字化測試儀3）第三步：根據所模擬的mu對測試儀進行通道配置：智能變電站智能變電站數字化測試儀數字化測試儀4）第四步：系統參數設置：智能變電站智能變電站數字化測試儀數字化測試儀5）goose配置（以測試儀模擬goose發布為例）：方法1：根據集成商提供的地址信息，手動配置所要模擬的數據集地址信息：智能變電站智能變電站數字化測試儀數字化測試儀6）goose配置（以測試儀模擬goose發布為例）：方法2：自動導入scd，找到所要模擬的數據集并打鉤：智能變電站智能變電站數字化測試儀數

19、字化測試儀智能變電站繼電保護與站控層信息交互采用dl/t860（iec61850）標準，跳合閘命令和聯閉鎖信息可通過直接電纜連接或goose機制傳輸，電壓電流量可通過傳統互感器或電子式互感器采集。繼電保護設備與本間隔智能終端之間通信應采用goose點對點通信方式；繼電保護之間的聯閉鎖信息、失靈啟動等信息宜采用goose網絡傳輸方式。雙重化配置的保護之間不直接交換信息。220kv及以上電壓等級繼電保護系統應遵循雙重化配置原則，每套保護系統裝置功能獨立完備、安全可靠。雙重化配置的兩個過程層網絡應遵循完全獨立的原則。 保護裝置應不依賴于外部對時系統實現其保護功能。保護應直接采樣，對于單間隔的保護應直接跳閘，涉及多間隔的保護（母線保護）宜直接跳閘。對于涉及多間隔的保護