12:24上午智能變電站介紹

電力工程技術(shù)（china-dianli）1電力工程技術(shù)（china-dianli）12:24上午主要內(nèi)容智能變電站結(jié)構(gòu)及變化3智能化裝置硬件及配置介紹4智能化保護(hù)裝置的調(diào)試5名詞術(shù)語解釋2智能變電站的提出和定義12智能化保護(hù)配置原則6電力工程技術(shù)（china-dianli）智能變電站的提出源于智能電網(wǎng)智能電網(wǎng)包含發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度6大環(huán)節(jié)。《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》給出的定義

采用先進(jìn)、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(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)化控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級功能的變電站。12:24上午智能變電站·提出和定義3電力工程技術(shù)（china-dianli）12:24上午智能變電站·名稱術(shù)語解釋4智能終端smartterminal

一種智能組件。與一次設(shè)備采用電纜連接，與保護(hù)、測控等二次設(shè)備采用光纖連接，實(shí)現(xiàn)對一次設(shè)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mergingunit

用以對來自二次轉(zhuǎn)換器的電流和/或電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間相關(guān)組合的物理單元。合并單元可是互感器的一個(gè)組成件，也可是一個(gè)分立單元。IED：智能電子設(shè)備IntelligentElectronicDevice

包含一個(gè)或多個(gè)處理器，可接收來自外部源的數(shù)據(jù)，或向外部發(fā)送數(shù)據(jù)，或進(jìn)行控制的裝置，例如：電子多功能儀表、數(shù)字保護(hù)、控制器等。為具有一個(gè)或多個(gè)特定環(huán)境中特定邏輯接點(diǎn)行為且受制于其接口的裝置。電力工程技術(shù)（china-dianli）12:24上午智能變電站·名稱術(shù)語解釋5MMSManufacturingMessageSpecification

MMS即制造報(bào)文規(guī)范，是ISO/IEC9506標(biāo)準(zhǔn)所定義的一套用于工業(yè)控制系統(tǒng)的通信協(xié)議。MMS規(guī)范了工業(yè)領(lǐng)域具有通信能力的智能傳感器、智能電子設(shè)備（IED）、智能控制設(shè)備的通信行為，使出自不同制造商的設(shè)備之間具有互操作性（Interoperation）。GOOSEGenericObjectOrientedSubstationEvent

GOOSE是一種面向通用對象的變電站事件。主要用于實(shí)現(xiàn)在多IED之間的信息傳遞，包括傳輸跳合閘信號(hào)（命令），具有高傳輸成功概率。SVSampledValue

采樣值。基于發(fā)布/訂閱機(jī)制，交換采樣數(shù)據(jù)集中的采樣值的相關(guān)模型對象和服務(wù)，以及這些模型對象和服務(wù)到ISO/IEC8802-3幀之間的映射。電力工程技術(shù)（china-dianli）12:24上午智能變電站·名稱術(shù)語解釋6ICD文件：IED能力描述文件IEDCapabilityDescription

由裝置廠商提供給系統(tǒng)集成廠商，該文件描述IED提供的基本數(shù)據(jù)模型及服務(wù)，但不包含IED實(shí)例名稱和通信參數(shù)。SSD文件：系統(tǒng)規(guī)格文件SystemSpecificationDescription

應(yīng)全站唯一，該文件描述變電站一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及相關(guān)聯(lián)的邏輯節(jié)點(diǎn)，最終包含在SCD文件中。SCD文件：全站系統(tǒng)配置文件SubstationConfigurationDescription

應(yīng)全站唯一，該文件描述所有IED的實(shí)例配置和通信參數(shù)、IED之間的通信配置以及變電站一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，由系統(tǒng)集成廠商完成。SCD文件應(yīng)包含版本修改信息，明確描述修改時(shí)間、修改版本號(hào)等內(nèi)容。電力工程技術(shù)（china-dianli）12:24上午智能變電站·名稱術(shù)語解釋7CID文件：IED實(shí)例配置文件ConfiguredIEDDescription

每個(gè)裝置有一個(gè)，由裝置廠商根據(jù)SCD文件中本IED相關(guān)配置生成。虛端子

Virtualterminal

GOOSE、SV輸入輸出信號(hào)為網(wǎng)絡(luò)上傳遞的變量，與傳統(tǒng)屏柜的端子存在著對應(yīng)的關(guān)系，為了便于形象地理解和應(yīng)用GOOSE、SV信號(hào)，將這些信號(hào)的邏輯連接點(diǎn)稱為虛端子。電力工程技術(shù)（china-dianli）1）數(shù)字化變電站的三層結(jié)構(gòu)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(hù)裝置、測控裝置、電度表、網(wǎng)絡(luò)分析儀、故障錄波器。1-3）站控層包括：監(jiān)控主機(jī)、五防主機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、保信子站。12:24上午8電力工程技術(shù)（china-dianli）2）各層之間的連接2-1）組網(wǎng)方式連接過程層設(shè)備通過“過程層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)（光纖以太網(wǎng)）”與間隔層設(shè)備連接；間隔層設(shè)備通過“間隔層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)（電以太網(wǎng)）”與站控層設(shè)備連接。2-2）“點(diǎn)對點(diǎn)”方式連接間隔層的保護(hù)、計(jì)量設(shè)備通過光纖直接與過程層的MU、智能操作箱連接。優(yōu)缺點(diǎn)：組網(wǎng)方式增加了交換機(jī)的負(fù)擔(dān)，點(diǎn)對點(diǎn)方式增加了MU及智能操作箱的負(fù)擔(dān)。12:24上午9電力工程技術(shù)（china-dianli）3）對時(shí)網(wǎng)絡(luò)站控層設(shè)備：SNTP（SimpleNetworkTimeProtocol）簡單網(wǎng)絡(luò)對時(shí)協(xié)議。間隔層設(shè)備：IRIG-B（一般用電B碼）、SNTP。過程層設(shè)備：IRIG-B（一般用光B碼）、PPS。整個(gè)變電站也可采用IEEE1588對時(shí)。12:24上午10電力工程技術(shù)（china-dianli）12:24上午智能變電站·服務(wù)模型配置文件描述一次接線圖（暫無）描述二次設(shè)備的基本數(shù)據(jù)模型與服務(wù)描述一次接線、二次設(shè)備和通信系統(tǒng)（最完整）描述二次設(shè)備模型、通信參數(shù)及與一次系統(tǒng)的對應(yīng)關(guān)系11電力工程技術(shù)（china-dianli）智能變電站·結(jié)構(gòu)

12:24上午12采集資源重復(fù)

多套系統(tǒng)共存設(shè)計(jì)調(diào)試復(fù)雜

互操作性差可擴(kuò)展性差

大量二次電纜常規(guī)站的問題電力工程技術(shù)（china-dianli）12:24上午

智能變電站·結(jié)構(gòu)

13節(jié)省二次電纜

信息共享設(shè)備互操作

易于擴(kuò)展維護(hù)更加方便

調(diào)試更加方便發(fā)展的方向

……智能化的好處電力工程技術(shù)（china-dianli）12:24上午電壓切換操作箱CSC2000(V2）監(jiān)控機(jī)CSC1321遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)調(diào)度主站綜自變電站一次設(shè)備間隔層設(shè)備站控層系統(tǒng)信號(hào)/控制電纜以太網(wǎng)絡(luò)CT/PT光纖光纖信號(hào)/控制電纜數(shù)字化變電站CSC2000(V2）監(jiān)控機(jī)CSC1321遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)調(diào)度主站一次設(shè)備間隔層設(shè)備站控層系統(tǒng)過程層以太網(wǎng)絡(luò)SV網(wǎng)Goose網(wǎng)SV點(diǎn)對點(diǎn)Goose點(diǎn)對點(diǎn)其他保護(hù)ECT/EPT合并單元智能終端合并單元智能變電站·結(jié)構(gòu)14電力工程技術(shù)（china-dianli）14:3315智能變電站·組網(wǎng)方式雙重化12:24上午電力工程技術(shù)（china-dianli）61850組網(wǎng)原則監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)使用星型獨(dú)立雙網(wǎng)。星型網(wǎng)絡(luò)相比環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、配置簡潔，且降低了網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴形成的風(fēng)險(xiǎn)；由于過程層通訊網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)的重要性，建議過程層和監(jiān)控層通訊網(wǎng)絡(luò)從物理上分開。14:331612:24上午電力工程技術(shù)（china-dianli）過程層GOOSE網(wǎng)絡(luò)采用星型雙光纖以太網(wǎng)。對于超高壓變電站，過程層推薦按電壓等級分開組網(wǎng)，同一電壓等級的GOOSE網(wǎng)絡(luò)連接在一起，可以充分保證GOOSE的信息共享的特點(diǎn)。14:331712:24上午電力工程技術(shù)（china-dianli）傳統(tǒng)微機(jī)保護(hù)交流輸入組件A/D轉(zhuǎn)換組件保護(hù)邏輯(CPU)開入開出組件人機(jī)對話模件端子箱二次設(shè)備和一次設(shè)備功能重新定位。1）保護(hù)、測控裝置智能變電站·測保裝置12:24上午18電力工程技術(shù)（china-dianli）智能終端MU傳統(tǒng)微機(jī)保護(hù)交流輸入組件A/D轉(zhuǎn)換組件保護(hù)邏輯(CPU)開入開出組件人機(jī)對話模件端子箱ECTIED數(shù)字化保護(hù)SMV光纖GOOSE光纖2）保護(hù)、測控裝置智能變電站·測保裝置12:24上午19電力工程技術(shù)（china-dianli）智能終端MU保護(hù)邏輯(CPU)人機(jī)對話模件ECTIED數(shù)字化保護(hù)SMV光纖GOOSE光纖交流輸入組件A/D轉(zhuǎn)換組件開入開出組件一次設(shè)備的數(shù)字化改變了傳統(tǒng)變電站繼電保護(hù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)：1、AD變換沒有了，代之以高速數(shù)據(jù)接口。2、開關(guān)量輸出DO、輸入DI移入數(shù)字化開關(guān)，保護(hù)裝置發(fā)布命令，由一次設(shè)備的執(zhí)行器來執(zhí)行操作。3）保護(hù)、測控裝置智能變電站·測保裝置12:24上午20電力工程技術(shù)（china-dianli）智能變電站·裝置硬件裝置前視圖裝置后視圖12:24上午21電力工程技術(shù)（china-dianli）智能變電站·配置文件配置文件的生成：對于集成商項(xiàng)目，需要利用ICD文件制作SCD文件，導(dǎo)出裝置配置。對于供應(yīng)商項(xiàng)目，把與現(xiàn)場裝置版本一致的ICD文件提供給系統(tǒng)集成商。利用系統(tǒng)集成商配置好的SCD文件導(dǎo)出裝置配置文件。12:24上午22電力工程技術(shù)（china-dianli）12:24上午GOOSE傳輸機(jī)制：變時(shí)間間隔重復(fù)傳輸狀態(tài)計(jì)數(shù)器stNum順序計(jì)數(shù)器sqNumst=8sq=10st=9sq=0st=9sq=5保護(hù)動(dòng)作23智能變電站·GOOSE1）StNum：如果狀態(tài)沒有變化，每一幀報(bào)文的值相同，如果狀態(tài)變化了，則值加1；2）SqNum：如果狀態(tài)沒有變化，每一幀報(bào)文的值加1，如果狀態(tài)變化了，則值清零；3)事件發(fā)生時(shí)以較短的間隔連續(xù)傳輸（1ms，2ms，4ms），避免數(shù)據(jù)報(bào)文的丟失；4)事件結(jié)束后以較長的間隔連續(xù)傳輸（1s），以保持通信線路的暢通；電力工程技術(shù)（china-dianli）智能變電站·配置文件源地址目的地址應(yīng)用標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)長度Goose控制塊引用生存時(shí)間數(shù)據(jù)集引用Goose標(biāo)識(shí)報(bào)文時(shí)間狀態(tài)計(jì)數(shù)器順序計(jì)數(shù)器檢修標(biāo)記36個(gè)數(shù)據(jù)12:24上午24電力工程技術(shù)（china-dianli）智能變電站·SVa）合并單元發(fā)送的采樣頻率應(yīng)為4000Hzb）采樣值發(fā)送間隔離散值應(yīng)小于10μSc）SV報(bào)文中的采樣值數(shù)據(jù)，其樣本計(jì)數(shù)應(yīng)和實(shí)際采樣點(diǎn)順序相對應(yīng)。樣本計(jì)數(shù)應(yīng)根據(jù)采樣頻率順序增加并翻轉(zhuǎn)，不能跳變或越限；d）SV采樣值報(bào)文APPID應(yīng)在4000-7FFF范圍內(nèi)配置；e）電壓采樣值為32位整型，1LSB=10mV，電流采樣值為32位整型，1LSB=1mA。SV傳輸機(jī)制：12:24上午25電力工程技術(shù)（china-dianli）采樣標(biāo)識(shí)源地址目的地址應(yīng)用標(biāo)識(shí)采樣計(jì)數(shù)器同步標(biāo)志位通道1數(shù)值通道1品質(zhì)12:24上午26電力工程技術(shù)（china-dianli）12:24上午27電力工程技術(shù)（china-dianli）智能變電站·保護(hù)試驗(yàn)一、單裝置的試驗(yàn)：數(shù)字化繼電保護(hù)測試儀保護(hù)裝置Goosesv二、帶開關(guān)的整組試驗(yàn)：數(shù)字化繼電保護(hù)測試儀保護(hù)裝置sv智能終端Goose一次設(shè)備電纜12:24上午28電力工程技術(shù)（china-dianli）智能變電站·保護(hù)試驗(yàn)二、帶MU、開關(guān)的整組試驗(yàn)1：

（常規(guī)互感器）常規(guī)繼電保護(hù)測試儀常規(guī)合并單元電纜保護(hù)裝置SV智能終端一次設(shè)備電纜Goose12:24上午29電力工程技術(shù)（china-dianli）智能變電站·保護(hù)試驗(yàn)二、帶MU、開關(guān)的整組試驗(yàn)2：

（非常規(guī)互感器）常規(guī)繼電保護(hù)測試儀互感器模擬儀電纜合并單元SV（私有）保護(hù)裝置智能終端電纜Goose一次設(shè)備SV12:24上午30電力工程技術(shù)（china-dianli）1）數(shù)字化測試儀模擬量配置方法：第一步：選擇“9-2報(bào)文”，如下圖：智能變電站·數(shù)字化測試儀12:24上午31電力工程技術(shù)（china-dianli）2-1）第二步：配置地址信息。方法1：根據(jù)集成商提供的MU地址手動(dòng)配置：智能變電站·數(shù)字化測試儀12:24上午32電力工程技術(shù)（china-dianli）2-2）第二步：配置地址信息。方法2：根據(jù)集成商提供的SCD自動(dòng)導(dǎo)入相關(guān)MU的地址信息：智能變電站·數(shù)字化測試儀12:24上午33電力工程技術(shù)（china-dianli）3）第三步：根據(jù)所模擬的MU對測試儀進(jìn)行通道配置：智能變電站·數(shù)字化測試儀12:24上午34電力工程技術(shù)（china-dianli）4）第四步：系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置：智能變電站·數(shù)字化測試儀12:24上午35電力工程技術(shù)（china-dianli）5）GOOSE配置（以測試儀模擬GOOSE發(fā)布為例）：方法1：根據(jù)集成商提供的地址信息，手動(dòng)配置所要模擬的數(shù)據(jù)集地址信息：智能變電站·數(shù)字化測試儀12:24上午36電力工程技術(shù)（china-dianli）6）GOOSE配置（以測試儀模擬GOOSE發(fā)布為例）：方法2：自動(dòng)導(dǎo)入SCD，找到所要模擬的數(shù)據(jù)集并打鉤：智能變電站·數(shù)字化測試儀12:24上午37電力工程技術(shù)（china-dianli）智能變電站繼電保護(hù)與站控層信息交互采用DL/T860（IEC61850）標(biāo)準(zhǔn)，跳合閘命令和聯(lián)閉鎖信息可通過直接電纜連接或GOOSE機(jī)制傳輸，電壓電流量可通過傳統(tǒng)互感器或電子式互感器采集。繼電保護(hù)設(shè)備與本間隔智能終端之間通信應(yīng)采用GOOSE點(diǎn)對點(diǎn)通信方式；繼電保護(hù)之間的聯(lián)閉鎖信息、失靈啟動(dòng)等信息宜采用GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸方式。雙重化配置的保護(hù)之間不直接交換信息。220kV及以上電壓等級繼電保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)遵循雙重化配置原則，每套保護(hù)系統(tǒng)裝置功能獨(dú)立完備、安全可靠。雙重化配置的兩個(gè)過程層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)遵循完全獨(dú)立的原則。保護(hù)裝置應(yīng)不依賴于外部對時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其保護(hù)功能。保護(hù)應(yīng)直接采樣，對于單間隔的保護(hù)應(yīng)直接跳閘，涉及多間隔的保護(hù)（母線保護(hù)）宜直接跳閘。對于涉及多間隔的保護(hù)（母線保護(hù)），如確有必要采用其他跳閘方