智能变电站基础知识(GOOSE、SV介绍)

智能变电站基础知识智能变电站简介智能变电站与常规站的区别智能变电站常用名词解释目录智能变电站简介智能变电站简介智能变电站与常规站的区别智能变电站常用名词解释智能电网（1）智能电网包含发电、输电、变电、配电、用电、调度6大环节（2）智能变电站作为智能电网的重要节点，其概念派生于智能电网经济高效坚强可靠清洁环保友好互动透明开放1、坚强可靠是指具有坚强的网架结构、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应；2、经济高效是指提高电网运行和输送效率，降低运营成本，促进能源资源和电力资产的高效利用；3、清洁环保是指促进可再生能源发展与利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清洁电能在终端能源消费中的比重；4、透明开放是指电网、电源和用户的信息透明共享，电网无歧视开放；5、友好互动是指灵活调整电网运行方式，友好兼容各类电源和用户接入与退出，激励电源和用户主动参与电网调节。智能电网智能电网的内涵智能变电站发展传统变电站综合自动化变电站IEC61850变电站数字化变电站智能变电站高级应用智能一次设备智能电网智能变电站的演变和组成智能变电站的定义采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。电子式互感器应用IEC61850标准的颁布和实施高速工业通信网络技术发展断路器智能接口技术应用一次设备智能化及高级应用要求智能变电站数字化网络化标准化•智能设备：先进、可靠、集成、低碳、环保；•基本要求：全站信息数字化通信平台网络化信息共享标准化•基本功能：自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测；•高级功能：支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等智能变电站关键点•三层两网•逻辑结构与物理结构•站控层与过程层网络独立智能变电站网络结构PCS保护PCS测控其他IEDMMSGPS工作站1工作站2远动站IEC61850ECVTMU电子式互感器GOOSE间隔层站控层智能变电站结构图光缆过程层智能单元智能化开关•信息分类：站控层/间隔层MMS、GOOSE;过程层SV（目前220KV及以上等级采用常规接线模拟量电流电压）、GOOSE;PCS保护PCS测控其他IEDMMSGPS工作站1工作站2远动站IEC61850GOOSE间隔层站控层智能变电站结构图过程层智能单元智能化开关CT/PT传统互感器电缆智能变电站与常规站的区别智能变电站简介智能变电站与常规站区别智能变电站常用名词解释与常规站区别RCS保护RCS测控其他IEDGPS工作站1工作站2远动站PCS保护PCS测控其他IEDMMSGPS工作站1工作站2远动站IEC60870-5-103IEC61850ECVTMU电子式互感器GOOSE电缆间隔层站控层传统变电站结构图智能变电站结构图光缆过程层CT/PT传统互感器传统开关传统开关智能单元智能化开关RCS保护RCS测控其他IEDGPS工作站1工作站2远动站PCS保护PCS测控其他IEDMMSGPS工作站1工作站2远动站IEC60870-5-103IEC61850GOOSE电缆间隔层站控层传统变电站结构图智能变电站结构图过程层CT/PT传统互感器传统开关传统开关智能单元智能化开关CT/PT传统互感器电缆IEC61850规约带来的变电站二次系统物理结构的变化（１）基本取消了硬接线,所有的开入、模拟量的采集均在就地完成，转换为数字量后通过标准规约从网络传输。（２）所有的开出控制也通过网络通信完成。（３）继电保护的联闭锁以及控制的联闭锁也由网络通信（GOOSE报文）完成，取消了传统的二次继电器逻辑接。（４）数据的共享通过网络交换完成。与传统变电站的比较智能变电站常用名词解释智能变电站简介智能变电站常用名词解释智能变电站与常规站的区别智能变电站常用名词ICDCIDSCDSSDGOOSESVMMSMU智能终端过程层虚端子客户端电子式互感器•IEDIntelligentElectronicDevice智能电子设备•ICDIEDCapabilityDescriptionIED能力描述文件•CIDConfiguredIEDDescriptionIED实例配置文件•SCDSubstationConfigurationDescription全站系统配置文件•SSDSystemSpecificationDescription系统规格文件几个缩写区分各文件之间的关系•什么是GOOSE?面向通用对象的变电站事件(GOOSE---GenericObjectOrientedSubstationEvent)是IEC61850标准中用于满足变电站自动化系统快速报文需求的一种机制•GOOSE可以传输什么？可以传输开入（智能终端的常规开入等），开出（跳闸，遥控，启动失灵，联锁，自检信息等），实时性要求不高的模拟量（环境温湿度，直流量）•GOOSE传输的数据类型？常见传输布尔量，整型，浮点型，位串GOOSE介绍GOOSE发送机制•GOOSE采用多播方式传送数据–以太网传输方式有：点对点、广播、多播•GOOSE采用连续多次传送的方式实现可靠传输：T1=2msT2=4msT3=8msT0=5s(默认值，由SCD确定)感性认识GOOSE（线路跳闸）测试仪输入线路保护A线路保护B智能终端A智能终端BSV或模拟量输入1仿真故障2跳闸3新位置4重合5新位置电缆开关GOOSE电缆感性认识GOOSE（母差跳闸）测试仪输入线路保护A线路保护B智能终端A智能终端BSV输入或模拟量1仿真故障2跳闸3新位置电缆开关电缆母差保护AGOOSE闭锁重合闭锁重合电缆GOOSE报文•stNum:范围（1-4294967295）状态序号，状态改变一次+1，溢出后从1开始；•sqNum:范围（0-4294967295）顺序序号，初始值为1，状态不变化时，每发送一次+1，溢出后从1开始;0专为stNum变化时首帧传输保留。•装置重启：stNum,sqNum都从1开始。注释1：stNum,sqNum•什么是SMV?SampledMeasuredValue采样测量值，也称为SV(SampledValue),一种用于实时传输数字采样信息的通信服务从发展历史来说，SMV的发展先后经历：IEC60044-8，IEC61850-9-1，IEC61850-9-2目前主要采用IEC61850-9-2，IEC60044-8SMV介绍•IEC60044-8是国际电工委员会为电子式互感器专门制定的一个标准，点对点光纤串行数据接口•采用IEC69870-5-1的FT3格式，故常称之为FT3格式•传输延时确定•可以采用再采样技术实现同步采样•硬件和软件实现简单•通道传送瞬时标幺值•早期固定12通道，后扩展成22IEC60044-8•IEC61850-9-2：是国际电工委员会标准《IEC61850-9-2：特定通信服务映射(SCSM)》中所定义的一种采样值传输方式，网络数据接口•传输延时不确定•无法准确采用再采样技术•硬件软件比较通用，但对交换机要求极高•硬件和软件实现都将困难•不同间隔间数据到达时间不确定，不利于母差、变压器等保护的数据处理•通道传送一次瞬时值IEC61850-9-2•为了满足变电站更加可靠的需求，合并单元不再依赖时钟源进行同步，国网公司在《Q/GDW441-2010智能变电站继电保护技术规范》定义了点对点9-2的方式，具体技术要求如下：•合并单元应输出电子式互感器整体的采样响应延时，额定延时时间不大于2ms。•采样值发送间隔离散值应小于10μS.•通道延时需要在采样数据集中作为一路通道发送。IEC61850-9-2（点对点）二者的比较方式的优缺点IEC60044-8：•优点：不依赖于外部同步时钟，谁用数据谁同步处理，可靠性高。•缺点：物理接口专用接口；数据点对点传输，接线较复杂。IEC61850-9-1/2：•优点：物理接口标准以太网接口；可以组网传输，利于数据共享；•缺点：依赖外部时钟，时钟丢失时影响二次设备功能。（组网）数据点对点传输，接线较复杂（点对点）MMSManufacturingMessageSpecificationMMS即制造报文规范MMS规范了工业领域具有通信能力的智能传感器、智能电子设备（IED）、智能控制设备的通信行为，使出自不同制造商的设备之间具有互操作性（Interoperation）。MMS介绍MUmergingunit-合并单元•用以对来自二次转换的电流和/或电压数据进行时间相关组合的物理单元。•电子式互感器合并单元•常规采样合并单元MU介绍智能终端smartterminal一种智能组建。与一次设备采用电连接，与保护、测控等二次设备采用光纤连接，实现对一次设备（如：断路器、刀闸、主变压器等）的测量、控制等功能。智能终端介绍•智能变电站过程层网络相当于常规变电站的二次电缆，各IED之间的信息通过报文交换，信息回路主要包括SV采样、GO开入和开出。•从结构上讲，智能变电站可分为站控层设备、间隔层设备、过程层设备、站控层网络和过程层网络，即“三层两网”。间隔层设备跨两个网络。•从功能实现上讲，智能变电站可分为过程层（含设备和网络）和站控层。过程层面向一次设备，站控层面向运行和继保人员。智能变电站过程层•过程层设备：•电子式互感器：实现采样的数字化。•合并单元：实现采样的共享化。•智能终端：实现开关、刀闸开入开出命令和信号的数字化。智能变电站过程层特点•过程层设备可靠性要求：•过程层信息的传输要求准确、可靠、快速。可分为两种：•SV：周期性采样信号，要求保证传输的实时性和快速性。•GO：事件驱动的开入开出信号。实时性和可靠性要求高。智能变电站过程层特点SV:GO:•智能变电站过程设备：合并单元、智能终端和过程层交换机。智能变电站过程层设备MU智能终端交换机虚端子virtualterminator描述IED设备的GOOSE、SV输入、输出信号连接点的总称，用以标识过程层、间隔层及其之间联系的二次回路信号，等同于传统变电站的屏端子。虚端子介绍虚端子图示GOOSE输入虚端子GOOSE输出虚端子SV输入虚端子客户端请求服务器提供服务，或接受服务器主动传输数据的实体，如监控系统等。客户端介绍客服端工具：RCSView等等IEDScout:装置模型查看工具谢谢