V8.0智能变电站建设2015

务实求精协作创新智能变电站建设智能变电站建设智能变电站建设智能变电站建设2015版•数字化变电站数字化变电站数字化变电站数字化变电站：由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。•智能化变电站智能化变电站智能化变电站智能化变电站：：：：智能变电站则是在数字化变电站的基础上，进一步增加高级应用，完善变电站的智能化应用与管理。高级应用功能举例：如顺控、智能告警及故障信息综合分析决策、设备状态可视化、站域控制、源端维护、辅助控制系统与监控系统联动等。从数字化站到智能化站从数字化站到智能化站从数字化站到智能化站从数字化站到智能化站2智能变电站的结构智能变电站的结构智能变电站的结构智能变电站的结构站站站站控控控控层层层层过程层网络…保护测控装置3保护测控装置2保护测控装置1智能组件高压设备智能组件高压设备3智能设备2智能设备间隔层网络…智能组件高压设备1智能设备工作站/服务器远动通信站相邻变电站时钟各级调度工作站/服务器层层层层程程程程过过过过层层层层隔隔隔隔间间间间3站控层网络智能变电站的结构智能变电站的结构智能变电站的结构智能变电站的结构4智能变电站与常规站的区别智能变电站与常规站的区别智能变电站与常规站的区别智能变电站与常规站的区别5SMV的点对点直采+Goose点对点直跳智智智智能变电站与常规站的区别能变电站与常规站的区别能变电站与常规站的区别能变电站与常规站的区别6GOOSE基于交换机的网络共享智智智智能变电站与常规站的区别能变电站与常规站的区别能变电站与常规站的区别能变电站与常规站的区别7SMV基于交换机的网络共享,用于测控和计量等8智能变电站实施方案智能变电站实施方案智能变电站实施方案智能变电站实施方案9信号－闭锁－跳闸配置原理图11电子式互感器与合并单元电子式互感器与合并单元电子式互感器与合并单元电子式互感器与合并单元合并单元是电子式互感器的重要组成部分。电子互感器的远端模块直接安装在一次设备上，就地完成模拟量的数字化，并通过光纤把采样值传输到合并单元中。这种情况下，合并单元可以安装在保护小室。传统互感器与合并单传统互感器与合并单传统互感器与合并单传统互感器与合并单元元元元16变电站中仍使用传统互感器时，合并单元应就地安装，由电缆接入这部分交流量，完成采样值的数字量转换。光缆连接合并单元合并单元原理图合并单元原理图合并单元原理图合并单元原理图直接采集与网络采集直接采集与网络采集直接采集与网络采集直接采集与网络采集网络采样直接采样传统互感器直接采样延时的组成传统互感器直接采样延时的组成传统互感器直接采样延时的组成传统互感器直接采样延时的组成方案一：基于固定延时的再采样技术–只适用于点对点传输例如:合并单元接受远端模块的直连信号合并单元转发保护的直连信号•由数字采样的接收方进行重新插值采样•数字采样的处理过程和传输过程中延时必须固定•同步工作不依赖于全站的统一对时•接收方可以侦测出SV数据的抖动和异常采样数据同步方案采样数据同步方案采样数据同步方案采样数据同步方案1111X1X2采样数据同步方案采样数据同步方案采样数据同步方案采样数据同步方案2222方案二：基于全站同步脉冲的采样技术-秒脉冲同步-IRIG-B码同步（总线）-IEEE1588对时同步（网络）
全站必须采用统一的对时方案，
合并单元必须对时，SVSVSVSV数据从合并单元发出都带上了时标（采样计数器smpcntsmpcntsmpcntsmpcnt:0~3999）
对时失步存在采样不同步的危险SVSVSVSV的历史的历史的历史的历史SV通讯标准的发展：
IEC60044-8:国际电工委员会专门为电子式互感器制定的一个标准（点对点光纤串行数据接口采用IEC69870-5-1的FT3格式）
IEC61850-9-1:点对点传送采样值传输方式
IEC61850-9-2:多点传送采样值传输方式SV技术目前主要采用
IEC61850-9-2LE（9-2简化版）IEC61850IEC61850IEC61850IEC61850----9999----2LE2LE2LE2LE数数数数据传输机制据传输机制据传输机制据传输机制1.采用发布/订阅模式（Publish/Subscrible）2.网络多播，按采样值控制块（MSVCB）所设对采样数据集（DataSet）作出传输控制3.通过网卡和Goose-CPU对信息进行预设条件过滤和对接（虚端子）SVSVSVSV报文监视与分析报文监视与分析报文监视与分析报文监视与分析源MAC目的MACAPPID长度SVID样本计数器同步标记瞬时值品质25开关智能化开关智能化开关智能化开关智能化及及及及GOOSEGOOSEGOOSEGOOSE智能终端就地安装智能终端就地安装智能终端就地安装智能终端就地安装26采用智能终端并就地安装在开关场地实现间隔内开关闸刀等操作及信号反馈，由于全面采用GOOSE技术，大大节省了全站控制及信号电缆，缩小了电缆沟尺寸，节约了土地，减轻了现场安装调试维护工作量，减少了直流接地、交流传入直流等二次回路问题。光缆连接智能终端27户外安装：智能终端可以单独下放到户外，安装在一次设备旁边，通过光纤GOOSE网络与保护小室内的保护和测控装置进行通讯。智能终端经过了严酷的高低温和EMC试验，可以在户外恶劣的环境中运行。为使智能终端在户外运行而专门设计的屏柜，其防湿热、防尘、防辐射等各项技术指标都能满足户外安装要求。户外柜的技术参数：•IP防护等级：IP55（户外标准）；•内部安装19英寸标准工业装置；•内部配有温湿度控制器，•加热器，空气外循环模块化风扇装置；•材料为不锈钢1.5mm，外壳及门板均为双层防辐射结构（包括四周及顶壳），底部带底框，并附带安装槽钢。户外运行及抗干扰措施户外运行及抗干扰措施户外运行及抗干扰措施户外运行及抗干扰措施风扇散热片现场运行情况-寒冬运行于哈尔滨延寿变的户外智能就地柜（内含智能终端）现场运行情况-酷暑河南洛阳金谷园GOOSEGOOSEGOOSEGOOSE的介绍的介绍的介绍的介绍GOOSEGenericObjectOrientedSubstationEvent一种通信服务，用于快速传输变电站事件,诸如命令、告警、指示、信息,直译为通用面向对象变电站事件GOOSEGOOSEGOOSEGOOSE重发机制重发机制重发机制重发机制GOOSE数据发送频率无数据变化时发送：间隔T0,一般约定为5s发生数据变化,连续发两次：间隔T1=2ms发送一次：间隔T2=4ms发送一次：间隔T3=8ms恢复无数据变化时的周期发送状态101010时间101010101010100110100110100110100110100110100110T0T3T2T1T1T0T0GOOSEGOOSEGOOSEGOOSE数数数数据传输机制据传输机制据传输机制据传输机制1.采用发布/订阅模式（P/S）2.网络多播，按GOOSE控制块（GOCB）所设对GOOSE数据集（DataSet）作出传输控制3.通过网卡和Goose-CPU对信息进行预设条件过滤和对接（虚端子）GOOSEGOOSEGOOSEGOOSE数据传输的特点数据传输的特点数据传输的特点数据传输的特点快速性（IEC61850设计传输延时4ms）(1)报文采用了带优先级标签的格式，在交换机中传输时不会经过TCP/IP层，直接在数据链路层和物理层收发GOOSEGOOSEGOOSEGOOSE数据传输的特点数据传输的特点数据传输的特点数据传输的特点可靠性(1)采用重发机制虽然GOOSE报文传输是触发机制，但出于可靠性考虑，即使外部状态不再变化，也采用重发多次，只是间隔由短变长，最后成为持续不断的心跳报文。(2)报文中含有SqNum和StNum两个标志位通过标志位的变化可判断报文是否有丢帧、错序、重复等情况。GOOSEGOOSEGOOSEGOOSE数据传输的特点数据传输的特点数据传输的特点数据传输的特点可监视性(1)报文中携带“报文存活时间TAL”参数接收端可根据解析报文中的“报文存活时间”来做超时条件，如果超时仍未收到新的报文，则接收端认为GOOSE链路断链。(2)报文携带“测试（test）”总标志位，反映报文中各个信息成员均处于检修状态。(3)报文中可以包含信息成员的时间，该时间记录下了状态变化的时刻，便于测控装置形成SOE信号。GOOSEGOOSEGOOSEGOOSE报报报报文监视与分析文监视与分析文监视与分析文监视与分析源MAC，根据goose.txt中第一个目的MAC自动映射目的MAC，由SCD配置Appid网络应用标识，由SCD配置从从从从此此此此算至结束的字节长度算至结束的字节长度算至结束的字节长度算至结束的字节长度GOCB控制块引用名控制块引用名控制块引用名控制块引用名允许生存时间允许生存时间允许生存时间允许生存时间GOOSE数据集引用名数据集引用名数据集引用名数据集引用名GOOSEIDSt_num变化变化变化变化的时间的时间的时间的时间数据集总个数数据集总个数数据集总个数数据集总个数37智能变电站的工程构建智能变电站的工程构建智能变电站的工程构建智能变电站的工程构建SVSVSVSV和和和和GOOSEGOOSEGOOSEGOOSE虚虚虚虚端子与连端子与连端子与连端子与连线线线线为方便设计，并与以前的硬端子概念接轨提出了虚端子的概念。虚端子主要是通过IED模型中SV和GOOSE的数据RefrenceRefrenceRefrenceRefrence+中文描述来表示，是变电站设计阶段了解装置接口的一个依据。goose为例：通过数据集形成开出虚端子开出虚端子开出虚端子开出虚端子goose为例：通过模型中GOINGGIO的数据形成开入虚端子开入虚端子开入虚端子开入虚端子SMVSMVSMVSMV开开开开入开出入开出入开出入开出虚端子虚端子虚端子虚端子明确智能变电站内装置之间的连接关系（开入、开出、模拟量输入、输出）便于系统集成商通过SCD工具配置连接线关系SCDSCDSCDSCD工具与连线工具与连线工具与连线工具与连线数数数数字化变电站常见的字化变电站常见的字化变电站常见的字化变电站常见的4444种文件种文件种文件种文件ICD、、、、SSD、、、、SCD、、、、CIDICDICDICDICD模型文件信息和工程实施模型文件信息和工程实施模型文件信息和工程实施模型文件信息和工程实施ICD模型文件分为四个部分：Header、Communication、IED和DataTypeTemplates。ICD模型的逻辑节点和数据对象类型具体规范参考规约7-2和7-3部分。装置厂家通过自己的IED配置工具生成装置的描述文件ICD文件（为XML标准格式），ICD文件里描述装置的数据模型和能力：（1）装置包含哪些逻辑装置、逻辑节点（2）逻辑节点类型、数据类型的定义（3）数据集定义、控制块定义（4）装置通信能力和参数的描述SSDSSDSSDSSD模型文件信息和工程实施模型文件信息和工程实施模型文件信息和工程实施模型文件信息和工程实施通过系统配置工具生成变电站一次系统的描述文件SSD文件（为标准XML格式），SSD文件包含的信息包括：（1）包含一次系统的单线图（2）一次设备的逻辑节点（3）逻辑节点的类型定义SCDSCDSCDSCD模型文件信息和工程实施模型文件信息和工程实施模型文件信息和工程实施模型文件信息和工程实施以变电站包含的各种类型的二次设备的ICD文件和变电站的SSD文件为输入，通过S