數(shù)字化變電站建設(shè)

1、數(shù)字化變電站建設(shè)數(shù)字化變電站概念數(shù)字化變電站概念 數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，建立在分層構(gòu)建，建立在IEC61850IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)嵧ㄐ乓?guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代現(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站?；冸娬?。 智能化一次設(shè)備智能化一次設(shè)備: :電子式互感器、智能化開關(guān)等電子式互感器、智能化開關(guān)等 過程層、間隔層、站控層過程層、間隔層、站控層與傳統(tǒng)變電站的比較與傳統(tǒng)變電站的比較數(shù)字化變電站數(shù)字化變電站 電子式互感器的實(shí)現(xiàn)電子式互感器的實(shí)現(xiàn) 智能

2、化開關(guān)的實(shí)現(xiàn)智能化開關(guān)的實(shí)現(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備及IEC61850IEC61850的應(yīng)用的應(yīng)用 數(shù)字化變電站建設(shè)中需要考慮問題數(shù)字化變電站建設(shè)中需要考慮問題電子式互感器的定義電子式互感器的定義IEC60044-7/8IEC60044-7/8電子式互感器電子式互感器: :一種裝置，由連接到傳輸系統(tǒng)和二次轉(zhuǎn)換器的一個(gè)或多個(gè)電流或電壓一種裝置，由連接到傳輸系統(tǒng)和二次轉(zhuǎn)換器的一個(gè)或多個(gè)電流或電壓傳感器組成，用以傳輸正比于被測量的量，供給測量儀器、儀表和繼傳感器組成，用以傳輸正比于被測量的量，供給測量儀器、儀表和繼電保護(hù)或控制裝置。在數(shù)字接口的情況下，一組電子式互感器共用一電保護(hù)或控制裝置。

3、在數(shù)字接口的情況下，一組電子式互感器共用一臺合并單元完成此功能。臺合并單元完成此功能。電子式電流互感器（電子式電流互感器（ECTECT）一種電子式互感器，在正常使用條件下，其二次轉(zhuǎn)換器的輸出實(shí)質(zhì)上一種電子式互感器，在正常使用條件下，其二次轉(zhuǎn)換器的輸出實(shí)質(zhì)上正比于一次電流，且相位偏差在聯(lián)結(jié)方向正確時(shí)為已知相位角正比于一次電流，且相位偏差在聯(lián)結(jié)方向正確時(shí)為已知相位角 電子式電壓互感器電子式電壓互感器(EVT)(EVT)一種電子式互感器，在正常使用條件下，其二次電壓實(shí)質(zhì)上正比于一次電壓，一種電子式互感器，在正常使用條件下，其二次電壓實(shí)質(zhì)上正比于一次電壓，且相位差在聯(lián)結(jié)方向正確時(shí)接近于零。且相位差在聯(lián)

4、結(jié)方向正確時(shí)接近于零。 (1)(1)高低壓完全隔離，絕緣簡單，安全性高；沒有因漏油而潛在的易燃、易高低壓完全隔離，絕緣簡單，安全性高；沒有因漏油而潛在的易燃、易爆等危險(xiǎn)。爆等危險(xiǎn)。(2)(2)不存在磁飽和、鐵磁諧振等問題。不存在磁飽和、鐵磁諧振等問題。(3)(3)頻率響應(yīng)寬，動態(tài)范圍大，精度高，可同時(shí)滿足測量和繼電保護(hù)的需要。頻率響應(yīng)寬，動態(tài)范圍大，精度高，可同時(shí)滿足測量和繼電保護(hù)的需要。 (4)(4)體積小，重量輕，節(jié)約占地面積；無污染，無噪聲，具有優(yōu)越的環(huán)保性能體積小，重量輕，節(jié)約占地面積；無污染，無噪聲，具有優(yōu)越的環(huán)保性能。(5)CT(5)CT二次輸出可以開路。二次輸出可以開路。PTPT

5、二次輸出可以短路。二次輸出可以短路。(6)(6)數(shù)字信號分享更為容易，帶負(fù)載能力強(qiáng)。數(shù)字信號分享更為容易，帶負(fù)載能力強(qiáng)。(7)(7)成本與電壓等級的關(guān)系不大。因此電壓等級越高，經(jīng)濟(jì)性越明顯。成本與電壓等級的關(guān)系不大。因此電壓等級越高，經(jīng)濟(jì)性越明顯。(8)(8)方便地實(shí)現(xiàn)電壓電流組合式。方便地實(shí)現(xiàn)電壓電流組合式。(9)(9)適應(yīng)電力系統(tǒng)數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的需要。適應(yīng)電力系統(tǒng)數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的需要。 電子式互感器的主要優(yōu)勢電子式互感器的主要優(yōu)勢電子式互感器的構(gòu)成電子式互感器的構(gòu)成 電子式互感器通常由傳感模塊和合并單元電子式互感器通常由傳感模塊和合并單元兩部分構(gòu)成，傳感模塊又稱遠(yuǎn)端模塊兩部

6、分構(gòu)成，傳感模塊又稱遠(yuǎn)端模塊, ,安裝在安裝在高壓一次側(cè)，負(fù)責(zé)采集、調(diào)理一次側(cè)電壓電流高壓一次側(cè)，負(fù)責(zé)采集、調(diào)理一次側(cè)電壓電流并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 合并單元安裝在二次側(cè)，負(fù)責(zé)對各相遠(yuǎn)端合并單元安裝在二次側(cè)，負(fù)責(zé)對各相遠(yuǎn)端模塊傳來的信號做同步合并處理。模塊傳來的信號做同步合并處理。合并單元的基本結(jié)構(gòu)合并單元的基本結(jié)構(gòu) 數(shù)字量輸出合并單元時(shí)鐘輸入ECTa（測量）的SC電源需要時(shí)的合并單元電源ECTb（測量）的SCECTc（測量）的SCECTa（保護(hù)）的SCECTb（保護(hù)）的SCECTc（保護(hù)）的SC中性點(diǎn)ECT的SCEVTa的SCEVTb的SCEVTc的SC中性點(diǎn)EVT的SC母線

7、EVT的SC電子式互感器的分類電子式互感器的分類 按一次傳感部分是否需要供電劃分按一次傳感部分是否需要供電劃分 有源式電子互感器有源式電子互感器 無源式電子互感器無源式電子互感器( (純光學(xué)互感器純光學(xué)互感器) )電子式互感器的分類電子式互感器的分類 按結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合劃分按結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合劃分-GIS-GIS電子互感器電子互感器電子式互感器的分類電子式互感器的分類按結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合劃分按結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合劃分- -獨(dú)立式電子互感器獨(dú)立式電子互感器電子式互感器的分類電子式互感器的分類按結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合劃分按結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合劃分- -低壓用電子式互感器低壓用電子式互感器(Sensor)(Sensor)電子式互

8、感器應(yīng)用情況電子式互感器應(yīng)用情況合并單元合并單元線路保護(hù)線路保護(hù) 有源電子式互感器有源電子式互感器 利用電磁感應(yīng)等原理感應(yīng)被測信號利用電磁感應(yīng)等原理感應(yīng)被測信號 CTCT：空心線圈：空心線圈(RC)(RC)；低功率線圈；低功率線圈(LPCT)(LPCT) PTPT：分壓原理：分壓原理 電容、電感、電阻電容、電感、電阻 傳感頭部分具有需用電源的電子電路傳感頭部分具有需用電源的電子電路 利用光纖傳輸數(shù)字信號利用光纖傳輸數(shù)字信號電子式互感器的原理電子式互感器的原理電流互感器利用空芯線圈及低功率線圈傳感被測一次電流。低功率線圈電流互感器利用空芯線圈及低功率線圈傳感被測一次電流。低功率線圈（LPCTLP

9、CT）的工作原理與常規(guī)）的工作原理與常規(guī)CTCT的原理相同，只是的原理相同，只是LPCTLPCT的輸出功率要求很小，的輸出功率要求很小，因此其鐵芯截面就較小?？招揪€圈是一種密繞于非磁性骨架上的螺線因此其鐵芯截面就較小?？招揪€圈是一種密繞于非磁性骨架上的螺線管，如圖所示。空芯線圈不含鐵芯，具有很好的線性度。管，如圖所示?？招揪€圈不含鐵芯，具有很好的線性度?？招揪€圈的輸出信號空芯線圈的輸出信號e e與被測電流與被測電流i i有如下關(guān)系：有如下關(guān)系： 電子式電流互感器原理電子式電流互感器原理電壓互感器利用電容分壓器測量電壓。為提高電壓測量的精度，改善電壓測量的暫態(tài)特性，在電容分壓器的輸出端并一精密小

10、電阻。電容分壓器的輸出信號U0 與被測電壓Ui有如下關(guān)系：式中C1為高壓電容，C2為低壓電容。利用電子電路對電壓傳感器的輸出信號進(jìn)行積分變換便可求得被測電壓。電子式電壓互感器原理電子式電壓互感器原理 有別于常規(guī)互感器的主要參數(shù)有別于常規(guī)互感器的主要參數(shù)1 1、遠(yuǎn)端傳感模塊的穩(wěn)定性和可靠性（安置在室外時(shí)、遠(yuǎn)端傳感模塊的穩(wěn)定性和可靠性（安置在室外時(shí)溫度、電磁干擾等）溫度、電磁干擾等）2 2、繞制在陶瓷骨架上的空芯線圈結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對、繞制在陶瓷骨架上的空芯線圈結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對測量精度的影響。測量精度的影響。3 3、對獨(dú)立結(jié)構(gòu)的有源式電子互感器的遠(yuǎn)端模塊取、對獨(dú)立結(jié)構(gòu)的有源式電子互感器的遠(yuǎn)端模塊取電技術(shù)

11、。電技術(shù)。4 4、與保護(hù)的通訊配合、與保護(hù)的通訊配合有源電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)有源電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù) 與有源式電子互感器相比，無源式電子互感器的傳感與有源式電子互感器相比，無源式電子互感器的傳感模塊利用光學(xué)原理，由純光學(xué)器件構(gòu)成，不含有電子模塊利用光學(xué)原理，由純光學(xué)器件構(gòu)成，不含有電子電路，其有著有源式無法比擬的電磁兼容性能電路，其有著有源式無法比擬的電磁兼容性能 利用光纖傳輸傳感信號利用光纖傳輸傳感信號 傳感頭部分不需電子電路及其電源傳感頭部分不需電子電路及其電源 獨(dú)立安裝的互感器的理想解決方案獨(dú)立安裝的互感器的理想解決方案 FaradayFaraday磁光效應(yīng)（電流互感器）磁光效應(yīng)（電

12、流互感器） PockelsPockels電光效應(yīng)（電壓互感器）電光效應(yīng)（電壓互感器）無源電子式互感器無源電子式互感器無源電子式互感器的分類無源電子式互感器的分類磁光玻璃式 優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)難度較小，原理簡單 缺點(diǎn)：1、系統(tǒng)由分立元件組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，抗振動能力差 2、光學(xué)元件間用光學(xué)膠粘接，長期運(yùn)行穩(wěn)定性差 3、采用的分立光學(xué)元件加工困難，一致性難以保證FOCT 優(yōu)點(diǎn)：1、無分立元件，全光纖結(jié)構(gòu)簡單，抗振動能力強(qiáng) 2、光纖熔接后連接可靠，長期穩(wěn)定性好 3、所有光學(xué)器件基于光纖制作，工藝成熟，一致性好 缺點(diǎn)：技術(shù)難度大，原理復(fù)雜，無源電子式互感器結(jié)構(gòu)無源電子式互感器結(jié)構(gòu)無源電子式互感器無源電子式互感器無

13、源電子式互感器的應(yīng)用無源電子式互感器的應(yīng)用電子式互感器遠(yuǎn)端模塊的配置電子式互感器遠(yuǎn)端模塊的配置電子式互感器與合并單元接口電子式互感器與合并單元接口 應(yīng)用電子式互感器需要面對的幾個(gè)問題應(yīng)用電子式互感器需要面對的幾個(gè)問題 電子式互感器的配置方案電子式互感器的配置方案 同步采樣問題同步采樣問題 采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)的選擇采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)的選擇 10KV10KV側(cè)的解決方案側(cè)的解決方案電子式互感器配置電子式互感器配置 配置方案配置方案 配置原則是保證一套系統(tǒng)出問題不會導(dǎo)致保護(hù)誤動，配置原則是保證一套系統(tǒng)出問題不會導(dǎo)致保護(hù)誤動，也不會導(dǎo)致保護(hù)拒動也不會導(dǎo)致保護(hù)拒動 電子式互感器的遠(yuǎn)端模塊和合并單元需要冗余配

14、置電子式互感器的遠(yuǎn)端模塊和合并單元需要冗余配置 遠(yuǎn)端模塊中電流需要冗余采樣遠(yuǎn)端模塊中電流需要冗余采樣 合并單元冗余配置并分別連接冗余的電子式互感器合并單元冗余配置并分別連接冗余的電子式互感器遠(yuǎn)端模塊，合并單元可以安裝在開關(guān)附近或保護(hù)小遠(yuǎn)端模塊，合并單元可以安裝在開關(guān)附近或保護(hù)小室室電子式互感器配置電子式互感器配置 220kV220kV雙母線方式雙母線方式2 2 同步采樣問題同步采樣問題 常規(guī)互感器與電子式互感器會并存，如電壓、電流常規(guī)互感器與電子式互感器會并存，如電壓、電流之間，變壓器不同的電壓等級之間之間，變壓器不同的電壓等級之間 三相電流、電壓采樣必須同步三相電流、電壓采樣必須同步 變壓器

15、差動保護(hù)從不同電壓等級的多個(gè)間隔獲取數(shù)據(jù)變壓器差動保護(hù)從不同電壓等級的多個(gè)間隔獲取數(shù)據(jù)存在同步問題存在同步問題 母線差動保護(hù)從多個(gè)間隔獲取數(shù)據(jù)也存在同步母線差動保護(hù)從多個(gè)間隔獲取數(shù)據(jù)也存在同步 線路縱差保護(hù)線路兩端數(shù)據(jù)采樣也存在同步線路縱差保護(hù)線路兩端數(shù)據(jù)采樣也存在同步合并單元數(shù)據(jù)同步合并單元數(shù)據(jù)同步 解決同步采樣的兩種方案解決同步采樣的兩種方案 基于基于GPSGPS秒脈沖同步的同步采樣秒脈沖同步的同步采樣 同步方法簡單同步方法簡單 秒脈沖丟失時(shí)存在危險(xiǎn)秒脈沖丟失時(shí)存在危險(xiǎn) 二次設(shè)備通過再采樣技術(shù)二次設(shè)備通過再采樣技術(shù)( (插值算法插值算法) )實(shí)現(xiàn)同步實(shí)現(xiàn)同步 采樣率要求高采樣率要求高 硬件

16、軟件要求高，實(shí)現(xiàn)難度較大硬件軟件要求高，實(shí)現(xiàn)難度較大 不依賴于不依賴于GPSGPS和秒脈沖傳輸系統(tǒng)和秒脈沖傳輸系統(tǒng)合并單元數(shù)據(jù)同步合并單元數(shù)據(jù)同步 采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)（采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)（1 1） IEC60044-8IEC60044-8：點(diǎn)對點(diǎn)光纖串行數(shù)據(jù)接口：點(diǎn)對點(diǎn)光纖串行數(shù)據(jù)接口 傳輸延時(shí)短，且確定傳輸延時(shí)短，且確定 可以采用再采樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)同步采樣可以采用再采樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)同步采樣 硬件和軟件實(shí)現(xiàn)簡單硬件和軟件實(shí)現(xiàn)簡單 適合保護(hù)要求適合保護(hù)要求合并單元數(shù)據(jù)分發(fā)合并單元數(shù)據(jù)分發(fā) 采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)（采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)（2 2） IEC61850-9-1/2IEC61850-9-1/2：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口：網(wǎng)

17、絡(luò)數(shù)據(jù)接口 傳輸延時(shí)不確定（傳輸延時(shí)不確定（400us-3ms400us-3ms） 無法準(zhǔn)確采用再采樣技術(shù)無法準(zhǔn)確采用再采樣技術(shù) 硬件軟件比較通用，但對交換機(jī)要求極高硬件軟件比較通用，但對交換機(jī)要求極高 硬件和軟件實(shí)現(xiàn)都將困難硬件和軟件實(shí)現(xiàn)都將困難 不同間隔間數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)間不確定，不利于母差、變壓器等保護(hù)不同間隔間數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)間不確定，不利于母差、變壓器等保護(hù)的數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)處理 比較適合測控、電能儀表一類比較適合測控、電能儀表一類合并單元數(shù)據(jù)分發(fā)合并單元數(shù)據(jù)分發(fā)低壓互感器的輸出為小信號低壓互感器的輸出為小信號( (保護(hù)保護(hù)150-225MV150-225MV、測量、測量4V4V、電壓、電壓3.2

18、53.256.5V)6.5V)小信號的主要問題：小信號的主要問題：1 1、帶負(fù)載能力弱，長距離傳輸影響精度，電磁兼容、帶負(fù)載能力弱，長距離傳輸影響精度，電磁兼容問題。問題。2 2、不易分享、不易分享低壓電子式互感器的配置低壓電子式互感器的配置1 1、全數(shù)字化，采用獨(dú)立的簡易合并單元、全數(shù)字化，采用獨(dú)立的簡易合并單元低壓電子式互感器的配置低壓電子式互感器的配置2 2、采用電流電壓組合式、采用電流電壓組合式優(yōu)點(diǎn)：解決了母線優(yōu)點(diǎn)：解決了母線PTPT的共享問題的共享問題缺點(diǎn)：體積較大，局放問題缺點(diǎn)：體積較大，局放問題3 3、母線、母線PTPT采用常規(guī)，并不增加電纜。采用常規(guī)，并不增加電纜。4 4、采用

19、合并單元和保護(hù)合一裝置，柜外設(shè)備從保護(hù)、采用合并單元和保護(hù)合一裝置，柜外設(shè)備從保護(hù)裝置出數(shù)字量。裝置出數(shù)字量。低壓電子式互感器的配置低壓電子式互感器的配置智能化開關(guān)設(shè)備智能化開關(guān)設(shè)備 實(shí)施方案實(shí)施方案 利用現(xiàn)有的成熟的二次技術(shù)，結(jié)合傳統(tǒng)開關(guān)設(shè)備，利用現(xiàn)有的成熟的二次技術(shù)，結(jié)合傳統(tǒng)開關(guān)設(shè)備，提升智能化水平提升智能化水平 智能化智能化GISGIS控制柜控制柜+GOOSE+GOOSE網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) ( (室內(nèi)室內(nèi)GIS)GIS) 智能終端智能終端+GOOSE+GOOSE網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) (AIS)(AIS)智能化智能化GISGIS匯控柜匯控柜 基于保護(hù)及智能控制柜的變電站基本結(jié)構(gòu)基于保護(hù)及智能控制柜的變電站基本結(jié)

20、構(gòu)智能控制柜方案的優(yōu)勢智能控制柜方案的優(yōu)勢1、節(jié)約了電纜等設(shè)備投資以及相應(yīng)的施工投資； 數(shù)字化變電站建設(shè)的一個(gè)主要現(xiàn)實(shí)目標(biāo)是為了減少變電站內(nèi)控制電纜的數(shù)量，一方面由于原材料的漲價(jià)，電纜成本越來越高，一方面，光纜電磁兼容性能遠(yuǎn)好于電纜，能顯著提高變電站內(nèi)信號傳輸?shù)目煽啃浴Ａ硗?，變模擬信號為數(shù)字信號能大大增加傳輸?shù)膸捄托畔⒘俊?、節(jié)約了保護(hù)小室及主控室等的占地面積和投資； 應(yīng)用智能化GIS控制柜使得保護(hù)控制下放成為可能，從而能夠顯著減少保護(hù)小室和主控室的占地面積，這對一些需要盡量減少變電站土地的城市變電站和地下變電站來說有明顯的效益。智能控制柜方案的優(yōu)勢智能控制柜方案的優(yōu)勢3、GIS智能控制柜優(yōu)

21、化了二次回路和結(jié)構(gòu)； 原來由于一次和二次的專業(yè)細(xì)分，使得原傳統(tǒng)匯控柜內(nèi)的許多功能與保護(hù)控制二次中的功能相重復(fù)，例如防跳、壓力閉鎖、三相不一致等等?；谝欢握系腉IS智能控制柜能夠有效地取消和簡化冗余回路，提高了整個(gè)二次回路的可靠性。4、智能控制裝置提供了系統(tǒng)的交互性；引入智能控制裝置以后，友好的中文液晶人機(jī)界面以及豐富的自檢和就地操作報(bào)告功能，使得運(yùn)行維護(hù)人員無論在就地還是遠(yuǎn)方都能及時(shí)了解GIS的運(yùn)行情況。智能控制柜方案的優(yōu)勢智能控制柜方案的優(yōu)勢5、聯(lián)調(diào)在出廠前完成，現(xiàn)場調(diào)試工作量減少； 傳統(tǒng)方案中，一次設(shè)備和二次設(shè)備的電纜連接和調(diào)試只能到現(xiàn)場后完成，調(diào)試周期比較長，新方案中一二次設(shè)備聯(lián)調(diào)

22、在廠內(nèi)完成，到現(xiàn)場后調(diào)試工作量極小。能夠顯著地縮短投運(yùn)周期。6、一次二次聯(lián)合設(shè)計(jì)，減輕了設(shè)計(jì)院的負(fù)擔(dān)； 原來一次和二次設(shè)備分別有雙方廠家分別出圖，中間的電纜信號連接由設(shè)計(jì)院完成，應(yīng)用一二次結(jié)合的新方案后，由兩個(gè)廠家聯(lián)合出圖并對圖紙的正確性負(fù)責(zé)。智能控制柜方案的優(yōu)勢智能控制柜方案的優(yōu)勢7、基于通訊和組態(tài)軟件的聯(lián)鎖功能比傳統(tǒng)硬接點(diǎn)聯(lián)鎖方便； 智能控制裝置能夠采集到間隔內(nèi)所有刀閘位置，且間隔間也有光纜連接，所以可以方便地實(shí)現(xiàn)基于軟件和通訊的聯(lián)鎖，能顯著減少機(jī)構(gòu)輔助接點(diǎn)數(shù)量，提高系統(tǒng)的可靠性。8、縮小了與互感器的電氣距離，減輕了互感器的負(fù)載； 新方案下互感器與保護(hù)控制設(shè)備的電氣距離大大縮短，使得互感器

23、的容量選擇更為容易，也為小功率互感器（LPCT）的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。 能夠在不改變開關(guān)現(xiàn)有條件下實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備和能夠在不改變開關(guān)現(xiàn)有條件下實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備和間隔級設(shè)備的數(shù)據(jù)通信間隔級設(shè)備的數(shù)據(jù)通信 GOOSEGOOSE方式方式 智能終端扮演的角色智能終端扮演的角色也能解決保護(hù)間的屏間連線也能解決保護(hù)間的屏間連線針對不同應(yīng)用場合，成對使用或單獨(dú)使用針對不同應(yīng)用場合，成對使用或單獨(dú)使用可靠性、實(shí)時(shí)性可靠性、實(shí)時(shí)性智能終端及操作箱智能終端及操作箱GOOSEGOOSE，即，即Generic Object Oriented Substation EventGeneric Object Oriented Subs

24、tation Event（通用面向?qū)ο蟮模ㄍㄓ妹嫦驅(qū)ο蟮淖冸娬臼录?，是變電站事件），是IEC61850IEC61850的特色之一的特色之一, ,提供了網(wǎng)絡(luò)通訊條件下快速信息提供了網(wǎng)絡(luò)通訊條件下快速信息傳輸和交換的手段。傳輸和交換的手段。當(dāng)發(fā)生任何狀態(tài)變化時(shí)，智能電子裝置將借助變化報(bào)告，高速傳送二進(jìn)制對象、當(dāng)發(fā)生任何狀態(tài)變化時(shí)，智能電子裝置將借助變化報(bào)告，高速傳送二進(jìn)制對象、通用面向?qū)ο笞冸娬臼录?bào)告，該報(bào)告一般包含有：狀態(tài)輸入、起動和輸出元通用面向?qū)ο笞冸娬臼录?bào)告，該報(bào)告一般包含有：狀態(tài)輸入、起動和輸出元件、繼電器等實(shí)際和虛擬的每一個(gè)雙點(diǎn)命令狀態(tài)。件、繼電器等實(shí)際和虛擬的每一個(gè)雙點(diǎn)命令狀態(tài)

25、。在第一次報(bào)告后，該報(bào)告一般以間隔在第一次報(bào)告后，該報(bào)告一般以間隔2 2，4 4，8 860,000ms60,000ms順序重發(fā)。順序重發(fā)。（第一重發(fā)延時(shí)不固定，可長可短）。（第一重發(fā)延時(shí)不固定，可長可短）。GOOSEGOOSE報(bào)告允許高速傳輸跳閘信報(bào)告允許高速傳輸跳閘信號，具有高傳輸成功概率。號，具有高傳輸成功概率。GOOSEGOOSE服務(wù)直接映射到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層上，確保重要信息的優(yōu)先級傳遞，使服務(wù)直接映射到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層上，確保重要信息的優(yōu)先級傳遞，使用廣播地址進(jìn)行信息的多路發(fā)送。用廣播地址進(jìn)行信息的多路發(fā)送。 GOOSEGOOSEGOOSEGOOSE報(bào)文的發(fā)送和接收分別由報(bào)文的發(fā)送和接收

26、分別由publisherpublisher和和subscribersubscriber來執(zhí)行。來執(zhí)行。對于對于publisherpublisher，GOOSEGOOSE報(bào)文的發(fā)送并不是按固定時(shí)間間隔來發(fā)送的，在沒有事件發(fā)生時(shí)，報(bào)文的發(fā)送并不是按固定時(shí)間間隔來發(fā)送的，在沒有事件發(fā)生時(shí)，GOOSEGOOSE報(bào)文的發(fā)送間隔相對比較長，按固定時(shí)間報(bào)文的發(fā)送間隔相對比較長，按固定時(shí)間間隔來進(jìn)行，但是在發(fā)生事件時(shí)，數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，發(fā)送時(shí)間間隔就會設(shè)置為最小，在此階段，發(fā)送時(shí)間間隔會逐漸增大，直到事件間隔來進(jìn)行，但是在發(fā)生事件時(shí)，數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，發(fā)送時(shí)間間隔就會設(shè)置為最小，在此階段，發(fā)送時(shí)間間隔會逐漸增大，

27、直到事件狀態(tài)穩(wěn)定，狀態(tài)穩(wěn)定，GOOSEGOOSE報(bào)文的發(fā)送又變?yōu)楣潭ㄩL時(shí)間間隔。該過程如下圖所示：報(bào)文的發(fā)送又變?yōu)楣潭ㄩL時(shí)間間隔。該過程如下圖所示：GOOSEGOOSET0(T0)T1 T1T2T3T0傳傳輸輸時(shí)時(shí)間間事事件件T0:穩(wěn)定條件(長時(shí)間無事件)下重傳(T0):穩(wěn)定條件下的重傳可能被事件縮短T1:事件發(fā)生后,最短的傳輸時(shí)間T2, T3:直到獲得穩(wěn)定條件的重傳時(shí)間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇總線型總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇星型星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇環(huán)型環(huán)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇 三種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可靠性及傳輸速度最三種網(wǎng)

28、絡(luò)結(jié)構(gòu)中，總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可靠性及傳輸速度最差，不適合作為差，不適合作為GOOSEGOOSE網(wǎng)絡(luò)實(shí)施方案，僅適用于對實(shí)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施方案，僅適用于對實(shí)時(shí)性和可靠性要求不高的控制系統(tǒng)；星型結(jié)構(gòu)和環(huán)形時(shí)性和可靠性要求不高的控制系統(tǒng)；星型結(jié)構(gòu)和環(huán)形結(jié)構(gòu)從可靠性上滿足變電站結(jié)構(gòu)從可靠性上滿足變電站GOOSEGOOSE網(wǎng)絡(luò)的要求，均可作網(wǎng)絡(luò)的要求，均可作為實(shí)施方案。為實(shí)施方案。 星型結(jié)構(gòu)與環(huán)型結(jié)構(gòu)技術(shù)對比星型結(jié)構(gòu)與環(huán)型結(jié)構(gòu)技術(shù)對比 從前面的分析可看出，星型結(jié)構(gòu)在運(yùn)行維護(hù)、傳輸時(shí)從前面的分析可看出，星型結(jié)構(gòu)在運(yùn)行維護(hù)、傳輸時(shí)間及可靠性等多方面優(yōu)于環(huán)型結(jié)構(gòu)，宜采用星型結(jié)構(gòu)間及可靠性等多方面優(yōu)于環(huán)型結(jié)構(gòu)，宜采用星型結(jié)構(gòu)

29、構(gòu)建變電站的構(gòu)建變電站的GOOSEGOOSE網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇 星型結(jié)構(gòu)的選擇星型結(jié)構(gòu)的選擇 1 1、按間隔配置、按間隔配置oror按電壓等級配置按電壓等級配置 2 2、低壓側(cè)、低壓側(cè)(10-35KV)(10-35KV)的考慮的考慮 3 3、單網(wǎng)和雙網(wǎng)的考慮、單網(wǎng)和雙網(wǎng)的考慮 4 4、與、與MMSMMS網(wǎng)或網(wǎng)或SMVSMV共網(wǎng)的問題共網(wǎng)的問題GOOSEGOOSE網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的選擇網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的選擇1.1. GooseGoose網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)符合網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)符合IEC 61850-3 IEC 61850-3 中規(guī)定的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)以保證在變電站環(huán)境中規(guī)定的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)以保證在

30、變電站環(huán)境下可靠運(yùn)行。下可靠運(yùn)行。GooseGoose網(wǎng)交換機(jī)與保護(hù)功能是否正常直接相關(guān)，應(yīng)在各種電磁干擾下網(wǎng)交換機(jī)與保護(hù)功能是否正常直接相關(guān)，應(yīng)在各種電磁干擾下保證通訊正確，不發(fā)生丟包或錯(cuò)包。保證通訊正確，不發(fā)生丟包或錯(cuò)包。2.2. GooseGoose網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)具備管理功能，支持以下二層和三層特性，用以確保關(guān)鍵報(bào)文傳輸網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)具備管理功能，支持以下二層和三層特性，用以確保關(guān)鍵報(bào)文傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性的實(shí)時(shí)性a)a)IEEE 802.3 IEEE 802.3 全雙工模式工作（無沖突）全雙工模式工作（無沖突）b)b)IEEE 802.1p IEEE 802.1p 優(yōu)先級隊(duì)列優(yōu)先級隊(duì)列c)c)IEEE

31、 802.1Q VLANIEEE 802.1Q VLAN3.Goose3.Goose網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)支持將多個(gè)端口的報(bào)文鏡像到一個(gè)端口的功能，以滿足報(bào)文網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)支持將多個(gè)端口的報(bào)文鏡像到一個(gè)端口的功能，以滿足報(bào)文監(jiān)視和錄波的需要。監(jiān)視和錄波的需要。4.4.單網(wǎng)應(yīng)用時(shí)，單網(wǎng)應(yīng)用時(shí)，GooseGoose網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)支持實(shí)現(xiàn)鏈路冗余的相關(guān)協(xié)議，如網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)支持實(shí)現(xiàn)鏈路冗余的相關(guān)協(xié)議，如IEEE802.1w IEEE802.1w RSTPRSTP等，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。等，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?智能終端及智能終端及GOOSEGOOSE交換機(jī)交換機(jī)IEC61850IEC61850的應(yīng)用的應(yīng)用 IEC6

32、1850IEC61850是國際電工委員會是國際電工委員會(IEC)TC57(IEC)TC57工作組制定的工作組制定的變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)系列標(biāo)準(zhǔn)，是基于網(wǎng)絡(luò)通系列標(biāo)準(zhǔn)，是基于網(wǎng)絡(luò)通信平臺的變電站自動化系統(tǒng)唯一的國際標(biāo)準(zhǔn)。信平臺的變電站自動化系統(tǒng)唯一的國際標(biāo)準(zhǔn)。 IEC61850IEC61850規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、數(shù)據(jù)定義、設(shè)備行為、規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、數(shù)據(jù)定義、設(shè)備行為、設(shè)備的自描述特征和通用配置語言，使不同智能電設(shè)備的自描述特征和通用配置語言，使不同智能電氣設(shè)備間的信息共享和互操作成為可能。氣設(shè)備間的信息共享和互操作成為可能。 不僅規(guī)范保護(hù)測控裝置的模型和通信接口，而且還定義

33、不僅規(guī)范保護(hù)測控裝置的模型和通信接口，而且還定義了電子式了電子式CTCT、PTPT、智能化開關(guān)等一次設(shè)備的模型和通信、智能化開關(guān)等一次設(shè)備的模型和通信接口。接口。IEC61850IEC61850的應(yīng)用的應(yīng)用 特點(diǎn)特點(diǎn) 信息分層（站控層、間隔層、過程層）信息分層（站控層、間隔層、過程層） 面向?qū)ο蠼：托畔⒆晕颐枋觯m應(yīng)開放互操作性要求面向?qū)ο蠼：托畔⒆晕颐枋?，適應(yīng)開放互操作性要求 采用抽象通信服務(wù)接口，適應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展采用抽象通信服務(wù)接口，適應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展 傳輸采樣測量值傳輸采樣測量值 快速傳輸變化值（快速傳輸變化值（GOOSEGOOSE）IEC61850IEC61850的服

34、務(wù)和協(xié)議棧的服務(wù)和協(xié)議棧 Client /Server 通訊通訊 模擬量采樣值模擬量采樣值 (SAV) 模型模型 對象對象 服務(wù)服務(wù) 實(shí)時(shí)性要求以太鏈路層以太鏈路層帶優(yōu)先級的以太物理層帶優(yōu)先級的以太物理層IP TCP MMS 特定通訊服務(wù)映射特定通訊服務(wù)映射(SCSM) 通用變電站對象事件通用變電站對象事件GOOSE 互操作試驗(yàn)互操作試驗(yàn) 國調(diào)中心組織國內(nèi)各大廠家進(jìn)行了國調(diào)中心組織國內(nèi)各大廠家進(jìn)行了6 6次互操次互操作試驗(yàn)。南瑞繼保全程參與并通過了互操作試驗(yàn)。南瑞繼保全程參與并通過了互操作試驗(yàn)作試驗(yàn) 外陳變、藍(lán)溪變的互聯(lián)互操作外陳變、藍(lán)溪變的互聯(lián)互操作IEC61850IEC61850的應(yīng)用的應(yīng)

35、用 國內(nèi)第一家通過國內(nèi)第一家通過 KEMA Level AKEMA Level A級級 認(rèn)證試驗(yàn)認(rèn)證試驗(yàn) 承接海外工程承接海外工程IEC61850IEC61850的的KEMAKEMA認(rèn)證認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備要求網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備要求 具有數(shù)字化接口具有數(shù)字化接口 滿足電子式互感器的要求滿足電子式互感器的要求 滿足智能開關(guān)的要求滿足智能開關(guān)的要求 網(wǎng)絡(luò)通信功能網(wǎng)絡(luò)通信功能 滿足滿足IEC61850IEC61850的要求的要求 基于基于IEC61850IEC61850的間隔層和站控層設(shè)備的間隔層和站控層設(shè)備 RCS-9700RCS-9700變電站自動化系統(tǒng)變電站自動化系統(tǒng)

36、PCS-900PCS-900系列保護(hù)裝置系列保護(hù)裝置 PCS-9700PCS-9700系列測控裝置系列測控裝置 RCS-9000CRCS-9000C系列四合一保護(hù)測控裝置系列四合一保護(hù)測控裝置 RCS-9700RCS-9700系列通信設(shè)備系列通信設(shè)備數(shù)字化變電站建設(shè)的一些實(shí)際問題數(shù)字化變電站建設(shè)的一些實(shí)際問題 電子式互感器的校驗(yàn)電子式互感器的校驗(yàn) 電子式互感器對線路差動的影響電子式互感器對線路差動的影響 電壓切換和電壓并列電壓切換和電壓并列 故障錄波器的實(shí)現(xiàn)故障錄波器的實(shí)現(xiàn) 故障信息子站的實(shí)現(xiàn)故障信息子站的實(shí)現(xiàn) 數(shù)字式電度表的實(shí)現(xiàn)數(shù)字式電度表的實(shí)現(xiàn) 保護(hù)測試手段的實(shí)現(xiàn)保護(hù)測試手段的實(shí)現(xiàn)電子式互感器的校驗(yàn)電子式互感器的校驗(yàn) 被試ECTP1V1數(shù)字幀P2基準(zhǔn)CTP1KrP