智能變電站SMV通訊介紹43頁

1、SMV通訊介紹SMV介紹采樣同步模型中的SMV裝置如何實現(xiàn)SMVSMV報文SMV軟壓板SMV品質(zhì)對裝置的影響主要內(nèi)容2什么是SMV? Sampled Measured Value采樣測量值，也稱為SV (Sampled Value),一種用于實時傳輸數(shù)字采樣信息的通信服務 從發(fā)展歷史來說，SMV的發(fā)展先后經(jīng)歷： IEC60044-8，IEC61850-9-1，IEC61850-9-2 目前主要采用IEC61850-9-2，IEC60044-8 SMV介紹3IEC 60044-7 : Instrument transformers Electronic voltage transformersI

2、EC 60044-8 : Instrument transformers Electronic current transformersIEC 61850-9-1IEC 61850-9-2 : Communication networks and systems in substations Part 9-2:Specific Communication Service MappingUCA 9-2 LE : Implementation guide for digital interface to instrument transformers using IEC 61850-9-2相關(guān)標準

3、發(fā)展4IEC60044-8是國際電工委員會為電子式互感器專門制定的一個標準，點對點光纖串行數(shù)據(jù)接口采用IEC69870-5-1的FT3格式，故常稱之為FT3格式傳輸延時確定可以采用再采樣技術(shù)實現(xiàn)同步采樣硬件和軟件實現(xiàn)簡單通道傳送瞬時標幺值固定12通道IEC60044-85為了滿足變電站更加靈活的需求，國網(wǎng)公司在Q/GDW441-2010智能變電站繼電保護技術(shù)規(guī)范對60044-8所定義的通用幀格式從12通道擴展到22通道，一般稱之為擴展FT3格式擴展FT36IEC61850-9-2：是國際電工委員會標準IEC 61850-9-2：特定通信服務映射(SCSM) 中所定義的一種采樣值傳輸方式，網(wǎng)絡(luò)數(shù)

4、據(jù)接口傳輸延時不確定無法準確采用再采樣技術(shù)硬件軟件比較通用，但對交換機要求極高硬件和軟件實現(xiàn)都將困難不同間隔間數(shù)據(jù)到達時間不確定，不利于母差、變壓器等保護的數(shù)據(jù)處理通道傳送一次瞬時值IEC61850-9-27 為了滿足變電站更加可靠的需求，合并單元不再依賴時鐘源進行同步，國網(wǎng)公司在Q/GDW441-2010智能變電站繼電保護技術(shù)規(guī)范定義了點對點9-2的方式，具體技術(shù)要求如下：合并單元應輸出電子式互感器整體的采樣響應延時，額定延時時間不大于2ms。采樣值發(fā)送間隔離散值應小于10S.通道延時需要在采樣數(shù)據(jù)集中作為一路通道發(fā)送。IEC61850-9-2（點對點）8 數(shù)據(jù)同步是指二次設(shè)備需要的采樣數(shù)據(jù)

5、是在同一時間點上采的，即采樣數(shù)據(jù)的時間同步，以避免相位和幅值產(chǎn)生誤差。在電力系統(tǒng)中精確時間同步是十分重要的，它廣泛應用于繼電保護、故障測距、故障分析、自動控制以及電度采集等方面，例如一般的傳輸線路保護，時間同步精度應在4S以內(nèi)。對于電磁式互感器輸出的模擬信號不存在這個問題，而電子式互感器輸出的數(shù)字信號就必須含有時間信息。解決時間同步問題有插值計算和使用公共時鐘脈沖同步兩種方法。合并單元的采樣同步9插值法10對于插值法，要求合并單元提供采樣的傳輸延時 ，保護測控設(shè)備通過減去延時還原站內(nèi)實際采樣時刻，然后通過插值算法通過非同步樣本點來計算同步樣本點（適用于點對點方式9-2和44-8）時鐘同步法11

6、對于利用公共時鐘脈沖的同步方法，各合并單元必須有時鐘輸入，并具備依照時鐘輸入信號給定的時間狀態(tài)取得同步樣本（適用于組網(wǎng)方式9-2）ICD中的SMV信息（合并單元部分）12合并單元的訪問點定義為 M1，合并單元 LD的 inst名為“MU”（來自智能變電站繼電保護規(guī)范）SV發(fā)送信息配置在dsSV中，一般位于M1中的LN0中IEC61850-9-2推薦配置到DO，IEC60044-8應配置到DA（主要原因是兩者的品質(zhì)放在不同的地方，9-2通道排列采用幅值+品質(zhì)，44-8采用品質(zhì)統(tǒng)一放在狀態(tài)字，通道排列只有幅值）9-2通道延時一般放在dsSV中的第一通道中，44-8 幀格式中有通道延時因而不需要。I

7、CD中的SMV信息（保護測控部分）13保護裝置的訪問點定義為 M1，LD的 inst名為“SVLD” （來自智能變電站繼電保護規(guī)范）保護裝置的每個采樣值接收，對應一個SVIN前綴的TCTR或 TVTR；雙A/D 采樣數(shù)據(jù)在同一邏輯節(jié)點中實現(xiàn)CID中的SMV信息（合并單元增加SMVCB）14 保留ICD中所有的SMV信息通過SCD工具新建控制塊產(chǎn)生，一般位于MU的LN0中（目前很多廠家認為在ICD中應該包含控制塊信息） 對比：SCD新建參數(shù)具有唯一性和規(guī)律性，依靠讀取ICD獲取控制塊信息不具有這樣的優(yōu)點。如果要求提供的ICD需要控制塊信息，可以通過SCD創(chuàng)建GOOSE控制參數(shù)和通信信息導出后提供

8、給集成廠家，同時也需要注意自己制作SCD時，要刪除ICD里面控制塊信息及連線信息。CID中的SMV信息（合并單元增加通訊信息）15 通過SCD工具在commuication分配組播地址產(chǎn)生SMV建議取值范圍要求:01-0c-cd-04-00-00 到 01-0c-cd-04-01-FF（一般國內(nèi)現(xiàn)場對此不作要求）APPID 建議范圍0 x4000-0 x7FFF44-8為串口協(xié)議，以上信息雖然在SCD可以配置，但是實際不需要CID中的SMV信息（保護測控增加Inputs）16 通過SCD工具連線后產(chǎn)生，連線信息即為Inputs，一般位于LN0最后一個DO之后Inputs 由外部ExtRef 和

9、 intAddr 構(gòu)成，相當于將內(nèi)部信號與外部信號一一關(guān)聯(lián)通過Inputs 可以知道其連線信息的級別是DO還是DA，一般要求DO對DO,DA對DA,9-2連線推薦DO對DO,44-8都是DA對DA.SCD的SMV信息與CID是一樣的，也是包含ICD本身具有的SMV輸入，輸出信息和通過SCD工具配置產(chǎn)生的SMVCB,Inputs,通訊信息SCD 是所有CID的集合，CID的SMV信息從SCD中獲取SCD、CID的SMV信息國內(nèi)裝置及后臺一般不讀取，但是錄波器，記錄儀，測試儀可能會讀取SCD文件中的SMV信息17依然通過解讀goose.txt來完成的9-2的發(fā)送和接收9-2的注意點：一般采用獨立板

10、卡完成SMV接收與發(fā)送，從發(fā)展先后，依次使用過1126,1137,1136,(4126,4137,4136),目前主要使用1136（4136） 根據(jù)硬件平臺所屬是1000系列還是4000系列，以后還有omap平臺4138。過程層板卡中下載goose.txt（必須）和strap.txt(可選)GOOSE和SMV 一般在一塊板卡均可實現(xiàn)PCS裝置如何實現(xiàn)9-2181136的目前有兩個程序序列：采樣組網(wǎng)與采樣點對點程序。采樣組網(wǎng)與采樣點對點使用了完全相同的應用層接口。分為兩個程序序列的原因：組網(wǎng)與點對點的處理邏輯相差非常大，而1136的片內(nèi)空間資源非常稀缺，組網(wǎng)與點對點程序無法同時放在片內(nèi)空間，只好

11、對組網(wǎng)與點對點作為不同的元件進行獨立管理。對1136的ABC板子的同一功能的支持是同一套61850庫程序（包括采樣、GOOSE、1588、GMRP等），鏈路層應用程序與接口完全相同，僅連接了不同的FPGA程序（AC為LX25程序、B為LX16程序），生成了不同的HEX程序。以上是指接收側(cè)程序，接收側(cè)分組網(wǎng)和點對點，對于發(fā)送側(cè)程序組網(wǎng)和點對點程序是相同的4136程序不進行區(qū)分1136的程序191123等板卡完成44-8的發(fā)送和接收早期44-8采用標準12通道，板卡不需要配置文本，采用固定的通道格式，接收側(cè)按固定通道取舍，擴展FT3提出之后，就存在通道的映射關(guān)系，現(xiàn)在一般都是要下載配置goose.

12、txt大部分變電站44-8主要用于合并單元間的通訊，如母線合并單元與線路合并單元，一般的兩側(cè)裝置有默認的goose.txt，可能也沒有問題通的上，但是建議44-8的goose.txt也通過SCD連線來完成44-8的goose.txt不支持Fiber No的填寫，TX 全部發(fā)送一樣，RX口由程序來定義是什么功能PCS裝置如何實現(xiàn)44-8209-2報文219-2基于發(fā)布/訂閱的數(shù)據(jù)模型，接收方應嚴格檢查 MAC,AppID、Svid ,通道個數(shù)，等參數(shù)是否匹配；擴展FT3沒有以上要求，一般只要兩邊都整定成相同波特率，相同通道數(shù)目，就可以通上。SMV接收匹配原則229-2雙網(wǎng)接收機制23先到數(shù)據(jù)先處

13、理，后到數(shù)據(jù)丟掉具體參考智能變電站調(diào)試手冊 SV相關(guān)報警全部在鏈路層實現(xiàn)，包括A網(wǎng)鏈路出錯，B網(wǎng)鏈路出錯，SV數(shù)據(jù)出錯、MU數(shù)據(jù)無效，MU失步，MU退出狀態(tài)異常，MU檢修狀態(tài)異常，通道抖動異常，延時變化異常等9-2的各種報警含義24如何判斷SMV斷鏈？ 數(shù)據(jù)超時、解碼出錯、采樣計數(shù)器出錯做“或”處理，然后：延時10個采樣點報警，報警之后展寬1S返回。如何判斷SMV A網(wǎng)，B網(wǎng)？1126（4126）通過VLAN標簽來判斷，小的為A,大的為B1136（4136）通過Fiber No來判斷，小的為A,大的為B變量名？ 按SMVCB 控制塊報警，一個控制塊對應A,B網(wǎng)兩個報警： BXX.smv_rx_

14、9_2.smp_link_a_err_0 BXX.smv_rx_9_2.smp_link_b_err_0 鏈路異常報警25如何判斷插值出錯報警？ 插值出錯標志，然后：延時10個采樣點報警，報警之后展寬1S返回變量名？ 按SMVCB 控制塊報警，一個控制塊對應一個報警： BXX.smv_rx_9_2.smv_data_err_0 插值出錯報警26什么是時鐘同步丟失報警？合并單元自己檢測到其丟失時鐘同步信號，并通知保護裝置:延時10個采樣點報警，報警之后展寬1S返回。 變量名？ 按SMVCB 控制塊報警，一個控制塊對應一個報警： BXX.smv_rx_9_2.smp_sync_err_0時鐘同步丟

15、失報警27什么是數(shù)據(jù)無效報警？ 讀取數(shù)據(jù)幀中的無效標志位，然后：延時10個采樣點報警，報警之后展寬1S返回變量名？ 按SMVCB 控制塊報警，一個控制塊對應一個報警： B0X.smv_rx_9_2.smp_data_disable_0數(shù)據(jù)無效報警28什么是退出異常報警？ 有流退出SV軟壓板變量名？ 按SMVCB 控制塊報警，一個控制塊對應一個報警： BXX.smv_rx_9_2.smp_quit_err_0退出異常報警29什么是通道延時異常報警？ 保護上電后，接入的MU通道延遲非0時間直接確認，延時通道發(fā)生變化或通道延時超過3ms，置通道延遲變化，瞬時告警, 若連續(xù)10s該數(shù)據(jù)延遲時間恢復原來

16、的通道延遲時間，插值恢復正常，告警返回變量名？ 按SMVCB 控制塊報警，一個控制塊對應一個報警： BXX.smv_rx_9_2.smv_delay_time_err_0通道延時異常報警30什么是通道抖動異常報警？ 告警采用權(quán)重統(tǒng)計方式，當本點抖動時間大于10us時，累計計數(shù)器加上本次抖動時間，計數(shù)器加到4000后不再增加并報警，當本點抖動時間小于10us時，累計計數(shù)器開始減小1，報警返回方式按照抖動完全正常之后1S后返回設(shè)計；變量名？ 按SMVCB 控制塊報警，一個控制塊對應一個報警： BXX.smv_rx_9_2.smv_rx_delta_err_0 通道抖動異常報警31什么是SMV內(nèi)部配

17、置文件出錯？ strap與goose配置文件SMV部分不匹配或出錯，合并單元通道數(shù)24,點對點的程序goose.txt沒有拉延時也會報此信號出錯；配置修改正確后復歸變量名？ 一塊板卡對應一個報警 B0X.smv_rx_9_2.strap_cfg_errSMV內(nèi)部配置文件出錯32什么是本地同步丟失？ 同步脈沖：本裝置中的主SV插件（主SV插件通過參數(shù)B0X.smv_rx_9_2.smv_pps_type = 1選擇）連續(xù)失去兩幀同步脈沖或守時失敗時置位，連續(xù)收到三幀正確同步脈沖之后返回 一般的，只有線路縱差保護PCS931，PCS943在組網(wǎng)程序才開放這個報警變量名？ 一塊板卡對應一個報警 B0

18、 x.smv_rx_9_2.local_sync_err本地同步丟失33什么是SMV告警總？ 包括A網(wǎng)鏈路出錯，B網(wǎng)鏈路出錯，SV數(shù)據(jù)出錯、MU數(shù)據(jù)無效，MU失步，MU退出狀態(tài)異常，MU檢修狀態(tài)異常，通道抖動異常，延時變化異常等的或輸出；所有告警都消失后復歸變量名？ 一塊板卡對應一個報警 BXX.smv_rx_9_2.bjj_sum 多用于合成裝置的SMV告警總。SMV告警總34SMV接收軟壓板 一般必須開放，有多少SMVCB 接收就對應多少個SMVCB接收軟壓板，SMVCB接收軟壓板退出，不判斷該SMVCB的斷鏈信息，SMV相關(guān)數(shù)據(jù)始終不參與計算變量名？ 一個控制塊對應一個接收軟壓板 BXX

19、.smv_rx_9_2.rx_ena_0SMV接收軟壓板35只接收才存在單雙網(wǎng)的說法，發(fā)送沒有單雙網(wǎng)的說法SMV A/B網(wǎng)控制軟壓板 控制A/B網(wǎng)接收投入。0-退出，1-投入； 一般的A網(wǎng)投入隱含，B網(wǎng)投入更名為雙網(wǎng)投入，用來控制是單網(wǎng)方式還是雙網(wǎng)方式。變量名？ B0 x.smv_rx_9_a_ena B0 x.smv_rx_9_b_enaSMV單網(wǎng)、雙網(wǎng)36PCS931PCS915PCS978討論各裝置軟壓板的設(shè)計37 9-2品質(zhì)主要包括無效，檢修，失步（僅組網(wǎng)程序中考慮）9-2品質(zhì)因素對裝置的影響38 品質(zhì)因素對PCS931的影響39SV數(shù)據(jù)無效對保護的影響保護電壓數(shù)據(jù)無效顯示無效采樣值，

20、處理同保護 TV 斷線，即閉鎖與電壓相關(guān)的保護（如距離保護） ，退出方向元件（如零序過流自動退出方向） ，自動投入 TV 斷線過流等保護電流數(shù)據(jù)無效閉鎖保護（差動、距離、零序過流、TV 斷線過流、過負荷）啟動電流數(shù)據(jù)無效啟動板 24V 正電源開放的條件切換到保護電流通道計算的結(jié)果，即在此情況下啟動板根據(jù)保護電流通道的數(shù)據(jù)自主判斷啟動，這樣可以有效避免保護板由于程序問題而導致的誤動作。當啟動電流通道數(shù)據(jù)無效或啟動電流檢修警時，不影響保護板的程序，保護板的程序保持不變。啟動電壓數(shù)據(jù)無效沒有影響，僅用于與保護電壓互校，互校不一致閉鎖全部保護同期電壓數(shù)據(jù)無效當重合閘檢定方式與同期電壓無關(guān)時（如不檢重合

21、） ，不報同期電壓數(shù)據(jù)無效。當同期電壓數(shù)據(jù)無效時，閉鎖與同期電壓相關(guān)的重合檢定方式（如檢同期） 。即處理方式同同期 TV 斷線。SV數(shù)據(jù)失步（僅對組網(wǎng)有影響）對保護的影響電壓或電流任一失步電壓MU和電流MU任一失步，處理同保護PT斷線，即閉鎖與電壓相關(guān)的保護（如距離保護），退出方向元件（如零序過流自動退出方向），自動投入PT斷線過流。同期電壓失步當重合閘檢定方式與同期電壓無關(guān)時（如不檢重合） ，不報同期電壓數(shù)據(jù)失步。當同期電壓數(shù)據(jù)失步時，閉鎖與同期電壓相關(guān)的重合檢定方式（如檢同期） 。即處理方式同同期 TV 斷線。檢修不一致處理同無效 品質(zhì)因素對PCS978的影響40SV數(shù)據(jù)無效對保護的影響任意側(cè)相電流數(shù)據(jù)無效僅閉鎖差動保護及本側(cè)過流保護，如果整定用自產(chǎn)零序情況下閉鎖該側(cè)相對應零序過流保護段任意側(cè)零序電流數(shù)據(jù)無效僅閉鎖該側(cè)整定為外接零序的零序過流保護段任意側(cè)間隙電流數(shù)據(jù)無效僅該側(cè)閉鎖間隙零序過流保護任意側(cè)電壓數(shù)據(jù)無效閉鎖該側(cè)