新編-智能變電站相關(guān)技術(shù)介紹-精品課件

1、智能變電站相關(guān)技術(shù)介紹2019年5月 武漢主要內(nèi)容電子式互感器/合并單元2智能終端3智能變電站的優(yōu)勢1IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)4時(shí)鐘同步51 智能變電站的優(yōu)勢智能變電站是智能電網(wǎng)的重要內(nèi)容智能變電站對智能電網(wǎng)的建設(shè)將起到先驅(qū)作用智能電網(wǎng)輸電發(fā)電變電配電調(diào)度用電變電領(lǐng)域的發(fā)展重點(diǎn)是智能變電站1 智能變電站的優(yōu)勢變電站綜合自動(dòng)化智能變電站變電站層間隔層過程層微機(jī)保護(hù)/微機(jī)測控計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)新型電子式互感器數(shù)字化一次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)IEC 61850-8網(wǎng)絡(luò)IEC 61850-9一次設(shè)備計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)/微機(jī)測控電磁式互感器網(wǎng)絡(luò)103規(guī)約電纜光纖代替電纜，設(shè)計(jì)安裝調(diào)試都變得簡單模擬量輸入回路和開關(guān)量輸入

2、輸出回路都被通信網(wǎng)絡(luò)所取代，二次設(shè)備硬件系統(tǒng)大為簡化統(tǒng)一的信息模型，避免了規(guī)約轉(zhuǎn)換，信息可以充分共享可觀測性和可控性增強(qiáng)，產(chǎn)生新型應(yīng)用：如狀態(tài)監(jiān)測、站域保護(hù)控制1 智能變電站的優(yōu)勢1 智能變電站的優(yōu)勢交流輸入模件變換微計(jì)算機(jī)開入開出模件人機(jī)對話模件端子箱繼電保護(hù)電纜電纜1 智能變電站的優(yōu)勢交流輸入模件變換微計(jì)算機(jī)智能終端人機(jī)對話模件合并單元高速以太網(wǎng)通信一次設(shè)備的數(shù)字化改變了繼電保護(hù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)繼電保護(hù)1 智能變電站的優(yōu)勢3）新體系結(jié)構(gòu)合并單元智能終端SVGOOSE1）新裝置、新設(shè)備電子式互感器、合并單元智能終端、交換機(jī)等2）新標(biāo)準(zhǔn)繼電保護(hù)系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)、IEEE 15

3、88監(jiān)控主機(jī)MMS4）新功能與新應(yīng)用智能變電站的本質(zhì)特征過程設(shè)備的數(shù)字化信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)化電子式互感器/合并單元智能終端IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)1 智能變電站的優(yōu)勢主要內(nèi)容電子式互感器/合并單元2智能終端3智能變電站的優(yōu)勢1IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)4時(shí)鐘同步52.1 電子式互感器/合并單元絕緣問題：絕緣困難，含油有爆炸危險(xiǎn)，造價(jià)高測量準(zhǔn)確問題：含鐵芯，具有非線性特性，存在飽和問題，不能反映系統(tǒng)故障時(shí)非周期性分量；頻帶響應(yīng)特性較差，頻帶窄信號(hào)輸出問題：模擬電信號(hào)（1A/5A，100V/57.7V）運(yùn)行安全問題：電壓互感器不能短路，電流互感器不能開路，電壓互感器存在鐵磁諧振問題傳統(tǒng)電磁式互感

4、器的缺點(diǎn)電子式電流互感器（各種名稱）鐵心線圈低功率電流互感器（有源）羅可夫斯基空心線圈電流互感器（有源）光學(xué)電流互感器（無源）名稱鐵心線圈低功率電流互感器羅可夫斯基空心線圈電流互感器光學(xué)電流互感器傳感原理電磁感應(yīng)原理（互感）電磁感應(yīng)原理（自感）磁旋光效應(yīng)原理信號(hào)變換強(qiáng)電/弱電強(qiáng)電/弱電強(qiáng)電/光信號(hào)2 電子式互感器/合并單元B鐵芯線圈電流IRRb電流-電壓轉(zhuǎn)換器高阻VS鐵心線圈低功率電流互感器VS 與被測電流 I 成正比2 電子式互感器/合并單元2 電子式互感器/合并單元傳統(tǒng)電磁式電流互感器I/I變換具備低功率輸入接口的設(shè)備鐵心線圈低功率電流互感器I/V變換對電磁式電流互感器的改進(jìn)羅可夫斯基空心

5、線圈電流互感器2 電子式互感器/合并單元空心線圈的感應(yīng)電壓與被測電流的導(dǎo)數(shù)成正比（ Rogowski，1912年）被測電流線圈感應(yīng)電壓B空心線圈電流 I普通光起偏器偏振光磁光材料磁場 B檢偏器Faraday旋光角2 電子式互感器/合并單元光學(xué)電流互感器法拉第磁旋光效應(yīng)（1846年）入射光出射光電流旋轉(zhuǎn)角與電流I成正比關(guān)系II磁光玻璃光纖高壓側(cè)光纖高壓側(cè)空心線圈（或鐵心線圈）低壓側(cè)低壓側(cè)低電壓信號(hào)需要就地?cái)?shù)字化有源型電流互感器無源型電流互感器A/D、積分器等需要供電！2 電子式互感器/合并單元2 電子式互感器/合并單元有源電子式互感器的供電方式功電方式供電原理主要缺點(diǎn)CT供電利用特殊CT從母線上

6、感應(yīng)電壓，經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓后供電散熱（大電流）死區(qū)（小電流）電容分壓供電利用電容分壓，經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓后供電電氣隔離激光供電低壓側(cè)通過光纖傳輸光能，由光電池將光能專為電能（最大功率1W）能量有限/成本/壽命組合供電CT供能（或電容分壓供電）+激光供電供能系統(tǒng)復(fù)雜切換問題2 電子式互感器/合并單元光學(xué)電流互感器存在的問題該比例系數(shù)（維爾德常數(shù)）是溫度和光源工作波長的函數(shù)溫度對精度的影響LED發(fā)光二極管老化信號(hào)處理技術(shù)（自適應(yīng)補(bǔ)償）保證驅(qū)動(dòng)電流恒定對策：光源工作波長是溫度和驅(qū)動(dòng)電流的函數(shù)2 電子式互感器/合并單元分壓型電壓互感器（有源）電子式電壓互感器阻容分壓電容分壓電阻分壓R1R2Usr與常

7、規(guī)電容式電壓互感器原理相同，輸出電壓不超過5V光學(xué)電壓互感器（無源）線偏振光通過有電場作用的Pockels晶體時(shí)，折射成兩束線偏振光，兩者相位差正比與被測電壓2 電子式互感器/合并單元Pockels效應(yīng)（1893年）合并單元2 電子式互感器/合并單元合并單元MUECTEVT其他MUIa，Ib，Ic（保護(hù)）Ia，Ib，Ic（測量）3IoUa，Ub，Uc，3Uo母線電壓多路電流電壓信號(hào)的采集與處理主要功能：電流電壓信號(hào)同步報(bào)文處理和發(fā)送IEC 60044-8IEC 61850-9-2保護(hù)測控計(jì)量錄波SV報(bào)文點(diǎn)對點(diǎn)或交換式以太網(wǎng)2 電子式互感器/合并單元有源電子式電流互感器2 電子式互感器/合并單元

8、無源電子式電流互感器2 電子式互感器/合并單元線圈、A/D、采集模塊和合并單元的雙重化配置保護(hù)線圈1，2計(jì)量線圈光纖至合并單元1光纖至合并單元2電源電源2 電子式互感器/合并單元傳感原理的變化：變壓器原理 VS 光學(xué)原理等有源：強(qiáng)電/弱電變換，高壓側(cè)需要電源無源：電/光變換，高壓側(cè)無需電源電子式互感器的配置：線路EVT可按三相配置合并單元的作用：采集、同步、共享合并單元的配置：基本按照互感器組配置，例外小結(jié)比較項(xiàng)目傳統(tǒng)電磁式互感器電子式互感器絕緣復(fù)雜、造價(jià)高簡單、造價(jià)低測量有磁飽和、頻帶窄精度與二次回路負(fù)載有關(guān)無磁飽和、頻帶寬二次回路負(fù)載不受限制信號(hào)輸出 模擬量數(shù)字量、可共享運(yùn)行安全CT不能開

9、路，VT不能短路，VT易產(chǎn)生鐵磁諧振無此類問題2 電子式互感器/合并單元電子式互感器與傳統(tǒng)電磁式互感器的比較主要內(nèi)容電子式互感器/合并單元2智能終端3智能變電站的優(yōu)勢1IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)4時(shí)鐘同步53 智能終端智能終端的主要功能智能終端GOOSE 網(wǎng)GOOSE點(diǎn)對點(diǎn)硬接點(diǎn)2）上傳開關(guān)刀閘位置信號(hào)一次設(shè)備的數(shù)字接口：1）接收保護(hù)動(dòng)作信息/ 分合閘信號(hào)/控制信號(hào)接收各種對一次設(shè)備的操作命令3 智能終端智能控制功能系統(tǒng)故障時(shí)快速開斷，其它情況低速開斷，提高壽命選相分閘：各相在各自的電流過零點(diǎn)依次分閘，提高開斷能力集成檢同期和自動(dòng)重合閘功能（試探自適應(yīng)）智能終端應(yīng)具備的附加功能狀態(tài)監(jiān)視與狀態(tài)檢修跳

10、閘回路的完好性，彈簧儲(chǔ)能，氣體壓力，線圈監(jiān)視等狀態(tài)評估/故障預(yù)報(bào)/檢修計(jì)劃主要內(nèi)容電子式互感器/合并單元2智能終端3智能變電站的優(yōu)勢1IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)4時(shí)鐘同步54 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容框架 建模方法7-4邏輯節(jié)點(diǎn)物理設(shè)備邏輯設(shè)備數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)屬性7-15信息模型信息服務(wù)模型公共數(shù)據(jù)類7-3模板7-2面向變電站層的通信面向過程層的通信8-19-1/9-2設(shè)備與系統(tǒng)的描述6MMS報(bào)文SV報(bào)文GOOSE報(bào)文8-14 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850模型與103模型103模型：點(diǎn)表形式，按照索引號(hào)進(jìn)行訪問IEC 61850模型：面向?qū)ο蟮姆謱幽Ｐ?，按照分層?/p>

11、象名稱進(jìn)行訪問列表表示圓上每一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)給出圓心坐標(biāo)和半徑，方程表示O(x1,y1)R4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)功能類型信息序號(hào)信息元素集信息體時(shí)標(biāo)信息體標(biāo)識(shí)符公共地址傳送原因可變結(jié)構(gòu)限定詞類型標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)單元類型: 傳送帶標(biāo)志的狀態(tài)變位: 自發(fā)（突發(fā)）: 線路保護(hù): 距離保護(hù)I段出口256個(gè)語義: 距離保護(hù)II段出口: 距離保護(hù)III段出口103模型：線性模型數(shù)據(jù)屬性邏輯節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)對象邏輯設(shè)備物理設(shè)備4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)PHDLDLNDODA實(shí)際的保護(hù)裝置公用/保護(hù)/測量/控制/錄波StrOp保護(hù)動(dòng)作保護(hù)啟動(dòng)generalphsAphsBphsC是否動(dòng)作（總）A相是否動(dòng)作B相是否動(dòng)作C相是否

12、動(dòng)作接地距離I段：PDIS1接地距離II段：PDIS2接地距離III段：PDIS31100分層模型4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850的模型框架 邏輯節(jié)點(diǎn)類 LN物理設(shè)備 PHD邏輯設(shè)備 LD數(shù)據(jù)對象類 DO數(shù)據(jù)屬性 DA公共數(shù)據(jù)類 CDC模板29個(gè)500多個(gè)92個(gè)公共LD：裝置告警/裝置自檢信息保護(hù)LD：保護(hù)啟動(dòng)/保護(hù)動(dòng)作/定值/壓板信息測量LD：交流量/直流量控制及開入LD：斷路器/刀閘/變壓器分接頭錄波LD：錄波信息邏輯節(jié)點(diǎn)組組代號(hào)系統(tǒng)邏輯節(jié)點(diǎn)（System Logical Node）L繼電保護(hù)功能（Protection Function）P繼電保護(hù)相關(guān)功能（Protection

13、 Related Function）R監(jiān)視控制（Supervisory Control）C通用引用（Generic Reference）G接口和存檔（Interfacing and Archiving）I自動(dòng)控制（Automatic Control）A計(jì)量和測量（Metering and Measurement）M開關(guān)（Switchgear）X儀用變壓器（Instrument Transformer）T電力變壓器（Power Transformer）Y未來電力系統(tǒng)設(shè)備（Future Power System Equipment）Z4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)距離保護(hù)邏輯

14、節(jié)點(diǎn)模板：PDIS（1/2）數(shù)據(jù)對象名CDC類型說明StrPctRchOfs啟動(dòng)范圍百分比偏移ACDASGASGPoRch歐姆圓直徑ASGPhStr相啟動(dòng)值A(chǔ)SGGndStr對地啟動(dòng)值A(chǔ)SGDirMod方向模式INGAngLod負(fù)荷區(qū)域角度ASGOp動(dòng)作ACTpctOfsRisLod偏移百分比負(fù)荷區(qū)域電阻范圍ASGASGM/OMOOOOOOOMOOACD：方向保護(hù)激活A(yù)CT：保護(hù)激活A(yù)SG：模擬定值ING：整數(shù)狀態(tài)定值4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)距離保護(hù)邏輯節(jié)點(diǎn)模板：PDIS（2/2）數(shù)據(jù)對象名CDC類型說明動(dòng)作時(shí)間延遲線路阻抗角OpDlTmmsLinAngINGASG相間故障動(dòng)作時(shí)間延時(shí)PhD

15、lTmmsING單相故障動(dòng)作時(shí)間延時(shí)模式GndDlModSPG單相故障動(dòng)作時(shí)間延時(shí)GndDlTmmsING線路正序阻抗X1ASG零序補(bǔ)償系數(shù)角K0FactAngASG相間故障動(dòng)作延時(shí)模式PhDlModSPG零序補(bǔ)償系數(shù)K0K0FactASGTmDlMod動(dòng)作時(shí)間延遲模式SPG復(fù)歸延時(shí)RsDlTmmsINGM/OOOOOOOOOOOOASG：模擬定值ING：整數(shù)狀態(tài)定值SPG：單點(diǎn)狀態(tài)定值4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850模型擴(kuò)展原則邏輯節(jié)點(diǎn)類 LN物理設(shè)備 PHD邏輯設(shè)備 LD數(shù)據(jù)對象類 DO數(shù)據(jù)屬性 DA公共數(shù)據(jù)類 CDC模板LN、DO和CDC都可以擴(kuò)展IEC 61850模型體系結(jié)

16、構(gòu)擴(kuò)展應(yīng)遵循國網(wǎng)公司標(biāo)準(zhǔn)IEC61850國際標(biāo)準(zhǔn)工程化實(shí)施技術(shù)規(guī)范IEC61850工程應(yīng)用模型4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)對象名OpLinAngPoRchOfsGndDlTmmsX1K0FactAngGndStrK0FactStrGndDlModPDIS邏輯節(jié)點(diǎn)模板M/OMOOOOOOOOMOO實(shí)際工程中的PDIS邏輯節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)對象名OpStr強(qiáng)制性數(shù)據(jù)對象必須包含PoRchOfsGndStrK0FactAngK0Fact選擇需要利用的可選性數(shù)據(jù)對象TrdBlkRec SedBlkRec 距離段永跳投入 距離段永跳投入 PDIS模板中未提供的數(shù)據(jù)對象按規(guī)則擴(kuò)展CDC類型SPGSPG模型倉庫邏輯

17、節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)屬性模板“拷貝”實(shí)例設(shè)備 1設(shè)備n搭建裝置的信息模型4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容框架 建模方法7-4邏輯節(jié)點(diǎn)物理設(shè)備邏輯設(shè)備數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)屬性7-15信息模型信息服務(wù)模型公共數(shù)據(jù)類7-3模板7-2面向變電站層的通信面向過程層的通信89-1/9-2設(shè)備與系統(tǒng)的描述6MMS報(bào)文SV報(bào)文GOOSE報(bào)文84 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)3）保護(hù)與合并單元模擬量合并單元智能終端SVGOOSE1）保護(hù)與監(jiān)控主機(jī)保護(hù)動(dòng)作信息/異常告警信息定值信息/錄波信息等2）保護(hù)與智能終端采樣值信息（SV）狀態(tài)信息（GOOSE）開關(guān)量監(jiān)控主機(jī)MMSMMS三類服務(wù)

18、模型：MMS、GOOSE和SV4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)MMS服務(wù)模型定值組控制塊模型報(bào)告控制塊日志控制塊模型控制模型文件傳輸模型錄波數(shù)據(jù)文件的傳輸分合閘控制，變壓器抽頭控制事件順序記錄的檢索保護(hù)動(dòng)作信號(hào)上傳當(dāng)?shù)乇O(jiān)控定值的讀/寫/切換4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)GOOSE報(bào)文的格式參數(shù)名參數(shù)類型值/值域/解釋應(yīng)用標(biāo)識(shí)配置版本號(hào)AppIDConfRevVISIBLE STRING 65INT32U時(shí)標(biāo)TEntryTime狀態(tài)號(hào)（事件計(jì)數(shù)器）StNumINT32U序列號(hào)（報(bào)文計(jì)數(shù)器）SqNumINT32U測試標(biāo)識(shí)位TestBOOLEAN數(shù)據(jù)集成員1nGOOSEData1nGOOSE控制塊路徑GoCB

19、RefObjectReference需要重新配置NdsComBOOLEANDatSet數(shù)據(jù)集的路徑ObjectReference4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集的概念GndPDIS1GndPDIS2GndPDIS3generalOpPhsAPhsBPhsCgeneralOpPhsAPhsBPhsCgeneralOpPhsAPhsBPhsCGndPDIS1.Op.generalGndPDIS2.Op.generalGndPDIS3.Op.generalGndPDIS1.Op.PhsAGndPDIS1.Op.PhsBGndPDIS1.Op.PhsCGndPDIS2.Op.PhsAGndPDIS2.

20、Op.PhsBGndPDIS2.Op.PhsCGndPDIS3.Op.PhsAGndPDIS3.Op.PhsBGndPDIS3.Op.PhsC數(shù)據(jù)對象100100000000接地距離保護(hù)I段動(dòng)作跳A相數(shù)據(jù)屬性的集合邏輯節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)屬性4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集GndPDIS1.Op.generalGndPDIS1.Op.PhsAGndPDIS1.Op.PhsBGndPDIS1.Op.PhsC保護(hù)程序通信程序負(fù)責(zé)刷新數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)的值置1：表示動(dòng)作置0：表示返回監(jiān)視數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)值的變化一旦發(fā)生變化就認(rèn)為產(chǎn)生一個(gè)事件以特殊的重傳機(jī)制發(fā)送GOOSE報(bào)文4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)GOOSE傳輸機(jī)制：變

21、時(shí)間間隔重復(fù)傳輸事件結(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)文的丟失事件計(jì)數(shù)器C1報(bào)文計(jì)數(shù)器C2C1=8C2=10C1=9C2=0C1=9C2=5保護(hù)動(dòng)作4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)程序判斷結(jié)果距離I段動(dòng)作，跳A相St5Sq8St6Sq0St6Sq1St6Sq2St6Sq3St7Sq0St加1，Sq清零事件發(fā)生時(shí)刻St7Sq3St5Sq71024ms1ms1ms2ms1024msSt：事件計(jì)數(shù)器Sq：報(bào)文計(jì)數(shù)器GndPDIS1.Op.generalGndPDIS1.Op.PhsAGndPDIS1.Op.Phs

22、BGndPDIS1.Op.PhsC0000110011001100110000000000保護(hù)程序：刷新數(shù)據(jù)0000通信程序：監(jiān)測數(shù)據(jù)變化/傳輸GOOSE報(bào)文000000000000St7Sq1返回時(shí)間到St7Sq2St7Sq4事件發(fā)生時(shí)刻St加1，Sq清零1ms1ms2ms4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容框架 建模方法7-4邏輯節(jié)點(diǎn)物理設(shè)備邏輯設(shè)備數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)屬性7-15信息模型信息服務(wù)模型公共數(shù)據(jù)類7-3模板7-2面向變電站層的通信面向過程層的通信89-1/9-2設(shè)備與系統(tǒng)的描述6MMS報(bào)文SV報(bào)文GOOSE報(bào)文8變電站系統(tǒng)與設(shè)備的描述 4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn) S

23、SD：系統(tǒng)規(guī)格文件（一次系統(tǒng)接線圖和相關(guān)邏輯節(jié)點(diǎn)） SCD：全站系統(tǒng)配置文件（一次系統(tǒng)、二次設(shè)備及其 與一次設(shè)備的關(guān)聯(lián)、通信系統(tǒng)）是最完整的描述 ICD：IED設(shè)備能力描述（功能，信息模型和服務(wù)模型） CID：IED實(shí)例配置文件（二次設(shè)備模型、與一次系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)、通信參數(shù)） 四個(gè)重要的描述文件各種描述文件的作用和流轉(zhuǎn)過程4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn).ssd文件(1個(gè)，系統(tǒng)集成商提供).icd文件(多個(gè)，由制造商提供)描述一次接線圖描述二次設(shè)備的基本數(shù)據(jù)模型與服務(wù)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì).scd文件描述一次接線、二次設(shè)備和通信系統(tǒng)（最完整）實(shí)例化，確定二次設(shè)備與一次系統(tǒng)的對應(yīng)關(guān)系. cid文件. cid文件描述

24、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4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)PhtoPh_PDIS_1PhtoPh_PDIS_2PhtoPh_PDIS_3TCTR1XCBR1XCBR2TCTR2.ssd文件LD_1LinePro_1PhtoPh_PDIS_1PhtoPh_PDIS_2PhtoPh_PDIS_3LD_1LinePro_2PDIS_1PDIS_2PDIS_3LD_1DisRelay.icd文件.cid文件.cid文件.scd文件通信系統(tǒng)SVGOOSETVTR14 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)“端子”的概念對于二次回路的設(shè)計(jì)/施工/調(diào)試意義重大！裝置1UaUbUcIaIbIcTaTbTc壓板裝置

25、2TaTbTc壓板電纜4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)二次回路設(shè)計(jì)與實(shí)施過程：1）設(shè)備制造商提供端子排，視需要在重要端子排和裝置之間設(shè)置壓板2）設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)各個(gè)屏柜的端子排之間的二次電纜連線3）施工：根據(jù)設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行屏柜間接線4）調(diào)試：根據(jù)圖紙對相關(guān)接線進(jìn)行測試和檢查4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)清晰明確的電纜變成看不見摸不著的通信網(wǎng)絡(luò)裝置1裝置2GOOSEGOOSEGndPDIS1.Op.generalGndPDIS1.Op.PhsAGndPDIS1.Op.PhsBGndPDIS1.Op.PhsC數(shù)據(jù)集軟壓板軟壓板4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)引入虛端子后二次回路設(shè)計(jì)和實(shí)施4 IEC 61850

26、標(biāo)準(zhǔn)延續(xù)以往的端子排設(shè)計(jì)與校核清晰明確的電纜連接變成看不見摸不著的通信網(wǎng)絡(luò)引入“虛端子”概念設(shè)計(jì)院方面制造商方面交換描述文件.scd和.cid配置輸入輸出并校核用戶方面引入“虛端子”概念網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析裝置監(jiān)視通信回路、記錄網(wǎng)絡(luò)報(bào)文4 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850-90-1：變電站間的IEC 61850規(guī)約（2019年）閉鎖式的距離保護(hù)線路差動(dòng)保護(hù)IEC 61850應(yīng)用范圍的擴(kuò)大IEC 61850-90-2：變電站與調(diào)度中心的IEC 61850規(guī)約包括遠(yuǎn)動(dòng)信息、故障信息、 PMU信息等需要解決IEC 61850與IEC 61970 CIM之間的協(xié)調(diào)IEC 61850-7-410：水電廠

27、監(jiān)控系統(tǒng)模型 IEC 61850-7-420：分布式能源監(jiān)控系統(tǒng)模型 IEC 61850-90-3：電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測 按功能分多種協(xié)議：101：傳統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)信息102：計(jì)量信息103：保護(hù)信息104：基于TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)化101電力系統(tǒng)通信系統(tǒng)現(xiàn)狀基于IEC 61850的無縫通信體系結(jié)構(gòu)IEC 61850協(xié)議不僅統(tǒng)一站內(nèi)的通信，還擴(kuò)展到變電站與變電站之間，變電站與控制中心之間。IEC 61850主要內(nèi)容：信息模型 & 服務(wù)模型統(tǒng)一的、面向?qū)ο蟮膶哟位畔⒛Ｐ腿愋畔⒎?wù)模型MMS：運(yùn)行維護(hù)報(bào)文GOOSE：開關(guān)量報(bào)文SV：采樣值報(bào)文配置描述文件的作用IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大小結(jié)主要內(nèi)

28、容電子式互感器/合并單元2智能終端3智能變電站的優(yōu)勢1IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)4時(shí)鐘同步55 時(shí)鐘同步三種采樣值規(guī)范IEC 60044-8 點(diǎn)對點(diǎn)IEC 61850-9-1 點(diǎn)對點(diǎn)（已廢除）IEC 61850-9-2 點(diǎn)對點(diǎn)或交換式以太網(wǎng)三種時(shí)鐘同步方式IRIG-BNTP/SNTP （簡單）網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘協(xié)議IEEE 1588 精確時(shí)鐘協(xié)議采樣值規(guī)范比較5 時(shí)鐘同步IEC 60044-8IEC 61850-9-2幀格式IEC 60870 FT3以太網(wǎng)幀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)點(diǎn)對點(diǎn)方式點(diǎn)對點(diǎn)方式/交換式以太網(wǎng)傳輸速率5Mbps采樣率 5k100Mbps/1000Mbps采樣率 = 4k，12.8k傳輸延遲固定點(diǎn)對點(diǎn)時(shí)

29、固定交換式以太網(wǎng)時(shí)不固定數(shù)據(jù)同步不依賴外部時(shí)鐘采用交換式以太網(wǎng)時(shí)依賴外部時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)已被取消標(biāo)準(zhǔn)長期支持5 時(shí)鐘同步守時(shí)：獨(dú)立的時(shí)鐘保持時(shí)間精確的能力（晶振）時(shí)鐘同步：從時(shí)鐘與主時(shí)鐘保持一致的能力數(shù)據(jù)同步：差動(dòng)保護(hù)所用的數(shù)據(jù)是同時(shí)刻采集的數(shù)據(jù)電力系統(tǒng)的絕大多數(shù)參數(shù)都是時(shí)間的函數(shù)同步等級精度目的T11ms事件時(shí)標(biāo)T20.1ms分布同期和數(shù)據(jù)時(shí)標(biāo)T325us-T44us-T51us線路行波測距、同步相量5 時(shí)鐘同步需要時(shí)鐘同步的設(shè)備對策：a）保護(hù)裝置插值同步（各間隔合并單元可以不同步）b）保證各間隔合并單元嚴(yán)格同步，同時(shí)刻采集數(shù)據(jù)1）各相電流、電壓的同步2）各間隔電流、電壓的同步跨間隔保護(hù)需要同時(shí)

30、刻采集的數(shù)據(jù)對策：合并單元內(nèi)實(shí)現(xiàn)同步IRIG-BIEEE 15885 時(shí)鐘同步插值同步方法X1X2由保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步保護(hù)裝置自己產(chǎn)生一個(gè)新的采樣序列要求：傳輸延遲固定5 時(shí)鐘同步變壓器保護(hù)高壓側(cè)合并單元中壓側(cè)合并單元低壓側(cè)合并單元采樣計(jì)數(shù)器013999各個(gè)合并單元保證同時(shí)刻采集數(shù)據(jù)接收端根據(jù)采樣計(jì)數(shù)器對齊數(shù)據(jù)時(shí)鐘同步方式比較5 時(shí)鐘同步IRIG-BNTP/SNTPIEEE 1588同步精度1us1ms1us同步方式點(diǎn)對點(diǎn)方式點(diǎn)對點(diǎn)方式/交換式以太網(wǎng)點(diǎn)對點(diǎn)方式/交換式以太網(wǎng)成本較低低很高應(yīng)用已廣泛采用同步精度低，只能應(yīng)用于變電站層同步精度高，可應(yīng)用于過程層5 時(shí)鐘同步NTP/SNTP時(shí)鐘同步原理t：時(shí)鐘偏差d1，d2：傳輸時(shí)間T2( T1+t) = d1T4(T3t) = d2其中如果往返的傳輸時(shí)間相等，根據(jù)四個(gè)時(shí)刻可以求得時(shí)鐘偏差和傳輸時(shí)間主時(shí)鐘從時(shí)鐘T1T1+td1d2T2T2-tT3T3-tT4得知T2，T35 時(shí)鐘同步NTP/SNTP時(shí)鐘同步精度不高的原因（1ms）網(wǎng)絡(luò)路徑時(shí)間應(yīng)用層表示層數(shù)據(jù)鏈路層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層應(yīng)用層表示層數(shù)據(jù)鏈路層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層物理層主時(shí)鐘從時(shí)鐘寫入/讀取時(shí)標(biāo)報(bào)文編碼報(bào)文解碼不確定不確定不確定三個(gè)環(huán)節(jié)都具有不確定性，