智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)

智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院重慶大學(xué)國家輸變電工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重慶新世杰電氣股份有限公司2014.01前言智能電網(wǎng)概述第一章智能變電站概述第二章XSJ-1500智能變電站系統(tǒng)第三章智能變電站關(guān)鍵技術(shù)第四章智能變電站工程實(shí)施主要內(nèi)容前言建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)智能變電站是智能電網(wǎng)的重要組成部分以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)(中國的智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各電壓等級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ))，將現(xiàn)代先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。它以充分滿足用戶對(duì)電力的需求和優(yōu)化資源配置、確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性、滿足環(huán)保約束、保證電能質(zhì)量、適應(yīng)電力市場化發(fā)展等為目的，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶可靠、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動(dòng)的電力供應(yīng)和增值服務(wù)。-----中國電力科學(xué)研究院智能電網(wǎng)帶來價(jià)值-電力企業(yè)國家智能電網(wǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃電網(wǎng)基礎(chǔ)體系技術(shù)支撐體系智能應(yīng)用體系標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系一個(gè)目標(biāo)三個(gè)階段兩條主線四個(gè)體系五個(gè)內(nèi)涵構(gòu)建以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化管理上實(shí)現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化

2009-2010年：規(guī)劃試點(diǎn)階段2011-2015年：全面建設(shè)階段2016-2020年：引領(lǐng)提升階段堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效清潔環(huán)保、透明開放、友好互動(dòng)六個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)電輸電變電配電用電調(diào)度通信信息平臺(tái)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)戰(zhàn)略框架分三個(gè)階段推進(jìn)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的建設(shè)：2009-2010年為規(guī)劃試點(diǎn)階段，重點(diǎn)開展“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”發(fā)展規(guī)劃工作，制定技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)，開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制，及各環(huán)節(jié)試點(diǎn)工作；2011-2015年為全面建設(shè)階段，加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)，初步形成智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和互動(dòng)服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用；2016-2020年為引領(lǐng)提升階段，全面建成統(tǒng)一的“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”，技術(shù)和裝備全面達(dá)到國際先進(jìn)水平。

智能變電站smartsubstation就是采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能，實(shí)現(xiàn)與相鄰變電站、電網(wǎng)調(diào)度等互動(dòng)的變電站。1.智能變電站保護(hù)測(cè)控集成優(yōu)化在線式一體化五防程序化控制與系統(tǒng)聯(lián)鎖設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及檢修事故異常專家分析系統(tǒng)智能檢測(cè)及控制(物聯(lián)網(wǎng))無人巡視支撐平臺(tái)信息共享第一章智能變電站概述?

過程層：又稱為設(shè)備層，主要指變壓器站內(nèi)的變壓器、斷路器，隔離

開關(guān)及其輔助觸點(diǎn)，電流、電壓互感器等一次設(shè)備。?

間隔層：包括測(cè)量、控制組件及繼電保護(hù)組件。?

站控層：又稱變電站層，大致包括站控系統(tǒng)、站監(jiān)視系統(tǒng)、站工程師

工作臺(tái)及與電網(wǎng)調(diào)度中心的通信系統(tǒng)。?

智能終端：又稱智能操作箱，就地實(shí)現(xiàn)高壓開關(guān)設(shè)備的遙信、遙控、

保護(hù)跳閘等功能，并通過基于IEC

61850標(biāo)準(zhǔn)的通信接口實(shí)現(xiàn)與過程層的通信功能。?

GOOSE：面向通用對(duì)象的變電站事件（General

Object

OrientedSubstation

Event）。用于一次設(shè)備的操控及二次設(shè)備間的閉鎖與聯(lián)動(dòng),是一種通信服務(wù)機(jī)制。2.有關(guān)術(shù)語第一章智能變電站概述?電子式互互感器：一種裝置置，由連連接到傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)和二次次轉(zhuǎn)換器器的一個(gè)個(gè)或多個(gè)電流流或電壓壓傳感器器組成，，用于傳傳輸正比比于被測(cè)測(cè)量的量量，以供供給測(cè)量儀器、、儀表和和繼電保保護(hù)或控控制裝置置。?MU合并并單元（MergingUnit）：用以對(duì)來來自二次次轉(zhuǎn)換器器的電流流和/或或電壓數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行時(shí)時(shí)間相關(guān)關(guān)組合的的物理單單元。合合并單元元可是互互感器的的一個(gè)組成件，，也可是是一個(gè)分分立單元元。?智能一次次設(shè)備：指變電站站高壓電電器設(shè)備備（主要要包括斷斷路器、、隔離開開關(guān)、變壓器器）具有有自動(dòng)測(cè)測(cè)量、自自動(dòng)控制制、自動(dòng)動(dòng)調(diào)節(jié)、、自身狀狀態(tài)監(jiān)測(cè)測(cè)及預(yù)警、通信信功能。。第一章智能變電電站概述述3.演進(jìn)歷程程綜合自動(dòng)動(dòng)化數(shù)字化變變電站新一代智智能變電電站數(shù)字保護(hù)護(hù)+集控臺(tái)綜合自動(dòng)動(dòng)化變電電站智能變電電站智能變電電站性能升級(jí)級(jí)第一章智能變電電站概述述綜合自動(dòng)動(dòng)化變電電站智能變電電站第一章智能變電電站概述述比較要點(diǎn)綜自站智能站作用互感器電磁式互感器，模擬信號(hào)輸出電子式互感器，數(shù)字信號(hào)輸出測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍及測(cè)量精度大大提高，避免TA飽和，TV諧振。信號(hào)采集保護(hù)測(cè)控裝置內(nèi)完成電子式互感器完成避免對(duì)同一信號(hào)量不同裝置重復(fù)采集，簡化硬件設(shè)計(jì)，便于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步及共享，便于實(shí)現(xiàn)跨間隔的站域保護(hù)及控制信號(hào)傳輸二次電纜大量采用光纜消除負(fù)載阻抗對(duì)保護(hù)及計(jì)量精度的影響，采用光數(shù)字信號(hào)傳輸，保證信號(hào)不受外部電磁環(huán)境影響，光信號(hào)傳輸隔離了一二次設(shè)備電氣聯(lián)系，提高了設(shè)備電磁兼容能力。傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)統(tǒng)一的接口、統(tǒng)一的協(xié)議、統(tǒng)一信息模型便于在同一項(xiàng)目中集成不同廠家的設(shè)備，提高了設(shè)備的互換性。設(shè)備間通信二次線實(shí)現(xiàn)GOOSE，MV以太網(wǎng)避免了復(fù)雜的二次線實(shí)現(xiàn)的聯(lián)閉鎖設(shè)計(jì)及投資，在過程層實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的接口及統(tǒng)一的協(xié)議，增加了設(shè)備間的互操作性。數(shù)據(jù)同步與共享不需要同步，不同裝置間數(shù)據(jù)不能共享數(shù)據(jù)基于全站時(shí)鐘同步，不同裝置間數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)同步是實(shí)現(xiàn)站域保護(hù)及控制的基礎(chǔ)，綜合自動(dòng)化的時(shí)鐘同步，是為了提高事件順序記錄SOE的分辨率，智能變電站的時(shí)間同步是為了數(shù)據(jù)同步。4.智能變電站與綜自站站比較第一章智能變電電站概述述新增設(shè)備備替換設(shè)備備新增設(shè)備作用合并器匯集各個(gè)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，并以標(biāo)準(zhǔn)的9-2協(xié)議輸出，供間隔層保護(hù)測(cè)控裝置使用。智能終端完成對(duì)應(yīng)一次設(shè)備的電氣量、非電氣量包含模擬量和開關(guān)量信號(hào)采集，接受GOOSE命令執(zhí)行相關(guān)操作控制。過程層交換機(jī)實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備的確定性數(shù)據(jù)傳送。時(shí)鐘同步系統(tǒng)校正站控系統(tǒng)及智能終端的本地時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)全站數(shù)據(jù)同步采集。站域保護(hù)控制裝置完成跨間隔的信號(hào)采集、保護(hù)、自動(dòng)控制功能4.智能變電站與綜自站站比較第一章智能變電電站概述述通信平臺(tái)臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化化設(shè)備互換換性智能變電電站第一章智能變電電站概述述一次設(shè)備備智能化化5.技術(shù)特征征信息模型型標(biāo)準(zhǔn)化化設(shè)備互操操作性智能終端端作為智智能變電電站過程程層的典典型設(shè)備備，主要要完成一一個(gè)間隔隔內(nèi)一次次設(shè)備位位置和狀狀態(tài)告警警信息的的采集和和監(jiān)視，，并通過過GOOSE規(guī)約將數(shù)數(shù)字信息息上傳到到間隔層層設(shè)備。。智能終終端同時(shí)時(shí)接收間間隔層設(shè)設(shè)備的GOOSE命令完成成對(duì)一次次設(shè)備的的智能控控制，實(shí)實(shí)現(xiàn)了常常規(guī)開關(guān)關(guān)接入智智能變電電站系統(tǒng)統(tǒng)。智能終端端+常規(guī)斷路路器是一一種有效效的過渡渡手段。。未來的的發(fā)展方方向，是是電力電電子取代代機(jī)械回回路，大大大簡化化二次接接線、不不需要智智能終端端的智能能斷路器器。智能終端端合并單元元加熱器戶外智能能端子箱箱一次設(shè)備備智能化化5.主要技術(shù)術(shù)特征第一章智能變電電站概述述5.主要技術(shù)術(shù)特征通信平臺(tái)臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化化第一章智能變電電站概述述數(shù)據(jù)屬性邏輯節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)象邏輯設(shè)備物理設(shè)備PHDLDLNDODA實(shí)際的保護(hù)裝置公用/保護(hù)/測(cè)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分層模型信息模型型標(biāo)準(zhǔn)化5.主要技術(shù)術(shù)特征第一章智能變電電站概述述5.主要技術(shù)術(shù)特征設(shè)備互換換性替換第一章智能變電電站概述述設(shè)備互操操作性5.主要技術(shù)術(shù)特征站域備自自投裝置置向各個(gè)個(gè)智能終終端發(fā)GOOSE命令完成成全站備備用電源源自投功功能。差動(dòng)保護(hù)護(hù)裝置向向各側(cè)智智能終端端發(fā)GOOSE跳閘命令令完成故故障變壓壓器切除除行為。。第一章智能變電電站概述述1)實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備備智能化化和二次次設(shè)備網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化，使變電站站的整體體設(shè)計(jì)、、建設(shè)、、運(yùn)行成成本降低低。2)一次設(shè)備備智能化化主要體體現(xiàn)在智能電子子設(shè)備（智能終端）集成在GIS組合電器器中，有效地減減少變電電站占地地面積。3)采用合并單元，解決不同設(shè)備備需要重重復(fù)采集集同一信信號(hào)帶來來的設(shè)備重復(fù)復(fù)投資問問題，采用電子式互互感器，提高了了信號(hào)精精度及量量程范圍圍，消除除電磁式CT飽和和等問題。4)利用網(wǎng)絡(luò)絡(luò)替代二二次電纜纜，有效效解決二二次電纜纜交直流流串?dāng)_帶來的電電磁兼容容、傳輸輸過電壓壓和兩點(diǎn)點(diǎn)接地等等問題。5)基于實(shí)時(shí)以太太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通通訊系統(tǒng)統(tǒng)，利用用少量的的光纖取取代復(fù)雜雜的控制制電纜；；保證信信號(hào)傳輸輸?shù)目煽靠啃约霸O(shè)設(shè)備抗電電磁干擾擾能力.第一章智能變電電站概述述6.智能能變電站站主要優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)6)在全站同一一時(shí)鐘同同步基礎(chǔ)上，，實(shí)現(xiàn)全全景數(shù)據(jù)據(jù)（穩(wěn)態(tài)態(tài)、暫態(tài)態(tài)、動(dòng)態(tài)態(tài)）的采采集，保保證參數(shù)和和信息的的實(shí)時(shí)性性、精確確性和全全面性；；7)在一次設(shè)備備智能化化和二次次設(shè)備網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上面向?qū)ο笙笮畔⒔ń＃瑢?shí)現(xiàn)信信息共享享，消除除信息孤孤島，避避免重復(fù)復(fù)信息采采集和減減少控制制接線，，解決設(shè)設(shè)備間的的互操作作問題。。8)完善的智能設(shè)備備、智能能組件，協(xié)同完完成站域域控制，，變電站站的各種種功能可可共享統(tǒng)統(tǒng)一的信信息平臺(tái)臺(tái)，避免免設(shè)備重重復(fù)，也也便于變變電站新新增功能能和擴(kuò)展展規(guī)模；；便于實(shí)實(shí)現(xiàn)在線線式五防防技術(shù)、、廣域式式保護(hù)和和聯(lián)鎖、、廣域式式電壓無無功調(diào)節(jié)節(jié)、故障障隔離和和定位；；9)實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備備在線監(jiān)監(jiān)測(cè)、狀狀態(tài)檢修修，進(jìn)一步步提高自自動(dòng)化設(shè)設(shè)計(jì)和管管理水平平，以及及運(yùn)行和和維護(hù)效效益第一章智能變電電站概述述7.110kV智能變電電站典型實(shí)現(xiàn)現(xiàn)形式第一章智能變電電站概述述交換芯片片內(nèi)置雙雙環(huán)網(wǎng)（（研發(fā)階階段）主要組網(wǎng)網(wǎng)模式：：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直直采直跳跳（逐漸漸淘汰））SVGOOSE單獨(dú)組網(wǎng)網(wǎng)網(wǎng)采網(wǎng)網(wǎng)跳（常常用）SVGOOSE兩網(wǎng)合一一網(wǎng)采網(wǎng)網(wǎng)跳（中中低壓））四網(wǎng)合一一以太網(wǎng)冗冗余方式式：單星型型（110kV站）雙星型型（220kV站）單環(huán)網(wǎng)網(wǎng)（220kV站）雙環(huán)網(wǎng)網(wǎng)（500kV站）設(shè)備配配置方方式采集器器合并并單元元分離離（戶戶外常常規(guī)斷斷路器器、常常規(guī)互互感器器）采集器器合并并單元元綜合合（戶戶外GIS組合電電器））采集器器、合合并單單元、、智能能斷路路器終終端綜綜合（（戶內(nèi)內(nèi)GIS組合電電器））采集器器、合合并單單元、、智能能斷路路器終終端、、保護(hù)護(hù)測(cè)控控設(shè)備備綜合合綜合合（110kV以下戶戶內(nèi)外外常規(guī)規(guī)互感感器及及斷路路器））智能變變電站站實(shí)現(xiàn)形形式概概覽7.110kV智能變變電站站幾種典典型形形式第一章章智能變變電站站概述述7.智能變變電站站實(shí)現(xiàn)的的幾種種形式式第一章章智能變變電站站概述述7.智能變變電站站實(shí)現(xiàn)的的幾種種形式式第一章章智能變變電站站概述述7.智能變變電站站實(shí)現(xiàn)的的幾種種形式式第一章章智能變變電站站概述述7.智能變變電站站實(shí)現(xiàn)的的幾種種形式式第一章章智能變變電站站概述述交換芯芯片內(nèi)內(nèi)置二次設(shè)設(shè)備功功能集集成化化1.系統(tǒng)結(jié)結(jié)構(gòu)第二章章XSJ-1500智能變變電站站系統(tǒng)統(tǒng)站控層間隔層過程層智能變變電站站系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)分為為三層層兩網(wǎng)網(wǎng)。三層：：站控控層、、間隔隔層、、過程程層兩網(wǎng)：：過程層層網(wǎng)絡(luò)絡(luò)負(fù)責(zé)過過程層層設(shè)備備與間間隔層層設(shè)備備數(shù)據(jù)據(jù)交換換；間隔層網(wǎng)絡(luò)絡(luò)負(fù)責(zé)站站控層層設(shè)備備與間間隔層層設(shè)備備數(shù)據(jù)據(jù)交換換。站控層層：監(jiān)監(jiān)控計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)及綜綜合服服務(wù)器器、時(shí)時(shí)鐘服服務(wù)器器過程層層：本本間隔隔的信信號(hào)采采集、、保護(hù)護(hù)控制制功能能終端端，集集采集集器、、合并并單元元、本本地保保護(hù)、、測(cè)量量控制制間隔層層：涉涉及多多間隔隔信息息的保保護(hù)測(cè)測(cè)控設(shè)設(shè)備，，如差差動(dòng)保保護(hù)、、備自自投、、電壓壓無功功控制制2.技術(shù)特特點(diǎn)1)兼容性性好：：保護(hù)測(cè)測(cè)控設(shè)設(shè)備兼兼容電電磁式式及電電子式式互感感器兩兩種接接入模模式。。2)高集成成度：根據(jù)國國網(wǎng)公公司優(yōu)優(yōu)化智智能電電子設(shè)設(shè)備IED最新需需求動(dòng)動(dòng)態(tài)，，110kV及以下下保護(hù)護(hù)測(cè)控控裝置置采用用信號(hào)號(hào)采集集、信信號(hào)合合并、、本地地保護(hù)護(hù)、智智能操操作回回路為為一體體的智智能終終端，，將間間隔層層與過過程層層設(shè)備備充分分整合合，減減少交交換機(jī)機(jī)使用用，提提高系系統(tǒng)性性價(jià)比比及可可靠性性。3)層次化化保護(hù)護(hù)：信號(hào)采采集及及開關(guān)關(guān)量傳傳送通通過網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通通信方方式實(shí)實(shí)現(xiàn)主主變保保護(hù)、、站域域五防防、站站域保保護(hù)和和聯(lián)鎖鎖、備備用電電源自自投、、站域域電壓壓無功功控制制等跨跨間隔隔保護(hù)護(hù)測(cè)控控功能能，較較少二二次接接線。。4)一體化化監(jiān)控控平臺(tái)臺(tái)：通過系系統(tǒng)集集成優(yōu)優(yōu)化，，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)全站站信息息的統(tǒng)統(tǒng)一接接入、、統(tǒng)一一存儲(chǔ)儲(chǔ)和統(tǒng)統(tǒng)一展展示，，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)運(yùn)行行監(jiān)視視、操操作與與控制制、信信息綜綜合分分析與與智能能告警警、運(yùn)運(yùn)行管管理和和輔助助應(yīng)用用等功功能。。第二章章XSJ-1500智能變電電站系統(tǒng)統(tǒng)5）統(tǒng)一硬件件及軟件件平臺(tái)設(shè)設(shè)計(jì)，提高重重用性及及可靠性性，降低低運(yùn)行維維護(hù)的難難度，減減少了備備品備件件種類。。6）采用可視視化可編編程面向向?qū)ο蠹技夹g(shù)開發(fā)發(fā)的系統(tǒng)配配置工具具，遵循循IEC61850及IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)將邏輯節(jié)節(jié)點(diǎn)LN與功能模模塊FDB結(jié)合一體體化圖形形化建模模，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)“虛端端子”的的圖形化化靈活配配置，自自動(dòng)生成成裝置配配置ICD文件，降降低了現(xiàn)現(xiàn)場工程程實(shí)例化化配置的的難度。。7）實(shí)現(xiàn)了配配置文件件在配置置工具軟軟件與裝裝置硬件件間圖形形化編輯輯、修改改、上傳傳、下載載、導(dǎo)入入、導(dǎo)出出、校核核等多項(xiàng)項(xiàng)功能，，方便用用戶對(duì)裝裝置配置置文件的的工程維維護(hù)。8)根據(jù)時(shí)鐘鐘源配置置確定對(duì)對(duì)時(shí)方式式，多種種對(duì)時(shí)方方式靈活活選擇，，實(shí)現(xiàn)全全站數(shù)據(jù)據(jù)同步采采集。9)高級(jí)應(yīng)用用斷路器動(dòng)動(dòng)作次數(shù)數(shù)及沖擊擊電流監(jiān)監(jiān)視，變變壓器溫溫度、瓦瓦斯在線線監(jiān)測(cè)，，實(shí)現(xiàn)在在線監(jiān)測(cè)測(cè)、故障障診斷、、遠(yuǎn)程診診斷維護(hù)護(hù)、狀態(tài)態(tài)檢修功功能。第二章XSJ-1500智能變電電站系統(tǒng)統(tǒng)2.主要特點(diǎn)點(diǎn)第二章XSJ-1500智能變電電站系統(tǒng)統(tǒng)3.站控系統(tǒng)統(tǒng)---------系統(tǒng)構(gòu)成成4.站控系統(tǒng)統(tǒng)---------安全分區(qū)區(qū)第二章XSJ-1500智能變電電站系統(tǒng)統(tǒng)MMS網(wǎng)：站控層與與間隔層層，采用單星形以太太網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)(跨跨小室時(shí)時(shí)使用光光纖)；SV網(wǎng)：間隔隔層保護(hù)測(cè)控控裝置點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方方式直接接采樣，站域保保護(hù)測(cè)控控裝置與與間隔層層保護(hù)測(cè)控控裝置的交交流信號(hào)號(hào)傳輸，，按照IEC618509-2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或或網(wǎng)絡(luò)方方式通信信；GOOSE網(wǎng)：邏輯輯功能需需要聯(lián)、、閉鎖的的其他裝裝置采集集的開關(guān)關(guān)量信號(hào)號(hào)、驅(qū)動(dòng)動(dòng)斷路器器分合閘閘控制信信號(hào)通過過GOOSE組網(wǎng)通信信方式，，也可采采用GOOSE的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議直接驅(qū)動(dòng)跳合閘。校時(shí)網(wǎng)：：全站設(shè)設(shè)置一套套GPS衛(wèi)星主時(shí)時(shí)鐘，各各個(gè)電壓壓等級(jí)設(shè)設(shè)置時(shí)鐘鐘信號(hào)擴(kuò)擴(kuò)展板，，時(shí)鐘擴(kuò)擴(kuò)展板與與主時(shí)鐘鐘間實(shí)現(xiàn)現(xiàn)光纖傳傳送IRIGB碼信號(hào)，，各個(gè)保保護(hù)測(cè)控控設(shè)備與與時(shí)鐘擴(kuò)擴(kuò)展板間間雙絞線線RS-485接口連接接，采用用IRIGB碼校時(shí)，，主時(shí)鐘鐘與站控控計(jì)算機(jī)機(jī)組采用用SNTP協(xié)議校時(shí)時(shí)。第二章XSJ-1500智能變電電站系統(tǒng)統(tǒng)4.站控系統(tǒng)統(tǒng)---------組網(wǎng)說明明第二章XSJ-1500智能變電電站系統(tǒng)統(tǒng)4.站控系統(tǒng)統(tǒng)---------功能體系系5.系統(tǒng)建模模變電站系系統(tǒng)功能能模型變電站設(shè)設(shè)備連接接屬性模模型智能電子子設(shè)備IED能力描述述模型智能電子子設(shè)備IED邏輯節(jié)點(diǎn)點(diǎn)內(nèi)部邏邏輯模型型第二章XSJ-1500智能變電電站系統(tǒng)統(tǒng)1).系統(tǒng)建模模通過系統(tǒng)配置置工具及IED配置工具具實(shí)現(xiàn)，包包含4個(gè)方面的的建模內(nèi)內(nèi)容系統(tǒng)配置置工具IED配置工具具第二章XSJ-1500智能變電電站系統(tǒng)統(tǒng)3)IED配置工具具PL1500智能變電電站圖形形化系統(tǒng)統(tǒng)配置工工具采用用組態(tài)技技術(shù)進(jìn)行行保護(hù)控控制設(shè)備備功能重重構(gòu)與IEC61850邏輯節(jié)點(diǎn)信息息模型統(tǒng)一建建模的方案，，對(duì)全站系統(tǒng)統(tǒng)和各IED的配置信息進(jìn)進(jìn)行管理和設(shè)設(shè)置。利用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)模塊化思思想和面向?qū)?duì)象相結(jié)合的的思路，針對(duì)對(duì)IED將IEC61131中PLC功能模塊FDB看成是可執(zhí)行行多種任務(wù)的的結(jié)構(gòu)的控制制器，通過功功能模塊FDB定義的配置、、資源、功能能塊分別與IEC61850中定義的服務(wù)務(wù)、LD,LN映射，將IED中各種邏輯節(jié)節(jié)點(diǎn)映射為一一個(gè)個(gè)的功能能塊FDB。4)IED信息建模樹形形層次結(jié)構(gòu)第二章XSJ-1500智能變電站系系統(tǒng)智能終端節(jié)點(diǎn)點(diǎn)樹型結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型節(jié)點(diǎn)點(diǎn)樹結(jié)構(gòu)第二章XSJ-1500智能變電站系系統(tǒng)5)IED邏輯功能建模模工程實(shí)施時(shí)，，IED功能配置中，，一系列圖形形化的邏輯節(jié)節(jié)點(diǎn)LN功能塊與邏輯與非門配配合，基于組態(tài)思想想搭建起來，，第一，構(gòu)建建出智能終端端IED各邏輯節(jié)點(diǎn)LN內(nèi)部的邏輯關(guān)關(guān)系；第二，，構(gòu)建出不同同IED分布式功能邏邏輯節(jié)點(diǎn)LN之間的邏輯連連接關(guān)系，從從而表達(dá)出IED設(shè)備間的關(guān)聯(lián)聯(lián)、虛擬輸入入/輸出關(guān)系。描述功能塊內(nèi)內(nèi)部原理及邏邏輯關(guān)系描述功能塊輸輸入信號(hào)定義義描述功能塊輸輸出信號(hào)定義義及與IEC61850映射關(guān)系測(cè)量邏輯節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符三相電流測(cè)量CMMXU零序電流測(cè)量RESCMMXU序電流測(cè)量CSMSQI三相電壓測(cè)量VMMXU6)XSJ-1500智能終端典型型邏輯節(jié)點(diǎn)(LN)零序電壓測(cè)量RESVMMXU序電壓測(cè)量VSMSQI頻率測(cè)量MFMMXU功率、功率因數(shù)和電能測(cè)量PWRMMTR差動(dòng)電流/制動(dòng)電流MDIF保護(hù)邏輯節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符瞬時(shí)過流保護(hù)PHPIOC限時(shí)過流保護(hù)PHPTOC方向過流保護(hù)DPHPDOC復(fù)壓閉鎖方向過流保護(hù)DPHPVOC負(fù)序過流保護(hù)NSPPBR正序過流保護(hù)PSPTOC零序過流保護(hù)EFPTOC本地直接跳閘DTT第二章XSJ-1500智能變電站系系統(tǒng)保護(hù)邏輯節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符零序過壓保護(hù)ROVPTOV熱過負(fù)荷保護(hù)T1PTTR過電壓保護(hù)PHPTOV低電壓保護(hù)PHPTUV正序過電壓PSPTOV正序低電壓PSPTUV負(fù)序過電壓NSPTOV三相不平衡電壓保護(hù)REVPVCB保護(hù)邏輯節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符低頻保護(hù)DAPTUF過頻保護(hù)DAPTOF后加速保護(hù)CVSOF過負(fù)荷保護(hù)PHPDPR圓特性相間距離保護(hù)RPHPDIS多邊形相間距離保護(hù)QPHPDIS圓特性接地距離保護(hù)REFPDIS多邊形相間距離保護(hù)QEFPDIS第二章XSJ-1500智能變電站系系統(tǒng)6).XSJ-1500智能終端典型型邏輯節(jié)點(diǎn)(LN)保護(hù)邏輯節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符遠(yuǎn)方直接跳閘RTT分相電流差動(dòng)保護(hù)PLDF零序電流差動(dòng)保護(hù)EFPLDF涌流制動(dòng)INRPHAR斷路器失靈保護(hù)CCBRBRF電網(wǎng)振蕩檢測(cè)/閉鎖PHRPSB故障定位SCEFRFLO故障錄波模塊DRRDRE保護(hù)邏輯節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符兩側(cè)差動(dòng)保護(hù)2WPTDF兩側(cè)有限的接地故障保護(hù)2WEFPNDF多側(cè)差動(dòng)保護(hù)5WPTDF多側(cè)有限的接地故障保護(hù)5WEFPNDF母線差動(dòng)保護(hù)BUSPMDF保護(hù)跳閘條件TRPPTRC第二章XSJ-1500智能變電站系系統(tǒng)6).XSJ-1500智能終端典型型邏輯節(jié)點(diǎn)(LN)狀態(tài)監(jiān)測(cè)邏輯節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符斷路器狀態(tài)監(jiān)視SSCBR電流輸入回路監(jiān)視功能CCRDIF電壓輸入回路監(jiān)視功能SEQRFUF通用監(jiān)視模塊COGGIO檢修狀態(tài)CHEDGGIO控制邏輯節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符遠(yuǎn)方就地選擇開關(guān)LOCREM間隔控制功能塊QCCBAY控制開關(guān)功能模塊GNRLCSWI斷路器控制DAXCBR隔離開關(guān)控制DAXSWI開關(guān)聯(lián)鎖功能SCILO同期檢測(cè)模塊SYNCRSYN重合閘模塊DARREC備自投模塊DAATS功率因數(shù)控制塊COPPFR分接開關(guān)控制及監(jiān)測(cè)YLTC冷卻系統(tǒng)自動(dòng)控制ACCO電能質(zhì)量邏輯節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符電流波形畸變測(cè)量CMHAI電壓波形畸變測(cè)量VMHAI短時(shí)電壓變化測(cè)量UVQVVR第二章XSJ-1500智能變電站系系統(tǒng)6).XSJ-1500智能終端典型型邏輯節(jié)點(diǎn)(LN)第三章智智能變電電站關(guān)鍵技術(shù)術(shù)1.硬件平臺(tái)第三章智智能變電電站關(guān)鍵技術(shù)術(shù)2.軟件平臺(tái)---軟件構(gòu)架3.通信服務(wù)智能變電站智智能間隔層IED智能終端對(duì)外外提供以下三三種通信服務(wù)務(wù)，三種通信信服務(wù)是實(shí)施施智能變電站站通信系統(tǒng)的的重要內(nèi)容：：MMS通信服務(wù)用于于間隔層IED智能終端對(duì)站站控系統(tǒng)的通通信；GOOSE通信服務(wù)用于于間隔層IED智能終端之間間的狀態(tài)變位位及控制信息息通信；SV通信服務(wù)用于于間隔層IED智能終端與合合并單元的通通信之間模擬擬量采集的信信息傳輸。模擬量合并單元智能終端SVGOOSE開關(guān)量監(jiān)控主機(jī)MMS保護(hù)動(dòng)作信息息/異常告警信息息定值信息/錄波信息等在數(shù)字通信系系統(tǒng)中，廣泛泛采用客戶服服務(wù)器模式，，就每個(gè)信息息傳送而言，，提供信息的的一端叫服務(wù)務(wù)端，接受信信息的一端叫叫客戶端，因因此對(duì)于每個(gè)個(gè)IED裝置而言就是是對(duì)外提供MMS，GOOSE，SV通信服務(wù)。智能變電站的的信息交互是是以面向?qū)ο笙蟮男畔⒛Ｐ托蜑榛A(chǔ)的，，信息模型是是以一系列樹樹狀結(jié)構(gòu)的鏈鏈表為表現(xiàn)形形式，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)按以下4個(gè)模型文件分分別表征智能能變電站的信信息及配置的的關(guān)聯(lián)關(guān)系SSD：系統(tǒng)規(guī)格文文件一次系統(tǒng)接線線圖和相關(guān)邏邏輯節(jié)點(diǎn)SCD：全站系統(tǒng)配配置文件一次系統(tǒng)、二二次設(shè)備及其其與一次設(shè)備備的關(guān)聯(lián)、通通信系統(tǒng)是最最完整的描述述ICD：IED設(shè)備能力描述述文件功能，信息模模型和服務(wù)模模型CID：IED實(shí)例配置文件件二次設(shè)備模型型、與一次系系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)、、通信參數(shù)第三章智智能變電站的的關(guān)鍵技術(shù)4.系統(tǒng)建模第四章智智能變電電站工程實(shí)施施1）智能變電站的的運(yùn)行模式選選擇3）網(wǎng)絡(luò)配置要要求有人值守、無無人值守2）智能變電站站的一次設(shè)備備常規(guī)斷路器及及電磁式互感感器常規(guī)斷路器及及電子式互感感器戶外GIS組合電器戶內(nèi)GIS組合電器MMS/GOOSE/SV分別組網(wǎng)MMS獨(dú)立組網(wǎng)，GOOSE/SV分別組網(wǎng)MMS/GOOSE/SV三網(wǎng)合一4）二次設(shè)備備配置要求合并單元與智智能終端分開開配置合并單元與智智能終端組合合配置合并單元、保保護(hù)測(cè)控、智智能終端合并并配置5）系統(tǒng)集成要要求SCADA、繼電保護(hù)信信息管理、智智能五防等站站控功能與安安防、在線監(jiān)監(jiān)測(cè)分別配置置建立一體化監(jiān)監(jiān)控平臺(tái):SCADA、繼電保護(hù)信信息管理、智智能五防等站站控功能與安安防、在線監(jiān)監(jiān)測(cè)集成配置置1.智能變電站的的設(shè)計(jì)類別名稱型號(hào)適用范圍及功能簡介站控層系統(tǒng)功能配置軟件PL1500XSJ-1500智能變電站系統(tǒng)配置工具，同時(shí)具備該系列過程層、間隔層裝置IED的功能及信息配置功能?？伸`活的生成、修改、重新調(diào)用、下載和導(dǎo)出XSJ-1500系列裝置的配置私有文件、基于IEC61850協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)ICD文件、CID文件、SCD文件；支持IEC61850協(xié)議SCL模型解析，支持在線調(diào)試。IEC-61850通信網(wǎng)關(guān)XSJ-1690I針對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)而開發(fā)的一種通信及規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置，將變電站內(nèi)其他非IEC61850的IED的通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的IEC61850-8-1協(xié)議。站控層監(jiān)控軟件系統(tǒng)X1000X1000站控層軟件系統(tǒng)由SCADA監(jiān)控系統(tǒng)軟件、操作工作站軟件、維護(hù)工程師站軟件、繼保工程師站軟件、五防工作站軟件、遠(yuǎn)動(dòng)工作站軟件等軟件模塊組成。2.智能變電站的的二次設(shè)備及及軟件組成第四章智智能變電電站工程實(shí)施施類別名稱型號(hào)適用范圍及功能簡介間隔層饋線保護(hù)測(cè)控裝置XSJ-1510具備35kV及以下線路保護(hù)測(cè)控所有功能，支持有源線路保護(hù)及同期，支持本間隔電流、開關(guān)量信號(hào)、母線電壓的直接采集，具備獨(dú)立操作回路，支持9-2、GOOSE、MMS協(xié)議。電容器保護(hù)測(cè)控裝置XSJ-1540具備10kV電容器保護(hù)測(cè)控所有功能，支持本間隔電流、開關(guān)量信號(hào)、消弧線圈及母線電壓的直接采集，具備獨(dú)立操作回路，支持9-2、GOOSE、MMS協(xié)議。站用變保護(hù)測(cè)控裝置XSJ-1515具備站用變保護(hù)測(cè)控所有功能，支持本間隔電流、開關(guān)量信號(hào)、母線電壓的直接采集，具備獨(dú)立操作回路，支持9-2、GOOSE、MMS協(xié)議。高壓線路保護(hù)測(cè)控裝置XSJ-1520具備110kV的輸電線路保護(hù)測(cè)控所有功能，支持本間隔電流、開關(guān)量信號(hào)、母線電壓的直接采集，具備獨(dú)立操作回路，支持9-2、GOOSE、MMS協(xié)議。2.智能變電站的的二次設(shè)備及及軟件組成第四章智智能變電電站工程實(shí)施施類別名稱型號(hào)適用范圍及功能簡介間隔層變壓器主保護(hù)測(cè)控裝置XSJ-1522具備兩圈主變主保護(hù)所有功能，支持主變兩側(cè)電流、零序電流直接采集，支持9-2、GOOSE、MMS協(xié)議。三圈變差動(dòng)保護(hù)裝置XSJ-1523具備三圈主變主保護(hù)所有功能，支持主變兩側(cè)電流、零序電流直接采集，支持9-2、GOOSE、MMS協(xié)議。變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置XSJ-1524具備主變兩側(cè)后備保護(hù)、測(cè)控所有功能，支持主變兩側(cè)電流、高低壓母線電壓、零序電流、零序電壓、相關(guān)開關(guān)量直接采集，具備獨(dú)立操作回路，支持9-2、GOOSE、MMS協(xié)議。1.智能變電站的的二次設(shè)備及及軟件組成第四章智智能變電電站工程實(shí)施施類別名稱型號(hào)適用范圍及功能簡介間隔層母線保護(hù)裝置XSJ-1550適用于110kV各種電壓等級(jí)的單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段主接線方式并可滿足有