數(shù)字化變電站南自

數(shù)字化變電站南自第1頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五數(shù)字化變電站概念第2頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五通俗化的定義數(shù)字化變電站=IEC61850+過程層通信數(shù)字化變電站：目的、功能取消二次電纜網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享信息化->自動(dòng)化IEC61850：手段、方法目前唯一涵蓋了數(shù)字化變電站全部通信的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)業(yè)主需要能互操作的數(shù)字化變電站！第3頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五信息監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化 信息的采樣、傳輸、處理。 就地化、光纖化、分散化數(shù)字化過程是一個(gè)逐步深入的過程傳統(tǒng)變電站綜合自動(dòng)化站數(shù)字化變電站 當(dāng)前的數(shù)字化變電站是與傳統(tǒng)綜自站相比較而言的第4頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了間隔層和站控層間的數(shù)字化數(shù)字化變電站還需完成過程層及間隔層設(shè)備間的數(shù)字化數(shù)字化變電站發(fā)展歷程第5頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五需數(shù)字化的抽象通信接口第6頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五數(shù)字化變電站是由電子式互感器，智能化終端，數(shù)字化保護(hù)測(cè)控設(shè)備，數(shù)字化計(jì)量?jī)x表、光纖網(wǎng)絡(luò)和雙絞網(wǎng)絡(luò)以及IEC61850規(guī)約組成的全智能化的變電站模式，按分層分布式來實(shí)現(xiàn)整站數(shù)字化，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)代化變電站。數(shù)字化變電站概念第7頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五[

8

]信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數(shù)字化的變電站設(shè)備間交換的信息用數(shù)字編碼表示通信網(wǎng)絡(luò)減少連接線數(shù)量光纜取代電纜：抗干擾、不傳輸干擾可檢錯(cuò)糾錯(cuò)不產(chǎn)生附加誤差數(shù)字化變電站要點(diǎn)第8頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五數(shù)字化變電站特征基本特征一次設(shè)備智能化——電子式互感器＋智能一次設(shè)備二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化——基于以太網(wǎng)信息模型標(biāo)準(zhǔn)化——IEC61850標(biāo)準(zhǔn)第9頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五數(shù)字化變電站的優(yōu)勢(shì)簡(jiǎn)化二次接線少量光纖代替大量電纜提高信息傳輸?shù)目煽啃裕ㄟ^程層設(shè)備）CRC校驗(yàn)、通信自檢光纖通信無電磁兼容問題采用電子式互感器無CT飽和、CT開路、鐵磁諧振等問題絕緣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、干式絕緣、免維護(hù)提升測(cè)量精度數(shù)字信號(hào)傳輸和處理無附加誤差第10頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五數(shù)字化變電站的優(yōu)勢(shì)一、二次設(shè)備間無電聯(lián)系無傳輸過電壓和兩點(diǎn)接地等問題一次設(shè)備電磁干擾不會(huì)傳輸?shù)郊厥腋鞣N功能共享統(tǒng)一的信息平臺(tái)（IEC61850）監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)、保護(hù)信息子站、VQC和五防等一體化增強(qiáng)了設(shè)備之間的互操作性，可以在不同廠家的設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無縫連接。第11頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五數(shù)字化變電站的優(yōu)勢(shì)減少現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)工作量智能設(shè)備的自診斷、自恢復(fù)功能解決長(zhǎng)電纜帶來的事故隱患簡(jiǎn)化檢修維護(hù)工作減小變電站集控室面積二次設(shè)備小型化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化二次設(shè)備可靈活布置第12頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

IEC60044-7：電子式電壓互感器

IEC60044-8：電子式電流互感器

IEC61850 ：變電站通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)

IEC62271-3:基于IEC61850的高壓開關(guān)設(shè)備和控制 設(shè)備的數(shù)字接口第13頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五數(shù)字化變電站的實(shí)現(xiàn)

PS6000+數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用第14頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五電子式互感器:PSET6000電子式互感器包括采集器、合并器等電壓電流組合式開關(guān)智能終端:PSIU601/621/641變壓器智能終端:PSIU602過程層設(shè)備第15頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五PSET結(jié)構(gòu)原理

第16頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五PSET供能方式PSET6000電子式互感器供能方式110kV及以上CT：激光電源+線路取能110kV及以上PT：雙路直流電源10kV、35kV互感器：直流電源GIS、HGIS場(chǎng)合：雙路直流電源第17頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五PSET采集器雙AD方案，保證采樣可靠性低功耗設(shè)計(jì)雙電源方案測(cè)溫功能完善的自檢功能，如AD電源低等第18頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五PSET輸出形式PSET6000電子式互感器輸出形式110kV及以上采用數(shù)字輸出的電子式互感器

需要合并單元10kV、35kV采用模擬輸出電子式互感器直接接入就地四合一智能單元第19頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五PSET合并器合并器（IEC61850標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備）接收多路電子式互感器采樣插值同步接收站內(nèi)采樣同步信號(hào)單間隔內(nèi)IEC61850-9傳輸跨間隔60044-8/FT3傳輸完善的自檢功能，如CT斷線等激光供能原則：按繼電保護(hù)配置第20頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五PSET的主要改進(jìn)電壓互感器采用電容分壓方式吸取了CVT的成功經(jīng)驗(yàn)，且避免了大能量傳輸問題解決了雜散電容帶來的高次諧波失真問題保護(hù)線圈的AD復(fù)采設(shè)計(jì)防止AD損壞導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)的問題同時(shí)強(qiáng)化了采集器等相關(guān)環(huán)節(jié)的自檢改進(jìn)了結(jié)構(gòu)和工藝互感器密封性更好嚴(yán)格硅橡膠配方，確保20年壽命第21頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五典型裝置端子圖PSMU合并器第22頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五裝置照片PSMU602合并器第23頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五裝置照片PSMU602合并器第24頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五傳統(tǒng)斷路器或變壓器的數(shù)字化接口支持光纖對(duì)時(shí)，具有SOE記錄功能開關(guān)智能終端對(duì)刀閘等進(jìn)行狀態(tài)采集和控制，就地操作箱功能分相（PSIU601）或三相操作（PSIU621）主變智能終端變壓器本體保護(hù)和變壓器測(cè)控功能：采集溫度、檔位、非電量、中性點(diǎn)地刀等狀態(tài)，控制風(fēng)扇和檔位低壓智能終端模擬量采集、開關(guān)控制PSIU600系列智能終端第25頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五典型裝置端子圖PSIU系列智能終端第26頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五裝置照片PSIU601智能單元第27頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五裝置照片PSIU621智能單元第28頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五PowerPC處理器滿足過程層通信的需求裝置直接支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)過程層通信接口交換采樣值、開關(guān)量等，光纖取代信號(hào)電纜和控制電纜二次設(shè)備間用通信網(wǎng)絡(luò)交換模擬量、開關(guān)量和控制命令等信息——失靈啟動(dòng)、間隔聯(lián)閉鎖等保護(hù)、測(cè)控硬件統(tǒng)一，或一體化間隔層設(shè)備第29頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五典型裝置端子圖PS6000+保護(hù)、測(cè)控設(shè)備第30頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五裝置照片PS6000+保護(hù)、測(cè)控設(shè)備第31頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五裝置照片PS6000+保護(hù)、測(cè)控設(shè)備第32頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五裝置照片PS6000+保護(hù)、測(cè)控設(shè)備第33頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五基于光纖通信;采樣值傳輸 *IEC61850-9 *IEC60044-8/FT3開關(guān)量傳輸 *IEC61850GOOSE服務(wù)； *光纖交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化變電站的過程層網(wǎng)絡(luò)第34頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五單間隔采樣值傳輸方案110kV及以上采用數(shù)字輸出的電子式互感器，采用IEC61850-9-1或60044-8（FT3）

*線路保護(hù)、測(cè)控，電能表等 *PS6000+系統(tǒng)采用前者10kV、35kV采用模擬輸出電子式互感器間隔層設(shè)備布置在開關(guān)柜采樣值第35頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五跨間隔采樣值FT3方案用于主變保護(hù)、母線保護(hù)、故障錄波器可不依賴于集中外同步信號(hào) 合并器輸出IEC60044-8/FT3數(shù)據(jù)，同步由FT3數(shù)據(jù)接收端（二次設(shè)備）完成

FT3協(xié)議傳輸延時(shí)穩(wěn)定，當(dāng)合并器同步信號(hào)故障時(shí)，間隔層設(shè)備可用插值法進(jìn)行采樣值同步有利于硬件實(shí)現(xiàn)，緩解CPU效率的矛盾PS6000+產(chǎn)品具備該功能，也可為其它廠家產(chǎn)品提供數(shù)據(jù)集中器第36頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五采樣值組網(wǎng)方案郭家屯IEC61850-9-1組網(wǎng)工程即將驗(yàn)收使用合并器光纖外同步信號(hào)采樣值和GOOSE共用交換機(jī)，VLAN劃分上海徐行IEC61850-9-2LE組網(wǎng)工程開始調(diào)試報(bào)文效率低于9-1固定配置簡(jiǎn)化互聯(lián)但同時(shí)喪失了9-2的靈活性IEEE1588對(duì)時(shí)同一個(gè)光纖以太網(wǎng)端同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和時(shí)鐘同步標(biāo)準(zhǔn)本身不夠成熟，支持透明時(shí)鐘的交換機(jī)產(chǎn)品要09下半年方可試用廠家需升級(jí)硬件平臺(tái)，預(yù)計(jì)要2-3年時(shí)間第37頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五GOOSE：Genericobjectorientedsubstationevent以太網(wǎng)CDT規(guī)約：變位快傳功能數(shù)據(jù)集模型和61850建模體系對(duì)接基于ASN.1實(shí)現(xiàn)多數(shù)據(jù)傳輸GOOSE協(xié)議第38頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五保護(hù)開關(guān)量GOOSE傳輸間隔層設(shè)備與智能一次設(shè)備之間信息交換間隔層設(shè)備間失靈啟動(dòng)等涉及保護(hù)功能的信息交換可以和采樣值共用GOOSE流量相對(duì)非常小ms以內(nèi)的延時(shí)可接受保護(hù)測(cè)控應(yīng)用48點(diǎn)/周波夠用計(jì)量等可從間隔合并器用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式過程層網(wǎng)絡(luò)第39頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五智能工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)（PSW618）VLAN：IEEE802.1P,IEEE802.1Q組播過濾：GMRP協(xié)議端口的流量控制：風(fēng)暴抑制功能端口監(jiān)視和報(bào)警千兆級(jí)聯(lián)端口電磁兼容和環(huán)境適應(yīng)性交換機(jī)第40頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五PS6000+設(shè)備列表類別型號(hào)名稱備注監(jiān)控系統(tǒng)PS6000＋廠站監(jiān)控系統(tǒng)集成VQC、軟五防等功能遠(yuǎn)動(dòng)通訊PSX600U遠(yuǎn)動(dòng)通信服務(wù)器規(guī)約轉(zhuǎn)換PSX643規(guī)約轉(zhuǎn)換器接入非IEC61850設(shè)備繼電保護(hù)PSL601U線路保護(hù)裝置220kV～1000kV方向高頻PSL602U線路保護(hù)裝置220kV～1000kV距離高頻PSL603U線路保護(hù)裝置220kV～1000kV光纖差動(dòng)PSL630U系列斷路器保護(hù)PSL621U線路保護(hù)裝置110kVPSL626U線路保護(hù)裝置66kVPST671U/PST1200U變壓器保護(hù)裝置110kV～1000kVPSB681U母線保護(hù)裝置110kV～750kVPSL640U系列線路保護(hù)測(cè)控裝置10kV～35kVPSC640U系列電容保護(hù)測(cè)控裝置10kV～35kVPST640U系列變壓器保護(hù)測(cè)控裝置10kV～35kV測(cè)控PSR661U測(cè)控裝置19英寸6U機(jī)箱PSR662U測(cè)控裝置19/2英寸6U機(jī)箱第41頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五PS6000+設(shè)備列表續(xù)類別型號(hào)名稱備注安全自動(dòng)裝置PSP642U備自投裝置SSC510U安全穩(wěn)定緊急控制裝置SSE520U頻率電壓緊急控制裝置光電互感器PSET6000CV系列數(shù)字式光電混合互感器10kV～500kVPSET6000CT系列數(shù)字式光電電流互感器10kV～500kVPSET6000VT系列數(shù)字式光電電壓互感器10kV～500kV智能終端PSIU601分相斷路器智能終端PSIU621三相斷路器智能終端PSIU641開關(guān)柜智能終端PSIU602主變智能終端（非電量保護(hù)）其它SCLSYSIEC61850系統(tǒng)配置工具PSW618工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)8、16、24光纖口第42頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五現(xiàn)場(chǎng)照片第43頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五同步解決方案一、采樣同步網(wǎng) *光纖接口； *與GPS的關(guān)系；二、利用IEC60044-8實(shí)現(xiàn)軟件同步三、IEEE1588協(xié)議 *以太網(wǎng)底層ns級(jí)別對(duì)時(shí)數(shù)字式變電站典型問題第44頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五數(shù)字式變電站典型問題電子式互感器與二次設(shè)備的配合問題采樣點(diǎn)數(shù)+截至頻率抗混疊數(shù)字濾波技術(shù)的問題羅氏線圈的積分問題第45頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五數(shù)字式變電站典型問題保護(hù)試驗(yàn)的問題

保護(hù)測(cè)試儀的接口IEC61850-9+GOOSE智能操作箱的試驗(yàn)第46頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五數(shù)字式變電站典型問題

互感器校驗(yàn)方案

1.模擬輸出or數(shù)字輸出；

2.使用高精度標(biāo)準(zhǔn)+NI高精度采集卡作為校驗(yàn)基準(zhǔn)；

3.軟件分析借助pc機(jī)上運(yùn)行的labview軟件；

4.比差+相差+復(fù)合誤差+諧波失真功能。第47頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第48頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五數(shù)字式變電站典型問題數(shù)字式電能表及其校驗(yàn)問題

電子式互感器推廣過程中最為棘手的問題技術(shù)上沒有任何問題校驗(yàn)方案的權(quán)威性第49頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五數(shù)字式變電站典型問題傳統(tǒng)變電站改造

1.PSMU互感器同時(shí)接收傳統(tǒng)互感器信號(hào) *電子式CT+傳統(tǒng)PT *低壓側(cè)傳統(tǒng)CT+高壓側(cè)電子式CT

2.保護(hù)裝置接收傳統(tǒng)互感器信號(hào) *單條線路選用電子式互感器時(shí)的母線保護(hù)

3.保護(hù)-〉智能操作箱-〉CT-〉PT第50頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五數(shù)字式變電站典型問題光纖縱差保護(hù)的問題

1.額定延遲時(shí)間，與對(duì)端配合

2.以太網(wǎng)接收中斷的抖動(dòng)問題，影響數(shù)據(jù)插值 *PLL（鎖相環(huán)）技術(shù)解決第51頁(yè)，共56頁(yè)，2023年，2月20日，星期五數(shù)字式變電站典型問題電子式PT

1.提供PT、CT組合式互感器 2.母線PT：“虛間隔” *PT合