電氣工程及其自動(dòng)化畢業(yè)論文-110kV智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言1.1研究目的及意義在2009年年初，為了對(duì)國(guó)家的能源戰(zhàn)略布局和發(fā)展戰(zhàn)略做出回應(yīng)，國(guó)家電網(wǎng)公司在全國(guó)范圍內(nèi)開始了對(duì)智能變電站的普及，并在各個(gè)地區(qū)進(jìn)行了不同的試點(diǎn)。在具體的應(yīng)用過(guò)程中，與常規(guī)的綜合加油站進(jìn)行比較，智能加油站擁有的系統(tǒng)更穩(wěn)定、安全可靠、設(shè)備維護(hù)更方便高效、項(xiàng)目建設(shè)開發(fā)更完備等一系列的創(chuàng)新突破，從而可以使一次設(shè)備智能化，電子變壓器及設(shè)備在線狀況檢測(cè)等技術(shù)創(chuàng)新系統(tǒng)得以實(shí)施，并在二次系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)和信息整合平臺(tái)等主要領(lǐng)域中，獲得了一批的科研結(jié)果。電力系統(tǒng)的建設(shè)是我國(guó)能源發(fā)展的關(guān)鍵。在使用智能化電力的過(guò)程中，一些關(guān)鍵的步驟被顯示在了圖1.1中?？梢哉f(shuō)，在我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)中，智能化的變電所是一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，在我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)中將會(huì)有很大的發(fā)展空間。圖1.1智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析圖與傳統(tǒng)綜自變電站相比，智能變電站特點(diǎn)主要分為三個(gè)方面：（1）一次設(shè)備智能化如果要讓智能電網(wǎng)達(dá)到全網(wǎng)信息交換一體化的功能要求，那么，最重要的一點(diǎn)就是要將一次裝備的智能化技術(shù)，也就是將數(shù)字化技術(shù)和信息化建設(shè)結(jié)合起來(lái)，并將二者的接口進(jìn)行完善，同時(shí)還要將實(shí)時(shí)在線的設(shè)備監(jiān)測(cè)管理和系統(tǒng)保護(hù)與測(cè)量技術(shù)中心進(jìn)行整合。（2）設(shè)備檢修狀態(tài)化通過(guò)應(yīng)用智能化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電所現(xiàn)有裝置的實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測(cè)。與常規(guī)的變電所比較，它是一個(gè)全新的變電所，它更有助于電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定性。使用損失檢測(cè)和生命分析方法，并與先進(jìn)可靠的電網(wǎng)系統(tǒng)分析評(píng)估技術(shù)相配合，對(duì)目前的設(shè)備是否處在正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，或者是出現(xiàn)了故障，進(jìn)行了全面的判定。同時(shí)，電網(wǎng)將實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能變電站的結(jié)果，對(duì)數(shù)據(jù)信息終端展開了分析和研究。最后，以辨識(shí)出的問(wèn)題為依據(jù)，對(duì)下一步發(fā)展趨勢(shì)做出了正確的判定，并提出了維修方案，從而減少了設(shè)備損壞程度和對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響。但是，在智能配電系統(tǒng)中，因?yàn)榫哂辛酥悄芑蛿?shù)字化信息整合的功能，所以對(duì)裝備進(jìn)行了運(yùn)營(yíng)。監(jiān)控的條件比較苛刻，不但要對(duì)變壓器展開實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還要對(duì)分區(qū)開關(guān)、斷路器等裝置進(jìn)行安裝，這就導(dǎo)致了前期的投入有所提高。（3）二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化在智慧站的二次設(shè)備中，有穩(wěn)定控制設(shè)備、二次保護(hù)設(shè)備、低周減載設(shè)備等。要實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息和資源配置可以充分地實(shí)現(xiàn)，從而防止傳統(tǒng)的重復(fù)界面和設(shè)備的浪費(fèi)，就必須將這些二次設(shè)備之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為快速的線上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行通信技術(shù)，也就是將電力系統(tǒng)中的二次設(shè)備聯(lián)系方式轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，來(lái)取代整體線路運(yùn)行機(jī)制，從而可以在完成數(shù)據(jù)收集和分享過(guò)程中，降低數(shù)據(jù)的異常和缺失，提升數(shù)據(jù)的分享品質(zhì)，從而確保了智能變電站對(duì)于內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行和狀況監(jiān)測(cè)得全面的監(jiān)督。在圖1.2、1.3中，顯示了智能變電站的內(nèi)部構(gòu)造圖，也顯示了智能變電站與常規(guī)變電站的不同之處。圖1.2智能變電站基本結(jié)構(gòu)圖1.3智能變電站與常規(guī)變電站對(duì)比圖示為了保證電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、有效地進(jìn)行電力系統(tǒng)的維修，對(duì)提高電力系統(tǒng)的可靠性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.2國(guó)內(nèi)外智能變電站發(fā)展動(dòng)態(tài)“十二五”時(shí)期，我國(guó)電網(wǎng)智能化的發(fā)展呈現(xiàn)出以“點(diǎn)狀”帶動(dòng)“面狀”發(fā)展的態(tài)勢(shì)。該示范工程的發(fā)展過(guò)程及特征顯示在表1.4中?！笆奈濉睍r(shí)期，全國(guó)各地各類電網(wǎng)對(duì)智能化變電所的總投資約為1581.12億元，各個(gè)電壓級(jí)別的電網(wǎng)所占的總投資比重見表1.5。圖1.4國(guó)網(wǎng)公司智能變電站試點(diǎn)項(xiàng)目特點(diǎn)分析圖1.5各電壓等級(jí)容量需求占比餅狀圖圖1.6中國(guó)與歐洲智能變電站發(fā)展對(duì)比歐美等先進(jìn)的電力系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的智能控制方面的發(fā)展較快，在中國(guó)處于領(lǐng)先地位。運(yùn)用智能化變電所對(duì)設(shè)施進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，并對(duì)設(shè)施的壽命進(jìn)行了預(yù)估和維修。從實(shí)踐中可以看到，項(xiàng)目的執(zhí)行是非常有效的。日本的“智慧電力網(wǎng)”是以日本的經(jīng)貿(mào)部為主導(dǎo)，以產(chǎn)、政、科研為主要內(nèi)容的“三位一體”戰(zhàn)略為主導(dǎo)的。此外，日本許多著名的電力裝備廠商也紛紛加入了智能電力系統(tǒng)的開發(fā)中，帶動(dòng)了該產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。在廣域通訊，儲(chǔ)能領(lǐng)域的電池優(yōu)化控制，電力分配等方面具有國(guó)際先進(jìn)的技術(shù)含量。在智能配電，快速充電，以及在電動(dòng)車方面的應(yīng)用。對(duì)“智能變電站”這一理念的正確認(rèn)識(shí)與正確運(yùn)用，中、歐兩國(guó)之間有很大的分歧。IEC61850是歐洲最先對(duì)其進(jìn)行了使用與學(xué)習(xí)的，基于該規(guī)范，我們制定了一套基于IEC61850的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》。中國(guó)與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在電力系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域及基礎(chǔ)條件等方面存在著較大的差別，其發(fā)展?fàn)顩r及研究側(cè)重點(diǎn)各有不同，但總體上都是以提升裝備的智能化為主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。中歐國(guó)家智能化變電所開發(fā)的詳細(xì)對(duì)比狀況。2電氣二次部分設(shè)計(jì)2.1智能變電站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)智能變電站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)依照IEC61850來(lái)構(gòu)建，以工作內(nèi)容和設(shè)備所處的位置為依據(jù)，將其結(jié)構(gòu)主要?jiǎng)澐譃槿龑泳W(wǎng)絡(luò)，也就是：站控層、間隔層和過(guò)程層。對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)信息的傳遞是通過(guò)層網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其中，站控層和中間層用來(lái)傳送信號(hào)，中間層用來(lái)傳送信號(hào)，中間層用來(lái)傳送信號(hào)。在智能化變電所的開發(fā)過(guò)程中，因其采用的技術(shù)規(guī)范和體系結(jié)構(gòu)等因素，使得其在邏輯接口方面存在著較大的差別。為此，本文根據(jù)IEC61850國(guó)際通用規(guī)范，對(duì)智能化變電站進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。該變電所的次級(jí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)為“三層雙網(wǎng)”。在下面的詳細(xì)描述中，顯示了該系統(tǒng)的流程圖。圖2.1變電站自動(dòng)化系統(tǒng)圖三個(gè)層次分別為：站控層、區(qū)間層和流程層。站控制層次的主要設(shè)施有：監(jiān)控主機(jī)，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)，數(shù)據(jù)服務(wù)器，綜合應(yīng)用服務(wù)器，操作員站，工程師站，PMU數(shù)據(jù)中心，調(diào)度控制終端等；隔離器中的裝置主要有：保護(hù)裝置，穩(wěn)定控制系統(tǒng)，以及其他；流程級(jí)設(shè)備由：智能化設(shè)備配件，智能化終端設(shè)備，集成單元組成。兩個(gè)網(wǎng)分別是：站控層和過(guò)程層，其中站控層由中間開關(guān)和中間開關(guān)組成。兩部開關(guān)用光導(dǎo)纖維連接，構(gòu)成相同的實(shí)體網(wǎng)絡(luò)。過(guò)程層：GOOSE與SV是過(guò)程層的主要組成.GOOSE是一種在中間層與工藝層間進(jìn)行狀態(tài)與控制信息交互的網(wǎng)絡(luò)。比如，220kv及更高的電壓級(jí)別，就必須配置兩套電網(wǎng)，而10kv的線路段則不必配置另外的工藝層電網(wǎng)。在該控制層的移動(dòng)管理系統(tǒng)中，發(fā)送“成功”信息。2.1.1過(guò)程層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案文中給出了110

kV園式變電所在流程級(jí)的四種方法。第一種方法是：將保護(hù)器的斷開與保護(hù)器的電流與電壓的收集，以一種“一點(diǎn)”的形式進(jìn)行連接，又稱光纖直接采，光纖直接跳。通過(guò)使用互聯(lián)網(wǎng)的方法來(lái)對(duì)側(cè)控制裝置等其他裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，比如SV網(wǎng)絡(luò)來(lái)收集當(dāng)前的電流、壓力樣本，GOOSE網(wǎng)絡(luò)來(lái)收集斷路器位置、低壓閉鎖等信號(hào)。在圖2.2中可以看到。圖2.2過(guò)程層設(shè)計(jì)方案一特點(diǎn)：該保護(hù)器采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式，具有較高的可靠性。將GOOSE消息與SV消息分成兩個(gè)不同的系統(tǒng)，使得該系統(tǒng)的消息傳輸更加高效穩(wěn)定。缺點(diǎn)：所需的光纖數(shù)量較多，有關(guān)的轉(zhuǎn)換裝置較多，投資較多，且不能實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)的共享。第二種方法是：將GOOSE和SV的數(shù)據(jù)集中在一個(gè)網(wǎng)中，不需要更多的單獨(dú)的網(wǎng)中。比如，開關(guān)位置，低壓閉鎖，測(cè)控設(shè)備所需要的數(shù)據(jù)，都是經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳送的。在圖2.3中可以看到。圖2.3過(guò)程層設(shè)計(jì)方案二特點(diǎn)：通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的光纜采集裝置電流、電壓數(shù)據(jù)采集和跳閘數(shù)據(jù)采集，具有較高的可靠性。將GOOSE與SV采集的數(shù)據(jù)共用在同一網(wǎng)中，可大幅降低開關(guān)次數(shù)。缺點(diǎn)：所需光纖數(shù)量多，造價(jià)高，且GOOSE與SV取樣同時(shí)采用，易造成傳輸時(shí)延，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定。圖2.4過(guò)程層設(shè)計(jì)方案三方法三：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行GOOSE數(shù)據(jù)的傳送，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行GOOSE數(shù)據(jù)的收集，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備跳閘和低壓阻塞等GOOSE數(shù)據(jù)的收集；通過(guò)光纖對(duì)保護(hù)器中的電流和電壓進(jìn)行了直接的采集。在圖2.4中可以看到。特點(diǎn)：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化的方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)諸如保護(hù)器短路等GOOSE數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送，極大地節(jié)省了光纖和有關(guān)的切換設(shè)備。缺陷：防護(hù)設(shè)備有很高的觸發(fā)時(shí)間。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，會(huì)造成數(shù)據(jù)的時(shí)滯和不穩(wěn)定。延誤脫扣的結(jié)果是很糟糕的。方法4：采用了GOOSE及SV取樣的方法，并采用了網(wǎng)絡(luò)化方式，將裝置的電流、壓力取樣及脫扣等數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，結(jié)果見圖2.5。圖2.5過(guò)程層設(shè)計(jì)方案四特點(diǎn)：直觀、節(jié)約資金、易于維修。缺點(diǎn)：取樣與脫扣需要較高的穩(wěn)定度。在實(shí)際應(yīng)用中，由于對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行抽樣，導(dǎo)致了電網(wǎng)的不穩(wěn)定、消息時(shí)滯和保護(hù)的停機(jī)或拒動(dòng)等問(wèn)題。在上述四種網(wǎng)絡(luò)連接的情況下，從安全和運(yùn)行的穩(wěn)定性角度來(lái)看，第二種方案更適用于該發(fā)電廠，也就是采用了受保護(hù)SV直接收集和GOOSE信號(hào)一對(duì)一連接的方法。通過(guò)這種直接挖礦和跳躍的方法，可以讓系統(tǒng)的工作狀態(tài)更為穩(wěn)定。2.1.2過(guò)程層的通信設(shè)計(jì)在業(yè)務(wù)過(guò)程中，采用了基于順序的邏輯，采用了虛擬局域網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)過(guò)程中的數(shù)據(jù)傳輸。在智能站場(chǎng)中，普遍采用了信息屏蔽和VLAN分區(qū)等技術(shù)，保證了流程級(jí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。移動(dòng)通信系統(tǒng)采用了各種技術(shù)方法。當(dāng)任何裝置發(fā)出訊息時(shí)，都需要偵測(cè)訊息網(wǎng)絡(luò)的忙碌與否。在兩個(gè)裝置之間，互相向?qū)Ψ絺魉拖⒌臅r(shí)候，如果他們?cè)诎l(fā)現(xiàn)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)忙碌的時(shí)候，他們就會(huì)把要傳送的消息反饋到該裝置，之后持續(xù)地對(duì)該裝置進(jìn)行探測(cè)，在該裝置處于忙碌狀態(tài)的時(shí)候，該裝置就會(huì)被傳送到該裝置上。在此模式下，在即時(shí)與不即時(shí)資訊同步傳送時(shí)，資訊網(wǎng)路將會(huì)互相侵占彼此的網(wǎng)絡(luò)資源。使用了一個(gè)private標(biāo)簽的private邏輯，使得更多的業(yè)務(wù)資源能夠被更多的關(guān)鍵信息所使用。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)各個(gè)終端對(duì)于實(shí)時(shí)的要求，IEC61850通過(guò)對(duì)SV、GOOSE等消息的篩選，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的實(shí)時(shí)消息傳遞。然而，隨著各裝置間數(shù)據(jù)的傳遞，數(shù)據(jù)的傳遞速度越來(lái)越快，一旦超出了系統(tǒng)的50%以上，數(shù)據(jù)的傳遞速度就會(huì)下降。提出了一種基于數(shù)據(jù)中心的虛擬局域網(wǎng)設(shè)計(jì)方法。采用這種方式，在流程級(jí)裝置數(shù)目眾多、體系結(jié)構(gòu)比較繁雜的情況下，將彼此間進(jìn)行信息交換的裝置分割到相同的局域網(wǎng)內(nèi)，保證了各局域網(wǎng)的穩(wěn)定性。虛擬局域網(wǎng)能分辨出哪些是資料存在的網(wǎng)絡(luò)。將具有網(wǎng)絡(luò)特征的信息傳送到交換器，使其僅對(duì)具有網(wǎng)絡(luò)特征的信息進(jìn)行辨識(shí)，從而極大地降低了由交換器進(jìn)行交換的信息量。在圖2.6中顯示了presentation標(biāo)記信息。圖2.6信息結(jié)構(gòu)標(biāo)示如果要在多個(gè)裝置間傳送資料，而非一一傳送，則采用傳送/傳送方式。由于SV消息和GOOSE消息對(duì)于延遲的需求比較高，因此一般都是使用該方法，并給出了兩個(gè)方法來(lái)完成多終端的互動(dòng)。1）VLAN多設(shè)備交互邏輯VLAN模式的一個(gè)主要的邏輯就是在消息可以被順利地傳送給它之前，如果消息的發(fā)送者和消息的接收者都擁有同一個(gè)VID，那么就像在圖2.7中看到的那樣。圖2.7VLAN交互連接圖2）MAC多設(shè)備交互信息源篩選邏輯在一個(gè)開關(guān)從多個(gè)源中收到了一個(gè)消息，然后將它傳送到一個(gè)結(jié)點(diǎn)的時(shí)候，由于在傳送方中沒(méi)有相應(yīng)的消息源識(shí)別出其他消息源的消息，所以無(wú)法被接受和使用。3）對(duì)信息交換設(shè)備進(jìn)行VLAN劃分VLAN技術(shù)建立在對(duì)一個(gè)地區(qū)進(jìn)行分區(qū)的理論和方法上，即把某一地區(qū)按某種規(guī)律進(jìn)行分區(qū)，從而形成若干地區(qū)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)和信息，必須在一定的分區(qū)范圍之內(nèi)進(jìn)行傳送，而網(wǎng)絡(luò)中不允許其他分區(qū)的數(shù)據(jù)和信息。這樣，劃分一個(gè)網(wǎng)域，就能明顯地防止在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)大量的資訊。2.2110kV線路保護(hù)設(shè)計(jì)2.2.1110kV線路保護(hù)配置110kV輸電線路上的光導(dǎo)纖維電流保護(hù)器的差分電路是這樣設(shè)計(jì)的。（1）配有光導(dǎo)纖維差分保護(hù)裝置，可迅速解決線路上各種問(wèn)題；（2）設(shè)計(jì)了三級(jí)間隔、三級(jí)間隔的過(guò)流保護(hù)，并帶有檢查模式、點(diǎn)到點(diǎn)取樣、點(diǎn)到點(diǎn)跳車等多種類型的開關(guān)。2.2.2110kV線路保護(hù)設(shè)備配置方案1.二次設(shè)備配置（1）110kV線路測(cè)控、保護(hù)110線路采用南瑞公司生產(chǎn)的NSR-305TX系列產(chǎn)品，并配備了一組集監(jiān)控和防護(hù)于一身的整合式設(shè)備。（2）110kV線路合并單元、智能終端與主變電設(shè)備共用一組：配置一組智能接線端，一組集成設(shè)備，分別為NSR-387B、NSR-386AG。①過(guò)程層交換機(jī)南瑞繼電器公司提供的EPS6028E型交換機(jī)，主要是為了實(shí)現(xiàn)與變電站內(nèi)部的各種智能化裝置之間的信息交流及數(shù)據(jù)的分享。②關(guān)口表本次測(cè)試的線路開關(guān)測(cè)試儀設(shè)在站點(diǎn)的電源入口。配置2只水門計(jì)，測(cè)量準(zhǔn)確度0.2s。從母線變頻器的智能型開關(guān)箱內(nèi)獲取AC電壓，并聯(lián)接到電度表的屏幕上。③組屏方案110

kV輸電線路的保護(hù)性測(cè)量和控制屏幕：配備NSR-305TX-FA-G國(guó)電南瑞公司的保護(hù)性測(cè)量和控制設(shè)備1套；以及EPS6028E-18SXST-4GSX-WV型網(wǎng)絡(luò)開關(guān)。④對(duì)時(shí)方式本發(fā)明的二次裝置采用的是電子端口B代碼的時(shí)間同步方法，并與一種與該裝置的同步裝置接口相連接的方法。2.交流電流、電壓設(shè)計(jì)（1）110kV間隔CT中各個(gè)繞組的分配該變壓器的測(cè)試用電流互感器為5套，5套都與110KV端的合成裝置相連。第一線圈對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行了保護(hù)，第二線圈對(duì)差動(dòng)元件進(jìn)行了保護(hù)，第三線圈對(duì)備用元件進(jìn)行了保護(hù)。第四套為對(duì)主變進(jìn)行測(cè)量和控制，未套為對(duì)主變進(jìn)行電力測(cè)量的電子儀表。（2）110kV線路交流電壓回路①?gòu)?10

kV母線變流器中獲取該計(jì)費(fèi)用電能表所用的電壓；②母線上的PT測(cè)量電壓經(jīng)次級(jí)線與母線合成部相連，然后經(jīng)光纜與主測(cè)量和控制屏幕上的共同測(cè)量和控制部相連。該站的線路保護(hù)實(shí)現(xiàn)方式見附圖2.8。圖2.8線路保護(hù)實(shí)施方案示意圖2.2.3110kV線路保護(hù)GOOSE/SV網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)110kV段的智能控制器，采用110kV的光纜，對(duì)測(cè)量屏幕及工藝層的切換進(jìn)行了防護(hù)，其中直采、直跳及網(wǎng)采用三種模式的防護(hù)，見附圖2.9，其主要內(nèi)容為：（1）線路保護(hù)直采①將SV電壓取樣，通過(guò)對(duì)保護(hù)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的保護(hù)電路進(jìn)行取樣，將其輸入到連線設(shè)備；②通過(guò)母線合成裝置，可以得到保護(hù)的點(diǎn)到點(diǎn)的SV信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的保護(hù)。（2）線路保護(hù)直跳保護(hù)裝置跳閘，重合閘命令通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖直接傳遞給線路智能終端。（3）110kV線路測(cè)控裝置網(wǎng)采①將110

kV線測(cè)控制設(shè)備的電流和電壓取樣，經(jīng)合成單元傳送至過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)以完成網(wǎng)絡(luò)取樣，將諸如設(shè)備故障、網(wǎng)絡(luò)傳送中斷、錯(cuò)誤取樣等遠(yuǎn)程信號(hào)GOOSE的數(shù)據(jù)，經(jīng)該智能終端傳送至過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)，然后被該線測(cè)控制設(shè)備網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)掘；②將110

kV線測(cè)控制設(shè)備的GOOSE數(shù)據(jù)，如開關(guān)位置，分閘位置，接地位置，遙信，閉鎖重合閘，直流測(cè)量等，通過(guò)該數(shù)據(jù)，通過(guò)該數(shù)據(jù)，將110kV線測(cè)控制設(shè)備的GOOSE數(shù)據(jù)，通過(guò)該數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆撨^(guò)程層，并通過(guò)該數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆摂?shù)據(jù)中。③所測(cè)量的電壓經(jīng)由組合單元傳輸至由所述測(cè)量控制設(shè)備所獲得的過(guò)程層的網(wǎng)絡(luò)；④利用所述的測(cè)控設(shè)備網(wǎng)，采集所述的開關(guān)控制、所述的分離控制和所述的組合和所述的機(jī)器復(fù)位的GOOSE數(shù)據(jù)。圖2.9110kV線路二次信息邏輯圖2.3110kV公用設(shè)備設(shè)計(jì)2.3.1110kV公用設(shè)備配置方案1.二次設(shè)備配置(1)在110

kV的I組和II組中分別設(shè)置3個(gè)常用的變流器和模擬器。(2)每個(gè)110

kv二級(jí)母線配置一個(gè)總電源裝置一個(gè)，一個(gè)智能端子一個(gè)，其中所用的是NSR-386BG,NSR385B。(3)采用國(guó)電南瑞電力公司NSR-383T型的電力測(cè)量用電并聯(lián)用用電裝置，完成了該裝置的并聯(lián)用。(4)一種由GOOSE網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的變電所對(duì)變電所進(jìn)行的工藝級(jí)開關(guān)設(shè)備進(jìn)行了保護(hù)。(5)公用測(cè)控屏幕上，將全站保護(hù)、測(cè)控設(shè)備和站控層網(wǎng)絡(luò)分析裝置的停電報(bào)警、設(shè)備報(bào)警、故障報(bào)警等全部報(bào)警信息全部展示出來(lái)。（a）（b）圖2.10設(shè)備告警信息（6）時(shí)間同步原則采用電路接口B碼時(shí)序的同步方法，并與同步時(shí)鐘裝置相連接。2.組屏方案(1)將NSR-386BG型號(hào)的合成單元、NSR-385B型號(hào)的智能終端、NSR-383T型號(hào)的測(cè)量壓力并聯(lián)機(jī)設(shè)在110kV母線設(shè)備智能控制柜中。(2)110

kV公共測(cè)量控制設(shè)備（1）的組網(wǎng)：設(shè)置NSR-3500DD2B公共儀器+NSR-3500DD2B總線路公共儀器。2.3.2公用設(shè)備二次系統(tǒng)GOOSE/SV網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)1.公用裝置二次系統(tǒng)信息具體如下：①將來(lái)自并聯(lián)裝置的遠(yuǎn)距離GOOSE信息，如：背景所收集的設(shè)備異常信息，并聯(lián)異常信息，網(wǎng)絡(luò)故障信息，采樣異常信息，如：SV信息，設(shè)備異常信息，并聯(lián)異常信息，網(wǎng)絡(luò)故障信息，采樣異常信息等，從并聯(lián)裝置發(fā)出，并經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收集。②母線的智能終端將母線測(cè)量控制設(shè)備所收集到的刀閘、地閘、位置、分閘位置遙信和直流測(cè)量值等GOOSE數(shù)據(jù)，經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行收集。2.時(shí)鐘計(jì)時(shí)器的電源由DC分配屏幕提供，其部分的AC電流由鄰近的時(shí)鐘計(jì)時(shí)器的電源引至，并連接到一個(gè)房間的時(shí)鐘計(jì)時(shí)器上。2.4交直流一體化電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)變電站直流、交流系統(tǒng)由站內(nèi)交流系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、交流不間斷系統(tǒng)（UPS）、直流變電系統(tǒng)（DC/DC）等設(shè)備構(gòu)成，并配備有狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和備用電池組。變電站交直流集成系統(tǒng)的構(gòu)造具體表現(xiàn)在了圖2.11中。圖2.11一體化電源示意圖2.4.1直流電源這一部分的重點(diǎn)是對(duì)蓄電池的型號(hào)的選取、在設(shè)計(jì)中需要裝配的數(shù)量、裝配的地點(diǎn)以及電源的配置等進(jìn)行了詳細(xì)的分析。該站的DC負(fù)載情況如圖2-1所示。表2-1直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)列表（1）計(jì)算電池的數(shù)量，公式為：（2-1）公式里，Un為直流母線額定電壓，為220V，當(dāng)電池組運(yùn)行時(shí)的充電方式為浮充，浮充電壓用Uf表示，為2.23V，將其代入公式（2-1）算出結(jié)果n=103.6臺(tái)，則取整數(shù)，n=104臺(tái)。電池組的型號(hào)的選擇，下式為終止放電電壓計(jì)算公式：（2-2）將數(shù)據(jù)代入公式（3-2）計(jì)算結(jié)果Ujn=1.79V，變電所配備蓄電池104節(jié)，每節(jié)電壓為2V（貧液）。電池組容量的選擇，持續(xù)到第n個(gè)階段，電池容量Ccn計(jì)算公式為：（2-3）公式中：Kk為可靠系數(shù)，在此處選1.4；Kc1為容量換算系數(shù)，取0.688，I1=65.22；Kc2為換算容量系數(shù)，取0.856，I2=54.73，將數(shù)據(jù)代入到公式里（2-3）算出結(jié)果Ccn=115.56Ah。從圖2-1可以看出，在開關(guān)跳閘時(shí)，DC系統(tǒng)最大沖擊負(fù)荷為10.5

A，一般的鉛酸蓄電池不能達(dá)到這樣的需求，所以使用一套200AhGF-M200閥控密封。在鉛酸電池組中，與之相匹配的是，選擇一套DCXJ-552電池組狀態(tài)控制單元模塊，它可以被用來(lái)檢測(cè)電池單體電壓或電池組電壓等運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。此外，還設(shè)有一條溫升補(bǔ)償線路，以確保該線路的平穩(wěn)、持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。該變電所設(shè)置在二次裝置室，并設(shè)有二臺(tái)電池柜。（2）充電模塊的選擇①首先計(jì)算充電模塊的額定電壓，用Ur表示，用公式計(jì)算為：（2-4）在公式里，Ucm為充電后期電池組單節(jié)電壓，本設(shè)計(jì)中電池型號(hào)為鉛酸蓄型，電壓取2.4V，將數(shù)值代入式（2-4）計(jì)算結(jié)果Ur=249.6V。②充電模塊的輸出電流用Ir表示，公式為：（2-5）當(dāng)采用平均充電方式時(shí)，充電電流達(dá)到最大。公式里，10小時(shí)放電率電流用I10表示，本設(shè)計(jì)中I10=200Ah10h=20A，常規(guī)負(fù)荷電流Ijc=20.63A，由公式（2-5）計(jì)算出Ir=40.63～45.63A。③充電模塊的臺(tái)數(shù)選擇計(jì)算充電機(jī)總數(shù)nt，利用公式：（2-6）為變電所單獨(dú)的充電裝置進(jìn)行了開發(fā)。若電池組數(shù)目不足6組，則電池組數(shù)目以N+1為基礎(chǔ)進(jìn)行分配。在這個(gè)公式中，每臺(tái)充電器的輸出電流Ime按照20

A來(lái)進(jìn)行計(jì)算，n=3.315~3.563

Ah按照式（2-6）來(lái)進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果是要比計(jì)算值更大的最小整數(shù)，因此，每套都要有4個(gè)20ATH230D20NZ充電器，一個(gè)充電柜被設(shè)置在公眾二次機(jī)房中。（3）直流系統(tǒng)的連接設(shè)計(jì)該方案采用單一母線的方式，在一段的控制母線中，利用系統(tǒng)狀況監(jiān)視設(shè)備及隔離監(jiān)視設(shè)備，27個(gè)(ZK102-ZK125,ZK128,ZK129,ZK130)DC電源出口(ZK126)1條（ZK127）通訊設(shè)備饋線（ZK131）電源DCU配柜段饋線充電器由一段的母聯(lián)式開關(guān)與一條控制母線相連。利用系統(tǒng)的狀況監(jiān)控設(shè)備和隔離監(jiān)控設(shè)備，將27路(ZK202-ZK225、ZK228、ZK229、ZK230)DC出線口、1路(ZK226)AC不中斷電力系統(tǒng)饋線、1路(ZK227)DC配電柜式二段式給料設(shè)備進(jìn)行分配。2.4.2不間斷電源（UPS）設(shè)計(jì)不間斷電源裝置的型號(hào)及配置，表2-2列舉了UPS系統(tǒng)的負(fù)荷情況。UPS裝置容量SC的計(jì)算按公式2-7：（2-7）公式里，不間斷電源系統(tǒng)的負(fù)載P∑=3.0kW，依照有關(guān)規(guī)范系統(tǒng)的負(fù)載量應(yīng)為設(shè)計(jì)容量的60%，可靠性系數(shù)Krel考慮各種環(huán)境因素補(bǔ)償，依照規(guī)范選擇1.35，功率因數(shù)cosφ=0.9，將數(shù)據(jù)代到（2-7）中計(jì)算結(jié)果得SC=7.5kVA。表2.2單套UPS負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表（單位：W）在該智能變電站中，設(shè)置了一套交流不中斷電源，其出線電壓為220

VAC，其電容為110kVATD5310E-W，未另設(shè)電池組。在DC室設(shè)置UPS控制箱。在所使用的變電所的AC輸出發(fā)生了錯(cuò)誤或者是在該變電所的整流器不工作的情況下，該直流的輸入就會(huì)立刻被轉(zhuǎn)換到一個(gè)電池組中，從而給該變電所的主要的交流負(fù)荷，不中斷的電力供應(yīng)。2.4.3通信電源DC/DC在變電所里，所有的通訊設(shè)備都需要用到整個(gè)變電所的電力供應(yīng)，也就是220

kV的DC電力通過(guò)饋線柜向開關(guān)輸送到DC/DC轉(zhuǎn)換器，48V的DC/DC-DC-DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，一共給出20個(gè)DC供電通道，包括12個(gè)32

A的DC功率的DC功率分配組件，8個(gè)64

A的DC電源。另外，還準(zhǔn)備了一個(gè)備有90A（330

A）的通信供電設(shè)備。在第二層的保護(hù)室內(nèi)設(shè)置通信功率箱。2.4.4交流電源考慮到該變電所要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的容量擴(kuò)展，因此，該變電所的接線形式為一母線，其AC輸出回路為60個(gè)左右。其中，從一節(jié)母線供給33個(gè)AC功率，1個(gè)AC輸出向不中斷電源系統(tǒng)提供電力，1個(gè)AC輸出向充電系統(tǒng)提供電力。2節(jié)匯流排出32個(gè)電源，一個(gè)是UPS的旁通進(jìn)口，一個(gè)是充電的，一個(gè)是緊急的燈光的。2#號(hào)所用的變頻器擔(dān)負(fù)著整個(gè)變電所的AC負(fù)載.2.5其他二次部分設(shè)計(jì)2.5.1全站時(shí)間同步系統(tǒng)由于二次側(cè)的安全可靠，對(duì)各類保護(hù)性、測(cè)控裝置的動(dòng)作、測(cè)量結(jié)果和動(dòng)作的準(zhǔn)確性等都有一定的控制指標(biāo)，因此對(duì)該控制體系的時(shí)序進(jìn)行了嚴(yán)格的控制。在綜合自動(dòng)化變電站中，常規(guī)的互感器傳送模擬量的延時(shí)時(shí)間非常短暫，不會(huì)對(duì)保護(hù)裝置產(chǎn)生任何的作用，但是，在將模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量之后，就會(huì)產(chǎn)生一些信息的延遲。時(shí)間到了。在智能化變電所中，其資料應(yīng)具備可辨識(shí)的時(shí)標(biāo)。在智能化變電所中，各裝置的時(shí)序指標(biāo)均符合統(tǒng)一規(guī)范，并根據(jù)各保護(hù)器跳閘和開關(guān)分合閘的時(shí)刻，對(duì)電網(wǎng)瞬態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。所述的同步時(shí)鐘圖案是這樣的：（1）衛(wèi)星同步時(shí)鐘在電網(wǎng)中，GPS與北斗兩種主要的時(shí)間同步方法被廣泛采用。GPS的一個(gè)重要特征就是它能夠通過(guò)使用GPS信號(hào)來(lái)完成對(duì)地球和地球的時(shí)間的實(shí)時(shí)同步。此外，GPS還配置有外延裝置以適應(yīng)各類儀器對(duì)時(shí)鐘的需求，使得時(shí)鐘編碼類型更為豐富，例如IRIG-B、數(shù)字脈沖和串行時(shí)鐘等。《北斗星》的時(shí)鐘同步也是利用了人造衛(wèi)星時(shí)鐘的方法。區(qū)別就在于，這臺(tái)設(shè)備采用了我們國(guó)家自主研發(fā)的“北斗星”，而且定位的準(zhǔn)確度非常高。它與現(xiàn)有的GPS定位技術(shù)在原理上是一樣的，但是它具有雙向和大范圍的兩種定位方式。（2）網(wǎng)絡(luò)同步對(duì)時(shí)NTP（NetworkTime

Protocol，簡(jiǎn)稱NTP）是一種在互聯(lián)網(wǎng)上得到了大量使用的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送協(xié)定。該系統(tǒng)的同步時(shí)鐘算法較為繁瑣，且其同步精度可達(dá)1-50毫秒。在IEC

61850中，SNTP（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)定）被稱作是同步時(shí)間協(xié)定。SNTP是對(duì)NTP的一種改良，在精簡(jiǎn)的網(wǎng)絡(luò)中得到了大量的使用。2.5.2故障錄波及網(wǎng)絡(luò)記錄分析裝置(1)該智能化變電所配備的是南瑞公司生產(chǎn)的DPR-343型的故障記錄儀，主要是為了對(duì)該裝置的故障情況進(jìn)行波形的采集和采集。為繼電保護(hù)工作人員提供了在發(fā)生系統(tǒng)失效時(shí)，對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行操作的依據(jù)。通過(guò)將光纜與開關(guān)相連，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。并與中心開關(guān)相連，以此方法與地測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行交流。（2）組屏方案網(wǎng)絡(luò)記錄分析及故障錄波組1個(gè)機(jī)柜：1臺(tái)HP監(jiān)視器+1臺(tái)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)督記錄裝置+1臺(tái)數(shù)據(jù)檢測(cè)記錄裝置+1個(gè)故障波形管理模塊+1個(gè)網(wǎng)絡(luò)分析模塊，它們被放置在二次保護(hù)設(shè)備室中。具體情況見圖2.12。圖2.12故障錄波組一面柜2.6本章小結(jié)本章對(duì)“三層兩網(wǎng)”的架構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并對(duì)GOOSE/SV各層之間的數(shù)據(jù)交換進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和研究；其次，針對(duì)所選擇的變電所，對(duì)所選擇的變電所所對(duì)應(yīng)的不同電壓水平的線路保護(hù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并對(duì)所選擇的主變電所對(duì)應(yīng)的主變電所進(jìn)行了相應(yīng)的裝置選擇，使得所選擇的裝置完全符合所選擇的裝置的要求；接著列舉了變電站中AC供電的供電方式，給出了AC供電方式及AC供電方式的具體分析。功率大，UPS不中斷供電等；文章還介紹了一種簡(jiǎn)單的光纜防護(hù)裝置及測(cè)控裝置的改進(jìn)方案。而在智能化的變電所中，大量的數(shù)據(jù)通過(guò)光纖傳送。在發(fā)生了裝置操作的不正常情況下，不能按照一般的方式來(lái)處理，不能對(duì)其二次線路進(jìn)行檢測(cè)。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)二次電路的直觀顯示，便于維護(hù)工作。

3基于SCD文件的虛端子連接檢測(cè)成果以光纖作為輸入輸出設(shè)備間的通訊紐帶，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化變電站的智能化。智慧站臺(tái)與常規(guī)站臺(tái)有很大的區(qū)別。由于只需少數(shù)光纖就能傳送海量的取樣和數(shù)據(jù)，因此，每個(gè)光纖所傳送的數(shù)據(jù)量相對(duì)較大。二次線路的布線相對(duì)于常規(guī)的變電所來(lái)說(shuō)是一個(gè)很難處理的問(wèn)題。由于其直觀性，使得操作人員的工作變得抽象和復(fù)雜。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合二次網(wǎng)的特點(diǎn)，提出了二次網(wǎng)中“虛構(gòu)端子排”這一新的設(shè)計(jì)思想。SV及GOOSE兩種數(shù)據(jù)流程的展示與常規(guī)的變電所監(jiān)控與保護(hù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)終端相同，更加詳細(xì)，更加直觀。3.1SCD配置文件的虛回路展示3.1.1二次回路可視化分層展示第二回路為每個(gè)光纖電纜的第二回路，它包括GOOSE和SV兩個(gè)信息流?！疤撾娐贰笔且环N將已設(shè)定好的功能說(shuō)明文檔直接用畫面展示的方法，在不增加任何附加處理的情況下，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)動(dòng)態(tài)的鏈接。第一個(gè)層次：變電所控制系統(tǒng)的組成；第二級(jí)柵格：每輛汽車的柵格層次；第三級(jí)的電力系統(tǒng)：整個(gè)二次電路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，舉例說(shuō)明110kv的電力系統(tǒng)，見附圖3.1；圖3.1110kV線路間隔二次回路示意圖第四層網(wǎng)格：所有設(shè)備的虛擬回路展示，如圖3.2所示。圖3.2線路保護(hù)裝置虛回路展示根據(jù)IEC61850的國(guó)際規(guī)范，提出了一種以GOOSE、SV為基礎(chǔ)的、以SV為核心的、以網(wǎng)絡(luò)通訊標(biāo)識(shí)為唯一、可辨識(shí)的通訊標(biāo)識(shí)。在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于SCL的變電所功能模塊的技術(shù)方案。將全變電所的數(shù)據(jù)以容量說(shuō)明文件形式保存。通過(guò)SCD讀出程序，可直接向設(shè)備使用者顯示智能變電站一次、二次設(shè)備的組態(tài)及GOOSE、SV的全流程。其中，SCD系統(tǒng)中的文件處理接口與檢查接口分別顯示在下面的圖表中。圖3.3變電站SCD文件操作界面圖3.4SCD文件規(guī)范化校驗(yàn)3.1.2SCD配置文件解讀使用武漢凱默公司的KMS9000測(cè)試機(jī)作為智能化變電所SCD概要的閱讀器，該測(cè)試機(jī)可直接顯示出智能化變電所次級(jí)網(wǎng)，并可將次級(jí)網(wǎng)中次級(jí)網(wǎng)的數(shù)據(jù)流程可視化和具體化。該程序還提供了脫機(jī)功能。在KMS9000中，把這個(gè)變電所的SCD文件輸入到一個(gè)軟件中，可以看到二次裝置的相關(guān)邏輯以及SV,GOOSE等的傳遞流程，見圖3.5。圖3.5主變測(cè)控裝置關(guān)聯(lián)圖在程序菜單中，有SMV發(fā)送/接收、GOOSE發(fā)送/接收選項(xiàng)、相關(guān)詳細(xì)控制模塊列表、映射通道列表和虛擬終端列表。這些列表可以為繼電保護(hù)調(diào)試人員檢查、試驗(yàn)二次設(shè)備或檢查虛擬終端線路的設(shè)置是否正確，從而可以用來(lái)直觀、精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。另外，還可以從Keimer測(cè)試器中得到一個(gè)虛擬端的清單，以便維護(hù)和維護(hù)工作。在圖3.6中可以看到。圖3.6SCD文件比對(duì)界面3.1.3SCD配置文件調(diào)試流程首先，裝備廠商必須制定完整的全廠產(chǎn)能說(shuō)明。在此，虛端接入與常規(guī)的二次接入線路是一樣的。在圖3.7中顯示了整個(gè)測(cè)試過(guò)程。文字組態(tài)開發(fā)人員利用SCL語(yǔ)言開發(fā)了一種可以對(duì)保護(hù)裝置能力進(jìn)行表示的ICD文字，它可以對(duì)智能變電站的所有保護(hù)裝置IED及其他二次設(shè)備的能力表示文字展開一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)范，之后，按照一定的標(biāo)準(zhǔn)，在SCD文件中對(duì)其進(jìn)行配置，利用能力描述文件的組態(tài)軟件，得出了智慧站的工程配置文件CID，之后，在每一段的IED文件中，建立一個(gè)虛擬終端，并對(duì)其進(jìn)行配置，開發(fā)使其具備與GOOSE、SV信息流交換互動(dòng)的功能，使其可以實(shí)現(xiàn)與GOOSE、SV信息流的可視化。通常的項(xiàng)目檔案的組態(tài)關(guān)聯(lián)顯示在圖3.8中。圖3.7本站配置過(guò)程簡(jiǎn)圖圖3.8各文件關(guān)系示意圖3.2虛端子連接實(shí)例3.2.1虛端子邏輯連接表解讀“虛擬終端”邏輯鏈路是在智能化變電所輔助裝置上進(jìn)行的數(shù)字邏輯聯(lián)結(jié)，通常有直接光纜和網(wǎng)絡(luò)光纜兩種方式。利用SCD讀檔的方法，可以方便、快捷地從次級(jí)網(wǎng)中獲取“虛擬終端”的聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)。在該虛擬端的邏輯聯(lián)結(jié)表中，SV、GOOSE等數(shù)據(jù)的聯(lián)結(jié)方式與在綜合變電所的保護(hù)屏幕上所顯示的聯(lián)結(jié)方式基本一致。各間隔裝置的GOOSE開關(guān)量輸入、SV采樣開關(guān)量輸入、GOOSE開關(guān)量輸出、SV采樣開關(guān)量輸出以及SV采樣開關(guān)量輸出的數(shù)據(jù)必須進(jìn)行規(guī)范化，以代表各層之間、網(wǎng)絡(luò)之間以及它們的連接。二次"數(shù)碼虛繼電器"資料。在這種智能化的變電所中，各個(gè)區(qū)間裝置的資料比較多，文章的空間也就不多了。本文以變壓器測(cè)量控制保護(hù)裝置、變壓器智能終端及合成裝置作為實(shí)例，給出了它們的GOOSE數(shù)據(jù)的一個(gè)虛擬終端表格，通過(guò)該表格可以直觀地顯示各個(gè)裝置的內(nèi)在聯(lián)系。本文介紹了110

kV開發(fā)區(qū)變電所二次網(wǎng)絡(luò)中的一種新型的虛擬終端機(jī)。3.2.2主變主保護(hù)裝置虛端子邏輯連接在變電所的變電所中，變電所的電壓采集數(shù)據(jù)是與變電所的電壓采集數(shù)據(jù)相連的。其主要功能是將變壓器各邊合成裝置的電流和電壓采樣值傳輸?shù)礁鞅Ｗo(hù)和控制設(shè)備。以110

kV的變壓器為例子，給出了在110kV的變電所中，在此基礎(chǔ)上給出了一個(gè)SV取樣虛端的邏輯圖。表3.12#主變保護(hù)裝置與合智一體之間的SV虛端子聯(lián)系從表格中可見，所述的變壓器保護(hù)設(shè)備的SV采樣input_2

SV采樣input_7與所述的線融合設(shè)備的SV采樣output_11

SV采樣output_16相對(duì)應(yīng)。在這些信息當(dāng)中，第30,32,34個(gè)信息是A,B,C三相的保護(hù)電流，這些信息是從線結(jié)合單元中產(chǎn)生的，然后經(jīng)過(guò)光纜的直接獲取和傳輸?shù)阶儔浩鞯谋Ｗo(hù)設(shè)備。從而獲得了用以參加該保護(hù)設(shè)備的操作的變壓器110

kV端的電流。3.2.3主變后備保護(hù)裝置虛端子邏輯連接表變電站的高電壓側(cè)備用保護(hù)系統(tǒng)和智能終端有數(shù)據(jù)交流，GOOSE數(shù)據(jù)是由數(shù)據(jù)收集來(lái)傳輸?shù)?。以電力系統(tǒng)中的備用保護(hù)為例子，列出了從備用保護(hù)到智能終端的GOOSE數(shù)據(jù)的邏輯聯(lián)系，如下圖3.2所示。表3.22#主變后備保護(hù)與智能終端之間的GOOSE虛端子聯(lián)系用表3.2中的數(shù)據(jù)作為例子，說(shuō)明了在一條光纜上，與一條光纜相連的是一臺(tái)用于變壓器備用保護(hù)的高電壓端開關(guān)。3.2.4可視化二次回路的優(yōu)勢(shì)相對(duì)于常規(guī)的變電所而言，可視化二次回路在建設(shè)、調(diào)試和運(yùn)行中都有著不可替代的優(yōu)點(diǎn)。比如，在常規(guī)的變電所中，控制盒與開關(guān)柜之間是用一根纜線相連，用來(lái)傳送開關(guān)命令及開關(guān)容量。在工程實(shí)施過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生線路連接不當(dāng)或電線芯子破裂等情況，使運(yùn)行線路失靈，使切換裝置失去了作用。這個(gè)時(shí)候，就得讓工程師們耗費(fèi)很多的心神來(lái)查看每個(gè)導(dǎo)線的連接狀況，非常耗時(shí)耗力。與之比較，在智能化的變電所中，次級(jí)電路更具視覺(jué)效果。技師只要在程序中開啟SCD檔案，便可看到各裝置的邏輯聯(lián)結(jié)，其工作效能可大幅提升。與常規(guī)的變電所一樣，用變電所收集到的電流環(huán)，經(jīng)線纜傳送到繼電器。而且，在傳送的時(shí)候，還會(huì)有很多個(gè)站。如果在接線端子螺釘?shù)袈浠蛘呤窃谶B接件斷裂的時(shí)候，電流回路就會(huì)被關(guān)閉，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)開路現(xiàn)象，從而產(chǎn)生高壓，從而導(dǎo)致了對(duì)電纜和裝置的破壞，還會(huì)對(duì)人體造成一定的損害，這是非常嚴(yán)重的。將智能變電站二次回路進(jìn)行了視覺(jué)上的展示，通過(guò)SCD文件，我們可以很直接地看到回路的邏輯連接。該回路采用光導(dǎo)纖維將二次裝置與工藝裝置連接起來(lái)，避免了電流互感器的斷路。具有危險(xiǎn)性，確保人員及裝備的安全性。3.3本章小結(jié)在對(duì)一臺(tái)智能化變電所二次設(shè)備進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，采用SCD文檔對(duì)二次設(shè)備的虛環(huán)及虛端進(jìn)行了可視化處理。1)將凱默公司開發(fā)的用于SCD系統(tǒng)的KMS9000系統(tǒng)的主要功能模塊進(jìn)行了簡(jiǎn)單、直接的描述，并對(duì)該系統(tǒng)的開發(fā)與試驗(yàn)進(jìn)行了較為詳盡的描述。將智能變電站的SCD文件加載到KMS9000軟件中，再通過(guò)報(bào)告分析和閱讀功能，將智能變電站二次系統(tǒng)清晰、可視地呈現(xiàn)出來(lái)，從而對(duì)GOOSE的信息流動(dòng)和SV有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)。此外，還能夠?qū)⑷維CD文件的虛終端鏈路表，清楚地將每個(gè)設(shè)備之間的二次虛電路的邏輯鏈路展現(xiàn)出來(lái)，從而讓日后設(shè)備調(diào)試、試驗(yàn)、驗(yàn)收、維護(hù)等工作取得進(jìn)步，可以極大地提高項(xiàng)目進(jìn)度。2)二次數(shù)據(jù)的傳遞有兩種形式：一種是直接的，一種是網(wǎng)絡(luò)的，二次的虛擬端子連接組成了二次數(shù)據(jù)傳遞的邏輯連接。SCD概要可以用來(lái)檢驗(yàn)主回路的接線情況。比如，在主變合并單元、智能終端和保護(hù)裝置中，在SCD配置文件中的虛擬終端表格中，能夠看到兩個(gè)設(shè)備之間的邏輯線路連接，比如，變壓器合并單元的SV信息和