智能變電站基礎(chǔ)知識(shí)(GOOSE、SV介紹)

1、智能變電站基礎(chǔ)知識(shí),智能變電站簡(jiǎn)介,智能變電站與常規(guī)站的區(qū)別,智能變電站常用名詞解釋,目錄,智能變電站簡(jiǎn)介,智能變電站簡(jiǎn)介,智能變電站與常規(guī)站的區(qū)別,智能變電站常用名詞解釋,智能電網(wǎng),（1）智能電網(wǎng)包含發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度6大環(huán)節(jié) （2）智能變電站作為智能電網(wǎng)的重要節(jié)點(diǎn)，其概念派生于智能電網(wǎng),智能電網(wǎng)的內(nèi)涵,智能變電站發(fā)展,通信規(guī)約統(tǒng)一,高級(jí)應(yīng)用,智能一次設(shè)備,數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化,智能電網(wǎng),智能變電站的演變和組成,智能變電站的定義,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

2、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(xiàn)分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。,電子式互感器應(yīng)用,IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的頒布和實(shí)施,高速工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展,斷路器智能接口技術(shù)應(yīng)用,一次設(shè)備智能化及高級(jí)應(yīng)用要求,智能 變電站,網(wǎng)絡(luò)化,標(biāo)準(zhǔn)化,智能設(shè)備：先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保； 基本要求：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 基本功能：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)； 高級(jí)功能：支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線(xiàn)分析決策、協(xié)同互動(dòng)等,智能變電站關(guān)鍵點(diǎn),三層兩網(wǎng) 邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu) 站控層與過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立,智能變電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),信息分類(lèi)： 站控層/

3、間隔層MMS、GOOSE;過(guò)程層SV（目前220KV及以上等級(jí)采用常規(guī)接線(xiàn)模擬量電流電壓）、GOOSE;,智能變電站與常規(guī)站的區(qū)別,智能變電站簡(jiǎn)介,智能變電站與常規(guī)站區(qū)別,智能變電站常用名詞解釋,與常規(guī)站區(qū)別,IEC61850 規(guī)約帶來(lái)的變電站二次系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)的變化 （） 基本取消了硬接線(xiàn),所有的開(kāi)入、模擬量的采集均在就地完成，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約從網(wǎng)絡(luò)傳輸。 （） 所有的開(kāi)出控制也通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信完成。 （） 繼電保護(hù)的聯(lián)閉鎖以及控制的聯(lián)閉鎖也由網(wǎng)絡(luò)通信 （GOOSE 報(bào)文）完成，取消了傳統(tǒng)的二次繼電器邏輯接。 （） 數(shù)據(jù)的共享通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換完成。,與傳統(tǒng)變電站的比較,智能變電站常用名詞解釋

4、,智能變電站簡(jiǎn)介,智能變電站常用名詞解釋,智能變電站與常規(guī)站的區(qū)別,智能變電站常用名詞,ICD CID SCD SSD GOOSE SV,MMS MU 智能終端 過(guò)程層 虛端子 客戶(hù)端 電子式互感器,IED Intelligent Electronic Device 智能電子設(shè)備 ICD IED Capability Description IED能力描述文件 CID Configured IED Description IED實(shí)例配置文件 SCD Substation Configuration Description 全站系統(tǒng)配置文件 SSD System Specification De

5、scription 系統(tǒng)規(guī)格文件,幾個(gè)縮寫(xiě)區(qū)分,各文件之間的關(guān)系,什么是GOOSE? 面向通用對(duì)象的變電站事件( GOOSE-Generic Object Oriented Substation Event) 是IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)中用于滿(mǎn)足變電站自動(dòng)化系統(tǒng)快速報(bào)文需求的一種機(jī)制 GOOSE可以傳輸什么？ 可以傳輸開(kāi)入（智能終端的常規(guī)開(kāi)入等），開(kāi)出（跳閘，遙控，啟動(dòng)失靈，聯(lián)鎖，自檢信息等），實(shí)時(shí)性要求不高的模擬量（環(huán)境溫濕度，直流量） GOOSE傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類(lèi)型？ 常見(jiàn)傳輸布爾量，整型，浮點(diǎn)型，位串,GOOSE介紹,GOOSE發(fā)送機(jī)制,GOOSE采用多播方式傳送數(shù)據(jù) 以太網(wǎng)傳輸方式有：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、

6、廣播、多播 GOOSE采用連續(xù)多次傳送的方式實(shí)現(xiàn)可靠傳輸：T1=2ms T2=4ms T3=8ms T0=5s (默認(rèn)值，由SCD確定),感性認(rèn)識(shí)GOOSE（線(xiàn)路跳閘）,測(cè)試儀輸入,線(xiàn)路保護(hù)A,線(xiàn)路保護(hù)B,智能終端A,智能終端B,SV或模擬量輸入,1 仿真故障,2 跳閘,3 新位置,4 重合,5 新位置,電纜,開(kāi)關(guān),GOOSE,電纜,感性認(rèn)識(shí)GOOSE（母差跳閘）,測(cè)試儀輸入,線(xiàn)路保護(hù)A,線(xiàn)路保護(hù)B,智能終端A,智能終端B,SV輸入或模擬量,1 仿真故障,2 跳閘,3 新位置,電纜,開(kāi)關(guān),電纜,母差保護(hù)A,GOOSE,閉鎖重合,閉鎖重合,電纜,GOOSE報(bào)文,stNum: 范圍（1-42949

7、67295）狀態(tài)序號(hào)，狀態(tài)改變一次+1，溢出后從1開(kāi)始； sqNum: 范圍（0-4294967295）順序序號(hào)，初始值為1，狀態(tài)不變化時(shí)，每發(fā)送一次+1，溢出后從1開(kāi)始; 0專(zhuān)為stNum變化時(shí)首幀傳輸保留。 裝置重啟：stNum,sqNum都從1開(kāi)始。,注釋1：stNum,sqNum,什么是SMV? Sampled Measured Value 采樣測(cè)量值，也稱(chēng)為SV (Sampled Value),一種用于實(shí)時(shí)傳輸數(shù)字采樣信息的通信服務(wù) 從發(fā)展歷史來(lái)說(shuō)，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，

8、IEC60044-8,SMV介紹,IEC60044-8是國(guó)際電工委員會(huì)為電子式互感器專(zhuān)門(mén)制定的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖串行數(shù)據(jù)接口 采用IEC69870-5-1的FT3格式，故常稱(chēng)之為FT3格式 傳輸延時(shí)確定 可以采用再采樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)同步采樣 硬件和軟件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單 通道傳送瞬時(shí)標(biāo)幺值 早期固定12通道，后擴(kuò)展成22,IEC60044-8,IEC61850-9-2：是國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850-9-2：特定通信服務(wù)映射(SCSM) 中所定義的一種采樣值傳輸方式，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口 傳輸延時(shí)不確定 無(wú)法準(zhǔn)確采用再采樣技術(shù) 硬件軟件比較通用，但對(duì)交換機(jī)要求極高 硬件和軟件實(shí)現(xiàn)都將困難 不同間隔間數(shù)據(jù)到達(dá)

9、時(shí)間不確定，不利于母差、變壓器等保護(hù)的數(shù)據(jù)處理 通道傳送一次瞬時(shí)值,IEC61850-9-2,為了滿(mǎn)足變電站更加可靠的需求，合并單元不再依賴(lài)時(shí)鐘源進(jìn)行同步，國(guó)網(wǎng)公司在Q/GDW441-2010智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范定義了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)9-2的方式，具體技術(shù)要求如下： 合并單元應(yīng)輸出電子式互感器整體的采樣響應(yīng)延時(shí)，額定延時(shí)時(shí)間不大于2ms。 采樣值發(fā)送間隔離散值應(yīng)小于10S. 通道延時(shí)需要在采樣數(shù)據(jù)集中作為一路通道發(fā)送。,IEC61850-9-2（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）,二者的比較方式的優(yōu)缺點(diǎn),IEC 60044-8： 優(yōu)點(diǎn)：不依賴(lài)于外部同步時(shí)鐘，誰(shuí)用數(shù)據(jù)誰(shuí)同步 處理，可靠性高。 缺點(diǎn)：物理接口專(zhuān)用接口； 數(shù)據(jù)點(diǎn)

10、對(duì)點(diǎn)傳輸，接線(xiàn)較復(fù)雜。 IEC 61850-9-1/2： 優(yōu)點(diǎn)：物理接口標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口； 可以組網(wǎng)傳輸，利于數(shù)據(jù)共享； 缺點(diǎn)：依賴(lài)外部時(shí)鐘，時(shí)鐘丟失時(shí)影響二次設(shè)備 功能。（組網(wǎng)） 數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，接線(xiàn)較復(fù)雜（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）,MMS Manufacturing Message Specification MMS即制造報(bào)文規(guī)范 MMS規(guī)范了工業(yè)領(lǐng)域具有通信能力的智能傳感器、智能電子設(shè)備（IED）、智能控制設(shè)備的通信行為，使出自不同制造商的設(shè)備之間具有互操作性（Interoperation）。,MMS介紹,MU merging unit-合并單元 用以對(duì)來(lái)自二次轉(zhuǎn)換的電流和/或電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間相關(guān)組合的物

11、理單元。 電子式互感器合并單元 常規(guī)采樣合并單元,MU介紹,智能終端 smart terminal 一種智能組建。與一次設(shè)備采用電連接，與保護(hù)、測(cè)控等二次設(shè)備采用光纖連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備（如：斷路器、刀閘、主變壓器等）的測(cè)量、控制等功能。,智能終端介紹,智能變電站過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于常規(guī)變電站的二次電纜，各IED之間的信息通過(guò)報(bào)文交換，信息回路主要包括SV采樣、GO開(kāi)入和開(kāi)出。 從結(jié)構(gòu)上講，智能變電站可分為站控層設(shè)備、間隔層設(shè)備、過(guò)程層設(shè)備、站控層網(wǎng)絡(luò)和過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)，即“三層兩網(wǎng)”。間隔層設(shè)備跨兩個(gè)網(wǎng)絡(luò) 。 從功能實(shí)現(xiàn)上講，智能變電站可分為過(guò)程層（含設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)）和站控層。過(guò)程層面向一次設(shè)備，站控層面向運(yùn)行和繼保人員。,智能變電站過(guò)程層,過(guò)程層設(shè)備： 電子式互感器：實(shí)現(xiàn)采樣的數(shù)字化。 合并單元：實(shí)現(xiàn)采樣的共享化。 智能終端：實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)、刀閘開(kāi)入開(kāi)出命令和信號(hào)的數(shù)字化。,智能變電站過(guò)程層特點(diǎn),過(guò)程層設(shè)備可靠性要求： 過(guò)程層信息的傳輸要求準(zhǔn)確、可靠、快速?？煞譃閮煞N： SV：周期性采樣信號(hào)，要求保證傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和快速性。 GO：事件驅(qū)動(dòng)的開(kāi)入開(kāi)出信號(hào)。實(shí)時(shí)性和可靠性要求高。,智能變電站過(guò)程層特點(diǎn),智能變電站過(guò)程設(shè)備： 合并單元、智能終端和過(guò)程層交換機(jī)。,智能變電站過(guò)程層設(shè)備,MU,智能終端,交換機(jī),虛端子 virtual terminator 描述IED設(shè)備的GOO