数字化变电站的知识介绍南瑞继保.ppt

,The first level Text,The second level text,The third level text,第四级,第五级,heading,The first level Text,The second level text,The third level text,第四级,第五级,heading,数字化站与常规站的区别,站控层,网络层,间隔层,数字化站与常规站的区别,常规站：二次结构分为站控层、间隔层；数字化变电站分为过程层、间隔层、站控层。,常规站是站控层包括监控后台（嵌入五防系统）、工程师站、保护信息子站、运动设备，独立五防它们之间的规约是传统的通讯规约；数字化变电站是站控层设备同常规站，但是规约是,IEC61850,规约。,常规站是监控双网配置，网络采用星型结构；数字化变电站 是监控双网传输保护信息、测控采样信息、联闭锁,GOOSE,信息、顺控信息等，,GOOSE,双网配置，都使用,IEC61850,标准。,数字化站与常规站的区别,常规站是开关、刀闸、互感器、电抗器等不具备,61850,标准，互感器与测控装置、保护装置仍然采用传统电缆连接，开关、刀闸、变压器与测控装置、保护装置、操作箱仍然采用传统电缆连接；数字化变电站电子式互感器、智能化开关外，其他一次设备均采用传统设备，电子式互感器,(,传感模块,+,合并单元,),，智能化开关，通过光纤连接。,常规站是,GPS,设备具备,IRIG-B,、差分、报文等的对时，保证全站的二次设备具有统一绝对时间，对时网络是通过级连的方式实现；数字化变电站,GPS,设备具备,IRIG-B,，还有,SNTP,对时方式，,IEEE1588,，同时有,GPS,及北斗系统互为备用，保证对时的精度。对时网络是,IRIG-B,对时单独组网，主控室与各小室间采用光纤，,SNTP,对时网络可使用监控双网或保护信息网。,数字化变电站是指变电站自动化系统采用,IEC61850,国际标准，信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化。其基本特征为设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化,。,智能化一次设备,:,电子式互感器,、,智能化开关,等。,网络化二次设备,:,过程层,是一次设备与二次设备的结合部分,，包括,光电式互感器,、合并单元、智能终端,间隔层是由,保护装置、测控装置、故障录波装置以及其他智能设备,构成,、站控层包括,监控系统主机、操作员工作站、远动机、保护信息子站、维护工程师站,等,数字化变电站介绍,数字化变电站结构,IEC61850-9-1/9-2,电子互感器和,GOOSE,的变电站,GOOSE,的典型配置,110kVGOOSE,：,GOOSE,的典型配置,I,220kVGOOSE,：,数字化保护现状,常规站的电压电流的输入都是模拟量，开入、开出采用硬接点连接；数字化站有三种方式：,方式,1,：输入的电压、电流为模拟量，跳、合闸等状态量采用,OOSE,传递；,方式,2,：输入的电压、电流为数字量，开入、开出采用硬接点连接；,方式,3,：输入的电压、电流为数字量，跳、合闸等状态量采用,GOOSE,传递。,IEC61850标准是迄今为止最为完善的变电站自动化标准。,IEC61850,是一个网络和计算机技术高度发展的产物。嵌入式硬件技术、嵌入式操作系统技术的快速发展和广泛应用，为,IEC61850,在电力系统的应用创造了有利条件。是基于网络通信平台的变电站自动化系统唯一的国际标准。,IEC61850,规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设备的自描述特征和通用配置语言，使不同智能电气设备间的信息共享和互操作成为可能。不仅规范保护测控装置的模型和通信接口，而且还定义了电子式,CT,、,PT,、智能化开关等一次设备的模型和通信接口。,IEC61850,简介,IEC61850,解决的主要问题：,网络通信；变电站内信息共享和互操作；变电站的集成与工程实施,IEC61850,简介,IEC61850,简介,间隔层装置与变电站监控系统之间交换事件和状态数据,MMS,间隔层装置与远方保护交换数据,私有规约，未来发展也可用以太网方式借用,GOOSE,或,SMV,间隔内装置间交换数据,GOOSE,过程层与间隔层交换采样数据,SMV,过程层与间隔层交换控制和状态数据,GOOSE,IEC61850,简介,间隔层装置与变电站监控系统之间交换控制数据,MMS,间隔间交换快速数据,GOOSE,变电站层间交换数据,MMS,变电站与控制中心交换数据,不在标准范围，也有用户希望采用,61850,IEC61850,简介,遥信、开入等信号类数据的上送功能通过BRCB（有缓冲报告控制块）来实现，映射到MMS的读写和报告服务。通过有缓冲报告控制块，可以实现遥信和开入的变化上送、周期上送、总召、事件缓存。由于采用了多可视的实现方案，使得事件可以同时送到多个后台。,此外，单可视方式是可选的,。,MMS,实现：信号上送,IEC61850,简介,MMS,实现：测量上送,遥测、保护测量类数据的上送功能通过,URCB（无缓冲报告控制块）来实现，映射到MMS的读写,和报告服务。通过无缓冲报告控制块，可以实现遥测的变化上送、周期上送、总召。由于采用了多可视的实现方案，使得事件可以同时送到多个后台。,此外，单可视方式是可选的。,IEC61850,简介,MMS,实现：定值,定值功能通过定制控制块（,SGCB）来实现，映射到MMS的读写服务。通过定制控制块，可以实现,选择定值区进行召唤、修改、定制区切换。,IEC61850,简介,MMS,实现：遥控,遥控、遥调等控制功能通过,IEC61850的控制相关数据结构实现，映射到MMS的读写和报告服务。,IEC61850提供多种控制类型，PCS系列装置实现了增强型SBOw功能和直控功能，支持检同期、检无压、闭锁逻辑检查等功能。,IEC61850,简介,MMS,实现：故障报告,故障报告功能通过RDRE逻辑节点实现，映射到MMS的报告和文件操作服务。,录波文件产生时，RDRE下的RcdMade和FltNum通过报告上送到后台；后台以如下方式召唤故障报告：,IED名称_LD名称_故障序号_*.HDR（CFG、DAT）。,统一规范的故障报告采用,XML,格式存放在,HDR,文件中，内容如下：,IEC61850,简介,IEC61850,标准定义了其中两种抽象模型,采样值传输,（,SMV,）,模型,通用变电站事件,（,GOOSE,）,模型,SMV,模型应用于,采样值传输及相关服务,，而,GOOSE,模型则提供了,变电站事件（如命令、告警等）快速传输的机制,，可用于跳闸和故障录波启动等报文的传输。,智能化的一次设备,电子式互感器通常由,传感模块,和,合并单元,两部分构成，传感模块又称远端模块,安装在高压一次侧，负责采集、调理一次侧电压电流并转换成数字信号。合并单元安装在二次侧，负责对各相远端模块传来的信号做同步合并处理。,比较项目,常规互感器,电子式互感器,绝缘,复杂,绝缘简单,体积及重量,大、重,体积小、重量轻,CT,动态范围,范围小、有磁饱和,范围宽、无磁饱和,PT,谐振,易产生铁磁谐振,PT,无谐振现象,CT,二次输出,不能开路,可以开路,输出形式,模拟量输出,数字量输出,智能化的一次设备,有源电子式互感器 无源电子式互感器,按应用场合划分：,GIS,结构的电子互感器、,AIS,结构,(,独立式,),电子互感器、直流用电子式互感器，按是否供电分如下两种：,智能化的一次设备,OCT/OVT MU,AIS,GIS,远端模块和,MU,的连接,合并单元,合并单元：信号合并、数据同步、分配信号、供电,智能化的一次设备,智能就地柜备视图及正视图,智能就地柜,智能,就地,柜,功能强大，在传统的开关场的端子箱基础上，使用了新型温度控制，抗干扰技术、防潮，空气循环、防尘防水、除湿汇控柜的设计,，,温度,/,湿度的控制采用了温湿控制器处理；采用均匀放置来实现防潮的处理；其独特的外形及布局完成空气循环、抗干扰等,。,智能,就地,柜,箱体外壳由双层不锈钢板组成：可以防止阳光直接辐射箱体内部；外层喷塑，增强对阳光的反射；双层结构可以增加外壳的整体强度；夹层之间的空气，作为温度变化的缓冲,。,通风与对流设计,，,防尘防水设计,，,除湿处理,，,加热器的布局,，,强电磁干扰的处理，除了金属外壳双层设计，另接地铜牌接点选择、智能操作箱用二次电缆等及柜外壳等可靠接地,。,运行中的注意,数字化变电站站控层,/,间隔层装置与传统变电站一致，符合传统变电站运行习惯，二次设备功能不变,菜单略有变化，通信网络与,GOOSE,网络分开。,数字化变电站的二次设备都具有,61850,通信功能，但由于其外部模拟采样、数字信号输入的方式仍然与常规变电站内二次设备一致，因此其逻辑功能保持不变，液晶菜单内容略有不同。,数字化变电站保护和测控装置的硬件有所不同，液晶菜单增加了关于,IEC61850,的设置内容。测控直接通过后台传送的模拟量为根据参数设置中一,/,二次变比计算出的一次值后台获取模拟量后，无需处理，可以直接显示。,运行中的注意,数字化变电站的监控后台具有高级功能的使用，如顺控的操作，智能告警，事故简报等，顺控的操作步骤同一体五防或独立五防的操作步骤一致。,数字化变电站的电度表、故障录波器等采样输入用光纤从合并单元接入，注意此类智能设备的报警。,数字化变电站的,GOOSE,网络、,SMV,网络全部用光纤连接，当发生,GOOSE,断链、保护,/,测控,/,录波器等报出采样告警时的处理。,数字化变电站的监控后台增加了,GOOSE,状态图、间隔层联琐图，顺控图等。,运行中的注意,数字化变电站增加的故障录波器，其功能是录取,GOOSE,、,SMV,，,MMS,，远动调度的报文，供事故分析或试验用。,数字化变电站的分、合闸通过保护,/,测控来实现。故障录波器的录波启动通过发,GOOSE,报文来实现。,数字化变电站的定检、检修时要涉及到运行的间隔，在做好相关运行间隔的安全措施后开始工作，对于联跳的,GOOSE,信号，可以通过,GOOSE,模拟软件、报文录波器、故障录波器来确认保护、智能就地柜等的,GOOSE,信号。,数字化变电站的合并单元、光,CT/PT,运行的告警等。,常见问题处理,数字化变电站的设备通信异常：设备与监控后台通信中断,处理方法：先检查设备是否因设备异常（装置闭锁，其他异常告警）引起，通知厂家到现场。如果设备没有出现运行告警、运行灯没有熄灭、告警灯没有亮，此时可以判断为设备运行正常,/,通信发生异常。通信异常原因有许多，由于网络结构引起的比例较大。可以通过,ping,命令，检查网线是否松动，交换机是否运行异常等基本操作检查网络是否正常。如通过这些基本操作无法查明问题，请尽快通知设备厂商到现场。,常见问题处理,数字化变电站的设备插件的损坏，通常都是设备某些插件损坏，处理方法：设备会发出装置异常信号，例如：运行灯灭、告警灯亮、装置异常开入产生，此时监控后台告警栏会显示装置异常信号。可以使用备用设备进行替换，尽快通知设备制造商到现场。,数字化变电站的后台监控收到保护等信号，但调度收不到，处理方法：检查调度的,IEC61850,的配置、调度信息表、调度通道等,数字化变电站的,光纤,接口,的问题,：光纤接错或光损耗大,数字化变电站的,配置问题,：,ICD,CID,GOOSE,常见问题处理,数字化变电站,GOOSE,传输机制的问题,：不同厂家,数字化变电站,维护中的问题,：测试光损，通讯中断，,数字化变电站,定检时的应用问题,：使用,GOOSE,模拟软件，,数字化变电站关于,检修的问题,：,GOOSE,报文,数字化变电站,光纤的问题,：光纤接错或光损耗大，熔接问题,数字化变电站光纤接口的问题：,ST,、,SC,、,LC,、,FC,数字化变电站光纤及网络线的标示：光纤芯及备用芯,现场实例图片,PT,测控背视图,现场实例图片,合并单元背视图,现场实例图片,线路保护测控柜背视图,现场实例图片,故障录波器背视图,现场实例图片,主变保护,PCS978,背视图,现场实例图片,GOOSE,网络交换机背视图,现场实例图片,智能就地柜背视图,现场实例图片,母差保护,PCS915,背视图,I,现场实例图片,母差保护,PCS915,背视图,II,现场实例图片,10kV,的保护背视图,Thanks 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