智能变电站系统调试.ppt
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智能智能变电站系站系统调试与与检测2011年年11月月11智能智能变电站系站系统结构及特点构及特点2智能智能变电站系站系统现场调试智能智能变电站系站系统测试目目目目录录录录34总结智能智能变电站站采用先采用先进、可靠、集成、低碳、可靠、集成、低碳、环保的智能保的智能设备，以全站信息数字，以全站信息数字化、通信平台网化、通信平台网络化、信息共享化、信息共享标准化准化为基本要求，自基本要求，自动完成信完成信息采集、息采集、测量、控制、保量、控制、保护、计量和量和监测等基本功能，并可根据等基本功能，并可根据需要支持需要支持电网网实时自自动控制、智能控制、智能调节、在、在线分析决策、分析决策、协同互同互动等高等高级功能的功能的变电站。
站。
智能变电站系统特征智能变电站系统特征智能变电站系统特征智能变电站系统特征智能变电站智能变电站智能传感技术智能传感技术采用智能传感器实现一次设采用智能传感器实现一次设备的灵活控制备的灵活控制网络传输技术网络传输技术构成网络化二次回路实现采样构成网络化二次回路实现采样值及其他信息的网络化传输值及其他信息的网络化传输数字采样技术数字采样技术采用电子式互感器实现电压采用电子式互感器实现电压电流信号的数字化采集电流信号的数字化采集信息共享技术信息共享技术采用基于采用基于IEC61850IEC61850标准的标准的信息交互模型实现二次设备信息交互模型实现二次设备间的信息高度共享和互操作间的信息高度共享和互操作智能变电站采用了多种新技术，其整个二次系统的整体架构、配置及与一次系统的智能变电站采用了多种新技术，其整个二次系统的整体架构、配置及与一次系统的连接方式与传统变电站相比均有较大变化连接方式与传统变电站相比均有较大变化智能变电站系统特征智能变电站系统特征智能变电站系统特征智能变电站系统特征同步技术同步技术采用采用BB码、秒脉冲或码、秒脉冲或IEEEl588IEEEl588网络对时网络对时方式实现方式实现采样值同步采样值同步有关术语有关术语有关术语有关术语过程程层：
又称又称为设备层，主要指，主要指变压器站内的器站内的变压器、断路器，隔离器、断路器，隔离开关及其开关及其辅助触点，助触点，电流、流、电压互感器等一次互感器等一次设备。
间隔隔层：
包括包括测量、控制量、控制组件及件及继电保保护组件。
件。
站控站控层：
又称又称变电站站层，大致包括站控系，大致包括站控系统、站、站监视系系统、站工程、站工程师工作台及与工作台及与电网网调度中心的通信系度中心的通信系统。
智能智能终端：
端：
又称智能操作箱，就地又称智能操作箱，就地实现高高压开关开关设备的遥信、遥控、的遥信、遥控、保保护跳跳闸等功能，并通等功能，并通过基于基于IEC61850标准的通信接口准的通信接口实现与与过程程层的通信功能。
的通信功能。
GOOSE：
面向通用面向通用对象的象的变电站事件（站事件（GeneralObjectOrientedSubstationEvent）。
用于一次）。
用于一次设备的操控及二次的操控及二次设备间的的闭锁与与联动,是一种通信服是一种通信服务机制。
机制。
过程程层：
间隔隔层：
站控站控层：
智能智能终端：
端：
GOOSE：
有关术语有关术语有关术语有关术语电子式互感器：
子式互感器：
一种装置，由一种装置，由连接到接到传输系系统和二次和二次转换器的一个或器的一个或多个多个电流或流或电压传感器感器组成，用于成，用于传输正比于被正比于被测量的量，以供量的量，以供给测量量仪器、器、仪表和表和继电保保护或控制装置。
或控制装置。
用以用以对来自二次来自二次转换器的器的电流和流和/或或电压数据数据进行行时间相关相关组合的物理合的物理单元。
合并元。
合并单元可是互感器的一个元可是互感器的一个组成件，也可是一个分立成件，也可是一个分立单元。
元。
智能一次智能一次设备：
指指变电站高站高压电器器设备（主要包括断路器、隔离开关、（主要包括断路器、隔离开关、变压器）具有自器）具有自动测量、自量、自动控制、自控制、自动调节、自身状、自身状态监测及及预警、警、通信功能。
通信功能。
电子式互感器：
子式互感器：
MU合并合并单元（元（MergingUnit）：
）：
智能一次智能一次设备：
基于基于IEC61850IEC61850体系站控层、间隔层、过程层设备及系统体系站控层、间隔层、过程层设备及系统智能变电站分层结构智能变电站分层结构智能变电站分层结构智能变电站分层结构l基于基于IEC61850IEC61850的计算机监控系统的计算机监控系统l基于基于IEC61850IEC61850的嵌入式公用接口装置的嵌入式公用接口装置l基于基于IEC61850IEC61850的保护信息子站的保护信息子站lIEC61850IEC61850系统集成组态软件系统集成组态软件l基于站控层基于站控层IEC61850IEC61850协议的成套继电协议的成套继电保护、测控装置保护、测控装置l基于站控层基于站控层IEC61850IEC61850、GOOSEGOOSE、SVSV网网络接口的成套继电保护、测控装置络接口的成套继电保护、测控装置l基于全站过程层网络信息共享接口的基于全站过程层网络信息共享接口的集中式数字化保护及故障录波装置集中式数字化保护及故障录波装置l罗氏线圈原理电子式互感器罗氏线圈原理电子式互感器（ECT（ECT、EVT）EVT）l光学原理电子式互感器（光学原理电子式互感器（OCTOCT、OVTOVT）l智能一次设备智能一次设备l合并单元合并单元l智能终端智能终端传统变电站二次设备典型布置传统变电站二次设备典型布置传统变电站二次设备典型布置传统变电站二次设备典型布置智能变电站二次设备典型布置智能变电站二次设备典型布置智能变电站二次设备典型布置智能变电站二次设备典型布置智能变电站技术特点智能变电站技术特点智能变电站技术特点智能变电站技术特点
（1）间隔隔层和和站站控控层设备的的通通信信接接口口和和模模型型全全面面支支持持IEC61850标准，准，协议标准、开放，可准、开放，可实现网网络化二次功能；化二次功能；
（2）过程程层由由传统的的电流、流、电压互感器逐步改互感器逐步改变为电子式互子式互感器，通感器，通过合并合并单元接入装置；元接入装置；（3）支持与开关的智能化接口；）支持与开关的智能化接口；（4）一次）一次设备向智能化向智能化发展；展；（5）一次与二次）一次与二次设备之之间的的电缆连接接变为光光纤连接；接；（6）多多种种过程程层组网网技技术，支支持持与与互互感感器器的的IEC61850-9-1点点对点点、IEC61850-9-2总线和和GOOSE模模式式，可可单独独组网网，也也可可与站控网、与站控网、过程网共同程网共同组网。
网。
智能变电站关键技术智能变电站关键技术智能变电站关键技术智能变电站关键技术对于采用于采用电子式互感器的智子式互感器的智能能变电站，互感器是站，互感器是实现智智能能变电站信息采集的基站信息采集的基础，测量的准确性、量的准确性、实时性性可靠性是智能可靠性是智能变电站安全高站安全高效和效和优质运行的关运行的关键技技术。
数据采集设备数据采集设备数据采集设备数据采集设备无源型电子式互感器有源型电子式互感器数据采集数据采集传感准确化、信号感准确化、信号传输光光纤化、信号化、信号输出数字化出数字化是智能是智能变电站站对电子式互感器的基本要求。
子式互感器的基本要求。
电子式互感器电子式互感器光学原理互感器光学原理互感器（OCTOCT/OVTOVT）罗氏线圈原理互感器罗氏线圈原理互感器（ECTECT/EVTEVT）电压电压变换变换电流电流变换变换普克尔效应（Pockeleffect）法拉第效应（Faradayeffect）塞格奈克效应（Sagnaceffect）电阻分压电容分压罗柯夫斯线圈（Rogowskicoil）数据采集设备数据采集设备数据采集设备数据采集设备有源型有源型电子式互感器：
子式互感器：
最大限度降低由于绕制工艺、浇铸、一次导线位置、一次电流磁场耦合干扰及温度等造成的计量误差；有源电子式电流互感器采用空心线圈感应高压侧信号，所以必需给高压侧供电，因此供电可靠性问题必须解决。
数据采集设备数据采集设备数据采集设备数据采集设备电电流流无源型无源型电子式互感器的关子式互感器的关键技技术要求：
要求：
有效解决温度、震动等因素对光学折射效应的影响，确保其长期工作的稳定性。
数据采集设备数据采集设备数据采集设备数据采集设备不同原理不同原理电子式互感器性能子式互感器性能对比比项目罗氏线圈法拉第磁光效应波长影响无大双折射无大频率响应良好良好长期稳定性较好还需验证抗电磁干扰较差好传感器需要供能是否非周期分量测量不可光路结构无复杂温度影响小大振动影响较小小运行经验相对较长短数据采集设备数据采集设备数据采集设备数据采集设备合合并并单元元：
合合并并单元元将将多多个个互互感感器器采采集集单元元输出出的的数数据据进行行同同步步合合并并处理理，为二二次次系系统提提供供时间同同步步的的电流流和和电压数数据据，是是将将电子子式式互互感感器器与与变电站站二二次次系系统连接接起起来来的的关关键环节，要要满足足二二次次系系统对输出出数数据据的的同同步步性性、实时性性、均均匀匀性性等等方方面面的的要求。
要求。
常常见三种三种对时方式：
方式：
SNTP、IRIG-B和和IEEE1588。
站控站控层的的MMS服服务在在对时精度要求不高的情况下，可以考精度要求不高的情况下，可以考虑采用采用SNTP对时。
智能智能变电站站间隔隔层和和过程程层的保的保护跳跳闸、断路器位置，、断路器位置，联锁信息等信息等实时性要求高的数据性要求高的数据传输采用采用GOOSE服服务，过程程层的采的采样值传输仍旧仍旧采用常采用常规连接，考接，考虑到到对时精度要求精度要求较高以及高以及IED设备之之间通通讯数据快数据快速且高效可靠，采用速且高效可靠，采用IRIG-B对时，站内有，站内有专门的的时钟设备提供提供统一的一的标准准IRIG-B接点和接点和时间信息。
信息。
智能智能变电站的站的过程程层有有GOOSE和和SMV网网络，考，考虑通通过以太网同步以太网同步时钟并且需要并且需要较高的精度，高的精度，过程程层9-2采采样值网网络传输线路差路差动保保护、母母线差差动保保护和和变压器保器保护的采的采样同步的需求，采用同步的需求，采用IEEE1588对时。
时间同步方式时间同步方式时间同步方式时间同步方式智能变电站对时系统图智能变电站对时系统图智能变电站对时系统图智能变电站对时系统图信息交互网络信息交互网络信息交互网络信息交互网络智能智能变电站二次系站二次系统的三的三层架构架构组网方案站控层通信方式过程层通信方式总线SV点对点+GOOSE点对点总线SV点对点+GOOSE总线总线SV总线+GOOSE总线（分别组网）总线SMV总线+GOOSE总线（一网）站控层与过程层合并统一组网信息交互网络信息交互网络信息交互网络信息交互网络过程程层总线（组网）方式基网）方式基础网网络拓扑拓扑结构构级联结构构环形形结构构星形星形结构构智能智能变电站中，存在四种站中，存在四种类型的模型文件型的模型文件：
ICD、SSD、SCD、CID。
ICD文件文件包含装置自描述信息。
包含装置自描述信息。
ICD文件在国内文件在国内变电站站实施中施中经历了两个了两个阶段：
第一段：
第一阶段，厂家各自段，厂家各自扩充模型，模型中只体充模型，模型中只体现了站控了站控层访问接口接口的模型信息。
第二的模型信息。
第二阶段，段，ICD文件中以一个模型文件中以一个模型标准准规范范为参考参考统一建一建模，描述模，描述GOOSE信号和采信号和采样值数据的数据的输入和入和输出出联系。
系。
SSD文件文件是是变电站一次系站一次系统的描述文件，包含一次系的描述文件，包含一次系统的的单线图、设备逻辑节点、点、类型定型定义等。
等。
SCD文件文件包含包含变电站一次系站一次系统、二次、二次设备配置、通配置、通讯网网络及参数配置。
及参数配置。
CID文件文件中
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