金智科技智能化变电站介绍.ppt

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智能化变电站介绍智能化变电站介绍金智科技金智科技2012.07智能化变电站介绍智能化变电站介绍智能变电站概念智能变电站概念系统网络结构图系统网络结构图IEC61850IEC61850简介简介智能变电站装置智能变电站装置智能变电站交换机智能变电站交换机一体化监控系统一体化监控系统智能变电站配置方案智能变电站配置方案智能变电站工程实施智能变电站工程实施智能化变电站概念智能化变电站概念智能变电站是指变电站具有智能变电站是指变电站具有全站统一全站统一的数据的数据模型和通信平台，变电站内一次电气设备和二次模型和通信平台，变电站内一次电气设备和二次电子设备之间均实现数字化通信，并在此平台基电子设备之间均实现数字化通信，并在此平台基础上实现智能装置间的互操作。

础上实现智能装置间的互操作。

它的特点主要是：

一次设备它的特点主要是：

一次设备数字化数字化，二次设，二次设备备网络化网络化，数据平台，数据平台标准化标准化。

一次设备数字化主。

一次设备数字化主要体现为全数字化输出的电子互感器和智能开关；要体现为全数字化输出的电子互感器和智能开关；二次设备网络化体现在二次设备对上和对下联系二次设备网络化体现在二次设备对上和对下联系均通过高速网络通信；数据平台标准化体现为均通过高速网络通信；数据平台标准化体现为IEC61850IEC61850标准。

标准。

智能化变电站概念智能化变电站概念智能变电站按照变电站所要完成的控制、监视和保护智能变电站按照变电站所要完成的控制、监视和保护33大功能实现功能分层的概念，即从逻辑上将变电站大功能实现功能分层的概念，即从逻辑上将变电站的功能划分为过程层、间隔层和站控层的功能划分为过程层、间隔层和站控层智能变电站系统结构示意图智能变电站系统结构示意图站控层网络站控层网络:

间隔层设备和站控层设备之间的网络。

在间隔层设备和站控层设备之间的网络。

在IECIEC6185061850标准中，其数据内容是测控装置之间的联闭锁信息标准中，其数据内容是测控装置之间的联闭锁信息和间隔层设备和站控层设备之间的通信数据，通信协议采和间隔层设备和站控层设备之间的通信数据，通信协议采用用GOOSEGOOSE和和MMSMMS。

过程层过程层GOOSEGOOSE网络网络:

智能开关与间隔层设备之间的网络。

在智能开关与间隔层设备之间的网络。

在IEC61850IEC61850标准中，其数据内容是智能开关与间隔层设备标准中，其数据内容是智能开关与间隔层设备之间的开关和刀闸相关的开入开出数据，通信协议采用之间的开关和刀闸相关的开入开出数据，通信协议采用GOOSEGOOSE。

过程层采样网络过程层采样网络:

MU:

MU（合并单元）与间隔层设备之间的网（合并单元）与间隔层设备之间的网络。

在络。

在IEC61850IEC61850标准中，其数据内容是标准中，其数据内容是MUMU提供给间隔层提供给间隔层设备的电流电压采样数据，通信协议采用设备的电流电压采样数据，通信协议采用IEC618509-2IEC618509-2。

IEC61850简介简介系统概貌系统概貌1介绍和概述介绍和概述2术语术语3总体要求总体要求4系统和项目管理系统和项目管理5功能的通信要求和设备模型功能的通信要求和设备模型数据模型数据模型变电站和馈线设备的基本通信结构变电站和馈线设备的基本通信结构7-4兼容逻辑节点类和数据类兼容逻辑节点类和数据类7-3公用数据类公用数据类抽象通信服务抽象通信服务变电站和馈线设备的基本通信结构变电站和馈线设备的基本通信结构7-2抽象通信服务接口（抽象通信服务接口（ACSI）7-1原理和模型原理和模型配置配置6变电站自动化系统配置描述变电站自动化系统配置描述语言语言映射到实际通信网络（映射到实际通信网络（SCSM）8-1映射到映射到MMS和和ISO/IEC8802-39-1通过单向多路点对点串行通信链路采样值通过单向多路点对点串行通信链路采样值9-2ISO8802-3之上的采样值之上的采样值测试测试10一致性测试一致性测试IEC61850简介简介数据对象统一建模：

数据对象统一建模：

IEC61850IEC61850和以前使用的标准不同之处在于和以前使用的标准不同之处在于对象模型对象模型，它以服务器模型、逻辑设备模型、逻辑节点模型和数据它以服务器模型、逻辑设备模型、逻辑节点模型和数据对象模型建立了变电站自动化系统中常用设备的统一数对象模型建立了变电站自动化系统中常用设备的统一数据模型，满足互操作性要求。

据模型，满足互操作性要求。

IEC61850简介简介智能变电站装置智能变电站装置站控层：

监控主机、远动、站控层：

监控主机、远动、GPSGPS装置装置间隔层：

保护装置、测控装置、计量、录波仪、间隔层：

保护装置、测控装置、计量、录波仪、网络记网络记录分析仪录分析仪等等过程层：

过程层：

合并单元合并单元、智能终端智能终端过程层装置过程层装置过程层装置过程层装置-合并单元合并单元合并合并并并同步同步多个电子式互感器的数据，获取电力系统电流多个电子式互感器的数据，获取电力系统电流和电压瞬时值，并以和电压瞬时值，并以确定的数据品质确定的数据品质传输到电力系统电气传输到电力系统电气测量和继电保护设备。

测量和继电保护设备。

合并单元同步合并单元同步采样数据需要同步：

采样数据需要同步：

三相电流、电压需要同步：

三相平衡三相电流、电压需要同步：

三相平衡间隔内电流电压之间需要同步：

功率、阻抗间隔内电流电压之间需要同步：

功率、阻抗不同间隔的电流之间需要同步：

差动不同间隔的电流之间需要同步：

差动同步方式：

同步方式：

IRIG-BIRIG-BPPSPPSIEC1588IEC1588合并单元延时合并单元延时组网同步原理组网同步原理采样组网同步原理采样组网同步原理11、插值点即合并单元采样时刻，合并单元负责数据同步、插值点即合并单元采样时刻，合并单元负责数据同步22、同步时刻开始采样计数，计数器清零、同步时刻开始采样计数，计数器清零33、同步时钟不等于对时时钟，可以不依赖于、同步时钟不等于对时时钟，可以不依赖于GPSGPS点对点同步原理点对点同步原理采样点对点原理采样点对点原理11、插值点即保护装置采样时刻，保护装置负责数据同步、插值点即保护装置采样时刻，保护装置负责数据同步22、数据在以太网的传输时间恒定且在变电站内可以忽略、数据在以太网的传输时间恒定且在变电站内可以忽略同步方式同步方式IEC1588IEC1588IEC1588同步对时：

同步对时：

“网络测量和控制系统的精网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准密时钟同步协议标准”以太网传输，需硬件支持；以太网传输，需硬件支持；与采样值传输共用链路，与采样值传输共用链路，可靠性高；可靠性高；需交换机支持；需交换机支持；过程层装置过程层装置-智能终端智能终端功能：

功能：

智能开关等设备的过渡产品智能开关等设备的过渡产品GOOSEGOOSE接口接口完成断路器、隔离刀闸、地刀等位置信息的采集完成断路器、隔离刀闸、地刀等位置信息的采集完成断路器、隔离刀闸、地刀等的分合控制完成断路器、隔离刀闸、地刀等的分合控制采集主变档位、温度等信息采集主变档位、温度等信息采集在线监测的信息采集在线监测的信息断路器操作回路断路器操作回路GOOSE机制机制GOOSEGOOSE11、可靠依赖于、可靠依赖于重发机制重发机制22、事件突变发送间隔、事件突变发送间隔22、22、44、8ms8ms33、GOOSEGOOSE最大传输延时不能大于最大传输延时不能大于4ms4ms智能终端应用特点智能终端应用特点应用特点应用特点:

装置间快速信息通信；装置间快速信息通信；内在自检功能，在线监测；内在自检功能，在线监测；不仅可以传送开关量，还可传递变化不快的模拟量；不仅可以传送开关量，还可传递变化不快的模拟量；代替了点对点的硬电缆代替了点对点的硬电缆降低造价、工期降低造价、工期更改接线不需要配线，只需更改配置文件更改接线不需要配线，只需更改配置文件虚端子虚端子GOOSEGOOSE输入输出信号：

虚端子输入输出信号：

虚端子工程设计中实端子与虚端子的不同：

工程设计中实端子与虚端子的不同：

虚端子能够一对多，不能够多对一，因此一个开出信虚端子能够一对多，不能够多对一，因此一个开出信号能够给多个号能够给多个IEDIED设备使用，而开入信号却不能够并联，设备使用，而开入信号却不能够并联，只能够一对一输入，实端子则刚好相反。

只能够一对一输入，实端子则刚好相反。

与实端子串联的硬压板能够起到明显断开点的作用，与实端子串联的硬压板能够起到明显断开点的作用，但对虚端子无此意义，因此，虚端子采用软压板。

但对虚端子无此意义，因此，虚端子采用软压板。

智能变电站中交换机运用的技术智能变电站中交换机运用的技术存储转发与优先级；存储转发与优先级；VLANVLAN（802.1Q802.1Q）；）；GMRPGMRP或者或者MMRPMMRP；端口镜像；端口镜像；链路聚合链路聚合;环网技术环网技术;风暴抑制；风暴抑制；配置管理配置管理智能变电站中交换机关键指标智能变电站中交换机关键指标吞吐量和丢包率（吞吐量和丢包率（100%100%和和0%0%）交换芯片和硬件决定；不丢包的基础；交换芯片和硬件决定；不丢包的基础；时延：

时延：

10s10s以下，主要看抖动；以下，主要看抖动；EMCEMC：

IEEE1613IEEE1613的的Class2Class2；IEC-61850-3IEC-61850-3；在测试过；在测试过程中不允许丢包；程中不允许丢包；温度范围：

温度范围：

-40+85-40+85；散热是关键；电源效率、光纤器件功耗、；散热是关键；电源效率、光纤器件功耗、端口数量是主要因素。

端口数量是主要因素。

智能变电站一体化监控系统智能变电站一体化监控系统智能变电站一体化监控系统直接采集站内电网运行信智能变电站一体化监控系统直接采集站内电网运行信息和二次设备运行状态信息，通过标准化接口与输变息和二次设备运行状态信息，通过标准化接口与输变电设备状态监测、辅助应用、计量等进行信息交互，电设备状态监测、辅助应用、计量等进行信息交互，实现变电站全景数据采集、处理、监视、控制、运行实现变电站全景数据采集、处理、监视、控制、运行管理等管理等智能变电站一体化监控系统智能变电站一体化监控系统智能变电站一体化监控系统架构示意图智能变电站一体化监控系统架构示意图一体化监控系统应用一体化监控系统应用全景数据的统一存储和集中展示全景数据的统一存储和集中展示实现一次设备的运行状态的在线监视和综合展示实现一次设备的运行状态的在线监视和综合展示实现二次设备的在线状态监视实现二次设备的在线状态监视实现辅助设备运行状态的综合展示实现辅助设备运行状态的综合展示远程浏览远程浏览源端维护源端维护智能告警智能告警顺序控制顺序控制辅助应用辅助应用:

电源监控电源监控安全防护安全防护环境监测环境监测辅助控制辅助控制站域控制站域控制220kV110kV智能变电站配置方案智能变电站配置方案SVSV网络方式网络方式11、保护、安全自动装置与合并单元采用点对点方式、保护、安全自动装置与合并单元采用点对点方式22、测控、故障录波、网络监视仪与合并单元可采用点对、测控、故障录波、网络监视仪与合并单元可采用点对点或组网方式点或组网方式33、按电压等级配置，采用星形结构、按电压等级配置，采用星形结构44、同步方式宜采用、同步方式宜采用IRIG-BIRIG-B、1PPS1PPS55、PTPT并列由母线合并单元完成，并列由母线合并单元完成，PTPT切换可以由保护装置切换可以由保护装置或由间隔合并单元实现或由间隔合并单元实现66、合并单元采用双、合并单元采用双A/DA/D智能变电站配置方案智能变电站配置方案GOOSEGOOSE网络方式网络方式11、保护、安全自动装置与智能终端采用点对点方式、保护、安全自动装置与智能终端采用点对点方式22、母线保护有需要、母线保护有需要GOOSEGOOSE跳闸可采用组网跳闸可采用