DMU830G833P系列合并单元支持PT刀闸接入技术说明书.docx
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DMU830G833P系列合并单元支持PT刀闸接入技术说明书
DMU-830/G系列合并单元
技术说明书
许继电气股份有限公司
XJELECTRICCO.，LTD.
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本版本说明书适用于DMU-830P/R1Ver1.00版本及以上
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许继电气股份公司保留对本说明书进行修改的权利，
当产品与说明书不符时，请以实际产品为准。
前言
1关于智能变电站
传统变电站面临诸如常规互感器的动态量测范围存在局限性、缺乏统一的信息模型和信息交换模型而使电网信息共享难以实现、智能设备之间缺乏互操作、大量二次电缆对可靠性的不利影响等问题。
随着新型光电互感器技术的成熟、光通信技术和以太网智能交换技术的发展，以及IEC61850系列国际标准的颁布实施，为解决以上问题的解决提供了技术支撑，同时为智能变电站的推广应用奠定了基础。
智能变电站是变电站技术的发展方向，是坚强智能电网的建设基础和重要组成部分。
许继符合IEC61850标准体系的智能变电站自动化系统正是在上述背景下应运而生的。
IEC61850标准体系给变电站自动化技术的发展提供了有效的支撑，主要体现在建模的标准化，支持网络通信方式实现智能电子设备之间的信息交互，实现不同设备之间的互操作等。
需求的推动和技术的发展使变电站向着全数字化的方向发展，符合IEC61850的全智能变电站是发展的潮流。
许继的智能变电站产品基于成熟的软、硬件平台，信息模型和信息交换模型完全遵循IEC61850的规范，支持互操作，其突出的特点如下：
（1）数据采集数字化，采用非常规互感器提高了动态量测水平和测量精度，降低了绝缘要求，在高压系统采用节约成本效用明显；
（2）一次设备智能化，IEC61850把变电站分为站控层、间隔层和过程层，过程层的智能接口可以看作是一次设备的延伸和在二次系统中的映射，便于实施精确跳合闸控制和开展设备的状态检修；（3）二次设备网络化，大量的控制电缆被数字通信网络取代，装置冗余被信息冗余取代，降低了工程造价，提高了可靠性；（4）系统建模标准化，统一的信息模型和信息交换模型解决了互操作问题，实现了信息共享，简化了系统维护、工程配置和工程实施。
IEC61850把智能变电站自动化系统分为站控层、间隔层、过程层三层结构，网络化的信息流如下图所示，具体包括：
过程层与间隔层的信息交换，间隔层设备内部的信息交换，间隔层之间的通信，间隔层与变电站层的通信，变电站层不同设备之间的通信。
智能变电站的网络信息流图
与传统相比智能变电站技术给间隔层设备带来哪些影响呢？
间隔层设备的功能模块按照IEC61850标准进行建模，常规的功能装置变成了逻辑的功能模块，不再出现功能重复的I/O接口；间隔层设备具备符合IEC61850的过程层接口和站控层接口，通过高速以太网进行信息交互，实现信息共享；统一的信息模型和信息交换模型使得设备间满足互操作性；在支持互操作性的基础上，自动化功能可以在间隔层设备自由分布，比如取消传统的备自投和低周减载装置，相应功能都分布到若干台间隔层设备中靠互相通信和互操作来完成；另外，原来间隔层的部分功能下放到过程层，比如模拟量的A/D转换、开关量输入和开关量输出等，相应的信息经过程层网络。
IEC61850标准的实施、新型光电互感器的应用以及智能断路器技术的成熟将逐步推进智能变电站的建设，变电站自动化技术将进入全面数字化的新时代。
下面给出智能变电站的典型结构图：
2产品应用范围
DMU-830/G系列合并单元适用于采用常规互感器、电子式互感器以及常规互感器与电子式互感器混用的系统，它对常规互感器或电子式感器通过采集器输出的数字量进行合并和处理，并按IEC61850-9-2标准转换成以太网数据或转换“支持通道可配置的扩展IEC60044-8协议”的FT3数据，，再通过光纤输出到过程层网络或相关的智能电子设备。
装置直接或通过过程层网络基于GOOSE服务接收指令，驱动执行器完成控制功能，具有防误操作功能。
3产品特点
✧支持IEC61850-9-2标准
采样数据以外部同步为基准，按IEC61850-9-2标准传输；国内首家在智能变电站中实现采样值组网传输模式，通过高速以太网信息交换，实现信息共享。
✧支持IEC61850-9-2点对点数据
采样值数据不依赖外部同步基准，以点对点的方式通过光纤输出到智能电子设备。
✧支持扩展的IEC60044-8协议
采样值数据不依赖外部同步基准，以点对点的方式通过光纤输出到智能电子设备。
✧双同步基准接入
双同步基准接入，提高装置对时的可靠性，在装置丢失一路同步基准时仍有另一路同步基准保证装置输出数据的同步性。
✧支持多种同步基准
支持秒脉冲、IRIG-B（DC）码以及IEC61588-2009（IEEE1588-2008）PTP协议。
✧强抗干扰能力
软硬件设计上充分考虑过程层相对恶劣的运行环境，采取4U全封闭机箱，装置的抗干扰能力、抗震动能力大大提高。
✧出口回路硬件双冗余
合并单元采用“PPC+FPGA”硬件框架，最重要的出口回路设计两个完全独立的硬件回路分别控制出口电源和驱动继电器，能够有效防止PPC或FPGA任一错乱导致误动作的问题发生。
✧强大的自检功能
除提供完善的自检功能，包括装置异常自检、开出回路断线、击穿自检等，具有防止出口误动作。
✧工程应用柔性化
采用功能自描述和数据自描述技术，实现了内容可以通过描述文件以不同的形式重组，功能可以通过配置文件形式重构，解决了不同用户差异化需求和软件版本集中管理的矛盾。
✧全面支持IEC61850规约
做为新型过程层设备，适用于符合IEC61850规范的智能变电站，实现各配套厂家的无缝联接，真正实现间隔层和过程层智能设备间的数据共享。
目录
1关于智能变电站III
2产品应用范围V
3产品特点V
1概述1
1.1应用范围1
1.2产品特点1
2技术指标2
2.1基本电气参数2
2.1.1额定交流数据2
2.1.2额定直流数据2
2.1.3功率消耗2
2.1.4交流采样准确级2
2.1.5过载能力3
2.1.6采集器接入3
2.1.7开关量接入3
2.1.89-2格式采样值输出3
2.1.9配置接口3
2.1.10同步基准接入3
2.2抗电气干扰能力4
2.3绝缘性能4
2.3.1机械性能4
2.4环境条件4
3原理介绍5
3.1同步功能5
3.2守时功能5
3.3状态采集功能5
3.5.1控制电源开出5
3.5.2防误操作闭锁逻辑6
4装置说明及应用7
4.1结构与安装7
4.2装置面板8
4.3装置背板9
4.4接线端子定义11
4.4.1DMU-833/G选型I接线端子定义11
4.4.2DMU-833/G选型II接线端子定义14
4.4.3DMU-834/G选型I接线端子定义18
4.4.4DMU-834/G选型II接线端子定义20
4.5插件说明23
4.5.1电源插件23
4.5.2CPU插件23
4.5.3开入插件24
4.5.4扩展插件24
4.5.5SV插件24
4.5.6FT3插件24
4.5.7采集插件24
4.5.8交流电压插件24
4.6PT并列原理24
4.6.1PT并列25
5装置配置表36
5.1位置信息GOOSE接收配置36
5.2遥控刀闸信息GOOSE接收配置37
5.3遥控PT并列信息GOOSE接收配置39
5.4GOOSE发送配置39
5.4.1检修信号39
5.4.2告警信号139
5.4.3告警信号240
5.4.4自产信号41
5.4.5遥信信号141
5.4.6遥信信号242
5.4.7双点位置信号42
5.4.8模拟信息43
5.5SV发送数据集43
6配置工具使用说明43
6.1配置工具连接43
6.2装置配置44
6.3配置页面44
6.4配置操作49
6.5装置报告49
7订货须知50
附录1IEC61850-9-2LE规约输出帧格式51
附录2遵循IEC61850-9-2规约系数整定53
附录3温湿度参数配置表55
4概述
4.1应用范围
DMU-830/G系列合并单元适用于采用常规互感器、电子式互感器或常规互感器与电子式互感器混用的系统。
装置对常规互感器输出的模拟信号采样后，再与电子式互感器采集单元输出的数字量进行合并和处理，并按IEC61850-9-2标准转换成以太网数据或“支持通道可配置的扩展IEC60044-8”的FT3数据，再通过光纤输出到过程层网络或相关的智能电子设备。
4.2产品特点
✧母线PT并列功能
可接入硬开入或GOOSE等状态量实现母线PT并列功能，方便母线PT检修。
✧PT刀闸遥信及遥控功能
可采集刀闸位置信息并通过GOOSE服务接入过程层网络，同时可接收遥控命令分合刀闸。
✧支持IEC61850-9-2标准
采样数据以外部同步为基准，按IEC61850-9-2标准传输；国内首家在智能变电站中实现采样值组网传输模式，通过高速以太网信息交换，实现信息共享。
✧支持IEC61850-9-2点对点数据
采样值数据不依赖外部同步基准，以点对点的方式通过光纤输出到智能电子设备。
✧支持扩展的IEC60044-8协议
采样值数据不依赖外部同步基准，以点对点的方式通过光纤输出到智能电子设备。
✧双同步基准接入
双同步基准接入，提高装置对时的可靠性，在装置丢失一路同步基准时仍有另一路同步基准保证装置输出数据的同步性。
✧支持多种同步基准
支持秒脉冲、IRIG-B（DC）码以及IEC61588-2009（IEEE1588-2008）PTP协议。
✧强抗干扰能力
软硬件设计上充分考虑过程层相对恶劣的运行环境，采取4U全封闭机箱，装置的抗干扰能力、抗震动能力大大提高。
✧出口回路硬件双冗余
合并单元采用“PPC+FPGA”硬件框架，最重要的出口回路设计两个完全独立的硬件回路分别控制出口电源和驱动继电器，能够有效防止PPC或FPGA任一错乱导致误动作的问题发生。
✧强大的自检功能
除提供完善的自检功能，包括装置异常自检、开出回路断线、击穿自检等，具有防止出口误动作。
✧工程应用柔性化
采用功能自描述和数据自描述技术，实现了内容可以通过描述文件以不同的形式重组，功能可以通过配置文件形式重构，解决了不同用户差异化需求和软件版本集中管理的矛盾。
✧全面支持IEC61850规约
做为新型过程层设备，适用于符合IEC61850规范的智能变电站，实现各配套厂家的无缝联接，真正实现间隔层和过程层智能设备间的数据共享。
5技术指标
5.1基本电气参数
5.1.1额定交流数据
✧额定交流电流In：
5A或1A；
✧额定交流电压Un：
100V；
✧额定频率fn：
50Hz。
5.1.2额定直流数据
220V或110V，允许变化范围：
80%～115%。
5.1.3功率消耗
✧交流电压回路：
不大于0.5VA/相（额定电压下）；
✧交流电流回路：
不大于1VA/相（In=5A）；
不大于0.5VA/相（In=1A）；
✧直流回路功率消耗：
不大于30W。
5.1.4交流采样准确级
✧电流互感器测量级：
0.2；
✧电流互感器保护级：
5P30；
✧电压互感器测量级：
0.2；
✧电压互感器保护级：
3P。
5.1.5过载能力
✧交流电流回路：
长期运行------2In；
10s---------------10In；
1s---------------40In。
✧交流电压回路：
1.5Un连续工作。
5.1.6采集器接入
✧数据协议：
遵循电力行业标准《合并单元技术条件》中的异步传输方式；
✧光纤类型：
62.5/125um，多模，ST接口；
✧光波长：
850nm；
✧接收灵敏度：
-30dbm。
5.1.7开关量接入
✧输入电压：
DC220V/110V。
5.1.89-2格式采样值输出
✧数据协议：
遵循IEC61850-9-2标准。
✧接口类型：
光纤以太网，带宽10M/100M；
✧光纤类型：
62.5/125um，多模，ST接口；
✧光波长：
1310nm；
✧接收灵敏度：
-30dbm。
5.1.9配置接口
电气以太网，RJ45接口，带宽10M/100M自适应。
5.1.10同步基准接入
✧同步方式：
支持同步脉冲或IRIG-B码或IEC61588-2009（IEEE1588-2008）PTP协议；
✧输入方式：
光纤以太网或光串口；62.5/125um，多模，ST接口；
✧光波长：
光纤以太网，1310nm；光串口，850nm；
✧秒准时沿的时间准确度：
优于1us。
5.2抗电气干扰能力
✧装置能承受GB/T17626.2-2006中表1规定的严酷等级为4级的静电放电。
✧装置能承受GB/T17626.3-2006中表1规定的严酷等级为3级的射频电磁场辐射。
✧装置能承受GB/T17626.4-2008中表1规定的严酷等级为4级的电快速瞬变脉冲群干扰。
✧装置能承受GB/T17626.5-2008中表1规定的严酷等级为3级的浪涌冲击干扰。
✧装置能承受GB/T17626.6-2008中表1规定的严酷等级为3级的射频场感应的传导骚扰干扰。
✧装置能承受GB/T17626.8-2006中表1规定的严酷等级为5级的工频磁场干扰。
✧装置能承受GB/T17626.9-1998中表1规定的严酷等级为5级的脉冲磁场干扰。
✧装置能承受GB/T17626.10-1998中表1规定的严酷等级为4级的阻尼振荡磁场干扰。
✧装置能承受GB/T17626.12-1998中表2规定的严酷等级为3级的100kHz和1MHz脉冲群干扰。
✧装置能承受GB/T17626.11-2008中表1规定的类别为3类的电源电压突降和短时中断干扰。
5.3绝缘性能
✧介质强度
装置所有电路与外壳的介质强度能耐受交流50Hz，电压2kV（有效值），历时1min试验，而无绝缘击穿或闪络现象。
✧冲击电压
装置的导电部分对外露的非导电金属部分外壳之间，在规定的试验大气条件下，能耐受幅值为5kV的标准雷电波短时冲击检验。
5.3.1机械性能
✧工作条件
能承受国家或行业标准规定的严酷等级为Ⅰ级的振动和冲击响应检验。
✧运输条件
能承受国家或行业标准规定的严酷等级为Ⅰ级的振动耐久、冲击耐久及碰撞检验。
5.4环境条件
✧工作环境温度：
-40℃～+70℃。
✧储运环境温度：
-40℃～+70℃，在极限值下不加激励量，装置不出现不可逆变化，温度恢复后装置应能正常工作。
✧相对湿度：
5%～95%（无凝露）。
✧大气压力：
80kPa～110kPa。
6原理介绍
6.1同步功能
装置支持PPS、IRIG-B码（DC码）或IEC61588对时协议，可根据工程应用灵活配置。
装置可对同步基准进行判别和筛查，并剔除错误信息。
由同步基准产生秒脉冲，SV采样数据的采样序号0与秒脉冲到对齐。
6.2守时功能
装置采用OCXO恒性晶体晶振器，利用外部时间基准对OCXO进行驯服，并通过高精度的守时算法，优于相关守时标准要求。
采用自主研发自适应晶振误差补偿技术，保证采样数据的均匀性。
6.3状态采集功能
装置提供经光电隔离的空触点开入，最大提供58路，用于本间隔内开入位置和一次设备告警信息的采集和监视。
同时装置提供温湿度监测功能，可通过CPU板上的传感器采集温湿度，传感器的安装位置靠近CPU后面板，或通过电源插件的2路直流采集功能采集外部温湿度传感器的直流量，0-5V或4-20mA可选，直流采集后的值计算后通过GOOSE上送，参数可配置，具体见附录。
直流一次值计算公式：
其中：
——原始一次值；
——直流二次值；
——输入最小值；
——输入最大值；
——输出最小值；
——输出最大值。
以上信息均通过GOOSE上送。
6.4控制功能
3.2.1支持接收、解析测控等智能设备发出的分合GOOSE信息，经由装置解析判断后，驱动开出触点，实现刀闸控制功能；
3.2.2提供1~9台刀闸分合控制、电源控制、逻辑闭锁控制功能；
6.5逻辑闭锁功能
6.5.1控制电源开出
为了保证控制出口的安全性，装置除了提供具有公共端的合闸分闸触点外，还提供独立的内部触点控制开出的电源，确保装置异常时，分合开出的可靠性。
6.5.2防误操作闭锁逻辑
接收GOOSE通道中逻辑闭锁命令，驱动7路常闭触点，最大可满足9台刀闸的闭锁逻辑需求。
设置有逻辑闭锁压板，作为逻辑闭锁功能投退使用。
6.6装置自检功能
装置自检功能包括开出回路、程序、电源、对时等自检项目。
当在出现异常时，设备对应的告警灯点亮，同时发送GOOSE告警信号，并根据其严重程度决定是否闭锁装置功能，防止事故的进一步扩大。
变电站全数字化改造后，光纤网络报文取代了传统电缆。
复杂的网络报文“看不到摸不着”，给调试维护工作带来了不便，因此装置提供了详尽GOOSE报文记录和网络自检机制，其自检告警如表3-6-1所示。
根据告警信息可快速定位故障，提高维护效率。
表3-6-1自检告警表
自检告警描述
告警原因
受影响功能
建议解决方案
装置异常或告警
告警灯亮和告警触点闭合
装置硬件或软件出错
根据出错的严重程度，是否危及安全运行，自动闭锁装置
1.查看插件是否有松动，通过调试工具细化告警原因
2.与厂家沟通解决方案
3.更换备用件
过程通道异常告警，网络异常告警灯亮
一个或多个GOOSE通道中断；
GOOSE品质因数为假；
GOOSE报文格式异常；
异常GOOSE通道中所有信息及相应功能无效；
其他通道收发均正常
1.尾纤跳线接口是否松动
2.通过抓包工具检查发送端设备异常或发送报文错误
对时异常告警
对时报文中断
采用自身时钟
1.检查GPS源是否正常
2.尾纤跳线接口是否松动
3.对时配置是否正确
采集器异常告警
配置的采集器没有收到正确数据
SMV对应通道无效
a.检查电子式互感器采集单元是否正常工作（如有）,若不正常，联系电子式互感器厂家。
b.检查采集插件运行灯是否点亮，若采集插件运行灯未点亮，通知厂家更换采集插件。
7装置说明及应用
DMU-830/G系列合并单元目前包括DMU-833/G以及DMU-834/G。
它们均采用相同的软、硬件平台结构。
两种产品均有两种选型，第一种选型支持遥控2组PT刀闸，第二种选型支持遥控3组PT刀闸。
DMU-833/G装置可实现母线间隔的常规互感器同步功能，支持双母线和单母双分段接线型式。
通过硬开入或者GOOSE信号接入母联以及PT刀闸的位置，同时接入并列控制的把手位置，可实现母线电压并列功能。
DMU-834/G装置可实现母线间隔的电子互感器同步功能，支持双母单分段、双母线、单母双分段以及单母三分段母线接线型式。
通过硬开入或者GOOSE信号接入母联以及PT刀闸的位置，同时接入并列控制的把手位置，可实现母线电压并列功能。
7.1结构与安装
DMU-830/G系列装置为19吋4U机箱，面板使用LED灯显示装置运行及接入状态，RJ45以太网口用于调试及配置；后端子包含输入输出接口。
图4-1装置的外形尺寸图
7.2装置面板
图4-2DMU-830/G正视图
●“运行”灯为绿灯，装置正常运行时点亮。
●“检修状态”灯为红灯，装置处于检修状态时点亮。
●“告警”灯为红灯，装置自检异常时点亮。
●“网络异常”灯为红灯，从网络接收信息异常时点亮。
●“对时异常”为红灯，外部同步基准丢失时点亮。
●“采集异常”灯为红灯，接收任一采集器数据异常时点亮。
●“采集器1～采集器9”灯为绿灯，采集器数据通信正常时点亮。
●“远方并列”灯为绿灯，当远方并列把手投入时灯亮。
●“母联1合”灯为红灯，母线电压并列由合并单元实现，母联1与母联1刀闸位置投入时点亮。
●“2强制1”灯为红灯，母线电压并列由合并单元实现，2母强制1母投入时点亮。
●“1强制2”灯为红灯，母线电压并列由合并单元实现，1母强制2母投入时点亮。
●“并列状态”灯为红灯，母线电压并列由合并单元实现，母线PT为并列状态时点亮。
●“1母PT合”、“2母PT合”、“3母PT合”灯为红灯，1母PT隔刀、2母PT隔刀、3母PT隔刀合位时点亮。
●“1母PT分”、“2母PT分”、“3母PT分”灯为绿灯，1母PT隔刀、2母PT隔刀、3母PT隔刀分位时点亮。
●“刀闸2合”、“刀闸3合”灯为红灯，1母PT地刀1、1母PT地刀2合位时点亮。
●“刀闸2分”、“刀闸3分”灯为绿灯，1母PT地刀1、1母PT地刀2分位时点亮。
●“刀闸5合”、“刀闸6合”灯为红灯，2母PT地刀1、2母PT地刀2合位时点亮。
●“刀闸5分”、“刀闸6分”灯为绿灯，2母PT地刀1、2母PT地刀2分位时点亮。
●“刀闸8合”、“刀闸9合”灯为红灯，3母PT地刀1、3母PT地刀2合位时点亮。
●“刀闸8分”、“刀闸9分”灯为绿灯，3母PT地刀1、3母PT地刀2分位时点亮。
●“强制异常”灯为绿灯，装置只允许一种强制状态，当超过一个强制QK投入时，强制异常灯亮，母线电压保持原状态。
●“远方并列”灯为绿灯，当投入远方并列压板时点亮，同时只可通过遥控操作母线PT并列。
7.3装置背板
图4-3DMU-833/G选型I背视图
图4-4DMU-833/G选型II背视图
图4-5DMU-834/G选型I背视图
图4-6DMU-834/G选型II背视图
7.4接线端子定义
7.4.1DMU-833/G选型I接线端子定义
注1：
根据工程应用不同，8#（FT3）插件可选择是否配置。
注2：
IEC61558对时报文由CPU插件的光以太网口接入。
注3：
点对点采样数据由SV插件提供。
注4：
SV单独组网时，SV组网数据由SV插件提供，否则由CPU插件的光以太网提供。
注5：
根据PT的特性，保护电压与计量电压可共用一绕组，由交流电压插件中“保护（测量）电压”输入口接入即可；有特殊要求时，也可分开接入。
注6:
选型I硬件支持2组PT刀闸接入,可以通过GOOSE遥控刀闸分合。
注7：
二段母线接入模拟通道对应关系：
序号
插件号
通道名称
面板
印字
模拟
二次额定
通道ID
（AD1/AD2）
数字
二次额定
1
13#
交流
电压
插件
（采集器7）
2母A相电压
UA1
57.74V
DataChannel#0/#1
11585
2
2母B相电压
UB1
57.74V
DataChannel#2/#3
11585
3
2母C相电压
UC1
57.74V
DataChannel#4/#5
11585
4
2母零序电
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