上海交通大学：《电力系统自动化》课程教学资源（讨论课）第五次_朱天怡

智能变电站的保护测控一体化问题 报告人：朱天怡 PRESENTED BY Zhu Tianyi 小组成员：王丹阳刘琦怡谢泓洋于向洋

智能变电站的保护测控一体化问题 PRESENTED BY Zhu Tianyi 报告人：朱天怡 小组成员：王丹阳 刘琦怡 谢泓洋 于向洋

智能变电站 测保一体化 →一体化智能终端 背景 结构 实现 实现++ PART ONE PART TWO PART THREE PART FOUR

PART ONE PART TWO PART THREE PART FOUR FOUR 背景 结构 实现 实现++ 智能变电站 测保一体化 一体化智能终端

PART ONE智能变电站·背景 常规变电站 智能变电站 ●保护和测量的功能 ●电子式互感器：数据共 和要求不同 享，节约资源。 ●受硬件平台和CPU ●高性能CPU或DSP芯片、 处理能力限制 大容量的内存 ●管理上，设计规范、 ●网络通信：取消端子排， 运行和检修规程各 简化二次接线 不相同

PART ONE 智能变电站 · 背景 常 规 变 电 站 l保护和测量的功能 和要求不同 l受硬件平台和CPU 处理能力限制 l管理上，设计规范、 运行和检修规程各 不相同。 智 能 变 电 站 l电子式互感器：数据共 享，节约资源。 l高性能CPU或DSP芯片、 大容量的内存 l网络通信：取消端子排， 简化二次接线

PART TWO智能变电站·结构 智能变电站分层结构 放弱台是子站我作员出吸作员携 对明 站控层 ·自动化系统、站域系统、通信系统和对时系统等设备。 ● 实现面向全站或一个以上的一次设备的测量和控制功能 完成数据采集和监视控制、操作闭锁以及同步相量采集 电能量采集、保护信息管理等相关功能。 间隔层 ● 继电保护装置、测控装置和故障录波等二次设备 ● 实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的 功能。间隔层通过光纤与过程层通信。 过程层 ● 由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和 篮压一次设备 智能终端 ●完成变电站电能分配、变换、传输及其测量、控制、 次企客1 保护、计量、状态监测等相关功能

智能变电站分层结构 站 控 层 l 自动化系统、站域系统、通信系统和对时系统等设备。 l 实现面向全站或一个以上的一次设备的测量和控制功能， 完成数据采集和监视控制、操作闭锁以及同步相量采集、 电能量采集、保护信息管理等相关功能。 过 程 层 间 隔 层 l 继电保护装置、测控装置和故障录波等二次设备 l 实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的 功能。间隔层通过光纤与过程层通信。 PART TWO 智能变电站 · 结构 l 由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和 智能终端 l 完成变电站电能分配、变换、传输及其测量、控制、 保护、计量、状态监测等相关功能

PART TWO智能变电站·结构 ·三层两网 传统变电站 智能变电站 逻辑结构与物理结构 ·站控层与过程层网络独立 工作站1工作站2远动站 工作站1工作站2远动站 GPS GPS 站控层 IEC60870(EC61850 MMS -5-103 全站信息数字化 RCS RCS 其他 间隔层 PCS PCS 其他 保护 测控 IED 保护 测控 IED 通信平台网络化 信息共享标准化 GOOSE 电缆 光 传统开关 MU 智能单元 CT/PT 过程层 0D ECVT 传统互感器 传统开关 电子式互感器文智能化开关 传统变电站结构图 智能变电站结构图

传 统 变 电 站 智 能 变 电 站 PART TWO 智能变电站 · 结构

PART THREE智能变电站·实现 ●110kv及以下系统：已经实现了保护 测控装置一体化 ●220KV及以上系统：保护双重化配置， 对应的站内SV和GOOSE网络双重化 配置，测控则为单套配置 ▣不能完全保证双网完全独立， 口测控装置发生故障会双重化网络的安 全性和可靠性

l 110kv及以下系统：已经实现了保护 测控装置一体化 l 220KV及以上系统：保护双重化配置， 对应的站内SV和GOOSE网络双重化 配置，测控则为单套配置 p 不能完全保证双网完全独立， p 测控装置发生故障会双重化网络的安 全性和可靠性。 PART THREE 智能变电站 · 实现

PART THREE智能变电站·实现 保护测控一一体化技赏 装置组成 监控系统 保护没则控一体化装置 通信接口组成 SV接口GOOS接口监控系统接口 支持三路数据输人（2保护1测 量)，在准确度和特性满足要 求的情况下，测量用数据可与 保护用数据共用

PART THREE 智能变电站 · 实现 装 置 组 成 通 信 接 口 组 成 支持三路数据输人（2保护1测 量），在准确度和特性满足要 求的情况下，测量用数据可与 保护用数据共用

PART FOUR智能变电站·实现+ 为适应220kV及以上电压等级新一代智能变 电站对二次设备一体化装置的需求. ◆二次设备的功能整合与装置集成 ◆间隔层设备和过程层设备的应用配置 ◆信息共享 ◆整装置的即插即用 ◆软硬件集成以及可靠性设计

PART FOUR 智能变电站 · 实现+ 为适应220 kV 及以上电压等级新一代智能变 电站对二次设备一体化装置的需求…… u二次设备的功能整合与装置集成 u间隔层设备和过程层设备的应用配置 u信息共享 u整装置的即插即用 u软硬件集成以及可靠性设计 u……

PART FOUR智能变电站·实现+ FPGA FPGA 人机面板 接口 预留 测控 保护 合智一体 ADC 扩展1/O (NPI) NRC-8116 NPU8119 NCS-8103 NCS-8103 NCs-8103 NPUR1I客 NCJ8110 调试 MMSB码 纵联通道 GOOSE/SV 数字量 1O 图12一体化终端的硬件架构

PART FOUR 智能变电站 · 实现+

PART SIX参考文献● [1]220kV-750kV智能变电站保护测控一体化装置实现方式研究. [2]保护测控一体化对智能变电站设计的影响 [3]基于RTOS的保护测控一体化装置的实现 [4]论智能变电站设计中保护测控一体化的意义刘海燕 [5]新一代智能变电站控制保护一体化智能终端研究与开发 [6]智能变电站集成一体化方案的应用研究 [7]智能变电站中过程层和间隔层功能一体化IED的设计

PART SIX 参考文献 [1] 220kV-750kV智能变电站保护测控一体化装置实现方式研究. [2] 保护测控一体化对智能变电站设计的影响 [3] 基于RTOS的保护测控一体化装置的实现 [4] 论智能变电站设计中保护测控一体化的意义_刘海燕 [5] 新一代智能变电站控制保护一体化智能终端研究与开发 [6] 智能变电站集成一体化方案的应用研究 [7] 智能变电站中过程层和间隔层功能一体化IED的设计