久鱼大 e8e@9 智能变电站中的保护测控一体化 问题. 主讲人：陈柏吉 曾武李梓畅周修宁李晓光 上海文通大学 SHANGHAI IIAO TONG UNIVERSITY
智能变电站中的保护测控一体化 问题 • 主讲人：陈柏吉 曾武 李梓畅 周修宁 李晓光
目录Contents 智能变电站的定义、特点 2 保护测控一体化的实现 3 智能发电站保护测控一体化的展望 上海文通大￥ SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY
1 智能变电站的定义、特点 2 3 保护测控一体化的实现 智能发电站保护测控一体化的展望
上海文通大￥ SHANGHAI IIAO TONG UNIVERSITY 1.1智能变电站的定义 可靠、 集感和环堡的翼熊备：白以全蕖信鼻整 本要 里 本功 同时具 二XX 麝控新量智能调节、保鞋线芬髹决檗粉脉简金动髻高显羸姿電鳐。 一一 百度百科 ·划重点：，以网络平台为基础，由先进设备组成，能采集信息、控制、计 量检测的变电站， 1.2与常规变电站的区别 (1)一次设备智能化， 采用光纤电缆；用电子式互感器取代传统的充油式互感器；采用智能开关。 Rogowski线圈 (2)二次设备网络化，设备间通信。 (3)标准化，IEC61850标准的颁布和实施
• 智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数 字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采 集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时具备支持电网实 时控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。 • ——百度百科 • 划重点：以网络平台为基础，由先进设备组成，能采集信息、控制、计 量检测的变电站， （1）一次设备智能化， 采用光纤电缆；用电子式互感器取代传统的充油式互感器；采用智能开关。 （2）二次设备网络化，设备间通信。 （3）标准化，IEC61850标准的颁布和实施
智能变电站的演变和组成 智能电网 与常规站区别 工作站1工作站2 远动站 工作站1 工作站2 远动站 GPS 传统变电 综合自动 IEC61850 数字化变 站控层 站 化变电站 变电站 电站 智能变电站 IEC60870 IEC6185 -5-103 RCS RCS 其他 间隔层 PCS PCS 其他 保护 IED 保护 测控 IED 通信规约统 数字化和网络化 智能一次 高级 设备 应用 GOOSE 电缆 光 ① 传续开关 MU 智能单元 CTAPT 过程层 D ECVT 传统互感器 传统开关 电子式互够器智能化开关 传统变电站结构图 智能变电站结构图
上海文通大泽 SHANGHAI IIAO TONG UNIVERSITY 1EC61850规约带来的变电站二次系统物理结构的变化 ·1.基本取消了硬接线，所有的模拟量的采集均就 地完成，转换为数字量后通过标准规约从网络传 输 ·2.所有的开出控制也由网络通信完成。 ·3.继电保护的联闭锁以及控制的联闭锁也由网络 通信(GOOSE:报文)完成，取消了传统的二次继 电器逻辑连接， ·4.数据的共享通过网络交换完成
• 1.基本取消了硬接线，所有的模拟量的采集均就 地完成，转换为数字量后通过标准规约从网络传 输 • 2.所有的开出控制也由网络通信完成。 • 3.继电保护的联闭锁以及控制的联闭锁也由网络 通信（GOOSE报文）完成，取消了传统的二次继 电器逻辑连接， • 4.数据的共享通过网络交换完成。 IEC61850规约带来的变电站二次系统物理结构的变化
上海交通大率 SHANGHAI IIAO TONG UNIVERSITY 1.3数字化智能变电站的层级结构 1.站控层 工作站1工作站2远动站 GPS 自动化站的控制、监视系统以及通信系统。对全站一次设备及二次设 站控层 备进行控制、告警、监视及相关数据交换。 1EC61850 2.间隔层 间隔层 PCS PCS 其他 由若干个二次子系统组成，包括微机保护装置、系统测控装置等。远 保护 测控 IED 方输出或输入、控制器通信以及传感器能使用该层数据信息并且作用于 一次设备。 电缆 3.过程层 智能单元 过程层 由一次设备（变压器、断路器、隔离开关等）及其智能组件和独立 CT/PT 的智能电子装置所组成，负责二次系统的完成以及与一次设备相关的 功能。 传统互感器 智能化开关 智能变电站结构图
1.站控层 自动化站的控制、监视系统以及通信系统。对全站一次设备及二次设 备进行控制、告警、监视及相关数据交换。 2.间隔层 由若干个二次子系统组成，包括微机保护装置、系统测控装置等。远 方输出或输入、控制器通信以及传感器能使用该层数据信息并且作用于 一次设备。 3.过程层 由一次设备（变压器、断路器、隔离开关等）及其智能组件和独立 的智能电子 装置所组成，负责二次系统的完成以及与一次设备相关的 功能。 1.3数字化智能变电站的层级结构
上海文通大￥ SHANGHAI IIAO TONG UNIVERSITY 2.1保护测控一体化设计原则 保护测控一体化装置与站控层信息交互应满足[ 立满 足DLT860.92、GB/斤20840.8及G0oSE苏议 控层。测控装置应支持通守G0SE协设实 不应具 GOOSE和MMS合用：， 对于便用SV/GOOSE米样 备GOOSE信息；测控装置收发的GOOSE/SV报 的要求。 ·DLT860.92变电站通信网络和系统第9-2部分：特定通信服务映射(SCSM)映射到 1SO/IEC8802-3的米样值 ·1、具备纵联保护功能的保护测控一体化装置应支持对侧同厂家的保护设备配合使用。 尔堡檳整籍鑫纂子变区、压板、参数等信息应相互独立整定，装置对 益恭方测接辣保抗翁保餐能压板不 4、 装置的硬件架构：保护功能逻辑计算和保护肩动过算宜独立处理，保护功能逻辑 和测艺能辑官独立处理：茬保证装置可靠性的前提，应优化予U配置。装置葆 护和厕坊能的电源、SV接口、GOδSE接口和MMS通信接口应实用
• 保护测控一体化装置与站控层信息交互应满足DL/T860标准，与过程层设备交互应满 足DL/T860.92、GB/T20840.8及GOOSE协议中规定的数据格式，并将警告事件上送至 站控层。测控装置应支持通过GOOSE协议实现间隔层防误闭锁功能；测控装置还应具 备GOOSE和MMS合用；对于使用SV/GOOSE采样的共用测控装置，应能接入第二套设 备GOOSE信息；测控装置收发的GOOSE/SV报文应满足检修的要求。 • DL/T 860.92 变电站通信网络和系统 第9-2部分：特定通信服务映射（SCSM） 映射到 ISO/IEC8802-3的采样值 • 1、具备纵联保护功能的保护测控一体化装置应支持对侧同厂家的保护设备配合使用。 • 2、装置保护和测控功能定值、定值区、压板、参数等信息应相互独立整定，装置对 外提供统一的ICD模型和虚端子文件。 • 3、装置保护、测控功能应相互独立。保护活动、动作、信号投退或保护功能压板不 应影响测控功能。测控功能的正常操作、退出测控功能也不应影响保护功能。 • 4、装置的硬件架构，保护功能逻辑计算和保护启动计算宜独立处理，保护功能逻辑 和测控功能逻辑宜独立处理。在保证装置可靠性的前提下，应优化CPU配置。装置保 护和测控功能的电源、SV接口、GOOSE接口和MMS通信接口应共用。 2.1保护测控一体化设计原则
上海文通大滓 SHANGHAI IIAO TONG UNIVERSITY 2.2保护测控一体化的实现 ·1、装置构成示意图 ·2、通过配置G0OSE插件接受和发送G00SE信息 ·并可根据需求实现GOOSE接口共用， 保护测控体化装置 。可实现直采直跳或网络跳闸。 保 测 录 G 0 人机 对话 电 ·3、抽象通信服务到实际通信系统的映射 插 插 插 SE 源 插件 ·IEC61850-8-1部分定义了ACSI到IS0/IEC9506制造报文规范MMS之间的 件 件件 件 ·映射。 SV SVSV开关量 监控系统
• 1、装置构成示意图 • 2、通过配置GOOSE插件接受和发送GOOSE信息 • 并可根据需求实现GOOSE接口共用， • 可实现直采直跳或网络跳闸。 • 3、抽象通信服务到实际通信系统的映射 • IEC 61850-8-1部分定义了ACSI到ISO/IEC 9506制造报文规范MMS之间的 • 映射。 2.2保护测控一体化的实现
上海充通大率 SHANGHAI IIAO TONG UNIVERSITY 2.3保护测控一体化的现状 ·110KV及以下的系统已经实现了保护测控装置一体化，220KV及以上系统的保护测 控一体化装置技术上也已经具备可行性，国内110KV以上系统的保护测控一体化设 备也已经进入尝试运行
• 110KV及以下的系统已经实现了保护测控装置一体化，220KV及以上系统的保护测 控一体化装置技术上也已经具备可行性，国内110KV以上系统的保护测控一体化设 备也已经进入尝试运行。 2.3保护测控一体化的现状
上海文通大泽 SHANGHAI IIAO TONG UNIVERSITY 3.智能变电站保护测控一体化的意义 ·1.保护测控功能可以在同一台装置上得以实现，软硬件资源共享，减少 对外系统接口的数量，可以简化组柜，节约成本和占地。 。 2独立的测控装置将不复存在，因此测控装置与过程层网络之间的接线 都被取消了，每个隔层可以节约一到两对交换机光纤接口。 ·3基于功能插件实现，功能组合灵活，便于扩展 ·4提高工作效率，变电站运行监控具有更高的可靠性
• 1.保护测控功能可以在同一台装置上得以实现，软硬件资源共享，减少 对外系统接口的数量，可以简化组柜，节约成本和占地。 • 2.独立的测控装置将不复存在，因此测控装置与过程层网络之间的接线 都被取消了，每个隔层可以节约一到两对交换机光纤接口。 • 3.基于功能插件实现，功能组合灵活，便于扩展 • 4.提高工作效率，变电站运行监控具有更高的可靠性。 3.智能变电站保护测控一体化的意义