数字化变电站的设计与调试

1、智能变电站的设计与智能变电站的设计与调试调试 金智科技金智科技 股票代码：002090金智科技简介金智科技简介 金智科技源于东南大学，创立于1995年，位于南京市江宁经济开发区。2006年12月8日，“金智科技”在深圳证券交易所首发上市，股票代码：002090。公司建有江苏省发改委认定的“江苏省数据管理与信息集成技术工程研究中心”、江苏省科技厅认定的“江苏省电力电动化嵌入式软硬件工程技术研发中心”，并与东南大学合作成立了“东大-金智电力自动化研究中心”。公司内直接从事研发工作的专业人员达150余人，工程技术人员300余人。2006年，经国家人事部批准设立了企业博士后科研工作站。企业注册资本10

2、200万元，业务规模5亿元，资产总额超过5亿元，员工600余人。 金智科技简介金智科技简介 2003年8月，公司正式通过了现场认证审核，获得了ISO9001:2000质量认证体系认证证书。 2005年正式启动了CMMI Level3 认证项目，并于2006年12月顺利通过了正式评估 金智科技简介金智科技简介 国家规划布局内重点软件企业国家电力自动化产业基地骨干企业国家级火炬计划高新技术企业国家计算机信息系统集成一级资质国家信息安全服务资质企业（安全工程类一级）AAA 级信用企业江苏省高科技企业CISCO公司金牌认证合作伙伴博士后科研工作站 金智科技简介金智科技简介2002-2006 年中国软件

3、产业最大规模前100家企业2007年江苏省软件企业业务收入前十强2007年江苏省软件企业纳税前十强国家电力公司电力科学技术进步奖三等奖华东电力集团公司电力科学技术进步二等奖江苏省优秀软件产品奖（金慧奖)江苏省科技进步三等奖江苏省电力公司科技进步二等奖江苏省电力公司科技进步三等奖变电站配置工具概述61850对象模型的三个基本部分：1、变电站模型2、智能电子设备模型3、通讯系统模型配置工具61850变电站模型：从功能的角度描述开关场的设备、电气连接、标明装置及功能配置工具 61850智能电子设备模型：描述与变电站自动化产品相关的对象如智能电子设备、逻辑节点等配置工具智能电子设备模型示例 61850

4、通讯系统模型：描述与通信相关的对象，如子网、通信访问节点，描述有关智能电子设备间的连接，作为客户与服务器逻辑节点的通信路由基础配置工具通讯系统模型示例 100 172.20.83.66 255.255.0.0 10.0.0.101 00000001 0001 0001 配置工具描述文件的类型：1、智能电子设备能力描述文件 ICD2、系统规范描述文件 SSD3、变电站配置描述文件 SCD4、智能电子设备配置描述文件 CID配置工具智能电子设备能力描述文件 ICD：该文件描述某一类智能电子设备的能力，提供的服务、包含的逻辑节点等。配置工具系统规范描述文件 SSD：描述变电站电气主接线和所要求的逻辑

5、节点，包含变电站描述、数据类型模板、逻辑节点类型。配置工具变电站配置描述文件 SCD：该文件包含变电站所有的智能电子设备、通信配置及变电站描述的内容，是一个特定变电站的完整描述。配置工具智能电子设备配置描述文件 CID ：描述特定变电站中某个特定智能电子设备的信息，是ICD文件的实例化。配置工具 变电站配置工具：系统配置工具智能电子设备配置工具ICD配置工具SSD配置工具配置工具 智能电子设备能力描述工具：提供的服务逻辑节点数据模型提供某类智能电子设备的通用信息。配置工具 系统规范描述工具：描述具体变电站的一次设备及其的连接关系，需要的相关二次功能，例如包含几个电压等级，各电压等级下包含哪些设

6、备等。配置工具 系统配置工具： 配置站控层MMS通讯信息配置站控层GOOSE通讯信息配置过程层GOOSE通讯信息 描述信息点的交互关系描述智能电子设备虚端子信息配置工具 智能电子设备配置工具：配置开入信息的关联配置联锁信息的关联修改信息描述智能电子设备虚端子信息技术原则技术原则 一次设备智能化 二次设备网络化二次设备网络化 数据平台标准化，全站采用数据平台标准化，全站采用IEC61850标准标准技术原则技术原则 合并单元配置原则合并单元配置原则1主变保护按双重化配置，主变各侧间隔合并单元均采用双套冗余配置，合并单元就地安装，通过光纤连接到间隔层。2110kVGIS各个间隔的合并单元均采用单套配

7、置，合并单元就地安装，通过光纤连接到间隔层。技术原则技术原则 智能控制单元配置原则 主变中、低压侧及110kV各个间隔均配置一个智能控制单元（包含操作回路），智能控制单元就地安装，通过光纤连接到间隔层。技术原则技术原则 通信网络配置1合并单元与间隔层之间的采样值传输以间隔为单元，组成GOOSE双光纤网，采用100M光纤以太网的通信方式。2智能控制单元与间隔层之间的开关量和控制量的传输，亦采用GOOSE网络。3间隔层与站控层通信网络采用双星形100M双绞线以太网。4实现全站网络的实时监视、管理功能。通信网络方案1588对时 站控层采用1588对时； 站控层设备通过站控层网络采用IEEE1588的

8、对时，精度可以达到100ns。 站控层设备不通过过程层网络对时； 站控层IEEE-1588对时采用双网对时方式；任何一个网络异常，可以无缝切换到另外一个网络上。 站控层IEEE-1588对时,GPS采用双机模式，支持双机无缝切换。 对于站控层不具备1588对时功能的设备，可以选择IRIG-B码对时。iPACS-5785C同时具备多种对时输出功能。1588同步 过程层采用1588同步。 过程层设备通过双同步装置iPacs-5986，维护过程层的时间同步。 iPACS-5986采用IRIG-B的方式，通过站控层GPS 获取时间。当GPS时间消失时，iPACS-5986内部高精度晶振可以保证同步脉冲

9、间隔不会发生跳变。并且维持相对高的同步精度。 过程层的时间同步精度为100ns。 过程层同步无论是双机还是双网切换，以及GPS恢复时，同步信号不能突变，而是渐渐变化，防止采样数据异常。同步时钟检测装置网络管理变压器间隔设计110kV线路间隔中、低压间隔配置备自投设计电压并列及切换方案 电压切换电压切换在各个间隔的保护、测控装置中完成。 电压并列电压并列在母线MU中实现。站控层设计 其中工程师/操作员站功能包括： 智能化变电站建模功能。 IED的配置功能。 全站网络的实时监测及管理功能。 数据采集及控制功能。 数据采集及安全监视。 运行记录。 实时功能。变电站防误操作方案 防误操作采用变电站电气

10、联锁，电气联锁采用三级防误 站控层防误，由后台监控实现 间隔层防误，由测控装置通过GOOSE交互信息实现全站联锁 过程层防误，由一次设备的辅助节点实现电气闭锁。过程层防误独立于间隔层防误，间隔层防误独立于监控后台，保证三层防误相对独立。状态监视 智能化的变电站带来了有益之处的同时，也使得自动化系统趋于复杂，对系统的状态监视显得更加重要。状态监视 1、智能电子设备的检测信息电源告警、定值错误等2、电力系统的告警信息PT断线等3、GOOSE通信告警4、采样值告警5、光纤网络的监视6、同步信号的监视状态监视GOOSE通信告警： 智能电子设备根据CID配置文件对每一路输入的GOOSE信号进行监视、判别

11、，异常时告警，并自动上送。状态监视采样值告警：智能电子设备监视输入的采样值报文，根据报文的通断、报文异常进行告警。状态监视光纤网络的监视：1）光纤的发送功率； 2）光纤的接收功率； 3）装置网口的发送流量； 4）装置网口的接收流量； 5）装置网口的丢包率。 6）装置自检详细信息的上送及处理状态监视光纤网络的监视：1、当前状态监视告警2、历史记录功能3、智能诊断功能状态监视同步信号的监视：同步采样信号的实时采集、误差判别、监视及告警。变电站调试 变电站调试内容 ：1、站控层调试2、电子互感器调试3、过程层网络测试4、间隔层保护与测控的调试5、智能控制单元调试6、同步采样信号调试变电站调试 过程层网络测试：（网络交换机）基本性能1、吞吐量指标2、丢包率指标3、时延指标背靠背帧数测试4、MAC地址容量5、MAC地址学习速率变电站调试 过程层网络测试：（网络交换机）功能测试1、广播抑制2、VLAN支持3、报文优先级4、组播支持5、组播抑制6、网络流量保护重合闸保护mu单元保护测试仪以太网以太网数字电压电流输入数字电压电流输入1. 仿真故障仿真故障2. 跳闸跳闸4. 重合重合3. 新位置新位置5. 新位置新位置Goose MessageGoos