湖南智能电气-变电站综合自动化系统技术交流

1、变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统简介简介特变电工湖南智能电气有限公司陈林兴日期：2022-1-25大大 纲纲综合自动化系统概述综合自动化系统工程实施综合自动化系统功能介绍通讯规约简介61850应用简介综合自动化系统发展趋势系统分类系统概述按场合分类l系统内变电站l光伏电站（集中式/分布式）、风电场l火力发电厂l企业配电站（石油、矿业、化工、钢厂、港口和其它工业用户等）按智能化程度分类l常规变电站l智能变电站按电压等级分类l110kV及以下变电站l220kV及以上变电站系统概述常规变电站综合自动化系统结构图系统概述智能变电站综合自动化系统结构图系统概述 常规变电站与智能变电站比较常规变电

2、站智能变电站综合自动化系统的组成部分系统概述站控层设备间隔层设备过程层设备综合自动化系统的组成部分系统概述站控层设备l后台监控系统（数据服务器、服务器、操作客户机、五防客户机/五防主机、图形网关机）l通讯管理机（总控单元/远动工作站、前置机、规约转换器）l站控层交换机l校时设备、硬件防火墙、安全网关、安全隔离装置等综合自动化系统的组成部分系统概述间隔层智能二次设备（IED）l保护、测控装置：110kV线路光纤纵差保护装置/110kV线路距离保护装置、变压器保护测控装置（差动、后备、本体、综合）、馈线保护测控装置、母联/分段保护测控装置、电容器保护测控装置、备自投装置、站用变保护测控装置、电动机

3、保护测控装置、电抗器保护测控装置、测控装置（线路、变压器、母线、箱变）等；l操作装置：断路器操作、电压并列、电压切换等；l其它二次设备：电源管理系统（直流、交流）、在线监测装置（变压器、断路器、避雷器等）、安全防护系统（消防报警装置、门禁安防监控等）、环境监测装置（SF6监测、温度、湿度监测等）、小电流接地选线装置、微机消弧/消谐装置、逆变器控制装置、太阳能电池板控制系统、风机监控装置等。综合自动化系统的组成部分系统概述过程层设备l常规变电站：传统PT（电压互感器）、CT（电流互感器）等；l智能变电站：ECT（电子式电流互感器）、EVT（电子式电压互感器）、OCT（光电电流互感器）、OVT（光

4、电电压互感器）、合并单元（MU）、智能终端等。工程设计与生产工程实施根据一次主接线确定全站总体规模，同时根据相关技术协议确定二次总体需求，然后完成站控层系统产品和间隔层二次设备的数量、型号配置；与设计院及业主沟通确定具体需求，然后完成二次系统及设备的屏柜图纸设计，即白图设计；厂内根据白图完成屏柜组装生产、初检及出厂检验。工程厂内联调工程实施对于部分重点工程，用户可能要求发货前进行厂内联调，需按现场实际组网架构进行综自系统联调；厂内联调有助于及早发现产品问题，及早提取用户的一些功能需求并开展实现，联调配置的数据库可直接供现场沿用；经过出厂联调验收的综自系统，现场安装调试时，可加快进度，提高质量。

5、现场安装调试工程实施确定网络架构确定装置数量及通讯方式进行数据库配置通讯布线站内信号调试监控功能调试调度信号调试验收投运保护测控功能调试现场安装调试工程实施确定网络架构：主要确定变电站站控层的网络架构，单网/双网，星形接线/总线型等，单服务器/双服务器，远动机是单机还是主备机，前置机/规约转换器的数量及布置，主要二次设备采用何种通讯协议，例如网络103、61850等；确定装置数量及通讯方式：确定哪些装置是两层结构通讯，哪些是三层结构通讯，分别采用什么通讯协议。现场安装调试数据库建模工程实施确定二次设备的通信点表将模型文件导入数据库二次设备及其参数配置间隔、一次设备及信号配置通讯管理机参数配置图

6、形组态建模高级功能配置网络节点配置资料归档现场安装调试工程实施通讯布线：当完成数据库配置后，需根据数据库中装置的通讯参数，完成站内所有需通讯的装置的通讯参数设置（例如IP地址等）；同时，完成通讯线的布线和连接（例如网线的布置、其他通讯线的连接布置等）；保护测控功能调试：配合施工方完成全站保护、测控装置的逻辑功能、跳闸出口、告警出口调试；站内信号调试：前面各项工作做完后，开始进行站内装置通讯试验，并进行全站的遥测、遥信、遥脉、遥控等信号调试。现场安装调试工程实施调度信号调试：配合供电局调度方完成调度所需信号的逐点调试，确保每一个上送给调度的信号正确无误。总体验收：站内各功能、调度信号均调试完毕后

7、，接受用户业主的总体验收。送电投运：验收通过后，按计划日期配合保障顺利投运。后续维护：监控系统运行中如果出现异常情况时，需进行指导维护或派人现场维护。监控系统功能简介监控系统数据服务器监控主机操作员站工程师站五防主机远动机规约转换器保信子站监控系统功能简介支撑平台系统支撑平台系统数据库管理系统数据库管理系统数据库组态配置数据库组态配置( (信号配置、高级功能配置信号配置、高级功能配置) )通讯机组态配置通讯机组态配置图形组态配置图形组态配置报表配置报表配置对外通讯接口（对外通讯接口（103103、104104、6185061850等）等）监控系统功能简介基本功能基本功能站内装置通讯（站内装置通

8、讯（103103、6185061850、非直连装置等）、非直连装置等）数据采集与监视（遥测、遥信、遥脉等）数据采集与监视（遥测、遥信、遥脉等）事件管理事件管理(COS(COS、SOESOE、保护动作、系统自检等、保护动作、系统自检等) )命令管理（设备遥控、主变档位遥调等）命令管理（设备遥控、主变档位遥调等）历史数据处理历史数据处理( (数据存储、查询数据存储、查询) )实时曲线、历史曲线实时曲线、历史曲线监控系统功能简介基本功能基本功能二次设备管理（通讯状态监视、定值管理等）二次设备管理（通讯状态监视、定值管理等）后台计算量（遥测计算、遥信计算等）后台计算量（遥测计算、遥信计算等）信号分类信

9、号分类( (信号等级分类、信号类型分类信号等级分类、信号类型分类) )事故追忆事故追忆报表功能报表功能人机界面接口人机界面接口防误闭锁防误闭锁操作（独立五防）操作（独立五防）监控系统功能简介高级功能高级功能一体化五防一体化五防( (离线式、在线式、集控五防离线式、在线式、集控五防) )程序化控制程序化控制智能操作票智能操作票后台后台VQCVQC后台后台CVTCVT后台小电流接地选线后台小电流接地选线监控系统功能简介高级功能高级功能双源数据优化双源数据优化( (双测控双测控/ /单测控双智能终端等单测控双智能终端等) )故障录波自动调取、故障简报自动生成故障录波自动调取、故障简报自动生成智能告警

10、智能告警视频联动视频联动远程浏览远程浏览告警直传告警直传监控系统功能简介通讯规约简介测控规约（对下与二次设备通讯）CAN规约（CAN总线）、103、104、61850、CDT、串口MODBUS规约、以太网口MODBUS规约等；国内外不同厂家的各种电度表规约、交流屏规约、直流屏规约、微机消弧/消谐规约、小电流规约、GPS装置规约等；最常用的规约为103、61850、CDT、MODBUS等；通讯管理机的规约库应可根据实际需要扩展。通讯规约简介监控规约（对上与各级调度监控通讯）101、102、103（主要用于保信）、104、61850（主要用于保信）、CDT、DISA、XT9702、DNP、MODB

11、US规约等；最常用的为101、104、CDT、DISA等，对于保信，主要为103（国网103、南网103、华中103、华北103等），目前国网浙江、安徽地区保信已试点61850规约。61850应用简介61850应用简介IEC 61850系列标准的全称是 变电站通信网络和系统 (Communication Networks and Systems in Substations)，它规范了变电站内智能电子设备（IED）之间的通信行为和相关的系统要求；IEC 61850系列标准是由国际电工委员会第57技术委员会(IEC TC57)从1995年开始制订的,目前IEC61850共14个部份已经全部通过为

12、国际标准。我国的标准化委员会对61850系列标准进行了同步的跟踪和翻译工作，对应的标准为DL/Z 860系列标准。概述61850应用简介61850-1：介绍和概述：介绍和概述 61850-2：术语：术语61850-3：总体要求：总体要求61850-4：系统和项目管理：系统和项目管理61850-5：功能的通信要求：功能的通信要求和设备模型和设备模型61850-6：变电站自动化系：变电站自动化系统配置描述语言统配置描述语言61850-7-1：变电站和馈线：变电站和馈线设备的基本通信结构设备的基本通信结构 - 原理和原理和模型模型61850-7-2：变电站和馈线：变电站和馈线设备的基本通信结构设备的

13、基本通信结构 - 抽象通抽象通信服务接口信服务接口61850-7-3：变电站和馈线：变电站和馈线设备的基本通信结构设备的基本通信结构 - 公共数公共数据类据类61850-7-4：变电站和馈线：变电站和馈线设备的基本通信结构设备的基本通信结构 - 兼容的兼容的逻辑节点类和数据类逻辑节点类和数据类 61850-8-1:特定通信服务映特定通信服务映射射(SCSM)61850-9-1:特定通信服务特定通信服务映射映射(SCSM) 串行单方向串行单方向多点共线点对点链接的模拟采多点共线点对点链接的模拟采样值样值 61850-9-2:特定通信服务映特定通信服务映射射-ISO8802-3之上的模拟之上的模拟

14、量采样值量采样值61850-10:一致性测试一致性测试系列标准61850应用简介站控层：mms报文，mms（Manufacturing Message Specification 制造报文规范（ISO 9506），用于间隔层装置与站控层后台监控系统、通讯管理机等通讯；间隔层、过程层：GOOSE（Generic Object Oriented Substation Events 通用面向对象的变电站事件），用于传输开入、开出信息；SMV（Sampled Measured Value 采样测量值），用于传输测量量信息。61850报文61850应用简介61850报文61850应用简介61850发展趋势国内所实施的61850为第一版标准，最新的IEC61850第2版已经发布，我国的标准化委员会暂未进行翻译工作；第二版名称已由CommunicationNetworks and Systems in Substations(变电站通信网络和系统)”变为“Communication Networks and Systems for Power Utility Automat