智能变电站及其测试技术

1、智能变电站及其测试技术智能变电站及其测试技术 新型互感器应用 合并单元及智能终端 概概 述述 二次系统基本架构 直采直跳模式智能变电站IEC61850体系及SCL文件220kV智能变电站实例概概 述述1/21/2智能变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，建智能变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，建立在立在IEC61850体系基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信体系基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。息共享和互操作的现代化变电站。行业背景二次系统基本架构二次系统基本架构新型互感器的应用新型互感器的应用1/5新型互感器新型互感器 有源

2、互感器：电子式电流互感器、电子式电压互感器。有源互感器：电子式电流互感器、电子式电压互感器。 无源互感器：纯玻璃式电压无源互感器：纯玻璃式电压/电流互感器，光纤式电流互电流互感器，光纤式电流互感器。感器。ECT电子式电流互感器电子式电流互感器新型互感器的应用新型互感器的应用2/5ECVT电子式电流电压互感器电子式电流电压互感器电子式电压互感器采用电阻分压、电子式电压互感器采用电阻分压、电容分压，阻容分压。电容分压，阻容分压。与常规互感器原理相同，输出电与常规互感器原理相同，输出电压小于压小于5V.新型互感器的应用新型互感器的应用3/5电子式互感器优点电子式互感器优点 采用光纤绝缘采用光纤绝缘,

3、具有良好的绝缘性能具有良好的绝缘性能 无铁芯，消除了磁饱和，铁磁谐振现象无铁芯，消除了磁饱和，铁磁谐振现象 光缆传输，抗电磁干扰能力强光缆传输，抗电磁干扰能力强 低压侧无开路引入高压的危险低压侧无开路引入高压的危险 频率响应宽频率响应宽 不充油，不充气，无易燃易爆的危险不充油，不充气，无易燃易爆的危险 体积小，重量轻体积小，重量轻 消耗有色金属少消耗有色金属少新型互感器的应用新型互感器的应用4/5光玻璃式电流互感器普通光普通光起偏器起偏器偏振光偏振光磁场磁场 B检偏器检偏器Faraday旋光角旋光角 法拉第磁旋光效应法拉第磁旋光效应入射光入射光出射光出射光电流电流旋转角旋转角 与电流成正比关系

4、与电流成正比关系新型互感器的应用新型互感器的应用5/5 合并单元合并单元(MU)功能功能: 信号合并、数据同步、数据分发、采信号合并、数据同步、数据分发、采集模块供电集模块供电合并单元合并单元(MU)智能终端上传开关上传开关, ,刀闸位置信号刀闸位置信号接收接收GOOSEGOOSE信号信号, ,转换成硬接点转换成硬接点: :接收各种对一次设备的操作命令接收各种对一次设备的操作命令, ,包括包括: :保护动作信息保护动作信息分合闸信号分合闸信号控制信号控制信号 将硬接点转换成将硬接点转换成GOOSEGOOSE信号上传信号上传: :原智能变电站二次系统存在的问题: 同步依赖于GPS 对交换机的依赖

5、 经交换机后GOOSE跳闸延时 电子互感器/光学互感器稳定性“直采直跳直采直跳”模式下变电站架构模式下变电站架构1/2“直采直跳直采直跳”模式下变电站架构模式下变电站架构2/2“三网合一三网合一”变电站架构变电站架构IEC61850文件体系:分6类,共14个部分u 系统级别 IEC61850-1 介绍和概述 IEC61850-2 术语 IEC61850-3 通用需求 IEC61850-4 系统和项目管理 IEC61850-5 功能和设备模型的通信需求u 数据模型 IEC61850-7-4 逻辑节点和数据类 IEC61850-7-3 通用数据类 IEC61850体系体系1/3u 抽象通信服务 I

6、EC61850-7-1 原理和模型 IEC61850-7-2 抽象通信服务（ACSI）u 映射到实际的通信网络（SCSM） IEC61850-8-1 映射到MMS和ISO/IEC8802-3 IEC61850-9-1 通过单方向点对点传输采样值 IEC61850-9-2 通过ISO/IEC8802-3传输采样值 IEC61850体系体系2/3u 配置 IEC61850-6 变电站IED的配置语言u 测试 IEC61850-10 一致性测试 IEC61850体系体系3/3SCLSCL文件文件1/8SCL是变电站配置描述语言的简称，它能够描述以下模型：是变电站配置描述语言的简称，它能够描述以下模型

7、：一次系统结构（一次设备怎么连接）；一次系统结构（一次设备怎么连接）；通信系统（通信访问点在网络中的位置）；通信系统（通信访问点在网络中的位置）；应用层通信（定义数据集；选择服务种类；设定数据源）；应用层通信（定义数据集；选择服务种类；设定数据源）；智能电子设备（定义该设备的逻辑设备、逻辑节点及类型）；智能电子设备（定义该设备的逻辑设备、逻辑节点及类型）；实例化逻辑节点类型；实例化逻辑节点类型；实例化逻辑节点与智能电子设备之间的关系；实例化逻辑节点与智能电子设备之间的关系；uICD：IED能力描述文件uSSD：系统规范定义文件uSCD：变电站配置文件uCID：配置IED描述文件SCL文件文件2

8、/8icd文件是单装置能力描述文件，由装置制造厂商提供文件是单装置能力描述文件，由装置制造厂商提供给系统集成厂商，该文件描述了给系统集成厂商，该文件描述了IED提供的基本数据模提供的基本数据模型及服务，但不包含型及服务，但不包含IED实例名称和通信参数。实例名称和通信参数。ICD文件SCL文件文件3/8SSD文件是在文件是在ICD和和SCD文件的基础上，添加了拓扑连文件的基础上，添加了拓扑连接信息，使得全站配置信息更加完备。接信息，使得全站配置信息更加完备。SSD文件SCL文件文件4/8scd文件是全站描述文件，全站统一的数据源，描述了文件是全站描述文件，全站统一的数据源，描述了所有所有IED

9、的实例配置和通信参数，的实例配置和通信参数，IED之间的通信配置之间的通信配置以及信号联系信息（比如以及信号联系信息（比如GOOSE连线），由系统集成连线），由系统集成厂商完成。厂商完成。scd文件是全站文件是全站icd文件的集合，并完成通文件的集合，并完成通信参数和信号联系配置。信参数和信号联系配置。SCD文件SCL文件文件5/8cid文件由装置制造厂商使用装置配置工具根据文件由装置制造厂商使用装置配置工具根据scd文文件中与特定的件中与特定的IED的相关信息自动导出生成，是经过的相关信息自动导出生成，是经过工程配置后（配置工程配置后（配置iedname，通信参数和，通信参数和GOOSE连连线等）的线等）的icd文件，现场具体的工程中装置使用文件，现场具体的工程中装置使用cid文文件件 。CID文件SC