PRS-7000_220KV_-102技术使用说明书

1、UYG深瑞PRS-7000型数字变电站自动化系统技术说明书（220kV及以上）Ver 1.02编写：孙一民周俊峰审核：侯林陈远生批准：徐成斌廿园深瑞魅保目动化有阳公司（原深圳南瑞科技有限公司）二oo八年六月目 录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 概述1 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 设计原则1 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 设计规范1 HYPERLINK l bookmark94 o Current Docu

2、ment 系统特点4 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 全数字化4 HYPERLINK l bookmark102 o Current Document 互操作性4 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document 兼容性4 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document 开放性5 HYPERLINK l bookmark114 o Current Document 功能完备5 HYPERLINK l bookmark118 o Current Document 一体化设

3、计5 HYPERLINK l bookmark122 o Current Document 虚端子思想5 HYPERLINK l bookmark126 o Current Document 系统技术参数6 HYPERLINK l bookmark130 o Current Document 系统性能指标6 HYPERLINK l bookmark134 o Current Document 通信技术参数7 HYPERLINK l bookmark148 o Current Document 保护装置技术指标7 HYPERLINK l bookmark169 o Current Documen

4、t 过程层设备技术指标8抗干扰能力9 HYPERLINK l bookmark200 o Current Document IEC61850 信息建模9 HYPERLINK l bookmark233 o Current Document IEC61850 通信服务12 HYPERLINK l bookmark301 o Current Document 典型配置方案14 HYPERLINK l bookmark305 o Current Document 系统结构14 HYPERLINK l bookmark313 o Current Document 校时及采样同步方案15 HYPERLI

5、NK l bookmark341 o Current Document 站控层设备及其配置16 HYPERLINK l bookmark345 o Current Document 间隔层设备及其配置17 HYPERLINK l bookmark349 o Current Document 过程层设备及其配置 17 HYPERLINK l bookmark378 o Current Document 电子式互感器及其配置20 HYPERLINK l bookmark382 o Current Document 站控层设备22 HYPERLINK l bookmark386 o Current

6、Document 系统构成22 HYPERLINK l bookmark442 o Current Document 系统配置组态24 HYPERLINK l bookmark507 o Current Document 系统运行监控31 HYPERLINK l bookmark672 o Current Document 系统五防功能35 HYPERLINK l bookmark722 o Current Document 系统报表管理38 HYPERLINK l bookmark744 o Current Document 继电保护及故障管理40 HYPERLINK l bookmark8

7、08 o Current Document 电压无功自动调节（VQC） 47 HYPERLINK l bookmark885 o Current Document 其它高级应用功能51 HYPERLINK l bookmark946 o Current Document 间隔层设备55 HYPERLINK l bookmark950 o Current Document 装置组成55 HYPERLINK l bookmark962 o Current Document 设备特点56 HYPERLINK l bookmark974 o Current Document 常见测控装置逻辑节点56

8、HYPERLINK l bookmark978 o Current Document 常见保护装置逻辑节点57 HYPERLINK l bookmark982 o Current Document 过程层设备59 HYPERLINK l bookmark988 o Current Document 装置组成59 HYPERLINK l bookmark991 o Current Document 性能特点60 HYPERLINK l bookmark1006 o Current Document PRS-7390型间隔合并单元60 HYPERLINK l bookmark1010 o Curr

9、ent Document PRS-7391型同步时钟源60 HYPERLINK l bookmark1014 o Current Document PRS-7392型级联合单元61 HYPERLINK l bookmark1018 o Current Document PRS-7393型模拟量合并单元（DAU） 61 HYPERLINK l bookmark1025 o Current Document PRS-7361/7761型非电量保护装置61 HYPERLINK l bookmark1029 o Current Document PRS-7389型智能操作箱62 HYPERLINK l

10、 bookmark1039 o Current Document PRS-7789型智能操作箱62概述PRS-7000型数字变电站自动化系统是由长园深瑞继保自动化有限公司开发的适用于数字化变电站的 综合自动化系统。系统充分体现了一次设备智能化和二次设备网络化的设计理念：一次设备智能化主要体 现在光电互感器和智能断路器的应用，二次设备网络化主要体现在IEC61850标准的实施；既可以与智能 一次设备无缝接口，同时也兼容传统的一次设备，可灵活地用于部分或全部采用智能一次设备的变电站。PRS-7000型数字变电站自动化系统参照国际电工委员会制定的IEC 61850变电站通信网络和系统 系列标准，并结

11、合我国电力行业数字变电站建设的需要，为变电站自动化系统提供了统一平台和标准框架; 按过程层、间隔层、站控层三层结构设计，解决了 CT饱和问题、二次电缆问题、数据采集设备重复投资 问题以及二次智能设备互操作问题，实现了最大范围内的信息共享。此外，还同时支持接入采用103接口 标准的传统保护、测控装置。PRS-7000系统基于先进的网络化通信技术设计，具有开放、分层分布式结构，能无缝接入不同厂家 的保护测控装置和其他站用智能设备；系统完成变电站所有信息的最终处理、显示和监测，方便实时监视 和控制变电站内一次、二次侧各种设备的运行，提供对运行历史信息的检索查询和完备的故障录波分析功 能，为变电站安全

12、经济运行提供更可靠的保证，可广泛适用于各电压等级的变电站。PRS-7000站层监控采用开放式的软件工作平台，为多窗口多任务系统。其界面风格采用流行的视窗 画面输出和操作方式，结构设计模块化，灵活方便的组网方式，高效数据库访问操作，多进程、多线程模 式，使系统具有高可靠性、方便的人机交互操作、高质量的画面显示和良好的可扩展性。设计原则PRS-7000型数字变电站自动化系统基本设计原则如下：1）系统严格按照IEC61850标准建模，统一的数据接口。2）间隔层和过程层装置遵循IEC61850规范要求，通过IEC61850互操作一致性测试。3）间隔层五防装置间通信遵守GOOSE协议。4）同步系统对于需

13、要同步的设备提供多种解决方案：可采用全站秒脉冲同步，或IEEE1588同步校时（复用以太网，采用采样点插值同步方式，无需专用校时网）。5）GPS作为变电站时钟源，但不作为站内设备的同步信号源；合并器采样同步信号来自于全站同步 时钟源装置的秒脉冲信号。6）电压并列功能由母联或分段侧合并器实现，该合并器具有采集断路器和隔离刀闸位置信号的采集 功能，实现并列逻辑判断。7）电压切换功能由保护、测控装置根据输入的两路母线电压自动选择。8）10kV馈线和电容器保护测控装置就地安装于开关柜。使用电子式互感器时，采用数字接口或弱电 信号方式接入保护测控装置和数字式电表。9）间隔层装置采用IRIG-B或IEEE

14、1588网络校时，精度达到1 ms。10）兼顾由传统变电站过渡到数字变电站过程中在设计、运行以及管理等方面的需要。.设计规范PRS-7000型数字变电站自动化系统在设计中参考了如下一些技术标准和重要规范：IEC61850-2:2003变电站通信网络和系统 第2部分：术语IEC61850-3:2001IEC61850-4:2003IEC61850-5:2003变电站通信网络和系统第3部分：总体要求变电站通信网络和系统第4部分：系统和项目管理变电站通信网络和系统第5部分：用于变电站和馈线设备的基本通信结构 -功能和设备模型的通信要求IEC61850-6:2003IEC 61850-7-1:2003

15、变电站通信网络和系统第6部分：与变电站有关的IED通信的配置描述语言 变电站通信网络和系统第7-1部分：用于变电站和馈线设备的基本通信结构 -原则和模型IEC 61850-7-2:2003变电站通信网络和系统第7-2部分：用于变电站和馈线设备的基本通信结构 -抽象通信服务接口（ACSI）IEC 61850-7-3:2003变电站通信网络和系统第7-3部分：用于变电站和馈线设备的基本通信结构 -公用数据类IEC 61850-7-4:2003变电站通信网络和系统第7-4部分：用于变电站和馈线设备的基本通信结构 -兼容逻辑节点类和数据类IEC 61850-8-1:2003变电站通信网络和系统第8-1

16、部分：特定通信服务映射（SCSM）-到MMS （ISO/IEC 9506第1部分和第2部分）以及ISO/IEC8802.3的映射IEC 61850-9-1:2003变电站通信网络和系统第9-1部分：特定通信服务映射（SCSM） -串行单向点对点连接传输采样值IEC61850-9-2:2004变电站通信网络和系统第9-2部分：特定通信服务映射（SCSM） -通过ISO/IEC8802-3传输采样值IEC 61850-10: 2005IEC 60044-6变电站通信网络和系统第10部分：一致性测试Instrument transformers - Part 6: Requirements for

17、protective current transformers for transient performanceIEC 60044-7IEC 60044-8GB/T 2423GB 2887-2000GB/T 6593-1996GB/T 9813-2000GB/T 15532-1995GB/T 13730-2002GB/T 14285-2006GB/T 17626GB/T 7261-2000GB/T 14537-1993GB/T 11287-2000Instrument transformers - Part 7: Electronic voltage transformers Instrum

18、ent transformers - Part 8： Electronic current transformers 电工电子产品环境试验 电子计算机场地通用规范 电子测量仪器质量检测规则 微型计算机通用规范 计算机软件单元测试 地区电网调度自动化系统 继电保护和安全自动装置技术规程 电磁兼容试验和测量技术 继电器及装置基本试验方法 量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇：振动试验（正 弦）GB/T 14598.13-1998GB/T 14598.14-1998GB/T 14598.3-2006GB/T 14598.9-2002量度继电器和保

19、护装置的电气干扰试验第1部分：1MHz脉冲群干扰试验 量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第2部分：静电放电试验电气继电器 第5部分：量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验 电气继电器第22-3部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验辐射电磁 场骚扰试验GB/T 14598.10-2007电气继电器第22-4部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验-电快速瞬 变/脉冲群抗扰度试验GB/T 14598.18-2007电气继电器第22-5部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验-浪涌抗扰 度试验GB/T 14598.17-2005电气继电器第22-6部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验-射频

20、场感 应的传导骚扰的抗扰度GB/T 14598.19-2007电气继电器第22-7部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验-工频抗扰 度试验GB 50217-1994GB/T 13729-2002DL/T 621-1997DL/T 451-1997DL/T 630-1997DL/T 634.5101-2002DL/T 667-1999DL/T 634.5104-2002电力工程电缆设计规范远动终端设备交流电气装置的接地循环式远动规约交流采样远动终端技术条件远动设备及系统第5部分传输规约101篇基本远动任务配套标准远动设备及系统第5部分传输规约103篇继电保护设备信息接口配套标准 远动设备及系统

21、第5部分传输规约104篇采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101 网络访问DL/T 719-2000DL/T 860DL/T 5002-2005DL/T 5003-2005DL/T 5103-1999DL/T 5218-2005DL/T 5136-2001DL/T 5137-2001DL/T 5149-2001DL/T 672-1999国家经贸委第30号令国家电网公司ISO/IEC 9646-1远动设备及系统第5部分传输规约102篇电力系统电能累计量传输配套标准 变电站通信网络和系统地区电网调度自动化设计技术规程电力系统调度自动化设计技术规程35-110KV无人值班变电站设计规程22

22、0500kV变电站设计技术规程火力发电厂、变电站二次线设计技术规定电测量及电能计量装置设计技术规定220-500kV变电站自动化系统设计技术规定变电站电压无功调节控制装置定货技术条件电网与电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定 防止电气误操作装置管理规定Information technology - Open Systems Interconnection - Conformance testing methodology and framework - Part 1: General conceptsISO/IEC 9646-2Information technology - Ope

23、n Systems Interconnection - Conformance testing methodology and framework - Part 2: Abstract test suite specificationISO/IEC 9646-4Information technology - Open Systems Interconnection - Conformance testing methodology and framework - Part 4: Test realizationISO/IEC 9646-5Information technology - Op

24、en Systems Interconnection - Conformance testing methodology and framework - Part 5: Requirements on test laboratories and clients for the conformance assessment processISO/IEC 9646-6Information technology - Open Systems Interconnection - Conformance testing methodology and framework - Part 6: Proto

25、col profile test specificationIEC61588Precision clock synchronization protocol for networked measurement and control systems系统特点PRS-7000型数字变电站自动化系统按IEC61850标准定义的三层结构进行设计，支持变电站层与间隔 层设备之间的IEC61850 (MMS)协议通讯，支持间隔层保护测控装置与过程层ECT/EVT (MU)基于 IEC61850-9-1/2协议的通讯，支持间隔层保护、控制装置与过程层智能操作箱基于IEC61850-8-1(GOOSE) 协议

26、的通讯。系统充分体现了一次设备智能化、二次设备网络化的设计思想。系统还支持非IEC61850智 能二次设备按IEC103协议或其它部颁标准协议的集成。系统的网络架构设计，充分利用VLAN和802.1Q 的优先级技术对实时数据进行有效隔离和信息分类。该系统主要有以下几个特点：全数字化PRS-7000系统基于先进的网络化通信技术设计，对于站控层设备、间隔层设备以及过程层设备之间 所交换的模拟量、状态量等数据以及控制命令能够全部实现数字化，通过以太网方式进行交互和传送。间 隔层与智能一次设备之间、过程层与过程层设备之间的GOOSE网均采用100M光纤以太网连接；站控层 设备之间，在同一小室使用100

27、MBase-TX以太网或光纤以太网，保护小室与主控室之间、各保护小室之 间使用光纤以太网连接。互操作性保护测控装置一般可提供3个以太网口与变电站层设备互联、4个光纤以太网口与过程层设备互联； 根据实际工程配置需要，与过程层设备的光纤以太网接口还可以适当扩展。系统能够与各种类型站控层设备、过程层设备进行互联互操作：既可以接入智能一次设备，也可以通 过智能操作箱、数据采集单元DAU等装置接入传统的一次设备。保护测控装置支持GOOSE光纤双网模式，保证数字信号采样、装置间联锁以及保护跳闸出口的高度 正确可靠。只要按照IEC61850的标准设计的装置都可以实现互联互操作。系统保留了现有综自系统数据库可

28、配置的优点，通过解析间隔层装置的ICD文件，将遥测、遥信、遥 控、遥脉、遥调、保护事件、保护定值等信息以列表的方式提供给系统集成工程师，彻底实现了装置的互 操作性。兼容性PRS-7000系统按IEC61850标准设计，能满足不同地区用户的多元化需求；能够兼容各种模式的数字 化解决方案：既支持局部数字化设备模式、完全数字化设备模式，也支持改造站，甚至是传统的监控系统 模式。为了兼容每周波20点采样和24点采样算法，合并单元(MU)按120点或240点组织数据。基于虚端 子思想的过程层GOOSE配置工具，通过解析过程层装置的ICD文件，将开入和开出定义以端子形式呈现 给设计人员，同时二次设计接线图

29、作为主要交流工具继续发挥其优势。GOOSE数据的对应关系体现为虚 端子之间的连接。开放性系统提供多种通信接口方式，除支持IEC61850标准外，还提供IEC60870-5-101/103等多种标准通讯 规约。此外，系统还提供规约转换器，可以接入绝大部分非标准通讯规约的设备。功能完备保护、测控装置提供保护、测量、控制、计量、联锁防误等功能；产品保护原理先进，事故分析功能 强大；各种功能及其组合情况可以按照用户需求自由选配，而且可以按照工程实际情况进行定制；具有先 进、灵活的出口配置方式。保护、测控装置提供自适应对时方式，可以自动识别分脉冲方式、秒脉冲方式以及IRIG-B(DC)对时 方式，无需手

30、动设置；装置还支持SNTP、IEEE1588对时方式，可以有效的复用已有的以太网网络，无需 单独接线。系统还提供基于SVG的WEB监控服务、嵌入式远动工作站WEB配置及维护服务、以SMS短信方 式实现事件远程告警和系统维护等功能；保护工程师站具有波形图、矢量图和流程图分析等独特功能。体化设计系统集成了 VQC功能、小电流接地选线以及备自投功能，实现了五防的一体化。独创的PRSScnpt 脚本技术被应用于在线计算、监控五防规则校验以及保护测控装置的间隔层五防实现，无需任何硬接线即 可实现不同间隔装置间联锁功能。虚端子思想深瑞在数字化变电站自动化装置中，在国内首家创造性提出了 “虚端子”概念。通过

31、借用传统二次设 备中的端子概念，将数字化变电站装置中数字信号以虚端子的方式展示在变电站二次设计人员面前。而在 传统变电站设计中，二次设计人员已经习惯了基于端子进行交流的方法，这种方法在相关规范的指导下已 经非常完善；引入虚端子概念将保持现有二次设计的规范改变最小。保护和测控装置相关程序的I/O设计也是基于端子概念展开，用虚端子定义来说明装置的I/O接口， 通过虚端子输出原理图和二次接线图。在工程实施时，对照虚端子蓝图检查装置及屏柜之间的“连接线” (GOOSE配置信息)。这样，传统方法依然是数字化变电站二次设计、施工及维护的可靠方法；只是这些 端子仅仅以概念的形态存在。系统技术参数PRS-70

32、00型数字变电站自动化系统的技术参数包括系统性能指标、通信技术参数、装置技术指标、 IEC61850信息建模、通讯服务、抗干扰能力、硬件平台和软件平台等方面。系统性能指标1)模拟量测量综合误差W0.2%2)电网频率测量误差W0.01Hz3)站内事件顺序记录分辨率（SOE）W1ms4)遥测信息响应时间（从I/O输入端至远动通信装置出口）W2s5)遥信变化响应时间（从I/O输入端至远动通信装置出口）W1s6)控制命令从生成到输出的时间W1s7)画面实时数据更新模拟量周期W3s8)画面实时数据更新开关量周期W2s9)控制操作正确率100%10)遥控动作成功率399.99%11)事故时遥信年正确动作率

33、399%12)系统可用率399.99%13)系统平均故障间隔时间（MTBF）320000h14)间隔级测控单元平均无故障间隔时间340000h其中I/O单元模件MTBF350000h15)各工作站的CPU平均负荷率正常时（任意30min内）W30%电力系统故障（10s内）W50%16)监控系统网络平均负荷率正常时（任意30min内）W20%电力系统故障（10s内）W40%17)模数转换分辨率16位18)GPS对时精度W1ms19)非电气量变送器输出420mA或05V20)历史曲线采样间隔130min，可调21)历史曲线日报、月报储存时间31年22)事故追忆事故前后共追忆1200点23）系统支持

34、灵活的组网，支持多通信机模式，输入输出的容量仅受硬件资源的限制，测点数不限。通信技术参数光纤接口参数光纤参数：发送功率：接收灵敏度：与ECT间传送距离： 与二次设备间传送距离:多模光纤，ST接口，光波长850nm（串口）/1310nm（网络）大于等于-15dbm小于等于-30dbm小于2km小于2km3.2.2.交换机参数延迟的抖动小，传输延迟在4ms之内支持VLAN，支持4个传送优先级，而且优先级可以配置 支持全双工、半双工等方式能在宽温环境中长期运行3.2.3.通讯速率波特率和传输距离成反比，波特率越高，有效传输距离越短。以太网传输速率为10/100/1000Mbps自适应。RS232、R

35、S485 和 RS422 串口波特率范围30038400bps间可选，波特率缺省为9600bps、1位起始位、8位数据位、无校验位 和1位停止位。.保护装置技术指标额定电气参数弱电模拟输入：200mV直流工作电源：220V/110V，允许偏差:-20%+15%数字系统工作电压：+5V，允许偏差:+ 0.15V继电器回路工作电压：+24V，允许偏差:2V定值精度电流电压定值误差：W3%频率定值误差：W0.01Hz频率滑差定值误差：W0.1Hz/s检同期角度定值误差：W2。其他定值误差：W5%方向元件角度下边界误差：W + 10。方向元件角度上边界误差：W 10。激励量N1.2倍定值时，瞬时动作段

36、动作时间: 延时动作段动作时间离散误差：各保护段返回时间：W35msW30msW25ms3.3.3.计量等级电流、电压、频率:其他：遥信量分辨率：信号输入方式：0.2级0.5级小于1ms 无源接点3.3.4.输出接点容量保留传统IO接口时，装置出口和信号接点单接点时最大允许接通功率为150W或1250VA，最大允许 长期接通电流5A,多付接点并联时接通功率和电流可以适当提高。两种方式下接点均不允许断孤。3.3.5.环境参数正常工作温度：-10C +55C极限工作温度：-20C +70C贮存运输温度：-40C +70C3.4.过程层设备技术指标3.4.1.额定电气参数频率：交流电流：直流工作电源

37、：数字系统工作电压： 继电器回路工作电压： 功耗：交流电流回路 直流电源回路 保护回路过载能力：交流电流回路50Hz5A或1A （额定电流In）220V/110V,允许偏差：-20%+15%+5V,允许偏差：0.15V+24V,允许偏差：2V每相不大于0.5VA不大于30W2倍额定电流，连续工作10倍额定电源，允许10s40倍额定电流，允许Is直流电源回路80115%额定电压，连续工作装置经受上述的过载电压/电流后，绝缘性能不下降。3.4.2.数字量输出计量精度：保护精度：缺省额定测量电流：0.2级5P2D41H缺省额定保护电流: 缺省额定电压：01CFH2D41H采样同步指标MU单元、电磁式

38、DAU单元等，同步周期严格为Is,采样同步误差O.lus。额定数据速率可选以下值：48xfr, 96xfir，120 xfir，192xfir，240 xfir，384xfir；推荐使用24倍fr的采样 速率。过程层设备采样同步时差5us。间隔层在直接接入MU时接收数据延时500uso操作动作时间接收第一个有效控制命令到出口继电器接点闭合的时间小于10ms输出接点容量装置出口和信号接点单接点时最大允许接通功率为150W或1250VA，单副节点最大允许长期接通电流 5A,多副接点并联时接通功率和电流可以适当提高。两种方式下接点均不允许断孤。抗干扰能力3.5.1.电磁兼容静电放电抗扰度：GB/T

39、17626.4-2IV级射频电磁场辐射抗扰度：GB/T 17626.4-3III级（网络IV级）电快速瞬变脉冲群抗扰度：GB/T 17626.4-4IV级浪涌（冲击）抗扰度：GB/T 17626.4-5IV级射频场感应的传导骚扰抗扰度：GB/T 17626.4-6III级工频磁场抗扰度：GB/T 17626.4-8IV级脉冲磁场抗扰度：GB/T 17626.4-9V级阻尼振荡磁场抗扰度：GB/T 17626.4-10V级振荡波抗扰度：GB/T 17626.4-12II级（信号端口）绝缘试验装置绝缘耐压、耐湿热、抗振动、抗冲击、抗碰撞性能符合国际GB/T7261-2000的有关标准（绝缘N20M

40、Q）。IEC61850信息建模模型建立途径组态工具软件分为系统组态工具和装置组态工具，系统组态工具由系统集成商提供，主要功能是编辑 或导入符合IEC61850标准的SCL配置文件，进行图形化编辑和修改，并导出符合标准的SCL配置文件。 装置组态工具由装置厂商提供，主要功能是配置生成ICD文件，导入全站SCD文件，进行私有功能配置, 完成装置数据配置并下装。建模总体原则IEC61850-7部分规范了数据模型、服务以及建模方法。基于面向对象的建模思想，分层次的总体原则 对间隔层设备进行建模。面向对象的原则即面向功能对象的原则。一般情况下，同一个功能对象相关的数据以及数据属性，尽 量建模在该功能对象

41、中（包括对该对象的扩展）；同多个功能相关，或同全系统功能相关的数据，尽量建 模在公共的逻辑节点或者逻辑设备中。物理设备建模一般情况下，一个物理设备建模一个IED。服务器建模Server描述了一个设备外部可见（可访问）的行为，因此每个server有一个访问点。一般保护测控装 置，一个物理设备中只包含一个server对象。如果装置不同的CPU板分别实现61850的不同功能，使用 各自独立的网口通讯，模型互不影响，则需要建立多个server对象即多个访问点（AccessPoint）。例如：某 装置管理板实现和站层、间隔层通讯，而保护板实现GOOSE和过程层通讯，管理板和保护板都有独立的 网卡，实现的

42、通讯功能和使用的通讯模型相对独立，则应该建立两个AccessPoint。逻辑设备建模IEC61850-7中描述逻辑设备为由一组指定范围应用的逻辑节点组合而成的虚拟的设备。逻辑设备位于 server中，每一个逻辑设备可以看作是一个包含LN对象和提供相关服务的容器。IEC61850标准中未规范 具体LD如何划分，一个IED可只建立一个，也可根据功能划分逻辑设备。但需要注意的是，如果建立多 个LD,对于测控、保护装置要保证本装置所有的定值和SGCB位于同一个逻辑LD中。逻辑节点建模每个最小功能单元建模为一个逻辑节点对象，属于同一功能对象的数据和数据属性应放在同一个LN 对象中，若标准的LN类不满足功

43、能对象的要求，进行LN类扩展或者新建LN类，扩展和新建见本文模 型扩展规则。模型扩展原则扩展总体规则 功能分解后得到的最小功能单元，根据IEC61850-7-4中规范的兼容逻辑节类列表，选择合适的 类对功能进行建模。判断标准已有的LN类是否满足功能要求，满足的话，采用合适的LN类；公 标准已有的LN类不满足功能要求，判断已有的LN类是否满足功能的核心需求，满足的话，向 该LN类添加新的数据，以满足功能的需求；标准已有的LN类不满足功能的核心要求，定一个 新的LN类。图3-6-1 IEC61850建模流程图逻辑节点新建以及扩展规则如果有一个合适的LN类符合功能的建模需求，逻辑节点实例则具有该LN

44、类所有必选的属性。如果一个功能具有相同的基本数据，只是每个数据的版本不同，则采用源于相同LN类的不同实 例。如果有一个合适的LN类符合功能的核心建模需求，只需要通过添加若干数据，即可满足功能的 建模需求，则向已有LN类添加合适的数据来满足功能的需求，LN类的名字不变。公 如果没有合适的LN类符合功能的核心建模需求，根据以下规则新建LN类：新建LN类名称的首字母符合逻辑节点组相关前缀的要求，其他字母与功能英文名称有关。新建LN类的名称与标准已有LN类名称不能冲突，满足IEC61850命名空间的要求。3.6.33数据新建以及扩展规则标准已有的LN类不满足要求时，不论采用已有LN类还是新定义LN类，

45、都涉及到向一个LN类添 加新的数据，添加或者扩展数据应遵循以下原则：如果LN类中已有的可选的数据能满足要求，则使用可选的数据。如果LN类中已有的数据需要多次使用，在数据后扩展数字后缀，建模结构和含义类似的数据。公 如果IEC61850-7-4的第6条中规定的数据能满足需要添加的数据的需求，则应选择标准规定的 数据添加到LN类。如果IEC61850-7-4的第6条规定的数据不能满足添加数据的需求，则需要按照以下规定新建数 据：新建数据的名称采用IEC61850-7-4的第4条规定的缩写，加以组合形成新的数据名称。新建数据采用IEC61850-7-2规定的CDC和基本数据类型。新建数据的名称与已有

46、的数据名称不冲突，符合IEC61850的命名空间要求。其他IEC61850规范的通用数据类、简单数据类型以及复杂数据类型一般情况下可以满足变电站自动化系 统的建模要求，故不应扩充通用数据类（CDC）、复杂数据类型和基本数据类型，而是通过扩展逻辑节点 满足功能建模的需求。IEC61850通信服务关联使用Associate（关联）、Abort（异常中止）和Release（释放）服务。支持同时与不少于12个客户端建立连接。目录类服务GetServerDirectory（服务器目录）、GetLogicalDeviceDirectory（逻辑设备 目录）、Get LogicalNodeDirectory

47、（逻辑节点目录）、GetDataDirectory（读数据目录）、GetDataDefinition（读数据 定义）。数据集支持GetDataSetDirectory（读数据集定义）和GetDataSetValues（读数据集值）服务不要求支持创建数 据集（CreateDataSet）、删除数据集（DeleteDataSet）。取代对于测控装置建议实现该功能，便于现场调试。定值组控制使用SelectActiveSG（选择激活定值组）、SelectEditSG（选择编辑定值组）、SetSGValuess（设置定值 组值）、ConfirmEditSGValues（确认编辑定值组值）、GetSGVa

48、lues （读定值组值）和GetSGCBValues（读 定值组控制块值）服务。定值更改应严格控制流程,在使用GetSGValues和SetSGValuess服务读编辑组定值和更改定值之 前，客户端应调用SelectEditSG服务选择编辑组定值；否则，服务器应对这两种服务返回错误。单个保护装置的IED可以有多个SGCB，但所有SGCB是一个实例，定值组切换时整体切换。报告使用Report（报告）、GetBRCBValues（读缓存报告控制块值）、SetBRCBValues（设置缓存报告控制块 值）、GetURCBValues（读非缓存报告控制块值）、SetURCBValues（设置非缓存报告

49、控制块值）服务；数据集在SCD文件中定义，不要求数据集动态创建和修改；支持 IntgPd 和 GI；支持客户端设置OptFlds和Trgop。至少支持12个实例日志装置可选择实现本功能。控制使用SelectWithValue （带值的选择）、Cancel（取消）和Operate（操作）服务；开关刀闸遥控使用sbo-with-enhenced security方式；装置复归使用 Direct control with enhenced security 方式；装置应初始化遥控相关参数（ctlModel等）；GOOSE与 接收方严格检查AppID、Ref、DataSet等参数是否匹配；GoCB自动

50、使能，装置上电就开始发送GOOSE报文；GOOSE接收装置通过检测TO时间间隔的定时报文监测GOOSE中断告警，并通过报告通知后台。时间支持SNTP校时和硬节点校时结合或互为备用的方式；在备用方式下，优先使用硬结点校时方式; 在硬结点校时故障时，启用SNTP校时。支持IEEE1588对时方式。文件使用GetFile（读文件）和GetFileAttributeValues（读文件属性值）服务GetFileAttributeValues（读文件属性值）支持“*”和方式，不应要求客户端指定目录名。客户端获取文件时，应直接使用装置返回的文件名称，如果装置返回的文件名含路径，客户端应 原样保留。典型配置

51、方案按照IEC61850标准，数字变电站自动化系统可划分为站控层、间隔层和过程层三个部分。系统结构D：间 隔主变测控线路测控主变保护分段间隔常规 开关数字式CT/PT智能设备传统保护测控装置电子式CT/PT图4-1-1 220kV数字化变电站结构示意图对于双配置的220KV系统，第一套保护系统（包括保护1、测控、MU1、智能终端1及网络设备等）、 第二套保护系统（包括保护2、MU2、智能终端2及网络设备等）自成体系，分别组建GOOSE网，彼此 间完全独立，各自接入间隔开关操作和互感器设备的两组线圈的其中一组。基于系统安全性考虑，110kV及以下电压等级的保护控制系统也自成体系。图4-1-2 2

52、20kV双配置时GOOSE网组网示意图此外，若采用区域采样同步方案，则图4-1-1、图4-1-2中的采样同步时钟源、采样同步网不存在。兼容性配置方案对于配置传统互感器的变电站，在使用本方案实现数字化自动化系统时，需在现场配置组合终端柜， 内置四类DAU （纯间隔电流、纯母线电压、电流电压组合式、集成操作式）及智能终端，实现所有交直 流信号转换和传输，采集网点对点直接连接、GOOSE组网传开关及屏间信号。间隔层使用全数字式保护,控制现场与控制室间无传统硬电缆连接。此时系统结构如下图所示:采样同步 时钟源D：线路测控线路保护D：220KV线路间隔常规 常规开关 CT/PT主变间隔常规开关常规CT/

53、PT常规 常规 开关 CT/PT协议 转换器常规 开关常规CT/PT低压间隔智能设备传统保护测控装置图4-1-3兼容传统互感器的220kV数字化变电站结构示意图校时及采样同步方案校时方案1）监控服务器、运行工作站支持以下方式校时：采用SNTP校时。来自远动工作站的规约校时。2）远动工作站支持以下方式校时：IRIG-B （DC）校时。GPS秒脉冲校时。SNTP校时（复用站控层以太网，传输层协议为用户数据报协议UDP）。IEEE1588校时（复用站控层以太网，严格按IEEE1588解码）。来自调度的规约校时。3）所有带站控层接口板的装置支持以下方式校时：IRIG-B （DC）校时。GPS秒脉冲校时

54、。SNTP校时（复用站控层以太网，传输层协议为用户数据报协议UDP）。IEEE1588校时（复用站控层以太网，严格按IEEE1588解码）。 根据IEEE1588的对时原理，通过也经过国外大量的测试、运行数据表明，IEEE1588可以 实现整个变电站设备的时钟完全同步，对时精度达到微妙级，完全可以认为全站各装置的 时钟是一致的。来自远动工作站的规约校时。采样同步变电站内的变压器保护、方向距离保护、以及测控计量设备对数据源同步的精度要求为最大为5us（0.1 度）。对于实现不同采集设备的同步，工程应用中通常采用以下两种方案：全站同步时钟源同步方案和区 域采样点同步方案。全站同步时钟源同步方案全站

55、同步时钟源以固定间隔（一般为1秒）向全站需要同步的设备发出同步序列波形（一般为秒脉冲）, 序列波型中指定特定边沿为系统同步点，拟同步设备对同步波形进行解码，实现全系统同步。由于系统对 于同步时钟源的可靠性要求较高，在现场应用中采用双机双网方式，以避免同步时钟源装置故障时所有系 统级保护退出。该方案原理简单，工程实施方便，现场网络一般为星型结构或者分级星型结构的光纤网。深瑞全站同步时钟源装置的型号为PRS-7391； PRS-7391装置不依赖于GPS设备，独立发出同步采样 脉冲，装置采用WB800系列硬件平台，可以16为倍数扩展同步脉冲口。对于全部是深瑞设备的变电站，还可以全部采用IEEE15

56、88校时同步方式；此时各装置间的时间误差 在1微秒范围内，完全满足保护测量及计量的精度要求。对于过程层采样采用IEC61850-9-2协议的数字化变电站，深瑞推荐采用全站同步时钟源同步方案。区域采样同步方案区域主机（系统级保护或测控装置等）每隔1个或数个采样点向拟同步设备发出同步信号序列波形， 同步波形中的特定点为系统同步采样点。拟同步设备（一般为间隔MU）对同步波形进行解码，根据区域 主机的同步采样时间点对本机的采样值进行插值，从而得到严格同步的采样点。因IEC60044-8对同步的实现方案并作未定义，为保证数字化变电站今后升级的兼容性，深瑞公司采 用国际通用的、协议定义明确的、基于以太网的

57、IEEE1588作为区域同步协议。WB800平台系列CPU板 均支持IEEE1588同步方式。区域采样同步方案不需要全站同步时钟源，不需布设独立的同步网，可靠性强。对于全站采用深瑞设 备的220kV变电站，深瑞推荐采用区域采样同步方案。站控层设备及其配置站控层采用深瑞针对220kV及以上电压等级的PRS-7000数字化变电站系统；设备包括SCADA服务 器、操作员工作站、远动工作站、保信子站及系统维护工程师工作站、站级防误系统（或一体化五防系统）、 PRS-7791系列通信接口设备、GPS对时设备、打印机、音响报警装置、网络设备、直流逆变器（或UPS） 及通信电缆等。在站控层，PRS-7000

58、型数字化变电站系统通讯采用以太网构建，网络传输协议为TCP/UDP/IP，应用 层协议采用IEC61850（MMS）标准，传输速率为100/1000Mbps。系统网络由网线、以太网交换机、协议转 换器、网关或网桥、路由器等设备组成。交换机用于本地局域网组网，为网络节点提供网络接入点，同时 提供稳定的网络带宽；路由器用于局域网间联络组网。对于需要远距离传输的系统节点部分建议采用光纤 介质通讯；此时可以增加100MBase-TX/ 100MBase-FX转接设备，或直接采用配有100MBase-FX接口的 交换机/路由器。网络传输介质为超5类屏蔽双绞线或光纤，变电站内光纤统一推荐使用多模、ST接口

59、。35/10kV开关室配置工业级交换机，分别安装在PT柜中。分段、馈线和电容器保护测控装置等就地 安装的间隔层设备使用超5类屏蔽双绞线或光纤接入35/10kV开关室站控层交换机，再通过光纤接入控制 室站控层交换机。户外柜的智能终端可直接通过光纤以太网接入站控层交换机。系统支持各种灵活的组网方式，包括星型以太网、环型以太网；网络还支持双网备用方式。在采用基 于交换机的星形拓扑结构的以太网时，如果网络节点比较多，则通过划分成若干个网段的方式来减轻网络 冲突可能性，提高网络的吞吐能力和实时性、可靠性。此外，若采用IEEE1588对时方式，则GPS对时网复用站控层网络而不再单独存在；同样的，若采用 区

60、域采样同步方案，则系统配置示意图中的采样同步时钟源、采样同步网不存在。间隔层设备及其配置PRS-7000型数字变电站自动化系统提供涵盖1000kV6kV的全套变电站保护测控装置，可为用户提 供各种各样的变电站保护、测控解决方案。间隔层设备包括：母线保护、变压器保护、线路保护、断路器保护、电抗器保护、分段（母联）保护、 单元测控、公共测控装置等。装置对上提供三个以太网口和校时接口接入站控层网络；对下提供多个采集 网口点对点的接入各通用间隔合并器和电压间隔合并器，对于传统式互感器可以接入模拟量合并器；同时 提供多个GOOSE网口接入各GOOSE网络。220kV及以上电压等级的保护系统采用双配置，即