智能变电站SMV通讯介绍

1、SMV通讯(tngxn)介绍共四十四页SMV介绍采样同步模型中的SMV装置(zhungzh)如何实现SMVSMV报文SMV软压板SMV品质对装置的影响主要(zhyo)内容2共四十四页什么是SMV? Sampled Measured Value采样测量值，也称为SV (Sampled Value),一种用于实时传输数字采样信息的通信服务 从发展历史(lsh)来说，SMV的发展先后经历： IEC60044-8，IEC61850-9-1，IEC61850-9-2 目前主要采用IEC61850-9-2，IEC60044-8 SMV介绍(jisho)3共四十四页IEC 60044-7 : Instrum

2、ent transformers Electronic voltage transformersIEC 60044-8 : Instrument transformers Electronic current transformersIEC 61850-9-1IEC 61850-9-2 : Communication networks and systems in substations Part 9-2:Specific Communication Service MappingUCA 9-2 LE : Implementation guide for digital interface t

3、o instrument transformers using IEC 61850-9-2相关标准(biozhn)发展4共四十四页IEC60044-8是国际电工委员会为电子式互感器专门制定的一个标准，点对点光纤串行数据接口采用IEC69870-5-1的FT3格式，故常称之为FT3格式传输(chun sh)延时确定可以采用再采样技术实现同步采样硬件和软件实现简单通道传送瞬时标幺值固定12通道IEC60044-85共四十四页为了满足变电站更加灵活的需求，国网公司在Q/GDW441-2010智能(zh nn)变电站继电保护技术规范对60044-8所定义的通用帧格式从12通道扩展到22通道，一般称之为

4、扩展FT3格式扩展(kuzhn)FT36共四十四页IEC61850-9-2：是国际电工委员会标准IEC 61850-9-2：特定通信服务映射(SCSM) 中所定义的一种采样(ci yn)值传输方式，网络数据接口传输延时不确定无法准确采用再采样技术硬件软件比较通用，但对交换机要求极高硬件和软件实现都将困难不同间隔间数据到达时间不确定，不利于母差、变压器等保护的数据处理通道传送一次瞬时值IEC61850-9-27共四十四页 为了满足变电站更加可靠的需求，合并单元不再依赖时钟源进行同步，国网公司在Q/GDW441-2010智能变电站继电保护技术规范定义(dngy)了点对点9-2的方式，具体技术要求如

5、下：合并单元应输出电子式互感器整体的采样响应延时，额定延时时间不大于2ms。采样值发送间隔离散值应小于10S.通道延时需要在采样数据集中作为一路通道发送。IEC61850-9-2（点对点）8共四十四页 数据同步是指二次设备需要的采样数据是在同一时间点上采的，即采样数据的时间同步，以避免相位和幅值产生误差。在电力系统中精确时间同步是十分重要的，它广泛应用于继电保护、故障测距、故障分析、自动控制以及电度采集等方面，例如一般的传输线路保护，时间同步精度应在4S以内。对于电磁式互感器输出的模拟信号不存在这个问题，而电子式互感器输出的数字信号就必须含有时间信息。解决(jiju)时间同步问题有插值计算和使

6、用公共时钟脉冲同步两种方法。合并(hbng)单元的采样同步9共四十四页插值法10对于插值法，要求合并单元提供采样的传输延时 ，保护测控设备通过减去延时还原站内实际采样时刻，然后通过插值算法通过非同步样本(yngbn)点来计算同步样本(yngbn)点（适用于点对点方式9-2和44-8）共四十四页时钟(shzhng)同步法11对于利用公共时钟脉冲的同步方法，各合并单元必须有时钟输入，并具备依照时钟输入信号(xnho)给定的时间状态取得同步样本（适用于组网方式9-2）共四十四页ICD中的SMV信息（合并(hbng)单元部分）12合并单元的访问点定义为 M1，合并单元 LD的 inst名为“MU”（来

7、自智能变电站继电保护规范）SV发送信息配置在dsSV中，一般位于M1中的LN0中IEC61850-9-2推荐配置到DO，IEC60044-8应配置到DA（主要原因是两者的品质放在不同的地方，9-2通道排列采用(ciyng)幅值+品质，44-8采用品质统一放在状态字，通道排列只有幅值）9-2通道延时一般放在dsSV中的第一通道中，44-8 帧格式中有通道延时因而不需要。共四十四页ICD中的SMV信息（保护(boh)测控部分）13保护装置的访问点定义为 M1，LD的 inst名为“SVLD” （来自智能变电站继电保护规范）保护装置的每个采样值接收(jishu)，对应一个SVIN前缀的TCTR或 T

8、VTR；双A/D 采样数据在同一逻辑节点中实现共四十四页CID中的SMV信息(xnx)（合并单元增加SMVCB）14 保留ICD中所有的SMV信息通过SCD工具新建控制块产生，一般位于MU的LN0中（目前很多厂家认为在ICD中应该包含控制块信息） 对比：SCD新建参数具有唯一性和规律性，依靠读取ICD获取控制块信息不具有这样的优点。如果要求提供的ICD需要控制块信息，可以通过SCD创建GOOSE控制参数和通信信息导出后提供给集成(j chn)厂家，同时也需要注意自己制作SCD时，要删除ICD里面控制块信息及连线信息。共四十四页CID中的SMV信息（合并单元(dnyun)增加通讯信息）15 通过

9、SCD工具在commuication分配组播地址产生SMV建议(jiny)取值范围要求:01-0c-cd-04-00-00 到 01-0c-cd-04-01-FF（一般国内现场对此不作要求）APPID 建议范围0 x4000-0 x7FFF44-8为串口协议，以上信息虽然在SCD可以配置，但是实际不需要共四十四页CID中的SMV信息（保护(boh)测控增加Inputs）16 通过SCD工具连线后产生，连线信息即为Inputs，一般位于LN0最后一个DO之后Inputs 由外部ExtRef 和 intAddr 构成，相当于将内部信号与外部信号一一关联通过Inputs 可以知道其连线信息的级别(j

10、bi)是DO还是DA，一般要求DO对DO,DA对DA,9-2连线推荐DO对DO,44-8都是DA对DA.共四十四页SCD的SMV信息与CID是一样的，也是包含ICD本身具有的SMV输入，输出信息和通过SCD工具配置产生(chnshng)的SMVCB,Inputs,通讯信息SCD 是所有CID的集合，CID的SMV信息从SCD中获取SCD、CID的SMV信息国内装置及后台一般不读取，但是录波器，记录仪，测试仪可能会读取SCD文件(wnjin)中的SMV信息17共四十四页依然通过解读goose.txt来完成的9-2的发送和接收9-2的注意点：一般采用独立板卡完成SMV接收与发送，从发展先后，依次使

11、用(shyng)过1126,1137,1136,(4126,4137,4136),目前主要使用1136（4136） 根据硬件平台所属是1000系列还是4000系列，以后还有omap平台4138。过程层板卡中下载goose.txt（必须）和strap.txt(可选)GOOSE和SMV 一般在一块板卡均可实现PCS装置如何(rh)实现9-218共四十四页1136的目前有两个程序序列：采样组网与采样点对点程序。采样组网与采样点对点使用了完全相同的应用层接口(ji ku)。分为两个程序序列的原因：组网与点对点的处理逻辑相差非常大，而1136的片内空间资源非常稀缺，组网与点对点程序无法同时放在片内空间，

12、只好对组网与点对点作为不同的元件进行独立管理。对1136的ABC板子的同一功能的支持是同一套61850库程序（包括采样、GOOSE、1588、GMRP等），链路层应用程序与接口完全相同，仅连接了不同的FPGA程序（AC为LX25程序、B为LX16程序），生成了不同的HEX程序。以上是指接收侧程序，接收侧分组网和点对点，对于发送侧程序组网和点对点程序是相同的4136程序不进行区分1136的程序(chngx)19共四十四页1123等板卡完成44-8的发送和接收早期44-8采用标准12通道，板卡不需要配置文本，采用固定的通道格式(g shi)，接收侧按固定通道取舍，扩展FT3提出之后，就存在通道的映

13、射关系，现在一般都是要下载配置goose.txt大部分变电站44-8主要用于合并单元间的通讯，如母线合并单元与线路合并单元，一般的两侧装置有默认的goose.txt，可能也没有问题通的上，但是建议44-8的goose.txt也通过SCD连线来完成44-8的goose.txt不支持Fiber No的填写，TX 全部发送一样，RX口由程序来定义是什么功能PCS装置如何(rh)实现44-820共四十四页9-2报文21共四十四页9-2基于发布/订阅的数据模型，接收方应严格检查(jinch) MAC,AppID、Svid ,通道个数，等参数是否匹配；扩展FT3没有以上要求，一般只要两边都整定成相同波特率

14、，相同通道数目，就可以通上。SMV接收(jishu)匹配原则22共四十四页9-2双网接收(jishu)机制23先到数据(shj)先处理，后到数据(shj)丢掉共四十四页具体参考智能变电站调试手册 SV相关报警全部在链路层实现，包括A网链路出错，B网链路出错，SV数据出错、MU数据无效，MU失步，MU退出状态(zhungti)异常，MU检修状态异常，通道抖动异常，延时变化异常等9-2的各种( zhn)报警含义24共四十四页如何判断SMV断链？ 数据超时、解码出错、采样计数器出错做“或”处理，然后：延时10个采样点报警，报警之后展宽1S返回。如何判断SMV A网，B网？1126（4126）通过(t

15、nggu)VLAN标签来判断，小的为A,大的为B1136（4136）通过Fiber No来判断，小的为A,大的为B变量名？ 按SMVCB 控制块报警，一个控制块对应A,B网两个报警： BXX.smv_rx_9_2.smp_link_a_err_0 BXX.smv_rx_9_2.smp_link_b_err_0 链路异常(ychng)报警25共四十四页如何判断插值出错报警？ 插值出错标志，然后：延时10个采样点报警，报警之后(zhhu)展宽1S返回变量名？ 按SMVCB 控制块报警，一个控制块对应一个报警： BXX.smv_rx_9_2.smv_data_err_0 插值出错(ch cu)报警2

16、6共四十四页什么是时钟同步丢失报警？合并单元(dnyun)自己检测到其丢失时钟同步信号，并通知保护装置:延时10个采样点报警，报警之后展宽1S返回。 变量名？ 按SMVCB 控制块报警，一个控制块对应一个报警： BXX.smv_rx_9_2.smp_sync_err_0时钟(shzhng)同步丢失报警27共四十四页什么是数据(shj)无效报警？ 读取数据帧中的无效标志位，然后：延时10个采样点报警，报警之后展宽1S返回变量名？ 按SMVCB 控制块报警，一个控制块对应一个报警： B0X.smv_rx_9_2.smp_data_disable_0数据(shj)无效报警28共四十四页什么是退出异常

17、(ychng)报警？ 有流退出SV软压板变量名？ 按SMVCB 控制块报警，一个控制块对应一个报警： BXX.smv_rx_9_2.smp_quit_err_0退出(tuch)异常报警29共四十四页什么是通道延时异常报警？ 保护上电后，接入的MU通道延迟非0时间直接确认，延时通道发生变化或通道延时超过3ms，置通道延迟变化，瞬时(shn sh)告警, 若连续10s该数据延迟时间恢复原来的通道延迟时间，插值恢复正常，告警返回变量名？ 按SMVCB 控制块报警，一个控制块对应一个报警： BXX.smv_rx_9_2.smv_delay_time_err_0通道延时异常(ychng)报警30共四十四

18、页什么是通道抖动异常报警？ 告警采用权重(qun zhn)统计方式，当本点抖动时间大于10us时，累计计数器加上本次抖动时间，计数器加到4000后不再增加并报警，当本点抖动时间小于10us时，累计计数器开始减小1，报警返回方式按照抖动完全正常之后1S后返回设计；变量名？ 按SMVCB 控制块报警，一个控制块对应一个报警： BXX.smv_rx_9_2.smv_rx_delta_err_0 通道抖动(dudng)异常报警31共四十四页什么是SMV内部配置文件出错？ strap与goose配置文件SMV部分不匹配或出错，合并单元通道(tngdo)数24,点对点的程序goose.txt没有拉延时也会

19、报此信号出错；配置修改正确后复归变量名？ 一块板卡对应一个报警 B0X.smv_rx_9_2.strap_cfg_errSMV内部(nib)配置文件出错32共四十四页什么是本地同步丢失？ 同步脉冲：本装置中的主SV插件（主SV插件通过参数B0X.smv_rx_9_2.smv_pps_type = 1选择）连续失去两帧同步脉冲或守时失败时置位，连续收到三帧正确同步脉冲之后返回 一般的，只有线路纵差保护PCS931，PCS943在组网程序(chngx)才开放这个报警变量名？ 一块板卡对应一个报警 B0 x.smv_rx_9_2.local_sync_err本地同步(tngb)丢失33共四十四页什么

20、是SMV告警总？ 包括A网链路出错，B网链路出错，SV数据出错、MU数据无效，MU失步，MU退出状态(zhungti)异常，MU检修状态异常，通道抖动异常，延时变化异常等的或输出；所有告警都消失后复归变量名？ 一块板卡对应一个报警 BXX.smv_rx_9_2.bjj_sum 多用于合成装置的SMV告警总。SMV告警(gojng)总34共四十四页SMV接收软压板 一般必须开放，有多少SMVCB 接收就对应多少个SMVCB接收软压板，SMVCB接收软压板退出，不判断该SMVCB的断链信息，SMV相关数据始终不参与计算变量名？ 一个(y )控制块对应一个(y )接收软压板 BXX.smv_rx_9

21、_2.rx_ena_0SMV接收(jishu)软压板35共四十四页只接收才存在单双网的说法，发送没有单双网的说法SMV A/B网控制软压板 控制A/B网接收投入。0-退出，1-投入； 一般的A网投入隐含，B网投入更名为双网投入，用来控制是单网方式(fngsh)还是双网方式(fngsh)。变量名？ B0 x.smv_rx_9_a_ena B0 x.smv_rx_9_b_enaSMV单网、双网36共四十四页PCS931PCS915PCS978讨论(toln)各装置软压板的设计37共四十四页 9-2品质(pnzh)主要包括无效，检修，失步（仅组网程序中考虑）9-2品质因素(yn s)对装置的影响38

22、共四十四页 品质因素(yn s)对PCS931的影响39SV数据无效对保护的影响保护电压数据无效显示无效采样值，处理同保护 TV 断线，即闭锁与电压相关的保护（如距离保护） ，退出方向元件（如零序过流自动退出方向） ，自动投入 TV 断线过流等保护电流数据无效闭锁保护（差动、距离、零序过流、TV 断线过流、过负荷）启动电流数据无效启动板 24V 正电源开放的条件切换到保护电流通道计算的结果，即在此情况下启动板根据保护电流通道的数据自主判断启动，这样可以有效避免保护板由于程序问题而导致的误动作。当启动电流通道数据无效或启动电流检修警时，不影响保护板的程序，保护板的程序保持不变。启动电压数据无效没

23、有影响，仅用于与保护电压互校，互校不一致闭锁全部保护同期电压数据无效当重合闸检定方式与同期电压无关时（如不检重合） ，不报同期电压数据无效。当同期电压数据无效时，闭锁与同期电压相关的重合检定方式（如检同期） 。即处理方式同同期 TV 断线。SV数据失步（仅对组网有影响）对保护的影响电压或电流任一失步电压MU和电流MU任一失步，处理同保护PT断线，即闭锁与电压相关的保护（如距离保护），退出方向元件（如零序过流自动退出方向），自动投入PT断线过流。同期电压失步当重合闸检定方式与同期电压无关时（如不检重合） ，不报同期电压数据失步。当同期电压数据失步时，闭锁与同期电压相关的重合检定方式（如检同期）

24、。即处理方式同同期 TV 断线。检修(jinxi)不一致处理同无效共四十四页 品质因素(yn s)对PCS978的影响40SV数据无效对保护的影响任意侧相电流数据无效仅闭锁差动保护及本侧过流保护，如果整定用自产零序情况下闭锁该侧相对应零序过流保护段任意侧零序电流数据无效仅闭锁该侧整定为外接零序的零序过流保护段任意侧间隙电流数据无效仅该侧闭锁间隙零序过流保护任意侧电压数据无效闭锁该侧零序过压保护，该侧所有与电压相关的判据自动不满足条件，复压元件可以通过其他侧起动，方向过流自动退出检修不一致(yzh)处理同无效SV数据失步对保护的影响任一侧相电流数据失步闭锁差动保护，如果本侧采用和电流作为后备保护电流时同时闭锁后备保护任意侧外接零序电流数据失步对保护行为无影响任意侧间隙电流数据失步对保护行为无影响后备保护中的电流和电压相对失步时方向元件不满足条件共四十四页 品质因素(yn s)对PCS915的影响41SV数据无效对保护的影响母线电压数据无效显示无效采样值，不闭锁保护并开放该段母线电压支路电流数据无效显示无效采样值，闭锁