数字化变电站的知识介绍-南瑞继保课件

1、数字化变电站的知识介绍数字化站与常规站的区别站控层网络层间隔层数字化站与常规站的区别常规站：二次结构分为站控层、间隔层；数字化变电站分为过程层、间隔层、站控层。常规站是站控层包括监控后台（嵌入五防系统） 、工程师站、保护信息子站、运动设备，独立五防它们之间的规约是传统的通讯规约；数字化变电站是站控层设备同常规站，但是规约是IEC61850规约。常规站是监控双网配置，网络采用星型结构；数字化变电站 是监控双网传输保护信息、测控采样信息、联闭锁GOOSE信息、顺控信息等，GOOSE双网配置，都使用IEC61850标准。数字化站与常规站的区别常规站是开关、刀闸、互感器、电抗器等不具备61850标准，

2、 互感器与测控装置、保护装置仍然采用传统电缆连接，开关、刀闸、变压器与测控装置、保护装置、操作箱仍然采用传统电缆连接；数字化变电站电子式互感器、智能化开关外，其他一次设备均采用传统设备，电子式互感器(传感模块+合并单元)，智能化开关 ，通过光纤连接。常规站是GPS设备具备IRIG-B、差分、报文等的对时，保证全站的二次设备具有统一绝对时间，对时网络是通过级连的方式实现；数字化变电站GPS设备具备IRIG-B ，还有SNTP对时方式，IEEE1588，同时有GPS及北斗系统互为备用，保证对时的精度。对时网络是IRIG-B对时单独组网，主控室与各小室间采用光纤，SNTP对时网络可使用监控双网或保护

3、信息网。数字化站与常规站的区别常规站的智能设备（电表、直流屏、交流屏等）通过通讯管理转接设备IEC103规约，与监控、远动通讯；数字化站通过管理通讯管理机转成IEC61850，或具备IEC61850直接通讯。常规站的保护软压板符合传统保护装置软压板功能，可以通过装置菜单就地投/退，通过监控后台、保护信息系统、调度（远动）来投退，硬压板通过电缆连接开入/跳闸回路中；数字化变电站软压板同常规站，但功能硬压板已取消，只保留检修压板。同时出口硬压板也移到就地智能操作箱侧。测控、保护装置通过GOOSE发跳/合闸到智能操作箱，由智能操作箱实现开关的分/合。数字化变电站是指变电站自动化系统采用IEC6185

4、0国际标准，信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化。其基本特征为设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化。智能化一次设备:电子式互感器、智能化开关等。网络化二次设备:过程层是一次设备与二次设备的结合部分，包括光电式互感器、合并单元、智能终端,间隔层是由保护装置、测控装置、故障录波装置以及其他智能设备构成、站控层包括监控系统主机、操作员工作站、远动机、保护信息子站、维护工程师站等数字化变电站介绍数字化变电站结构IEC61850-9-1/9-2GOOSE的典型配置110kVGOOSE：GOOSE的典型配置I220kVGOOSE：数字化保护现状常规站的电压电流的输入都是模拟量，

5、开入、开出采用硬接点连接；数字化站有三种方式： 方式1：输入的电压、电流为模拟量，跳、合闸等状态量采用OOSE传递； 方式2：输入的电压、电流为数字量，开入、开出采用硬接点连接； 方式3：输入的电压、电流为数字量，跳、合闸等状态量采用GOOSE传递。IEC61850解决的主要问题：网络通信；变电站内信息共享和互操作；变电站的集成与工程实施IEC61850简介IEC61850简介间隔层装置与变电站监控系统之间交换事件和状态数据MMS间隔层装置与远方保护交换数据私有规约，未来发展也可用以太网方式借用GOOSE或SMV间隔内装置间交换数据GOOSE过程层与间隔层交换采样数据SMV过程层与间隔层交换控

6、制和状态数据GOOSEIEC61850简介遥信、开入等信号类数据的上送功能通过BRCB（有缓冲报告控制块）来实现，映射到MMS的读写和报告服务。通过有缓冲报告控制块，可以实现遥信和开入的变化上送、周期上送、总召、事件缓存。由于采用了多可视的实现方案，使得事件可以同时送到多个后台。 此外，单可视方式是可选的。 MMS实现：信号上送IEC61850简介MMS实现：测量上送遥测、保护测量类数据的上送功能通过URCB（无缓冲报告控制块）来实现，映射到MMS的读写和报告服务。通过无缓冲报告控制块，可以实现遥测的变化上送、周期上送、总召。由于采用了多可视的实现方案，使得事件可以同时送到多个后台。 此外，单

7、可视方式是可选的。 IEC61850简介MMS实现：定值定值功能通过定制控制块（SGCB）来实现，映射到MMS的读写服务。通过定制控制块，可以实现选择定值区进行召唤、修改、定制区切换。 IEC61850简介MMS实现：遥控 遥控、遥调等控制功能通过IEC61850的控制相关数据结构实现，映射到MMS的读写和报告服务。 IEC61850提供多种控制类型，PCS系列装置实现了增强型SBOw功能和直控功能，支持检同期、检无压、闭锁逻辑检查等功能。 IEC61850简介MMS实现：故障报告 故障报告功能通过RDRE逻辑节点实现，映射到MMS的报告和文件操作服务。 录波文件产生时，RDRE下的RcdMa

8、de和FltNum通过报告上送到后台；后台以如下方式召唤故障报告： IED名称_LD名称_故障序号_*.HDR（CFG、DAT）。统一规范的故障报告采用XML格式存放在HDR文件中，内容如下：IEC61850简介IEC61850标准定义了其中两种抽象模型 采样值传输（SMV）模型 通用变电站事件（GOOSE）模型SMV模型应用于采样值传输及相关服务，而GOOSE模型则提供了变电站事件（如命令、告警等）快速传输的机制，可用于跳闸和故障录波启动等报文的传输。智能化的一次设备 有源电子式互感器 无源电子式互感器 按应用场合划分：GIS结构的电子互感器、AIS结构(独立式)电子互感器、 直流用电子式互

9、感器，按是否供电分如下两种：智能化的一次设备OCT/OVT MUAISGIS合并单元合并单元：信号合并、数据同步、分配信号、供电智能化的一次设备 智能就地柜备视图及正视图 智能就地柜智能就地柜功能强大，在传统的开关场的端子箱基础上，使用了新型温度控制，抗干扰技术、防潮，空气循环、防尘防水、除湿汇控柜的设计，温度/湿度的控制采用了温湿控制器处理；采用均匀放置来实现防潮的处理；其独特的外形及布局完成空气循环、抗干扰等。智能就地柜箱体外壳由双层不锈钢板组成：可以防止阳光直接辐射箱体内部；外层喷塑，增强对阳光的反射；双层结构可以增加外壳的整体强度；夹层之间的空气，作为温度变化的缓冲。通风与对流设计，防

10、尘防水设计， 除湿处理，加热器的布局，强电磁干扰的处理，除了金属外壳双层设计，另接地铜牌接点选择、智能操作箱用二次电缆等及柜外壳等可靠接地。运行中的注意数字化变电站站控层/间隔层装置与传统变电站一致，符合传统变电站运行习惯，二次设备功能不变,菜单略有变化，通信网络与GOOSE网络分开。数字化变电站的二次设备都具有61850通信功能，但由于其外部模拟采样、数字信号输入的方式仍然与常规变电站内二次设备一致，因此其逻辑功能保持不变，液晶菜单内容略有不同。数字化变电站保护和测控装置的硬件有所不同，液晶菜单增加了关于IEC61850的设置内容。测控直接通过后台传送的模拟量为根据参数设置中一/二次变比计算

11、出的一次值后台获取模拟量后，无需处理，可以直接显示。运行中的注意数字化变电站的监控后台具有高级功能的使用，如顺控的操作，智能告警，事故简报等，顺控的操作步骤同一体五防或独立五防的操作步骤一致。数字化变电站的电度表、故障录波器等采样输入用光纤从合并单元接入，注意此类智能设备的报警。数字化变电站的GOOSE网络、SMV网络全部用光纤连接，当发生GOOSE断链、保护/测控/录波器等报出采样告警时的处理。数字化变电站的监控后台增加了GOOSE状态图、间隔层联琐图，顺控图等。运行中的注意数字化变电站增加的故障录波器，其功能是录取GOOSE、SMV，MMS，远动调度的报文，供事故分析或试验用。数字化变电站

12、的分、合闸通过保护/测控来实现。故障录波器的录波启动通过发GOOSE报文来实现。数字化变电站的定检、检修时要涉及到运行的间隔，在做好相关运行间隔的安全措施后开始工作，对于联跳的GOOSE信号，可以通过GOOSE模拟软件、报文录波器、故障录波器来确认保护、智能就地柜等的GOOSE信号。数字化变电站的合并单元、光CT/PT运行的告警等。常见问题处理数字化变电站的设备通信异常 ：设备与监控后台通信中断 处理方法 ：先检查设备是否因设备异常（装置闭锁，其他异常告警）引起，通知厂家到现场。如果设备没有出现运行告警、运行灯没有熄灭、告警灯没有亮，此时可以判断为设备运行正常/通信发生异常。通信异常原因有许多

13、，由于网络结构引起的比例较大。可以通过ping命令，检查网线是否松动，交换机是否运行异常等基本操作检查网络是否正常。如通过这些基本操作无法查明问题，请尽快通知设备厂商到现场 。常见问题处理数字化变电站的设备插件的损坏，通常都是设备某些插件损坏，处理方法： 设备会发出装置异常信号，例如：运行灯灭、告警灯亮、装置异常开入产生，此时监控后台告警栏会显示装置异常信号。可以使用备用设备进行替换，尽快通知设备制造商到现场。数字化变电站的后台监控收到保护等信号，但调度收不到，处理方法：检查调度的IEC61850的配置、调度信息表、调度通道等数字化变电站的光纤接口的问题：光纤接错或光损耗大数字化变电站的配置问题：ICD,CID,GOOSE常见问题处理数字化变电站GOOSE传输机制的问题：不同厂家数字化变电站维护中的问题：测试光损，通讯中断，数字化变电站定检时的应用问题：使用GOOSE模拟软件，数字化变电站关于检修的问题：GOOSE报文数字化变电站光纤的问题：光纤接错或光损耗大，熔接问题数字化变电站光纤接口的问题：ST、SC、LC、FC数字