2024变电站二次系统第5部分：保护控制及相关

变电站二次系统5目 次前言 III引言 IV范围 5规范性引用文件 5术语和定义 6缩略语 6基本要求 7环境要求 7电磁兼容要求 8网络安全防护要求 8保护和安自相关设备 8继电保护和安全自动装置 8录波及分析设备 8自动化设备 10测控装置 10数据通信网关机 11交换机 12时钟同步装置 13同步相量测量装置 14相量数据集中器 14电能计量及电能质量设备 15一般规定 15功能要求 15性能要求 15采集执行设备 16一般规定 16功能要求 16性能要求 16通信设备 17一般规定 17I功能要求 17性能要求 17辅助设备 18一般规定 18功能要求 18性能要求 19II1234567——8——9——10IV变电站二次系统第5部分：控制及相关设备范围本文件适用于35kV及以上电压等级变电站（新建站、改扩建站），发电厂、新能源场站参照使用。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T9361计算机场地安全要求GB/T11287－2000211GB/T13729远动终端设备GB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14537－1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验GB/T14598.2424(COMTRADE)通用格式GB/T15145输电线路保护装置通用技术条件GB/T17215.211（交流）1117215.301多功能电能表特殊要求GB/T17215.3033GB/T17215.321电测量设备（交流）21ABC级、DEGB/T19862电能质量监测设备通用要求GB/T20840.7—20077GB/T20840.8—20078GB/T26865.2电力系统实时动态监测系统第2部分：数据传输协议GB/T32901智能变电站继电保护通用技术条件GB/T33703自动气象站观测规范GB/T34132智能变电站智能终端装置通用技术条件GB/T36273智能变电站继电保护和安全自动装置数字化接口技术规范GB/T40435GB50116火灾自动报警系统设计规范GB50229火力发电厂与变电站设计防火标准DL/T280电力系统同步相量测量装置通用技术条件DL/T282合并单元技术条件5DL/T314DL/T315DL/T364DL/T478继电保护和安全自动装置通用技术条件DL/T553电力系统动态记录装置通用技术条件DL/T634.5104远动设备及系统第5-104部分:传输规约采用标准传输协议集的IEC60870-5-101网络访问DL/T670DL/T698.454-5DL/T770DL/T860（所有部分）993DL/T1092DL/T1100.1电力系统的时间同步系统第1部分：技术规范DL/T1411智能高压设备技术导则DL/T1498.1变电设备在线监测装置技术规范第1部分：通则DL/T1498.44DL/T1555DL/T1900智能变电站网络记录分析装置技术规范DL/T1912智能变电站以太网交换机技术规范NB/T42015智能变电站网络报文记录及分析装置技术条件JB/T14111电力场站巡检机器人通用技术条件YD/T1022同步数字体系（SDH)设备功能要求术语和定义GB/T14285、DL/T860、DL/T478界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1电网生产业务专用通信设备thededicatedtelecommunicationequipmentforpowergridproductionbusiness一种基于密集波分复用技术的光传输设备，主要用于承载电网生产业务。3.2采集执行单元acquisitionexecutionunit一种具有合并单元和智能终端功能的设备。与一次设备采用电缆或光纤连接，对来自一次设备的SVGOOSE的测量、控制等功能的物理单元。缩略语下列缩略语适用于本文件。6CMS：通信报文规范（CommunicationMessageSpecification)COMTRADE：暂态数据交换通用格式（Commonformatfortransientdataexchange）CORBA：公共对象请求代理体系结构（CommonObjectRequestBrokerArchitecture)DDos：分布式拒绝服务（DistributedDenialofService)DMF：数据模型文件（DataModelFile）FE：快速以太网接口（FastEthernet）GOOSEGenericObjectOrientedSubstationEvent)GE：千兆以太网接口（GigabitEthernet）IED：智能电子设备（IntelligentElectronicDevice）NTP：网络时间协议（NetworkTimeProtoco）OTN：光传送网络（Opticaltransportnetwork）PDC：同步相量数据集中器(phasordataconcentrator)PMU(PhasorMeasurementUnitPerSecond）QoS(QualityofService)RSTP：快速生成树协议(rapidspanningTreeProtocolDigitalHierarchy）SNTP：简单网络时间协议(SimpleNetworkTimeProtocal)SOE：事件顺序记录（SequenceofEvent）SV：采样值（SampledValue）TPS：支路保护倒换(tributaryprotectswitch)VLAN：虚拟局域网（VirtualLocalAreaNetwork)WAMS：广域量测系统(WideAreaMeasurementSystem)基本要求环境要求正常工作大气条件环境温度和湿度见表1：表1工作场所环境温度和湿度分级级别环境温度湿度使用场所范围℃最大变化率℃／h相对湿度注1%最大绝对湿度g/3C1－5～＋45205～9528室内C1－25～＋55205～10028遮蔽场所C2－40～＋70205～10028室外CX特定与用户协商注：设备内部既不应该凝露，也不应结冰。大气压力：1000m：86kPa～106kPa；3000m：70kPa～106kPa。7抗震动能力：水平加速度0.30g，垂直加速度0.15g。贮存、运输环境条件贮存环境温度为－25℃～＋55℃，相对湿度不大于85%。运输环境温度为－25℃～＋70℃，相对湿度不大于85%。当贮存、运输环境条件超出上述范围时，由用户与制造商商定。周围环境装置的安装环境符合以下要求：GB/T9361B类安全要求的规定；GB/T11287－20001级的振动，运输贮存过程不出现GB/T14537－19931级的冲击和碰撞；安装场所有可靠的接地点，并符合相关标准的规定。特殊使用条件当超出6.1.1～6.1.3规定的正常工作条件时，由用户与制造商商定。电磁兼容要求装置应满足GB/T17626DL/T478DL/T478网络安全防护要求设备的网络安全防护的要求应符合《变电站二次系统第4部分：网络安全防护》的规定。保护和安自相关设备继电保护和安全自动装置一般规定继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。GB/T14285的要求。继电保护和安全自动装置应能反映电力系统的各种故障及异常情况，并动作于跳闸或给出控制、告警信号。继电保护和安全自动装置内部除出口继电器外任一元件损坏不应造成误动作跳闸。功能及性能要求GB/T32901DL/T478的规定。GB/T15145、DL/T670DL/T770的规定。DL/T314DL/T315DL/T993DL/T1092的规定。继电保护和安全自动装置接口要求如下：GB/T36273的规定。GOOSE/SV虚端子及发送数据集。安全稳定控制装置在接口需求数量较多时可采用增加从机的方式实现数据采集。录波及分析设备一般规定8录波及分析功能的范围涵盖继电保护及安全自动装置、测控装置、合并单元、智能终端、过程层交换机等二次设备及其二次回路。录波及分析功能应包括但不限于故障录波、网络报文分析、二次设备运维管理、二次系统可视化等，且适用于智能变电站和常规变电站。功能可集中部署于一套设备，也可分别部署于多套设备。承载录波及分析功能的设备应设有自复位电路，不应出现程序死循环的情况，在因干扰而造成宕机时，应能通过自复位电路自动恢复正常工作，复位后仍不能正常工作时，应能发出告警信息。功能要求故障录波功能满足以下要求：DL/T553COMTRADEDMF文件。DL/T553的要求。DL/T553的要求。应具有记录动作序号的功能。应支持由启动元件启动触发记录和手动启动触发记录功能。应能根据电网故障时的触发记录，按故障间隔生成触发分通道数据记录。应能对故障录波数据进行查询和图形化展示。应支持远方客户端调阅录波文件列表，以及按文件列表有选择地调取录波文件。网络报文分析功能满足以下要求：GOOSESVDL/T860通信报文及远动通道报文进行实时分析。NB/T42015的要求。DL/T1900的要求。应能根据监控到的报文对报文通信过程进行分析。NB/T42015的要求。应具备网络流量统计和网络流量异常告警功能。应能对网络报文分析数据进行查询和展示。二次设备运维管理功能满足以下要求：应支持对继电保护和安全自动装置、测控装置各种实时和历史信息的召唤。应支持对继电保护和安全自动装置定值的召唤和自动比对。应支持对继电保护和安全自动装置录波的召唤和可视化展示。宜支持对智能变电站继电保护和安全自动装置、测控装置的模型文件召唤。应能自动收集厂站内一次故障的相关信息，整合为故障报告。应能根据保护装置等设备异常告警、告警文件等信息，进行故障定位，给出处理措施建议。二次系统可视化功能满足以下要求：9预警。性能要求DL/T553的相关要求。DL/T1900的要求。二次设备运维管理的通信能力应满足接入全站继电保护和安全自动装置、测控装置，并支持5个主站。信息传输时间应满足各种信息对应业务应用要求。设备资源应满足各种不同信息的存储时间和存储数量要求。自动化设备测控装置一般规定功能要求DL/T860.92采样值两种数据采样方式，4mA~20mA、0V~5V等模拟量信号，数字输入符合DL/T860.81的GOOSE协议。GOOSE应具备控制功能，支持硬接点输出或GOOSE报文输出，控制脉冲宽度应可调。应具备同期功能，支持检同期、检无压、强制合闸方式，应具备电压差、相角差、频率差和滑差闭锁功能，应具备有压、无压判断功能。应具备防误逻辑闭锁功能，通过站控层网络收发间隔间联闭锁信号，并能根据采集和接收的信号进行防误闭锁逻辑判断功能。应具备对时功能，具备失步告警功能。性能要求0~1.20.2%，0.5%。在45Hz~55Hz0.005Hz。0.2%。SOE1ms100%记录正确。100%。1ms。GB/T17626规定的电磁兼容性能要求。10数据通信网关机一般规定应支持数据采集、数据处理、远方控制、主站支持、时间同步及运行维护等功能。GB/T404356实时网关机实现与主站之间的变电站一、二次系统信息的实时数据交互，为主站系统实现变服务网关机实现与主站之间的变电站一、二次系统及辅助系统信息的非实时数据交互，为主功能要求数据采集功能要求如下：DL/T860CMSIED设备。宜支持采集全站一次、二次和辅助设备的数据。IEDIEDIED设备通信时宜支持设置周期性上送、数据变化上送、品质变化上送及总召等方式。数据处理功能要求如下：GB/T40435规定的数据处理功能要求。参与运算的遥测和遥信数据应可重复使用，运算结果可作为其他运算的数据源。远方控制功能要求如下：单台数据通信网关机同一时间应只支持一个遥控操作任务。装置重启、复归和切换时，不应重发、误发控制命令。IEDIED装置。主站支持功能要求如下：应支持向主站传输定值区、定值、开关量、保护动作、保护告警及录波等非实时保护信息。应支持向主站传输运行信息、动作信息、告警信息、监测信息及文件等非实时稳控数据。应支持向主站传输辅助设备信息。宜支持向主站传输相量测量数据。宜支持向主站传输计量和电能质量等数据。11宜支持远程服务，包括模型调阅、画面调阅、离线数据召唤、数据浏览及远程维护等服务。时间同步功能要求如下：GB/T40435规定的时间同步要求。应具备守时功能。运行维护功能要求如下：应具备自诊断功能，监测到异常时应提示告警，诊断结果宜记录日志。应支持就地查询数据通信网关机通道状态。应支持日志记录功能，日志类型至少包括运行日志、操作日志、维护日志。应支持组态工具的参数配置功能，支持参数导出及同型号产品的参数配置导入。宜支持主站对信息点表及配置参数的远程维护及校核功能。宜支持主站对日志记录及历史数据的召唤功能。性能要求GB/T40435规定的基本性能、绝缘性能、电磁兼容性、机械性能等技术要求。CPU（5分钟内50%，电力系统故障（雪崩）时（10s内）70%。1min内正确反应。DL/T634.5104通信协议时，单网口应支持至少同时建立32个对主站的通信链接。CMS16DL/T634.5104SOE8000CMS通信协议时，缓存报告控制块的缓存报告条数应不小于所引用数据集的成员数目。在没有外部时钟源校正时，24h守时误差应不超过1s。70w。交换机一般要求DL/T1912接口的规定。交换机应采用无风扇自然散热结构，应具备交直流通用的冗余双电源。DL/T1912结构及外观要求。电源断电或故障时交换机应能够提供硬接点输出。功能要求应支持符合寻址规定的数据帧转发功能，应支持存储转发方式。MAC地址的数据帧过滤功能。应具备数据帧完整性校验功能，支持对非法数据报文的过滤功能。应支持广播风暴抑制、组播风暴抑制和未知单播风暴抑制功能。DL/T1912VLAN功能。DL/T1912QoS功能。DL/T1912RSTP协议要求。宜支持链路聚合功能，聚合链路带宽应为所包含物理链路带宽的总和。12应支持静态组播功能。DL/T1912GMRP协议要求。DL/T1912SNTP协议要求。DL/T1912规定的交换延时累加功能。DL/T1912规定的网络管理功能要求。DL/T860DL/T1912规定的交换机建模要求。DL/T1912规定的通信安全要求。应支持安全日志功能。性能要求交换机吞吐量应不小于端口速率×端口数量（流控关闭时）。在满负荷下，交换机端口转发速率应等于端口速率。10µs。1µs。0。0。SNTP10ms。DL/T1912规定的电磁兼容性能要求。时钟同步装置一般规定应满足调度、生产控制、用电、计量等对时间信息的需求。应满足以天基授时为主，地基授时为辅的模式。功能要求DL/T1100.1的要求。应输出脉冲信号、IRIG-B码、串行口时间报文和网络时间报文（NTP/SNTP）。在失去外部时间基准信号时应具备守时功能。输出信号之间应互相电气隔离，不同网络接口之间应实现物理隔离。DL/T1100.1的要求。NTP/SNTPGOOSE方式实现对被授时设备的时间同步监测。性能要求100ns1us。IRIG-BIRIGStandard200-04码上升沿的时间准确度1us200ns。5ms。NTP/SNTP10ms。121μs/h。DL/T1100.1的要求。13同步相量测量装置一般规定功能要求应连续记录正序电压电流基波相量、三相电压基波相量、三相电流基波相量、频率、频率变化率、功率和开关量信号等。装置在故障事件时，应建立事件标识，宜生成暂态录波文件。应具备连续录波记录功能。应具备就地低频振荡、次/超同步振荡监测功能。PDCPDCGB/T26865.2的规定。应对数据的时间同步状态进行标识，支持装置的时间同步监测功能。性能要求DL/T280的规定。GB/T14598.24的要求；记录采样率1000Hz3GB/T26865.2的要求。0.1Hz～2.5Hz。次/超同步振荡监测采用瞬时功率计算，频率监视范围：2.5Hz～45Hz55Hz～95Hz。300ms（100帧/s传输速率）。60min1°（55µs）。GB/T17626规定的电磁兼容性能要求。相量数据集中器一般规定WAMS主站。功能要求应能实时接收、存储、解析同步相量测量单元的动态数据报文，应能向多个主站实时转发站内同步相量测量单元的动态数据报文，应能连续记录子站的动态数据。应具备动态数据记录、连续录波记录的离线数据召唤功能。应具备时间同步管理监测功能。性能要求相量数据集中器的实时通信功能符合以下要求：200ms；8个；PMU848个；146个。相量数据集中器的动态数据记录符合以下要求：100次/s；14天。电能计量及电能质量设备一般规定变电站计量设备包括模拟量输入和数字量输入的电能计量设备，电能质量监测设备包括模拟量输入和数字量输入的电能质量监测设备。电能计量设备可集成电能质量监测功能，电能质量监测功能的运行不应影响电能计量功能。功能要求电能计量GB/T17215.301数字量输入的电能计量设备应支持点对点采样值输入模式应具备GB/T17215.303规定的电能计量、最大需量测量、费率时段设置、对时、事件记录、仪表参数设置等功能。数字量输入的电能计量设备可采用集成多间隔、多计量点电能计量功能的集中计量装置。设DL/T860DL/T698.45的要求模拟量输入的电能计量设备应具备至少一个间隔的计量数据采集功能，当站内配置集中计量装置时，计量数据采集功能可由集中计量装置实现电能质量GB/T19862DL/T860。性能要求电能计量GB/T17215.211GB/T17215.321规定的计量性能、电气性能、电磁兼容性能和气候环境等要求。GB/T17215.303规定的计量性能、电气性能、机械性能、气电磁兼容性能和气候环境要求。电能质量GB/T19862GB/T19862A级要求。15采集执行设备一般规定采集执行设备宜靠近一次设备组柜安装，减少电缆长度。GB/T34132、DL/T282规定的功能、性能要求。功能要求采样相关功能要求DL/T860.92A/DA/D电路应相互独立。当采集执行设备同时给母线、线路或变压器等多间隔的保护装置提供采样值数据时，宜双采样板配置。双采样板采样回路相互独立，任一采样回路异常，不应导致另一采样回路误发数据。GOOSE采集开关、刀闸等位置信号的功能。对接入了两段母线电压的按间隔配置的采集执行设备，应根据采集的刀闸信息自动进行电压DL/T282的相关规定。1PPS操作相关功能要求GOOSEGOOSE下行控制命令，实现对一次设备的实时控制功能。应具有开关量和模拟量采集功能；开关量输入宜采用强电方式采集；模拟量输入应支持直流4mA~20mA和0V~5V小信号。应具备开关量输出功能。IRIG-B(DC)码。采集执行设备发布的保护所需信息应在一个数据集。主变采集执行设备的非电量保护跳闸通过控制电缆以直跳方式和断路器采集执行设备接口；性能要求采样相关性能要求10us。1ms，带级联功能的采集执行设备采样响应延时应不大2ms。GB/T20840.7—200712.5GB/T20840.8—200712.2GB/T20840.7—200713.5GB/T20840.8—200713.1.3部分的规定。1us10min4us。DL/T282规定的电气性能、机械性能、电磁兼容性能和气候环境要求。操作相关性能要求16GOOSE命令到装置跳闸、合闸继电器接点出口的动作时间不7ms。GOOSE信号发出（不含防抖时间）5ms。1ms。1ms。GB/T34132的相关技术要求。GB/T34132规定的电气性能、机械性能、电磁兼容性能和气候环境要求。通信设备一般规定SDHOTN功能要求2M、FE、GE等多速率业务光口接入能力，支持多路业务混合传输。应支持点对点、链形、T形等多种组网方式应用。应支持管理控制信息与数据信息使用统一物理通道进行传送或通过不同的物理通道传送管理控制信息和数据信息两种方式。网络管理系统主要功能应包括故障管理、性能管理、配置管理和安全管理等。网络管理系统应提供与上层网络管理系统之间的接口功能，通过该接口与上层网管系统相连；CORBARestful标准要求。通信协议物理地址和逻辑地址寻址范围应满足电网生产业务专用通信设备、SDH、OTN等设备的要求。通信协议应具备管理信息和管理控制命令的完整性保护功能。通信设备中进行设备更换时,应具备替换设备和被替换设备的鉴别和标识功能。与安全相关的通信设备节点应具有记录已处理控制命令的功能。通信设备与外部设备连接时应采用相应的安全隔离措施，外部设备应满足本部分规定的安