智能变电站结构

智能变电站结构1000亿1500亿2000亿2009-20112012-20152016-2010智能变电站是智能电网的重要支撑国网公司智能电网总投资计划1980s1990s近年来当前阶段及未来传统变电站综合自动化变电站数字化变电站智能化变电站结构光纤光纤信号/控制电缆智能化变电站CSC2000(V2）监控机CSC1321远动机调度主站一次设备间隔层设备站控层系统过程层以太网络SV网Goose网SV点对点Goose点对点其他保护ECT/EPT合并单元智能终端合并单元4分析结构电子式互感器合并单元交换机测保装置智能终端对比传统变电站屏柜智能化变电站屏柜电子式互感器电子式互感器绝缘简单体积小、重量轻CT动态范围宽，无磁饱和PT无谐振现象CT二次输出可以开路ECT电子式互感器合并单元保护测控计量空芯线圈AD采集模块绝缘子光纤一次导线激光供电数据处理一次场A相B相C相浅色为保护采样线圈、深色为测量采样线圈合并单元合并单元间隔层设备从不同合并单元获取同步的采样数据两种同步机制时标同步：不要求传输延时稳定，适用于网络插值再采样同步：可靠性高，适用于点对点光纤

时标同步工作机制：合并单元同步采样，输出采样数据打时标，间隔层设备根据采样数据的时标同步不同合并单元的采样值优点：允许报文的发送、传输和接收处理延时在0～3ms范围内抖动，可用网络传输缺点：合并单元依赖同步时钟工作，存在故障集中点合并单元插值再采样同步工作机制：间隔层设备用报文接收时刻推算采样时刻，插值生成同步采样数据优点：简单、可靠，不依赖对时缺点：要求报文的发送、传输和接收处理的延时抖动不超过10us智能终端智能终端的主要功能接收保护跳闸控制命令并跳闸接收测控装置分/合闸控制命令并执行上传开关刀闸位置信号温湿度数据采集和上传智能终端GOOSE网GOOSE点对点硬接点测保装置智能终端MU传统微机保护交流输入组件A/D转换组件保护逻辑(CPU)开入开出组件人机对话模件端子箱ECTIED数字化保护SMV光纤GOOSE光纤智能终端MU保护逻辑(CPU)人机对话模件ECTIED数字化保护SMV光纤GOOSE光纤交流输入组件A/D转换组件开入开出组件一次设备的数字化改变了传统变电站继电保护设备的结构：1、AD变换没有了，代之以高速数据接口。2、开关量输出DO、输入DI移入数字化开关，保护装置发布命令，由一次设备的执行器来执行操作。测保装置交换机测控2测控3母差录波合并单元1合并单元2合并单元3测控1智能终端1智能终端1智能终端31111122332233101交换机将组播报文广播到每个端口101210133321101321101交换机测保装置在局域网中划分冲突域，提高网络性能，降低交换机负载率，避免丢包控制手段：交换机将组播报文仅发送到需要的端口实现机制：VLAN（广泛应用）优点：对智能化设备无特殊要求缺点：交换机需配置，不同VLAN间信息交换效率低IGMPSnooping（未应用）优点：对智能化设备无特殊要求缺点：工作在三层，复杂，资源消耗大GMRP（少量应用，尚待验证）优点：简单，无需配置交换机，智能化设备可自动配置；工作在二层，资源消耗小缺点：智能化设备需支持GMRP1SMV网GOOSE网电子式互感器传统断路器传统变压器合并单元智能终端一次设备在线监测测控装置保护装置电能表监控系统卫星时钟远动保信子站站用电源报文监视分析过程层间隔层站控层B码/秒脉冲SNTP传感器数据私有协议60044-861850-9-161850-9-2统一标准61850-9-2发展2、SMV网GOOSE网电子式互感器传统断路器传统变压器合并单元智能终端一次设备在线监测测控装置保护装置电能表监控系统卫星时钟远动保信子站站用电源报文监视分析过程层间隔层站控层B码/秒脉冲SNTP传感器数据智能化断路器智能化变压器发展3SMV网GOOSE网电子式互感器合并单元测控装置保护装置电能表监控系统卫星时钟远动保信子站站用电源报文监视分析过程层间隔层站控层B码/秒脉冲SNTP智能化变压器智能化断路器保护测控一体化装置发展4SMV网GOOSE网电子式互感器合并单元电能表监控系统卫星时钟远动保信子站站用电源报文监视分析过程层间隔层站控层B码/秒脉冲SNTP智能化变压器智能化断路器保护测控一体化装置SMVGOOSE共网发展5电子式互感器合并单元电能表监控系统卫星时钟远动保信子站站用电