智能變電站技術(shù)培訓(xùn)

1、智能變電站新技術(shù)智能變電站新技術(shù)New Technology in Intelligent Substation技術(shù)培訓(xùn)主要內(nèi)容主要內(nèi)容智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)非常規(guī)互感器及合并單元技術(shù)非常規(guī)互感器及合并單元技術(shù)2基于基于IEC61850IEC61850的信息建模技術(shù)的信息建模技術(shù)4智能變電站的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)智能變電站的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)5智能一次設(shè)備及狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)智能一次設(shè)備及狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)3信息一體化平臺(tái)與高級(jí)應(yīng)用信息一體化平臺(tái)與高級(jí)應(yīng)用61智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試7內(nèi)容提要內(nèi)容提要智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)智能變電站自動(dòng)化系

2、統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)1智能變電站定義智能變電站的技術(shù)特征智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)智能變電站定義智能變電站智能變電站 采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線(xiàn)分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。對(duì)智能變電站概念的進(jìn)一步理解相鄰變電站相鄰變電站智能變電站智能變電站用戶(hù)用戶(hù)電源電源互動(dòng)互動(dòng)智能一次設(shè)備智能一次設(shè)備互動(dòng)互動(dòng)互動(dòng)、下放互動(dòng)、下放接納接納智能告警智能告警高級(jí)分析決策高級(jí)分析決策調(diào)度中心調(diào)度中心智能變電站的主要技術(shù)特征 系統(tǒng)建

3、模標(biāo)準(zhǔn)化 系統(tǒng)分層分布化 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊化 信息交互網(wǎng)絡(luò)化 信息應(yīng)用集成化 數(shù)據(jù)采集數(shù)字化 設(shè)備操作智能化 設(shè)備檢修狀態(tài)化 高級(jí)應(yīng)用智能化IEC61850IEC61850標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)非常規(guī)互感器及合并單元非常規(guī)互感器及合并單元智能一次設(shè)備智能一次設(shè)備信息一體化平臺(tái)信息一體化平臺(tái)智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)智能變電站智能變電站智能傳感技術(shù)智能傳感技術(shù)采用智能傳感器實(shí)現(xiàn)采用智能傳感器實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的靈活監(jiān)控一次設(shè)備的靈活監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化二次回路實(shí)現(xiàn)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化二次回路實(shí)現(xiàn)采樣值及監(jiān)控信息的網(wǎng)絡(luò)化傳輸采樣值及監(jiān)控信息的網(wǎng)絡(luò)化傳輸數(shù)字采樣技術(shù)數(shù)字采樣技術(shù)采用電子式互感器實(shí)現(xiàn)采用電子

4、式互感器實(shí)現(xiàn)電壓電流信號(hào)的數(shù)字化采集電壓電流信號(hào)的數(shù)字化采集信息共享技術(shù)信息共享技術(shù)采用基于采用基于IEC61850(DL860)IEC61850(DL860)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的信息交互模型實(shí)現(xiàn)二的信息交互模型實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備間的信息高度共次設(shè)備間的信息高度共享和互操作享和互操作智能變電站采用了多種新技術(shù)，其整個(gè)二次系統(tǒng)的整體架構(gòu)、配置及與一次系智能變電站采用了多種新技術(shù)，其整個(gè)二次系統(tǒng)的整體架構(gòu)、配置及與一次系統(tǒng)的連接方式與傳統(tǒng)變電站相比均有較大變化統(tǒng)的連接方式與傳統(tǒng)變電站相比均有較大變化同步技術(shù)同步技術(shù)采用采用 B B碼、秒脈沖或碼、秒脈沖或IEEEl588IEEEl588網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)方式

5、實(shí)現(xiàn)全站信息同步全站信息同步智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程第一階段站控層和間隔層采用IEC61850-MMS網(wǎng)絡(luò) 過(guò)程層仍采用常規(guī)互感器和常規(guī)一次設(shè)備。間隔層IED采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行信息建模，間隔層與站控層之間采用映射到MMS（制造報(bào)文規(guī)范）的方法進(jìn)行信息交互。第二階段過(guò)程層采用非常規(guī)互感器和常規(guī)一次設(shè)備 信息的數(shù)字化進(jìn)程觸及到了過(guò)程層，互感器采用數(shù)字輸出的電子式互感器或純光學(xué)互感器，數(shù)字量輸出采用IEC60044-8或IEC 61850-9-1幀格式。用電纜硬接線(xiàn)實(shí)現(xiàn)與常規(guī)一次設(shè)備的連接。 第三階段過(guò)程層采用非常規(guī)互感器和智能一次設(shè)備 智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的最終結(jié)構(gòu)形式，由于完全智

6、能化的一次設(shè)備研究相對(duì)滯后，采用“常規(guī)一次設(shè)備+智能終端”方案。 采樣值傳輸采用IEC 61850-9-2標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)程層全面網(wǎng)絡(luò)化。智能變電站與傳統(tǒng)變電站的區(qū)別傳統(tǒng)變電站 智能變電站智能變電站與傳統(tǒng)變電站的區(qū)別傳統(tǒng)變電站二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)智能變電站與傳統(tǒng)變電站的區(qū)別智能變電站二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)智能變電站與傳統(tǒng)變電站的區(qū)別智能變電站屏柜傳統(tǒng)變電站屏柜智能變電站與數(shù)字化變電站 數(shù)字化變電站 電子式互感器用于擴(kuò)大數(shù)字化技術(shù)范圍、統(tǒng)一簡(jiǎn)化采集源 IEC61850解決信息建模和互操作問(wèn)題 智能變電站的重要特征體現(xiàn)“智能” 設(shè)備智能化+高級(jí)智能應(yīng)用 數(shù)字化變電站技術(shù)是智能變電站的一部分 智能變電站是變電站整體技術(shù)的跨越

7、 數(shù)字化是基礎(chǔ)，智能化是手段，可靠、高效是目的。智能變電站的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 簡(jiǎn)化二次接線(xiàn)，少量光纖代替大量電纜； 非常規(guī)互感器絕緣簡(jiǎn)單無(wú)飽和、鐵磁諧振等問(wèn)題； 一次、二次設(shè)備之間無(wú)直接的電氣聯(lián)系，不存在傳輸過(guò)電壓和兩點(diǎn)接地等問(wèn)題； 信息高度共享，監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)、保護(hù)、VQC、小電流接地選線(xiàn)和五防等實(shí)現(xiàn)一體化，大大提高集成度和智能化水平； 二次設(shè)備小型化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化并可靈活配置，減小了變電站集控室的面積； 采用數(shù)字信號(hào)傳輸，提高了測(cè)量精度，增強(qiáng)了抗電磁干擾能力。智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)內(nèi)容提要內(nèi)容提要非常規(guī)互感器及合并單元技術(shù)非常規(guī)互感器及合并單元技術(shù)2非常規(guī)互感器合并單元技術(shù)要求同步采樣技術(shù)工

8、程應(yīng)用非常規(guī)互感器的原理和分類(lèi)電子式互感器與常規(guī)互感器的比較比較項(xiàng)目電磁式互感器電子式互感器絕緣復(fù)雜絕緣簡(jiǎn)單體積及重量大、重體積小、重量輕CT動(dòng)態(tài)范圍范圍小、有磁飽和范圍寬、無(wú)磁飽和PT諧振易產(chǎn)生鐵磁諧振PT無(wú)諧振現(xiàn)象CT二次輸出不能開(kāi)路可以開(kāi)路輸出形式模擬量輸出數(shù)字量輸出 電子式互感器通常由傳感模塊和合并單元兩部分構(gòu)成，傳感模塊又稱(chēng)遠(yuǎn)端模塊,安裝在高壓一次側(cè)，負(fù)責(zé)采集、調(diào)理一次側(cè)電壓電流并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。合并單元安裝在二次側(cè)，負(fù)責(zé)對(duì)各相遠(yuǎn)端模塊傳來(lái)的信號(hào)做同步合并處理。電壓等級(jí)越高電子式互感器優(yōu)勢(shì)越明顯。非常規(guī)互感器存在的問(wèn)題1、遠(yuǎn)端傳感模塊的穩(wěn)定性和可靠性（安置在室外時(shí)溫度、電磁干擾等）

9、2、繞制在陶瓷骨架上的空芯線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對(duì)測(cè)量精度的影響。 3、對(duì)獨(dú)立結(jié)構(gòu)的有源式電子互感器的遠(yuǎn)端模塊取電技術(shù)。4、光學(xué)互感器的傳感材料、傳感頭組裝技術(shù)、溫度和振動(dòng)都對(duì)測(cè)量精度有一定影響，而且長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性有待提高。因此，考慮到技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行可靠性，現(xiàn)階段采用了“常規(guī)模擬量采集”的合并單元來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的數(shù)字化。傳感器及合并單元的雙重化原則 傳感器件雙重化 A/D采樣雙重化 合并單元雙重化互感器及合并單元的技術(shù)要求1、應(yīng)支持可配置的采樣頻率，分別滿(mǎn)足保護(hù)、測(cè)控、錄波、計(jì)量及故障測(cè)距等的要求，例如采樣速率40點(diǎn)、80點(diǎn)、256點(diǎn)；2、采樣值發(fā)送間隔離散值應(yīng)小于10s；3、工作環(huán)境溫度-407

10、0；4、接收GPS同步對(duì)時(shí)信號(hào)的同步誤差應(yīng)不大于1s，在外部同步信號(hào)消失后，在10 分鐘內(nèi)能滿(mǎn)足4s的同步精度要求；5、在異常網(wǎng)絡(luò)流量工況下的運(yùn)行穩(wěn)定性；6、溫度變化、濕熱等環(huán)境下，穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)性能，比差、角差均應(yīng)滿(mǎn)足GB/T 20840-8的規(guī)定；合并單元的抗干擾性能試驗(yàn)和要求 7、雙A/D回來(lái)的采集結(jié)果獨(dú)立且幅值相差不大于2.5%；8、抗電磁干擾能力要求。Q/GDW 426 2010 合并單元的同步采樣技術(shù)智能變電站數(shù)據(jù)采集的同步要求：1、三相電流、電壓需要同步：三相平衡；2、間隔內(nèi)電流電壓之間需要同步：功率、阻抗；3、不同間隔的電流之間需要同步：差動(dòng)(變壓器差動(dòng)保護(hù)從不同電壓等級(jí)的多個(gè)間隔

11、獲取數(shù)據(jù)存在同步問(wèn)題,母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)從多個(gè)間隔獲取數(shù)據(jù)也存在同步問(wèn)題)；4、變電站之間的采樣值需要同步：線(xiàn)路差動(dòng)保護(hù)(從相鄰變電站獲取電流采樣值需要同步)。合并單元的同步采樣技術(shù)3種同步采樣技術(shù)方案：1、基于GPS秒脈沖同步的同步采樣 IEC 61850-9-1/2，基于以太網(wǎng)的采樣值傳輸延時(shí)無(wú)法確定，只能采用同步時(shí)鐘法。 同步方法簡(jiǎn)單 對(duì)交換機(jī)要求高 秒脈沖丟失時(shí)存在危險(xiǎn) 同步時(shí)鐘不等于對(duì)時(shí)時(shí)鐘，可以不依賴(lài)于GPS 合并單元的同步采樣技術(shù)2、基于數(shù)據(jù)插值的同步采樣 基于采樣值傳輸延時(shí)是確定的，可以采用插值同步法。合并單元和保護(hù)測(cè)控裝置都可采用該方法。插值算法是通過(guò)采樣點(diǎn)的t(時(shí)間)，x(瞬時(shí)值

12、)，以及插值目標(biāo)的t，來(lái)計(jì)算插值目標(biāo)的x。 采樣率要求高 硬件軟件要求高，實(shí)現(xiàn)難度較大 不依賴(lài)于GPS和秒脈沖傳輸系統(tǒng)合并單元的同步采樣技術(shù)合并單元的插值 測(cè)控保護(hù)裝置的插值合并單元的同步采樣技術(shù) 插值算法最重要的內(nèi)容就是需要把所有被用于同步的數(shù)據(jù)的x必須在統(tǒng)一的時(shí)間體系內(nèi)，例如以采樣點(diǎn)的采集時(shí)間為準(zhǔn)。要獲得準(zhǔn)確的采樣點(diǎn)的采集時(shí)刻，必須采取以下兩種方式之一： (1) 接收方自己給數(shù)據(jù)貼上接收的時(shí)標(biāo)，然后減去數(shù)據(jù)的發(fā)送延時(shí)，就可以得到數(shù)據(jù)的采集時(shí)刻，這種情況下要求數(shù)據(jù)發(fā)送延時(shí)是固定值。 (2)發(fā)送方將數(shù)據(jù)采樣的時(shí)刻填寫(xiě)在數(shù)據(jù)幀內(nèi)，接收方以發(fā)送方寫(xiě)入的發(fā)送時(shí)間為準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，這種情況適用于發(fā)送延

13、時(shí)不固定的情況。 合并單元的同步采樣技術(shù)3、基于IEEE1588協(xié)議的時(shí)鐘同步 “網(wǎng)絡(luò)測(cè)量和控制系統(tǒng)的精密時(shí)鐘同步協(xié)議” 以太網(wǎng)傳輸，需硬件支持 與采樣值傳輸共用鏈路，可靠性高 需交換機(jī)支持合并單元的同步采樣技術(shù)主從時(shí)鐘間的偏移量TOffset以及傳輸延遲TDelayIEEE1588時(shí)鐘同步過(guò)程合并單元采樣數(shù)據(jù)品質(zhì)因數(shù)的處理 保護(hù)裝置應(yīng)處理MU上送的數(shù)據(jù)品質(zhì)位(無(wú)效、同步、檢修等)，及時(shí)準(zhǔn)確提供告警信息。在異常狀態(tài)下，利用MU的信息合理地進(jìn)行保護(hù)功能的退出和保留，瞬時(shí)閉鎖可能誤動(dòng)的保護(hù)，延時(shí)告警，并在數(shù)據(jù)恢復(fù)正常之后盡快恢復(fù)被閉鎖的保護(hù)功能，不閉鎖與該異常采樣數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)的保護(hù)功能。1、檢修態(tài)2、

14、數(shù)據(jù)有效/無(wú)效3、數(shù)據(jù)同步標(biāo)志（測(cè)控使用GPS對(duì)時(shí)使用）合并單元采樣數(shù)據(jù)品質(zhì)因數(shù)的處理保護(hù)裝置檢修硬壓板接收采樣值檢修標(biāo)志保護(hù)是否處理數(shù)據(jù)保護(hù)裝置動(dòng)作情況發(fā)送數(shù)據(jù)的檢修標(biāo)志1 11 1是是正常動(dòng)作正常動(dòng)作1 11 10 0否否閉鎖數(shù)據(jù)相關(guān)的閉鎖數(shù)據(jù)相關(guān)的保護(hù)邏輯保護(hù)邏輯1 10 01 1否否閉鎖數(shù)據(jù)相關(guān)的閉鎖數(shù)據(jù)相關(guān)的保護(hù)邏輯保護(hù)邏輯0 00 00 0是是正常動(dòng)作正常動(dòng)作0 01、檢修態(tài)處理工程配置方案主變壓器主變MU及智能終端配置方案工程配置方案單母分段接線(xiàn)型式單母分段接線(xiàn)線(xiàn)路保護(hù)配置方案內(nèi)容提要內(nèi)容提要智能一次設(shè)備及狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)智能一次設(shè)備及狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)3智能設(shè)備的技術(shù)特征智能組件與智能終

15、端在線(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)智能設(shè)備的概念 “智能設(shè)備”不但具有傳輸和分配電能的主設(shè)備本體，還具有測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量等功能。其回歸電力系統(tǒng)設(shè)備的本意，不再?gòu)?qiáng)調(diào)一、二次設(shè)備的劃分。各功能的物理形態(tài)以智能組件方式體現(xiàn)，組件又是一個(gè)靈活的概念，可以由一個(gè)完成所有功能，也可以分散獨(dú)立完成，可以外置于主設(shè)備本體之外，也可以?xún)?nèi)嵌于主設(shè)備本體之內(nèi)。 上述概念即考慮了傳統(tǒng)一、二次設(shè)備的現(xiàn)狀，也考慮了未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，可適用于今后智能變電站的發(fā)展。智能設(shè)備=一次設(shè)備+智能組件的有機(jī)結(jié)合智能終端定義 一種智能組件。與一次設(shè)備采用電纜連接，與保護(hù)、測(cè)控等二次設(shè)備采用光纖連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備（如：斷路器、刀閘、主變壓器等）的測(cè)量

16、、控制等功能。 特點(diǎn) (1)能夠在不改變開(kāi)關(guān)現(xiàn)有條件下實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備和間隔層二次設(shè)備的數(shù)據(jù)通信； (2)智能開(kāi)關(guān)等智能一次設(shè)備的過(guò)渡產(chǎn)品； (3)包含斷路器操作回路，完成斷路器、隔離刀閘等位置信息的采集及分合控制； (4)采集主變檔位、溫度等信息。智能終端 針對(duì)戶(hù)外安裝的需求，智能操作箱需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)： (1)全部采用-40-85范圍的器件，選用耐高溫長(zhǎng)壽命電容器； (2)從裝置配置中去除了液晶； (3)去除了MMS通信插件，降低機(jī)箱內(nèi)部功耗,提高環(huán)境溫度的耐受能力； (4) 裝置已進(jìn)行了-2060范圍的溫度試驗(yàn)，進(jìn)行了624小時(shí)交變濕熱試驗(yàn)。內(nèi)容提要內(nèi)容提要基于基于IEC61850IEC61

17、850的信息建模技術(shù)的信息建模技術(shù)4電力系統(tǒng)通信技術(shù)回顧IEC61850標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的信息建模電力系統(tǒng)通信技術(shù)回顧電力系統(tǒng)通信技術(shù)歷經(jīng)了幾次大的發(fā)展變化： 1. 面向協(xié)議 -數(shù)據(jù)如何傳輸。 2. 面向?qū)ο?-數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?nèi)容。 3. 面向統(tǒng)一的對(duì)象模型 -電力系統(tǒng)統(tǒng)一的對(duì)象模型和建模技術(shù)。 4. 電力企業(yè)統(tǒng)一信息架構(gòu) -一個(gè)世界，一種標(biāo)準(zhǔn)，一種技術(shù)。 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)需求：Part-3，總體要求 Part-5，功能和設(shè)備模型的通信要求設(shè)計(jì)：Part-7，建模及抽象通信服務(wù)接口(ACSI) 實(shí)現(xiàn)： Part-8、9，特定通信服務(wù)映射(SCSM) Part-6，系統(tǒng)

18、描述語(yǔ)言(SCL) 測(cè)試：Part-10，一致性測(cè)試 其他： Part-1，概述 Part-2，術(shù)語(yǔ) Part-4，系統(tǒng)和項(xiàng)目管理 IEC61850信息建模的對(duì)象層次IEC61850信息建模的對(duì)象層次Physical Device (network address)Logical Device MMXU1MMXU3DODALogical NodesDADODADODAMMXU2DODADA內(nèi)容提要內(nèi)容提要智能變電站的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)智能變電站的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)5智能變電站通信概述過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)GOOSE技術(shù)及應(yīng)用智能變電站內(nèi)部信息交互接口智能變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信特點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)要求：可行性、可靠性、實(shí)時(shí)性

19、等 站控層網(wǎng)絡(luò) 功能和綜自站相同 多套用成熟方案（國(guó)外單環(huán)網(wǎng)，國(guó)內(nèi)單/雙星） 過(guò)程層網(wǎng)絡(luò) 采樣值: 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)組網(wǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)- - -組網(wǎng)（未來(lái)） GOOSE: 組網(wǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)- - -組網(wǎng)（未來(lái)） 交換機(jī) VLAN: 工程化應(yīng)用 IGMP Snooping、GMRP、1588：有待實(shí)踐驗(yàn)證星型網(wǎng)絡(luò)國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多 簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可靠，無(wú)冗余鏈路不會(huì)造成廣播風(fēng)暴 和變電站的主接線(xiàn)及數(shù)據(jù)流天然一致 冗余需采用雙套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，且需設(shè)備支持IEDIEDIEDIED環(huán)形網(wǎng)絡(luò)國(guó)外應(yīng)用較多具有一定的冗余特性（對(duì)隨機(jī)性的數(shù)據(jù)流效果較好）有因?yàn)榻粨Q機(jī)軟件bug導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的風(fēng)險(xiǎn)IEDIEDIEDIED需要采用需要采用RSTP 實(shí)

20、實(shí)現(xiàn)備用連接現(xiàn)備用連接IED冗余接線(xiàn)增強(qiáng)冗余接線(xiàn)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)彈性網(wǎng)絡(luò)彈性組播與VLAN過(guò)程層通信(GOOSE和采樣值)均依賴(lài)組播！裝置組播過(guò)濾方案 普通交換機(jī)把組播向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)（當(dāng)廣播處理） 以太網(wǎng)卡硬件依靠Hash算法進(jìn)行過(guò)濾 很可能誤收?。?-1附錄B、9-2附錄C）用VLAN來(lái)劃分組播 手工劃分廣播域（繁瑣且不便管理）自動(dòng)組播管理協(xié)議 IGMP只適用于IP組播，對(duì)GOOSE、SMV不適用 GMRP二層組播管理協(xié)議，唯一可用！組播與VLAN VLAN（Virtual Local Area Network）即虛擬局域網(wǎng)， VLAN是一種將局域網(wǎng)（LAN）設(shè)備從邏輯上劃分（注意，不是從物理上劃分

21、）成一個(gè)個(gè)網(wǎng)段（或者說(shuō)是更小的局域網(wǎng)LAN），從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組（單元）的數(shù)據(jù)交換技術(shù)。 VLAN主要有3個(gè)優(yōu)勢(shì)： (1)端口的分隔。即便在同一個(gè)交換機(jī)上，處于不同LAN的端口也是不能通信的。這樣一個(gè)物理的交換機(jī)可以當(dāng)作多個(gè)邏輯的交換機(jī)使用。 (2)網(wǎng)絡(luò)的安全。不同VLAN不能直接通信，杜絕了廣播信息的不安全性。 (3)靈活的管理。更改用戶(hù)所屬的網(wǎng)絡(luò)不必?fù)Q端口和連線(xiàn)，只更改軟件配置就可以了GOOSE信息的概念Generic Object Oriented Substation EventGeneric Object Oriented Substation Event GOOSE（面向通用對(duì)象的

22、變電站事件），是IEC61850定義的一種通信機(jī)制，用于實(shí)現(xiàn)IED 之間的快速信息傳遞，諸如命令、告警、指示等信息。特點(diǎn)：（1）實(shí)現(xiàn)了裝置間快速信息通信，適于傳輸跳合閘信號(hào)，完成傳統(tǒng)保護(hù)的開(kāi)入開(kāi)出回路功能；（2）不僅可以傳送開(kāi)關(guān)量，還可傳遞變化不快的模擬量；（3）代替了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的硬電纜，降低造價(jià)、縮短工期，更改接線(xiàn)不需要配線(xiàn)，只需更改配置文件GOOSE信息的傳輸機(jī)制在穩(wěn)態(tài)情況下，穩(wěn)定的以T0時(shí)間間隔循環(huán)發(fā)送GOOSE報(bào)文；當(dāng)產(chǎn)生事件變化時(shí)（變位、跳閘），立即發(fā)送事件變化報(bào)文，快速重傳兩次變化（T1間隔）；然后分別間隔T2、T3再重復(fù)發(fā)送兩邊報(bào)文；之后按照T0間隔發(fā)送心跳報(bào)文。典型的：T0=500

23、0ms,T1=2ms, T2=4ms,T3=8msGOOSE信息的傳輸機(jī)制GOOSE的傳輸機(jī)制的特點(diǎn)：（1）定期發(fā)送GOOSE報(bào)文,并且通過(guò)重發(fā)相同數(shù)據(jù)來(lái)獲得更多的可靠性,并且逐漸增加SqNum和傳輸時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的傳輸； （2）GOOSE報(bào)文中的SqNum和StNum的初始值為1。當(dāng)有事件發(fā)生時(shí)，StNum加1、SqNum變?yōu)?，之后SqNum順序加1。 GOOSE報(bào)文示例內(nèi)容提要內(nèi)容提要信息一體化平臺(tái)與高級(jí)應(yīng)用信息一體化平臺(tái)與高級(jí)應(yīng)用6智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)智能變電站智能化輔助系統(tǒng)智能高級(jí)應(yīng)用一體化監(jiān)控系統(tǒng) 一體化監(jiān)控系統(tǒng)支持各種數(shù)據(jù)的接入、存儲(chǔ)與快速高效的檢索，主要采用統(tǒng)一建模的思想和

24、方法，將在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、保護(hù)、測(cè)控、通信、計(jì)量、直流輔助系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、視頻、安防、環(huán)境參量等數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)化。在保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的完整性及一致性基礎(chǔ)上，建立統(tǒng)一的全景數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，為各種智能應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化的信息訪(fǎng)問(wèn)接口。 的信息訪(fǎng)問(wèn)接口。一體化監(jiān)控系統(tǒng) 監(jiān)控主機(jī)監(jiān)控主機(jī)具有防誤閉鎖邏輯判斷、順序控制、智能告警及綜合分析、智能操作票、視頻聯(lián)動(dòng)等功能，在不具備與調(diào)度實(shí)現(xiàn)互動(dòng)的變電站，系統(tǒng)還可以配置電壓無(wú)功控制等高級(jí)應(yīng)用功能。 操作員工作站操作員工作站完成對(duì)變電站的實(shí)時(shí)監(jiān)視和操作功能,它為操作員提供了所有功能的入口，顯示各種畫(huà)面、表格、告警信息和管理信息，提供遙控、遙調(diào)等操作/監(jiān)護(hù)界面并進(jìn)行人機(jī)交互。負(fù)

25、責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和管理，保持工程數(shù)據(jù)庫(kù)的最新最完整備份，組織各種歷史數(shù)據(jù)并將其保存在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，并實(shí)現(xiàn)各種高級(jí)應(yīng)用功能。一體化監(jiān)控系統(tǒng) 遠(yuǎn)動(dòng)裝置遠(yuǎn)動(dòng)裝置作為客戶(hù)端采集全站信息并加以綜合、處理的同時(shí)，可以作為透明代理服務(wù)器，將變電站內(nèi)的各類(lèi)裝置甚至虛擬裝置映射為遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置上的IEC 61850服務(wù)器，遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置還可完成IEC 61850與IEC 61970模型的自動(dòng)映射管理，以實(shí)現(xiàn)跨站或其他應(yīng)用系統(tǒng)的互動(dòng)。 智能接口機(jī)智能接口機(jī)通過(guò)串口或網(wǎng)絡(luò)方式接入變電站內(nèi)其它未采用標(biāo)準(zhǔn)建模和信息服務(wù)的自動(dòng)它未采用標(biāo)準(zhǔn)建模和信息服務(wù)的自動(dòng)化設(shè)備及輔助系統(tǒng)，通過(guò)統(tǒng)一建模和標(biāo)準(zhǔn)通信服務(wù)送入信息一體化平臺(tái)中

26、。信息一體化平臺(tái)信息一體化平臺(tái)主要用于將智能變電站內(nèi)的實(shí)時(shí)監(jiān)控SCADA子系統(tǒng)、故障錄波子系統(tǒng)、電能計(jì)量子系統(tǒng)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、視頻安防等輔助子系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一接入、統(tǒng)一存儲(chǔ)、統(tǒng) 據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一接入、統(tǒng)一存儲(chǔ)、統(tǒng)一處理，建立統(tǒng)一的變電站全景數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，為各種智能應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的信息訪(fǎng)問(wèn)接口。在信息一體化平臺(tái)的基礎(chǔ)上，對(duì)變電站全景數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析應(yīng)用，提高運(yùn)行管理的自動(dòng)化程度，減輕變電運(yùn)行人員或調(diào)控運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少維護(hù)工作量，實(shí)現(xiàn)支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線(xiàn)分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能。基于信息一體化平臺(tái)的輔助系統(tǒng)包括視頻、安防、消防、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交直流一體化電源等。視

27、頻監(jiān)控子系統(tǒng)主要用于全站的視頻監(jiān)控。系統(tǒng)具備視音頻監(jiān)控功能、通訊功能、智能分析功能和智能視頻聯(lián)動(dòng)等功能。智能化輔助系統(tǒng)智能高級(jí)應(yīng)用內(nèi)容提要內(nèi)容提要智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試7智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 智能變電站的調(diào)試與運(yùn)維SCL描述文件類(lèi)型ICD文件IED能力描述文件IED Capability Description 由裝置廠(chǎng)商提供給系統(tǒng)集成廠(chǎng)商，該文件描述IED提供的基本數(shù)據(jù)模型及服務(wù)，但不包含IED實(shí)例名稱(chēng)和通信參數(shù)。SCD文件全站系統(tǒng)配置文件Substation Configuration Description 應(yīng)全站唯一，為全站統(tǒng)一數(shù)據(jù)源，描

28、述了所有IED的實(shí)例配置和通信參數(shù)、IED之間的通信配置以及變電站一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。SCD文件由系統(tǒng)集成商（或設(shè)計(jì)院）提供，應(yīng)包含版本修改信息，明確描述修改時(shí)間、修改版本號(hào)等內(nèi)容。 SCL描述文件類(lèi)型CID文件IED實(shí)例配置文件Configured IED Description 每個(gè)裝置有一個(gè)，由裝置制造廠(chǎng)商使用配置工具根據(jù)SCD文件中本IED相關(guān)配置自動(dòng)導(dǎo)出，并下載到IED中完成配置(包含建立虛回路)。CID文件包含與ICD數(shù)據(jù)模板一致的信息，也包含SCD文件中針對(duì)該裝置的配置信息，如：通信地址、IED名稱(chēng)等。SSD文件系統(tǒng)規(guī)格文件System Specification Description變電站一次系統(tǒng)的描述文件，應(yīng)全站唯一，描述了變電站一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)等。SSD文件由系統(tǒng)集成商（或設(shè)計(jì)院）提供，最終包含在SCD文件中。 智能變電站的設(shè)計(jì)及配置過(guò)程虛端子、虛連接的概念問(wèn)題 傳統(tǒng)變電站的模擬量、開(kāi)關(guān)量輸入、跳合閘出口均一一對(duì)應(yīng)于具體的端子，設(shè)計(jì)過(guò)程即為通過(guò)從端子到端子的電纜連接實(shí)現(xiàn)一二次設(shè)備之間的配合?！皩?shí)端子” 但在智能變電站中各保護(hù)裝置之間信息的交互是基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，“實(shí)端子”的概念消逝了，取而代之的原有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電纜連接也被網(wǎng)絡(luò)化的光纜連接所取代。解決方