智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)

1、智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng) integratcdsupcrvision andcontrolsystcm ofsniartsubstation按照全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化的基本要求，通過系統(tǒng)集成優(yōu)化，實(shí)現(xiàn) 全站信息的統(tǒng)一接入、統(tǒng)一存儲和統(tǒng)一展示，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行監(jiān)視、操作與控制、綜合信息 分析與智能 告警、運(yùn)行管理和輔助應(yīng)用等功能。全景數(shù)據(jù)panoramicdata反映變電站運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、動態(tài)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及圖像、模型 等數(shù)據(jù)的集合。3.3數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)communication gateway一種通信裝置。實(shí)現(xiàn)智能變電站與調(diào)度、生產(chǎn)等主站系統(tǒng)之間的通信，為主站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智

2、能變電 站監(jiān)視控制、信息查詢和遠(yuǎn)程瀏覽等功能提供數(shù)據(jù)、模型和圖形的傳輸服務(wù)。綜合應(yīng)用服務(wù)器 comprchensiveapplicationservcr實(shí)現(xiàn)與狀態(tài)監(jiān)測、計(jì)量、電源、消防、安防和環(huán)境監(jiān)測等設(shè)備（子系統(tǒng)）的信息通信，通 過綜合 分析和統(tǒng)一展示，實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備在線監(jiān)測和輔助設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)視、控制與管理。數(shù)據(jù)服務(wù)器dataserver實(shí)現(xiàn)智能變電站全景數(shù)據(jù)的集中存儲，為各類應(yīng)用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)查詢和訪問服務(wù)。智能變電站自動化體系架構(gòu)a）智能變電站口動化由一體化監(jiān)控系統(tǒng)和輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、輔助設(shè)備、時鐘同步、計(jì)量等共 同構(gòu)成。一體化監(jiān)控系統(tǒng)縱向貫通調(diào)度、生產(chǎn)等主站系統(tǒng)，橫向聯(lián)通變電站內(nèi)各口動

3、化設(shè)備，是 智能變電詁自動化的核心部分：b）智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)直接采集站內(nèi)電網(wǎng)運(yùn)行信息和二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，通 過 標(biāo)準(zhǔn)化接口與輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、輔助應(yīng)用、計(jì)量等進(jìn)行信息交互，實(shí)現(xiàn)變電站全景數(shù)據(jù) 采集、處理、監(jiān)視、控制、運(yùn)行管理等，其邏輯關(guān)系如圖1所示。當(dāng)前，變電站的對時方式有脈沖對時、編碼對時和網(wǎng)絡(luò)對時3種方式。在IEC61850變電站中一般 采 用SNTP對時服務(wù)器，如果沒有專門的SNTP對時服務(wù)器，可以用一臺Windows PC主機(jī)來代 替。在我們的系統(tǒng)中可以設(shè)宜后臺主機(jī)為SNTP對時服務(wù)器。晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。有

4、 些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。主時鐘應(yīng)雙重化配置，支持北斗導(dǎo)航系統(tǒng)（BD ）、全球定位系統(tǒng)（GPS ）和地面授時信號，優(yōu) 先采用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，主時鐘同步精度優(yōu)T- 1 MS，守時精度優(yōu)于仃is/h （ 12h以上）：c ）站控 層設(shè)備宜采用簡單網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議（SNTP ）對時方式；d ）間隔層和過程層設(shè)備宜采用IRIG-B、 1PPS對時方式。二次系統(tǒng)安全防護(hù)智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)安全分區(qū)及防護(hù)原則：a）安全I(xiàn)區(qū)的設(shè)備包括一體化監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)、I區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器、操 作員站、工程師工作站、保護(hù)裝置、測控裝置、PMU等；b）安全I(xiàn)I區(qū)的設(shè)

5、備包括綜合應(yīng)用服務(wù)器、計(jì)劃管理終端、1 區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測裝置、視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、安防、消防等；c ）安全I(xiàn)區(qū)設(shè)備與安全I(xiàn)I區(qū)設(shè)備之間通信應(yīng)采用防火墻隔離；d ）智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)通過正反向隔離裝置向Ill / IV區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)傳送數(shù) 據(jù)， 實(shí)現(xiàn)與其他主站的信息傳輸；e）智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)與遠(yuǎn)方調(diào)度（調(diào)控）中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信應(yīng)設(shè)置縱向加密認(rèn) 證 裝置。智能終端 smartterminal一種智能組件。與一次設(shè)備采用電纜連接，與保護(hù)、測控等二次設(shè)備采用光纖連接，實(shí)現(xiàn) 對一次 設(shè)備（如：斷路器、刀閘、主變壓器等）的測量、控制等功能。MMS Manufacturing

6、 MessageSpccificationMMS即制造報文規(guī)范，是ISO/IEC9506標(biāo)準(zhǔn)所定義的一套用于工業(yè)控制系統(tǒng)的通信協(xié)議。MMS規(guī)了工業(yè)領(lǐng)域具有通信能力的智能傳感器、智能電子設(shè)備（IED ）、智能控制設(shè)備的通信 行為，使出自不制造商的設(shè)備之間具有互操作性（Interoperation ）。0GOOSE Generic Object Oriented Substation EventGOOSE是一種面向通用對象的變電站事件。主要用于實(shí)現(xiàn)在多IED之間的信息傳遞，包括 傳輸 跳閘信號（命令），具有高傳輸成功概率。1SV Sampled Value采樣值?；诎l(fā)布/訂閱機(jī)制，交換采樣數(shù)據(jù)集

7、中的采樣值的相關(guān)模型對象和服務(wù)，以及 這些 模型對和服務(wù)到ISO/IEC8802-3幀之間的映射。繼電保護(hù)及相關(guān)設(shè)備配置原則5. 1 一般要求a ） 220RV及以上電任等級的繼電保護(hù)及與之相關(guān)的設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)按照雙重化原則進(jìn)行配置，雙Q/GDW 441 2010重化配置的繼電保護(hù)應(yīng)遵循以下要求：1）每套完整、獨(dú)立的保護(hù)裝置應(yīng)能處理可能發(fā)生的所有類型的故障。兩套保護(hù)之間不應(yīng)有任 何電氣聯(lián)系，當(dāng)一套保護(hù)異?；蛲顺鰰r不應(yīng)影響另一套保護(hù)的運(yùn)行；2）兩套保護(hù)的電壓（電流）采樣值應(yīng)分別取口相互獨(dú)立的MU :3 ）雙重化配置的MU應(yīng)與電子式互感器兩套獨(dú)立的二次采樣系統(tǒng)一一對應(yīng)；4）雙重化配置保護(hù)使用的GO

8、OSE（ SV）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)遵循相互獨(dú)立的原則，當(dāng)一個網(wǎng)絡(luò)異常或退 出時不應(yīng)影響另一個網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行：5）兩套保護(hù)的跳閘回路應(yīng)與兩個智能終端分別一一對應(yīng)；兩個智能終端應(yīng)與斷路器的兩個 跳 閘線圈分別一一對應(yīng)：6）雙重化的線路縱聯(lián)保護(hù)應(yīng)配置兩套獨(dú)立的通信設(shè)備（含復(fù)用光纖通道、獨(dú)立纖芯、微波、 載波等通道及加工設(shè)備等），兩套通信設(shè)備應(yīng)分別使用獨(dú)立的電源：7）雙重化的兩套保護(hù)及其相關(guān)設(shè)備（電子式互感器、MU、智能終端、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、跳閘線圈等）的直流電源應(yīng)一一對應(yīng)：8 ）雙重化配置的保護(hù)應(yīng)使用主、后一體化的保護(hù)裝置。b）保護(hù)裝置、智能終端等智能電子設(shè)備間的相互啟動、相互閉鎖、位置狀態(tài)等交換信息可通過goose網(wǎng)絡(luò)

9、傳輸，雙重化配置的保護(hù)之間不直接交換信息：c）雙母線電壓切換功能可由保護(hù)裝置分別實(shí)現(xiàn)：d）3/2接線型式，兩個斷路器的電流MU分別接入保護(hù)裝置，電壓MU單獨(dú)接入保護(hù)裝 置；e ） HOkV及以下保護(hù)就地安裝時，保護(hù)裝置宜集成智能終端等功能。5. 2線路保護(hù)a）220kV及以上線路按雙重化配置保護(hù)裝置，每套保護(hù)包含完整的主、后備保護(hù)功能；b）線路過電壓及遠(yuǎn)跳就地判別功能應(yīng)集成在線路保護(hù)裝置中，站內(nèi)其它裝置啟動遠(yuǎn)桃經(jīng)GOOSE網(wǎng)絡(luò)啟動。c）線路保護(hù)直接采樣，直接跳斷路器；經(jīng)GOOSE網(wǎng)絡(luò)啟動斷路器失靈、重合閘。5. 3 變壓器保護(hù)a ） 220kV及以上變壓器電量保護(hù)按雙重化配置，每套保護(hù)包含完整

10、的主、后備保護(hù)功能；變壓器各側(cè)及公共繞組的MU均按雙重化配置，中性點(diǎn)電流、間隙電流并入相應(yīng)側(cè)MU ；b ） llOkV變?nèi)纹麟娏勘Ｗo(hù)宜按雙套配置，雙套配置時應(yīng)采用主、后備保護(hù)一體化配置；若 主、后備保護(hù)分開配置，后備保護(hù)宜與測控裝置一體化。變?nèi)纹鞲鱾?cè)MU按雙套配置，中性點(diǎn)電流、間隙電流并入相應(yīng)側(cè)MU ；c）變壓器保護(hù)直接采樣，直接跳各側(cè)斷路器；變?nèi)纹鞅Ｗo(hù)跳母聯(lián)、分段斷路器及閉鎖備口投、啟動失靈等可采用GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸。變壓器保護(hù)可通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)接收失靈保護(hù)跳閘命令，并實(shí)現(xiàn)失靈跳變壓器各側(cè)斷路器：d ）變?nèi)纹鞣请娏勘Ｗo(hù)采用就地直接電纜跳閘，信息通過本體智能終端上送過程層GOOSE網(wǎng)：e）變

11、任器保護(hù)可采用分布式保護(hù)。分布式保護(hù)由主單元和若干個子單元組成，子單元 不應(yīng) 跨電壓等級。5. 4母線保護(hù)a）220kV及以上電壓等級母線按雙重化配置母線保護(hù)：b）母線保護(hù)直接采樣、直接跳閘，當(dāng)接入元件數(shù)較多時，可采用分布式母線保護(hù)。5- 5高壓并聯(lián)電抗器保護(hù)a）高任并聯(lián)電抗器電量保護(hù)按雙重化配置，每套保護(hù)包含完整的主、后備保護(hù)功能：b）高 壓并聯(lián)電抗器配置獨(dú)立的電流互感器，主電抗器首端、末端電流互感器共用一個MU ;c）高任并聯(lián)電抗器非電量保護(hù)采用就地直接電纜跳閘，并通過相應(yīng)斷路器的兩套智能終端 發(fā)送GOOSE報文，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)跳。5.6 3/2接線斷路器保護(hù)和短引線保護(hù)a）斷路器保護(hù)按斷路器雙重

12、化配置，每套保護(hù)包含失靈保護(hù)及重合閘等功能；b）短引線保護(hù)可獨(dú)立設(shè)置，也可包含在邊斷路器保護(hù)內(nèi)；c ）斷路器保護(hù)跳本斷路器采用點(diǎn)對點(diǎn)直接跳閘；本斷路器失靈時，經(jīng)GOOSE網(wǎng)絡(luò)通過相鄰 斷路器保護(hù)或母線保護(hù)跳相鄰斷路器。5.7母聯(lián)（分段）保護(hù)a ） 220kV及以上母聯(lián)（分段）斷路器按雙重化配置母聯(lián)（分段）保護(hù)、合并單元、智 能終 端；b ）母聯(lián)（分段）保護(hù)跳母聯(lián)（分段）斷路器采用點(diǎn)對點(diǎn)直接跳閘方式；母聯(lián)（分段）保護(hù) 啟動母線失靈可采用goose網(wǎng)絡(luò)傳輸。5. 8 66kV、35kV及以下間隔保護(hù)a ）采用保護(hù)測控一體化設(shè)備，按間隔單套配置；b）當(dāng)采用開關(guān)柜方式時，保護(hù)裝置安裝于開關(guān)柜內(nèi)，不宜使

13、用電子式互感器：c）當(dāng)使用電子式互感器時，每個間隔的保護(hù)、測控、智能終端、合并單元功能宜按 間隔合 并實(shí)現(xiàn)：d ）跨間隔開關(guān)量信息交換可采用過程層GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸。5. 9錄波及網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置a ）對于220RV及以上變電站，宜按電壓等級和網(wǎng)絡(luò)配置故障錄波裝置和網(wǎng)絡(luò)報文記錄 分析 裝置，當(dāng)SV或GOOSE接入量較多時，單個網(wǎng)絡(luò)可配置多臺裝置。每臺故障錄波裝置或網(wǎng) 絡(luò)報 文記錄分析裝置不應(yīng)跨接雙重化的兩個網(wǎng)絡(luò)：b）主變宜單獨(dú)配置主變故障錄波裝置；c）故障錄波裝置和網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置應(yīng)能記錄所有MU、過程層GOOSE網(wǎng)絡(luò)的信息。錄波器、網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置對應(yīng)SV網(wǎng)絡(luò)、GOOSE網(wǎng)絡(luò)、M

14、MS網(wǎng)絡(luò)的接口，應(yīng) 采用相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)接口控制器：d ）采樣值傳輸可采用網(wǎng)絡(luò)方式或點(diǎn)對點(diǎn)方式，開關(guān)量采用DUT860.81（IEC61850-8-1 ）通過過程層GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸，采樣值通過SV網(wǎng)絡(luò)傳輸時采用DUT860.92 （ IEC61850-9-2 ）協(xié) 議：e ）故障錄波裝置采用網(wǎng)絡(luò)方式接受SV報文和GOOSE報文時，故障錄波功能和網(wǎng) 絡(luò)記錄分析功能可采用一體化設(shè)計(jì)。5. 10安全自動裝置a ） 220kV及以上的安全穩(wěn)定控制裝置按雙重化配置；b ）備自投、過載聯(lián)切等功能可在間隔層或站控層實(shí)現(xiàn)；c）要求快速跳閘的安全穩(wěn)定控制裝置應(yīng)采用點(diǎn)對點(diǎn)直接跳閘方式。5. 11過程層網(wǎng)絡(luò)a ）過

15、程層SV網(wǎng)絡(luò)、過程層GOOSE網(wǎng)絡(luò)、站控層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)完全獨(dú)立配置：b ）過程層SV網(wǎng)絡(luò)、過程層GOOSE網(wǎng)絡(luò)宜按電任等級分別組網(wǎng)。變壓器保護(hù)接入 不同電壓 等級的過程層GOOSE網(wǎng)時，應(yīng)采用相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)接口控制器：c）繼電保護(hù)裝置采用雙重化配置時，對應(yīng)的過程層網(wǎng)絡(luò)亦應(yīng)雙重化配置，第一套保護(hù)接入A網(wǎng)，第二套保護(hù)接入B網(wǎng)；110kV過程層網(wǎng)絡(luò)宜按雙網(wǎng)配置；d）任兩臺智能電子設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸路由不應(yīng)超過4個交換機(jī)：e ）根據(jù)間隔數(shù)量合理配置過程層交換機(jī)，3/2接線型式，交換機(jī)宜按串設(shè)置。每臺交換機(jī)的光纖接入數(shù)量不宜超過16對，并配備適量的備用端口。5. 12智能終端a ） 220RV及以上電任等級智

16、能終端按斷路器雙重化配置，每套智能終端包含完整的斷路器 信息交Q/GDW 441 20107互功能；b）智能終端不設(shè)置防跳功能，防跳功能由斷路器本體實(shí)現(xiàn)；c ） 220RV及以上電壓等級變?nèi)纹鞲鱾?cè)的智能終端均按雙重化配置：llOkV變壓器各側(cè) 智能終端宜按雙套配置：d）每臺變壓器、高壓并聯(lián)電抗器配置一套本體智能終端，本體智能終端包含完整的變壓器、高壓并聯(lián)電抗器本體信息交互功能（非電量動作報文、調(diào)檔及及測溫等），并可提供用于閉鎖調(diào)壓、啟動風(fēng)冷、啟動充氮滅火等出口接點(diǎn)；e）智能終端采用就地安裝方式，放置在智能控制柜中；f）智能終端跳合閘出口回路應(yīng)設(shè)置硬壓板。5. 13電子式互感器（含合并單元）a）雙重化（或雙套）配置保護(hù)所采用的電子式電流互感器一、二次轉(zhuǎn)換器及合并單元應(yīng)雙 重化（或雙套）配置：b ） 3/2接線型式，其線路EVT應(yīng)置于線路側(cè)；c）母線差動保護(hù)、變?nèi)纹鞑顒颖Ｗo(hù)、高抗差動保護(hù)用電子式電流互感器相關(guān)特性 宜相同；d）配置母線電任合并單元。母線電壓合并單元可接收至少2組電任互感器數(shù)據(jù)，并支持