智能變電站原理與技術(shù)PPT完整全套教學(xué)課件

智能變電站原理與技術(shù)第0章變電站基礎(chǔ)知識(shí)（4-8h）第1章智能變電站概述（2-4h）第2章IEC61850協(xié)議（8-10h）第3章過(guò)程層（8-10h）第4章間隔層（6-8h）第5章站控層（6-8h）第6章對(duì)時(shí)技術(shù)（6-8h）第7章檢測(cè)技術(shù)（2h）第8章典型2次系統(tǒng)（4-6h）智能變電站原理與技術(shù)第○章變電站基礎(chǔ)知識(shí)第○章變電站基礎(chǔ)知識(shí)1、變電站整體結(jié)構(gòu)2、變電站一次系統(tǒng)3、變電站二次系統(tǒng)4、變電站直流系統(tǒng)5、變電站交流系統(tǒng)6、變電站PT、CT二次回路電力系統(tǒng)、電網(wǎng)、變電站先修課程：電力系統(tǒng)分析、發(fā)電廠電氣部分、繼電保護(hù)電網(wǎng)：輸電線（線）+變電站（節(jié)點(diǎn)）第○章變電站基礎(chǔ)知識(shí)第○章變電站基礎(chǔ)知識(shí)§0.1變電站整體構(gòu)成一次系統(tǒng)：負(fù)責(zé)傳輸電能，量綱kV、KA建筑設(shè)施、消防系統(tǒng)、防小動(dòng)物設(shè)施、操作工具、安全防護(hù)工具。。。三次系統(tǒng)：監(jiān)控系統(tǒng)，有時(shí)也歸入二次二次系統(tǒng)：負(fù)責(zé)保障一次系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，量綱V、A、mA站用交直流電源、二次回路、繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)控制裝置、錄波、對(duì)時(shí)、通訊等等§0.2變電站一次系統(tǒng)§0.2變電站一次系統(tǒng)§0.2變電站一次系統(tǒng)變壓器：1、變壓器的作用2、變壓器的分類(lèi)3、變壓器結(jié)構(gòu)母線：1、母線的作用2、母線的分類(lèi)3、母線接線方式§0.2變電站一次系統(tǒng)開(kāi)關(guān)（斷路器）：1、斷路器的作用2、斷路器的分類(lèi)3、斷路器結(jié)構(gòu)、工作原理§0.2變電站一次系統(tǒng)§0.2變電站一次系統(tǒng)刀閘（隔離開(kāi)關(guān)）：1、刀閘的作用2、刀閘的分類(lèi)3、刀閘結(jié)構(gòu)、工作原理§0.2變電站一次系統(tǒng)互感器：1、互感器的作用2、互感器的分類(lèi)3、互感器結(jié)構(gòu)、工作原理§0.2變電站一次系統(tǒng)電容電抗：1、電容、電抗的作用§0.2變電站一次系統(tǒng)站用變：1、站變的作用繼電保護(hù)：1、保護(hù)的作用2、保護(hù)屏的組成（保護(hù)及其外圍電路）3、保護(hù)的配置原則§0.3變電站二次系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)：1、監(jiān)控后臺(tái)2、監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成3、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)§0.3變電站二次系統(tǒng)1、消防系統(tǒng)2、照明系統(tǒng)3、土建及生活設(shè)施§0.4變電站直流系統(tǒng)1、直流系統(tǒng)作用§0.4變電站直流系統(tǒng)2、直流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)§0.5變電站站用電（交流）系統(tǒng)1、交流系統(tǒng)作用§0.5變電站站用電（交流）系統(tǒng)2、交流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)§0.6變電站PTCT回路1、PT、CT回路的作用2、PT、CT回路接線§0.6變電站PTCT回路3、二次回路中的重要元件：端子§0.6變電站PTCT回路3、二次回路中的重要元件：端子智能變電站原理與技術(shù)第一章智能變電站概述第一章智能變電站概述1、智能變電站背景2、智能變電站定義3、智能變電站關(guān)鍵技術(shù)4、智能變電站技術(shù)名詞§1.1智能變電站背景變電站演變簡(jiǎn)史：繼電器—集成電路—微機(jī)保護(hù)—數(shù)字變電站—智能變電站§1.1智能變電站背景區(qū)別點(diǎn)數(shù)字化變電站智能變電站出發(fā)點(diǎn)基于電站內(nèi)基于電網(wǎng)涵蓋面對(duì)電站運(yùn)行對(duì)全部環(huán)節(jié)設(shè)備電力電子等電網(wǎng)控制設(shè)備廣泛應(yīng)用智能化一二次設(shè)備具有信息就地處理能力采集數(shù)據(jù)的全面數(shù)字化采集、傳輸和共享全網(wǎng)覆蓋的智能傳感器根據(jù)分析要求進(jìn)行采集通信高速可靠的數(shù)字化通信多種通信介質(zhì)實(shí)現(xiàn)集成的、雙向的通信信息流范圍小、數(shù)據(jù)量少雙向互動(dòng)、數(shù)據(jù)量更大決策根給系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)給出準(zhǔn)確的處置方案實(shí)時(shí)評(píng)估、快速判斷，并自動(dòng)生成控制策略控制根據(jù)輔助決策結(jié)果進(jìn)行人工控制智能控制系統(tǒng)對(duì)人工的替代，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自愈變電站演變簡(jiǎn)史：§1.1智能變電站背景智能站出現(xiàn)的原因：計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)電源、負(fù)荷、電網(wǎng)設(shè)計(jì)變得復(fù)雜智能電網(wǎng)的需要§1.1智能變電站背景智能站建設(shè)規(guī)劃：國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)智能變電站也相應(yīng)的提出了分三個(gè)階段的建設(shè)目標(biāo)：1.規(guī)劃試點(diǎn)階段：2009~2011年，制定規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、試點(diǎn)完成2~3座330kV及以上智能變電站建設(shè)或改造，100座左右66~220kV變電站建設(shè)或改造。2.全面建設(shè)階段：2012~2015年，實(shí)現(xiàn)新建變電站智能化率30~50%原有重要變電站智能化改造率達(dá)到10%，1000~1500座變電站完成智能化改造。3.引領(lǐng)提升階段：2016~2020年，實(shí)現(xiàn)新建重要變電站智能化率100%，原有重要變電站智能化改造率達(dá)到30~50%，改造原有變電站5000座左右?！?.2智能變電站定義國(guó)家電網(wǎng)公司《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》將智能變電站定義為：采用先進(jìn)、可靠、集成和環(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)量和檢測(cè)等基本功能，具備支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站?！?.2智能變電站定義智能站特點(diǎn)：1、全站信息數(shù)字化2、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化3、數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)化4、系統(tǒng)功能集成化5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊化6、高壓設(shè)備智能化7、運(yùn)行狀態(tài)可視化§1.3智能變電站關(guān)鍵技術(shù)1、IEC61850標(biāo)準(zhǔn)2、三層兩網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)3、智能化高壓設(shè)備4、時(shí)間同步技術(shù)5、智能站檢測(cè)技術(shù)§1.4智能變電站技術(shù)名詞智能高壓設(shè)備（smarthighvoltageequipment）智能電子設(shè)備（IntellegentElectronicDevice）IED面向通用對(duì)象的變電站事件（GenericObjectOrientedSubstationEvent）GOOSE采樣值（SampledValue）SV智能終端（IntellegentTerminal）合并單元（MergingUnit）MU智能變電站原理與技術(shù)第二章IEC61850協(xié)議第二章變電站基礎(chǔ)知識(shí)1、協(xié)議構(gòu)成2、智能站配置語(yǔ)言3、制造報(bào)文規(guī)范MMS4、面向通用對(duì)象事件模型GOOSE5、采樣值服務(wù)SMV§2.1IEC61850協(xié)議構(gòu)成IEC61850是國(guó)際電工委員會(huì)IECTC57為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)制定的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。不僅僅是一個(gè)單純的通信規(guī)約，而且是智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)了變電站自動(dòng)化的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、工程、維護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)等同標(biāo)準(zhǔn)為DL/T860?！?.1IEC61850協(xié)議構(gòu)成10個(gè)章節(jié)，14部分國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)英文名稱(chēng)國(guó)內(nèi)等同標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)中文名稱(chēng)IEC61850-1IntroductionandoverviewDL/T860.1介紹和概述IEC61850-2GlossaryDL/T860.2術(shù)語(yǔ)IEC61850-3GeneralrequirementsDL/T860.3總體要求IEC61850-4SystemandprojectmanagementDL/T860.4系統(tǒng)和工程管理IEC61850-5CommunicationrequirementsforfunctionsanddevicemodelsDL/T860.5功能和設(shè)備模型的通信要求IEC61850-6ConfigurationdescriptionlanguageforcommunicationinelectricalsubstationsrelatedtoIEDsDL/T860.6變電站自動(dòng)化系統(tǒng)配置描述語(yǔ)言變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)語(yǔ)言IEC61850-7-1Basiccommunicationstructureforsubstationandfeederequipment–PrinciplesandmodelsDL/T860.71變電站和線路(饋線)設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)－原理和模型IEC61850-7-2Basiccommunicationstructureforsubstationandfeederequipment–Abstractcommunicationserviceinterface(ACSI)DL/T860.72變電站和線路(饋線)設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)－抽象通信服務(wù)接口(ACSI)§2.1IEC61850協(xié)議構(gòu)成10個(gè)章節(jié)，14部分IEC61850-7-3Basiccommunicationstructureforsubstationandfeederequipment–CommondataclassesDL/T860.73變電站和線路(饋線)設(shè)備基本通信結(jié)構(gòu)－公用公共數(shù)據(jù)類(lèi)IEC61850-7-4Basiccommunicationstructureforsubstationandfeederequipment–CompatiblelogicalnodeclassesanddataclassesDL/T860.74變電站和線路(饋線)設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)－兼容的邏輯節(jié)點(diǎn)類(lèi)和數(shù)據(jù)類(lèi)IEC61850-8-1Specificcommunicationservicemapping(SCSM)–MappingstoMMS(ISO/IEC9506-1andISO/IEC9506-2)andtoISO/IEC8802-3DL/T860.81特定通信服務(wù)映射(SCSM)映射到MMS(ISO/IEC9506第1部分和第2部分)和ISO/IEC8802-3IEC61850-9-1Specificcommunicationservicemapping(SCSM)–SampledvaluesoverserialunidirectionalmultidroppointtopointlinkDL/T860.91特定通信服務(wù)映射(SCSM)-通過(guò)單向多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行通信鏈路的采樣值IEC61850-9-2Specificcommunicationservicemapping(SCSM)–SampledvaluesoverISO/IEC8802-3DL/T860.92特定通信服務(wù)映射(SCSM)-通過(guò)ISO/IEC8802-3GB/T15629.3的采樣值IEC61850-10ConformancetestingDL/T860.10一致性測(cè)試§2.1IEC61850協(xié)議構(gòu)成IEC61850使用ISO的A-Profile和T-Profile來(lái)描述不同的通信棧，這里的T-Profile實(shí)際上是UCA中L-profile和T-profile的組合簡(jiǎn)單了解一下ISO的OSI：開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)通信參考模型（OpenSystemInterconnectionReferenceModel），簡(jiǎn)稱(chēng)為OSI模型（OSImodel）§2.1IEC61850協(xié)議構(gòu)成最常見(jiàn)的TCP/IP：Encapsulation俗稱(chēng)打包，通訊中最常見(jiàn)的一個(gè)動(dòng)作。給一個(gè)現(xiàn)有報(bào)文加首部、尾部信息，有時(shí)也只加首部發(fā)送端的工作Demultiplexing可理解為封裝的逆過(guò)程，解析，一層一層剝開(kāi)接收端的工作§2.1IEC61850協(xié)議構(gòu)成§2.2智能站配置語(yǔ)言SCLIEC61850-6定義了變電站配置描述語(yǔ)言SCL（SubstationConfigurationdescriptionLanguage），該語(yǔ)言可描述按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)建立的變電站對(duì)象模型，形成變電站配置描述文檔?！?.2智能站配置語(yǔ)言SCL該語(yǔ)言以XML1.0為基礎(chǔ)。SCL文檔主要定義了以下內(nèi)容：（1）一次電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。主要包括使用了哪些一次設(shè)備，以及一次設(shè)備之間的拓?fù)溥B接等。

（2）通信系統(tǒng)。主要包括智能電子裝置的通信訪問(wèn)點(diǎn)，以及與子網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)的連接方式。

（3）應(yīng)用層通信。主要包括數(shù)據(jù)幀的分組、打包、發(fā)送。以及智能電子裝置的啟動(dòng)方式，服務(wù)類(lèi)型，需要從其它智能電子裝置處取得哪些數(shù)據(jù)。

（4）智能電子裝置。包括配置在智能電子裝置上的邏輯設(shè)備、每個(gè)邏輯設(shè)備的類(lèi)型等。

（5）定義可實(shí)例化的邏輯節(jié)點(diǎn)類(lèi)型。包括定義邏輯節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)制、可選、用戶(hù)自定義的數(shù)據(jù)及可選服務(wù)等?！?.2智能站配置語(yǔ)言SCLXML語(yǔ)法一個(gè)XML文件主要包括以下幾個(gè)部分：文檔聲明元素屬性注釋

實(shí)體引用及CDATA區(qū)

處理指令（PI:ProcessingInstruction）Xml約束§2.2智能站配置語(yǔ)言SCL文檔聲明在編寫(xiě)XML文檔時(shí)，需要先使用文檔聲明來(lái)聲明XML文檔。且必須出現(xiàn)在文檔的第一行。最簡(jiǎn)單的語(yǔ)法:<?xmlversion=“1.0”?>§2.2智能站配置語(yǔ)言SCL2）元素XML元素指XML文件中出現(xiàn)的標(biāo)簽。一個(gè)標(biāo)簽分為起始和結(jié)束標(biāo)簽(不能省略)。一個(gè)標(biāo)簽有如下幾種書(shū)寫(xiě)形式：包含標(biāo)簽主體：<mytag>somecontent</mytag>不含標(biāo)簽主體：<mytag/>（有時(shí)也叫空標(biāo)簽）一個(gè)標(biāo)簽中可以嵌套若干子標(biāo)簽，但不允許有交叉嵌套。<mytag1><mytag2></mytag1></mytag2>§2.2智能站配置語(yǔ)言SCL一個(gè)XML文檔必須有且僅有一個(gè)根標(biāo)簽，其他標(biāo)簽都是這個(gè)根標(biāo)簽的子標(biāo)簽或?qū)O標(biāo)簽。對(duì)于XML標(biāo)簽中出現(xiàn)的所有空格和換行，XML解析程序都會(huì)當(dāng)作標(biāo)簽內(nèi)容進(jìn)行處理。元素命名規(guī)范：一個(gè)XML元素可以包含字母、數(shù)字以及其它一些可見(jiàn)字符，但必須遵守下面的一些規(guī)范：區(qū)分大小寫(xiě)；不能以數(shù)字或“_”(下劃線)開(kāi)頭；不能以xml(或XML、或Xml等)開(kāi)頭；不能包含空格；名稱(chēng)中間不能包含冒號(hào)（:）等§2.2智能站配置語(yǔ)言SCL3）屬性一個(gè)元素可以有多個(gè)屬性，每個(gè)屬性都有它自己的名稱(chēng)和取值，例如：<mytagname=“value”…/>屬性值一定要用引號(hào)(單引號(hào)或雙引號(hào))引起來(lái)。屬性名稱(chēng)的命名規(guī)范與元素的命名規(guī)范相同元素中屬性沒(méi)有順序要求，但是不準(zhǔn)重復(fù)?！?.2智能站配置語(yǔ)言SCL4）注釋XML中的注釋語(yǔ)法為：<!--這是注釋-->注意：XML聲明之前不能有注釋(xml聲明必須放在文檔第一行)注釋不能嵌套§2.2智能站配置語(yǔ)言SCL5）實(shí)體引用在XML中，一些字符（例如“<”）擁有特殊的意義。如果把它放在

元素中，會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，為了避免此類(lèi)錯(cuò)誤，需要把字符“<”替換為實(shí)體引用，用“<”代替“<”<message>ifsalary<1000then</message>§2.2智能站配置語(yǔ)言SCL6）CDATA區(qū)術(shù)語(yǔ)CDATA指的是不應(yīng)由XML解析器進(jìn)行解析的文本數(shù)據(jù)（UnparsedCharacterData）。某些文本，比如JavaScript

代碼，包含大量"<"或"&"字符。為了避免錯(cuò)誤，可以將腳本代碼定義為CDATA。CDATA部分中的所有內(nèi)容都會(huì)被解析器忽略。CDATA部分由"<![CDATA["開(kāi)始，由"]]>"結(jié)束：§2.2智能站配置語(yǔ)言SCL<?xmlversion=“1.0”encoding=“UTF-8”?>這是XML標(biāo)準(zhǔn)要求的第一句<!--北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司-->這是注釋<SCLxmlns=“http://www.iec.ch/61850/2003/SCL”xmlns:xsi=“/2001/XMLSchema-instance”xsi:schemaLocation=“http://www.iec.ch/61850/2003/SCLSCL.xsd”>SCL標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)頭 <Headerid="TEMPLATE"version="1"revision="0"nameStructure="IEDName"toolID="CSCAMTV4.01"> <History> <Hitemversion="1"revision="0"when="2008-03-13"who="CSCAMTV4.01"what="InitVersion,includeControlandAnalogMeasurent"/> </History> </Header> <Communication> … </Communication> <IEDname="TEMPLATE"type="CSC-103A-DA-G"manufacturer="SF"configVersion="V2.00"> … </IED> <DataTypeTemplates> … </DataTypeTemplates></SCL>§2.2智能站配置語(yǔ)言SCL在協(xié)議體系中出現(xiàn)的幾個(gè)名詞：邏輯設(shè)備（LD）：LogicalDevice，一組具有共同特征的邏輯節(jié)點(diǎn)及其共用服務(wù)組成。共同特征：通常一起投、退或處于測(cè)試模式。邏輯節(jié)點(diǎn)（LN）：logicalnode，物理裝置內(nèi)部交換數(shù)據(jù)的最小功能部分，如差動(dòng)保護(hù)功能、距離保護(hù)功能、斷路器等，由數(shù)據(jù)和方法組成的對(duì)象?！?.3制造報(bào)文規(guī)范MMSMMS(ManufacturingMessageSpecification)中文翻譯為制造報(bào)文規(guī)范。MMS是一個(gè)應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)，用來(lái)支持在計(jì)算機(jī)綜合制造環(huán)境中的設(shè)備間的消息通信。MMS定義了低層通信系統(tǒng)所提供的一系列抽象服務(wù)，以及在MMS環(huán)境中對(duì)等的應(yīng)用實(shí)體之間傳輸數(shù)據(jù)和控制信息的單個(gè)協(xié)議的步驟、選擇服務(wù)的方式和相應(yīng)MMS協(xié)議數(shù)據(jù)單元的結(jié)構(gòu)。§2.3制造報(bào)文規(guī)范MMSIEC61850中的對(duì)象MMS中的對(duì)象服務(wù)器（Server）虛擬制造設(shè)備（VMD）邏輯設(shè)備（LD）域（Domain）邏輯節(jié)點(diǎn)（LN）命名變量（NamedVarable）數(shù)據(jù)（DATA）命名變量（NamedVarable）數(shù)據(jù)屬性（DataAttribute）命名變量（NamedVarable）數(shù)據(jù)集（DATA-SET）命名變量列表NameVarableList控制塊（ControlBlock）命名變量（NamedVarable）日志（Log）日志（Journal）File（File）文件（File）§2.4面向通用對(duì)象事件模型GOOSEIEC61850標(biāo)準(zhǔn)中定義的面向通用對(duì)象的變電站事件(GenericObjectOrientedSubstationEvent，GOOSE)以快速的以太網(wǎng)多播報(bào)文傳輸為基礎(chǔ)，代替了傳統(tǒng)的智能電子設(shè)備(IED)之間硬接線的通信方式，為邏輯節(jié)點(diǎn)間的通信提供了快速且高效可靠的方法。GOOSE服務(wù)支持由數(shù)據(jù)集組成的公共數(shù)據(jù)的交換，主要用于保護(hù)跳閘、斷路器位置、聯(lián)鎖信息等實(shí)時(shí)性要求高的數(shù)據(jù)傳輸。GOOSE服務(wù)的信息交換基于發(fā)布/訂閱機(jī)制基礎(chǔ)上，同一GOOSE網(wǎng)中的任一IED設(shè)備，即可以作為訂閱端接收數(shù)據(jù)，也可以作為發(fā)布端為其它IED設(shè)備提供數(shù)據(jù)。§2.4面向通用對(duì)象事件模型GOOSE§2.4面向通用對(duì)象事件模型GOOSEGOOSE報(bào)文的封裝§2.4面向通用對(duì)象事件模型GOOSEGOOSE報(bào)文的收發(fā)機(jī)制§2.4面向通用對(duì)象事件模型GOOSEGOOSE對(duì)收發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的異常情況進(jìn)行報(bào)警，主要分為：1.GOOSEA網(wǎng)/B網(wǎng)斷鏈報(bào)警：在兩倍的報(bào)文允許生存時(shí)間TATL（TimeAllowtoLive）內(nèi)沒(méi)有收到正確的GOOSE報(bào)文，就產(chǎn)生GOOSEA網(wǎng)/B網(wǎng)斷鏈報(bào)警。2.GOOSE配置不一致報(bào)警：GOOSE發(fā)布方和訂閱方中GOOSE控制塊的配置版本號(hào)等屬性必需一致，否則產(chǎn)生GOOSE配置不一致報(bào)警。3.GOOSEA網(wǎng)/B網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴報(bào)警：當(dāng)GOOSE網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，網(wǎng)絡(luò)端口流量超過(guò)正常范圍，出現(xiàn)異常報(bào)文時(shí)，會(huì)產(chǎn)生GOOSEA網(wǎng)/B網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴報(bào)警?！?.5采樣值服務(wù)SMVSMV與GOOSE服務(wù)機(jī)制類(lèi)似。采樣值

SMV有2種不同的映射方式可以選擇：IEC61850-9-1：輸入通道為12路，采用專(zhuān)用數(shù)據(jù)集，幀格式固定，不允許改變，采用廣播或組播的方法。映射方法相對(duì)固定、簡(jiǎn)單。IEC61850-9-2：可重新設(shè)定輸入通道數(shù)、采樣頻率等參數(shù)，支持對(duì)數(shù)據(jù)集的更改和對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的直接訪問(wèn)；幀格式可靈活定義，并支持單播方式。映射方法更為靈活?！?.5采樣值服務(wù)SMV采樣：微機(jī)保護(hù)普遍采用600Hz、1kHz、1.8kHz的采樣頻率，它們都能夠滿足工頻故障信息和3次、5次諧波的采樣和分辨要求?！?.5采樣值服務(wù)SMVGOOSE和SV的區(qū)別智能變電站原理與技術(shù)第三章過(guò)程層原理與技術(shù)第三章過(guò)程層原理與技術(shù)1、過(guò)程層定義2、智能終端3、合并單元4、智能一次設(shè)備§3.1過(guò)程層定義過(guò)程層：面向一次設(shè)備（執(zhí)行命令的環(huán)節(jié)），作為一次設(shè)備與二次設(shè)備的接觸面，過(guò)程層可以說(shuō)起到了一次設(shè)備與二次設(shè)備有機(jī)結(jié)合。主要有智能終端、合并單元、測(cè)量設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。1.實(shí)時(shí)模擬量采集功能。即通過(guò)合并單元與電子式互感器接口對(duì)電流、電壓等實(shí)時(shí)電氣量進(jìn)行瞬時(shí)值的采集。2.運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)在線采集功能?？蓪?duì)變電站的變壓器、避雷器、斷路器、母線等設(shè)備的溫度、壓力、濕度、絕緣強(qiáng)度、機(jī)械特性及其他表征設(shè)備工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。3.操作控制功能。過(guò)程層設(shè)備應(yīng)能執(zhí)行來(lái)自間隔層、站控層設(shè)備的控制命令，進(jìn)行斷路器的驅(qū)動(dòng)?！?.1過(guò)程層定義三層兩網(wǎng)：§3.1過(guò)程層定義幾個(gè)概念：四遙：遙控、遙測(cè)、遙信、遙調(diào)。三層一網(wǎng)：MMS、GOOSE、SV信息均可以在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中共網(wǎng)傳輸，將站控層、間隔層、過(guò)程層設(shè)備接入全站統(tǒng)一的物理網(wǎng)絡(luò)。對(duì)網(wǎng)絡(luò)軟硬件技術(shù)要求高。直采直跳：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直采網(wǎng)跳、網(wǎng)采網(wǎng)跳：利用網(wǎng)絡(luò)§3.2智能終端智能終端的前輩：常規(guī)變電站的操作箱操作箱聯(lián)系著保護(hù)和斷路器保護(hù)操作箱斷路器斷路器位置及其狀態(tài)保護(hù)出口跳閘或合閘斷路器壓力情況電纜保護(hù)柜開(kāi)關(guān)場(chǎng)操作機(jī)構(gòu)本體（觸頭）§3.2智能終端操作箱的組成按回路相關(guān)性分類(lèi)：1)、與保護(hù)接口的回路2)、與斷路器接口的回路3)、自我保護(hù)的回路4)、輔助回路§3.2智能終端操作箱的組成按回路相關(guān)性分類(lèi)：1)、與保護(hù)接口的回路2)、與斷路器接口的回路3)、自我保護(hù)的回路4)、輔助回路(1)、跳、合閘重動(dòng)繼電器包括：手動(dòng)合閘繼電器(SHJ)手動(dòng)跳閘繼電器(STJ)保護(hù)三相跳閘繼電器(TJR、TJQ)重合閘及信號(hào)繼電器(ZHJ、ZXJ)(2)、跳閘信號(hào)及輔助信號(hào)繼電器(TXJ)(3)、合后位置繼電器(HHJ)(4)、狀態(tài)不對(duì)應(yīng)繼電器(WBJ)§3.2智能終端操作箱的組成按回路相關(guān)性分類(lèi)：1)、與保護(hù)接口的回路2)、與斷路器接口的回路3)、自我保護(hù)的回路4)、輔助回路(1)、壓力監(jiān)視繼電器(YJJ)(2)、斷路器合閘位置監(jiān)視繼電器(HWJ)(3)、斷路器跳閘位置監(jiān)視繼電器(TWJ)(4)、防止斷路器跳躍繼電器(TBJu)按回路相關(guān)性分類(lèi)：1)、與保護(hù)接口的回路2)、與斷路器接口的回路3)、自我保護(hù)的回路4)、輔助回路§3.2智能終端操作箱的組成(1)、跳閘保持繼電器(TBJ)(2)、合閘保持繼電器(HBJ)§3.2智能終端操作箱的組成按回路相關(guān)性分類(lèi)：1)、與保護(hù)接口的回路2)、與斷路器接口的回路3)、自我保護(hù)的回路4)、輔助回路1)、備用中間繼電器(ZJ)2)、電源監(jiān)視繼電器(1JJ)3)、壓力電源切換繼電器4)、復(fù)歸繼電器(FGJ)5)、燈光回路電源模塊§3.2智能終端操動(dòng)機(jī)構(gòu)是斷路器本身附帶的跳合閘傳動(dòng)裝置

常用的操動(dòng)機(jī)構(gòu)有：氣壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)、電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。直流操作電壓為110V或220V，跳合閘電流一般不大于5A。跳合閘回路中串有斷路器的輔助觸點(diǎn)DL，由DL切斷跳合閘線圈回路的電弧電流，以避免燒壞控制開(kāi)關(guān)或合、跳閘繼電器的觸點(diǎn)。為此，要求DL觸點(diǎn)必須具有足夠的切斷容量，并需要精確調(diào)整，既保證斷路器的可靠跳、合閘，又要比控制開(kāi)關(guān)或跳合閘繼電器的觸點(diǎn)先斷開(kāi)。§3.2智能終端斷路器控制、信號(hào)回路的要求1、斷路器的跳、合閘回路2、位置指示回路3、自動(dòng)跳閘或自動(dòng)重合閘時(shí)的燈光顯示4、斷路器的“防跳”閉鎖回路5、斷路器的壓力閉鎖回路6、控制電源的監(jiān)視§3.2智能終端智能終端（也有稱(chēng)智能操作箱）具備傳統(tǒng)操作箱所有功能：跳合閘、自保持、防跳、位置、氣壓閉鎖等等增加GOOSE報(bào)文收發(fā)（網(wǎng)絡(luò)通信功能）§3.3合并單元合并單元在傳統(tǒng)變電站不存在。為什么智能站需要合并單元呢？它是針對(duì)與數(shù)字化輸出的電子式互感器連接而在IEC60044-8中首次定義的，其主要功能是同步采集多路（最多12路）ECT/EVT輸出的數(shù)字信號(hào)后并按照規(guī)定的格式發(fā)送給保護(hù)、測(cè)控設(shè)備。數(shù)字化變電站間隔層、站控層設(shè)備的數(shù)據(jù)來(lái)源。§3.3合并單元傳統(tǒng)CT二次回路智能站CT數(shù)據(jù)通路§3.4其他智能一次設(shè)備電子式互感器電子式互感器在一次平臺(tái)上完成模擬量的數(shù)值采樣，利用光纖傳輸將數(shù)字信號(hào)傳送到二次的保護(hù)、測(cè)控和計(jì)量系統(tǒng)。模擬量進(jìn)，數(shù)字量出。AD轉(zhuǎn)換從傳統(tǒng)微機(jī)保護(hù)提前到了互感器側(cè)?；ジ衅鳌?.4其他智能一次設(shè)備傳統(tǒng)互感器PTCVT互感器§3.4其他智能一次設(shè)備傳統(tǒng)互感器互感器§3.4其他智能一次設(shè)備傳統(tǒng)互感器互感器§3.4其他智能一次設(shè)備傳統(tǒng)互感器缺陷(1)絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積笨重，造價(jià)高。(2)電磁干擾嚴(yán)重(3)采用油浸紙絕緣，易燃、易爆不安全。(4)SF6氣體的派生物容易給人體健康帶來(lái)危害。(5)TA線性度低，短路時(shí)短路電流的非周期分量容易使TA鐵心飽和。(6)TV可能出現(xiàn)鐵磁諧振，損壞設(shè)備。互感器有源電子式互感器通過(guò)遠(yuǎn)端模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后經(jīng)通信光纖傳送出去。傳感頭部分有電源電路，需要解決供電問(wèn)題。無(wú)源電子式互感器利用Faraday磁光效應(yīng)感應(yīng)被測(cè)電流信號(hào)，或利用Pockels電光效應(yīng)感應(yīng)被測(cè)電壓信號(hào)，通過(guò)光纖傳輸傳感信號(hào)。傳感頭部分沒(méi)有電子電路，不存在供電問(wèn)題§3.4其他智能一次設(shè)備電子式互感器（ECT、EVT）電子式互感器包括連接傳輸系統(tǒng)和二次變換器的一個(gè)或多個(gè)電流和電壓傳感器，并將被測(cè)量按比例送給測(cè)量?jī)x器、儀表和保護(hù)、控制裝置?；ジ衅鞯妮敵黾瓤赡苁悄M量也可能是數(shù)字量。互感器§3.4其他智能一次設(shè)備基于羅氏線圈的電流互感器（有源）羅戈夫斯基線圈：空心線圈將測(cè)量電壓經(jīng)過(guò)積分回路，可以重現(xiàn)輸入電流i(t)?；ジ衅鳌?.4其他智能一次設(shè)備基于法拉第磁光效應(yīng)的互感器法拉第效應(yīng)：反映偏振光狀態(tài)與磁場(chǎng)關(guān)系的原理，也就是當(dāng)一束直線偏振光穿過(guò)透明光介質(zhì)時(shí)，若在沿光波傳播方向加一外磁場(chǎng)，則其偏振面將發(fā)生偏移?；ジ衅鳌?.4其他智能一次設(shè)備基于Pockels電光效應(yīng)的互感器Pockels效應(yīng)指的是電場(chǎng)中產(chǎn)生的雙折射現(xiàn)象，雙折射現(xiàn)象隨電場(chǎng)強(qiáng)度呈線性變化?；ジ衅鳌?.4其他智能一次設(shè)備電容分壓式電壓互感器互感器串聯(lián)電阻分壓串聯(lián)電容分壓電阻電容混合分壓§3.4其他智能一次設(shè)備電子式互感器傳統(tǒng)互感器光電互（傳）感器使用壽命一般不超過(guò)20年使用壽命大于30年運(yùn)行中二次輸出的準(zhǔn)確度受電流和電壓大小的影響較大，一次值過(guò)大時(shí)會(huì)出現(xiàn)鐵芯飽和現(xiàn)象不會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，且在電流電壓越大時(shí)，準(zhǔn)確度越高二次電流與一次電流保持線性關(guān)系的動(dòng)態(tài)范圍和頻帶范圍有限二次信號(hào)與一次電流量保持線性關(guān)系的動(dòng)態(tài)范圍（測(cè)量用1A~63kA，保護(hù)用2A~170KA）和頻帶范圍（直流~10kHZ）都很寬互感器§3.4其他智能一次設(shè)備互感器光學(xué)傳感材料傳感頭的組裝技術(shù)微弱信號(hào)檢測(cè)溫度對(duì)精度的影響振動(dòng)對(duì)精度的影響長(zhǎng)期穩(wěn)定無(wú)源電子式互感器的技術(shù)難點(diǎn)§3.4其他智能一次設(shè)備智能斷路器傳統(tǒng)斷路器滅弧機(jī)構(gòu)支撐、絕緣、連接操作機(jī)構(gòu)空氣真空SF6少油彈簧氣壓液壓傳統(tǒng)斷路器：大部分故障來(lái)自二次機(jī)構(gòu)和滅弧室，不易發(fā)現(xiàn)。分合閘邏輯簡(jiǎn)單、被動(dòng)，合于故障依賴(lài)?yán)^電保護(hù)處理分合閘性能不夠好，影響設(shè)備使用§3.4其他智能一次設(shè)備智能斷路器智能斷路器智能斷路器具有較高性能的開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，配有電子設(shè)備、傳感器和執(zhí)行器，不僅具有開(kāi)關(guān)設(shè)備的基本功能，還具有附加功能，尤其在監(jiān)測(cè)和診斷方面?！?.4其他智能一次設(shè)備智能斷路器智能斷路器構(gòu)成方式常規(guī)斷路器外加智能檢測(cè)、控制設(shè)備在GIS基礎(chǔ)上升級(jí)監(jiān)測(cè)、控制功能將高性能斷路器及非常規(guī)互感器、數(shù)據(jù)采集、智能監(jiān)測(cè)、智能控制模塊集成一體化智能斷路器§3.4其他智能一次設(shè)備智能變壓器傳統(tǒng)變壓器§3.4其他智能一次設(shè)備智能變壓器智能變壓器智能變壓器是在傳統(tǒng)變壓器中安裝狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器，對(duì)油中溶解氣體、油中微水、油色譜、套管絕緣、局部放電、溫度負(fù)荷進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器所有主要部件進(jìn)行監(jiān)控，但是變壓器智能化的核心專(zhuān)家診斷系統(tǒng)還需要積累大量運(yùn)行數(shù)據(jù)，挖掘設(shè)備運(yùn)行特性，研究診斷方法、開(kāi)發(fā)分析系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)診斷智能化。§3.4其他智能一次設(shè)備智能變壓器智能變壓器智能三相§3.4其他智能一次設(shè)備智能變壓器智能變壓器智能單相智能變電站原理與技術(shù)第四章間隔層原理與技術(shù)第四章間隔層原理與技術(shù)1、間隔層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與特點(diǎn)2、間隔層設(shè)備3、間隔層典型配置§4.1間隔層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與特點(diǎn)間隔層定義一般在常規(guī)變電站通常把繼電保護(hù)、故障錄波、故障測(cè)距等功能綜合在一起的裝置稱(chēng)為保護(hù)單元，而把測(cè)量、控制及信號(hào)采集功能綜合在一起的裝置稱(chēng)為控制單元，兩者構(gòu)成間隔層。保護(hù)單元控制單元（測(cè)控單元）響應(yīng)速度極快一般數(shù)據(jù)范圍故障量，數(shù)值大正常量，數(shù)值較小數(shù)據(jù)精度低較高§4.1間隔層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與特點(diǎn)間隔層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（傳統(tǒng)站）間隔保護(hù)母線保護(hù)線路CT故障錄波測(cè)控計(jì)量綜自系統(tǒng)、調(diào)度計(jì)量管理、營(yíng)銷(xiāo)橫向聯(lián)合故障信息管理、調(diào)度§4.1間隔層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與特點(diǎn)間隔層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（智能站）優(yōu)點(diǎn)：信息數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)化線路、避免重復(fù)自動(dòng)化功能可下放、分散缺點(diǎn)：過(guò)程層響應(yīng)速度要求高，網(wǎng)絡(luò)通信有可能不能滿足實(shí)時(shí)性和可靠性§4.2間隔層設(shè)備主要設(shè)備包括各種保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、故障錄波、自動(dòng)控制裝置、同步相量測(cè)量裝置、網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析系統(tǒng)等。間隔層設(shè)備應(yīng)具備的主要功能包括以下幾點(diǎn)：1.匯總各間隔過(guò)程層的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息；2.實(shí)施對(duì)一次設(shè)備保護(hù)、邏輯控制功能的運(yùn)算、判別、發(fā)令；3.完成各個(gè)間隔及全站操作及閉鎖功能；4.完成同期功能的并執(zhí)行操作及其他控制功能；5.執(zhí)行數(shù)據(jù)具有優(yōu)先級(jí)別的承上啟下的通信傳輸功能，同時(shí)高速完成過(guò)程層及站控層的網(wǎng)絡(luò)通信功能?！?.2間隔層設(shè)備保護(hù)裝置對(duì)繼電保護(hù)的常規(guī)要求：切除故障（快速、選擇、可靠、靈敏）除此之外，智能保護(hù)要求：1、數(shù)據(jù)采集、處理的要求（兼容模擬、數(shù)字量輸入，數(shù)據(jù)同步等）2、通信方面的要求（通訊協(xié)議、接入方式等）3、功能方面的調(diào)整（壓板的調(diào)整、對(duì)MU等新設(shè)備數(shù)據(jù)處理、橫向聯(lián)合、自檢等）§4.2間隔層設(shè)備保護(hù)裝置—線路保護(hù)§4.2間隔層設(shè)備保護(hù)裝置—主變保護(hù)§4.2間隔層設(shè)備保護(hù)裝置—母線保護(hù)§4.2間隔層設(shè)備保護(hù)裝置—母線保護(hù)子單元可按間隔配置，也可多個(gè)間隔共用一個(gè)子單元，前者稱(chēng)為全分布式，后者稱(chēng)為半分布式全分布：每個(gè)子單元接入1個(gè)間隔的合并單元和智能終端；半分布：若每個(gè)子單元接入n個(gè)間隔全分布各間隔獨(dú)立性好，擴(kuò)展方便，但主單元接口多，裝置多，成本高。半分布減少了對(duì)主單元接口數(shù)量的要求，裝置總量少，成本低。但各間隔獨(dú)立性稍差，單個(gè)子單元成本高，擴(kuò)展少量間隔時(shí)造成一定的資源浪費(fèi)?！?.2間隔層設(shè)備保護(hù)裝置—其他高壓保護(hù)高壓電抗保護(hù)斷路器保護(hù)、母聯(lián)（分段）保護(hù)短引線保護(hù)§4.2間隔層設(shè)備保護(hù)裝置—中低壓保護(hù)特點(diǎn)：?jiǎn)翁着渲?、保護(hù)測(cè)控一體化集成開(kāi)關(guān)柜：兼容常規(guī)互感器§4.2間隔層設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析及故障錄波裝置監(jiān)視、記錄全站的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，實(shí)現(xiàn)通信報(bào)文的在線分析和記錄文件離線分析，為站內(nèi)調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)提供有力的輔助手段。傳統(tǒng)變電站：故障錄波裝置。智能變電站：網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析及故障錄波合一的裝置，也稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析系統(tǒng)或變電站通信在線監(jiān)視系統(tǒng)?！?.2間隔層設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析及故障錄波裝置功能：網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)診斷：網(wǎng)絡(luò)端口通信中斷報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計(jì)和流量異常報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)流量分類(lèi)等網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄：采樣值報(bào)文、GOOSE報(bào)文、MMS報(bào)文等網(wǎng)絡(luò)報(bào)文檢查：報(bào)文序列異常檢查、報(bào)文內(nèi)容異常檢查、報(bào)文重復(fù)等數(shù)據(jù)檢索和提取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：原始報(bào)文數(shù)據(jù)可導(dǎo)出形成需要的格式故障波形記錄§4.2間隔層設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析及故障錄波裝置性能要求：報(bào)文端口接入能力數(shù)據(jù)記錄與存儲(chǔ)能力時(shí)鐘精度配置原則：按電壓等級(jí)和網(wǎng)絡(luò)配置故障錄波裝置和網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析裝置。當(dāng)SV或GOOSE接入量較多時(shí)，單個(gè)網(wǎng)絡(luò)可配置多臺(tái)裝置。每臺(tái)故障錄波裝置或網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析裝置不應(yīng)跨接雙重化的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)。主變壓器一般單獨(dú)配置主變壓器故障錄波裝置?！?.2間隔層設(shè)備同步相量測(cè)量裝置（PMU：phasormeasurementunit）關(guān)鍵詞：相量測(cè)量精準(zhǔn)同步主站+測(cè)量終端的分布式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控和區(qū)域保護(hù)控制§4.2間隔層設(shè)備同步相量測(cè)量裝置（PMU：phasormeasurementunit）基本功能：同步相量測(cè)量功能動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)記錄功能通信功能時(shí)間狀態(tài)標(biāo)識(shí)功能異常告警功能與自恢復(fù)功能時(shí)鐘同步監(jiān)測(cè)功能SV接入、GOOSE接入低頻振蕩監(jiān)測(cè)功能、次同步振蕩監(jiān)測(cè)功能GPS信號(hào)消失自動(dòng)保持晶振§4.2間隔層設(shè)備測(cè)控裝置基本功能：測(cè)量（數(shù)據(jù)上傳）控制（數(shù)據(jù)下發(fā)）數(shù)據(jù)采集功能控制功能通信轉(zhuǎn)發(fā)防誤閉鎖支持靈活配置通訊方式：現(xiàn)場(chǎng)總線：Lonworks、Canbus、FDKbus等，速率為1~12Mbps。以太網(wǎng)：10MbPs，l00Mbps和1000Mbps§4.2間隔層設(shè)備計(jì)量系統(tǒng)基本功能：計(jì)量電能遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析計(jì)算、查詢(xún)營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)支持§4.3間隔層典型配置間隔層設(shè)備與過(guò)程層設(shè)備之間按電壓等級(jí)組建過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)，并采用SV、GOOSE報(bào)文共網(wǎng)傳輸方式。間隔層配置原則1.110kV及以下變電站：（1）10kV保護(hù)測(cè)控一體化；（2）110kV線保護(hù)測(cè)控獨(dú)立、可靠、經(jīng)濟(jì)；（3）現(xiàn)場(chǎng)總線與以太網(wǎng)并存；（4）以太網(wǎng)取代現(xiàn)場(chǎng)總線；（5）淡化后臺(tái)作用，加強(qiáng)遠(yuǎn)動(dòng)工作站性能；（6）適應(yīng)集控站模式及無(wú)人值班模式。2.220kV以上變電站：（1）面向間隔對(duì)象設(shè)置；（2）分層分布式結(jié)構(gòu)模式；（3）單層網(wǎng)為主、保護(hù)和故障錄波宜單獨(dú)組網(wǎng)；（4）高壓保護(hù)的可靠性要求高，保護(hù)與測(cè)控獨(dú)立。§4.3間隔層典型配置間隔層配置案例-110kV終端變110kV10kV主變壓器配置2套主、后備保護(hù)一體，保護(hù)測(cè)控合一裝置主變壓器各類(lèi)非電量信息由本體智能終端和主變壓器非電量保護(hù)測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)非電量瓦斯保護(hù)采用直采直跳方式，不經(jīng)GOOSE網(wǎng)絡(luò)，采用傳統(tǒng)電纜連接方式直接完成主變壓器各側(cè)跳閘110kV線路不配置保護(hù)，分別配置1套測(cè)控裝置和1套備用電源自動(dòng)投人裝置10kV部分每間隔配置一臺(tái)保護(hù)測(cè)控合一裝置。保護(hù)裝置均就地安裝在10kV高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)配置1套網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析系統(tǒng)§4.3間隔層典型配置間隔層配置案例-220kV變電站220kV電壓等級(jí)的保護(hù)裝置、合并單元、智能終端均采用雙重化配置。所有保護(hù)均采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)GOOSE進(jìn)行跳閘220kV測(cè)控裝置為單套配置，單sv網(wǎng)(A網(wǎng)）采樣，單GOOSE網(wǎng)跳合斷路器。66kV電壓等級(jí)采用保護(hù)測(cè)控一體裝置，所有保護(hù)測(cè)控裝置均采用單GOOSE進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)跳閘。66kV智能終端和合并單元合并為1臺(tái)裝置實(shí)現(xiàn)，SV接口和GOOSE接口依然是獨(dú)立的。全站共3臺(tái)公共測(cè)控裝置，分別連接在220kVGOOSEA網(wǎng)、220kVGOOSEB網(wǎng)、66kVGOOSE網(wǎng)上。220kV電壓等級(jí)采用sv雙網(wǎng)、GOOSE雙網(wǎng)的組網(wǎng)方案?！?.3間隔層典型配置保護(hù)1測(cè)控計(jì)量保護(hù)2§4.3間隔層典型配置MU1SV網(wǎng)保護(hù)1MU2保護(hù)2計(jì)量測(cè)控§4.3間隔層典型配置12保護(hù)1終端1保護(hù)2終端2跳閘線圈智能變電站原理與技術(shù)第五章站控層原理與技術(shù)第五章站控層原理與技術(shù)1、站控層架構(gòu)2、典型配置原則3、關(guān)鍵功能及技術(shù)§5.1站控層架構(gòu)站控層：把變電站變成了一個(gè)整體單位，不僅面向全站，而且面向全網(wǎng)。注重變電站之間、變電站與調(diào)度之間的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一，支持具有在線決策和協(xié)同互動(dòng)功能的各種高級(jí)應(yīng)用。高級(jí)應(yīng)用：運(yùn)行監(jiān)視、操作與控制、信息綜合分析與智能告警、運(yùn)行管理、輔助應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信：以太網(wǎng)§5.1站控層架構(gòu)運(yùn)行監(jiān)視1）實(shí)現(xiàn)智能變電站全景數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)和集中展示；2）提供統(tǒng)一的信息展示界面，綜合展示電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備監(jiān)測(cè)狀態(tài)、輔助應(yīng)用信息、事件信息、故障信息；3）實(shí)現(xiàn)裝置壓板狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視，當(dāng)前定值區(qū)的定值及參數(shù)的召喚、顯示；4）實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)視和綜合展示；5）實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備的在線狀態(tài)監(jiān)視；6）實(shí)現(xiàn)輔助設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的綜合展示。7）設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視大量數(shù)據(jù)信息采集于安全二區(qū)，經(jīng)由防火墻傳送至監(jiān)控主機(jī)，達(dá)到運(yùn)行監(jiān)視目的?！?.1站控層架構(gòu)操作控制1）站內(nèi)操作：包括一二次設(shè)備2）自動(dòng)控制：潮流優(yōu)化、無(wú)功電壓優(yōu)化3）順序控制4）防誤閉鎖5）智能操作票§5.1站控層架構(gòu)信息綜合分析與智能告警1）統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺(tái)2）信息采集、存儲(chǔ)、歸類(lèi)、分析3）智能告警§5.1站控層架構(gòu)站控層硬件（1）服務(wù)器、工作站；（2）網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備；（3）安全防護(hù)設(shè)備；（4）其他輔助功能：對(duì)時(shí)、打印等。§5.1站控層架構(gòu)常規(guī)站§5.1站控層架構(gòu)智能站§5.1站控層架構(gòu)常規(guī)站和智能站的區(qū)別（1）常規(guī)站保護(hù)裝置站控層規(guī)約多為私有規(guī)約，影響不同廠家的互操作性；（2）常規(guī)站站控層多采用IEC103規(guī)約，而保護(hù)裝置站控層通信采用私有規(guī)約，難以與監(jiān)控后臺(tái)通信實(shí)現(xiàn)互操作遠(yuǎn)方修改定值、程序化控制等功能；（3）常規(guī)變電站不具備應(yīng)用一體化信息平臺(tái)技術(shù)和高級(jí)應(yīng)用功能；智能站對(duì)新系統(tǒng)的集成和數(shù)據(jù)整合，滿足調(diào)控一體化的高級(jí)應(yīng)用功能需求；（4）依據(jù)不同安全區(qū)確定不同安全防護(hù)要求，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行考慮，安全二區(qū)劃分更加詳細(xì)?！?.2典型配置原則監(jiān)控軟件三個(gè)原則實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化變電站的監(jiān)控，按優(yōu)先級(jí)接收遙測(cè)、遙信、遙控等實(shí)時(shí)信息。數(shù)字化變電站要求所得到的數(shù)據(jù)具備實(shí)時(shí)性、可靠性，數(shù)字化變電站監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)滿足安全性、先進(jìn)性的要求數(shù)據(jù)格式符合DL/T860協(xié)議格式§5.2典型配置原則監(jiān)控軟件基本要求數(shù)據(jù)符合DL/T860格式，數(shù)據(jù)運(yùn)算處理速度快，不影響實(shí)時(shí)顯示；平均故障間隔時(shí)間不小于20000小時(shí)，基本不出現(xiàn)故障，可靠性較高；接口采用DL/T860規(guī)定接口，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備的互連互通，設(shè)計(jì)為C/S構(gòu)架;開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入至畫(huà)面顯示的響應(yīng)時(shí)間不大于2S，時(shí)間順序記錄分辨率不大于2ms，動(dòng)態(tài)畫(huà)面交替時(shí)間不大于2ms，整個(gè)系統(tǒng)對(duì)時(shí)精度保證在1ms之內(nèi)；人機(jī)界面要求外觀設(shè)計(jì)友好、淺顯易懂、簡(jiǎn)單易學(xué)。除了在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能上必須滿足以上要求之外，數(shù)字化變電站站控層監(jiān)控系統(tǒng)還應(yīng)該滿足實(shí)時(shí)性、可靠性、安全性、先進(jìn)性和可維護(hù)性要求?！?.2典型配置原則硬件主機(jī)及人機(jī)工作站：主機(jī)（服務(wù)器）、操作員站、工程師工作站、五防工作站保護(hù)及故障信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析記錄系統(tǒng)PMU數(shù)據(jù)集中器站控層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)時(shí)鐘同步系統(tǒng)§5.3關(guān)鍵功能技術(shù)5.3.1運(yùn)行監(jiān)視數(shù)據(jù)采集：穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)和暫態(tài)運(yùn)行監(jiān)視信息；數(shù)據(jù)處理：根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則做簡(jiǎn)單處理，比如判別變位、單位轉(zhuǎn)換、置標(biāo)志位或生成告警等；分析統(tǒng)計(jì)：簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，比如峰谷值、總和、平均、百分比計(jì)算等。§5.3關(guān)鍵功能技術(shù)5.3.2操作控制操作控制功能，包括：遙控遙調(diào)保護(hù)壓板投退保護(hù)定值整定信號(hào)復(fù)歸順序控制同期操作五防閉鎖操作等?！?.3關(guān)鍵功能技術(shù)5.3.2操作控制防誤閉鎖（五防）內(nèi)容：防止帶負(fù)荷分、合隔離開(kāi)關(guān)（斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、接觸器合閘狀態(tài)不能操作隔離開(kāi)關(guān)）防止誤分、誤合斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、接觸器（只有操作指令與操作設(shè)備對(duì)應(yīng)才能對(duì)被操作設(shè)備操作）

防止接地開(kāi)關(guān)處于閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)（只有當(dāng)接地開(kāi)關(guān)處于分閘狀態(tài)，才能合隔離開(kāi)關(guān)或手車(chē)才能進(jìn)至工作位置，才能操作斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)閉合）

防止在帶電時(shí)誤合接地開(kāi)關(guān)（只有在斷路器分閘狀態(tài)，才能操作隔離開(kāi)關(guān)或手車(chē)才能從工作位置退至試驗(yàn)位置，才能合上接地開(kāi)關(guān)）

防止誤入帶電間隔（只有隔室不帶電時(shí)，才能開(kāi)門(mén)進(jìn)入隔室）§5.3關(guān)鍵功能技術(shù)5.3.2操作控制防誤閉鎖（五防）進(jìn)化史：機(jī)械閉鎖（目前仍然存在，與電子五防鎖重疊使用）微機(jī)五防（微機(jī)防誤系統(tǒng)不采集設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)，只有閉鎖邏輯）智能五防（防誤系統(tǒng)跟實(shí)時(shí)監(jiān)控保持同步）§5.3關(guān)鍵功能技術(shù)5.3.2操作控制順控執(zhí)行端：指順序控制主要執(zhí)行載體，監(jiān)控主機(jī)或通信網(wǎng)關(guān)機(jī)；客戶(hù)端：變電站端、調(diào)控中心或其它主站系統(tǒng)的順序控制命令發(fā)起端。順控執(zhí)行流程（部分）支持中斷和恢復(fù)§5.3關(guān)鍵功能技術(shù)5.3.3信息綜合分析與智能告警1.數(shù)據(jù)辨識(shí)（不良數(shù)據(jù)檢測(cè)）三相量測(cè)是否平衡；變壓器功率量測(cè)總和是否平衡；并列運(yùn)行母線電壓量測(cè)是否一致；同一間隔的有功、無(wú)功、電流、電壓、功率因數(shù)量測(cè)是否匹配；電容電抗器無(wú)功與電壓是否匹配；變壓器分接頭位置與母線電壓是否匹配；開(kāi)關(guān)刀閘位置與量測(cè)是否一致；量測(cè)量是否在合理范圍；量測(cè)量是否發(fā)生異常跳變。§5.3關(guān)鍵功能技術(shù)5.3.3信息綜合分析與智能告警2.故障分析決策收集電網(wǎng)故障過(guò)程中所有故障信息，包括故障發(fā)生、發(fā)展、切除的全過(guò)程以及保護(hù)裝置、故障錄波器的啟動(dòng)、動(dòng)作和斷路器的開(kāi)合過(guò)程，結(jié)合專(zhuān)家系統(tǒng)進(jìn)行分析，給出分析結(jié)果。支持人工干預(yù)。3.智能告警由專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)、告警信息配置模型、事故推理及處理邏輯、通信接口等部分組成。以實(shí)時(shí)告警（遙測(cè)越限、SOE、開(kāi)關(guān)變位和保護(hù)事件等）觸發(fā)為起點(diǎn)，由專(zhuān)家系統(tǒng)進(jìn)行推理，獲得對(duì)該事件的認(rèn)識(shí)及可能產(chǎn)生的影響?？梢暬@示?！?.3關(guān)鍵功能技術(shù)5.3.4運(yùn)行管理建立完備的智能變電站設(shè)備基礎(chǔ)信息，實(shí)現(xiàn)一、二次設(shè)備運(yùn)行、操作、檢修、維護(hù)工作的規(guī)范化。源端維護(hù)實(shí)現(xiàn)以變電站側(cè)為源端，為集控/調(diào)度中心提供：SCD模型文件、SSD文件、CIM模型文件、SVG圖形文件。變電站與調(diào)控中心通信：IEC61850規(guī)約IEC60870-5-104常規(guī)遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約§5.3關(guān)鍵功能技術(shù)5.3.5告警直傳以變電站SCADA的單一事件或綜合分析結(jié)果為信息源，經(jīng)過(guò)規(guī)范化處理，生成標(biāo)準(zhǔn)的告警條文。以監(jiān)控業(yè)務(wù)需求為依據(jù)，經(jīng)由圖形網(wǎng)關(guān)機(jī)（專(zhuān)門(mén)的軟硬件通道）直接以文本格式傳送到調(diào)度主站。告警條文按照“級(jí)別、時(shí)間、設(shè)備、事件、原因”五段式進(jìn)行描述以浙江省蘭溪變220kV東牌2337保護(hù)動(dòng)作為例，傳輸幀中的告警文本內(nèi)容：2011-11-0415:02:26.120華東.蘭溪變/220kV.東牌2337線/第一套線路保護(hù)動(dòng)作接地故障，ARP301動(dòng)作?！?.3關(guān)鍵功能技術(shù)5.3.6-7其他輔助應(yīng)用通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化接口和信息交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)電源、安防、消防、視頻、環(huán)境監(jiān)測(cè)等輔助設(shè)備的監(jiān)視與控制。遠(yuǎn)程瀏覽在變電站內(nèi)部署專(zhuān)用的圖形網(wǎng)關(guān)機(jī)，通過(guò)DL/T476電力通信協(xié)議獲取廠站端的G格式圖形文件和畫(huà)面實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)安全認(rèn)證、畫(huà)面獲取和數(shù)據(jù)刷新的功能。調(diào)度監(jiān)控值班員或大檢修運(yùn)維人員需要詳細(xì)檢查變電站運(yùn)行信息時(shí)，可以通過(guò)這種方式直接瀏覽變電站內(nèi)完整的圖形和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)?！?.3關(guān)鍵功能技術(shù)5.3.8智能站數(shù)據(jù)流向智能變電站原理與技術(shù)第六章對(duì)時(shí)原理與技術(shù)第六章對(duì)時(shí)原理與技術(shù)1、概述2、時(shí)間同步技術(shù)3、時(shí)間同步監(jiān)測(cè)技術(shù)4、時(shí)間同步機(jī)監(jiān)測(cè)研究方向§6.1概述時(shí)間的概念人為規(guī)定，用來(lái)衡量變化；一維、連續(xù)、無(wú)頭無(wú)尾；時(shí)刻、時(shí)段太陽(yáng)日晷時(shí)鐘原子時(shí)鐘量子世界呢？§6.1概述電力生產(chǎn)對(duì)時(shí)間同步的要求：繼電保護(hù)以及分布式數(shù)據(jù)采集、分析、控制（電流、電壓波形的同步）事故后分析（事件的時(shí)間精確性）§6.2時(shí)間同步技術(shù)變電站時(shí)間同步是指時(shí)鐘裝置通過(guò)物理連接方式為站內(nèi)所有帶時(shí)間的電氣設(shè)備提供時(shí)間同步信號(hào)。主時(shí)鐘：接受衛(wèi)星及地面授時(shí)信號(hào)，輸出時(shí)間信號(hào)為變電站被授時(shí)裝置授時(shí)。部署于站控層。從時(shí)鐘：接收主時(shí)鐘輸出的IRIG-B碼信號(hào)作為同步信號(hào)源完成時(shí)間同步，再輸出時(shí)間信號(hào)為其它被授時(shí)設(shè)備進(jìn)行授時(shí)。部署于變電站小室。6.2.1時(shí)間同步§6.2時(shí)間同步技術(shù)單主鐘時(shí)間同步系統(tǒng)雙主鐘時(shí)間同步系統(tǒng)6.2.1時(shí)間同步§6.2時(shí)間同步技術(shù)時(shí)間同步裝置原理1）接收單元：主時(shí)鐘的接收單元由天線、饋線、低噪聲放大器（可選）、防雷保護(hù)器和接收器等組成。從時(shí)鐘的接收單元由輸入接口和時(shí)間編碼（如IRIG-B碼）的解碼器組成。6.2.2時(shí)間同步裝置工作原理§6.2時(shí)間同步技術(shù)時(shí)間同步裝置原理2）時(shí)鐘單元：接收時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)，同時(shí)通過(guò)技術(shù)手段對(duì)輸入信號(hào)的有效性以及各個(gè)時(shí)源信號(hào)之間的偏差對(duì)時(shí)源進(jìn)行選擇判斷，選擇出最為可靠的時(shí)源。當(dāng)失去所有外部的時(shí)源信號(hào)后，時(shí)鐘單元進(jìn)入守時(shí)狀態(tài)，即本地時(shí)鐘仍能保持一定的時(shí)間準(zhǔn)確度。6.2.2時(shí)間同步裝置工作原理§6.2時(shí)間同步技術(shù)時(shí)間同步裝置原理3）輸出單元：將主時(shí)鐘裝置同步后的時(shí)間信號(hào)通過(guò)不同的模塊轉(zhuǎn)換為不同類(lèi)型的時(shí)間輸出信號(hào)電力應(yīng)用的輸出信號(hào)主要分為：IRIG-B碼信號(hào)、脈沖信號(hào)、串口報(bào)文信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)報(bào)文信號(hào)等6.2.2時(shí)間同步裝置工作原理§6.2時(shí)間同步技術(shù)時(shí)間同步裝置基本功能及性能要求1）應(yīng)可輸出脈沖信號(hào)、IRIG-B碼、串行口時(shí)間報(bào)文和網(wǎng)絡(luò)時(shí)間報(bào)文等：秒脈沖時(shí)間準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于1us；IRIG-B碼時(shí)間準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于1us；串行口時(shí)間報(bào)文時(shí)間準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于10ms；網(wǎng)絡(luò)時(shí)間報(bào)文時(shí)間準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于10ms6.2.2時(shí)間同步裝置工作原理§6.2時(shí)間同步技術(shù)時(shí)間同步裝置基本功能及性能要求2）在失去外部時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)時(shí)具備守時(shí)功能：守時(shí)性能優(yōu)于1us/h(12h內(nèi))3）具有本地日志保存功能：存儲(chǔ)不少于200條能夠?qū)r(shí)間源日期跳變進(jìn)行記錄6.2.2時(shí)間同步裝置工作原理§6.2時(shí)間同步技術(shù)時(shí)間同步裝置基本功能及性能要求4）主時(shí)鐘能根據(jù)外部獨(dú)立時(shí)源的信號(hào)狀態(tài)及鐘差從中選擇最為準(zhǔn)確可靠的時(shí)鐘源：包括本地時(shí)鐘、北斗時(shí)源、GPS時(shí)源、地面有線、熱備信號(hào)主時(shí)鐘外部獨(dú)立時(shí)間源信號(hào)優(yōu)先級(jí)應(yīng)可設(shè)，默認(rèn)優(yōu)先級(jí)為：BDS>GPS>地面有線主時(shí)鐘開(kāi)機(jī)初始化及守時(shí)恢復(fù)多源選擇不考慮本地時(shí)鐘，運(yùn)行中才考慮6.2.2時(shí)間同步裝置工作原理§6.2時(shí)間同步技術(shù)時(shí)間同步裝置基本功能及性能要求5）從時(shí)鐘時(shí)源選擇功能：從時(shí)鐘外部輸入IRIG-B碼信號(hào)主時(shí)鐘信號(hào)優(yōu)先級(jí)高于備時(shí)鐘信號(hào)6）依據(jù)時(shí)間源提供的狀態(tài)標(biāo)志對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行判斷，切換時(shí)源：正常工作階段或從守時(shí)恢復(fù)鎖定或時(shí)源切換時(shí)，不應(yīng)采用瞬間跳變的方式，而應(yīng)逐漸逼近，輸出調(diào)整過(guò)程應(yīng)均勻平滑，滑動(dòng)步進(jìn)0.2μs/s6.2.2時(shí)間同步裝置工作原理§6.2時(shí)間同步技術(shù)時(shí)間同步裝置基本功能及性能要求7）閏秒處理功能：應(yīng)正常響應(yīng)閏秒，不應(yīng)發(fā)生時(shí)間跳變等異常行為正閏秒處理方式：┄->57s->58s->59s->60s->00s->01s->02s->┄；負(fù)閏秒處理方式：┄->57s->58s->00s->01s->02s->┄；閏秒處理應(yīng)在北京時(shí)間1月1日7時(shí)59分、7月1日7時(shí)59分兩個(gè)時(shí)間內(nèi)完成調(diào)整6.2.2時(shí)間同步裝置工作原理§6.2時(shí)間同步技術(shù)時(shí)間同步裝置基本功能及性能要求8）對(duì)時(shí)狀態(tài)自檢功能：自檢內(nèi)容包括：時(shí)源信號(hào)、天線狀態(tài)、衛(wèi)星接收模塊、時(shí)間跳變偵測(cè)、晶振馴服狀態(tài)、初始化狀態(tài)、電源模塊狀態(tài)、時(shí)間源選擇狀態(tài)等；自檢信息則通過(guò)MMS報(bào)文上送給監(jiān)測(cè)單元6.2.2時(shí)間同步裝置工作原理§6.2時(shí)間同步技術(shù)IRIG-B碼源于US靶場(chǎng)通信；什么是并行和串行IRIG-B：串行時(shí)間碼中的B型碼，幀速率為1幀/s；可傳遞100位的信息；IRIG-B特點(diǎn)：信息量大，經(jīng)譯碼后可獲得1、10、100、1000c/s的脈沖信號(hào)和BCD編碼的時(shí)間信息及控制功能信息；高分辨率；調(diào)制后的B碼帶寬，適用于遠(yuǎn)距離傳輸；分直流、交流兩種；具有接口標(biāo)準(zhǔn)化，國(guó)際通用等特點(diǎn)。6.2.3對(duì)時(shí)方式§6.2時(shí)間同步技術(shù)IRIG-B碼B碼格式：碼元索引技術(shù)位置識(shí)別標(biāo)志碼字6.2.3對(duì)時(shí)方式§6.2時(shí)間同步技術(shù)6.2.3對(duì)時(shí)方式位置識(shí)別標(biāo)志P0幀參考點(diǎn)PR秒秒個(gè)位秒十位從低至高傳輸1秒被劃分為100個(gè)時(shí)間單位，1個(gè)時(shí)間單位10ms。每個(gè)時(shí)間單位發(fā)送一個(gè)脈沖。秒、分、時(shí)分別占用10個(gè)單位。天占用20個(gè)單位（有空白位沒(méi)有定義）。§6.2時(shí)間同步技術(shù)6.2.3對(duì)時(shí)方式

IRIG—B（DC）碼

IRIG—B（AC）碼§6.2時(shí)間同步技術(shù)6.2.3對(duì)時(shí)方式這是一段B碼信息，其中的準(zhǔn)時(shí)參考點(diǎn)是脈沖的哪個(gè)“沿”？標(biāo)出其中的位置識(shí)別標(biāo)志（P碼）圖中有三種脈沖寬度，分別代表什么含義？這一段碼元表示的是時(shí)間信息里的哪個(gè)數(shù)據(jù)？一共使用了幾個(gè)碼元？采用的什么編碼方式？值是多少？§6.2時(shí)間同步技術(shù)脈沖對(duì)時(shí)空接點(diǎn)接入方式秒脈沖（PPS）、分脈沖（PPM）和時(shí)脈沖（PPH）三種對(duì)時(shí)方式較高精度的同步精度（μs

級(jí)），對(duì)時(shí)接收電路比較簡(jiǎn)單必須預(yù)先設(shè)置正確的時(shí)間基準(zhǔn)6.2.3對(duì)時(shí)方式§6.2時(shí)間同步技術(shù)脈沖對(duì)時(shí)物理輸出方式TTL電平準(zhǔn)時(shí)沿：上升沿，上升時(shí)間≤100ns；上升沿的時(shí)間準(zhǔn)確度：優(yōu)于1μs；靜態(tài)空接點(diǎn)準(zhǔn)時(shí)沿：上升沿，上升時(shí)間≤1μs；上升沿的時(shí)間準(zhǔn)確度：優(yōu)于3μs；6.2.3對(duì)時(shí)方式§6.2時(shí)間同步技術(shù)脈沖對(duì)時(shí)物理輸出方式RS-422，RS-485準(zhǔn)時(shí)沿：上升沿，上升時(shí)間≤100ns；上升沿的時(shí)間準(zhǔn)確度：優(yōu)于1μs；光纖秒準(zhǔn)時(shí)沿：上升沿，上升時(shí)間≤100ns；上升沿的時(shí)間準(zhǔn)確度：優(yōu)于1μs。6.2.3對(duì)時(shí)方式§6.2時(shí)間同步技術(shù)串行報(bào)文對(duì)時(shí)串口發(fā)送報(bào)文對(duì)時(shí)，類(lèi)似B碼（幀格式不一樣）串口方式：232、422、485、光纖6.2.3對(duì)時(shí)方式網(wǎng)絡(luò)報(bào)文對(duì)時(shí)協(xié)議：NTP/SNTP工作模式：客戶(hù)端/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)接口：電纜接口或光纜接口§6.2時(shí)間同步技術(shù)IEEE1588對(duì)時(shí)6.2.3對(duì)時(shí)方式PTP:PrecisionTimeProtocol高精度時(shí)間同步協(xié)議對(duì)硬件依賴(lài)度高§6.2時(shí)間同步技術(shù)IEEE1588對(duì)時(shí)6.2.3對(duì)時(shí)方式圖中：實(shí)線框表示支持精確時(shí)間協(xié)議的設(shè)備，虛線框表示不支持精確時(shí)間協(xié)議的設(shè)備§6.2時(shí)間同步技術(shù)6.2.4對(duì)時(shí)方式比較§6.2時(shí)間同步技術(shù)6.2.5對(duì)時(shí)技術(shù)應(yīng)用實(shí)例§6.3時(shí)間同步監(jiān)測(cè)技術(shù)6.3.1軟件監(jiān)測(cè)技術(shù)不額外增加硬件設(shè)備及接線開(kāi)銷(xiāo)，單純采用軟件的方式主要采用基于四時(shí)標(biāo)法的NTP乒乓方式和GOOSE乒乓方式由監(jiān)控主機(jī)充當(dāng)站內(nèi)時(shí)間同步監(jiān)測(cè)的最高管理者，定期輪詢(xún)站內(nèi)設(shè)備的對(duì)時(shí)偏差在現(xiàn)有時(shí)鐘裝置上增加時(shí)間監(jiān)測(cè)模塊，使裝置同時(shí)具備時(shí)間同步授時(shí)和監(jiān)測(cè)功能增加獨(dú)立的監(jiān)測(cè)裝置6.3.2硬件監(jiān)測(cè)技術(shù)§6.3時(shí)間同步監(jiān)測(cè)技術(shù)6.3.3監(jiān)測(cè)方式基于NTP監(jiān)測(cè)NTP乒乓原理：四時(shí)標(biāo)法△t=[(T3-T2)+(T0-T1)]/2優(yōu)點(diǎn)：少接線、易實(shí)施，缺點(diǎn)：現(xiàn)階段大部分被授時(shí)系統(tǒng)和設(shè)備尚不支持NTP服務(wù)器模式，需要二次設(shè)備廠家進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)§6.3時(shí)間同步監(jiān)測(cè)技術(shù)6.3.3監(jiān)測(cè)方式基于GOOSE監(jiān)測(cè)工作方式同NTP乒乓監(jiān)測(cè)的工作方式一致§6.3時(shí)間同步監(jiān)測(cè)技術(shù)6.3.3監(jiān)測(cè)方式基于開(kāi)關(guān)量輸入觸發(fā)SOE的監(jiān)測(cè)工作方式同GOOSE乒乓監(jiān)測(cè)的工作方式一致缺點(diǎn)也同GOOSE：產(chǎn)生大量時(shí)間檢測(cè)的GOOSE報(bào)文或者SOE報(bào)文§6.3時(shí)間同步監(jiān)測(cè)技術(shù)6.3.3監(jiān)測(cè)方式基于IRIG-B/1PPS的監(jiān)測(cè)對(duì)于具備時(shí)間信號(hào)（如IRIG-B碼信號(hào)、脈沖信號(hào)）輸出接口的站控層、間隔層和過(guò)程層被監(jiān)測(cè)裝置，可將被監(jiān)測(cè)裝置輸出的時(shí)間信號(hào)直接連接到時(shí)間同步監(jiān)測(cè)單元的測(cè)量接口上進(jìn)行測(cè)量。本監(jiān)測(cè)方式雖連接線纜較多，但測(cè)量精度高，不影響監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行?！?.3時(shí)間同步監(jiān)測(cè)技術(shù)6.3.3監(jiān)測(cè)方式§6.3時(shí)間同步監(jiān)測(cè)技術(shù)6.3.5監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用實(shí)例各層裝置對(duì)時(shí)自檢信息上傳：間隔層由測(cè)控裝置收集站控層由監(jiān)控主機(jī)收集§6.3時(shí)間同步監(jiān)測(cè)技術(shù)6.3.5監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用實(shí)例主動(dòng)監(jiān)測(cè)：對(duì)于具有時(shí)間信號(hào)輸出的被監(jiān)測(cè)裝置，監(jiān)測(cè)單元采用直接監(jiān)測(cè)對(duì)于站控層和間隔層設(shè)備，采用乒乓方式監(jiān)測(cè)圖中：1.被監(jiān)測(cè)裝置輸出的時(shí)間信號(hào)；2.NTP乒乓報(bào)文；3.GOOSE乒乓報(bào)文；4.觸發(fā)遙信變位的脈沖；5.間隔層設(shè)備產(chǎn)生的包含SOE信息的MMS報(bào)文；6.過(guò)程層設(shè)備產(chǎn)生的GOOSE報(bào)文；7.監(jiān)測(cè)單元發(fā)出的監(jiān)測(cè)匯總信息?！?.4時(shí)間同步及監(jiān)測(cè)研究方向IRIG-B碼授時(shí),一種是通過(guò)光釬傳輸，一種通過(guò)RS485方式傳輸，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)被授時(shí)設(shè)備的時(shí)間同步監(jiān)測(cè)，可以對(duì)時(shí)和監(jiān)測(cè)接口復(fù)用的技術(shù)，此技術(shù)無(wú)需額外增加接線。兩個(gè)概念：光口的波分復(fù)用電口的時(shí)分復(fù)用智能變電站原理與技術(shù)第七章智能變電站測(cè)試技術(shù)第七章智能變電站測(cè)試技術(shù)1、智能站檢測(cè)技術(shù)概述2、智能站監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)3、智能站設(shè)備檢測(cè)4、智能站通信檢測(cè)5、智能站時(shí)間同步檢測(cè)§7.1智能站檢測(cè)技術(shù)概述型式試驗(yàn)：試驗(yàn)樣品數(shù)量為1臺(tái)，試驗(yàn)周期為4年。新產(chǎn)品定型時(shí)；技術(shù)、工藝或使用材料有重大改變時(shí)；出廠檢測(cè)結(jié)果與上次型式試驗(yàn)有較大差異時(shí)；上次型式試驗(yàn)有效期滿時(shí)；停產(chǎn)后再生產(chǎn)時(shí)。出廠檢測(cè)：檢測(cè)范圍為全部出廠產(chǎn)品。質(zhì)量抽檢：隨機(jī)抽取。監(jiān)督檢測(cè)：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)。7.1.1檢測(cè)分類(lèi)§7.2智能站監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)硬件構(gòu)成：監(jiān)控主機(jī)操作員工作站工程師工作站圖形通信網(wǎng)關(guān)機(jī)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)綜合應(yīng)用服務(wù)器計(jì)劃管理終端智能接口設(shè)備等監(jiān)控系統(tǒng)軟件構(gòu)成：數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)一存儲(chǔ)數(shù)據(jù)消息總線和統(tǒng)一訪問(wèn)接口應(yīng)用功能運(yùn)行監(jiān)視操作與控制信息綜合分析與智能告警運(yùn)行管理輔助應(yīng)用§7.2智能站監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)§7.2智能站監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)內(nèi)容：設(shè)備檢測(cè)：組成系統(tǒng)的各裝置外觀、合格證、說(shuō)明書(shū)、銘牌等基本數(shù)據(jù)檢驗(yàn)：依據(jù)設(shè)備清單，檢查設(shè)備數(shù)量、型號(hào)、技術(shù)指標(biāo)、軟件配置二次系統(tǒng)安全防護(hù)測(cè)試：配置清單、配置要求、功能測(cè)試系統(tǒng)功能測(cè)試：功能完備性測(cè)試，功能極限保護(hù)信息子站測(cè)試：數(shù)據(jù)一致性、實(shí)時(shí)性規(guī)約轉(zhuǎn)換測(cè)試系統(tǒng)基本性能檢驗(yàn)：性能指標(biāo)、可靠性主機(jī)檢驗(yàn)：性能、功能網(wǎng)關(guān)測(cè)試：§7.3智能站設(shè)備檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)內(nèi)容：絕緣性能檢測(cè)：環(huán)境條件影響檢測(cè)：溫度（高溫、低溫）濕度電磁兼容測(cè)試：靜電放電電快速瞬變脈沖群、浪涌（沖擊）電壓暫降短時(shí)中斷和電壓變化磁場(chǎng)干擾§7.4智能站通訊規(guī)約檢測(cè)通訊規(guī)約檢測(cè)內(nèi)容：IEC61850（DL/T860）規(guī)約一致性檢測(cè)文件檢測(cè)：ICD測(cè)試工具互聯(lián)檢測(cè)：功能IEC104規(guī)約一致性檢測(cè)物理接口測(cè)試模擬通訊測(cè)試：功能§7.5智能站時(shí)間同步檢測(cè)輸出信號(hào)檢測(cè)上升沿爬升時(shí)間測(cè)試時(shí)間準(zhǔn)確度測(cè)試IRIG-B(AC)調(diào)制方式測(cè)試IRIG-B(AC)調(diào)制方式測(cè)試碼元正確性測(cè)試標(biāo)志位功能測(cè)試對(duì)時(shí)報(bào)文測(cè)試網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)準(zhǔn)確度測(cè)試測(cè)試儀輔助測(cè)試，NTP、PTP從時(shí)鐘傳輸延時(shí)補(bǔ)償準(zhǔn)確度測(cè)試捕獲時(shí)間測(cè)試?yán)鋯?dòng)測(cè)試：連天線，斷電5分鐘熱啟動(dòng)測(cè)試：帶電，天線斷開(kāi)1分鐘短期守時(shí)能力測(cè)試：失步12小時(shí)智能變電站原理與技術(shù)第八章典型二次系統(tǒng)舉例第八章典型二次系統(tǒng)舉例1、變電站二次系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)2、智能站二次系統(tǒng)典型設(shè)備3、二次系統(tǒng)配置舉例§8.1變電站二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)§8.1變電站二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)§8.2二次系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)§8.2二次系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)§8.2二次系統(tǒng)設(shè)備測(cè)控裝置變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的核心設(shè)備，主要完成：一次系統(tǒng)電壓、電流、功率、頻率等各種電氣參數(shù)測(cè)量（遙測(cè)）一二次設(shè)備狀態(tài)信號(hào)采集（遙信）接受調(diào)度主站或變電站監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)的斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、變電站分接頭等設(shè)備的遙控命令（遙控、遙調(diào)）閉鎖聯(lián)鎖完成數(shù)據(jù)處理分析，生成事件順記記錄110kV以上按間隔單獨(dú)配置測(cè)控，110kV及以下保護(hù)測(cè)控一體。§8.2二次系統(tǒng)設(shè)備測(cè)控裝置電源模塊CPU模塊交流模擬量模塊光耦開(kāi)入模塊跳閘輸出模塊§8.2二次系統(tǒng)設(shè)備測(cè)控裝置保護(hù)模塊和測(cè)控模塊按功能配置單獨(dú)板卡，獨(dú)立運(yùn)行?！?.2二次系統(tǒng)設(shè)備繼電保護(hù)裝置1、線路保護(hù)例：許繼WXH802主保護(hù)為縱聯(lián)距離保護(hù)和縱聯(lián)零序方向保護(hù)后備保護(hù)為三段式相間距離及接地距離保護(hù)、兩段式零序過(guò)流保護(hù)自動(dòng)重合閘功能適用超高壓線路§8.2二次系統(tǒng)設(shè)備繼電保護(hù)裝置2、主變保護(hù)例：許繼WBH801(電氣量)主保護(hù)為差速、縱差、分相差動(dòng)、分側(cè)差動(dòng)等后備保護(hù)為阻抗、零序、過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)勵(lì)、過(guò)負(fù)荷、公共繞組保護(hù)等適用500kV自耦變§8.2二次系統(tǒng)設(shè)備繼電保護(hù)裝置3、母線保護(hù)例：許繼WMH801主保護(hù)為差速、縱差、分相差動(dòng)、分側(cè)差動(dòng)等后備保護(hù)為阻抗、零序、過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)勵(lì)、過(guò)負(fù)荷、公共繞組保護(hù)等適用500kV自耦變§8.2二次系統(tǒng)設(shè)備同步相量測(cè)量裝置可獲得高精度的電壓幅值和相角，廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)：狀態(tài)估計(jì)電力試驗(yàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)潮流計(jì)算區(qū)域穩(wěn)定控制暫態(tài)穩(wěn)定分析和預(yù)測(cè)系統(tǒng)保護(hù)等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域?！?.2二次系統(tǒng)設(shè)備同步相量測(cè)量裝置例：南瑞NSR-3710從GPS系統(tǒng)中獲取的高精度授時(shí)信號(hào)進(jìn)行電流、電壓的采樣，然后通過(guò)采樣數(shù)據(jù)確定相量，通過(guò)離散傅立葉變換求得基頻分量，繼而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的同步采集。GPS獲取的時(shí)間信號(hào)可精確到1微秒。對(duì)于50Hz的工頻量來(lái)說(shuō)，其相位最大誤差為0.018%。§8.2二次系統(tǒng)設(shè)備合并單元同步采集多路（最多12路）ECT/EVT輸出的數(shù)字信號(hào)后并按照規(guī)定的格式發(fā)送給保護(hù)、測(cè)控設(shè)備。對(duì)接收到輸出的電壓、電流信號(hào)采集后，進(jìn)行重采樣的處理，并將同步后的數(shù)據(jù)發(fā)送給上層設(shè)備。按照功能一般分為間隔合并單元和母線合并單元?！?.2二次系統(tǒng)設(shè)備合并單元間隔合并單元，例：南瑞NSR-386A兼容傳統(tǒng)采樣和電子式互感器采樣兩種方式。接收間隔CT的電流接收來(lái)自母線合并單元的數(shù)據(jù)，并完成切換§8.2二次系統(tǒng)設(shè)備合并單元母線合并單元，例：南瑞NSR-386B兼容傳統(tǒng)采樣和電子式互感器采樣兩種方式。接收各段母線電壓完成PT并列§8.2二次系統(tǒng)設(shè)備智能終端斷路器終端例：許繼DBU-806完成該間隔內(nèi)斷路器、刀閘、地刀的操作控制和狀態(tài)監(jiān)視直接或通過(guò)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)基于GOOSE服務(wù)發(fā)布采集信息直接或通過(guò)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)基于GOOSE服務(wù)接收指令，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器完成控制功能，并具有防誤操作功能。雙跳圈斷路器§8.2二次系統(tǒng)設(shè)備智能終端本體終端例：許繼DTU-803完成變壓器本