输变电工程简介

过程层
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•电磁式互感器 •一次设备
•变电站综合自动化
•新型电子式互感器 •数字化一次设备
•智能变电站
输变电工程简介
2 一体化电源的典型配置
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输变电工程简介
2.1 一体化电源的特点
•1 •各种操作电源高度整合，集中监控； •2 •统一用DL/T860标准接入自动化系统； •3 •全部馈出开关均采用模块化设计； •4 •远程可操作系统中任一个可操控部件；
•C1=9 •C2=5
•C2=0
•事件发生时以较短的间隔连续传输（1ms，2ms，4ms），
避免数据报文的丢失
•事件结束后以较长的间隔连续传输（1s），以保持通信
线路的畅通
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输变电工程简介
4 IEC 61850标准
•保护程序：刷新数据
•保护程序判断结果 •距离I段动作，跳A相
•返回时间到
GndPDIS1.Op.gener 0
0
1 1 1 1
0 0 0 0
0
al
GndPDIS1.Op.PhsA 0
0
1 1 1 1
0 0 0 0
0
GndPDIS1.Op.PhsB 0
0
0 0 0 0
0 0 0 0
0
GndPDIS1.Op.PhsC 0
0
0 0 0 0
0 0 0 0
0
•St5
•St5
•St6•St6•St6 •St6
•A相是否动作 •B相是否动作
•1 •0
•phsC •C相是否动作
•0
•数据对象
•Str •Op
•保护启动 •保护动作
•接地距离I段：PDIS1
•逻辑节点 •接地距离II段：
PDIS2
•逻辑设备 •公•P接D用地IS/3距保离护II/I测段：量/控制/录波
•物理设备
•实际的保护装置
•分层模型 输变电工程简介
•《IEC61850工程应用模型》
LN
•模板
数据对象类 DO
公共数据类 CDC 数据属性 DA
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•IEC 61850模型体系结构
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4 IEC 61850标准
•PDIS逻辑节点模板
•实际工程中的PDIS逻辑节点
数据对象 Str 名
Op
GndStr
PoRch
Ofs
GndDlMod
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•29 个
公共数据类 CDC
数据属性 DA 输变电工程简介
•92个 •500多个
4 IEC 61850标准
逻辑节点组
组代号
系统逻辑节点（System Logical Node）
L
继电保护功能（Protection Function）
P
继电保护相关功能（Protection Related Function）
•O(x1,y1)
•给出圆心坐标和 半径，方程表示
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输变电工程简介
4 IEC 61850标准
•数据单元 •类型
•信息体 •标识符
类型标识
可变结构限定
传送词原因 公共地址 功能类型 信息序号 信息元素集 信息体时标
•<29>: 传送带标志的状态变位
•<1>: 自发（突发）
•<178>: 线路保护
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•SPG：单点状态定值 •ING：整数状态定值 •A输S变G电：工程模简拟介 定值
4 IEC 61850标准
•IEC 61850模型扩展原则
•LN、DO和CDC都可以扩展 •扩展应遵循国网公司标准
物理设备 PHD
逻辑设备 LD
•《IEC61850国际标准工程化实施技术规范》 逻辑节点类
X
仪用变压器（Instrument Transformer）
T
电力变压器（Power Transformer）
Y
未来电力系统设备（Future Power System Equipment） Z
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输变电工程简介
4 IEC 61850标准
•距离保护逻辑节点模板：PDIS（1/2） •ACD：方向保护激活
•距离Ⅲ段永跳投入 TrdBlkRec
CDC类 型
SPG SPG
•PDIS模板中未提供的 •数据对象按规则扩展
输变电工程简介
4 IEC 61850标准
•模板
•搭建装置的 信息模型
•“拷贝”
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•实例
•模型仓库
•逻辑节点 •数据对象 •数据属性
输变电工程简介
4 IEC 61850标准
•IEC 61850标准的内容框架
•信息模型
•信息服务模型 •7-2
•5
•模 •7- 板 3公共数据
类
物理设 备
逻辑设 备
逻辑节 点
数据对 象
数据属 性
建模方 法
•74
•71
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面向变电站层的通 信
•MMS报文 •8
面向过程层的通
信 •SV报文
•9-1/9-
•GOOSE报文 •82
设备与系统的描 •6 述
输变电工程简介
4 IEC 61850标准
输变电工程简介
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2020/12/19
输变电工程简介
主要内容
•1 •
智能变电站的概念
•2 •
一体化电源的典型配置
•3 •
IEC 61850标准
•4 •
时钟同步
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输变电工程简介
•1 智能变电站的概念
• 智能变电站是智能电网的重要内容
•发电
•输电 •变电领域的发展重点 是智能变电站
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•通信程序：监测数据变化/传输GOOSE报文 输变电工程简介
4 IEC 61850标准
•IEC 61850标准的内容框架
0
•数据属性的输集变电合工程简介••接I段地动距作离跳保A护相
4 IEC 61850标准
GndPDIS1.Op.gener alGndPDIS1.Op.PhsA GndPDIS1.Op.PhsB GndPDIS1.Op.PhsC
……
•数据集
•保 •负责刷新数据集中数据的值
•护
•程
•置1：表示动作
•序
•<78>: 距离保护I段出口 •256个语义
•<79>: 距离保护II段出口 •<80>: 距离保护III段出口
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•103模型：线性模型
输变电工程简介
4 IEC 61850标准
•DA
•DO •LN •LD •PHD
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•general •是否动作（总） •1
•数据属性
•phsA •phsB
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输变电工程简介
3 IEC 61850标准
•IEC 61850标准的内容框架
•信息模型
•信息服务模型 •7-2
•5
•模 •7- 板 3公共数据
类
物理设 备
逻辑设 备
逻辑节 点
数据对 象
数据属 性
建模方 法
•74
•71
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面向变电站层的通 信
•MMS报文 •8-1
面向过程层的通
数据对象 Str 名
Op
CDC类 型ACD
ACT
说明
启动 动作
M/ OM
M
•ACT：保护激活 •ASG：模拟定值 •ING：整数状态定值
PoRch
ASG 欧姆圆直径
O
PhStr
ASG 相启动值
O
GndStr
ASG 对地启动值
O
DirMod
ING
方向模式
O
PctRch
ASG 范围百分比
O
Ofs
ASG 偏移
输变电工程简介
4 IEC 61850标准
•MMS服务模型
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•定值组控制块模 型 •报告控制块 •日志控制块模型 •控制模型 •文件传输模型
•……
•定值的读/写/切换 •保护动作信号上传当地监控 •事件顺序记录的检索 •分合闸控制，变压器抽头控制 •录波数据文件的传输
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4 IEC 61850标准
GOOSE报文的格式
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参数名
DatSet AppID GoCBRef T StNum SqNum Test ConfRev NdsCom GOOSEData[1～ n]
参数类型
ObjectReference VISIBLE STRING 65ObjectReference EntryTime INT32U INT32U BOOLEAN INT32U BOOLEAN
•三类服务模型：MMS、GOOSE和SV
•1）保护与监控主机
•监控主机
•保护动作信息/异常告警信息
•MMS
•定值信息/录波信息等•MMS
•2）保护与智能终端
•状态信息（GOOSE）•开关量
•3）保护与合并单元
•采样值信息（SV） •模拟量
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•SV
•合 并 •单 元
•GOOSE
•智能 •终端
CDC类型
说明
SPG
动作时间延迟模式
ING
动作时间延迟
SPG
相间故障动作延时模式
ING
相间故障动作时间延时
SPG ING
单相故障动作时间延时模式 单相故障动作时间延时
ASG
线路正序阻抗
ASG ASG
线路阻抗角 零序补偿系数K0
ASG
零序补偿系数角
ING
复归延时
M/O
O O O O O O O O O O O
4 IEC 61850标准
•IEC 61850的模型框架
•公共LD：装置告警/装置自检信息 •保护LD：保护启动/保护动作/定值/压板信息 •测量LD：交流量/直流量 •控制及开入LD：断路器/刀闸/变压器分接头 •录波LD：录波信息
•模板
物理设备 PHD
逻辑设备 LD
逻辑节点类 LN
数据对象类 DO
•general •PhsA •PhsB •PhsC
•general •PhsA
GndPDI S3 •Op
•数据对象
•PhsB •PhsC
•general •PhsA •PhsB •PhsC
•数据属性
GndPDIS1.Op.gener
1
alGndPDIS1.Op.PhsA
1
GndPDIS1.Op.PhsB
GndDlTmms
X1
LinAng
K0Fact
K0FactAng
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……
M/O
M M O O O O O O O O O O
•强制性数据对象 •必须包含
数据对象 Str 名
Op
GndStr
•选择需要利用的 •可选性数据对象
PoRch Ofs K0Fact
K0FactAng
•距离Ⅱ段永跳投入 SedBlkRec
•St7•St7 •St7 •St7
•St7
Sq7
Sq8
Sq0Sq1Sq2 Sq3
Sq0Sq1 Sq2 Sq3
Sq4
•1024ms
•1ms•1ms•2ms
•1ms•1ms•2ms •1024ms
•St：事件计数器 •Sq：报文计数器
•事件发生时刻 •St加1，Sq清零
•事件发生时刻 •St加1，Sq清零
R
监视控制（Supervisory Control）
C
通用引用（Generic Reference）
G
接口和存档（Interfacing and Archiving）
I
自动控制（Automatic Control）
A
计量和测量（Metering and Measurement）
M
开关（Switchgear）
信 •SV报文
•9-1/9-
•GOOSE报文 •8-21
设备与系统的描 •6 述
输变电工程简介
4 IEC 61850标准
IEC 61850模型与103模型
•103模型：
•点表形式，按照索引号进
•R
行访问
•IEC 61850模型：
•面向对象的分层模型，按
照分层对象名称进行访问
•列表表示圆上每 一个点的坐标
0
GndPDIS1.Op.PhsC
0
GndPDIS2.Op.gener
0
alGndPDIS2.Op.PhsA
0
GndPDIS2.Op.PhsB
0
GndPDIS2.Op.PhsC
0
GndPDIS3.Op.gener
0
alGndPDIS3.Op.PhsA
0
GndPDIS3.Op.PhsB
0
GndPDIS3.Op.PhsC
•调度 •用电
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•智能 •电网
•变电
•配电
•智能变电站对智能 电网的建设将起到先 驱作用
输变电工程简介
•1 智能变电站的概念
变电站
•计算机监控系
层
统
•103规约
•网络
•计算机监控系统
•网络
•IEC 61850-8
间隔层
•微机保护/直流电源
•电缆
•微机保护/一体化电源
•网络
•IEC 61850-9
O
pctOfs
ASG 偏移百分比
O
RisLod
ASG
负荷区域电阻范围
O
AngLod
ASG 负荷区域角度
O
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输变电工程简介
4 IEC 61850标准
•距离保护逻辑节点模板：PDIS（2/2）
数据对象 TmD名lMod
OpDlTmms PhDlMod PhDlTmms GndDlMod GndDlTmms X1 LinAng K0Fact K0FactAng RsDlTmms
•置0：表示返回
•通 •监视数据集中数据值的变化
•信
•程
•一旦发生变化就认为产生一个事件
•序 •以特殊的重传机制发送GOOSE报文
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输变电工程简介
4 IEC 61850标准
•GOOSE传输机制：变时间间隔重复传输
•事件计数器C1 •报文计数器C2
•C1=8 •C2=10
•保护动作 •C1=9
值/值域/解释
数据集的路径 应用标识 GOOSE控制块路径 时标 状态号（事件计数器） 序列号（报文计数器） 测试标识位 配置版本号 需要重新配置 数据集成员1~n
输变电工程Leabharlann 介4 IEC 61850标准
数据集的概念
•逻辑 •节点
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GndPDI S1 •Op
GndPDI S2 •Op