智能变电站一体化监控标准系统

智能变电站一体化监控系统integratedsupervision andcontrolsystem ofsmartsubstation

按照全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的基本要求，通过系统集成优化，实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示，实现运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。

全景数据panoramicdata 反映变电站运行的稳态、暂态、动态数据、设备运行状态以及图像、模型等数据的集合。

3.3

数据通信网关机communication gateway

一种通信装置。实现智能变电站与调度、生产等主站系统之间的通信，为主站系统实现智能变电站监视控制、信息查询和远程浏览等功能提供数据、模型和图形的传输服务。

综合应用服务器comprehensiveapplicationserver

实现与状态监测、计量、电源、消防、安防和环境监测等设备（子系统）的信息通信，通过综合分析和统一展示，实现一次设备在线监测和辅助设备的运行监视、控制与管理。

数据服务器dataserver

实现智能变电站全景数据的集中存储，为各类应用提供统一的数据查询和访问服务。

智能变电站自动化体系架构

a ）智能变电站自动化由一体化监控系统和输变电设备状态监测、辅助设备、时钟同步、计量等共同构成。一体化监控系统纵向贯通调度、生产等主站系统，横向联通变电站内各自动化设备，是智能变电站自动化的核心部分；

b ）智能变电站一体化监控系统直接采集站内电网运行信息和二次设备运行状态信息，通

过标准化接口与输变电设备状态监测、辅助应用、计量等进行信息交互，实现变电站全景数据采集、处理、监视、控制、运行管理等，其逻辑关系如图 1 所示。

当前,变电站的对时方式有脉冲对时、编码对时和网络对时3种方式。在IEC61850变电站中一般采用SNTP对时服务器，如果没有专门的SNTP对时服务器，可以用一台Windows PC主机来代替。

在我们的系统中可以设置后台主机为SNTP对时服务器。

晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。

主时钟应双重化配置，支持北斗导航系统（BD ）、全球定位系统（GPS ）和地面授时信号，优

先采用北斗导航系统，主时钟同步精度优于 1 μ s ，守时精度优于1 μ s/h （12h 以上）；

c ）站控层设备宜采用简单网络时间协议（SNTP ）对时方式；

d ）间隔层和过程层设备宜采用IRIG-B 、1PPS 对时方式。

二次系统安全防护

智能变电站一体化监控系统安全分区及防护原则：

a ）安全Ⅰ区的设备包括一体化监控系统监控主机、Ⅰ区数据通信网关机、数据服务器、操作员站、

工程师工作站、保护装置、测控装置、PMU 等；

b ）安全Ⅱ区的设备包括综合应用服务器、计划管理终端、Ⅱ区数据通信网关机、变

电设备状态监

测装置、视频监控、环境监测、安防、消防等；

c ）安全Ⅰ区设备与安全Ⅱ区设备之间通信应采用防火墙隔离；

d ）智能变电站一体化监控系统通过正反向隔离装置向Ⅲ / Ⅳ区数据通信网关机传送数

据，实现与

其他主站的信息传输；

e ）智能变电站一体化监控系统与远方调度（调控）中心进行数据通信应设置纵向加密认

证装置。

智能终端smartterminal

一种智能组件。与一次设备采用电缆连接，与保护、测控等二次设备采用光纤连接，实现对一次设备（如：断路器、刀闸、主变压器等）的测量、控制等功能。

MMS Manufacturing MessageSpecification

MMS 即制造报文规范，是ISO/IEC9506 标准所定义的一套用于工业控制系统的通信协议。MMS 规了工业领域具有通信能力的智能传感器、智能电子设备（IED ）、智能控制设备的通信行为，使出自不制造商的设备之间具有互操作性（Interoperation ）。

GOOSE Generic Object Oriented Substation Event

GOOSE 是一种面向通用对象的变电站事件。主要用于实现在多IED 之间的信息传递，包括传输跳闸信号（命令），具有高传输成功概率。

1

SV Sampled Value

采样值。基于发布/ 订阅机制，交换采样数据集中的采样值的相关模型对象和服务，以及这些模型对和服务到ISO/IEC8802-3 帧之间的映射。

继电保护及相关设备配置原则

5.1 一般要求

a ）220kV 及以上电压等级的继电保护及与之相关的设备、网络等应按照双重化原则进

行配置，双

Q / GDW 441 — 2010

5

重化配置的继电保护应遵循以下要求：

1 ）每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的所有类型的故障。两套保护之间不应有任

何电气联系，当一套保护异常或退出时不应影响另一套保护的运行；

2 ）两套保护的电压（电流）采样值应分别取自相互独立的MU ；

3 ）双重化配置的MU 应与电子式互感器两套独立的二次采样系统一一对应；

4 ）双重化配置保护使用的GOOSE （SV ）网络应遵循相互独立的原则，当一个网络异常或退

出时不应影响另一个网络的运行；

5 ）两套保护的跳闸回路应与两个智能终端分别一一对应；两个智能终端应与断路器的两个跳

闸线圈分别一一对应；

6 ）双重化的线路纵联保护应配置两套独立的通信设备（含复用光纤通道、独立纤芯、微波、载波等通道及加工设备等），两套通信设备应分别使用独立的电源；

7 ）双重化的两套保护及其相关设备（电子式互感器、MU 、智能终端、网络设备、跳闸线圈

等）的直流电源应一一对应；

8 ）双重化配置的保护应使用主、后一体化的保护装置。

b ）保护装置、智能终端等智能电子设备间的相互启动、相互闭锁、位置状态等交换信息可通过

GOOSE 网络传输，双重化配置的保护之间不直接交换信息；

c ）双母线电压切换功能可由保护装置分别实现；

d ）3/2 接线型式，两个断路器的电流MU 分别接入保护装置，电压MU 单独接入保

护装置；

e ）110kV 及以下保护就地安装时，保护装置宜集成智能终端等功能。

5.2 线路保护

a ）220kV 及以上线路按双重化配置保护装置，每套保护包含完整的主、后备保护功能；

b ）线路过电压及远跳就地判别功能应集成在线路保护装置中，站内其它装置启动远跳经

GOOSE

网络启动。

c ）线路保护直接采样，直接跳断路器；经GOOSE 网络启动断路器失灵、重合闸。

5.3 变压器保护

a ）220kV 及以上变压器电量保护按双重化配置，每套保护包含完整的主、后备保护功

能；变压器

各侧及公共绕组的MU 均按双重化配置，中性点电流、间隙电流并入相应侧MU ；

b ）110kV 变压器电量保护宜按双套配置，双套配置时应采用主、后备保护一体化配置；

若主、后

备保护分开配置，后备保护宜与测控装置一体化。变压器各侧MU 按双套配置，中性点电流、

间隙电流并入相应侧MU ；

c ）变压器保护直接采样，直接跳各侧断路器；变压器保护跳母联、分段断路器及闭锁