智能变电站虚端子应用分析

智能变电站虚端子应用分析

编写：冯亮

1、应用背景

传统变电站微机保护测控装置设置开入开出及交流输入端子排，通过从端子到端子的电缆连接方式来实现保护装置与一二次设备间的配合。但随着数字化保护测控装置的出

现，改变了传统二次设计方式。对于装置本身而言，大量的继电器出口，节点开入，交流

输入及开关的操作回路被过程层设备所涵盖，取而代之的是光纤接口的出现。数字化保护

测控装置越来越像是一个黑盒子，保护所需的外特性能被ICD文件所描述，为了更便于用

户了解并使用装置，我们提出虚端子这一概念。

2、虚端子设计方法

针对智能化变电站带来的新变化，解决由于数字化保护测控装置信息无接点，无端子，无接线带来的GOOSE配置难以体现的问题，提供一种虚端子设计方案，它包括装置虚端

子，虚端子逻辑联系图表及虚端子信息流图，并有效结合网络及直采直跳光纤走向示意图，直观的反应GOOSE，SV信息流，供不同的专业人员查阅。

a)装置虚端子

装置虚端子是源于装置的ICD文件，内容包括虚开入，虚开出及MU输入三部分。

而每部分又由虚端子描述，虚端子引用，虚端子编号，GOOSE软压板及源头（目的）装置组成。

➢ 如下图所示为220kV母线保护虚开入部分：

（结合国网标准化，明确装置外特性及走向，让数字化装置再是站内的黑盒子）

➢ 如下图所示为220kV母线保护虚开出部分：

➢如下图所示为220kV母线保护MU接入部分

在虚端子图中将信息源头及终点设备予以描绘，方便用户信息查找，同时在设计图纸时考虑将网络方案配置及光纤走向示意设计其中，使图纸内容更加丰富。

➢ 如下图所示为220kV母线保护网络方案配置图

（网络及配置方案图，将装置融于站内系统配置及网络架构，提供多种应用解决方案供参考）

➢ 如下图所示为220kV母线保护光纤走向示意图

（鲜明的光纤走向示意结合工程实际，形象光纤走向示意，让光纤有迹可循）

➢ 如下图所示为220kV母线保护虚端子逻辑示意图

（虚端子逻辑回路示意图，将逻辑回路引入，面向继保，自动化等多类型用户，让回路变得更清晰）b)虚端子逻辑联系图

虚端子逻辑联系以装置虚端子为基础，根据继电保护原理，将全站二次设备间以虚端子连线方式联系起来，直观反映不同间隔层设备间，间隔层与过程层设备间GOOSE，SV 联系全貌。

虚端子逻辑联系图以间隔为单元进行设计，逻辑联线以某一保护装置的开出虚端子OUTx为起点，以另一个保护装置的开入虚端子INx为终点。一条虚端子连线LLx表示装置间具体的逻辑联系,其编号可根据装置虚端子号以一定顺序加以编排。

虚端子逻辑联系表是根据装置虚端子表为基础，将装置间逻辑联系以表格的形式加以整理再现，包括起点装置的，终点装置，连接方式，虚端子引用及描述。对所有的逻辑联系进行系统化整理。如下图所示：

c)虚端子信息流图

在具体的工程设计过程中，根据工程的具体配置情况，技术方案及继电保护原理，完成全站各电压等级的各类间隔的虚端子信息流图，并结合虚端子联系图标，共同组成了智能变电站内的虚端子设计。

如下图为220kV线路间隔，母差间隔与过程层设备间虚端子信息流图

线路保护装置

操作回路

断路器

开关场

集控室

CPU

线路MU

至录波器、网络分析仪、电

能表等

IEC61850-9-2

线路保护跳闸，返回开关等位置

智能单元

合并器

光纤

母差保护

交换机

GOOSE A 网

出口压板

合闸压板

就地智控柜

母线MU

IRIG-B 对时IRIG-B 对时IRIG-B 对时

IRIG-B 对时

IRIG-B 对时

FT3

SV 点对点

交换机

MMS A 网

交换机

MMS B 网

闸刀位置、开关位置、压力低等信号开入

GOOSE A 网

低功率线圈

AD CPU LED

罗氏线圈

AD AD 低功率线圈

AD CPU LED 罗氏线圈

AD AD 低功率线圈

AD CPU LED

罗氏线圈

AD AD CPU LED 分压器AD AD CPU LED 分压器AD AD CPU

LED

分压器

AD

AD GOOSE(点对点）

启动失灵，闭锁重合闸母差跳闸

GOOSE A 网

测控遥控开关等

3、 结语：

随着以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求的智能变电站大面积推广，传统变电站内模拟信号电缆连接方式已转变为数字信号光纤连接方式。通过虚端子这一新的设计方法，可以解决由于数字化装置信息无接点，无端子，无接线带来的设计问题，达到智能站设计配置的可视化，并经过我们的不懈努力最终实现未来标准化设计要求。