智能变电站的知识介绍

IEC61850简介
MMS实现：故障报告
故障报告功能通过RDRE逻辑节点实现，映射到MMS的报 告和文件操作服务。 录波文件产生时，RDRE下的RcdMade和FltNum通过报告 上送到后台；后台以如下方式召唤故障报告： IED名称_LD名称_故障序号_*.HDR（CFG、DAT）。 统一规范的故障报告采用XML格式存放在HDR文件中， 内容如下：
IEC61850简介
IEC61850标准定义了其中两种抽象模型
采样值传输（SMV）模型
通用变电站事件（GOOSE）模型
SMV模型应用于采样值传输及相关服务，而GOOSE模型则提供 了变电站事件（如命令、告警等）快速传输的机制，可用于 跳闸和故障录波启动等报文的传输。
IEC61850简介
IEC61850-9-1 IEC60044-8（FT3）
11585（十进制） 463（十进制） 11585（十进制） - 电流测量额定值：2D41H - 电流保护额定值：01CFH - 电压额定值： 2D41H
IEC61850-9-2LE
一般按一次值处理（比例因子电流为0.001\电压为0.01）
小信号 - 电流互感器：保护用--150mV，225mV，测量用--4V 等 - 电压互感器：2/3 V，4/ 3 V，6.5/ 3 V等
IEC61850简介
间隔层装置与变电站监控系统之间交换事件和状态数据— MMS 间隔层装置与远方保护交换数据——私有规约，未来发展也 可用以太网方式借用GOOSE或SMV 间隔内装置间交换数据——GOOSE 过程层与间隔层交换采样数据——SMV 过程层与间隔层交换控制和状态数据——GOOSE
合并单元
合并单元：信号合并、数据同步、分配信号、供电
智能化的一次设备
智能就地柜备视图及正视图
智能就地柜
智能就地柜功能强大，在传统的开关场的端子箱基础上，使 用了新型温度控制，抗干扰技术、防潮，空气循环、防尘防 水、除湿汇控柜的设计，温度/湿度的控制采用了温湿控制 器处理；采用均匀放置来实现防潮的处理；其独特的外形及 布局完成空气循环、抗干扰等。 智能就地柜箱体外壳由双层不锈钢板组成：可以防止阳光直 接辐射箱体内部；外层喷塑，增强对阳光的反射；双层结构 可以增加外壳的整体强度；夹层之间的空气，作为温度变化 的缓冲。通风与对流设计，防尘防水设计， 除湿处理，加 热器的布局，强电磁干扰的处理，除了金属外壳双层设计， 另接地铜牌接点选择、智能操作箱用二次电缆等及柜外壳等 可靠接地。
GOOSE4 INPUT1 . . .
GOOSE的典型配置I
220kVGOOSE：
GOOSEX Addr:01-0C-CD-01-00-1X Vid:01X GOOSEX Addr:01-0C-CD-01-00-1X Vid:01X
母差保护1中的 失灵保护
母差保护2中的 失灵保护
母差动作 保护动作 启动远跳、 (单跳、三跳) 闭锁重合闸
GOOSE的典型配置
110kVGOOSE：
GOOSE1 Addr:01-0C-CD-01-00-11 Vid:011 Priority:4 MinTime:10 MaxTime:2000 GOOSE3 Addr:01-0C-CD-01-00-12 Vid:012 Priority:4 MinTime:10 MaxTime:2000
MMS-A 以太网 MMS-B
PCS-900系列保护装置
PCS-900保护装置
GOOSE+SMV-A GOOSE+SMV-B PCS-9821智能控制装置 PCS-222智能操作箱
GOOSE+SMV-A GOOSE+SMV-B PCS-9821开关智 能控制装置
……
PCS-221合并单元 PCS-221合并单元 GIS开关+PCS-9520电子式电流电压 互感器 220kV保护小室
智能变电站介绍
智能变电站是指变电站自动化系统采用IEC61850国际标准， 信息采集、传输、处理、输出过程全部智能。其基本特征为 设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管 理自动化。
智能化一次设备:电子式互感器、智能化开关等。 网络化二次设备:过程层是一次设备与二次设备的结合部分， 包括光电式互感器、合并单元、智能终端,间隔层是由保护 装置、测控装置、故障录波装置以及其他智能设备构成、站 控层包括监控系统主机、操作员工作站、远动机、保护信息 子站、维护工程师站等
IEC61850简介
间隔层装置与变电站监控系统之间交换控制数据——MMS
监控层与保护主站通信——MMS
间隔间交换快速数据——GOOSE
变电站层间交换数据——MMS
变电站与控制中心交换数据——不在标准范围，也有用户希 望采用61850
IEC61850简介
MMS实现：信号上送
遥信、开入等信号类数据 的上送功能通过BRCB（有缓冲 报告控制块）来实现，映射到 MMS的读写和报告服务。通过有 缓冲报告控制块，可以实现遥 信和开入的变化上送、周期上 送、总召、事件缓存。由于采 用了多可视的实现方案，使得 事件可以同时送到多个后台。 此外，单可视方式是可选 的。
IEC61850简介
MMS实现：测量上送
遥测、保护测量类数据的 上送功能通过URCB（无缓冲报 告控制块）来实现，映射到MMS 的读写和报告服务。通过无缓 冲报告控制块，可以实现遥测 的变化上送、周期上送、总召 。由于采用了多可视的实现方 案，使得事件可以同时送到多 个后台。 此外，单可视方式是可选 的。
PCS-221合并单元
GIS开关+PCS-9520电子式电流电压 互感器 110kV保护小室
IEC61850简介
IEC61850标准是迄今为止最为完善的变电站自动化标准。 IEC61850是一个网络和计算机技术高度发展的产物。嵌入式 硬件技术、嵌入式操作系统技术的快速发展和广泛应用，为I EC61850在电力系统的应用创造了有利条件。是基于网络通信 平台的变电站自动化系统唯一的国际标准。 IEC61850规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设 备的自描述特征和通用配置语言，使不同智能电气设备间的 信息共享和互操作成为可能。不仅规范保护测控装置的模型 和通信接口，而且还定义了电子式CT、PT、智能化开关等一 次设备的模型和通信接口。
智能站与常规站的区别
站控层 网络层
间隔层
智能站与常规站的区别
常规站是通讯规约（IEC103)只作为通信规范站控层、网络 层、间隔层光纤或双绞线以太网利用现有二次技术/结合一 次设备运行模式/习惯与传统变电站一致；智能变电站是 IEC61850标准不仅作为通信规范，IEC61850标准规范采样/ 传输等模式，光纤或双绞线以太网，站控层、间隔层、过程 层，一/二次设备使用光缆连接，用智能互感器/开关，其余 一次设备与传统变电站一致。 常规站是一二次设备设计重视通讯网络的部分；智能变电站 是重视二次设备智能与一次设备连接，智能开关/互感器不 同于传统变电站，通信网络与GOOSE网络分开。
保护动作 （差动、失灵）出口
刀闸位置
智能化的一次设备
电子式互感器通常由传感模块和合并单元两部分构成， 传感模块又称远端模块 , 安装在高压一次侧，负责采集、调理 一次侧电压电流并转换成数字信号。 合并单元安装在二次侧， 负责对各相远端模块传来的信号做同步合并处理。
比较项目
绝缘 体积及重量 CT动态范围 PT谐振 CT二次输出
GOOSEX Addr:01-0C-CD01-00-1X Vid:01X
母差动作 保护动作 启动远跳、 (单跳、三跳) 闭锁重合闸
保护动作 （差动、失灵）出口
刀闸位置
线路保护 1PCS931 （含重合闸1）
线路保护 2PCS902 （含重合闸2）
断路器位置、 01-00-1X 保护动作、 KK合后 Vid:01X 重合闸出口 气压低闭锁重合闸
智能变电站结构
IEC61850-9-1/9-2
电子互感器和GOOSE的变电站
220kVXXX变系统结构图
操作员 工作站 微机五防 工作站 继电保护 工程师站 RCS-9698H 远动双机 网络、232、 modern送各 级调度中心 /集控中心
……
RCS-9785系列 GPS对时装置
HEWLETT PACKARD
智能站与常规站的区别
常规站是二次结构分为站控层、网络层、间隔层；智能变电 站是过程层、间隔层、站控层。 常规站是站控层包括监控后台（嵌入五防系统） 、工程师 站、保护信息子站、运动设备，独立五防它们之间的规约是 传统的通讯规约；智能变电站是站控层设备同常规站，但是 规约是IEC61850规约。 常规站是监控双网配置，网络采用星型结构；智能变电站 是 监控双网传输保护信息、测控采样信息、联闭锁GOOSE信息、顺 控信息等，保护信息单网传输保护信息、录波信息等，GOOSE双 网配置，都使用IEC61850标准。
光纤电流传感器 一次导线 绝缘子
C相 光纤 B相 合 并 单 元 保护 测控 计量
光纤耦合器 光缆 光纤偏振器 光纤调制器
光源驱动 信号解调 A相
一次场
主控室或保护小室
有源电子式互感器
无源电子式互感器
智能化的一次设备
AIS
GIS
OCT/OVT
MU
远端模块和MU的连接
A相 相 相 相 相 1 B相 相 相 相 相 1 C相 相 相 相 相 1
常规互感器
复杂 大、重 范围小、有磁饱和 易产生铁磁谐振 不能开路
电子式互感器
绝缘简单 体积小、重量轻 范围宽、无磁饱和 PT无谐振现象 可以开路
输出形式
模拟量输出
数字量输出
智能化的一次设备
按应用场合划分：GIS结构的电子互感器、AIS结构 (独立式)电子互感器、 直流用电子式互感器，按是 否供电分如下两种：
IEC61850简介
MMS实现：定值
定值功能通过定制控 制块（SGCB）来实现，映 射到MMS的读写服务。通 过定制控制块，可以实现 选择定值区进行召唤、修 改、定制区切换。
IEC61850简介
MMS实现：遥控 遥控、遥调等控制 功能通过IEC61850的控 制相关数据结构实现， 映射到MMS的读写和报告 服务。 IEC61850提供 多种控制类型，PCS系列 装置实现了增强型SBOw 功能和直控功能，支持 检同期、检无压、闭锁 逻辑检查等功能。
GOOSEX Addr:01-0C-CD-
保护动作、 重合闸出口
断路器位置、 KK合后 气压低闭锁重合闸
智能终端I
GOOSEX Addr:01-0C-CD-01-00-1X Vid:01X
KK合后、告警、闭锁（电缆） 告警、闭锁（电缆）
智能终端II
GOOSEX Addr:01-0C-CD-01-00-1X Vid:01X
Part 8 通信服 务映射
Mapping Stack A
Mapping Stack A
Mapping Stack X
Mapping Stack Y
Part 9 通信服 务映射
Station/Interbay bus (LAN) MMS+GOOSE
Porcess bus (LAN) GOOSE+SMV
遥控操作 测控PCS9705
保护跳闸告 警
信号（位置、告警 等）
号 闸 信 跳 锁 闭 、 置
百度文库
智能就地 PCS222
位置\保护 跳闸反校
位
保护PCS941
保护跳闸
录波器PCS997
GOOSE2 Addr:01-0C-CD-01-00-13 Vid:013 Priority:4 MinTime:10 MaxTime:2000
相 相 相 相 1
相相相相1 相相相相1 相相相相1 相 相 / PM U 相相 I EC60044- 8 I EC61850- 9- 1 I EC61850- 9- 2
A相 相 相 相 相 2 B相 相 相 相 相 2 C相 相 相 相 相 2
相 相 相 相 2
相相相相2 相相相相2 相相相相2 相相
IEC61850简介
IEC61850解决的主要问题：网络通信；变电站内信息共享和互 操作；变电站的集成与工程实施
介绍和概述 术语 总体要求 系统和工程管理 功能和设备模型的通信要求 变电站自动化系统结构语言 基本通信结构和模型 一致性测试 Part 1 Part 2 Part 3 Part 4 Part 5 Part 6 Part 7 Part 10