智能变电站中采样值传输方式的研究

摘
要： 在明确智 能变 电站概念 的基础 上 ，阐述 了基于 Ｉ Ｃ １ ５ 标 准的智 能变 电站采 样值在过 Ｅ ８ ０ ６
程 层 与 间隔 层 间 传 输 的基 本 原 理 。通 过 比较 Ｉ Ｃ １ ５ Ｅ ８ ０中 两种 特 定通 信 服 务 映射 （Ｃ Ｍ ： 即基 于 ６ Ｓ Ｓ） Ｉ Ｃ６ ８ ０ ９ １ Ｅ １ ５ － — 标准 的单 向多路 点对点特 定服 务映射和基 于 ＩＣ６ ８ ０ ９ ２ Ｅ １ ５ — — 标准 的过程总线特 定服务 映 射 ， 以及 两者在 工程 中的应 用 ，得 出智能变 电站 在 ＩＣ６ ８ ０ ９ ２ 准基础 上 ，可实现采 样值 面 向间 Ｅ １ ５ — — 标 隔 功能灵活配 置 ，并通过 以太 网高速有 效地传输 。 关键 词： 智能变 电站 ；采样值 ；特定通信服务映射 ：以太 网通信 ；ＩＣ １５ Ｅ ８ ０标准 ６
避 过 程 层 雷 网络 器 状 过 程 层 态 电子式互感器 高压设备 监 或常规互感器 （ 主变、断路器 、刀 闸） 测
状 态 监 测
一一一 一 一 一一 一一 一一
设 给 智 ＧＩ Ｓ 室 备 排 能 Ｓ Ｆ６ 水 检 泄 行 在 修 漏 温 线 维 在 度 监 护 线 监 测 认 监 测 系 证 测 系 统 系 子 统 全 警 卫 子 系 统 统 图像监 视 及安 系 统
ａ ｄ ｉ ｐ ｏ ｅ ｔ ｅ Ｅｔ ｅ ｎ ｔ ｒ ｎ ｍ ｉｓ ｏ ｆ ｉ ｉｎ ｙ ｏ Ｖ ｔ ｇ — ｐ ｅ ． ｎ ｍ ｒ ｖ ｈ ｈ ｒ ｅ ａ ｓ ｓ ｉ ｎ ｅ ｆ ｃ ｅ ｃ ｆＳ ｗｉ ｈｉ ｈ ｓ ｅ ｄ ｔ ｈ
Ｋｅ ｒ ：ｓ ｒ ｕｂ ｔｔｏ ｓ ｍ ｐｅ ａｕｅ ｓ ｃｆｃｃ ｍ ｍｕ ｃ ｔｏｎｓ ｒ ｉｅｍａ ｐｉｇ； ｈｅｎ ｔｃ ｍ ｍｕ ｃ ｔｏ Ｉ ｙｗｏ ｄｓ ｍａｔｓ ｓａｉｎ； ａ ｌｄｖ ｌ ； ｐｅ ｉ ｏ ｉ ｎｉａｉ ｅ ｖｃ ｐ ｎ Ｅｔ ｒ ｅ ｏ ｎｉａｉｎ； ＥＣ ５ ６１ ０ ８
ＺＨＯＵ ａ — ｏ ｇ ， Ｘｉｏ ｙ ｎ ＳＵ ｎ Ｌｉ
（１ Ｎａ ｔ ｎ ｎ ｏ ｇＰｏ ｒＳ ｐ ｙＣｏ ｗｅ ｕ ｐｌ ｍｐａ ｙ Ｎａ ｏ ｇ ２ ０ ６ ｎ ， ｎｔｎ ２６ ０ ，Ｃｈｎ ； ｉａ
２ Ｊｉ ｎ ｓ ｅ ｔｉ ｗｅ ｅ ｉ ｎ Ｉ ｓｉ ｅ Ｎｏ ｉ ｇ ２１ ２ ａ ｇ ｕ Ｅｌｃ ｒｃ Ｐｏ ｒ ｓｇ ｎ ｔｔ ， ｎ １ ，Ｃｈ ｎ Ｄ ｕｔ １０ ｉ ａ） Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｏｎ ｔ ｅ ｂ ｓ ｓｏ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｍａ ｔ ｓ ｂｓａ ｉ ｎ ｔ ｓｐ ｐ ｒｅ ｐａ ｉｔ ｄ ｏ ｈｅＥｔ ｅ ｎ ｔｃ ｍｍ ｕ ｉ ａ ｉ ｎ ｐ ｉ ｃ ｐｌ ｓｏ ａ ｓｒ ｃ ： ｈ ａ ｉ ｆｔ ｏ ｃ ｐ ｆｓ ｒ ｕ ｔ ｔｏ ， ｈｉ ａ ｅ ｘ ｔａ ｅ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｏ ｈ ｎ ｃ ｔｏ ｒｎ ｉ ｅ ｆｓ ｍｐｌｄ ｅ
；智能辅助控制
： 主 站 系 统
终 器 一
啪 １Ｇ １×因 ＰＩ ｓ Ｉ
前置数采 交 换 机 ×２
终 端服 务 器 调度 数据
～
由器
前 采 ０Ｍｉ 置 集Ｉ１ ｂ／ ｆ０ ｔ ｓ
调度数据
、
Ｂ网
Ａ网
合 数 据 § 网 信
袈 要
火 妻 墙袈
Ｕ ｕ ｈｌ ｌ ￣ｌ Ｘ
电工电． （０２ ． ＿ ２ １ ７ 【 Ｎｏ ）
辐
层
１ 智能变 电站概念
《 能 变 电站 技 术 导 则 》 将 智 能 变 电站 定 义 智 为 ：采 用先 进 、可靠 、集 成 、低碳 、环 保 的智能 设
备 ， 以全 站信 息数 字 化 、通 信 平 台 网络 化 、信 息
问题 。
作 者 简介 ：周 小 勇 （９ ｏ ，男 ，工 程师 ，工程 硕士 ，从 事变 电运 维检 修工 作 ； １８ 一）
苏麟 （９ ０ ） １ ８ 一 ，男 ，工程师 ，硕 士 ，从事 变 电站二 次 、继 电保 护 、 自动 化设 计工 作 。
—
—
５ — ４ —
智能变 电站 中采样 值传输方式的研究
ｖ ｌｅ （ ｖ、 ｅｗｅｎｔｅｐｏ ｅｓｌｙｒａｄｔｅｂ ｙｌｙｒｂ ｓｄｏ ｅｓａ ｄｒｓＩ Ｃ６ ０ Ｂ ｏ ａｉｇｔ ｐｃｆ ｏ ａｕ ｓ ｓ ｂｔ ｅ ｒｃ ｓ ｅ ｎ ａ ｅ ａｅ ｎｔ ｔｎ ａｄ Ｅ ５ ． ｙｃ ｍｐ ｒ ｓ ｅｉｃｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｈ ａ ｈ ａ ｈ １ ８ ｎ ｗｏ ｉ ｎｃｔ ｏ ｓｒ ｉｅｍａｐｎ Ｓ Ｓ ， Ｅ ５ —一 ａｅ ａ ｌ ａｕ ｓｏ ｅ ｎｄｒｃｉｎ ｌｍｕｔ ｒｐｐ ｉｔ ｏｐ ｉｔｌ ｋａ ｄＩ Ｃ６ ５ －・ ｅｖｃ ｐ ｉｇ（ Ｃ Ｍ） Ｉ Ｃ６ ０９ ｌｂ ｓｄｓｍｐｅ ｖｌｅ ｖ ｒ ｉｉ ｔ ａ ｌｄｏ ｏｎ ｏｎ ｉ ｎ Ｅ ｌ ０９２ １ ８ ｄ ｕ ｅ ｏ ｉ ｔ ｎ ８
竺
Hale Waihona Puke Baidu主
麓 状 监 后 系 ■ 态 测 台统
变 状 态 监
测
ｋ Ｖ
ＧＳ Ｉ
一Ｉ 一一 一 一 ～ ｌ 一
、一
Ｉ■ 智 辅 ｌ ｉ 能助
Ｉ 制系统主机 控
火 防 灾 误 报 入 警 间 及 隔 消 子 防 系 子 统 系 统
站一置 ｆ 网 控ｆ一 络 虞 Ｂ ｆ Ｔ信ｆ 。 ＿装 广 厂 １ ｆ 一 ｆ
塑皇亟
Ｉ
ｌ ＩＳ Ｇ Ｉ
状
巫 ］ Ｊ ｋ Ｖ
ｌ 态
晕— ■
萎 ＿ 嚣●
主 变 红 外 热 成 像 诊 断 子 系 统 ｌ 监 智能辅助控制系统 ｌ 测 一次设备状态监 测 系 统 变 电站 端
变 电站 自动 化 系 统
图１ 智 能 变 电站 系统 框 图
＝＝ 波 二 ■ ＝ ｌ备 ＝智 故 障 其 他 录 能 设
１ｂ国ＩＩ ｉ ×× 一 ０ｔ 务蓄墨 ０／ ｌ器 ０ｓ ｊ 裔 ＭＩ器 阔 务 困 器 ２ ｉ × Ｔ 一
２ ２
历 史 数 稳 控 管 俘 栌 艮
主 站 端
寨 ■ 能 畏
能 服 一 量 务 一
体 制改革 ；另一方 面 ，发 电、变 电、输配 电、信息 化 、数 字化 等技术 的进 步也 为解决 这一 系列 问题提 供 了坚 实 的技术支 持 ，智能 电 网成 为世 界范 围 内电
导则和规 范中推荐用ＤＪ ６． ２ Ｅ １５— — ｌＴ ０ ９ 或ＩＣ ８０ ９２ ／８ ６
力工业 的发 展趋势 。
能化 、状 态 监测 、变 电站 自动 化系 统高级 功 能、辅 助 控 制系 统 智 能化 等方 面 的功 能应 用 ，“ 字化 ” 数 只 是实现 “ 能化 ”的技术 手段 。 智
２ 采 样 值 以太 网传 输 原 理
过程层 采样 值作 为智 能变 电站 内传 送 的重要信
智 能变 电站 具有 和数 字化 变 电站相 同 的 “ 三层 两 网 ” 的 变 电站 自动化 系 统架 构 ， 即将 变 电站 在 通 信 体 系 上 分 为过 程 层 、 间 隔层 和 站 控 层 ，采 用 息 ，表 征 了一次 侧 电流 、 电压实 时数值 ，是 间隔层
电工电气 （０ ２ ｏ７ ２ １ ． Ｎ ）
！ 。
智能变 电站中采样值 传输方 式的研 究
栖 。
：
智 能变 电站 中采样值传输方式 的研 究
周 小勇 ，苏麟
（ 南通 供 电公 司 ，江 苏 南通 ２ ６ ０； １ ２０６ ２ 江 苏省 电 力设 计 院 ， 江 苏 南京 ２ １０ ） １ ｌ２
０ 引 言
作 为 国民经济 命脉 的基础产 业和 公用事 业 ，现 代 电 力 工 业 的 发 展 迎 来 机 遇 与 挑 战 并 存 的 关 键 期 ：一 方 面 ， 电网 需要 应 对 日益 严 峻 的 资 源 和环
盖 了发 电 、变 电、输配 电等 多个 工程 领域 ，其 中智 能变 电站 （ｍ ｒ Ｓ ｂ ｔ ｔ ｏ ） Ｓ ａ ｔ ｕ ｓ ａ ｉｎ 作为 坚强智 能 电 网的 重要 组 成 部 分 ，采 用 智 能 设备 实现 全 站 信 息 数 字 化 、通 信平 台 网络 化 、信 息共 享标 准化 ，是 实现智 能 电网的基 础和支 撑 。为此 ，我 国 国家 电网公司 为 建设 智能 电 网和智 能变 电站 ，先后 发布 了 《 智能变
电站 技 术导 则 》、《 １ （６ Ｖ ２ Ｖ 能变 电站 ｉ ０ ６ ）ｋ ￣２ ０ 智 ｋ 设计 规范 》和 （ ３ Ｖ ５ Ｖ 能变 电站 设计规 范 （ ０ ￣７ ０ｋ 智 ３ ｋ
规 范》 。 。
境 压 力 ，实 现 大 范 围的 资源 优 化 配 置 ，提 高 全 天
候运 行 能力 ，满足 能源 结构调 整 的需要 ，适 应 电力
ｂ ｓｄ ｓ ｍｐｌｄｖ ｌｅ ｖ ｒｐ ｏ ｅ ｓｂ ｉｋ ｎｄｔ ｉ ｒｃ ｉａ ｐ ｌｃ ｔｏ ｔ ｅ ｅ ｉｓｏ ａ ｅ ａ ｅ ａｕ ｓｏ ｅ ｒ ｃ ｓ ｕｓｌｎ ，ａ ｈｅｒｐ ａ ｔｃ ｌａ ｐｉａｉｎ，ｈｅｂ ｎ ｆｔ ｆＩ ６１ ５ — — ｒ ｎ ｍ ｉｓｏ ｏ ｅｗｅ ｅｅ ＥＣ ０ ９ ２ｔａ ｓ ｓｉ ｎｍ ｄ ｒ ｎ— ８ ｌｇ ｔｎ ｄ Ｗ ｉ ｈｅｐ ｏ ｅ ｓｂ ， ｈ ｍ ａｔｓ ｂ ｔｔ ｎ ｃ ｕｄ ｒ ａｉｅ ｔｅｆｅ ｂｅ ｃ ｎｆｇ ｒ ｔ ｎ ｏ ｅＳＶ ｃ ｏ ｄｎｇｔ ｈ ａ ｓ ｆ ｎ ｔ ｉ ｈｅ ｅ ． ｔ ｔ ｒ ｃ ｓ ｕｓ ｔ ｅｓ ｒ ｕ ｓａｉ ｏ ｌ ｅ ｌｚ ｈ ｘｉｌ ｏ ｉｕ ａｉ ｆｔ ｈ ｏ ｌ ｏ ｈ ａ ｃ ｒ ｉ ｏｔ ｅｂ ｙ ’ ｕ ｃｉ ｏｎ
智 能 电网 （ｍ ｒ ｒ ｄ 有机 融合 了新 能源 、分 Ｓａ ｔ Ｇ ｉ） 布 式发 电、灵活交流输 电、智能仪表等先进技术 ，涵
标 准实现 变 电站 内采样值 的 以太 网传 输 ，较我 国 目
前 广 泛应 用 的Ｄ ／ ６ ． ｌ Ｉ Ｃ６ ８ ０ ９ １ Ｌ Ｔ８ ０ ９ 或 Ｅ １ ５ — － 标准 存 在 较大 区别 ，它 的研 究 与应用 成为 当前亟 待解 决 的
共 享 标 准 化 为 基 本 要 求 ， 自动 完成 信 息采 集 、测 量 、控 制 、保 护 、计量 和监测 等基 本功 能 ，并 可根 据 需要支 持 电网实 时 自动控制 、智 能调节 、在线 分 析决 策 、协 同互动 等高 级功 能 的变 电站 。智能变 引
电站 系统结 构如 图１ 所示 。
由图 １ 见 ，智 能 变 电站 站 端 主要 由 自动化 系 Ｗ 统 、一 次设备 状态 监测 系统 和智 能辅 助控制 系 统组 成 ，后 台利用 高级 功 能软件 和专 家系 统实现 自动化 系统 高级 功能 、一 次设备 状态 监测 、辅 助系 统智 能
联 动等 先进 功 能 。
中图 分 类号 ： Ｔ ６ １ Ｍ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １０ — １５ ２ １） ７ ０ ５ — ６ ０ ７ ３ ７ （０ ２ ０ － ０ ４ ０
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ０ ａ ｓ ｉｓｏ ｏ ｅＯ ａ ｐｌｄＶａ ｕｅ ｎ Ｓ ａ ｔＳ ｓ ａ ｃ ｎ Ｔｒ ｎ ｍ ｓｉ ｎ Ｍ ｄ ｆＳ ｍ ｅ ｌ ｓｉ ｍ ｒ ｕｂｓａｉ ｎ ｔ ｔＯ