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文檔簡介

1、智能變電站技術(shù)交流智能變電站技術(shù)交流定義智能變電站智能變電站 采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備,以全站信息數(shù)字化、通信采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備,以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標準化為基本要求,自動完成信息采集、測量、控制、平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標準化為基本要求,自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等基本功能,并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能保護、計量和監(jiān)測等基本功能,并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能的變電站。調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能的變電站。概述智能變電站智能變電站智能傳感技術(shù)智能傳

2、感技術(shù)采用智能傳感器實現(xiàn)采用智能傳感器實現(xiàn)一次設(shè)備的靈活監(jiān)控一次設(shè)備的靈活監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化二次回路實現(xiàn)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化二次回路實現(xiàn)采樣值及監(jiān)控信息的網(wǎng)絡(luò)化傳輸采樣值及監(jiān)控信息的網(wǎng)絡(luò)化傳輸數(shù)字采樣技術(shù)數(shù)字采樣技術(shù)采用電子式互感器實現(xiàn)采用電子式互感器實現(xiàn)電壓電流信號的數(shù)字化采集電壓電流信號的數(shù)字化采集信息共享技術(shù)信息共享技術(shù)采用基于采用基于IEC61850(DL860)IEC61850(DL860)標標準的信息交互模型實現(xiàn)二次設(shè)準的信息交互模型實現(xiàn)二次設(shè)備間的信息高度共享和互操作備間的信息高度共享和互操作智能變電站采用了多種新技術(shù),其整個二次系統(tǒng)的整體架構(gòu)、配置及與一次系統(tǒng)的連接方

3、式與傳統(tǒng)變電站相比均有較大變化智能變電站采用了多種新技術(shù),其整個二次系統(tǒng)的整體架構(gòu)、配置及與一次系統(tǒng)的連接方式與傳統(tǒng)變電站相比均有較大變化同步技術(shù)同步技術(shù)采用采用 B B碼、秒脈沖或碼、秒脈沖或IEEEl588IEEEl588網(wǎng)絡(luò)對時網(wǎng)絡(luò)對時方式實現(xiàn)全站信息同步方式實現(xiàn)全站信息同步特點(1 1)間隔層和站控層設(shè)備的通信接口和模型全面支持)間隔層和站控層設(shè)備的通信接口和模型全面支持 IEC61850IEC61850標準,協(xié)標準,協(xié)議標準、開放,可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化二次功能;議標準、開放,可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化二次功能;(2 2)過程層由傳統(tǒng)的電流、電壓互感器逐步改變?yōu)殡娮邮交ジ衅?,通過)過程層由傳統(tǒng)的電流、電壓互

4、感器逐步改變?yōu)殡娮邮交ジ衅鳎ㄟ^合并單元接入裝置,并需進行同步;合并單元接入裝置,并需進行同步;(3 3)支持與開關(guān)的智能化接口;)支持與開關(guān)的智能化接口;(4 4)一次設(shè)備向智能化發(fā)展;)一次設(shè)備向智能化發(fā)展;(5 5)一次與二次設(shè)備之間的電纜連接變?yōu)楣饫w連接;)一次與二次設(shè)備之間的電纜連接變?yōu)楣饫w連接;(6 6)多種過程層組網(wǎng)技術(shù),支持與互感器的)多種過程層組網(wǎng)技術(shù),支持與互感器的IEC61850-9-1IEC61850-9-1點對點、點對點、IEC61850-9-2IEC61850-9-2總線和總線和GOOSEGOOSE模式,可單獨組網(wǎng),也可與站控網(wǎng)、過程網(wǎng)共模式,可單獨組網(wǎng),也可與站控

5、網(wǎng)、過程網(wǎng)共同組網(wǎng)。同組網(wǎng)。相關(guān)術(shù)語智能電子設(shè)備智能電子設(shè)備(IED)(IED) 一個或者多個處理器協(xié)調(diào)工作的設(shè)備,它具有從或到一個外部源接受一個或者多個處理器協(xié)調(diào)工作的設(shè)備,它具有從或到一個外部源接受和發(fā)送數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)/ /控制控制( (例如電子式多功能表計、數(shù)字繼電保護、測控例如電子式多功能表計、數(shù)字繼電保護、測控) )的能的能力。力。智能終端智能終端又稱智能操作箱,就地實現(xiàn)高壓開關(guān)設(shè)備的遙信、遙控、保護跳閘等又稱智能操作箱,就地實現(xiàn)高壓開關(guān)設(shè)備的遙信、遙控、保護跳閘等功能,并通過基于功能,并通過基于IEC 61850IEC 61850標準的通信接口實現(xiàn)與過程層的通信功能。標準的通信接口

6、實現(xiàn)與過程層的通信功能。與一次設(shè)備采用電纜連接,與保護、測控等二次設(shè)備采用光纖連接,與一次設(shè)備采用電纜連接,與保護、測控等二次設(shè)備采用光纖連接,實現(xiàn)對一次設(shè)備的測量、控制等功能。實現(xiàn)對一次設(shè)備的測量、控制等功能。(斷路器操作箱、在線監(jiān)測裝(斷路器操作箱、在線監(jiān)測裝置)置)相關(guān)術(shù)語合并單元合并單元合并單元將多個互感器采集單元輸出的數(shù)據(jù)進行同步合并處理,為二合并單元將多個互感器采集單元輸出的數(shù)據(jù)進行同步合并處理,為二次系統(tǒng)提供時間同步的電流和電壓數(shù)據(jù),是將電子式互感器與變電站次系統(tǒng)提供時間同步的電流和電壓數(shù)據(jù),是將電子式互感器與變電站二次系統(tǒng)連接起來的關(guān)鍵環(huán)節(jié),要滿足二次系統(tǒng)對輸出數(shù)據(jù)的同步性二次

7、系統(tǒng)連接起來的關(guān)鍵環(huán)節(jié),要滿足二次系統(tǒng)對輸出數(shù)據(jù)的同步性、實時性、均勻性等方面的要求。、實時性、均勻性等方面的要求。主要作用:主要作用:ABCABC三相電流、電壓的合并同步,并按照特定協(xié)議向間隔層三相電流、電壓的合并同步,并按照特定協(xié)議向間隔層設(shè)備,發(fā)送采樣值。設(shè)備,發(fā)送采樣值。相關(guān)術(shù)語電子式互感器:電子式互感器:一種裝置,由連接到傳輸系統(tǒng)和二次轉(zhuǎn)換器的一個或多個電流或電壓一種裝置,由連接到傳輸系統(tǒng)和二次轉(zhuǎn)換器的一個或多個電流或電壓傳感器組成,用于傳輸正比于被測量的量,以供給測量儀器、儀表和傳感器組成,用于傳輸正比于被測量的量,以供給測量儀器、儀表和繼電保護或控制裝置。繼電保護或控制裝置。智能

8、一次設(shè)備:智能一次設(shè)備:指變電站高壓電器設(shè)備(主要包括斷路器、隔離開關(guān)、變壓器)具有指變電站高壓電器設(shè)備(主要包括斷路器、隔離開關(guān)、變壓器)具有自動測量、自動控制、自動調(diào)節(jié)、自身狀態(tài)監(jiān)測及預(yù)警、通信功能。自動測量、自動控制、自動調(diào)節(jié)、自身狀態(tài)監(jiān)測及預(yù)警、通信功能。相關(guān)術(shù)語SV Sampled ValueSV Sampled Value采樣值:基于發(fā)布采樣值:基于發(fā)布/ /訂閱機制,交換采樣數(shù)據(jù)集中的采樣值的相訂閱機制,交換采樣數(shù)據(jù)集中的采樣值的相關(guān)模型對象和服務(wù),以及這些模型對象和服務(wù)到關(guān)模型對象和服務(wù),以及這些模型對象和服務(wù)到ISO/IEC8802-3 ISO/IEC8802-3 幀之幀之間

9、的映射。(相當于傳統(tǒng)站的交流采樣)。間的映射。(相當于傳統(tǒng)站的交流采樣)。GOOSE Generic Object Oriented Substation EventGOOSE Generic Object Oriented Substation Event GOOSE GOOSE 是一種面向通用對象的變電站事件是一種面向通用對象的變電站事件, ,是一種通信服務(wù)機制。是一種通信服務(wù)機制。主要用于實現(xiàn)在多主要用于實現(xiàn)在多IED IED 之間的信息傳遞,包括傳輸跳合閘信號(命之間的信息傳遞,包括傳輸跳合閘信號(命令),具有高傳輸成功概率。(相當于傳統(tǒng)保護的開入開出回路)令),具有高傳輸成功概率。(

10、相當于傳統(tǒng)保護的開入開出回路)基于基于IEC61850IEC61850體系站控層、間隔層、過程層設(shè)備及系統(tǒng)體系站控層、間隔層、過程層設(shè)備及系統(tǒng)l基于基于IEC61850IEC61850的計算機監(jiān)控系統(tǒng)的計算機監(jiān)控系統(tǒng)l基于基于IEC61850IEC61850的嵌入式公用接口裝置的嵌入式公用接口裝置l基于基于IEC61850IEC61850的保護信息子站的保護信息子站lIEC61850IEC61850系統(tǒng)集成組態(tài)軟件系統(tǒng)集成組態(tài)軟件l基于站控層基于站控層IEC61850IEC61850協(xié)議的成套繼協(xié)議的成套繼電保護、測控裝置電保護、測控裝置l基于站控層基于站控層IEC61850IEC61850、

11、GOOSEGOOSE、SMVSMV網(wǎng)絡(luò)接口的成套繼電保護、測控裝置網(wǎng)絡(luò)接口的成套繼電保護、測控裝置l基于全站過程層網(wǎng)絡(luò)信息共享接口的基于全站過程層網(wǎng)絡(luò)信息共享接口的集中式數(shù)字化保護及故障錄波裝置集中式數(shù)字化保護及故障錄波裝置l羅氏線圈原理電子式互感器羅氏線圈原理電子式互感器(ECT(ECT、EVT)EVT)l光學(xué)原理電子式互感器(光學(xué)原理電子式互感器(OCTOCT、OVTOVT)l智能一次設(shè)備智能一次設(shè)備l合并單元合并單元l智能終端智能終端變電站分層結(jié)構(gòu)信息交互網(wǎng)絡(luò)過程層網(wǎng)絡(luò),在間隔層與過程層網(wǎng)絡(luò),在間隔層與過程層設(shè)備之間過程層設(shè)備之間間隔層網(wǎng)絡(luò),負責(zé)間隔層間隔層網(wǎng)絡(luò),負責(zé)間隔層設(shè)備之間的通訊

12、設(shè)備之間的通訊站控層網(wǎng)絡(luò),在間隔層設(shè)站控層網(wǎng)絡(luò),在間隔層設(shè)備與站控層設(shè)備之間備與站控層設(shè)備之間物理上,間隔層網(wǎng)絡(luò)為站控層網(wǎng)絡(luò)的一個子物理上,間隔層網(wǎng)絡(luò)為站控層網(wǎng)絡(luò)的一個子集集Electric Power Research Institute of China. All rights reserved.2010站控層介紹站控層站控層又稱變電站層,大致包括站控系統(tǒng)、站監(jiān)視系統(tǒng)、站工程師工作又稱變電站層,大致包括站控系統(tǒng)、站監(jiān)視系統(tǒng)、站工程師工作臺及與電網(wǎng)調(diào)度中心的通信系統(tǒng)。臺及與電網(wǎng)調(diào)度中心的通信系統(tǒng)。站控層設(shè)備:包括自動化站級監(jiān)視控制系統(tǒng)、站域控制、通信系站控層設(shè)備:包括自動化站級監(jiān)視控制系統(tǒng)、

13、站域控制、通信系統(tǒng)、對時系統(tǒng)等,實現(xiàn)面向全站設(shè)備的監(jiān)視、控制、告警及信息統(tǒng)、對時系統(tǒng)等,實現(xiàn)面向全站設(shè)備的監(jiān)視、控制、告警及信息交互功能,完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制(交互功能,完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制(SCADASCADA) 、操作閉鎖以及、操作閉鎖以及同步相量采集、電能量采集、保護信息管理等相關(guān)功能。同步相量采集、電能量采集、保護信息管理等相關(guān)功能。站控層的功能:將變電站看作一個整體的功能。站控層功能宜高站控層的功能:將變電站看作一個整體的功能。站控層功能宜高度集成,可在一臺計算機或嵌入式裝置實現(xiàn),也可分布在多臺計度集成,可在一臺計算機或嵌入式裝置實現(xiàn),也可分布在多臺計算機或嵌入式裝置中。算機或嵌

14、入式裝置中。間隔層間隔層包括測量、控制組件及繼電保護組件。包括測量、控制組件及繼電保護組件。間隔層設(shè)備:一般指繼電保護裝置、系統(tǒng)測控裝置、監(jiān)測功能間隔層設(shè)備:一般指繼電保護裝置、系統(tǒng)測控裝置、監(jiān)測功能組主組主 IEDIED等二次設(shè)備。等二次設(shè)備。間隔層功能:實現(xiàn)使用一個間隔的數(shù)據(jù)并且作用于該間隔一次間隔層功能:實現(xiàn)使用一個間隔的數(shù)據(jù)并且作用于該間隔一次設(shè)備的功能,即與各種遠方輸入設(shè)備的功能,即與各種遠方輸入/ /輸出、傳感器和控制器通信。輸出、傳感器和控制器通信。間隔層介紹過程層過程層又稱為設(shè)備層,主要指變壓器站內(nèi)的變壓器、斷路器,隔離開又稱為設(shè)備層,主要指變壓器站內(nèi)的變壓器、斷路器,隔離開關(guān)

15、及其輔助觸點,電流、電壓互感器等一次設(shè)備。關(guān)及其輔助觸點,電流、電壓互感器等一次設(shè)備。過程層設(shè)備:包括變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電流過程層設(shè)備:包括變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電流/ /電壓互感電壓互感器等一次設(shè)備及其所屬的智能組件以及獨立的智能電子裝置。器等一次設(shè)備及其所屬的智能組件以及獨立的智能電子裝置。過程層功能:為間隔層設(shè)備服務(wù)功能,狀態(tài)量和模擬量輸入輸過程層功能:為間隔層設(shè)備服務(wù)功能,狀態(tài)量和模擬量輸入輸出功能,如數(shù)據(jù)采集(采樣)、執(zhí)行間隔層設(shè)備發(fā)出控制命令。出功能,如數(shù)據(jù)采集(采樣)、執(zhí)行間隔層設(shè)備發(fā)出控制命令。過程層介紹時鐘同步方式常見三種對時方式:常見三種對時方式:SNTPSNT

16、P、IRIG-BIRIG-B和和IEEE1588IEEE1588。站控層的站控層的MMSMMS服務(wù)在對時精度要求不高的情況下,可以考慮采用服務(wù)在對時精度要求不高的情況下,可以考慮采用SNTPSNTP對對時。時。智能變電站間隔層和過程層的保護跳閘、斷路器位置,聯(lián)鎖信息等實時智能變電站間隔層和過程層的保護跳閘、斷路器位置,聯(lián)鎖信息等實時性要求高的數(shù)據(jù)傳輸采用性要求高的數(shù)據(jù)傳輸采用GOOSEGOOSE服務(wù),過程層的采樣值傳輸仍舊采用常服務(wù),過程層的采樣值傳輸仍舊采用常規(guī)連接,考慮到對時精度要求較高以及規(guī)連接,考慮到對時精度要求較高以及IEDIED設(shè)備之間通訊數(shù)據(jù)快速且高設(shè)備之間通訊數(shù)據(jù)快速且高效可靠

17、,采用效可靠,采用IRIG-BIRIG-B對時,站內(nèi)有專門的時鐘設(shè)備提供統(tǒng)一的標準對時,站內(nèi)有專門的時鐘設(shè)備提供統(tǒng)一的標準IRIG-BIRIG-B接點和時間信息。接點和時間信息。智能變電站的過程層有智能變電站的過程層有GOOSEGOOSE和和SMVSMV網(wǎng)絡(luò),考慮通過以太網(wǎng)同步時鐘并且網(wǎng)絡(luò),考慮通過以太網(wǎng)同步時鐘并且需要較高的精度,過程層需要較高的精度,過程層9-29-2采樣值網(wǎng)絡(luò)傳輸線路差動保護、母線差動采樣值網(wǎng)絡(luò)傳輸線路差動保護、母線差動保護和變壓器保護的采樣同步的需求,采用保護和變壓器保護的采樣同步的需求,采用IEEE1588IEEE1588對時。對時。國網(wǎng)標準要求針對智能變電站的特點,

18、重點規(guī)范了繼電保護配置原則、技術(shù)要求、信息針對智能變電站的特點,重點規(guī)范了繼電保護配置原則、技術(shù)要求、信息交互以及電子式互感器、合并單元等相關(guān)設(shè)備的配置原則及技術(shù)要求,原交互以及電子式互感器、合并單元等相關(guān)設(shè)備的配置原則及技術(shù)要求,原則性要求重點包括:則性要求重點包括: 不能降低可靠性、選擇性、速動性和靈敏性要求不能降低可靠性、選擇性、速動性和靈敏性要求 常規(guī)互感器和電子式互感器均可常規(guī)互感器和電子式互感器均可 繼電保護裝置繼電保護裝置 繼電保護系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng) 過程層網(wǎng)絡(luò)按照電壓等級組網(wǎng),雙重化網(wǎng)絡(luò)相互獨立過程層網(wǎng)絡(luò)按照電壓等級組網(wǎng),雙重化網(wǎng)絡(luò)相互獨立 電子式互感器應(yīng)具有兩路獨立的采樣系統(tǒng),

19、每路雙電子式互感器應(yīng)具有兩路獨立的采樣系統(tǒng),每路雙A/DA/D 接入接入MUMU,每個,每個MUMU輸出兩路數(shù)字采樣值通過同一通道接入輸出兩路數(shù)字采樣值通過同一通道接入 保護裝置保護裝置國網(wǎng)標準要求 直采直跳:直采直跳: 直接采樣:不經(jīng)以太網(wǎng)交換機以直接采樣:不經(jīng)以太網(wǎng)交換機以SVSV點對點直接進行采樣值傳輸點對點直接進行采樣值傳輸 直接跳閘:保護與本間隔智能終端之間不經(jīng)以太網(wǎng)交換機以直接跳閘:保護與本間隔智能終端之間不經(jīng)以太網(wǎng)交換機以 GOOSEGOOSE點對點直接進行跳合閘信號傳輸點對點直接進行跳合閘信號傳輸 本間隔采用本間隔采用GOOSEGOOSE直接點對點跳閘命令,跨間隔可用直接點對點

20、跳閘命令,跨間隔可用GOOSEGOOSE 網(wǎng)絡(luò)跳閘網(wǎng)絡(luò)跳閘 保護裝置不依賴外部對時系統(tǒng)實現(xiàn)其保護功能保護裝置不依賴外部對時系統(tǒng)實現(xiàn)其保護功能 智能終端的動作時間應(yīng)不大于智能終端的動作時間應(yīng)不大于7ms7ms 保護采用就地安裝時,宜采用常規(guī)互感器、電纜跳閘保護采用就地安裝時,宜采用常規(guī)互感器、電纜跳閘 220kV220kV以上采用雙重化配置,包括過程層合并單元和智能終端以上采用雙重化配置,包括過程層合并單元和智能終端 110kV110kV及以下系統(tǒng)宜采用測控一體化裝置。及以下系統(tǒng)宜采用測控一體化裝置。配置文件配置文件ICD ICD 文件文件IED IED 能力描述文件能力描述文件 IED Cap

21、ability DescriptionIED Capability Description由裝置廠商提供給系統(tǒng)集成廠商,該文件描述由裝置廠商提供給系統(tǒng)集成廠商,該文件描述IED IED 提供的基本提供的基本數(shù)據(jù)模型及服務(wù),但不包含數(shù)據(jù)模型及服務(wù),但不包含IED IED 實例名稱和通信參數(shù)。實例名稱和通信參數(shù)。ICDICD文件在國內(nèi)變電站實施中經(jīng)歷了兩個階段:文件在國內(nèi)變電站實施中經(jīng)歷了兩個階段:第一階段,廠家各自擴充模型,模型中只體現(xiàn)了站控層訪第一階段,廠家各自擴充模型,模型中只體現(xiàn)了站控層訪問接口的模型信息。問接口的模型信息。第二階段,第二階段,ICDICD文件中以一個模型標準規(guī)范為參考統(tǒng)一

22、建文件中以一個模型標準規(guī)范為參考統(tǒng)一建模,描述模,描述GOOSEGOOSE信號和采樣值數(shù)據(jù)的輸入和輸出聯(lián)系。信號和采樣值數(shù)據(jù)的輸入和輸出聯(lián)系。ICD ICD 由裝置廠家提供,與裝置一一對應(yīng);由裝置廠家提供,與裝置一一對應(yīng);配置文件SSD SSD 文件文件系統(tǒng)規(guī)格文件系統(tǒng)規(guī)格文件System Specification DescriptionSystem Specification Description變電站一次系統(tǒng)的描述文件,包含一次系統(tǒng)的單線圖、設(shè)備邏變電站一次系統(tǒng)的描述文件,包含一次系統(tǒng)的單線圖、設(shè)備邏輯節(jié)點、類型定義等。輯節(jié)點、類型定義等。 應(yīng)全站唯一,該文件描述變電站一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及

23、相關(guān)聯(lián)的邏應(yīng)全站唯一,該文件描述變電站一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及相關(guān)聯(lián)的邏輯節(jié)點,最終包含在輯節(jié)點,最終包含在SCD SCD 文件中。文件中。SSD SSD 由系統(tǒng)集成商(或設(shè)計院提供);與工程對應(yīng)。由系統(tǒng)集成商(或設(shè)計院提供);與工程對應(yīng)。SCD SCD 文件文件全站系統(tǒng)配置文件全站系統(tǒng)配置文件Substation Configuration DescriptionSubstation Configuration Description應(yīng)全站唯一,為全站統(tǒng)一數(shù)據(jù)源,該文件描述所有應(yīng)全站唯一,為全站統(tǒng)一數(shù)據(jù)源,該文件描述所有IED IED 的實例配置和的實例配置和通信參數(shù)、通信參數(shù)、IED IED 之間

24、的通信配置以及變電站一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。之間的通信配置以及變電站一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。SCD SCD 文件文件應(yīng)包含版本修改信息,明確描述修改時間、修改版本號等內(nèi)容。應(yīng)包含版本修改信息,明確描述修改時間、修改版本號等內(nèi)容。SCDSCD由系統(tǒng)集成商(或設(shè)計院提供);與工程對應(yīng)由系統(tǒng)集成商(或設(shè)計院提供);與工程對應(yīng)配置文件CID CID 文件文件IED IED 實例配置文件實例配置文件 Configured IED DescriptionConfigured IED Description 每個裝置有一個,由裝置廠商根據(jù)每個裝置有一個,由裝置廠商根據(jù)SCDSCD文件中本文件中本IED IED 相關(guān)配置生相關(guān)配

25、置生成。由裝置制造廠商使用配置工具根據(jù)成。由裝置制造廠商使用配置工具根據(jù)SCDSCD自動導(dǎo)出生成,最終自動導(dǎo)出生成,最終下載到智能裝置完成配置。下載到智能裝置完成配置。包含與包含與ICDICD數(shù)據(jù)模板一致的信息,也包含數(shù)據(jù)模板一致的信息,也包含SCDSCD文件中針對該裝置文件中針對該裝置的配置信息,如:通信地址、的配置信息,如:通信地址、IEDIED名稱等。名稱等。CID CID 由由SCDSCD導(dǎo)出,與裝置一一對應(yīng),通過下載到裝置,完成裝置導(dǎo)出,與裝置一一對應(yīng),通過下載到裝置,完成裝置通信配置(建立虛回路等);通信配置(建立虛回路等);配置文件配置文件配置過程配置過程 調(diào)試前應(yīng)先對裝置進行配

26、置;調(diào)試前應(yīng)先對裝置進行配置; 調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)問題,調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)對應(yīng)對SCDSCD進行修改進行修改,然后生成然后生成CIDCID,對裝,對裝置配置進行升級,確認修改涉及范圍,重新調(diào)試;(置配置進行升級,確認修改涉及范圍,重新調(diào)試;(該該SCDSCD相相當于改設(shè)計當于改設(shè)計/ /圖紙;圖紙;CIDCID下載相當于改線下載相當于改線) 廠家要對廠家要對ICDICD升級,要依據(jù)新的升級,要依據(jù)新的ICDICD重新生成重新生成SCDSCD、CIDCID,對裝置,對裝置進行配置,重新調(diào)試進行配置,重新調(diào)試。 確保確保 SCDSCD及每臺裝置及每臺裝置CIDCID及裝置內(nèi)配置,版本一致及裝置內(nèi)配

27、置,版本一致。 確保對配置文件的需該過程受控?。ㄈ^程管理)確保對配置文件的需該過程受控?。ㄈ^程管理)二次連接物理連接與邏輯連接物理連接與邏輯連接 傳統(tǒng)變電站:傳統(tǒng)變電站:物理連接等于邏輯連接;物理連接等于邏輯連接;CTCT二次繞組和保護裝置由電纜連接,連接正確后,保護裝置可采到電二次繞組和保護裝置由電纜連接,連接正確后,保護裝置可采到電流;流; 智能變電站:智能變電站:物理連接不等于邏輯連接;光纖連接為物理連接;虛端子配置為邏輯物理連接不等于邏輯連接;光纖連接為物理連接;虛端子配置為邏輯連接。連接。CTCT合并單元與保護由光纖連接(物理連接),只有物理連接電流數(shù)據(jù)合并單元與保護由光纖連接(

28、物理連接),只有物理連接電流數(shù)據(jù)還不能發(fā)送到保護裝置;只有再進行虛端子配置(還不能發(fā)送到保護裝置;只有再進行虛端子配置(CIDCID下裝)后(建下裝)后(建立邏輯連接),電流數(shù)據(jù)才能正確發(fā)送到保護裝置。立邏輯連接),電流數(shù)據(jù)才能正確發(fā)送到保護裝置。 傳統(tǒng)變電站二次設(shè)備典型布置智能變電站二次設(shè)備典型布置虛端子概念虛端子虛端子GOOSEGOOSE、SVSV輸入輸出信號為網(wǎng)絡(luò)上傳遞的變量,與傳統(tǒng)屏柜的端輸入輸出信號為網(wǎng)絡(luò)上傳遞的變量,與傳統(tǒng)屏柜的端子存在著對應(yīng)關(guān)系,為了便于形象的理解和應(yīng)用子存在著對應(yīng)關(guān)系,為了便于形象的理解和應(yīng)用GOOSEGOOSE、SVSV信號,信號,將這些信號的邏輯連接點成為虛

29、端子。將這些信號的邏輯連接點成為虛端子。SVSV、GOOSEGOOSE數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸= =過過程層傳輸程層傳輸SV介紹傳輸實時值,每周期傳輸實時值,每周期20ms20ms采采8080點,每秒鐘發(fā)送點,每秒鐘發(fā)送40004000個采樣數(shù)據(jù)幀,通個采樣數(shù)據(jù)幀,通信負載穩(wěn)定(故障與非故障)。信負載穩(wěn)定(故障與非故障)。 一、同步問題一、同步問題合并單元之間的同步(例如母差、變壓器保護)分三種情況:合并單元之間的同步(例如母差、變壓器保護)分三種情況: 1 1)三相之間的同步由合并單元保證;)三相之間的同步由合并單元保證; 2 2)保護直接采樣的同步靠插值同步;)保護直接采樣的同步靠插值同步; 3

30、3)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐娇客綍r鐘。)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐娇客綍r鐘。SV介紹 二、二、SVSV采樣值的品質(zhì)位采樣值的品質(zhì)位同步位:對應(yīng)同步位:對應(yīng)SVSV數(shù)據(jù)集,各通道采樣是否同步數(shù)據(jù)集,各通道采樣是否同步( (例如:合并單元對例如:合并單元對時同步信號中斷時同步信號中斷) );每一通道的有效位:該通道采樣值是否有效(例如:每一通道的有效位:該通道采樣值是否有效(例如:A A相保護電流相保護電流無效)無效)每一通道的檢修位:該設(shè)備是否正在檢修:每一通道的檢修位:該設(shè)備是否正在檢修:三、三、 檢修機制檢修機制 規(guī)程規(guī)定:檢修狀態(tài)通過裝置壓板開入實現(xiàn),當投入時,檢修位規(guī)程規(guī)定:檢修狀態(tài)通過裝置壓板開

31、入實現(xiàn),當投入時,檢修位置置“1 1”,保護接受,保護接受SVSV時應(yīng)對時應(yīng)對SVSV的檢修位與裝置本身的檢修位進行的檢修位與裝置本身的檢修位進行比較,只有檢修位一致時才用于保護邏輯,否則不參加保護邏輯比較,只有檢修位一致時才用于保護邏輯,否則不參加保護邏輯計算。計算。SV介紹四、四、SVSV采樣值采樣值SVSV采樣值為瞬時值,目前采用采樣值為瞬時值,目前采用9-29-2標準傳輸,傳輸為一標準傳輸,傳輸為一次電流、電壓值,沒有變比概念。為適應(yīng)保護定值計算,在保次電流、電壓值,沒有變比概念。為適應(yīng)保護定值計算,在保護裝置虛擬為二次值,認為設(shè)置變比。護裝置虛擬為二次值,認為設(shè)置變比。GOOSE介紹

32、一、傳輸機制一、傳輸機制在穩(wěn)態(tài)情況下,穩(wěn)定的以在穩(wěn)態(tài)情況下,穩(wěn)定的以T0T0時間間隔循環(huán)發(fā)送時間間隔循環(huán)發(fā)送GOOSEGOOSE報文;報文;當產(chǎn)生事件變化時(變位、跳閘),立即發(fā)送事件變化報文,快速重當產(chǎn)生事件變化時(變位、跳閘),立即發(fā)送事件變化報文,快速重傳兩次變化(傳兩次變化(T1T1間隔);然后分別間隔間隔);然后分別間隔T2T2、T3T3再重復(fù)發(fā)送兩遍報文;再重復(fù)發(fā)送兩遍報文;共發(fā)送共發(fā)送5 5遍報文;遍報文;T0=5000msT0=5000ms, T1=2msT1=2ms, T2=4msT2=4ms,T3=8msT3=8ms;GOOSE介紹二、二、GooseGoose斷鏈報警斷鏈報

33、警 GooseGoose用重發(fā)機制來確保數(shù)據(jù)傳輸(保護跳閘)的可靠性,當數(shù)據(jù)通用重發(fā)機制來確保數(shù)據(jù)傳輸(保護跳閘)的可靠性,當數(shù)據(jù)通信中斷或其它原因信中斷或其它原因GooseGoose信息沒有按時(信息沒有按時(T0T0)到達,延時超過)到達,延時超過Time Time Allowed to LiveAllowed to Live設(shè)置值時,裝置應(yīng)發(fā)設(shè)置值時,裝置應(yīng)發(fā)GOOSEGOOSE通信報警。通信報警。 對于對于GOOSEGOOSE跳閘等重要狀態(tài)量的傳遞,應(yīng)重視斷鏈報警。跳閘等重要狀態(tài)量的傳遞,應(yīng)重視斷鏈報警。三、三、GooseGoose檢修機制檢修機制同同SVSV檢修機制檢修機制四、四、G

34、ooseGoose數(shù)據(jù)特點數(shù)據(jù)特點平時數(shù)據(jù)量小,當系統(tǒng)故障產(chǎn)生大量變位,保護動作時,通信數(shù)據(jù)平時數(shù)據(jù)量小,當系統(tǒng)故障產(chǎn)生大量變位,保護動作時,通信數(shù)據(jù)增多(重傳)增多(重傳)調(diào)試說明系統(tǒng)聯(lián)調(diào)應(yīng)具備條件系統(tǒng)聯(lián)調(diào)應(yīng)具備條件 設(shè)計單位設(shè)計單位(1) (1) 智能變電站施工圖設(shè)計提交的設(shè)計結(jié)果應(yīng)包括全站智能變電站施工圖設(shè)計提交的設(shè)計結(jié)果應(yīng)包括全站SCDSCD配置、配置、GOOSEGOOSE關(guān)系表、虛端子圖、等配置信息資料,其中可視化設(shè)計結(jié)果應(yīng)具有可讀關(guān)系表、虛端子圖、等配置信息資料,其中可視化設(shè)計結(jié)果應(yīng)具有可讀性,方便調(diào)試。性,方便調(diào)試。(2) (2) 設(shè)計單位應(yīng)提交網(wǎng)絡(luò)通訊配置資料。包括設(shè)計單位應(yīng)提

35、交網(wǎng)絡(luò)通訊配置資料。包括VlanVlan劃分、劃分、IPIP地址分配、地址分配、MACMAC地址分配等。地址分配等。 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)單位系統(tǒng)聯(lián)調(diào)單位(1) (1) 全站全站SCDSCD配置文件已通過有效性測試,確認正確可用。配置文件已通過有效性測試,確認正確可用。(2) (2) 根據(jù)根據(jù)SCDSCD及其它設(shè)計資料編寫完系統(tǒng)聯(lián)調(diào)大綱、驗收方案,并通過審及其它設(shè)計資料編寫完系統(tǒng)聯(lián)調(diào)大綱、驗收方案,并通過審批。批。(3) (3) 根據(jù)工程設(shè)計,已搭建好系統(tǒng)測試平臺,網(wǎng)絡(luò)配置和通訊布線已經(jīng)根據(jù)工程設(shè)計,已搭建好系統(tǒng)測試平臺,網(wǎng)絡(luò)配置和通訊布線已經(jīng)測試。測試。調(diào)試說明光纖測試(裝置間的物理連接)光纖測試(裝置

36、間的物理連接)相當于傳統(tǒng)變電站的電纜測試,對光纖的衰耗進行測試,相當于傳統(tǒng)變電站的電纜測試,對光纖的衰耗進行測試,在光纖的一頭連接光源,另一頭用光功率計進行測量,測量值在光纖的一頭連接光源,另一頭用光功率計進行測量,測量值與光源功率差值為光纖的衰耗。與光源功率差值為光纖的衰耗。必要性:站內(nèi)光纖熔接基本都為現(xiàn)場完成,操作環(huán)境差,必要性:站內(nèi)光纖熔接基本都為現(xiàn)場完成,操作環(huán)境差,熔接量大;光纖傳輸電流、電壓量和保護跳閘信號,光纖重要熔接量大;光纖傳輸電流、電壓量和保護跳閘信號,光纖重要程度等同于常規(guī)變電站的保護回路。程度等同于常規(guī)變電站的保護回路。注意問題:光纖分單模和多模兩種類型;變電站內(nèi)用多為

37、注意問題:光纖分單模和多模兩種類型;變電站內(nèi)用多為多模光纖;光功率發(fā)生器分單模和多模;而光功率計不分;測多模光纖;光功率發(fā)生器分單模和多模;而光功率計不分;測試多模光纖時用單模光功率發(fā)生器。試多模光纖時用單模光功率發(fā)生器。調(diào)試說明(1 1)電子式互感器(包括合并單元)輸出采樣數(shù)據(jù)的延時約)電子式互感器(包括合并單元)輸出采樣數(shù)據(jù)的延時約0 0 2ms2ms;(2 2)保護為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)延時通常會留出一定的裕度;)保護為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)延時通常會留出一定的裕度;(3 3)保護跳閘)保護跳閘GOOSEGOOSE報文通過網(wǎng)絡(luò)傳送的延時;報文通過網(wǎng)絡(luò)傳送的延時;(4 4)保護裝置網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)處理時間;)保護裝置網(wǎng)

38、絡(luò)接口數(shù)據(jù)處理時間;(5 5)因合并單元輸出采樣率和保護算法采樣率不一致,保護要重新進行)因合并單元輸出采樣率和保護算法采樣率不一致,保護要重新進行插值計算,以求得所需采樣值,增加了保護的處理時間。插值計算,以求得所需采樣值,增加了保護的處理時間。數(shù)字化保護出口動作時間慢于傳統(tǒng)保護,主要原因分析如下:數(shù)字化保護出口動作時間慢于傳統(tǒng)保護,主要原因分析如下:保護裝置動作性能保護裝置動作性能調(diào)試說明檢修策略測試檢修策略測試 通過繼電保護測試儀向被測裝置發(fā)送通過繼電保護測試儀向被測裝置發(fā)送GOOSEGOOSE或或SVSV報文,通過便攜報文報文,通過便攜報文分析裝置接受被測裝置發(fā)出的報文分析裝置接受被測

39、裝置發(fā)出的報文, ,被測裝置的檢修策略應(yīng)滿足以下要求被測裝置的檢修策略應(yīng)滿足以下要求: : (1) (1) 投入檢修壓板后,裝置發(fā)出的各類網(wǎng)絡(luò)傳輸報文(投入檢修壓板后,裝置發(fā)出的各類網(wǎng)絡(luò)傳輸報文(GOOSEGOOSE、SVSV等報文)等報文)的檢修狀態(tài)位應(yīng)置為有效。的檢修狀態(tài)位應(yīng)置為有效。(2) (2) 投入檢修壓板后,裝置應(yīng)上送站控層檢修壓板狀態(tài)。投入檢修壓板后,裝置應(yīng)上送站控層檢修壓板狀態(tài)。(3) (3) 被測裝置的檢修壓板狀態(tài)要與接收的網(wǎng)絡(luò)被測裝置的檢修壓板狀態(tài)要與接收的網(wǎng)絡(luò)GOOSEGOOSE報文中的檢修位進行比報文中的檢修位進行比較,當兩者檢修位一致時才將接收的數(shù)據(jù)用于保護邏輯,否則

40、不應(yīng)參加保護較,當兩者檢修位一致時才將接收的數(shù)據(jù)用于保護邏輯,否則不應(yīng)參加保護邏輯的計算。對于檢修位不一致,裝置應(yīng)發(fā)出邏輯的計算。對于檢修位不一致,裝置應(yīng)發(fā)出“檢修位不一致報警檢修位不一致報警”。(4(4)被測裝置的檢修壓板狀態(tài)要與接受網(wǎng)絡(luò)的)被測裝置的檢修壓板狀態(tài)要與接受網(wǎng)絡(luò)的SVSV報文中的檢修位進行比較報文中的檢修位進行比較, ,當兩者檢修位一致時才將接收的電流、電壓量用于保護邏輯,否則不應(yīng)參加當兩者檢修位一致時才將接收的電流、電壓量用于保護邏輯,否則不應(yīng)參加保護邏輯的計算,對于檢修位不一致,接收端裝置應(yīng)計算和顯示其幅值,裝保護邏輯的計算,對于檢修位不一致,接收端裝置應(yīng)計算和顯示其幅值,

41、裝置應(yīng)發(fā)出置應(yīng)發(fā)出“檢修位不一致報警檢修位不一致報警”。調(diào)試說明SVSV采樣檢測采樣檢測(1) (1) 按照按照SCDSCD配置文件,用數(shù)字繼電保護校驗儀向裝置發(fā)送配置文件,用數(shù)字繼電保護校驗儀向裝置發(fā)送SVSV報報文,裝置應(yīng)正確接收報文,并且正確顯示采樣值。文,裝置應(yīng)正確接收報文,并且正確顯示采樣值。(變比驗證);(變比驗證);(2) (2) 通過繼電保護測試儀分別模擬通過繼電保護測試儀分別模擬SVSV采樣異常(采樣異常(SVSV丟幀、丟幀、SVSV亂亂序及序及SVSV無效),被測裝置應(yīng)能發(fā)出告警,同時裝置應(yīng)瞬時閉鎖相應(yīng)功能。無效),被測裝置應(yīng)能發(fā)出告警,同時裝置應(yīng)瞬時閉鎖相應(yīng)功能。調(diào)試說明

42、全站全站SVSV驗證驗證(1 1)SVSV采樣連接關(guān)系驗證采樣連接關(guān)系驗證在進行一次外施電流、電壓在進行一次外施電流、電壓, ,對全站的對全站的SVSV連接關(guān)系進行檢查。根據(jù)連接關(guān)系進行檢查。根據(jù)SCDSCD配配置,各裝置應(yīng)能正確接收合并單元發(fā)出的置,各裝置應(yīng)能正確接收合并單元發(fā)出的SVSV報文,各裝置上的電流、電報文,各裝置上的電流、電壓交流量的幅值、角度、相序及頻率應(yīng)顯示正常且穩(wěn)定。壓交流量的幅值、角度、相序及頻率應(yīng)顯示正常且穩(wěn)定。(2 2)保護方向檢測保護方向檢測在通流試驗時,通過改變一次運行方式,對全站的母線差動保護,變壓在通流試驗時,通過改變一次運行方式,對全站的母線差動保護,變壓器

43、差動保護的電流極性和間隔間采樣的同步器差動保護的電流極性和間隔間采樣的同步(核相)(核相)性進行驗證。性進行驗證。(3 3)保護傳動試驗保護傳動試驗在通流通壓試驗時,宜通過改變保護定值的方法使保護動作,進行傳動在通流通壓試驗時,宜通過改變保護定值的方法使保護動作,進行傳動試驗。試驗。(4 4)穩(wěn)定性測試穩(wěn)定性測試2424小時連續(xù)運行中間,裝置應(yīng)該無小時連續(xù)運行中間,裝置應(yīng)該無SVSV相關(guān)告警,網(wǎng)絡(luò)分析裝置應(yīng)無相應(yīng)相關(guān)告警,網(wǎng)絡(luò)分析裝置應(yīng)無相應(yīng)SVSV告警。告警。調(diào)試說明GOOSEGOOSE功能測試功能測試(1)GOOSE(1)GOOSE接收功能測試接收功能測試按照按照SCDSCD配置文件,通過

44、繼電保護測試儀向被測裝置發(fā)送配置文件,通過繼電保護測試儀向被測裝置發(fā)送GOOSEGOOSE報文,裝置能正確接收,相應(yīng)的開入量指示正確,事項記錄正確。報文,裝置能正確接收,相應(yīng)的開入量指示正確,事項記錄正確。(2)(2)檢查檢查GOOSEGOOSE發(fā)送策略發(fā)送策略利用報文分析裝置對被測裝置發(fā)送的利用報文分析裝置對被測裝置發(fā)送的GOOSEGOOSE報文進行自動解析。報文進行自動解析。無狀態(tài)變位時,無狀態(tài)變位時,GOOSEGOOSE報文應(yīng)按照配置文件中的報文應(yīng)按照配置文件中的MaxtimeMaxtime時間間隔主動發(fā)時間間隔主動發(fā)送報文送報文; ;有狀態(tài)變位時,有狀態(tài)變位時,GOOSEGOOSE報文

45、應(yīng)立即發(fā)送,并按后四幀報文一倍、報文應(yīng)立即發(fā)送,并按后四幀報文一倍、一倍、兩倍、四倍一倍、兩倍、四倍MintimeMintime時間間隔主動發(fā)送。時間間隔主動發(fā)送。(3)GOOSE(3)GOOSE斷鏈告警斷鏈告警利用繼電保護測試儀向被測裝置發(fā)送利用繼電保護測試儀向被測裝置發(fā)送GOOSEGOOSE報文,修改發(fā)送間隔,報文,修改發(fā)送間隔,當發(fā)送間隔大于告警延時設(shè)置值時,被測裝置應(yīng)發(fā)當發(fā)送間隔大于告警延時設(shè)置值時,被測裝置應(yīng)發(fā)OOSEOOSE中斷告警。中斷告警。調(diào)試說明全站全站GOOSEGOOSE驗證驗證(1 1)GOOSEGOOSE連接關(guān)系驗證連接關(guān)系驗證根據(jù)虛端子表逐一進行全站的根據(jù)虛端子表逐一

46、進行全站的GOOSE GOOSE 連接檢查。在發(fā)送端裝置上模擬相連接檢查。在發(fā)送端裝置上模擬相應(yīng)狀態(tài)變位,在接受端裝置上檢查應(yīng)狀態(tài)變位,在接受端裝置上檢查GOOSEGOOSE是否能正確接收。對于是否能正確接收。對于GOOSEGOOSE跳跳閘的測試應(yīng)帶開關(guān)進行測試。閘的測試應(yīng)帶開關(guān)進行測試。(2 2)裝置檢修狀態(tài)下的邏輯測試裝置檢修狀態(tài)下的邏輯測試GOOSEGOOSE連接兩端設(shè)備都在運行狀態(tài),連接兩端設(shè)備都在運行狀態(tài),GOOSEGOOSE狀態(tài)信息能正常參與邏輯狀態(tài)信息能正常參與邏輯( (開開關(guān)跳閘或保護閉鎖邏輯關(guān)跳閘或保護閉鎖邏輯) ),兩側(cè)裝置有任一個在檢修狀態(tài),兩側(cè)裝置有任一個在檢修狀態(tài),G

47、OOSEGOOSE狀態(tài)量狀態(tài)量將不參與邏輯運算。將不參與邏輯運算。(3 3)穩(wěn)定性測試穩(wěn)定性測試2424小時連續(xù)運行中間,裝置應(yīng)該無小時連續(xù)運行中間,裝置應(yīng)該無GOOSEGOOSE斷鏈告警或其它相關(guān)斷鏈告警或其它相關(guān)GOOSEGOOSE告警,告警,網(wǎng)絡(luò)分析裝置應(yīng)無相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)分析裝置應(yīng)無相應(yīng)GOOSEGOOSE告警。告警。相關(guān)標準IECIEC標準標準IEC61850IEC61850變電站網(wǎng)絡(luò)與通信協(xié)議變電站網(wǎng)絡(luò)與通信協(xié)議(DL/T 860(DL/T 860變電站通信網(wǎng)絡(luò)變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)和系統(tǒng)) )IEC60044-7IEC60044-7互感器:電子式電壓互感器互感器:電子式電壓互感器IEC60

48、044-8IEC60044-8互感器:電子式電流互感器互感器:電子式電流互感器國網(wǎng)標準國網(wǎng)標準智能變電站技術(shù)導(dǎo)則智能變電站技術(shù)導(dǎo)則智能變電站繼電保護技術(shù)規(guī)范智能變電站繼電保護技術(shù)規(guī)范智能變電站設(shè)計規(guī)范智能變電站設(shè)計規(guī)范變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范IEC標準IEC61850IEC61850變電站網(wǎng)絡(luò)與通信協(xié)議變電站網(wǎng)絡(luò)與通信協(xié)議 IEC61850-1 IEC61850-1 第第1 1部分:概論部分:概論 IEC61850-2 IEC61850-2 第第2 2部分:術(shù)語部分:術(shù)語 IEC61850-3 IEC61850-3 第第3 3部分:總體要求部分:總體要求 IEC6185

49、0-4 IEC61850-4 第第4 4部分:系統(tǒng)和項目管理部分:系統(tǒng)和項目管理 IEC61850-5 IEC61850-5 第第5 5部分:功能和設(shè)備模型的通信要求部分:功能和設(shè)備模型的通信要求 IEC61850-6 IEC61850-6 第第6 6部分:與變電站有關(guān)的部分:與變電站有關(guān)的IEDIED的通信配置描述語言的通信配置描述語言 IEC61850-7-1IEC61850-7-1第第7-17-1部分:變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)原理和模部分:變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)原理和模型型 IEC61850-7-2IEC61850-7-2第第7-27-2部分:變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)抽

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