湖南智能電氣-變電站綜合自動化系統(tǒng)技術(shù)交流課件

1、變電站綜合自動化系統(tǒng)變電站綜合自動化系統(tǒng)簡介簡介特變電工湖南智能電氣有限公司陳林興日期：2022-1-31大大 綱綱綜合自動化系統(tǒng)概述綜合自動化系統(tǒng)工程實(shí)施綜合自動化系統(tǒng)功能介紹通訊規(guī)約簡介61850應(yīng)用簡介綜合自動化系統(tǒng)發(fā)展趨勢系統(tǒng)分類系統(tǒng)概述按場合分類l系統(tǒng)內(nèi)變電站l光伏電站（集中式/分布式）、風(fēng)電場l火力發(fā)電廠l企業(yè)配電站（石油、礦業(yè)、化工、鋼廠、港口和其它工業(yè)用戶等）按智能化程度分類l常規(guī)變電站l智能變電站按電壓等級分類l110kV及以下變電站l220kV及以上變電站系統(tǒng)概述常規(guī)變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)概述智能變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)概述 常規(guī)變電站與智能變電站比較常規(guī)變電

2、站智能變電站綜合自動化系統(tǒng)的組成部分系統(tǒng)概述站控層設(shè)備間隔層設(shè)備過程層設(shè)備綜合自動化系統(tǒng)的組成部分系統(tǒng)概述站控層設(shè)備l后臺監(jiān)控系統(tǒng)（數(shù)據(jù)服務(wù)器、服務(wù)器、操作客戶機(jī)、五防客戶機(jī)/五防主機(jī)、圖形網(wǎng)關(guān)機(jī)）l通訊管理機(jī)（總控單元/遠(yuǎn)動工作站、前置機(jī)、規(guī)約轉(zhuǎn)換器）l站控層交換機(jī)l校時設(shè)備、硬件防火墻、安全網(wǎng)關(guān)、安全隔離裝置等綜合自動化系統(tǒng)的組成部分系統(tǒng)概述間隔層智能二次設(shè)備（IED）l保護(hù)、測控裝置：110kV線路光纖縱差保護(hù)裝置/110kV線路距離保護(hù)裝置、變壓器保護(hù)測控裝置（差動、后備、本體、綜合）、饋線保護(hù)測控裝置、母聯(lián)/分段保護(hù)測控裝置、電容器保護(hù)測控裝置、備自投裝置、站用變保護(hù)測控裝置、電動機(jī)

3、保護(hù)測控裝置、電抗器保護(hù)測控裝置、測控裝置（線路、變壓器、母線、箱變）等；l操作裝置：斷路器操作、電壓并列、電壓切換等；l其它二次設(shè)備：電源管理系統(tǒng)（直流、交流）、在線監(jiān)測裝置（變壓器、斷路器、避雷器等）、安全防護(hù)系統(tǒng)（消防報(bào)警裝置、門禁安防監(jiān)控等）、環(huán)境監(jiān)測裝置（SF6監(jiān)測、溫度、濕度監(jiān)測等）、小電流接地選線裝置、微機(jī)消弧/消諧裝置、逆變器控制裝置、太陽能電池板控制系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)監(jiān)控裝置等。綜合自動化系統(tǒng)的組成部分系統(tǒng)概述過程層設(shè)備l常規(guī)變電站：傳統(tǒng)PT（電壓互感器）、CT（電流互感器）等；l智能變電站：ECT（電子式電流互感器）、EVT（電子式電壓互感器）、OCT（光電電流互感器）、OVT（光

4、電電壓互感器）、合并單元（MU）、智能終端等。工程設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工程實(shí)施根據(jù)一次主接線確定全站總體規(guī)模，同時根據(jù)相關(guān)技術(shù)協(xié)議確定二次總體需求，然后完成站控層系統(tǒng)產(chǎn)品和間隔層二次設(shè)備的數(shù)量、型號配置；與設(shè)計(jì)院及業(yè)主溝通確定具體需求，然后完成二次系統(tǒng)及設(shè)備的屏柜圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，即白圖設(shè)計(jì)；廠內(nèi)根據(jù)白圖完成屏柜組裝生產(chǎn)、初檢及出廠檢驗(yàn)。工程廠內(nèi)聯(lián)調(diào)工程實(shí)施對于部分重點(diǎn)工程，用戶可能要求發(fā)貨前進(jìn)行廠內(nèi)聯(lián)調(diào)，需按現(xiàn)場實(shí)際組網(wǎng)架構(gòu)進(jìn)行綜自系統(tǒng)聯(lián)調(diào)；廠內(nèi)聯(lián)調(diào)有助于及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題，及早提取用戶的一些功能需求并開展實(shí)現(xiàn)，聯(lián)調(diào)配置的數(shù)據(jù)庫可直接供現(xiàn)場沿用；經(jīng)過出廠聯(lián)調(diào)驗(yàn)收的綜自系統(tǒng)，現(xiàn)場安裝調(diào)試時，可加快進(jìn)度，提高質(zhì)量。

5、現(xiàn)場安裝調(diào)試工程實(shí)施確定網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)確定裝置數(shù)量及通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫配置通訊布線站內(nèi)信號調(diào)試監(jiān)控功能調(diào)試調(diào)度信號調(diào)試驗(yàn)收投運(yùn)保護(hù)測控功能調(diào)試現(xiàn)場安裝調(diào)試工程實(shí)施確定網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：主要確定變電站站控層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，單網(wǎng)/雙網(wǎng)，星形接線/總線型等，單服務(wù)器/雙服務(wù)器，遠(yuǎn)動機(jī)是單機(jī)還是主備機(jī)，前置機(jī)/規(guī)約轉(zhuǎn)換器的數(shù)量及布置，主要二次設(shè)備采用何種通訊協(xié)議，例如網(wǎng)絡(luò)103、61850等；確定裝置數(shù)量及通訊方式：確定哪些裝置是兩層結(jié)構(gòu)通訊，哪些是三層結(jié)構(gòu)通訊，分別采用什么通訊協(xié)議?，F(xiàn)場安裝調(diào)試數(shù)據(jù)庫建模工程實(shí)施確定二次設(shè)備的通信點(diǎn)表將模型文件導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫二次設(shè)備及其參數(shù)配置間隔、一次設(shè)備及信號配置通訊管理機(jī)參數(shù)配置圖

6、形組態(tài)建模高級功能配置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)配置資料歸檔現(xiàn)場安裝調(diào)試工程實(shí)施通訊布線：當(dāng)完成數(shù)據(jù)庫配置后，需根據(jù)數(shù)據(jù)庫中裝置的通訊參數(shù)，完成站內(nèi)所有需通訊的裝置的通訊參數(shù)設(shè)置（例如IP地址等）；同時，完成通訊線的布線和連接（例如網(wǎng)線的布置、其他通訊線的連接布置等）；保護(hù)測控功能調(diào)試：配合施工方完成全站保護(hù)、測控裝置的邏輯功能、跳閘出口、告警出口調(diào)試；站內(nèi)信號調(diào)試：前面各項(xiàng)工作做完后，開始進(jìn)行站內(nèi)裝置通訊試驗(yàn)，并進(jìn)行全站的遙測、遙信、遙脈、遙控等信號調(diào)試。現(xiàn)場安裝調(diào)試工程實(shí)施調(diào)度信號調(diào)試：配合供電局調(diào)度方完成調(diào)度所需信號的逐點(diǎn)調(diào)試，確保每一個上送給調(diào)度的信號正確無誤。總體驗(yàn)收：站內(nèi)各功能、調(diào)度信號均調(diào)試完畢后

7、，接受用戶業(yè)主的總體驗(yàn)收。送電投運(yùn)：驗(yàn)收通過后，按計(jì)劃日期配合保障順利投運(yùn)。后續(xù)維護(hù)：監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中如果出現(xiàn)異常情況時，需進(jìn)行指導(dǎo)維護(hù)或派人現(xiàn)場維護(hù)。監(jiān)控系統(tǒng)功能簡介監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器監(jiān)控主機(jī)操作員站工程師站五防主機(jī)遠(yuǎn)動機(jī)規(guī)約轉(zhuǎn)換器保信子站監(jiān)控系統(tǒng)功能簡介支撐平臺系統(tǒng)支撐平臺系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫組態(tài)配置數(shù)據(jù)庫組態(tài)配置( (信號配置、高級功能配置信號配置、高級功能配置) )通訊機(jī)組態(tài)配置通訊機(jī)組態(tài)配置圖形組態(tài)配置圖形組態(tài)配置報(bào)表配置報(bào)表配置對外通訊接口（對外通訊接口（103103、104104、6185061850等）等）監(jiān)控系統(tǒng)功能簡介基本功能基本功能站內(nèi)裝置通訊（站內(nèi)裝置通

8、訊（103103、6185061850、非直連裝置等）、非直連裝置等）數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視（遙測、遙信、遙脈等）數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視（遙測、遙信、遙脈等）事件管理事件管理(COS(COS、SOESOE、保護(hù)動作、系統(tǒng)自檢等、保護(hù)動作、系統(tǒng)自檢等) )命令管理（設(shè)備遙控、主變檔位遙調(diào)等）命令管理（設(shè)備遙控、主變檔位遙調(diào)等）歷史數(shù)據(jù)處理歷史數(shù)據(jù)處理( (數(shù)據(jù)存儲、查詢數(shù)據(jù)存儲、查詢) )實(shí)時曲線、歷史曲線實(shí)時曲線、歷史曲線監(jiān)控系統(tǒng)功能簡介基本功能基本功能二次設(shè)備管理（通訊狀態(tài)監(jiān)視、定值管理等）二次設(shè)備管理（通訊狀態(tài)監(jiān)視、定值管理等）后臺計(jì)算量（遙測計(jì)算、遙信計(jì)算等）后臺計(jì)算量（遙測計(jì)算、遙信計(jì)算等）信號分類信

9、號分類( (信號等級分類、信號類型分類信號等級分類、信號類型分類) )事故追憶事故追憶報(bào)表功能報(bào)表功能人機(jī)界面接口人機(jī)界面接口防誤閉鎖防誤閉鎖操作（獨(dú)立五防）操作（獨(dú)立五防）監(jiān)控系統(tǒng)功能簡介高級功能高級功能一體化五防一體化五防( (離線式、在線式、集控五防離線式、在線式、集控五防) )程序化控制程序化控制智能操作票智能操作票后臺后臺VQCVQC后臺后臺CVTCVT后臺小電流接地選線后臺小電流接地選線監(jiān)控系統(tǒng)功能簡介高級功能高級功能雙源數(shù)據(jù)優(yōu)化雙源數(shù)據(jù)優(yōu)化( (雙測控雙測控/ /單測控雙智能終端等單測控雙智能終端等) )故障錄波自動調(diào)取、故障簡報(bào)自動生成故障錄波自動調(diào)取、故障簡報(bào)自動生成智能告警

10、智能告警視頻聯(lián)動視頻聯(lián)動遠(yuǎn)程瀏覽遠(yuǎn)程瀏覽告警直傳告警直傳監(jiān)控系統(tǒng)功能簡介通訊規(guī)約簡介測控規(guī)約（對下與二次設(shè)備通訊）CAN規(guī)約（CAN總線）、103、104、61850、CDT、串口MODBUS規(guī)約、以太網(wǎng)口MODBUS規(guī)約等；國內(nèi)外不同廠家的各種電度表規(guī)約、交流屏規(guī)約、直流屏規(guī)約、微機(jī)消弧/消諧規(guī)約、小電流規(guī)約、GPS裝置規(guī)約等；最常用的規(guī)約為103、61850、CDT、MODBUS等；通訊管理機(jī)的規(guī)約庫應(yīng)可根據(jù)實(shí)際需要擴(kuò)展。通訊規(guī)約簡介監(jiān)控規(guī)約（對上與各級調(diào)度監(jiān)控通訊）101、102、103（主要用于保信）、104、61850（主要用于保信）、CDT、DISA、XT9702、DNP、MODB

11、US規(guī)約等；最常用的為101、104、CDT、DISA等，對于保信，主要為103（國網(wǎng)103、南網(wǎng)103、華中103、華北103等），目前國網(wǎng)浙江、安徽地區(qū)保信已試點(diǎn)61850規(guī)約。61850應(yīng)用簡介61850應(yīng)用簡介IEC 61850系列標(biāo)準(zhǔn)的全稱是 變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng) (Communication Networks and Systems in Substations)，它規(guī)范了變電站內(nèi)智能電子設(shè)備（IED）之間的通信行為和相關(guān)的系統(tǒng)要求；IEC 61850系列標(biāo)準(zhǔn)是由國際電工委員會第57技術(shù)委員會(IEC TC57)從1995年開始制訂的,目前IEC61850共14個部份已經(jīng)全部通過為

12、國際標(biāo)準(zhǔn)。我國的標(biāo)準(zhǔn)化委員會對61850系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了同步的跟蹤和翻譯工作，對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)為DL/Z 860系列標(biāo)準(zhǔn)。概述61850應(yīng)用簡介61850-1：介紹和概述：介紹和概述 61850-2：術(shù)語：術(shù)語61850-3：總體要求：總體要求61850-4：系統(tǒng)和項(xiàng)目管理：系統(tǒng)和項(xiàng)目管理61850-5：功能的通信要求：功能的通信要求和設(shè)備模型和設(shè)備模型61850-6：變電站自動化系：變電站自動化系統(tǒng)配置描述語言統(tǒng)配置描述語言61850-7-1：變電站和饋線：變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu) - 原理和原理和模型模型61850-7-2：變電站和饋線：變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)設(shè)備的

13、基本通信結(jié)構(gòu) - 抽象通抽象通信服務(wù)接口信服務(wù)接口61850-7-3：變電站和饋線：變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu) - 公共數(shù)公共數(shù)據(jù)類據(jù)類61850-7-4：變電站和饋線：變電站和饋線設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu)設(shè)備的基本通信結(jié)構(gòu) - 兼容的兼容的邏輯節(jié)點(diǎn)類和數(shù)據(jù)類邏輯節(jié)點(diǎn)類和數(shù)據(jù)類 61850-8-1:特定通信服務(wù)映特定通信服務(wù)映射射(SCSM)61850-9-1:特定通信服務(wù)特定通信服務(wù)映射映射(SCSM) 串行單方向串行單方向多點(diǎn)共線點(diǎn)對點(diǎn)鏈接的模擬采多點(diǎn)共線點(diǎn)對點(diǎn)鏈接的模擬采樣值樣值 61850-9-2:特定通信服務(wù)映特定通信服務(wù)映射射-ISO8802-3之上的模擬之上的模擬

14、量采樣值量采樣值61850-10:一致性測試一致性測試系列標(biāo)準(zhǔn)61850應(yīng)用簡介站控層：mms報(bào)文，mms（Manufacturing Message Specification 制造報(bào)文規(guī)范（ISO 9506），用于間隔層裝置與站控層后臺監(jiān)控系統(tǒng)、通訊管理機(jī)等通訊；間隔層、過程層：GOOSE（Generic Object Oriented Substation Events 通用面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录?，用于傳輸開入、開出信息；SMV（Sampled Measured Value 采樣測量值），用于傳輸測量量信息。61850報(bào)文61850應(yīng)用簡介61850報(bào)文61850應(yīng)用簡介61850發(fā)展趨勢國內(nèi)所實(shí)施的61850為第一版標(biāo)準(zhǔn)，最新的IEC61850第2版已經(jīng)發(fā)布，我國的標(biāo)準(zhǔn)化委員會暫未進(jìn)行翻譯工作；第二版名稱已由CommunicationNetworks and Systems in Substations(變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng))”變?yōu)椤癈ommunication Networks and Systems for Power Utility Automat