數(shù)字化變電站介紹

1、1數(shù)字化變電站的建設(shè)數(shù)字化變電站的建設(shè)南京南瑞繼保電氣有限公司南京南瑞繼保電氣有限公司2數(shù)字化變電站概念數(shù)字化變電站概念 電力系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，變電站自動(dòng)化技術(shù)電力系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，變電站自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)走過了十幾年的歷程。已經(jīng)走過了十幾年的歷程。 近年來，隨著電力系統(tǒng)對電力設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)近年來，隨著電力系統(tǒng)對電力設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的要求不斷提高，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技絡(luò)化的要求不斷提高，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，基于術(shù)的不斷發(fā)展，基于智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備的一二次設(shè)備次設(shè)備的一二次設(shè)備的融合已成為變電站未來發(fā)的融合已成為變電站未來發(fā)展的大趨勢展的大

2、趨勢, , 涵蓋涵蓋站控層、間隔層和過程層站控層、間隔層和過程層領(lǐng)域領(lǐng)域的全新變電站自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)的全新變電站自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)-IEC61850-IEC61850的出現(xiàn)，都的出現(xiàn)，都促使促使“數(shù)字化變電站數(shù)字化變電站”逐漸走進(jìn)了人們的視野。逐漸走進(jìn)了人們的視野。3數(shù)字化變電站概念數(shù)字化變電站概念 數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，建立在設(shè)備分層構(gòu)建，建立在IEC61850IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。操作的現(xiàn)代化變電站。

3、 智能化一次設(shè)備智能化一次設(shè)備: :電子式互感器、智能化開關(guān)等電子式互感器、智能化開關(guān)等 過程層、間隔層、站控層過程層、間隔層、站控層4與傳統(tǒng)變電站的比較與傳統(tǒng)變電站的比較5數(shù)字化變電站數(shù)字化變電站 電子式互感器的實(shí)現(xiàn)電子式互感器的實(shí)現(xiàn) 智能化開關(guān)的實(shí)現(xiàn)智能化開關(guān)的實(shí)現(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備及IEC61850IEC61850的應(yīng)用的應(yīng)用 數(shù)字化變電站建設(shè)中需要考慮問題數(shù)字化變電站建設(shè)中需要考慮問題6電子式互感器的定義電子式互感器的定義IEC60044-7/8IEC60044-7/8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(gè)或多個(gè)電流一種裝置，由連接到傳

4、輸系統(tǒng)和二次轉(zhuǎn)換器的一個(gè)或多個(gè)電流或電壓傳感器組成，用以傳輸正比于被測量的量，供給測量儀或電壓傳感器組成，用以傳輸正比于被測量的量，供給測量儀器、儀表和繼電保護(hù)或控制裝置。在器、儀表和繼電保護(hù)或控制裝置。在數(shù)字接口數(shù)字接口的情況下，一組的情況下，一組電子式互感器共用一臺合并單元完成此功能。電子式互感器共用一臺合并單元完成此功能。電子式電流互感器（電子式電流互感器（ECTECT）一種電子式互感器，在正常使用條件下，其二次轉(zhuǎn)換器的輸出一種電子式互感器，在正常使用條件下，其二次轉(zhuǎn)換器的輸出實(shí)質(zhì)上正比于一次電流，且相位偏差在聯(lián)結(jié)方向正確時(shí)為已知實(shí)質(zhì)上正比于一次電流，且相位偏差在聯(lián)結(jié)方向正確時(shí)為已知相位

5、角相位角 電子式電壓互感器電子式電壓互感器(EVT)(EVT)一種電子式互感器，在正常使用條件下，其二次電壓實(shí)質(zhì)上正一種電子式互感器，在正常使用條件下，其二次電壓實(shí)質(zhì)上正比于一次電壓，且相位差在聯(lián)結(jié)方向正確時(shí)接近于零。比于一次電壓，且相位差在聯(lián)結(jié)方向正確時(shí)接近于零。 7(1)(1)高低壓完全隔離，絕緣簡單，安全性高；沒有因漏油而潛在的易燃、高低壓完全隔離，絕緣簡單，安全性高；沒有因漏油而潛在的易燃、易爆等危險(xiǎn)。易爆等危險(xiǎn)。(2)(2)不存在磁飽和、鐵磁諧振等問題。不存在磁飽和、鐵磁諧振等問題。(3)(3)頻率響應(yīng)寬，動(dòng)態(tài)范圍大，精度高，可同時(shí)滿足測量和繼電保護(hù)的頻率響應(yīng)寬，動(dòng)態(tài)范圍大，精度高，

6、可同時(shí)滿足測量和繼電保護(hù)的需要。需要。 (4)(4)體積小，重量輕，節(jié)約占地面積；無污染，無噪聲，具有優(yōu)越的環(huán)體積小，重量輕，節(jié)約占地面積；無污染，無噪聲，具有優(yōu)越的環(huán)保性能。保性能。(5)CT(5)CT二次輸出可以開路。二次輸出可以開路。PTPT二次輸出可以短路。二次輸出可以短路。(6)(6)數(shù)字信號分享更為容易，帶負(fù)載能力強(qiáng)。數(shù)字信號分享更為容易，帶負(fù)載能力強(qiáng)。(7)(7)成本與電壓等級的關(guān)系不大。因此電壓等級越高，經(jīng)濟(jì)性越明顯。成本與電壓等級的關(guān)系不大。因此電壓等級越高，經(jīng)濟(jì)性越明顯。(8)(8)方便地實(shí)現(xiàn)電壓電流組合式。方便地實(shí)現(xiàn)電壓電流組合式。(9)(9)適應(yīng)電力系統(tǒng)數(shù)字化、智能化和

7、網(wǎng)絡(luò)化的需要。適應(yīng)電力系統(tǒng)數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的需要。 電子式互感器的主要優(yōu)勢電子式互感器的主要優(yōu)勢8電子式互感器的構(gòu)成電子式互感器的構(gòu)成 電子式互感器通常由電子式互感器通常由傳感模塊傳感模塊和和合并單元合并單元兩部分構(gòu)成，傳感模塊又稱遠(yuǎn)端模塊兩部分構(gòu)成，傳感模塊又稱遠(yuǎn)端模塊, ,安裝在安裝在高壓一次側(cè)，負(fù)責(zé)采集、調(diào)理一次側(cè)電壓電流高壓一次側(cè)，負(fù)責(zé)采集、調(diào)理一次側(cè)電壓電流并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 合并單元安裝在二次側(cè)，負(fù)責(zé)對各相遠(yuǎn)端合并單元安裝在二次側(cè)，負(fù)責(zé)對各相遠(yuǎn)端模塊傳來的信號做同步合并處理。模塊傳來的信號做同步合并處理。( (涉及具體安裝組屏方式與現(xiàn)場施工問題涉及具體安裝組

8、屏方式與現(xiàn)場施工問題) )9電子式互感器的基本結(jié)構(gòu)電子式互感器的基本結(jié)構(gòu) 一次電流傳感器P2P1MR IVMR EFS1S2一次轉(zhuǎn)換器二次電源傳輸系統(tǒng)二次轉(zhuǎn)換器供合并單元用二次轉(zhuǎn)換器模擬量電壓出一次電源10合并單元的基本結(jié)構(gòu)合并單元的基本結(jié)構(gòu) 數(shù)字量輸出合并單元時(shí)鐘輸入ECTa（測量）的SC電源需要時(shí)的合并單元電源ECTb（測量）的SCECTc（測量）的SCECTa（保護(hù)）的SCECTb（保護(hù)）的SCECTc（保護(hù)）的SC中性點(diǎn)ECT的SCEVTa的SCEVTb的SCEVTc的SC中性點(diǎn)EVT的SC母線 EVT的SC11電子式互感器的分類電子式互感器的分類 按一次傳感部分是否需要供電劃分按一次

9、傳感部分是否需要供電劃分有源式電子互感器有源式電子互感器無源式電子互感器無源式電子互感器( (純光學(xué)互感器純光學(xué)互感器) )12電子式互感器的分類電子式互感器的分類 按結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合劃分按結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合劃分- -GISGIS電子互感器電子互感器13電子式互感器的分類電子式互感器的分類 按結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合劃分按結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合劃分- -獨(dú)立式電子互感器獨(dú)立式電子互感器14電子式互感器的分類電子式互感器的分類 按結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合劃分按結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合劃分- -直流用電子式互感器直流用電子式互感器15電子式互感器的分類電子式互感器的分類 按結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合劃分按結(jié)構(gòu)及應(yīng)用場合劃分- -低壓用電子式互感器低壓用

10、電子式互感器(Sensor)(Sensor)16電子式互感器應(yīng)用情況電子式互感器應(yīng)用情況合并單元合并單元線路保護(hù)線路保護(hù)17 有源電子式互感器有源電子式互感器利用電磁感應(yīng)等原理感應(yīng)被測信號利用電磁感應(yīng)等原理感應(yīng)被測信號 CTCT：空心線圈：空心線圈(RC)(RC)；低功率線圈；低功率線圈(LPCT)(LPCT) PTPT：分壓原理：分壓原理 電容、電感、電阻電容、電感、電阻傳感頭部分具有需用電源的電子電路傳感頭部分具有需用電源的電子電路利用光纖傳輸數(shù)字信號利用光纖傳輸數(shù)字信號電子式互感器的原理電子式互感器的原理18 有源電子式互感器有源電子式互感器 有源式有源式GISGIS電子式互感器的遠(yuǎn)端模

11、塊的工作電電子式互感器的遠(yuǎn)端模塊的工作電源由源由GISGIS匯控柜內(nèi)的匯控柜內(nèi)的DC220VDC220V（或（或DC110VDC110V）提供，）提供，簡單方便；簡單方便； 有源式有源式AISAIS獨(dú)立式電子式互感器遠(yuǎn)端模塊的供獨(dú)立式電子式互感器遠(yuǎn)端模塊的供電方式目前有兩種：由合并單元內(nèi)的激光器或電方式目前有兩種：由合并單元內(nèi)的激光器或高壓電流取能線圈提供，當(dāng)一次電流小于某一高壓電流取能線圈提供，當(dāng)一次電流小于某一電流值時(shí)遠(yuǎn)端模塊的工作電源由激光器提供，電流值時(shí)遠(yuǎn)端模塊的工作電源由激光器提供，當(dāng)一次電流大于某一電流值時(shí)遠(yuǎn)端模塊的工作當(dāng)一次電流大于某一電流值時(shí)遠(yuǎn)端模塊的工作電源由高壓電流取能線圈

12、提供，兩種供電方式電源由高壓電流取能線圈提供，兩種供電方式需實(shí)現(xiàn)無縫切換。需實(shí)現(xiàn)無縫切換。 電子式互感器的原理電子式互感器的原理19電流互感器利用空芯線圈及低功率線圈傳感被測一次電流。低功電流互感器利用空芯線圈及低功率線圈傳感被測一次電流。低功率線圈（率線圈（LPCTLPCT）的工作原理與常規(guī)）的工作原理與常規(guī)CTCT的原理相同，只是的原理相同，只是LPCTLPCT的輸?shù)妮敵龉β室蠛苄。虼似滂F芯截面就較小。空芯線圈是一種密繞出功率要求很小，因此其鐵芯截面就較小?？招揪€圈是一種密繞于非磁性骨架上的螺線管，如圖所示?？招揪€圈不含鐵芯，具有于非磁性骨架上的螺線管，如圖所示。空芯線圈不含鐵芯，具有

13、很好的線性度。很好的線性度?？招揪€圈的輸出信號空芯線圈的輸出信號e e與被測電流與被測電流i i有如下關(guān)系：有如下關(guān)系： 電子式電流互感器原理電子式電流互感器原理dtdinsdtdte0)(20電壓互感器利用電容分壓器測量電壓。為提高電壓測量的精度，改善電壓測量的暫態(tài)特性，在電容分壓器的輸出端并一精密小電阻。電容分壓器的輸出信號U0 與被測電壓Ui有如下關(guān)系：式中C1為高壓電容，C2為低壓電容。利用電子電路對電壓傳感器的輸出信號進(jìn)行積分變換便可求得被測電壓。電子式電壓互感器原理電子式電壓互感器原理dtdinsdtdte0)(21 有別于常規(guī)互感器的主要參數(shù)有別于常規(guī)互感器的主要參數(shù)221 1、

14、遠(yuǎn)端傳感模塊的穩(wěn)定性和可靠性（安置在室、遠(yuǎn)端傳感模塊的穩(wěn)定性和可靠性（安置在室外時(shí)溫度、電磁干擾等）外時(shí)溫度、電磁干擾等）2 2、繞制在陶瓷骨架上的空芯線圈結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、繞制在陶瓷骨架上的空芯線圈結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對測量精度的影響。對測量精度的影響。3 3、對獨(dú)立結(jié)構(gòu)的有源式電子互感器的遠(yuǎn)端模塊、對獨(dú)立結(jié)構(gòu)的有源式電子互感器的遠(yuǎn)端模塊取電技術(shù)。取電技術(shù)。4 4、與保護(hù)的通訊配合、與保護(hù)的通訊配合有源電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)有源電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)23 與有源式電子互感器相比，無源式電子互感與有源式電子互感器相比，無源式電子互感器的傳感模塊利用光學(xué)原理，由純光學(xué)器件器的傳感模塊利用光學(xué)原理，由純光學(xué)器

15、件構(gòu)成，不含有電子電路，其有著有源式無法構(gòu)成，不含有電子電路，其有著有源式無法比擬的電磁兼容性能比擬的電磁兼容性能利用光纖傳輸傳感信號利用光纖傳輸傳感信號傳感頭部分不需電子電路及其電源傳感頭部分不需電子電路及其電源獨(dú)立安裝的互感器的理想解決方案獨(dú)立安裝的互感器的理想解決方案 FaradayFaraday磁光效應(yīng)（電流互感器）磁光效應(yīng)（電流互感器）PockelsPockels電光效應(yīng)（電壓互感器）電光效應(yīng)（電壓互感器）無源電子式互感器無源電子式互感器24無源電子式互感器的分類無源電子式互感器的分類磁光玻璃式 優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)難度較小，原理簡單 缺點(diǎn)：1、系統(tǒng)由分立元件組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，抗振動(dòng)能力差 2、

16、光學(xué)元件間用光學(xué)膠粘接，長期運(yùn)行穩(wěn)定性差 3、采用的分立光學(xué)元件加工困難，一致性難以保證FOCT 優(yōu)點(diǎn)：1、無分立元件，全光纖結(jié)構(gòu)簡單，抗振動(dòng)能力強(qiáng) 2、光纖熔接后連接可靠，長期穩(wěn)定性好 3、所有光學(xué)器件基于光纖制作，工藝成熟，一致性好 缺點(diǎn)：技術(shù)難度大，原理復(fù)雜，25無源電子式互感器的分類無源電子式互感器的分類26無源電子式互感器結(jié)構(gòu)無源電子式互感器結(jié)構(gòu)27無源電子式互感器無源電子式互感器28 關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)光學(xué)傳感材料的選擇光學(xué)傳感材料的選擇傳感頭的組裝技術(shù)傳感頭的組裝技術(shù)微弱信號檢測微弱信號檢測溫度對精度的影響溫度對精度的影響振動(dòng)對精度的影響振動(dòng)對精度的影響長期穩(wěn)定性長期穩(wěn)定性

17、無源電子式互感器的技術(shù)難點(diǎn)無源電子式互感器的技術(shù)難點(diǎn)29無源電子式互感器的應(yīng)用無源電子式互感器的應(yīng)用30電壓等級越高電子式互感器優(yōu)勢越明顯電壓等級越高電子式互感器優(yōu)勢越明顯中低電壓等級使用電子式互感器意義不大中低電壓等級使用電子式互感器意義不大電子式互感器與常規(guī)互感器的比較電子式互感器與常規(guī)互感器的比較比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目常規(guī)互感器常規(guī)互感器電子式互感器電子式互感器絕緣絕緣復(fù)雜復(fù)雜絕緣簡單絕緣簡單體積及重量體積及重量大、重大、重體積小、重量輕體積小、重量輕CTCT動(dòng)態(tài)范圍動(dòng)態(tài)范圍范圍小、有磁飽和范圍小、有磁飽和范圍寬、無磁飽和范圍寬、無磁飽和PTPT諧振諧振易產(chǎn)生鐵磁諧振易產(chǎn)生鐵磁諧振PTPT無諧

18、振現(xiàn)象無諧振現(xiàn)象CTCT二次輸出二次輸出不能開路不能開路可以開路可以開路輸出形式輸出形式模擬量輸出模擬量輸出數(shù)字量輸出數(shù)字量輸出31電子式互感器遠(yuǎn)端模塊的配置電子式互感器遠(yuǎn)端模塊的配置32電子式互感器與合并單元接口電子式互感器與合并單元接口33 應(yīng)用電子式互感器需要面對的幾個(gè)問題應(yīng)用電子式互感器需要面對的幾個(gè)問題電子式互感器的配置方案電子式互感器的配置方案同步采樣問題同步采樣問題采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)的選擇采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)的選擇低電壓等級的解決方案低電壓等級的解決方案電子式互感器配置電子式互感器配置34 配置方案配置方案配置原則是保證一套系統(tǒng)出問題不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)配置原則是保證一套系統(tǒng)出問題不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)

19、誤動(dòng)，也不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)誤動(dòng)，也不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)電子式互感器的遠(yuǎn)端模塊和合并單元需要電子式互感器的遠(yuǎn)端模塊和合并單元需要冗余冗余配置配置遠(yuǎn)端模塊中電流需要冗余采樣遠(yuǎn)端模塊中電流需要冗余采樣合并單元冗余配置并分別連接冗余的電子式互合并單元冗余配置并分別連接冗余的電子式互感器遠(yuǎn)端模塊，合并單元可以安裝在開關(guān)附近感器遠(yuǎn)端模塊，合并單元可以安裝在開關(guān)附近或保護(hù)小室或保護(hù)小室電子式互感器配置電子式互感器配置35 220kV220kV雙母線方式雙母線方式2 236 同步采樣問題同步采樣問題常規(guī)互感器與電子式互感器會(huì)并存，如電壓、常規(guī)互感器與電子式互感器會(huì)并存，如電壓、電流之間，變壓器不同的電壓等級之間電流

20、之間，變壓器不同的電壓等級之間同一個(gè)間隔的三相電流、電壓采樣必須同步同一個(gè)間隔的三相電流、電壓采樣必須同步變壓器差動(dòng)保護(hù)從不同電壓等級的多個(gè)間隔獲變壓器差動(dòng)保護(hù)從不同電壓等級的多個(gè)間隔獲取數(shù)據(jù)存在同步問題取數(shù)據(jù)存在同步問題母線差動(dòng)保護(hù)從多個(gè)間隔獲取數(shù)據(jù)也存在同步母線差動(dòng)保護(hù)從多個(gè)間隔獲取數(shù)據(jù)也存在同步線路縱差保護(hù)線路兩端數(shù)據(jù)采樣也存在同步線路縱差保護(hù)線路兩端數(shù)據(jù)采樣也存在同步合并單元數(shù)據(jù)同步合并單元數(shù)據(jù)同步37 解決同步采樣的兩種方案解決同步采樣的兩種方案基于基于GPSGPS秒脈沖同步的同步采樣秒脈沖同步的同步采樣 同步方法簡單同步方法簡單 秒脈沖丟失時(shí)存在危險(xiǎn)秒脈沖丟失時(shí)存在危險(xiǎn)二次設(shè)備通過

21、再采樣技術(shù)二次設(shè)備通過再采樣技術(shù)( (插值算法插值算法) )實(shí)現(xiàn)同步實(shí)現(xiàn)同步 采樣率要求高采樣率要求高 硬件軟件要求高，實(shí)現(xiàn)難度較大硬件軟件要求高，實(shí)現(xiàn)難度較大 不依賴于不依賴于GPSGPS和秒脈沖傳輸系統(tǒng)和秒脈沖傳輸系統(tǒng)合并單元數(shù)據(jù)同步合并單元數(shù)據(jù)同步38 合并單元的作用是將互感器傳遞過來的電流電壓值合并單元的作用是將互感器傳遞過來的電流電壓值進(jìn)行合并同步處理之后按照一定的傳輸標(biāo)準(zhǔn)將采樣進(jìn)行合并同步處理之后按照一定的傳輸標(biāo)準(zhǔn)將采樣值傳送給保護(hù)測控裝置，目前傳輸標(biāo)準(zhǔn)有值傳送給保護(hù)測控裝置，目前傳輸標(biāo)準(zhǔn)有IEC60044-8IEC60044-8、IEC61850-9-1IEC61850-9-1、

22、IEC61850-9-2IEC61850-9-2，這三，這三種標(biāo)準(zhǔn)各有優(yōu)缺點(diǎn)：種標(biāo)準(zhǔn)各有優(yōu)缺點(diǎn)： 合并單元數(shù)據(jù)分發(fā)合并單元數(shù)據(jù)分發(fā)39 采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)（采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)（1 1）IEC60044-8IEC60044-8：點(diǎn)對點(diǎn)光纖串行數(shù)據(jù)接口：點(diǎn)對點(diǎn)光纖串行數(shù)據(jù)接口 IEC60044-8IEC60044-8屬于電子互感器標(biāo)準(zhǔn)，其傳輸方式為點(diǎn)對點(diǎn)屬于電子互感器標(biāo)準(zhǔn)，其傳輸方式為點(diǎn)對點(diǎn)串行通訊，優(yōu)點(diǎn)時(shí)收發(fā)實(shí)時(shí)性高，傳輸時(shí)延短，而且時(shí)延串行通訊，優(yōu)點(diǎn)時(shí)收發(fā)實(shí)時(shí)性高，傳輸時(shí)延短，而且時(shí)延是確定的，可以采用再采樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)同步采樣，從而使得是確定的，可以采用再采樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)同步采樣，從而使得實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)時(shí)

23、，各側(cè)同步可以完全不依賴于外部時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)時(shí)，各側(cè)同步可以完全不依賴于外部時(shí)鐘源，硬件和軟件實(shí)現(xiàn)簡單，適合保護(hù)要求。缺點(diǎn)是光纖鏈源，硬件和軟件實(shí)現(xiàn)簡單，適合保護(hù)要求。缺點(diǎn)是光纖鏈路復(fù)雜。路復(fù)雜。 合并單元數(shù)據(jù)分發(fā)合并單元數(shù)據(jù)分發(fā)40 采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)（采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)（2 2）IEC61850-9-1/2IEC61850-9-1/2：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口 IEC61850-9-1IEC61850-9-1和和IEC61850-9-2IEC61850-9-2基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口的傳輸基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口的傳輸方式，優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)共享方便，易于實(shí)現(xiàn)互操作，缺點(diǎn)時(shí)網(wǎng)方式，優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)共享方便，易于實(shí)現(xiàn)互操

24、作，缺點(diǎn)時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量大，且基于網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機(jī)制，實(shí)時(shí)性受到限制，絡(luò)數(shù)據(jù)流量大，且基于網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機(jī)制，實(shí)時(shí)性受到限制，傳輸延時(shí)不確定（傳輸延時(shí)不確定（400us-3ms400us-3ms），無法準(zhǔn)確采用再采樣技），無法準(zhǔn)確采用再采樣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)同步必須依賴于外部時(shí)鐘源；硬件軟件比較通術(shù)，實(shí)現(xiàn)同步必須依賴于外部時(shí)鐘源；硬件軟件比較通用，但對交換機(jī)要求極高，硬件和軟件實(shí)現(xiàn)都將困難，不用，但對交換機(jī)要求極高，硬件和軟件實(shí)現(xiàn)都將困難，不同間隔間數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)間不確定，不利于母差、變壓器等保同間隔間數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)間不確定，不利于母差、變壓器等保護(hù)的數(shù)據(jù)處理，比較適合測控、電能儀表一類設(shè)備。護(hù)的數(shù)據(jù)處理，比較適合測控、電

25、能儀表一類設(shè)備。合并單元數(shù)據(jù)分發(fā)合并單元數(shù)據(jù)分發(fā)41IEC61850-9-1 IEC61850-9-1 和和 IEC61850-9-2IEC61850-9-2兩者均規(guī)定了用于間隔兩者均規(guī)定了用于間隔層和過程層之間通信的特定通信服務(wù)映射，層和過程層之間通信的特定通信服務(wù)映射， 其中其中IEC61850-9-1 IEC61850-9-1 特定通信服務(wù)映射（特定通信服務(wù)映射（SCSMSCSM）通過單向多路）通過單向多路點(diǎn)對點(diǎn)串行通信鏈路來傳輸采樣值，點(diǎn)對點(diǎn)串行通信鏈路來傳輸采樣值，IEC61850-9-2 IEC61850-9-2 特定特定通信服務(wù)映射通過通信服務(wù)映射通過 IS0/IEC8802-3

26、,IS0/IEC8802-3,兩者的主要差別在于兩者的主要差別在于IEC61850-9-1 IEC61850-9-1 通過獨(dú)立的鏈路來單向傳輸采樣值，采樣通過獨(dú)立的鏈路來單向傳輸采樣值，采樣值的報(bào)文不會(huì)發(fā)生碰撞等不確定因素，而值的報(bào)文不會(huì)發(fā)生碰撞等不確定因素，而IEC61850-9-2 IEC61850-9-2 中所規(guī)范的過程總線已是網(wǎng)絡(luò)的概念，它能更加徹底地中所規(guī)范的過程總線已是網(wǎng)絡(luò)的概念，它能更加徹底地實(shí)施變電站過程總線的數(shù)字化，實(shí)施變電站過程總線的數(shù)字化， 它要求將它要求將 MU MU 裝置及數(shù)裝置及數(shù)字化測控、保護(hù)裝置包含于同一個(gè)交換式以太網(wǎng)上，這字化測控、保護(hù)裝置包含于同一個(gè)交換式以

27、太網(wǎng)上，這就對網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及就對網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及MUMU裝置及數(shù)字化測控、保護(hù)裝置的網(wǎng)裝置及數(shù)字化測控、保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)性能提出了很高的要求。絡(luò)性能提出了很高的要求。IEC61850-9-2IEC61850-9-2是未來的發(fā)展趨勢，若將交流采樣與是未來的發(fā)展趨勢，若將交流采樣與GOOSEGOOSE信息統(tǒng)一組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了間隔層和過程層之間完全組網(wǎng)連信息統(tǒng)一組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了間隔層和過程層之間完全組網(wǎng)連接，從結(jié)構(gòu)上將更加合理，是數(shù)字化變電站發(fā)展的方向。接，從結(jié)構(gòu)上將更加合理，是數(shù)字化變電站發(fā)展的方向。合并單元數(shù)據(jù)分發(fā)合并單元數(shù)據(jù)分發(fā)42低壓互感器的輸出為小信號低壓互感器的輸出為小信號( (保護(hù)保護(hù)150-225M

28、V150-225MV、測量、測量4V4V、電壓、電壓3.253.256.5V)6.5V)小信號的主要問題：小信號的主要問題：1 1、帶負(fù)載能力弱，長距離傳輸影響精度，電磁、帶負(fù)載能力弱，長距離傳輸影響精度，電磁兼容問題。兼容問題。2 2、不易分享、不易分享低壓電子式互感器的配置低壓電子式互感器的配置431 1、全數(shù)字化，采用獨(dú)立的簡易合并單元、全數(shù)字化，采用獨(dú)立的簡易合并單元低壓電子式互感器的配置低壓電子式互感器的配置442 2、采用電流電壓組合式、采用電流電壓組合式優(yōu)點(diǎn)：解決了母線優(yōu)點(diǎn)：解決了母線PTPT的共享問題的共享問題缺點(diǎn)：體積較大，局放問題缺點(diǎn)：體積較大，局放問題3 3、母線、母線P

29、TPT采用常規(guī)，并不增加電纜。采用常規(guī)，并不增加電纜。4 4、采用合并單元和保護(hù)合一裝置，柜外設(shè)備從、采用合并單元和保護(hù)合一裝置，柜外設(shè)備從保護(hù)裝置出數(shù)字量。（不推薦）保護(hù)裝置出數(shù)字量。（不推薦）低壓電子式互感器的配置低壓電子式互感器的配置45智能化開關(guān)設(shè)備智能化開關(guān)設(shè)備 智能開關(guān)設(shè)備的定義智能開關(guān)設(shè)備的定義IEC62063:1999IEC62063:1999具有較高性能的開關(guān)設(shè)備和控制具有較高性能的開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，配有電子設(shè)備、傳感器和執(zhí)行器，不僅設(shè)備，配有電子設(shè)備、傳感器和執(zhí)行器，不僅具有開關(guān)設(shè)備的基本功能，還具有附加功能，具有開關(guān)設(shè)備的基本功能，還具有附加功能，尤其在監(jiān)測和診斷方面尤

30、其在監(jiān)測和診斷方面 在線監(jiān)視功能在線監(jiān)視功能 智能控制功能智能控制功能 數(shù)字化的接口數(shù)字化的接口 電子操動(dòng)電子操動(dòng)46智能化開關(guān)設(shè)備智能化開關(guān)設(shè)備 在線監(jiān)視功能在線監(jiān)視功能電、磁、溫度、開關(guān)機(jī)械、機(jī)構(gòu)動(dòng)作電、磁、溫度、開關(guān)機(jī)械、機(jī)構(gòu)動(dòng)作 狀態(tài)檢修狀態(tài)檢修狀態(tài)監(jiān)測狀態(tài)監(jiān)測狀態(tài)評估狀態(tài)評估檢修計(jì)劃檢修計(jì)劃 監(jiān)測系統(tǒng)的成本、可信度、可靠性監(jiān)測系統(tǒng)的成本、可信度、可靠性47智能化開關(guān)設(shè)備智能化開關(guān)設(shè)備 智能控制功能智能控制功能最佳開斷最佳開斷選相位合閘選相位合閘選相位分閘選相位分閘順序控制順序控制48智能化開關(guān)設(shè)備智能化開關(guān)設(shè)備 數(shù)字化的接口數(shù)字化的接口位置信息位置信息其它狀態(tài)信息其它狀態(tài)信息分合閘命

31、令分合閘命令 開關(guān)的電子操動(dòng)開關(guān)的電子操動(dòng)變機(jī)械儲能為電容儲能變機(jī)械儲能為電容儲能變機(jī)械傳動(dòng)為變頻器通過電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)變機(jī)械傳動(dòng)為變頻器通過電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件減少到一個(gè)，可靠性提高機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件減少到一個(gè)，可靠性提高電子電路的壽命、可靠性成為關(guān)鍵電子電路的壽命、可靠性成為關(guān)鍵49智能化開關(guān)設(shè)備智能化開關(guān)設(shè)備 實(shí)施方案實(shí)施方案利用現(xiàn)有的成熟的二次技術(shù)，結(jié)合傳統(tǒng)開關(guān)設(shè)備，利用現(xiàn)有的成熟的二次技術(shù)，結(jié)合傳統(tǒng)開關(guān)設(shè)備，提升智能化水平提升智能化水平智能化智能化GISGIS控制柜控制柜+GOOSE+GOOSE網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) ( (室內(nèi)室內(nèi)GIS)GIS)智能化智能化GISGIS控制柜保護(hù)下放模式控制柜保護(hù)下放

32、模式 ( (室內(nèi)室內(nèi)GIS)GIS)智能終端智能終端+GOOSE+GOOSE網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) (AIS)(AIS)智能終端智能終端+GOOSE+GOOSE網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) ( (室外室外GIS)GIS)50智能化智能化GISGIS匯控柜匯控柜 51基于保護(hù)及智能控制柜的變電站基本結(jié)構(gòu)基于保護(hù)及智能控制柜的變電站基本結(jié)構(gòu)52智能控制柜方案的優(yōu)勢智能控制柜方案的優(yōu)勢1、節(jié)約了電纜等設(shè)備投資以及相應(yīng)的施工投資； 數(shù)字化變電站建設(shè)的一個(gè)主要現(xiàn)實(shí)目標(biāo)是為了減少變電站內(nèi)控制電纜的數(shù)量，一方面由于原材料的漲價(jià)，電纜成本越來越高，一方面，光纜電磁兼容性能遠(yuǎn)好于電纜，能顯著提高變電站內(nèi)信號傳輸?shù)目煽啃浴Ａ硗?，變模擬信號為數(shù)字信

33、號能大大增加傳輸?shù)膸捄托畔⒘俊?、節(jié)約了保護(hù)小室及主控室等的占地面積和投資； 應(yīng)用智能化GIS控制柜使得保護(hù)控制下放成為可能，從而能夠顯著減少保護(hù)小室和主控室的占地面積，這對一些需要盡量減少變電站土地的城市變電站和地下變電站來說有明顯的效益。53智能控制柜方案的優(yōu)勢智能控制柜方案的優(yōu)勢3、GIS智能控制柜優(yōu)化了二次回路和結(jié)構(gòu)； 原來由于一次和二次的專業(yè)細(xì)分，使得原傳統(tǒng)匯控柜內(nèi)的許多功能與保護(hù)控制二次中的功能相重復(fù)，例如防跳、壓力閉鎖、三相不一致等等?；谝欢握系腉IS智能控制柜能夠有效地取消和簡化冗余回路，提高了整個(gè)二次回路的可靠性。4、智能控制裝置提供了系統(tǒng)的交互性；引入智能控制裝置以

34、后，友好的中文液晶人機(jī)界面以及豐富的自檢和就地操作報(bào)告功能，使得運(yùn)行維護(hù)人員無論在就地還是遠(yuǎn)方都能及時(shí)了解GIS的運(yùn)行情況。54智能控制柜方案的優(yōu)勢智能控制柜方案的優(yōu)勢5、聯(lián)調(diào)在出廠前完成，現(xiàn)場調(diào)試工作量減少； 傳統(tǒng)方案中，一次設(shè)備和二次設(shè)備的電纜連接和調(diào)試只能到現(xiàn)場后完成，調(diào)試周期比較長，新方案中一二次設(shè)備聯(lián)調(diào)在廠內(nèi)完成，到現(xiàn)場后調(diào)試工作量極小。能夠顯著地縮短投運(yùn)周期。6、一次二次聯(lián)合設(shè)計(jì)，減輕了設(shè)計(jì)院的負(fù)擔(dān)； 原來一次和二次設(shè)備分別有雙方廠家分別出圖，中間的電纜信號連接由設(shè)計(jì)院完成，應(yīng)用一二次結(jié)合的新方案后，由兩個(gè)廠家聯(lián)合出圖并對圖紙的正確性負(fù)責(zé)。55智能控制柜方案的優(yōu)勢智能控制柜方案的優(yōu)

35、勢7、基于通訊和組態(tài)軟件的聯(lián)鎖功能比傳統(tǒng)硬接點(diǎn)聯(lián)鎖方便； 智能控制裝置能夠采集到間隔內(nèi)所有刀閘位置，且間隔間也有光纜連接，所以可以方便地實(shí)現(xiàn)基于軟件和通訊的聯(lián)鎖，能顯著減少機(jī)構(gòu)輔助接點(diǎn)數(shù)量，提高系統(tǒng)的可靠性。8、縮小了與互感器的電氣距離，減輕了互感器的負(fù)載； 新方案下互感器與保護(hù)控制設(shè)備的電氣距離大大縮短，使得互感器的容量選擇更為容易，也為小功率互感器（LPCT）的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。56 能夠在不改變開關(guān)現(xiàn)有條件下實(shí)現(xiàn)一次能夠在不改變開關(guān)現(xiàn)有條件下實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備和間隔級設(shè)備的數(shù)據(jù)通信設(shè)備和間隔級設(shè)備的數(shù)據(jù)通信 GOOSEGOOSE方式方式 智能終端扮演的角色智能終端扮演的角色也能解決保護(hù)間的屏間連

36、線也能解決保護(hù)間的屏間連線針對不同應(yīng)用場合，成對使用或單獨(dú)使用針對不同應(yīng)用場合，成對使用或單獨(dú)使用可靠性、實(shí)時(shí)性可靠性、實(shí)時(shí)性智能終端及操作箱智能終端及操作箱57 過程層采用過程層采用GOOSEGOOSE網(wǎng)絡(luò)開關(guān)量輸入、輸出跳閘網(wǎng)絡(luò)開關(guān)量輸入、輸出跳閘方式；戶外就地安裝智能終端，將智能終端方式；戶外就地安裝智能終端，將智能終端和設(shè)備戶外端子箱整合為一體的戶外智能終和設(shè)備戶外端子箱整合為一體的戶外智能終端柜；通過智能終端實(shí)現(xiàn)一次開關(guān)設(shè)備的就端柜；通過智能終端實(shí)現(xiàn)一次開關(guān)設(shè)備的就地智能化。地智能化。 智能終端智能終端PCSPCS222222，該智能終端經(jīng)過了嚴(yán)酷，該智能終端經(jīng)過了嚴(yán)酷的高低溫和的高

37、低溫和EMCEMC試驗(yàn)，可以在戶外惡劣的環(huán)境試驗(yàn)，可以在戶外惡劣的環(huán)境中運(yùn)行。我公司的智能終端目前已經(jīng)在國內(nèi)中運(yùn)行。我公司的智能終端目前已經(jīng)在國內(nèi)南方的廣東中山三鄉(xiāng)南方的廣東中山三鄉(xiāng)220KV220KV數(shù)字化站（高溫、數(shù)字化站（高溫、高濕度）和北方的黑龍江哈爾濱延壽高濕度）和北方的黑龍江哈爾濱延壽220KV220KV數(shù)數(shù)字化站（低溫）成功投運(yùn)。字化站（低溫）成功投運(yùn)。智能終端及操作箱智能終端及操作箱58智能終端及操作箱智能終端及操作箱 哈爾濱延壽變戶外運(yùn)行的智能終端及智能就地柜 59PCS-222PCS-222智能終端是連接一次開關(guān)設(shè)備和二次保護(hù)、測控裝置的智能終端是連接一次開關(guān)設(shè)備和二次保護(hù)

38、、測控裝置的智能化設(shè)備，其作用是采集一次開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)通過智能化設(shè)備，其作用是采集一次開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)通過GOOSEGOOSE網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至保護(hù)和測控裝置，同時(shí)通過傳輸至保護(hù)和測控裝置，同時(shí)通過GOOSEGOOSE網(wǎng)絡(luò)接收保護(hù)和測控裝網(wǎng)絡(luò)接收保護(hù)和測控裝置的命令對一次開關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作，如下圖所示的原理圖：置的命令對一次開關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作，如下圖所示的原理圖：智能終端及操作箱智能終端及操作箱主CPU開出開入GOOSEPCS-222人機(jī)交互通信光纜斷路器刀閘電纜電纜動(dòng)作命令采集數(shù)據(jù)GOOSE保護(hù)測控裝置60智能終端智能終端PCSPCS222222的功能包括：的功能包括：（1 1）斷路器操作功能）斷路器

39、操作功能接收保護(hù)分相跳閘、三跳和重合閘接收保護(hù)分相跳閘、三跳和重合閘GOOSEGOOSE命令，對斷路器實(shí)施跳合閘命令，對斷路器實(shí)施跳合閘支持手分、手合硬接點(diǎn)輸入支持手分、手合硬接點(diǎn)輸入具有分相或三相的跳合閘回路具有分相或三相的跳合閘回路具有跳合閘電流保持功能具有跳合閘電流保持功能具有跳合閘回路監(jiān)視功能具有跳合閘回路監(jiān)視功能具有跳合閘壓力監(jiān)視與閉鎖功能具有跳合閘壓力監(jiān)視與閉鎖功能具有斷路器防跳功能具有斷路器防跳功能（2 2）開入、開出功能）開入、開出功能接收測控遙控分合及聯(lián)鎖接收測控遙控分合及聯(lián)鎖GOOSEGOOSE命令，完成對斷路器和刀閘的分合操作命令，完成對斷路器和刀閘的分合操作就地采集斷路

40、器、隔刀和地刀位置以及斷路器本體的開關(guān)量信號就地采集斷路器、隔刀和地刀位置以及斷路器本體的開關(guān)量信號具有保護(hù)、測控所需的各種閉鎖和狀態(tài)信號的合成功能具有保護(hù)、測控所需的各種閉鎖和狀態(tài)信號的合成功能通過通過GOOSEGOOSE網(wǎng)絡(luò)將各種開關(guān)量信息送給保護(hù)和測控裝置網(wǎng)絡(luò)將各種開關(guān)量信息送給保護(hù)和測控裝置（3 3）其他功能）其他功能針對主變本體間隔的變送器輸入、檔位控制等等針對主變本體間隔的變送器輸入、檔位控制等等智能終端及操作箱智能終端及操作箱61 采用智能終端模式對于二次設(shè)備部分的采用智能終端模式對于二次設(shè)備部分的配置習(xí)慣影響比較小，二次設(shè)備室內(nèi)的配置習(xí)慣影響比較小，二次設(shè)備室內(nèi)的屏位不會(huì)有所減

41、少。屏位不會(huì)有所減少。 采用智能匯控模式，可以考慮將二次設(shè)采用智能匯控模式，可以考慮將二次設(shè)備分散下放至各電壓等級的備分散下放至各電壓等級的GISGIS小室內(nèi)，小室內(nèi)，一方面減小二次小室面積，一方面可以一方面減小二次小室面積，一方面可以考慮采用常規(guī)電纜（小室內(nèi)部短距離連考慮采用常規(guī)電纜（小室內(nèi)部短距離連接）。對于常規(guī)變電站也有很大意義。接）。對于常規(guī)變電站也有很大意義。智能終端及智能匯控的應(yīng)用智能終端及智能匯控的應(yīng)用62GOOSEGOOSE，即，即Generic Object Oriented Substation EventGeneric Object Oriented Substation

42、 Event（通用（通用面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录?，是面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录?，是IEC61850IEC61850的特色之一的特色之一, ,提供了網(wǎng)絡(luò)提供了網(wǎng)絡(luò)通訊條件下快速信息傳輸和交換的手段。通訊條件下快速信息傳輸和交換的手段。當(dāng)發(fā)生任何狀態(tài)變化時(shí)，智能電子裝置將借助變化報(bào)告，高速當(dāng)發(fā)生任何狀態(tài)變化時(shí)，智能電子裝置將借助變化報(bào)告，高速傳送二進(jìn)制對象、通用面向?qū)ο笞冸娬臼录?bào)告，該報(bào)告一般傳送二進(jìn)制對象、通用面向?qū)ο笞冸娬臼录?bào)告，該報(bào)告一般包含有：狀態(tài)輸入、起動(dòng)和輸出元件、繼電器等實(shí)際和虛擬的包含有：狀態(tài)輸入、起動(dòng)和輸出元件、繼電器等實(shí)際和虛擬的每一個(gè)雙點(diǎn)命令狀態(tài)。每一個(gè)雙點(diǎn)命令狀態(tài)。在第一次報(bào)

43、告后，該報(bào)告一般以間隔在第一次報(bào)告后，該報(bào)告一般以間隔2 2，4 4，860,000ms860,000ms順序順序重發(fā)。（第一重發(fā)延時(shí)不固定，可長可短）。重發(fā)。（第一重發(fā)延時(shí)不固定，可長可短）。GOOSEGOOSE報(bào)告允許高報(bào)告允許高速傳輸跳閘信號，具有高傳輸成功概率。速傳輸跳閘信號，具有高傳輸成功概率。GOOSEGOOSE服務(wù)直接映射到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層上，確保重要信息的優(yōu)先服務(wù)直接映射到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層上，確保重要信息的優(yōu)先級傳遞，使用廣播地址進(jìn)行信息的多路發(fā)送。級傳遞，使用廣播地址進(jìn)行信息的多路發(fā)送。 GOOSEGOOSE63GOOSEGOOSE報(bào)文的發(fā)送和接收分別由報(bào)文的發(fā)送和接收分別由pu

44、blisherpublisher和和subscribersubscriber來執(zhí)行。來執(zhí)行。對于對于publisherpublisher，GOOSEGOOSE報(bào)文的發(fā)送并不是按固定時(shí)間間隔來發(fā)送的，在沒有事件發(fā)生時(shí)，報(bào)文的發(fā)送并不是按固定時(shí)間間隔來發(fā)送的，在沒有事件發(fā)生時(shí)，GOOSEGOOSE報(bào)文的發(fā)報(bào)文的發(fā)送間隔相對比較長，按固定時(shí)間間隔來進(jìn)行，但是在發(fā)生事件時(shí)，數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，發(fā)送時(shí)間間隔就會(huì)設(shè)送間隔相對比較長，按固定時(shí)間間隔來進(jìn)行，但是在發(fā)生事件時(shí)，數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，發(fā)送時(shí)間間隔就會(huì)設(shè)置為最小，在此階段，發(fā)送時(shí)間間隔會(huì)逐漸增大，直到事件狀態(tài)穩(wěn)定，置為最小，在此階段，發(fā)送時(shí)間間隔會(huì)逐漸增大，

45、直到事件狀態(tài)穩(wěn)定，GOOSEGOOSE報(bào)文的發(fā)送又變?yōu)楣潭ㄩL時(shí)報(bào)文的發(fā)送又變?yōu)楣潭ㄩL時(shí)間間隔。該過程如下圖所示：間間隔。該過程如下圖所示：GOOSEGOOSET0(T0)T1 T1T2T3T0傳傳輸輸時(shí)時(shí)間間事事件件T0:穩(wěn)定條件(長時(shí)間無事件)下重傳(T0):穩(wěn)定條件下的重傳可能被事件縮短T1:事件發(fā)生后,最短的傳輸時(shí)間T2, T3:直到獲得穩(wěn)定條件的重傳時(shí)間64 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇65網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇總線型總線型 總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中各交換機(jī)通過級聯(lián)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)總線，各間隔設(shè)備平均分布在總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中各交換機(jī)通過級聯(lián)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)總線，各間隔設(shè)備平均分布在各交換機(jī)

46、上，如下圖：各交換機(jī)上，如下圖：66網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： -網(wǎng)絡(luò)簡單，易于布線；擴(kuò)展容易。網(wǎng)絡(luò)簡單，易于布線；擴(kuò)展容易。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 傳輸速度慢，從總線一側(cè)到另一側(cè)需要經(jīng)傳輸速度慢，從總線一側(cè)到另一側(cè)需要經(jīng)過多級交換機(jī)，影響傳輸速度，網(wǎng)絡(luò)效率過多級交換機(jī)，影響傳輸速度，網(wǎng)絡(luò)效率和傳輸性能不高；維護(hù)、隔離比較困難，和傳輸性能不高；維護(hù)、隔離比較困難，任一光纖（網(wǎng)線）或交換機(jī)故障可能導(dǎo)致任一光纖（網(wǎng)線）或交換機(jī)故障可能導(dǎo)致多個(gè)間隔智能設(shè)備與公用智能設(shè)備斷開。多個(gè)間隔智能設(shè)備與公用智能設(shè)備斷開。67網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇星型星型 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也稱星型拓?fù)浣Y(jié)

47、構(gòu)也稱“集中式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)集中式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”，是因交換機(jī)連接的各連接節(jié)，是因交換機(jī)連接的各連接節(jié)點(diǎn)點(diǎn)呈星狀分布而得名。因?yàn)樵谶@種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中有中央節(jié)點(diǎn)（公共交換呈星狀分布而得名。因?yàn)樵谶@種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中有中央節(jié)點(diǎn)（公共交換機(jī)），其他節(jié)點(diǎn)（接二次設(shè)備交換機(jī)）都與中央節(jié)點(diǎn)直接相連，這種結(jié)機(jī)），其他節(jié)點(diǎn)（接二次設(shè)備交換機(jī)）都與中央節(jié)點(diǎn)直接相連，這種結(jié)構(gòu)以中央節(jié)點(diǎn)為中心，因此它又之稱為集中式網(wǎng)絡(luò)。如下圖：構(gòu)以中央節(jié)點(diǎn)為中心，因此它又之稱為集中式網(wǎng)絡(luò)。如下圖： 68網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇69網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇 優(yōu)點(diǎn)： 網(wǎng)絡(luò)簡單，易于布線；擴(kuò)展容易；便于維護(hù)，任何一臺間隔交換機(jī)故障

48、，都可以方便隔離，不影響其它間隔；公用交換機(jī)故障，僅影響公用智能電子設(shè)備，不影響間隔智能電子設(shè)備。傳輸速度快，從任一設(shè)備到另一設(shè)備至多經(jīng)過三臺交換機(jī)；報(bào)文延時(shí)固定；從結(jié)構(gòu)上沒有廣播風(fēng)暴的風(fēng)險(xiǎn)。 缺點(diǎn)： 公共交換機(jī)負(fù)擔(dān)較大，檢修時(shí)將影響公用智能電子設(shè)備；交換機(jī)數(shù)量較多，成本一般相對較高。70網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇環(huán)型環(huán)型環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由各交換機(jī)之間連接成閉環(huán)，如下圖：環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由各交換機(jī)之間連接成閉環(huán)，如下圖：71網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 網(wǎng)絡(luò)冗余度好，網(wǎng)線或光纖故障時(shí)采用用網(wǎng)絡(luò)冗余度好，網(wǎng)線或光纖故障時(shí)采用用RSTPRSTP自動(dòng)重新自動(dòng)重新組態(tài)，不影響交

49、換機(jī)及設(shè)備運(yùn)行。交換機(jī)數(shù)量較少，成組態(tài)，不影響交換機(jī)及設(shè)備運(yùn)行。交換機(jī)數(shù)量較少，成本一般相對較低。本一般相對較低。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議復(fù)雜，從結(jié)構(gòu)上存在廣播風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議復(fù)雜，從結(jié)構(gòu)上存在廣播風(fēng)暴的風(fēng)險(xiǎn)，需采用暴的風(fēng)險(xiǎn)，需采用RSTPRSTP（快速生成樹協(xié)議）保證網(wǎng)絡(luò)的（快速生成樹協(xié)議）保證網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行；擴(kuò)展困難，增加交換機(jī)設(shè)備時(shí)，需要將網(wǎng)絡(luò)可靠運(yùn)行；擴(kuò)展困難，增加交換機(jī)設(shè)備時(shí)，需要將網(wǎng)絡(luò)打開重新組環(huán)；維護(hù)、隔離比較困難，任一交換機(jī)檢修，打開重新組環(huán)；維護(hù)、隔離比較困難，任一交換機(jī)檢修，網(wǎng)絡(luò)變?yōu)榭偩€結(jié)構(gòu)，任何交換機(jī)故障將導(dǎo)致大面積故障。網(wǎng)絡(luò)變?yōu)榭偩€結(jié)構(gòu)，任何交

50、換機(jī)故障將導(dǎo)致大面積故障。報(bào)文延時(shí)不固定；環(huán)型網(wǎng)使用公有協(xié)議時(shí)自愈之間可能報(bào)文延時(shí)不固定；環(huán)型網(wǎng)使用公有協(xié)議時(shí)自愈之間可能達(dá)到數(shù)百毫秒，將影響保護(hù)功能；環(huán)網(wǎng)使用私有協(xié)議時(shí)達(dá)到數(shù)百毫秒，將影響保護(hù)功能；環(huán)網(wǎng)使用私有協(xié)議時(shí)自愈時(shí)間減少到數(shù)十毫秒，但不同廠家交換機(jī)不能組網(wǎng)；自愈時(shí)間減少到數(shù)十毫秒，但不同廠家交換機(jī)不能組網(wǎng)；72網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇 三種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可靠性及傳輸速三種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，總線結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)可靠性及傳輸速度最差，不適合作為度最差，不適合作為GOOSEGOOSE網(wǎng)絡(luò)實(shí)施方案，僅適網(wǎng)絡(luò)實(shí)施方案，僅適用于對實(shí)時(shí)性和可靠性要求不高的控制系統(tǒng)；星用于對實(shí)時(shí)性和可靠性要

51、求不高的控制系統(tǒng)；星型結(jié)構(gòu)和環(huán)形結(jié)構(gòu)從可靠性上滿足變電站型結(jié)構(gòu)和環(huán)形結(jié)構(gòu)從可靠性上滿足變電站GOOSEGOOSE網(wǎng)絡(luò)的要求，均可作為實(shí)施方案。網(wǎng)絡(luò)的要求，均可作為實(shí)施方案。 星型結(jié)構(gòu)與環(huán)型結(jié)構(gòu)技術(shù)對比星型結(jié)構(gòu)與環(huán)型結(jié)構(gòu)技術(shù)對比 從前面的分析可看出，星型結(jié)構(gòu)在運(yùn)行維護(hù)、傳從前面的分析可看出，星型結(jié)構(gòu)在運(yùn)行維護(hù)、傳輸時(shí)間及可靠性等多方面優(yōu)于環(huán)型結(jié)構(gòu)，宜采用輸時(shí)間及可靠性等多方面優(yōu)于環(huán)型結(jié)構(gòu)，宜采用星型結(jié)構(gòu)構(gòu)建變電站的星型結(jié)構(gòu)構(gòu)建變電站的GOOSEGOOSE網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。 73網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇 星型結(jié)構(gòu)的選擇星型結(jié)構(gòu)的選擇 1 1、按間隔配置或者按電壓等級配置、按間隔配置或者按電壓

52、等級配置 2 2、低壓側(cè)、低壓側(cè)(10-35KV)(10-35KV)的考慮的考慮 3 3、單網(wǎng)和雙網(wǎng)的考慮、單網(wǎng)和雙網(wǎng)的考慮74網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇 考慮到GOOSE網(wǎng)絡(luò)中交換的信息量，為保證信息交換的實(shí)時(shí)性和裝置GOOSE插件處理能力的要求，GOOSE的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般按照電壓等級配置，即不同的電壓等級配置不同的GOOSE網(wǎng)絡(luò)。 本站為了滿足可靠性，本站智能終端的配置：1）主變各側(cè)（750kV、330kV、66kV）智能終端按雙重化配置； 2）750KV和330kV斷路器間隔智能終端按雙重化配置，PT間隔按單重化配置； 3）66kV線路、電容器、所變、母聯(lián)等間隔智能終端可按照單重

53、化配置； 4）GOOSE采用雙口GOOSE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):75網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇 雙口雙網(wǎng)GOOSE結(jié)構(gòu) 76網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較和選擇 采用雙口雙網(wǎng)GOOSE結(jié)構(gòu)，即所有的保護(hù)測控裝置和智能單元均提供兩個(gè)GOOSE以太網(wǎng)光纖接口，同時(shí)接入到兩個(gè)相互獨(dú)立的以太網(wǎng)中，交換機(jī)或網(wǎng)絡(luò)連線故障只會(huì)影響其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)功能及GOOSE交換信息不會(huì)受影響，且具有比較好的信息共享能力，如方便交換閉鎖重合閘等信息。推薦使用該模式。77 智能終端及智能終端及GOOSEGOOSE交換機(jī)交換機(jī)78常見的配置方案 從目前的工程需求來說，數(shù)字化變電站主要有以下情況： 1GIS機(jī)構(gòu)： 智能匯控柜方

54、案：通過智能匯控裝置PCS-9821+操作箱CZX/CJX，完成一次GIS的智能化。智能匯控裝置PCS-9821與GIS機(jī)構(gòu)間電纜連接，實(shí)現(xiàn)對GIS機(jī)構(gòu)的控制及信號采集。PCS-9821直可以上監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)直接上送信號。同時(shí)后臺調(diào)度也通過監(jiān)控網(wǎng)下發(fā)命令至PCS-9821，由PCS-9821實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)控制。 2敞開式開關(guān)機(jī)構(gòu)： 智能終端方案：就地安裝智能終端PCS-222，就地采集當(dāng)?shù)匦盘?，通過GOOSE網(wǎng)接至主控室測控上送遙信信號。主控室保護(hù)測控通過GOOSE網(wǎng)接至就地智能終端實(shí)現(xiàn)對開關(guān)的控制。需要注意的是智能終端與合并單元本身不上監(jiān)控網(wǎng)路，所以必須配置一定的測控裝置以完成數(shù)據(jù)的采集控

55、制。 79常見的配置方案 從電流電壓的輸入方式來說，根據(jù)現(xiàn)場需求有以下幾種情況： 電流電壓采用電子式互感器。 高壓部分采用電子式互感器：電子式互感器+遠(yuǎn)端模塊+合并單元的模式 就地低壓設(shè)備采用低功率線圈：低功率線圈+就地采集裝置的模式 電流電壓采用電子式互感器和常規(guī)互感器混合方式 部分變電站數(shù)字化改造時(shí)往往會(huì)要求，高壓部分采用電子式互感器，而低壓部分采用常規(guī)互感器，以減小改造工作量。這時(shí)候部分跨間隔的設(shè)備，比如說主變保護(hù)就面臨同時(shí)接入電子式互感器和常規(guī)互感器。目前來說解決的方法是，通過專用的合并單元，將常規(guī)的互感器信號轉(zhuǎn)為數(shù)字光信號接至保護(hù)裝置。80常見的配置方案 從輸入輸出及控制方式來說，根

56、據(jù)現(xiàn)場需求有以下幾種情況： 常規(guī)電纜方式 按常規(guī)方式電纜接線，配置間隔測控，與常規(guī)變電站相同的配置。通過常規(guī)的測控裝置采集現(xiàn)場硬接點(diǎn)信號，通過接點(diǎn)控制機(jī)構(gòu)操作。 GOOSE網(wǎng)光纜方式 就地的控制及信號采用GOOSE網(wǎng)方式傳遞。81常見的配置方案智能匯控柜方案針對GIS機(jī)構(gòu) 保護(hù)配合采用電纜方式適用于：保護(hù)裝置GIS室就地安裝82常見的配置方案智能匯控柜方案針對GIS機(jī)構(gòu) 保護(hù)配合采用光纜GOOSE網(wǎng)絡(luò)方式適用于：保護(hù)裝置GIS室集中組屏安裝83常見的配置方案智能終端方案針對敞開式開關(guān)適用于：110kV電壓等級單GOOSE網(wǎng)84常見的配置方案智能終端方案針對敞開式開關(guān)適用于：220kV電壓等級雙

57、GOOSE網(wǎng)85常見的配置方案低壓開關(guān)柜方案一86常見的配置方案低壓開關(guān)柜方案二87選相合閘技術(shù)的概念選相合閘技術(shù)的概念 斷路器選相分合閘技術(shù)斷路器選相分合閘技術(shù)(Controlled Swithing(Controlled Swithing，簡稱簡稱CS) CS) 是指通過一定的手段使斷路器動(dòng)、靜觸是指通過一定的手段使斷路器動(dòng)、靜觸頭在系統(tǒng)電壓波形的指定相角處分合，使得空載頭在系統(tǒng)電壓波形的指定相角處分合，使得空載變壓器、電容器組、并聯(lián)電抗器和空載線路等電變壓器、電容器組、并聯(lián)電抗器和空載線路等電力設(shè)備在對自身和系統(tǒng)沖擊最小的情況下投切入力設(shè)備在對自身和系統(tǒng)沖擊最小的情況下投切入電力系統(tǒng)的技

58、術(shù)。電力系統(tǒng)的技術(shù)。CSCS技術(shù)能夠大大降低分合閘操技術(shù)能夠大大降低分合閘操作暫態(tài)過程中的過電流和過電壓，從而提高了電作暫態(tài)過程中的過電流和過電壓，從而提高了電力設(shè)備的壽命和整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。力設(shè)備的壽命和整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。88選相合閘的優(yōu)勢選相合閘的優(yōu)勢在國網(wǎng)公司推動(dòng)研究特高壓交直流輸電技術(shù)的大背景下，特高壓電網(wǎng)中的過在國網(wǎng)公司推動(dòng)研究特高壓交直流輸電技術(shù)的大背景下，特高壓電網(wǎng)中的過電壓問題更加凸顯出來。目前，系統(tǒng)中的斷路器在關(guān)合瞬時(shí)，系統(tǒng)電壓和電電壓問題更加凸顯出來。目前，系統(tǒng)中的斷路器在關(guān)合瞬時(shí)，系統(tǒng)電壓和電流的初相角通常都是隨機(jī)的和不確定的，在關(guān)合空載變壓器、電容器組、并流的初

59、相角通常都是隨機(jī)的和不確定的，在關(guān)合空載變壓器、電容器組、并聯(lián)電抗器和空載線路時(shí)，常常產(chǎn)生幅值很高的涌流和過電壓，這樣不僅對系聯(lián)電抗器和空載線路時(shí)，常常產(chǎn)生幅值很高的涌流和過電壓，這樣不僅對系統(tǒng)中的設(shè)備不利，還會(huì)影響繼電保護(hù)的動(dòng)作行為，減少斷路器的電氣壽命等。統(tǒng)中的設(shè)備不利，還會(huì)影響繼電保護(hù)的動(dòng)作行為，減少斷路器的電氣壽命等。斷路器選相分合閘裝置的應(yīng)用使得斷路器分合閘所造成的涌流和過電壓大大斷路器選相分合閘裝置的應(yīng)用使得斷路器分合閘所造成的涌流和過電壓大大降低，有利于整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定，從而降低了電力系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用。降低，有利于整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定，從而降低了電力系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用。斷路器選相分

60、合閘裝置的應(yīng)用能夠降低分?jǐn)鄷r(shí)斷路器觸頭的電氣磨損，減少斷路器選相分合閘裝置的應(yīng)用能夠降低分?jǐn)鄷r(shí)斷路器觸頭的電氣磨損，減少斷路器觸頭重燃的可能性，延長斷路器設(shè)備的使用壽命和維護(hù)周期。另外，斷路器觸頭重燃的可能性，延長斷路器設(shè)備的使用壽命和維護(hù)周期。另外，使得取消斷路器分合閘電阻及相關(guān)控制設(shè)備成為可能，從而能夠大大簡化斷使得取消斷路器分合閘電阻及相關(guān)控制設(shè)備成為可能，從而能夠大大簡化斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高設(shè)備可靠性和降低生產(chǎn)成本。路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高設(shè)備可靠性和降低生產(chǎn)成本。對于特高壓電網(wǎng)交流系統(tǒng)，斷路器選相分合閘裝置技術(shù)的應(yīng)用能夠顯著降低對于特高壓電網(wǎng)交流系統(tǒng)，斷路器選相分合閘裝置技術(shù)的應(yīng)用能夠