數(shù)字化變電站的設計與調(diào)試

1、智能變電站的設計與智能變電站的設計與調(diào)試調(diào)試 金智科技金智科技 股票代碼：002090金智科技簡介金智科技簡介 金智科技源于東南大學，創(chuàng)立于1995年，位于南京市江寧經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。2006年12月8日，“金智科技”在深圳證券交易所首發(fā)上市，股票代碼：002090。公司建有江蘇省發(fā)改委認定的“江蘇省數(shù)據(jù)管理與信息集成技術工程研究中心”、江蘇省科技廳認定的“江蘇省電力電動化嵌入式軟硬件工程技術研發(fā)中心”，并與東南大學合作成立了“東大-金智電力自動化研究中心”。公司內(nèi)直接從事研發(fā)工作的專業(yè)人員達150余人，工程技術人員300余人。2006年，經(jīng)國家人事部批準設立了企業(yè)博士后科研工作站。企業(yè)注冊資本10

2、200萬元，業(yè)務規(guī)模5億元，資產(chǎn)總額超過5億元，員工600余人。 金智科技簡介金智科技簡介 2003年8月，公司正式通過了現(xiàn)場認證審核，獲得了ISO9001:2000質(zhì)量認證體系認證證書。 2005年正式啟動了CMMI Level3 認證項目，并于2006年12月順利通過了正式評估 金智科技簡介金智科技簡介 國家規(guī)劃布局內(nèi)重點軟件企業(yè)國家電力自動化產(chǎn)業(yè)基地骨干企業(yè)國家級火炬計劃高新技術企業(yè)國家計算機信息系統(tǒng)集成一級資質(zhì)國家信息安全服務資質(zhì)企業(yè)（安全工程類一級）AAA 級信用企業(yè)江蘇省高科技企業(yè)CISCO公司金牌認證合作伙伴博士后科研工作站 金智科技簡介金智科技簡介2002-2006 年中國軟件

3、產(chǎn)業(yè)最大規(guī)模前100家企業(yè)2007年江蘇省軟件企業(yè)業(yè)務收入前十強2007年江蘇省軟件企業(yè)納稅前十強國家電力公司電力科學技術進步獎三等獎華東電力集團公司電力科學技術進步二等獎江蘇省優(yōu)秀軟件產(chǎn)品獎（金慧獎)江蘇省科技進步三等獎江蘇省電力公司科技進步二等獎江蘇省電力公司科技進步三等獎變電站配置工具概述61850對象模型的三個基本部分：1、變電站模型2、智能電子設備模型3、通訊系統(tǒng)模型配置工具61850變電站模型：從功能的角度描述開關場的設備、電氣連接、標明裝置及功能配置工具 61850智能電子設備模型：描述與變電站自動化產(chǎn)品相關的對象如智能電子設備、邏輯節(jié)點等配置工具智能電子設備模型示例 61850

4、通訊系統(tǒng)模型：描述與通信相關的對象，如子網(wǎng)、通信訪問節(jié)點，描述有關智能電子設備間的連接，作為客戶與服務器邏輯節(jié)點的通信路由基礎配置工具通訊系統(tǒng)模型示例 100 172.20.83.66 255.255.0.0 10.0.0.101 00000001 0001 0001 配置工具描述文件的類型：1、智能電子設備能力描述文件 ICD2、系統(tǒng)規(guī)范描述文件 SSD3、變電站配置描述文件 SCD4、智能電子設備配置描述文件 CID配置工具智能電子設備能力描述文件 ICD：該文件描述某一類智能電子設備的能力，提供的服務、包含的邏輯節(jié)點等。配置工具系統(tǒng)規(guī)范描述文件 SSD：描述變電站電氣主接線和所要求的邏輯

5、節(jié)點，包含變電站描述、數(shù)據(jù)類型模板、邏輯節(jié)點類型。配置工具變電站配置描述文件 SCD：該文件包含變電站所有的智能電子設備、通信配置及變電站描述的內(nèi)容，是一個特定變電站的完整描述。配置工具智能電子設備配置描述文件 CID ：描述特定變電站中某個特定智能電子設備的信息，是ICD文件的實例化。配置工具 變電站配置工具：系統(tǒng)配置工具智能電子設備配置工具ICD配置工具SSD配置工具配置工具 智能電子設備能力描述工具：提供的服務邏輯節(jié)點數(shù)據(jù)模型提供某類智能電子設備的通用信息。配置工具 系統(tǒng)規(guī)范描述工具：描述具體變電站的一次設備及其的連接關系，需要的相關二次功能，例如包含幾個電壓等級，各電壓等級下包含哪些設

6、備等。配置工具 系統(tǒng)配置工具： 配置站控層MMS通訊信息配置站控層GOOSE通訊信息配置過程層GOOSE通訊信息 描述信息點的交互關系描述智能電子設備虛端子信息配置工具 智能電子設備配置工具：配置開入信息的關聯(lián)配置聯(lián)鎖信息的關聯(lián)修改信息描述智能電子設備虛端子信息技術原則技術原則 一次設備智能化 二次設備網(wǎng)絡化二次設備網(wǎng)絡化 數(shù)據(jù)平臺標準化，全站采用數(shù)據(jù)平臺標準化，全站采用IEC61850標準標準技術原則技術原則 合并單元配置原則合并單元配置原則1主變保護按雙重化配置，主變各側(cè)間隔合并單元均采用雙套冗余配置，合并單元就地安裝，通過光纖連接到間隔層。2110kVGIS各個間隔的合并單元均采用單套配

7、置，合并單元就地安裝，通過光纖連接到間隔層。技術原則技術原則 智能控制單元配置原則 主變中、低壓側(cè)及110kV各個間隔均配置一個智能控制單元（包含操作回路），智能控制單元就地安裝，通過光纖連接到間隔層。技術原則技術原則 通信網(wǎng)絡配置1合并單元與間隔層之間的采樣值傳輸以間隔為單元，組成GOOSE雙光纖網(wǎng)，采用100M光纖以太網(wǎng)的通信方式。2智能控制單元與間隔層之間的開關量和控制量的傳輸，亦采用GOOSE網(wǎng)絡。3間隔層與站控層通信網(wǎng)絡采用雙星形100M雙絞線以太網(wǎng)。4實現(xiàn)全站網(wǎng)絡的實時監(jiān)視、管理功能。通信網(wǎng)絡方案1588對時 站控層采用1588對時； 站控層設備通過站控層網(wǎng)絡采用IEEE1588的

8、對時，精度可以達到100ns。 站控層設備不通過過程層網(wǎng)絡對時； 站控層IEEE-1588對時采用雙網(wǎng)對時方式；任何一個網(wǎng)絡異常，可以無縫切換到另外一個網(wǎng)絡上。 站控層IEEE-1588對時,GPS采用雙機模式，支持雙機無縫切換。 對于站控層不具備1588對時功能的設備，可以選擇IRIG-B碼對時。iPACS-5785C同時具備多種對時輸出功能。1588同步 過程層采用1588同步。 過程層設備通過雙同步裝置iPacs-5986，維護過程層的時間同步。 iPACS-5986采用IRIG-B的方式，通過站控層GPS 獲取時間。當GPS時間消失時，iPACS-5986內(nèi)部高精度晶振可以保證同步脈沖

9、間隔不會發(fā)生跳變。并且維持相對高的同步精度。 過程層的時間同步精度為100ns。 過程層同步無論是雙機還是雙網(wǎng)切換，以及GPS恢復時，同步信號不能突變，而是漸漸變化，防止采樣數(shù)據(jù)異常。同步時鐘檢測裝置網(wǎng)絡管理變壓器間隔設計110kV線路間隔中、低壓間隔配置備自投設計電壓并列及切換方案 電壓切換電壓切換在各個間隔的保護、測控裝置中完成。 電壓并列電壓并列在母線MU中實現(xiàn)。站控層設計 其中工程師/操作員站功能包括： 智能化變電站建模功能。 IED的配置功能。 全站網(wǎng)絡的實時監(jiān)測及管理功能。 數(shù)據(jù)采集及控制功能。 數(shù)據(jù)采集及安全監(jiān)視。 運行記錄。 實時功能。變電站防誤操作方案 防誤操作采用變電站電氣

10、聯(lián)鎖，電氣聯(lián)鎖采用三級防誤 站控層防誤，由后臺監(jiān)控實現(xiàn) 間隔層防誤，由測控裝置通過GOOSE交互信息實現(xiàn)全站聯(lián)鎖 過程層防誤，由一次設備的輔助節(jié)點實現(xiàn)電氣閉鎖。過程層防誤獨立于間隔層防誤，間隔層防誤獨立于監(jiān)控后臺，保證三層防誤相對獨立。狀態(tài)監(jiān)視 智能化的變電站帶來了有益之處的同時，也使得自動化系統(tǒng)趨于復雜，對系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)視顯得更加重要。狀態(tài)監(jiān)視 1、智能電子設備的檢測信息電源告警、定值錯誤等2、電力系統(tǒng)的告警信息PT斷線等3、GOOSE通信告警4、采樣值告警5、光纖網(wǎng)絡的監(jiān)視6、同步信號的監(jiān)視狀態(tài)監(jiān)視GOOSE通信告警： 智能電子設備根據(jù)CID配置文件對每一路輸入的GOOSE信號進行監(jiān)視、判別

11、，異常時告警，并自動上送。狀態(tài)監(jiān)視采樣值告警：智能電子設備監(jiān)視輸入的采樣值報文，根據(jù)報文的通斷、報文異常進行告警。狀態(tài)監(jiān)視光纖網(wǎng)絡的監(jiān)視：1）光纖的發(fā)送功率； 2）光纖的接收功率； 3）裝置網(wǎng)口的發(fā)送流量； 4）裝置網(wǎng)口的接收流量； 5）裝置網(wǎng)口的丟包率。 6）裝置自檢詳細信息的上送及處理狀態(tài)監(jiān)視光纖網(wǎng)絡的監(jiān)視：1、當前狀態(tài)監(jiān)視告警2、歷史記錄功能3、智能診斷功能狀態(tài)監(jiān)視同步信號的監(jiān)視：同步采樣信號的實時采集、誤差判別、監(jiān)視及告警。變電站調(diào)試 變電站調(diào)試內(nèi)容 ：1、站控層調(diào)試2、電子互感器調(diào)試3、過程層網(wǎng)絡測試4、間隔層保護與測控的調(diào)試5、智能控制單元調(diào)試6、同步采樣信號調(diào)試變電站調(diào)試 過程層網(wǎng)絡測試：（網(wǎng)絡交換機）基本性能1、吞吐量指標2、丟包率指標3、時延指標背靠背幀數(shù)測試4、MAC地址容量5、MAC地址學習速率變電站調(diào)試 過程層網(wǎng)絡測試：（網(wǎng)絡交換機）功能測試1、廣播抑制2、VLAN支持3、報文優(yōu)先級4、組播支持5、組播抑制6、網(wǎng)絡流量保護重合閘保護mu單元保護測試儀以太網(wǎng)以太網(wǎng)數(shù)字電壓電流輸入數(shù)字電壓電流輸入1. 仿真故障仿真故障2. 跳閘跳閘4. 重合重合3. 新位置新位置5. 新位置新位置Goose MessageGoos