智能變電站簡要概括

1、智能變電站簡要概括主要內(nèi)容一體化電源的典型配置一體化電源的典型配置2 IEC 61850標準標準3智能變電站的概念智能變電站的概念141 智能變電站的概念智能變電站的概念智能變電站是智能電網(wǎng)的重要內(nèi)容智能變電站是智能電網(wǎng)的重要內(nèi)容智能變電站對智能電網(wǎng)智能變電站對智能電網(wǎng)的建設將起到先驅(qū)作用的建設將起到先驅(qū)作用智能智能電網(wǎng)電網(wǎng)輸電輸電發(fā)電發(fā)電變電變電配電配電調(diào)度調(diào)度用電用電變電領域的發(fā)展重點是變電領域的發(fā)展重點是智能變電站智能變電站1 智能變電站的概念智能變電站的概念變電站綜合自動化變電站綜合自動化智能變電站智能變電站變電站層變電站層間隔層間隔層過程層過程層微機保護微機保護/一體化電源一體化電源

2、計算機監(jiān)控系統(tǒng)計算機監(jiān)控系統(tǒng)新型電子式互感器新型電子式互感器數(shù)字化一次設備數(shù)字化一次設備網(wǎng)絡網(wǎng)絡IEC 61850-8網(wǎng)絡網(wǎng)絡IEC 61850-9一次設備一次設備計算機監(jiān)控系統(tǒng)計算機監(jiān)控系統(tǒng)微機保護微機保護/直流電源直流電源電磁式互感器電磁式互感器網(wǎng)絡網(wǎng)絡103規(guī)約規(guī)約電纜電纜2 一體化電源的典型配置1#交流屏1#Ups(Inv)屏1#直流屏1#通訊屏2#通訊屏2#直流屏0#直流屏3#分電屏2#分電屏1#分電屏Modbus orCanbus總監(jiān)控站控層IEC61850Ethernet客戶1客戶2客戶n3#分電屏2#分電屏1#分電屏(服務器)2#交流屏2#Ups(Inv)屏2.1 一體化電源的

3、特點各種操作電源高度整合，集中監(jiān)控；各種操作電源高度整合，集中監(jiān)控；統(tǒng)一用統(tǒng)一用DL/T860標準接入自動化系統(tǒng)；標準接入自動化系統(tǒng)；全部饋出開關(guān)均采用模塊化設計；全部饋出開關(guān)均采用模塊化設計；遠程可操作系統(tǒng)中任一個可操控部件；遠程可操作系統(tǒng)中任一個可操控部件；12343 IEC 61850標準IEC 61850標準的內(nèi)容框架標準的內(nèi)容框架 建模方法建模方法7-4邏輯節(jié)點邏輯節(jié)點物理設備物理設備邏輯設備邏輯設備數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)屬性7-15信息模型信息模型信息服務模型信息服務模型公共數(shù)據(jù)類公共數(shù)據(jù)類7-3模板模板7-2面向變電站層的通信面向變電站層的通信面向過程層的通信面向過程層的通

4、信8-19-1/9-2設備與系統(tǒng)的描述設備與系統(tǒng)的描述6MMS報文報文SV報文報文GOOSE報文報文8-14 IEC 61850標準IEC 61850模型與模型與103模型模型103模型：模型：點表形式，按照索引號進行點表形式，按照索引號進行訪問訪問IEC 61850模型：模型：面向?qū)ο蟮姆謱幽Ｐ停凑彰嫦驅(qū)ο蟮姆謱幽Ｐ?，按照分層對象名稱進行訪問分層對象名稱進行訪問列表表示圓上每列表表示圓上每一個點的坐標一個點的坐標給出圓心坐標和給出圓心坐標和半徑，方程表示半徑，方程表示O(x1,y1)R4 IEC 61850標準功能類型功能類型信息序號信息序號信息元素集信息元素集信息體時標信息體時標信息體信

5、息體標識符標識符公共地址公共地址傳送原因傳送原因可變結(jié)構(gòu)限定詞可變結(jié)構(gòu)限定詞類型標識類型標識數(shù)據(jù)單元數(shù)據(jù)單元類型類型: 傳送帶標志的狀態(tài)變位傳送帶標志的狀態(tài)變位: 自發(fā)（突發(fā)）自發(fā)（突發(fā)）: 線路保護線路保護: 距離保護距離保護I段出口段出口256個語義個語義: 距離保護距離保護II段出口段出口: 距離保護距離保護III段出口段出口103模型：線性模型模型：線性模型數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)屬性邏輯節(jié)點邏輯節(jié)點數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)對象邏輯設備邏輯設備物理設備物理設備4 IEC 61850標準PHDLDLNDODA實際的保護裝置實際的保護裝置公用公用/保護保護/測量測量/控制控制/錄波錄波StrOp保護動作保護動作保

6、護啟動保護啟動generalphsAphsBphsC是否動作（總）是否動作（總）A相是否動作相是否動作B相是否動作相是否動作C相是否動作相是否動作接地距離接地距離I段：段：PDIS1接地距離接地距離II段：段：PDIS2接地距離接地距離III段：段：PDIS31100分層模型分層模型4 IEC 61850標準IEC 61850的模型框架的模型框架 邏輯節(jié)點類邏輯節(jié)點類 LN物理設備物理設備 PHD邏輯設備邏輯設備 LD數(shù)據(jù)對象類數(shù)據(jù)對象類 DO數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)屬性 DA公共數(shù)據(jù)類公共數(shù)據(jù)類 CDC模板模板29個個500多個多個92個個公共公共LD：裝置告警：裝置告警/裝置自檢信息裝置自檢信息保護保

7、護LD：保護啟動：保護啟動/保護動作保護動作/定值定值/壓板信息壓板信息測量測量LD：交流量：交流量/直流量直流量控制及開入控制及開入LD：斷路器：斷路器/刀閘刀閘/變壓器分接頭變壓器分接頭錄波錄波LD：錄波信息：錄波信息邏輯節(jié)點組邏輯節(jié)點組組代號組代號系統(tǒng)邏輯節(jié)點（系統(tǒng)邏輯節(jié)點（System Logical Node）L繼電保護功能（繼電保護功能（Protection Function）P繼電保護相關(guān)功能（繼電保護相關(guān)功能（Protection Related Function）R監(jiān)視控制（監(jiān)視控制（Supervisory Control）C通用引用（通用引用（Generic Referen

8、ce）G接口和存檔（接口和存檔（Interfacing and Archiving）I自動控制（自動控制（Automatic Control）A計量和測量（計量和測量（Metering and Measurement）M開關(guān)（開關(guān)（Switchgear）X儀用變壓器（儀用變壓器（Instrument Transformer）T電力變壓器（電力變壓器（Power Transformer）Y未來電力系統(tǒng)設備（未來電力系統(tǒng)設備（Future Power System Equipment）Z4 IEC 61850標準4 IEC 61850標準距離保護邏輯節(jié)點模板：距離保護邏輯節(jié)點模板：PDIS（1/2

9、）數(shù)據(jù)對象名數(shù)據(jù)對象名CDC類型類型說明說明StrPctRchOfs啟動啟動范圍百分比范圍百分比偏移偏移ACDASGASGPoRch歐姆圓直徑歐姆圓直徑ASGPhStr相啟動值相啟動值ASGGndStr對地啟動值對地啟動值ASGDirMod方向模式方向模式INGAngLod負荷區(qū)域角度負荷區(qū)域角度ASGOp動作動作ACTpctOfsRisLod偏移百分比偏移百分比負荷區(qū)域電阻范圍負荷區(qū)域電阻范圍ASGASGM/OMOOOOOOOMOOACD：方向保護激活：方向保護激活ACT：保護激活：保護激活ASG：模擬定值：模擬定值ING：整數(shù)狀態(tài)定值：整數(shù)狀態(tài)定值4 IEC 61850標準距離保護邏輯節(jié)點

10、模板：距離保護邏輯節(jié)點模板：PDIS（2/2）數(shù)據(jù)對象名數(shù)據(jù)對象名CDC類型類型說明說明動作時間延遲動作時間延遲線路阻抗角線路阻抗角OpDlTmmsLinAngINGASG相間故障動作時間延時相間故障動作時間延時PhDlTmmsING單相故障動作時間延時模式單相故障動作時間延時模式GndDlModSPG單相故障動作時間延時單相故障動作時間延時GndDlTmmsING線路正序阻抗線路正序阻抗X1ASG零序補償系數(shù)角零序補償系數(shù)角K0FactAngASG相間故障動作延時模式相間故障動作延時模式PhDlModSPG零序補償系數(shù)零序補償系數(shù)K0K0FactASGTmDlMod動作時間延遲模式動作時間延

11、遲模式SPG復歸延時復歸延時RsDlTmmsINGM/OOOOOOOOOOOOASG：模擬定值：模擬定值ING：整數(shù)狀態(tài)定值：整數(shù)狀態(tài)定值SPG：單點狀態(tài)定值：單點狀態(tài)定值4 IEC 61850標準IEC 61850模型擴展原則模型擴展原則邏輯節(jié)點類邏輯節(jié)點類 LN物理設備物理設備 PHD邏輯設備邏輯設備 LD數(shù)據(jù)對象類數(shù)據(jù)對象類 DO數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)屬性 DA公共數(shù)據(jù)類公共數(shù)據(jù)類 CDC模板模板LN、DO和和CDC都可以擴展都可以擴展IEC 61850模型體系結(jié)構(gòu)模型體系結(jié)構(gòu)擴展應遵循國網(wǎng)公司標準擴展應遵循國網(wǎng)公司標準IEC61850國際標準工程化實施技術(shù)規(guī)范國際標準工程化實施技術(shù)規(guī)范IEC61

12、850工程應用模型工程應用模型4 IEC 61850標準數(shù)據(jù)對象名數(shù)據(jù)對象名OpLinAngPoRchOfsGndDlTmmsX1K0FactAngGndStrK0FactStrGndDlModPDIS邏輯節(jié)點模板邏輯節(jié)點模板M/OMOOOOOOOOMOO實際工程中的實際工程中的PDIS邏輯節(jié)點邏輯節(jié)點數(shù)據(jù)對象名數(shù)據(jù)對象名OpStr強制性數(shù)據(jù)對象強制性數(shù)據(jù)對象必須包含必須包含PoRchOfsGndStrK0FactAngK0Fact選擇需要利用的選擇需要利用的可選性數(shù)據(jù)對象可選性數(shù)據(jù)對象TrdBlkRec SedBlkRec 距離段永跳投入 距離段永跳投入 PDIS模板中未提供的模板中未提供的

13、數(shù)據(jù)對象按規(guī)則擴展數(shù)據(jù)對象按規(guī)則擴展CDC類型類型SPGSPG模型倉庫模型倉庫邏輯節(jié)點邏輯節(jié)點數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)屬性模板模板“拷貝拷貝”實例實例設備設備 1 1設備設備n n搭建裝置的信息模型4 IEC 61850標準4 IEC 61850標準IEC 61850標準的內(nèi)容框架標準的內(nèi)容框架 建模方法建模方法7-4邏輯節(jié)點邏輯節(jié)點物理設備物理設備邏輯設備邏輯設備數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)屬性7-15信息模型信息模型信息服務模型信息服務模型公共數(shù)據(jù)類公共數(shù)據(jù)類7-3模板模板7-2面向變電站層的通信面向變電站層的通信面向過程層的通信面向過程層的通信89-1/9-2設備與系統(tǒng)的描述設備與系

14、統(tǒng)的描述6MMS報文報文SV報文報文GOOSE報文報文84 IEC 61850標準3）保護與合并單元）保護與合并單元模擬量模擬量合并合并單元單元智能智能終端終端SVGOOSE1）保護與監(jiān)控主機）保護與監(jiān)控主機保護動作信息保護動作信息/異常告警信息異常告警信息定值信息定值信息/錄波信息等錄波信息等2）保護與智能終端）保護與智能終端采樣值信息（采樣值信息（SV）狀態(tài)信息狀態(tài)信息（GOOSE）開關(guān)量開關(guān)量監(jiān)控主機監(jiān)控主機MMSMMS三類服務模型：三類服務模型：MMS、GOOSE和和SV4 IEC 61850標準MMS服務模型服務模型定值組控制塊模型定值組控制塊模型報告控制塊報告控制塊日志控制塊模型日

15、志控制塊模型控制模型控制模型文件傳輸模型文件傳輸模型錄波數(shù)據(jù)文件的傳輸錄波數(shù)據(jù)文件的傳輸分合閘控制，變壓器抽頭控制分合閘控制，變壓器抽頭控制事件順序記錄的檢索事件順序記錄的檢索保護動作信號上傳當?shù)乇O(jiān)控保護動作信號上傳當?shù)乇O(jiān)控定值的讀定值的讀/寫寫/切換切換4 IEC 61850標準GOOSE報文的格式報文的格式參數(shù)名參數(shù)名參數(shù)類型參數(shù)類型值值/值域值域/解釋解釋應用標識應用標識配置版本號配置版本號AppIDConfRevVISIBLE STRING 65INT32U時標時標TEntryTime狀態(tài)號（事件計數(shù)器）狀態(tài)號（事件計數(shù)器）StNumINT32U序列號（報文計數(shù)器）序列號（報文計數(shù)器）

16、SqNumINT32U測試標識位測試標識位TestBOOLEAN數(shù)據(jù)集成員數(shù)據(jù)集成員1nGOOSEData1nGOOSE控制塊路徑控制塊路徑GoCBRefObjectReference需要重新配置需要重新配置NdsComBOOLEANDatSet數(shù)據(jù)集的路徑數(shù)據(jù)集的路徑ObjectReference4 IEC 61850標準數(shù)據(jù)集的概念數(shù)據(jù)集的概念GndPDIS1GndPDIS2GndPDIS3generalOpPhsAPhsBPhsCgeneralOpPhsAPhsBPhsCgeneralOpPhsAPhsBPhsCGndPDIS1.Op.generalGndPDIS2.Op.general

17、GndPDIS3.Op.generalGndPDIS1.Op.PhsAGndPDIS1.Op.PhsBGndPDIS1.Op.PhsCGndPDIS2.Op.PhsAGndPDIS2.Op.PhsBGndPDIS2.Op.PhsCGndPDIS3.Op.PhsAGndPDIS3.Op.PhsBGndPDIS3.Op.PhsC數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)對象100100000000接地距離保護接地距離保護I段動作跳段動作跳A相相數(shù)據(jù)屬性的集合數(shù)據(jù)屬性的集合邏輯邏輯節(jié)點節(jié)點數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)屬性4 IEC 61850標準數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集GndPDIS1.Op.generalGndPDIS1.Op.PhsAGndPDIS1.

18、Op.PhsBGndPDIS1.Op.PhsC保保護護程程序序通通信信程程序序負責刷新數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)的值負責刷新數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)的值置置1：表示動作：表示動作置置0：表示返回：表示返回監(jiān)視數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)值的變化監(jiān)視數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)值的變化一旦發(fā)生變化就認為產(chǎn)生一個事件一旦發(fā)生變化就認為產(chǎn)生一個事件以特殊的重傳機制發(fā)送以特殊的重傳機制發(fā)送GOOSE報文報文4 IEC 61850標準GOOSE傳輸機制傳輸機制：變時間間隔重復傳輸變時間間隔重復傳輸事件結(jié)束后以較長的間隔連續(xù)傳輸（事件結(jié)束后以較長的間隔連續(xù)傳輸（1s），以保持通信線路的暢），以保持通信線路的暢通通事件發(fā)生時以較短的間隔連續(xù)傳輸（事件發(fā)生時以較短的

19、間隔連續(xù)傳輸（1ms，2ms，4ms），避免數(shù)），避免數(shù)據(jù)報文的丟失據(jù)報文的丟失事件計數(shù)器事件計數(shù)器C1報文計數(shù)器報文計數(shù)器C2C1=8C2=10C1=9C2=0C1=9C2=5保護動作保護動作4 IEC 61850標準保護程序判斷結(jié)果保護程序判斷結(jié)果距離距離I段動作，跳段動作，跳A相相St5Sq8St6Sq0St6Sq1St6Sq2St6Sq3St7Sq0St加加1，Sq清零清零事件發(fā)生時刻事件發(fā)生時刻St7Sq3St5Sq71024ms1ms1ms 2ms1024msSt：事件計數(shù)器：事件計數(shù)器Sq：報文計數(shù)器：報文計數(shù)器GndPDIS1.Op.generalGndPDIS1.Op.Phs

20、AGndPDIS1.Op.PhsBGndPDIS1.Op.PhsC0000110011001100110000000000保護程序：刷新數(shù)據(jù)保護程序：刷新數(shù)據(jù)0000通信程序：監(jiān)測數(shù)據(jù)變化通信程序：監(jiān)測數(shù)據(jù)變化/傳輸傳輸GOOSE報文報文000000000000St7Sq1返回時間到返回時間到St7Sq2St7Sq4事件發(fā)生時刻事件發(fā)生時刻St加加1，Sq清零清零1ms 1ms2ms4 IEC 61850標準IEC 61850標準的內(nèi)容框架標準的內(nèi)容框架 建模方法建模方法7-4邏輯節(jié)點邏輯節(jié)點物理設備物理設備邏輯設備邏輯設備數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)屬性7-15信息模型信息模型信息服務模型信

21、息服務模型公共數(shù)據(jù)類公共數(shù)據(jù)類7-3模板模板7-2面向變電站層的通信面向變電站層的通信面向過程層的通信面向過程層的通信89-1/9-2設備與系統(tǒng)的描述設備與系統(tǒng)的描述6MMS報文報文SV報文報文GOOSE報文報文8變電站系統(tǒng)與設備的描述變電站系統(tǒng)與設備的描述 4 IEC 61850標準 SSD：系統(tǒng)規(guī)格文件（一次系統(tǒng)接線圖和相關(guān)邏輯節(jié)點）：系統(tǒng)規(guī)格文件（一次系統(tǒng)接線圖和相關(guān)邏輯節(jié)點） SCD：全站系統(tǒng)配置文件（一次系統(tǒng)、二次設備及其：全站系統(tǒng)配置文件（一次系統(tǒng)、二次設備及其 與一次設備的關(guān)聯(lián)、通信系統(tǒng)）是最完整的描述與一次設備的關(guān)聯(lián)、通信系統(tǒng)）是最完整的描述 ICD：IED設備能力描述（功能，

22、信息模型和服務模型）設備能力描述（功能，信息模型和服務模型） CID：IED實例配置文件（二次設備模型、與一次系實例配置文件（二次設備模型、與一次系 統(tǒng)的關(guān)聯(lián)統(tǒng)的關(guān)聯(lián)、通信參數(shù)）、通信參數(shù)） 四個重要的描述文件四個重要的描述文件各種描述文件的作用和流轉(zhuǎn)過程各種描述文件的作用和流轉(zhuǎn)過程4 IEC 61850標準.ssd文件文件(1個，系統(tǒng)集成商提供個，系統(tǒng)集成商提供).icd文件文件(多個，由制造商提供多個，由制造商提供)描述一次接線圖描述二次設備的基本數(shù)據(jù)模型與服務通信系統(tǒng)設計.scd文件文件描述一次接線、二次設備和通信系統(tǒng)（最完整）實例化，確定二次設備與一次系統(tǒng)的對應關(guān)系. cid文件文件.

23、 cid文件文件描述二次設備模型、通信參數(shù)及與一次系統(tǒng)的對應關(guān)系4 IEC 61850標準PhtoPh_PDIS_1PhtoPh_PDIS_2PhtoPh_PDIS_3TCTR1XCBR1XCBR2TCTR2.ssd文件文件LD_1LinePro_1PhtoPh_PDIS_1PhtoPh_PDIS_2PhtoPh_PDIS_3LD_1LinePro_2PDIS_1PDIS_2PDIS_3LD_1DisRelay.icd文件文件.cid文件文件.cid文件文件.scd文件文件通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)SVGOOSETVTR14 IEC 61850標準“端子端子”的概念對于二次回路的設計的概念對于二次回路的

24、設計/施工施工/調(diào)試意義重大！調(diào)試意義重大！裝置裝置1UaUbUcIaIbIcTaTbTc壓板壓板裝置裝置2TaTbTc壓板壓板電纜電纜4 IEC 61850標準傳統(tǒng)二次回路設計與實施過程：傳統(tǒng)二次回路設計與實施過程：1）設備制造商提供端子排，視需要在重要端子排和裝置）設備制造商提供端子排，視需要在重要端子排和裝置之間設置壓板之間設置壓板2）設計院設計各個屏柜的端子排之間的二次電纜連）設計院設計各個屏柜的端子排之間的二次電纜連線線3）施工：根據(jù)設計院的設計圖紙進行屏柜間接線）施工：根據(jù)設計院的設計圖紙進行屏柜間接線4）調(diào)試：根據(jù)圖紙對相關(guān)接線進行測試和檢查）調(diào)試：根據(jù)圖紙對相關(guān)接線進行測試和檢

25、查4 IEC 61850標準清晰明確的電纜變成看不見摸不著的通信網(wǎng)絡清晰明確的電纜變成看不見摸不著的通信網(wǎng)絡裝置裝置1裝置裝置2GOOSEGOOSEGndPDIS1.Op.generalGndPDIS1.Op.PhsAGndPDIS1.Op.PhsBGndPDIS1.Op.PhsC數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集軟壓板軟壓板軟壓板軟壓板4 IEC 61850標準引入虛端子后二次回路設計和實施引入虛端子后二次回路設計和實施4 IEC 61850標準延續(xù)以往的端子排設計與校核延續(xù)以往的端子排設計與校核清晰明確的電纜連接變成看清晰明確的電纜連接變成看不見摸不著的通信網(wǎng)絡不見摸不著的通信網(wǎng)絡引入引入“虛端子虛端子”概念概

26、念設計院方面制造商方面交換描述文件交換描述文件.scd和和.cid配置輸入輸出并校核配置輸入輸出并校核用戶方面引入引入“虛端子虛端子”概念概念網(wǎng)絡報文分析裝置網(wǎng)絡報文分析裝置監(jiān)視通信回路、記錄網(wǎng)絡報文監(jiān)視通信回路、記錄網(wǎng)絡報文4 IEC 61850標準IEC 61850-90-1：變電站間的：變電站間的IEC 61850規(guī)約（規(guī)約（2010年）年）閉鎖式的距離保護閉鎖式的距離保護線路差動保護線路差動保護IEC 61850應用范圍的擴大應用范圍的擴大IEC 61850-90-2：變電站與調(diào)度中心的：變電站與調(diào)度中心的IEC 61850規(guī)約規(guī)約包括遠動信息、故障信息、包括遠動信息、故障信息、 PM

27、U信息等信息等需要解決需要解決IEC 61850與與IEC 61970 CIM之間的協(xié)調(diào)之間的協(xié)調(diào)IEC 61850-7-410：水電廠監(jiān)控系統(tǒng)模型：水電廠監(jiān)控系統(tǒng)模型 IEC 61850-7-420：分布式能源監(jiān)控系統(tǒng)模型：分布式能源監(jiān)控系統(tǒng)模型 IEC 61850-90-3：電力設備狀態(tài)監(jiān)測：電力設備狀態(tài)監(jiān)測 按功能分多種協(xié)議：按功能分多種協(xié)議：101：傳統(tǒng)的遠動信息：傳統(tǒng)的遠動信息102：計量信息：計量信息103：保護信息：保護信息104：基于：基于TCP/IP的網(wǎng)絡化的網(wǎng)絡化101電力系統(tǒng)通信系統(tǒng)現(xiàn)狀電力系統(tǒng)通信系統(tǒng)現(xiàn)狀基于基于IEC 61850的無縫通信體系結(jié)構(gòu)的無縫通信體系結(jié)構(gòu)IE

28、C 61850協(xié)議不僅統(tǒng)一站協(xié)議不僅統(tǒng)一站內(nèi)的通信，還擴展到變電站內(nèi)的通信，還擴展到變電站與變電站之間，變電站與控與變電站之間，變電站與控制中心之間。制中心之間。 IEC 61850主要內(nèi)容：信息模型主要內(nèi)容：信息模型 & 服務模型服務模型 統(tǒng)一的、面向?qū)ο蟮膶哟位畔⒛Ｐ徒y(tǒng)一的、面向?qū)ο蟮膶哟位畔⒛Ｐ?三類信息服務模型三類信息服務模型 MMS：運行維護報文：運行維護報文 GOOSE：開關(guān)量報文：開關(guān)量報文 SV：采樣值報文：采樣值報文 配置描述文件的作用配置描述文件的作用 IEC 61850標準應用范圍的擴大標準應用范圍的擴大小結(jié)小結(jié)主要內(nèi)容電子式互感器電子式互感器/合并單元合并單

29、元2智能終端智能終端3智能變電站的優(yōu)勢智能變電站的優(yōu)勢1IEC 61850標準標準4時鐘同步時鐘同步55 時鐘同步 三種采樣值規(guī)范三種采樣值規(guī)范 IEC 60044-8 點對點點對點 IEC 61850-9-1 點對點（已廢除）點對點（已廢除） IEC 61850-9-2 點對點或交換式以太網(wǎng)點對點或交換式以太網(wǎng) 三種時鐘同步方式三種時鐘同步方式 IRIG-B NTP/SNTP （簡單）網(wǎng)絡時鐘協(xié)議（簡單）網(wǎng)絡時鐘協(xié)議 IEEE 1588 精確時鐘協(xié)議精確時鐘協(xié)議采樣值規(guī)范比較采樣值規(guī)范比較5 時鐘同步IEC 60044-8IEC 61850-9-2幀格式幀格式IEC 60870 FT3以太網(wǎng)

30、幀以太網(wǎng)幀網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)點對點方式點對點方式點對點方式點對點方式/交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)傳輸速率傳輸速率5Mbps采樣率采樣率 5k100Mbps/1000Mbps采樣率采樣率 = 4k，12.8k傳輸延遲傳輸延遲固定固定點對點時固定點對點時固定交換式以太網(wǎng)時不固定交換式以太網(wǎng)時不固定數(shù)據(jù)同步數(shù)據(jù)同步不依賴外部時鐘不依賴外部時鐘采用交換式以太網(wǎng)時采用交換式以太網(wǎng)時依賴外部時鐘依賴外部時鐘標準維護標準維護已被取消已被取消標準長期支持標準長期支持5 時鐘同步守時：獨立的時鐘保持時間精確的能力（晶振）守時：獨立的時鐘保持時間精確的能力（晶振）時鐘同步：從時鐘與主時鐘保持一致的能力時鐘同步：從時鐘

31、與主時鐘保持一致的能力數(shù)據(jù)同步：差動保護所用的數(shù)據(jù)是同時刻采集的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)同步：差動保護所用的數(shù)據(jù)是同時刻采集的數(shù)據(jù)電力系統(tǒng)的絕大多數(shù)參數(shù)都是時間的函數(shù)電力系統(tǒng)的絕大多數(shù)參數(shù)都是時間的函數(shù)同步等級同步等級精度精度目的目的T11ms事件時標事件時標T20.1ms分布同期和數(shù)據(jù)時標分布同期和數(shù)據(jù)時標T325us-T44us-T51us線路行波測距、同步相量線路行波測距、同步相量5 時鐘同步需要時鐘同步的設備需要時鐘同步的設備對策：對策：a）保護裝置插值同步（各間隔合并單元可以不同步）保護裝置插值同步（各間隔合并單元可以不同步）b）保證各間隔合并單元嚴格同步，同時刻采集數(shù)據(jù)）保證各間隔合并單元嚴格同步

32、，同時刻采集數(shù)據(jù)1）各相電流、電壓的同步）各相電流、電壓的同步2）各間隔電流、電壓的同步）各間隔電流、電壓的同步跨間隔保護需要同時刻采集的數(shù)據(jù)跨間隔保護需要同時刻采集的數(shù)據(jù)對策：合并單元內(nèi)實現(xiàn)同步對策：合并單元內(nèi)實現(xiàn)同步IRIG-BIEEE 15885 時鐘同步插值同步方法插值同步方法X1X2由保護裝置實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步由保護裝置實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步保護裝置自己產(chǎn)生一個新的采樣序列保護裝置自己產(chǎn)生一個新的采樣序列要求：要求：傳輸延遲固定傳輸延遲固定5 時鐘同步變壓器保護變壓器保護高壓側(cè)高壓側(cè)合并單元合并單元中壓側(cè)中壓側(cè)合并單元合并單元低壓側(cè)低壓側(cè)合并單元合并單元采樣計數(shù)器采樣計數(shù)器013999各個合并單元保

33、證同時刻采集數(shù)據(jù)各個合并單元保證同時刻采集數(shù)據(jù)接收端根據(jù)采樣計接收端根據(jù)采樣計數(shù)器對齊數(shù)據(jù)數(shù)器對齊數(shù)據(jù)時鐘同步方式比較時鐘同步方式比較5 時鐘同步IRIG-BNTP/SNTPIEEE 1588同步精度同步精度1us1ms1us同步方式同步方式點對點方式點對點方式點對點方式點對點方式/交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)點對點方式點對點方式/交換式以太網(wǎng)交換式以太網(wǎng)成本成本較低較低低低很高很高應用應用已廣泛采用已廣泛采用同步精度低，只能同步精度低，只能應用于變電站層應用于變電站層同步精度高，可同步精度高，可應用于過程層應用于過程層5 時鐘同步NTP/SNTP時鐘同步原理時鐘同步原理t：時鐘偏差：時鐘偏差d1

34、，d2：傳輸時間：傳輸時間T2( T1+t) = d1T4(T3t) = d2其中其中如果往返的傳輸時間相等，根據(jù)四個時刻可以求得時鐘偏差如果往返的傳輸時間相等，根據(jù)四個時刻可以求得時鐘偏差和傳輸時間和傳輸時間主時鐘主時鐘從時鐘從時鐘T1T1+td1d2T2T2-tT3T3-tT4得知得知T2，T35 時鐘同步NTP/SNTP時鐘同步精度不高的原因（時鐘同步精度不高的原因（1ms）網(wǎng)絡網(wǎng)絡路徑時間路徑時間應用層應用層表示層表示層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層會話層會話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層物理層物理層應用層應用層表示層表示層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層會話層會話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層物理層物理層主時鐘主

35、時鐘從時鐘從時鐘寫入寫入/讀取時讀取時標標報文報文編碼編碼報文解報文解碼碼不確定不確定不確定不確定不確定不確定三個環(huán)節(jié)都具有不確定性，三個環(huán)節(jié)都具有不確定性，d1與與d2不相等，偏差大不相等，偏差大在高層（應用層）打時標，傳輸時間包含三個環(huán)節(jié)在高層（應用層）打時標，傳輸時間包含三個環(huán)節(jié)5 時鐘同步舉例說明舉例說明網(wǎng)絡網(wǎng)絡路徑時間路徑時間應用層應用層表示層表示層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層會話層會話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層物理層物理層應用層應用層表示層表示層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層會話層會話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層物理層物理層主時鐘主時鐘從時鐘從時鐘345214d1 = 8d2 = 115 時鐘同步IE

36、EE 1588時鐘同步原理（時鐘同步原理（1）在底層（物理層）打時標，避免了報文處理時間的不確定性在底層（物理層）打時標，避免了報文處理時間的不確定性主時鐘主時鐘從時鐘從時鐘T1d1T2得知得知T1T3跟隨報文跟隨報文含含T1時刻時刻得知得知T4d2T4物理層物理層物理層物理層T1T2T4T3時標獲取的位置時標獲取的位置答復報文答復報文含含T4時刻時刻T0主時鐘主時鐘從時鐘從時鐘5 時鐘同步主時鐘主時鐘從時鐘從時鐘交換機交換機IEEE 1588時鐘同步原理（時鐘同步原理（2）交換機和主時鐘發(fā)送報文計算主時鐘到交換機的傳輸時間交換機和主時鐘發(fā)送報文計算主時鐘到交換機的傳輸時間以此類推，可以精確計算每一段傳輸路徑的延時以此類推，可以精確計算每一段傳輸路徑的延時主時鐘主時鐘