智能變電站及其測試技術

1、智能變電站及其測試技術智能變電站及其測試技術 新型互感器應用 合并單元及智能終端 概概 述述 二次系統(tǒng)基本架構 直采直跳模式智能變電站IEC61850體系及SCL文件220kV智能變電站實例概概 述述1/21/2智能變電站是由智能化一次設備和網(wǎng)絡化二次設備分層構建，建智能變電站是由智能化一次設備和網(wǎng)絡化二次設備分層構建，建立在立在IEC61850體系基礎上，能夠實現(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設備間信體系基礎上，能夠實現(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。行業(yè)背景二次系統(tǒng)基本架構二次系統(tǒng)基本架構新型互感器的應用新型互感器的應用1/5新型互感器新型互感器 有源

2、互感器：電子式電流互感器、電子式電壓互感器。有源互感器：電子式電流互感器、電子式電壓互感器。 無源互感器：純玻璃式電壓無源互感器：純玻璃式電壓/電流互感器，光纖式電流互電流互感器，光纖式電流互感器。感器。ECT電子式電流互感器電子式電流互感器新型互感器的應用新型互感器的應用2/5ECVT電子式電流電壓互感器電子式電流電壓互感器電子式電壓互感器采用電阻分壓、電子式電壓互感器采用電阻分壓、電容分壓，阻容分壓。電容分壓，阻容分壓。與常規(guī)互感器原理相同，輸出電與常規(guī)互感器原理相同，輸出電壓小于壓小于5V.新型互感器的應用新型互感器的應用3/5電子式互感器優(yōu)點電子式互感器優(yōu)點 采用光纖絕緣采用光纖絕緣,

3、具有良好的絕緣性能具有良好的絕緣性能 無鐵芯，消除了磁飽和，鐵磁諧振現(xiàn)象無鐵芯，消除了磁飽和，鐵磁諧振現(xiàn)象 光纜傳輸，抗電磁干擾能力強光纜傳輸，抗電磁干擾能力強 低壓側無開路引入高壓的危險低壓側無開路引入高壓的危險 頻率響應寬頻率響應寬 不充油，不充氣，無易燃易爆的危險不充油，不充氣，無易燃易爆的危險 體積小，重量輕體積小，重量輕 消耗有色金屬少消耗有色金屬少新型互感器的應用新型互感器的應用4/5光玻璃式電流互感器普通光普通光起偏器起偏器偏振光偏振光磁場磁場 B檢偏器檢偏器Faraday旋光角旋光角 法拉第磁旋光效應法拉第磁旋光效應入射光入射光出射光出射光電流電流旋轉角旋轉角 與電流成正比關系

4、與電流成正比關系新型互感器的應用新型互感器的應用5/5 合并單元合并單元(MU)功能功能: 信號合并、數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)分發(fā)、采信號合并、數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)分發(fā)、采集模塊供電集模塊供電合并單元合并單元(MU)智能終端上傳開關上傳開關, ,刀閘位置信號刀閘位置信號接收接收GOOSEGOOSE信號信號, ,轉換成硬接點轉換成硬接點: :接收各種對一次設備的操作命令接收各種對一次設備的操作命令, ,包括包括: :保護動作信息保護動作信息分合閘信號分合閘信號控制信號控制信號 將硬接點轉換成將硬接點轉換成GOOSEGOOSE信號上傳信號上傳: :原智能變電站二次系統(tǒng)存在的問題: 同步依賴于GPS 對交換機的依賴

5、 經(jīng)交換機后GOOSE跳閘延時 電子互感器/光學互感器穩(wěn)定性“直采直跳直采直跳”模式下變電站架構模式下變電站架構1/2“直采直跳直采直跳”模式下變電站架構模式下變電站架構2/2“三網(wǎng)合一三網(wǎng)合一”變電站架構變電站架構IEC61850文件體系:分6類,共14個部分u 系統(tǒng)級別 IEC61850-1 介紹和概述 IEC61850-2 術語 IEC61850-3 通用需求 IEC61850-4 系統(tǒng)和項目管理 IEC61850-5 功能和設備模型的通信需求u 數(shù)據(jù)模型 IEC61850-7-4 邏輯節(jié)點和數(shù)據(jù)類 IEC61850-7-3 通用數(shù)據(jù)類 IEC61850體系體系1/3u 抽象通信服務 I

6、EC61850-7-1 原理和模型 IEC61850-7-2 抽象通信服務（ACSI）u 映射到實際的通信網(wǎng)絡（SCSM） IEC61850-8-1 映射到MMS和ISO/IEC8802-3 IEC61850-9-1 通過單方向點對點傳輸采樣值 IEC61850-9-2 通過ISO/IEC8802-3傳輸采樣值 IEC61850體系體系2/3u 配置 IEC61850-6 變電站IED的配置語言u 測試 IEC61850-10 一致性測試 IEC61850體系體系3/3SCLSCL文件文件1/8SCL是變電站配置描述語言的簡稱，它能夠描述以下模型：是變電站配置描述語言的簡稱，它能夠描述以下模型

7、：一次系統(tǒng)結構（一次設備怎么連接）；一次系統(tǒng)結構（一次設備怎么連接）；通信系統(tǒng)（通信訪問點在網(wǎng)絡中的位置）；通信系統(tǒng)（通信訪問點在網(wǎng)絡中的位置）；應用層通信（定義數(shù)據(jù)集；選擇服務種類；設定數(shù)據(jù)源）；應用層通信（定義數(shù)據(jù)集；選擇服務種類；設定數(shù)據(jù)源）；智能電子設備（定義該設備的邏輯設備、邏輯節(jié)點及類型）；智能電子設備（定義該設備的邏輯設備、邏輯節(jié)點及類型）；實例化邏輯節(jié)點類型；實例化邏輯節(jié)點類型；實例化邏輯節(jié)點與智能電子設備之間的關系；實例化邏輯節(jié)點與智能電子設備之間的關系；uICD：IED能力描述文件uSSD：系統(tǒng)規(guī)范定義文件uSCD：變電站配置文件uCID：配置IED描述文件SCL文件文件2

8、/8icd文件是單裝置能力描述文件，由裝置制造廠商提供文件是單裝置能力描述文件，由裝置制造廠商提供給系統(tǒng)集成廠商，該文件描述了給系統(tǒng)集成廠商，該文件描述了IED提供的基本數(shù)據(jù)模提供的基本數(shù)據(jù)模型及服務，但不包含型及服務，但不包含IED實例名稱和通信參數(shù)。實例名稱和通信參數(shù)。ICD文件SCL文件文件3/8SSD文件是在文件是在ICD和和SCD文件的基礎上，添加了拓撲連文件的基礎上，添加了拓撲連接信息，使得全站配置信息更加完備。接信息，使得全站配置信息更加完備。SSD文件SCL文件文件4/8scd文件是全站描述文件，全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，描述了文件是全站描述文件，全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源，描述了所有所有IED

9、的實例配置和通信參數(shù)，的實例配置和通信參數(shù)，IED之間的通信配置之間的通信配置以及信號聯(lián)系信息（比如以及信號聯(lián)系信息（比如GOOSE連線），由系統(tǒng)集成連線），由系統(tǒng)集成廠商完成。廠商完成。scd文件是全站文件是全站icd文件的集合，并完成通文件的集合，并完成通信參數(shù)和信號聯(lián)系配置。信參數(shù)和信號聯(lián)系配置。SCD文件SCL文件文件5/8cid文件由裝置制造廠商使用裝置配置工具根據(jù)文件由裝置制造廠商使用裝置配置工具根據(jù)scd文文件中與特定的件中與特定的IED的相關信息自動導出生成，是經(jīng)過的相關信息自動導出生成，是經(jīng)過工程配置后（配置工程配置后（配置iedname，通信參數(shù)和，通信參數(shù)和GOOSE連連線等）的線等）的icd文件，現(xiàn)場具體的工程中裝置使用文件，現(xiàn)場具體的工程中裝置使用cid文文件件 。CID文件SC