變電事業(yè)部智能變電站SMV通訊培訓(xùn)ppt課件

1、變電事業(yè)部智能變電站培訓(xùn)變電事業(yè)工程效力部主講人：呂光明 2021.7SMV引見規(guī)約引見9-2報文采樣同步模型中的SMVSMV軟壓板SMV質(zhì)量對安裝的影響主要內(nèi)容2什么是SMV? Sampled Measured Value采樣丈量值，也稱為SV (Sampled Value),一種用于實時傳輸數(shù)字采樣信息的通訊效力 從開展歷史來說，SMV的開展先后閱歷： IEC60044-8，IEC61850-9-1，IEC61850-9-2 目前主要采用IEC61850-9-2，IEC60044-8SMV引見3典型采樣過程4典型采樣過程5IEC 60044-7 :電子式電壓互感器IEC 60044-8 :

2、電子式電流互感器IEC 61850-9-1：特定通訊效力映射經(jīng)過單向多路點對點串行通訊鏈路的采樣值IEC 61850-9-2：特定通訊效力映射經(jīng)過ISO/IEC 8802-3的采樣值UCA 9-2 LE : IEC61850-9-2 運用指南,簡化版9-2：定義了點對點9-2，擴展FT3相關(guān)規(guī)范開展6IEC60044-8是國際電工委員會為電子式互感器專門制定的一個規(guī)范，點對點光纖串行數(shù)據(jù)接口采用IEC69870-5-1的FT3格式，故常稱之為FT3格式傳輸延時確定可以采用再采樣技術(shù)實現(xiàn)同步采樣硬件和軟件實現(xiàn)簡單通道傳送瞬時標(biāo)幺值固定12通道IEC60044-87IEC60044-8數(shù)字輸出額定

3、值8Range-flag=0 表示維護ECT的50倍額定；Range-flag=1 表示維護ECT的100倍額定；IEC60044-8運用層幀格式9IEC60044-8默許通道規(guī)劃10IEC60044-8形狀字11為了滿足變電站更加靈敏的需求，國網(wǎng)公司在對60044-8所定義的通用幀格式從12通道擴展到22通道，普通稱之為擴展FT3格式支持通道可配置的擴展 IEC 60044-8協(xié)議擴展FT312擴展FT3運用幀格式13數(shù)據(jù)集長度本規(guī)范定義的點對點鏈接的長度是62十進制。數(shù)據(jù)集名DataSetName由于擴展協(xié)議中通道映射為可配置，不是規(guī)范通道映射，所以DataSetName=FE H十進制2

4、54。樣本計數(shù)器 幀格式位置發(fā)生變化數(shù)據(jù)通道擴展至22路形狀字有效無效位擴展至22路擴展FT3運用幀格式的不同點14IEC61850-9-2：是國際電工委員會規(guī)范中所定義的一種采樣值傳輸方式，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口傳輸延時不確定無法準(zhǔn)確采用再采樣技術(shù)硬件軟件比較通用，但對交換機要求極高硬件和軟件實現(xiàn)都將困難不同間隔間數(shù)據(jù)到達時間不確定，不利于母差、變壓器等維護的數(shù)據(jù)處置通道傳送一次瞬時值IEC61850-9-215IEC61850-9-2的簡化版light editionIEC61850-9-2/LE版規(guī)約是UCA推出，由ABB、SIMENS、AREVA、OMICRON、美國GE、日本TMT&D、東芝歐

5、洲、加拿大等公司和實驗室的國際知名專家結(jié)合起草的，IEC61850-9-2的工程實現(xiàn)指南，現(xiàn)實上是IEC61850-9-2的更為明確定義的配套規(guī)范/規(guī)范。與規(guī)范9-2的不同點：只支持采樣值發(fā)送，去掉9-2有關(guān)的其它通訊效力；定義了MU的規(guī)范模型；采樣率一致為支持80點和256點2種；一致定義了SAV的格式；商定了Mod支持的屬性及含義對應(yīng)的MU的行為；對時間同步作了補充規(guī)范；因此，細化明確了報文格式和SCL配置格式。IEC61850-9-2/LE16ISO/IEC 8802-3以太網(wǎng)幀構(gòu)造對比9-2與9-2LE1761850-9-2附錄A9-2LE附錄AAPDU幀構(gòu)造對比9-2與9-2LE18

6、61850-9-2附錄A9-2LE附錄A數(shù)據(jù)通道編碼9-2LE199-2LE的APPID固定40009-2LE的通道固定8路，且通道排序為IA,IB,IC,IN,UA,UB,UC,UN去掉數(shù)據(jù)集0 x81,刷新時間0 x84,采樣率0 x86等數(shù)據(jù)幀9-2LE的一個周波80點的經(jīng)過一個ASDU表示，一個周波265的經(jīng)過8個ASDU表示。9-2與9-2LE幀構(gòu)造上的幾個區(qū)別20基于9-2LE，但是APPID，通道順序及個數(shù)靈敏可配。詳細闡明如下，此闡明來自于公司的9-2數(shù)據(jù)幀格式。國內(nèi)現(xiàn)行組網(wǎng)9-2與9-2LE,61850-9-2區(qū)別21前導(dǎo)字節(jié)Preamble前導(dǎo)字段，7字節(jié)。Preamble

7、字段中1和0交互運用，接納站經(jīng)過該字段知道導(dǎo)入幀，并且該字段提供了同步化接納物理層幀接納部分和導(dǎo)入比特流的方法。幀起始分隔符字段Start-of-Frame Delimiter幀起始分隔符字段，1字節(jié)。字段中1和0交互運用。以太網(wǎng)mac地址報頭以太網(wǎng)mac地址報頭包括目的地址6個字節(jié)和源地址6個字節(jié)。目的地址可以是廣播或者多播以太網(wǎng)地址。源地址應(yīng)運用獨一的以太網(wǎng)地址。IEC 61850-9-2 多點傳送采樣值，建議目的地址為01-0C-CD-04-00-00 到 01-0C-CD-04-01-FF。優(yōu)先級標(biāo)志 Priority tagged為了區(qū)分與維護運用相關(guān)的強實時高優(yōu)先級的總線負載和低優(yōu)

8、先級的總線負載，采用了符合IEEE 802.1Q 的優(yōu)先級標(biāo)志。優(yōu)先級標(biāo)志頭的構(gòu)造：9-2以太網(wǎng)幀構(gòu)造闡明122TPID值：0 x8100User priority：用戶優(yōu)先級，用來區(qū)分采樣值，實時的維護相關(guān)的GOOSE報文和低優(yōu)先級的總線負載。高優(yōu)先級幀應(yīng)設(shè)置其優(yōu)先級為47，低優(yōu)先級幀那么為13，優(yōu)先級1 為未標(biāo)志的幀，應(yīng)防止采用優(yōu)先級0，由于這會引起正常通訊下不可預(yù)見的傳輸時延，優(yōu)先級默以為4。采樣值傳輸優(yōu)先級設(shè)置為優(yōu)先級4CFI：假設(shè)值為1，那么闡明在ISO/IEC 8802-3 標(biāo)志幀中，Length/Type 域后接著內(nèi)嵌的路由信息域(RIF)，否那么應(yīng)置0。VID：虛擬局域網(wǎng)標(biāo)識，

9、VLAN ID。以太網(wǎng)類型Ethertype由IEEE著作權(quán)注冊機構(gòu)進展注冊，可以區(qū)分不同運用。9-2以太網(wǎng)幀構(gòu)造闡明123運用協(xié)議數(shù)據(jù)單元APDU APPID：運用標(biāo)識，建議在同一系統(tǒng)中采用獨一標(biāo)識，面向數(shù)據(jù)源的標(biāo)識。為采樣值保管的APPID值范圍是0 x4000-0 x7fff?？梢愿鶕?jù)報文中的APPID來確定獨一的采樣值控制塊。在9-2 LE版本中APPID值默以為0 x4000。假設(shè)運用固定APPID = 0 x4000，根據(jù)報文中的svID來確定獨一的采樣值控制塊。 長度Length：從APPID開場的字節(jié)數(shù)。保管4個字節(jié)APDU格式闡明請參考下一部分。幀校驗序列4個字節(jié)。該序列包括

10、32位的循環(huán)冗余校驗CRC值，由發(fā)送 MAC方生成，經(jīng)過接納MAC方進展計算得出，以校驗被破壞的幀。9-2以太網(wǎng)幀構(gòu)造闡明124IEC 61850-9-2 采樣值報文 APDU構(gòu)造225IEC 61850-9-2 采樣值報文 ASDU構(gòu)造326IEC 61850-9-2 采樣值報文采樣值序列按間隔配置，典型12通道的構(gòu)造表示如下427模擬采樣值需求乘上比例因子，維護電流和丈量電流采樣精度最小單位為1mA，丈量電壓采樣精度最小單位為10mV。IEC61850-9-2數(shù)據(jù)幀報文通道數(shù)根據(jù)一個間隔最多采樣量來定。采樣值通道數(shù)量可以靈敏配置。 運用Validity、Test屬性，其他屬性暫不思索。數(shù)據(jù)

11、質(zhì)量528 為了滿足變電站更加可靠的需求，合并單元不再依賴時鐘源進展同步，國網(wǎng)公司在定義了點對點9-2的方式，詳細技術(shù)要求如下：合并單元應(yīng)輸出電子式互感器整體的采樣呼應(yīng)延時，額定延時時間不大于2ms。采樣值發(fā)送間隔離散值應(yīng)小于10S.通道延時需求在采樣數(shù)據(jù)集中作為一路通道發(fā)送。IEC61850-9-2點對點29各個規(guī)約比較30標(biāo)準(zhǔn)來源網(wǎng)絡(luò)類型帶寬組網(wǎng)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)通道個數(shù)支持服務(wù)配置國外應(yīng)用FT3IEC60044-8串行口2.5M點對點固定12N/A無配置有擴展FT3國網(wǎng)441規(guī)范串行口5M點對點個數(shù)固定，順序不固定22N/A簡單配置無9-2IEC61850-9-2以太網(wǎng)10M/100M組網(wǎng)靈活

12、配置靈活配置采樣值發(fā)送及數(shù)據(jù)模型訪問復(fù)雜配置沒有實現(xiàn)9-2LEUCA-9-2LE以太網(wǎng)10M/100M組網(wǎng)固定8據(jù)模型訪問簡單配置有9-2國內(nèi)組網(wǎng)UCA-9-2LE以太網(wǎng)10M/100M組網(wǎng)靈活配置靈活配置采樣值發(fā)送簡單配置無9-2國內(nèi)點對點國網(wǎng)441規(guī)范以太網(wǎng)10M/100M點對點靈活配置靈活配置采樣值發(fā)送簡單配置無44-8報文借助儀器319-2報文標(biāo)注32源MAC目的MACAPPID長度SVID計數(shù)器0-3999同步標(biāo)志瞬時值質(zhì)量 數(shù)據(jù)同步是指二次設(shè)備需求的采樣數(shù)據(jù)是在同一時間點上采的，即采樣數(shù)據(jù)的時間同步，以防止相位和幅值產(chǎn)生誤差。在電力系統(tǒng)中準(zhǔn)確時間同步是非常重要的，它廣泛運用于繼電維

13、護、缺點測距、缺點分析、自動控制以及電度采集等方面，例如普通的傳輸線路維護，時間同步精度應(yīng)在4S以內(nèi)。對于電磁式互感器輸出的模擬信號不存在這個問題，而電子式互感器輸出的數(shù)字信號就必需含有時間信息。處理時間同步問題有插值計算和運用公共時鐘脈沖同步兩種方法。合并單元的采樣同步33插值法34對于插值法，要求合并單元提供采樣的傳輸延時 ，維護測控設(shè)備經(jīng)過減去延時復(fù)原站內(nèi)實踐采樣時辰，然后經(jīng)過插值算法經(jīng)過非同步樣本點來計算同步樣本點適用于點對點方式9-2和44-8時鐘同步法35對于利用公共時鐘脈沖的同步方法，各合并單元必需有時鐘輸入，并具備按照時鐘輸入信號給定的時間形狀獲得同步樣本適用于組網(wǎng)方式9-2I

14、CD中的SMV信息合并單元部分36合并單元的訪問點定義為 M1，合并單元 LD的 inst名為“MU來自SV發(fā)送信息配置在dsSV中，普通位于M1中的LN0中IEC61850-9-2引薦配置到DO，IEC60044-8應(yīng)配置到DA主要緣由是兩者的質(zhì)量放在不同的地方，9-2通道陳列采用幅值+質(zhì)量，44-8采用質(zhì)量一致放在形狀字，通道陳列只需幅值9-2通道延時普通放在dsSV中的第一通道中，44-8 幀格式中有通道延時因此不需求。ICD中的SMV信息維護測控部分37維護安裝的訪問點定義為 M1，LD的 inst名為“SVLD 來自維護安裝的每個采樣值接納，對應(yīng)一個SVIN前綴的TCTR或 TVTR

15、；雙A/D 采樣數(shù)據(jù)在同一邏輯節(jié)點中實現(xiàn)CID中的SMV信息合并單元添加SMVCB38 保管ICD中一切的SMV信息經(jīng)過SCD工具新建控制塊產(chǎn)生，普通位于MU的LN0中CID中的SMV信息合并單元添加通訊信息39 經(jīng)過SCD工具在commuication分配組播地址產(chǎn)生SMV建議取值范圍要求:01-0c-cd-04-00-00 到 01-0c-cd-04-01-FF普通國內(nèi)現(xiàn)場對此不作要求APPID 建議范圍0 x4000-0 x7FFF44-8為串口協(xié)議，以上信息雖然在SCD可以配置，但是實踐不需求 CID中的SMV信息維護測控添加Inputs40 經(jīng)過SCD工具連線后產(chǎn)生，連線信息即為In

16、puts，普通位于LN0最后一個DO之后Inputs 由外部ExtRef 和 intAddr 構(gòu)成，相當(dāng)于將內(nèi)部信號與外部信號一一關(guān)聯(lián)經(jīng)過Inputs 可以知道其連線信息的級別是DO還是DA，普通要求DO對DO,DA對DA,9-2連線引薦DO對DO,44-8都是DA對DA.經(jīng)過解讀bin1來完成的9-2的發(fā)送和接納，解讀bin2來實現(xiàn)功能運用。9-2的留意點：采用獨立板卡完成SMV接納與發(fā)送，默許光卡0。SV和GOOSE不要共卡。下載配置后，無自檢出錯信息。安裝如何實現(xiàn)9-241經(jīng)過解讀bin1來完成的44-8的發(fā)送和接納，解讀bin2來實現(xiàn)功能運用。44-8的留意點：44-8報文為光纖串口的

17、FT3格式，主要用來電壓采樣。下載配置后，無自檢出錯信息。安裝如何實現(xiàn)44-8429-2基于發(fā)布/訂閱的數(shù)據(jù)模型，接納方應(yīng)嚴(yán)厲檢查 MAC,AppID、Svid ,通道個數(shù)，等參數(shù)能否匹配；擴展FT3沒有以上要求，普通只需兩邊都整定成一樣波特率，一樣通道數(shù)目，就可以通上。SMV接納匹配原那么439-2雙網(wǎng)接納機制44不是對兩單網(wǎng)完全解碼，而是以最先到達接納安裝的采樣值內(nèi)容盡快更新接納緩沖區(qū)；在較快到達的采樣值數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟幀情況下，以較慢到達的另一網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實現(xiàn)丟幀補償；在單網(wǎng)缺點或雙網(wǎng)交替缺點時確保采樣值接納正確。SV相關(guān)報警全部在鏈路層實現(xiàn)，包括A網(wǎng)鏈路出錯、SV數(shù)據(jù)無效，MU失步，SV檢修態(tài)不

18、一致、SV總報警等9-2的各種報警含義45如何判別SMV斷鏈？ 數(shù)據(jù)超時、解碼出錯、采樣計數(shù)器出錯做“或處置，然后：延時10個采樣點報警，報警之后展寬1S前往。鏈路異常報警46什么是數(shù)據(jù)無效報警？ 讀取數(shù)據(jù)幀中的無效標(biāo)志位，然后：延時10個采樣點報警，報警之后展寬1S前往數(shù)據(jù)無效報警47什么是檢修態(tài)不一致報警？在接納軟壓板投入的情況下，接納到采樣信號與安裝本身的檢修形狀不同時，安裝報檢修態(tài)不一致。檢修態(tài)不一致告警48什么是SMV總報警？ 包括A網(wǎng)鏈路中斷，SV數(shù)據(jù)出錯、SV數(shù)據(jù)無效，MU失步，SV檢修態(tài)不一致等；一切告警都消逝后復(fù)歸SMV總報警49SMV接納軟壓板 普通必需開放，有多少SMVCB 接納就對應(yīng)多少個SMVCB接納軟壓板，SMVCB接納軟壓板退出，不判別該SMVCB的斷鏈信息，SMV相關(guān)數(shù)據(jù)一直不參與計算SMV接納軟壓板50 只接納才存在單雙網(wǎng)的說法，發(fā)送沒有單雙網(wǎng)的說法。 發(fā)送都是無差別的，只需源mac不同，接納方本人來判別單雙網(wǎng)。SMV單網(wǎng)、雙網(wǎng)51SMV的質(zhì)量52SMV 質(zhì)量要素對測控的影響53SV數(shù)