iec61850在鋁業(yè)整流變綜合自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、PAGE PAGE 13IEC611850在在鋁業(yè)整流流變綜合自自動化系統(tǒng)統(tǒng)中的應(yīng)用用1.前言隨著國際電電工委員會會（IECC）第577委員會在在20055年推出IEC6618500變電站通通信網(wǎng)絡(luò)和和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)最后一一部分,即即一致性測測試標(biāo)準(zhǔn)的的頒布實施施，在變電電站綜合自自動化領(lǐng)域域迎來了一一個基于通通用網(wǎng)絡(luò)平平臺的變電電站自動化化系統(tǒng)的唯唯一國際標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，它改改變了目前前變電站自自動化系統(tǒng)統(tǒng)相對封閉閉的結(jié)構(gòu)，使使電力系統(tǒng)統(tǒng)變電站綜綜合自動化化系統(tǒng)有了了一個開放放性和標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)性的系統(tǒng)統(tǒng)。近年來，我我國也制定定和頒布了了等同于IIEC611850的的DL/TT860.X變電站站通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)和系統(tǒng)

2、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，并公公布在20007年33月1日開開始實施。隨著國內(nèi)內(nèi)這一新的的變電站綜綜合自動化化標(biāo)準(zhǔn)的頒頒布實行，未未來的變電電站自動化化系統(tǒng)采用用基于IEEC618850標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的設(shè)備已已成為必然然趨勢，目目前正在使使用的變電電站自動化化設(shè)備將會會按照新標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)升級或或被替代。與以往采用用串行通信信標(biāo)準(zhǔn)（IIEC600870-5-1003，DNNP 3.0，Moodbuss等 ）的的變電站綜綜合自動化化系統(tǒng)相比比，新一代代的IECC618550變電站站綜合自動動化系統(tǒng)建建立在基于于開放、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)技術(shù)之上上，它引用用大量ITT方面的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)術(shù)用于變電電站的保護護和監(jiān)控。這些應(yīng)用用于變電站站綜

3、合自動動化系統(tǒng)的的新技術(shù)，包包括高速以以太網(wǎng)通信信、面向?qū)ο蟮慕Ｄ?、裝置的的自描述、變電站組組態(tài)語言、基于發(fā)布布/訂閱模模型的IEED之間的的實時通信信等，可實實現(xiàn)變電站站信息的共共享、提供供智能設(shè)備備的互操作作性，簡化化系統(tǒng)的維維護、配置置和工程實實施。蘭州鋁業(yè)有有限公司大大型預(yù)焙槽槽電解鋁技技改項目（以以下簡稱蘭蘭鋁項目）2220kVV變電整流流所綜合自自動化系統(tǒng)統(tǒng),采用了了基于IEEC618850標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的保護測測控裝置和和以太網(wǎng)交交換機，以以及FARRAD20000監(jiān)控控后臺系統(tǒng)統(tǒng)，配置成成一套完整整的、基于于IEC6618500間隔層的的功能高度度集成的整整流變電站站綜合自動動化系

4、統(tǒng)，該該系統(tǒng)已在在20077年4月投投入商業(yè)運運行。本文首先對對基于IEEC618850標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的變電站站自動化的的系統(tǒng)簡要要介紹，然然后介紹蘭蘭鋁項目的的設(shè)計考慮慮以及系統(tǒng)統(tǒng)配置方案案。2.IECC618550標(biāo)準(zhǔn)與與變電站綜綜合自動化化系統(tǒng)2.1 IIEC611850標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)簡介國際電工委委員會（IIEC）TTC57工工作組推出出的IECC618550標(biāo)準(zhǔn)，是是關(guān)于變電電站自動化化系統(tǒng)的計計算機通信信網(wǎng)絡(luò)和系系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。它作為為變電站自自動化的框框架，采用用基于高速速以太網(wǎng)平平臺的開放放的、分層層分布式結(jié)結(jié)構(gòu)，提出出了變電站站內(nèi)部間隔隔層與站控控層和過程程層之間的的全數(shù)字通通信的、具具有互操

5、作作性的解決決方案。IEC611850標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)由100部分組成成，它覆蓋蓋了變電站站綜合自動動化系統(tǒng)的的規(guī)劃、設(shè)設(shè)計、安裝裝、調(diào)試、測試等方方面，為實實施基于網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信的的變電站綜綜合自動化化系統(tǒng)提供供了詳細的的指引。IIEC611850標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)提供了了變電站內(nèi)內(nèi)部裝置之之間信息交交換的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化的對象象模型、服服務(wù)模型、試驗以及及規(guī)約，實實現(xiàn)了變電電站中所有有裝置的互互操作，并并定義了一一個支持在在線裝置“自描述”的統(tǒng)一系系統(tǒng)組態(tài)語語言。IEEC618850標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的主要內(nèi)內(nèi)容包括：含有標(biāo)準(zhǔn)化化命名的裝裝置模型，并并提供與IIED品牌牌或類型無無關(guān)的一致致的對象/標(biāo)記名稱稱。對于數(shù)據(jù)訪訪問、主動動提

6、供的報報告、控制制以及其它它公共服務(wù)務(wù)，提供一一個標(biāo)準(zhǔn)化化的方法的的服務(wù)模型型（ACSSI）。含有用于分分享裝置組組態(tài)數(shù)據(jù)的的通過XMML文件的的變電站組組態(tài)語言（SSCL）。通過高性能能以太網(wǎng)用用于保護和和測量功能能的裝置的的進行數(shù)據(jù)據(jù)交換的客客戶機/服服務(wù)器和對對等方式的的信息傳送送。用于術(shù)語、系統(tǒng)要求求以及一致致性試驗的的規(guī)范，以以保證IEED能按照照一個標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)進行測試試。2.2 基基于IECC618550標(biāo)準(zhǔn)的的變電站綜綜合自動化化系統(tǒng)的特特點基于IECC618550標(biāo)準(zhǔn)的的變電站綜綜合自動化化系統(tǒng)的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)如如圖1所示示，它將變變電站綜合合自動化系系統(tǒng)劃分為為站控層、間隔層和和過程

7、層設(shè)設(shè)備，其中中包含二種種類型的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，即站站總線和過過程總線。在站總線線網(wǎng)絡(luò)，可可向上實 現(xiàn)IEDD到其它IIED、HHMI、變變電站控制制器、SCCADA系系統(tǒng)的通信信；在過程程總線網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，可向下下實現(xiàn)IEED到CTT、PT、斷路器、開關(guān)的通通信，傳統(tǒng)統(tǒng)上這部分分的通信是是通過硬布布線來完成成的，在過過程總線實實施方案中中需要采用用“智能型”設(shè)備，如如智能開關(guān)關(guān)、光CTT/PT等等，通過合合并單元接接入過程總總線。過程總線冗余.1/1/10 GB LAN站總線10/100 MB LAN數(shù)據(jù)集中器客戶機合并單元HMI客戶機IED服務(wù)器IED服務(wù)器智能開關(guān)，光CT光/PT等。合并單元站控層間隔

8、層過程層圖1. IEC61850變電站自動化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu) 實實施基于IIEC611850的的系統(tǒng)，與與傳統(tǒng)變電電站綜合自自動化系統(tǒng)統(tǒng)相比，可可得到以下下各方面的的特點和好好處：作為一個全全球性的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，它的的推出應(yīng)用用解決了變變電站自動動化系統(tǒng)產(chǎn)產(chǎn)品的互操操作性和協(xié)協(xié)議轉(zhuǎn)換問問題，從而而保護了用用戶的長期期投資。按照標(biāo)準(zhǔn)化化的對象模模型及命名名協(xié)定，提提供的自描描述、自診診斷和即插插即用的特特性，極大的方方便系統(tǒng)的的集成，降低了實施施自動化系系統(tǒng)的工程程費用。采用同一個個規(guī)約，可可減少運行行、工程和和維護的工工作量及費費用，同時時提供高效效的維護以以及減少支支持的方案案的差異。采用對等信信息

9、傳輸和和高速的過過程總線，可可減少系統(tǒng)統(tǒng)的硬件配配置及二次次電纜，同同時也減少少了屏柜數(shù)數(shù)量、占地地面積以及及需要較低低的布線費費用。可提供整套套服務(wù)給報報告、數(shù)據(jù)據(jù)存取、事事件記錄和和控制。采用靈活和和可伸縮的的、向后兼兼容、與通通信分離的的應(yīng)用的主主流技術(shù)，如如高速以太太網(wǎng)、傳輸輸控制協(xié)議議/網(wǎng)際協(xié)協(xié)議（TCCP/IPP）、對象象模型和可可擴展標(biāo)記記語言（XXML）等等，從而保保證了用戶戶投資的持持續(xù)性。近年來，基基于IECC618550標(biāo)準(zhǔn)的的變電站自自動化應(yīng)用用已取得了了很大的進進展。基于于過程層、間隔層和和站控層的的全數(shù)字化化變電站開開始投入現(xiàn)現(xiàn)場測試和和試運行。對于基于于站控層和和

10、間隔層的的變電站自自動化系統(tǒng)統(tǒng)，在解決決了GOOOSE傳輸輸?shù)目煽啃孕院桶踩孕詥栴}后，現(xiàn)現(xiàn)已開始在在國外電力力系統(tǒng)和工工業(yè)系統(tǒng)開開始大量投投入商業(yè)運運行。為了了保證系統(tǒng)統(tǒng)的先進性性并提供高高一個可用用性的系統(tǒng)統(tǒng)，蘭鋁項項目是基于于站控層和和間隔層的的IEC6618500變電站自自動化系統(tǒng)統(tǒng)進行系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計的。3. 蘭鋁鋁220KKV整流變變綜合自動動化系統(tǒng)的的設(shè)計考慮慮3.1 系系統(tǒng)蘭鋁2200KV整流流變自動化化系統(tǒng)采用用分層分布布式結(jié)構(gòu)，其其保護監(jiān)控控范圍包括括1個2220KV整整流變電所所和5個110KV配配電所。系系統(tǒng)的設(shè)計計和配置全全面參照IIEC611850標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)中的站站層及間隔隔

11、層要求完完成，它滿滿足除過程程總線外的的所有部分分標(biāo)準(zhǔn)要求求，主要標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)部分包包括IECC618550-3、-7和-8。整個系統(tǒng)采采用冗余1100Mbb光纖以太太網(wǎng)作為骨骨干網(wǎng)，以以提供高性性能的通信信網(wǎng)絡(luò)，系系統(tǒng)通信規(guī)規(guī)約采用IIEC611850標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)以保證證用戶的投投資。在系系統(tǒng)設(shè)計中中，參考國國外IECC618550系統(tǒng)的的應(yīng)用經(jīng)驗驗，充分考考慮利用高高性能嵌入入式IECC618550 保護護測控裝置置的特性對對整個系統(tǒng)統(tǒng)的硬件配配置進行優(yōu)優(yōu)化，通過過減少硬件件配置數(shù)量量來節(jié)省硬硬件費用，同同時可減少少屏柜數(shù)量量，從而達達到減少硬硬件以及二二次電纜和和布線費用用。在蘭鋁系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計中，取取

12、消了常規(guī)規(guī)變電站自自動化系統(tǒng)統(tǒng)中的RTTU、主控控單元、故故障錄波裝裝置、備自自投等設(shè)備備，從而節(jié)節(jié)省了大量量的費用。此外，在在系統(tǒng)設(shè)計計初期，對對220KKV間隔曾曾考慮采用用保護測控控一體化配配置方案以以及基于GGOOSEE的間隔層層連鎖方案案，但考慮慮到與國內(nèi)內(nèi)現(xiàn)有的設(shè)設(shè)計和運行行過程有沖沖突而放棄棄。3.2 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基于IECC618550變電站站綜合自動動化系統(tǒng)，由由于采用以以太網(wǎng)LAAN作為通通信網(wǎng)絡(luò)，其其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)的配置是是非常靈活活的，可適適應(yīng)各種電電壓等級變變電站一次次接線方式式以及不同同用戶對系系統(tǒng)可靠性性的要求。在工程設(shè)設(shè)計中 ，可可采用星形形網(wǎng)、網(wǎng)狀狀網(wǎng)、環(huán)網(wǎng)網(wǎng)以及上

13、述述網(wǎng)絡(luò)的混混合結(jié)構(gòu)。在具體設(shè)設(shè)計時一般般根據(jù)項目目規(guī)模、設(shè)設(shè)備的物理理布置以及及系統(tǒng)通信信的可靠性性要求作綜綜合考慮。蘭鋁2200kV整流流所綜合自自動化系統(tǒng)統(tǒng)的設(shè)計采采用分層分分布、全分散式式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)統(tǒng)。整個整流流所根據(jù)區(qū)區(qū)域配置分分為站控層層和間隔層，其其中間隔層層又細分為為220KKV間隔和和10KVV間隔。全全站的保護護測控按照照IEC6618500變電站綜綜合自動化化系統(tǒng)進行行配置，所所有保護測測控設(shè)備可可通過IEEC618850網(wǎng)絡(luò)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)現(xiàn)信息共享享，并在將將來用戶需需要時可通通過對間隔隔層IEDD組態(tài)完成成基于GOOOSE的的擴展保護護測控功能能，包括系系統(tǒng)范圍的的操作連鎖

14、鎖功能。所以，在考考慮國內(nèi)現(xiàn)現(xiàn)有規(guī)程對對220KKV變電站站系統(tǒng)通信信可靠性的的要求的基基礎(chǔ)上，結(jié)結(jié)合IECC618550系統(tǒng)的的應(yīng)用特點點，特別是是考慮將來來引入基于于GOOSSE的間隔隔層保護測測控功能，整整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)結(jié)構(gòu)考慮采采用雙光纖纖星形結(jié)構(gòu)構(gòu)，如圖？所示?？紤]到2220KV間間隔層保護護測控的重重要性，以以及2200KV保護護測控IEED采用冗冗余配置的的雙光纖以以太網(wǎng)接口口，2200KV間隔隔層采用1100Mbb雙光纖星星形網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)，2200KV間隔隔層的保護護測控IEED通過光光纖連接到到相應(yīng)的以以太網(wǎng)交換換機；5個個10KVV間隔均采采用1000Mb星形形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)，10KKV

15、 的保保護測控IIED通過過RJ455接口連接接到相應(yīng)配配電所的以以太網(wǎng)交換換機。2220KV和和10KVV間隔層網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，均通通過雙光纖纖鏈路連接接到站控層層的冗余配配置的雙星星形光纖以以太網(wǎng)。這這一網(wǎng)絡(luò)架架構(gòu)使整個個通信系統(tǒng)統(tǒng)具有通信信速率快、可靠安全全、易于擴擴展的特點點。3.3 以以太網(wǎng)交換換機在網(wǎng)絡(luò)化的的IEC6618500變電站綜綜合自動化化系統(tǒng)中，以以太網(wǎng)交換換機除了用用于構(gòu)建各各種網(wǎng)絡(luò)架架構(gòu)和傳輸輸控制命令令和監(jiān)測數(shù)數(shù)據(jù)以外，還還通過網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳輸間隔隔設(shè)備之間間的跳閘命命令和閉鎖鎖信號。因因此，在IIEC611850系系統(tǒng)中，以以太網(wǎng)交換換機是極其其重要的設(shè)設(shè)備，設(shè)計計中必須考考慮

16、采用符符合IECC618550-3標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品品。在IEC6618500-3標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中，提出出了對工業(yè)業(yè)級以太網(wǎng)網(wǎng)交換機應(yīng)應(yīng)滿足與安安裝在變電電站間隔層層就地的保保護測控裝裝置一樣的的環(huán)境、機機械以及電電磁兼容的的要求。具具體標(biāo)準(zhǔn)引引用了IEEC610000-66-5和IIEEE P16113標(biāo)準(zhǔn)。此外，為了了保證網(wǎng)絡(luò)絡(luò)傳輸?shù)膶崒崟r確定性性及安全性性和組網(wǎng)的的靈活性，應(yīng)應(yīng)采用支持持多種光纖纖和銅以太太網(wǎng)通信接接口的網(wǎng)管管型交換機機，該交換換機應(yīng)提供供全雙工工工作、虛擬擬局域網(wǎng)（VVLAN）、服務(wù)質(zhì)量量（QoSS）、生成成樹（STTP）和快快速生成樹樹（RSTTP）、IIGMP偵偵聽、端口口鏡像、

17、遠遠程訪問撥撥入用戶服服務(wù)（RAADIUSS）、終端端訪問控制制器訪問控控制系統(tǒng)（TTACACCS+）、簡單網(wǎng)絡(luò)絡(luò)管理協(xié)議議（SNMMP）等實實時傳輸和和控制、安安全及管理理功能。3.4 間間隔層智能能電子設(shè)備備（IEDD）在基于IEEC618850標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的變電站站自動化系系統(tǒng)中的 間隔層IIED設(shè)計計考慮方面面， 所選選擇的IEED首先滿滿足電解鋁鋁現(xiàn)場對保保護測控功功能和性能能的要求，特特別需要提提出的是，為為了保證所所選擇設(shè)備備的長期安安全可靠運運行，尤其其需要考慮慮IED的的電磁兼容容(EMCC) 、機機械及氣候候環(huán)境等方方面的性能能，必須滿滿足IECC618550-3部部分標(biāo)準(zhǔn)中中提

18、出的要要求。作為基于IIEC611850標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的變電電站自動化化系統(tǒng)，所所選擇的IIED應(yīng)具具有嵌入式式IEC6618500規(guī)約，并并提供完整整的數(shù)據(jù)和和服務(wù)模型型，這包括括各種保護護測控IEED所需要要的相應(yīng)的的邏輯節(jié)點點數(shù)據(jù)模型型以及GOOOSE實實時傳輸控控制功能。在IECC618550系統(tǒng)中中，GOOOSE的引引人應(yīng)用是是有別于傳傳統(tǒng)變電站站自動化系系統(tǒng)的主要要特征，所所以在應(yīng)用用中是必須須考慮的。蘭鋁項目設(shè)設(shè)計始于22006年年初，盡管管當(dāng)時在系系統(tǒng)設(shè)計中中提出了基基于GOOOSE控制制功能，特特別是基于于GOOSSE的間隔隔之間的連連鎖功能，但但后來考慮慮到國內(nèi)的的設(shè)計規(guī)程程、項目

19、驗驗收以及用用戶運行維維護水平等等因素，在在方案最終終確認階段段并沒有考考慮實施基基于GOOOSE應(yīng)用用。但由于于所選擇的的間隔層IIED支持持完整的模模擬量和數(shù)數(shù)字量傳輸輸功能，將將來通過IIED組態(tài)態(tài)即可實施施用戶需要要的擴展應(yīng)應(yīng)用。為了保證IIED的互互操作性，所所選擇的IIED還應(yīng)應(yīng)根據(jù)IEEC618850-110標(biāo)準(zhǔn)通通過KEMMA以及中中國電科院院的一致性性測試，這這一點對于于保護用戶戶將來的投投資是非常常重要的。此外，在設(shè)設(shè)計中還考考慮了采用用的IEDD在電解鋁鋁等行業(yè)應(yīng)應(yīng)具有多年年成功的現(xiàn)現(xiàn)場應(yīng)用經(jīng)經(jīng)驗，并應(yīng)應(yīng)提供基于于IEC6618500 GOOOSE的成成功的商業(yè)業(yè)運行經(jīng)驗

20、驗。4.蘭鋁2220KVV整流變綜綜合自動化化系統(tǒng)的特特點蘭鋁整流變變綜合自動動化系統(tǒng)，其其監(jiān)控范圍圍包括一個個220KKV整流變變電所和五五個10KKV配電所所，它主要要由支持間間隔層IEEC618850功能能的保護測測控IEDD、以太網(wǎng)網(wǎng)交換機以以及監(jiān)控計計算機三部部分組成，它它是一個完完整的滿足足IEC6618500站控層和和間隔層要要求的變電電站自動化化系統(tǒng)，如如圖2所示示。蘭鋁整流變變自動化系系統(tǒng)以靈活活多樣的“組態(tài)方式式”而來實現(xiàn)現(xiàn)各種保護護測控裝置置（IEDD）的互聯(lián)聯(lián)以及軟硬硬件的集成成，構(gòu)成一一可靠的IIEC611850站站控層和間間隔層解決決方案。蘭蘭鋁整流變變自動化系系統(tǒng)

21、具有以以下特點：1）控主站站采用雙服服務(wù)器和雙雙監(jiān)控工作作站的冗余余配置方案案，另外還還配置一臺臺工程師工工作站用于于保護測控IIED是組組態(tài)設(shè)定、系統(tǒng)參數(shù)數(shù)設(shè)定、故故障綠波分分析及日常常維護等。監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)軟件采用用客戶/服服務(wù)器（CC/S）結(jié)結(jié)構(gòu)，它可可以減少網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)負荷，提提供柔性性性能，為系系統(tǒng)的冗余余功能打下下良好的基基礎(chǔ)。它可可以用于單單機或雙機機、多路遠遠程通信，也也可以作為為局域網(wǎng)的的當(dāng)?shù)乜刂浦葡到y(tǒng)。其其各種服務(wù)務(wù)器都有多多客戶支持持能力，即即它們不但但可以支持持本地計算算機其他客客戶的請求求，也可以以支持網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上其他計計算機客戶戶任務(wù)的請請求，完成成整流變的的監(jiān)控功能能。2）整個

22、系系統(tǒng)的配置置充分利用用IEC6618500系統(tǒng)的通通信特性，采采用高度集集成的配置置方案，取取消了常規(guī)規(guī)系統(tǒng)的RRTU、主主控單元、故障錄波波裝置、備備自投等設(shè)設(shè)備，從而而節(jié)省了大大量的硬件件、屏柜、布線等費費用，并形形成一個易易于擴展的的、具有互互操作性的的自動化系系統(tǒng)。3）采用1100Mbb光纖雙星星形網(wǎng)的冗冗余結(jié)構(gòu)，結(jié)結(jié)合滿足IIEC611850-3標(biāo)準(zhǔn)的的“變電站級級”以太網(wǎng)交交換機，提提供一個高高速的和高高可靠性的的站層和間間隔層通信信網(wǎng)絡(luò)。4）2200KV間隔隔層IEDD采用保護護測控獨立立的配置方方案，通信信接口采用用100MMb雙光纖纖接入方式式，采用冗冗余介質(zhì)切切換以保證證

23、通信的可可靠性。這這一配置方方案除了保保證站層和和間隔層之之間的高速速通信外，還還具有高EEMC性能能，可滿足足220KKV整流變變間隔層設(shè)設(shè)備的測控控要求。5）從經(jīng)濟濟和技術(shù)方方面綜合考考慮，100KV間隔隔層IEDD采用保護護控制一體體化的配置置方案，通通信接口采采用10/100MMb自適應(yīng)應(yīng)RJ455接入方式式。這一配配置方案在在滿足100KV間隔隔保護測控控要求的基基礎(chǔ)上，通通過降低110KV間間隔層IEED的配置置，并同時時減少100KV間隔隔層以太網(wǎng)網(wǎng)交換機的的開銷來達達到減少設(shè)設(shè)備費用的的目的。6）以太網(wǎng)網(wǎng)交換機采采用采用符符合IECC618550-3標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的Muultillin

24、k系系列交換機機。該系列列交換機除除了提供適適應(yīng)變電站站環(huán)境的工工業(yè)級交換換機的所有有實時傳輸輸和控制、安全及管管理等功能能外，還支支持小于每每跳5mss的環(huán)網(wǎng)故故障切換性性能，并提提供光纖斷斷線檢測、GOOSSE優(yōu)先等等功能，用用于優(yōu)化整整個整流變變自動化系系統(tǒng)的性能能。7）所采用用的2200KV和110KV間間隔層保護護測控裝置置，均支持持完整的GGOOSEE功能，可可實現(xiàn)間隔隔層IEDD之間的數(shù)數(shù)字量和模模擬量的實實時信息傳傳輸，將來來需要時通通過組態(tài)可可實現(xiàn)間隔隔層之間連連鎖、備自自投、閉鎖鎖式母線保保護等功能能。8）間隔層層保護測控控裝置采用用GE公司司UR系列列IED和和F6500

25、饋線保護護裝置。UUR系列IIED均支支持嵌入式式IEC6618500間隔層設(shè)設(shè)備所需的的所有保護護、測控及及通信功能能，并具有有完整的間間隔層設(shè)備備之間的GGOOSEE實時控制制功能。9）整個系系統(tǒng)配置11臺GPSS裝置對全全站系統(tǒng)進進行對時，同同時系統(tǒng)可可通過SNNTP網(wǎng)絡(luò)絡(luò)統(tǒng)一對時時。10）整流流機組監(jiān)控控PLC系統(tǒng)統(tǒng)的單機組組總PLCC和其它四四組PLCC以總線方方式通訊，各各單元之間間組成Prrofibbus DDP環(huán)網(wǎng)，機機組總PLLC向上以以雙以太網(wǎng)網(wǎng)方式接入入直流屏微微機室交換換機。5. 蘭鋁鋁220KKV整流變變綜合自動動化系統(tǒng)的的配置方案案5.1 概概述蘭鋁項目的的保護監(jiān)控

26、控范圍，包包括1個2220KVV整流變電電所和5個個10KVV配電所。220kkV部分按按配電單元分分布劃為22個進線回回路、1個母聯(lián)回回路、2個動力變變壓器回路路、6個整流機組組回路、2個PT回回路共133個間隔。10kV部部分共設(shè)五五個配電室室，每個配配電室均采采用單母線線分段結(jié)線線。五個110KV配配電室共有有89個間間隔。以下介紹的的配置方案案，包括蘭蘭鋁整流變變綜合自動動化系統(tǒng)使使用的站控控層計算機機監(jiān)控設(shè)備備、2200KV和110KV間間隔層保護護測控裝置置以及站控控層和間隔隔層應(yīng)用的的以太網(wǎng)交交換機。5.2 站站控層站控層硬件件設(shè)備由數(shù)數(shù)據(jù)庫服務(wù)務(wù)器、監(jiān)控控工作站、以太網(wǎng)交交換機

27、、GGPS同步步時鐘以及及模擬屏等等組成。站站控層網(wǎng)絡(luò)絡(luò)采用1000Mb冗冗余光纖以以太網(wǎng)星形形結(jié)構(gòu)，由由2臺冗余余配置的工工業(yè)級以太太網(wǎng)交換機機和光纜組組成。監(jiān)控控計算機設(shè)設(shè)備包括22臺IBMM機架式數(shù)數(shù)據(jù)庫服務(wù)務(wù)器、2臺臺IBM監(jiān)監(jiān)控工作站站、1臺IIBM工程程師工作站站以及LCCD顯示器器、打印機機、UPSS等輔助設(shè)設(shè)備。2臺臺數(shù)據(jù)庫服服務(wù)器及22臺監(jiān)控工工作站均采采用冗余熱熱備份方式構(gòu)成成，每個系系統(tǒng)都可獨獨立地獲取取所連接的的IED 的內(nèi)部數(shù)據(jù)據(jù)，完成2200KV整流流所和5個個10kVV配電所的的保護測控功功能。后臺監(jiān)控系系統(tǒng)的3臺工作站均均采用工業(yè)業(yè)控制級計算機，其其中2臺監(jiān)控工

28、作作站用于系系統(tǒng)運行的的監(jiān)視和控控制，另1臺工程師工工作站則用用于保護測測控IEDD的組態(tài)和整定定、系統(tǒng)參參數(shù)設(shè)定、故障錄波分析及及日常維護護等。后臺監(jiān)控系系統(tǒng)軟件包包括FARRADSEEA4.00監(jiān)控軟件件、SQLL數(shù)據(jù)庫服服務(wù)器軟件件、Winndowss 20000 Seerverr操作系統(tǒng)統(tǒng)、IECC618550接口服服務(wù)器軟件件、IECC618550客戶端端軟件、WWindoows 22000 Offiice辦公公軟件、西西門子PLLCOPPC接口軟軟件等，共共同完成整整個監(jiān)控系系統(tǒng)的信號號采集和各各控制點的的控制任務(wù)務(wù)。監(jiān)控軟軟件采用客客戶/服務(wù)務(wù)器工作模式，2臺系統(tǒng)工作作站按主從從

29、機方式配配置為雙機機冗余熱備備份系統(tǒng)，任何一臺臺計算機故故障均不會會影響整個個系統(tǒng)的正正常運行。整流監(jiān)控PPLC系統(tǒng)統(tǒng)的單機組組總PLCC和其它四四組PLCC以總線方方式通訊，各各單元之間間組成Prrofibbus DDP環(huán)網(wǎng)，機機組總PLLC向上以以雙以太網(wǎng)網(wǎng)方式接入入直流屏微微機室交換換機。在主控室內(nèi)內(nèi)還設(shè)有一一模擬監(jiān)控控屏, 模擬監(jiān)監(jiān)控屏經(jīng)過過通信以以以太網(wǎng)通訊訊方式與系系統(tǒng)工作站站相聯(lián)，直直觀顯示2220kVV及整流所所、全廠110kV系系統(tǒng)和整流流系統(tǒng)的運運行狀態(tài)。5.3 以以太網(wǎng)交換換機在該項目中中，采用GGE公司的的Multtilinnk系列以以太網(wǎng)交換換機。這是是專門為變變電站

30、惡劣劣環(huán)境應(yīng)用用設(shè)計的工工業(yè)級以太太網(wǎng)交換機機，它除了了提供工業(yè)業(yè)級交換機機的所有功功能以外，還還符合IEEC618850-33標(biāo)準(zhǔn)并經(jīng)經(jīng)現(xiàn)場運行行證實其性性能；此外外，它支持持智能環(huán)網(wǎng)網(wǎng)冗余切換換、光纖鏈鏈路丟失和和GOOSSE優(yōu)先等等功能，為為IEC6618500變電站綜綜合自動化化系統(tǒng)應(yīng)用用首選設(shè)備備。在本項項目中，在在站控層和和間隔層均均配置MLL24000網(wǎng)管型的的以太網(wǎng)交交換機。以太網(wǎng)交換換機安裝在在三個地點點，即主控控樓微機室室、直流屏屏微機室以以及10KKV間隔層層就地開關(guān)關(guān)柜上。監(jiān)監(jiān)控計算機機設(shè)備和模模擬屏連接接到主控樓樓微機室交交換機屏的的2臺以太太網(wǎng)交換機機；2200KV

31、間隔隔層保護測測控裝置連連接到直流流屏微機室室的14臺臺以太網(wǎng)交交換機；110KV間間隔層保護護測控裝置置則就近連連接到各110KV配配電所的110KV開開關(guān)柜上的的8臺以太太網(wǎng)交換機機上。100KV配電電所的以太太網(wǎng)交換機機通過雙光光纖鏈路與與直流屏微微機室的交交換機連接接。站控層的直直流屏微機機室配置有有2個以太太網(wǎng)交換機機屏，每個個交換機屏屏安裝有77臺ML22400交交換機，每每臺交換機機提供8個個100MMb STT接頭的多多模光纖接接口。主控控樓微機室室配置的22臺ML22400交交換機，每每臺交換機機提供8個個100MMb STT接頭的多多模光纖接接口和8個個10M/100MM自

32、適應(yīng)RRJ45接接口。10KV間間隔層的交交換機，均均安裝在各各配電所的的10KVV母聯(lián)上。各配電所所的以太網(wǎng)網(wǎng)交換機的的配置方案案如下：1）10KKV整流所所配置2臺臺ML24400交換換機，其中中一臺提供供4個1000Mb ST接頭頭的多模光光纖接口和和8個100M/100MM自適應(yīng)RRJ45接接口，另一一臺提供44個1000Mb SST接頭的的多模光纖纖接口和116個100M/100MM自適應(yīng)RRJ45接接口。2）10KKV電解煙煙氣凈化室室配置2臺臺ML24400交換換機，每臺臺交換機提提供2個1100Mbb ST接接頭的多模模光纖接口口和8個110M/100MM自適應(yīng)RRJ45接接口

33、 。3）10KKV空壓站站配置1臺臺ML24400交換換機，提供供2個1000Mb ST接頭頭的多模光光纖接口和和16個110M/100MM自適應(yīng)RRJ45接接口。4）10KKV鑄造分分配配置11臺ML22400交交換機，提提供提供22個1000Mb SST接頭的的多模光纖纖接口和88個10MM/100MM自適應(yīng)RRJ45接接口。5）10KKV炭素分分配配置22臺ML22400交交換機，提提供2個1100Mbb ST接接頭的多模模光纖接口口和8個110M/100MM自適應(yīng)RRJ45接接口。5.4 間間隔層保護護測控IEED根據(jù)本項目目對2200KV和110KV保保護測控裝裝置的要求求，除了提提

34、供相應(yīng)的的保護測控控功能以外外，所有保保護測控裝裝置應(yīng)具有有完整的相相關(guān)的IEEC618850數(shù)據(jù)據(jù)和服務(wù)模模型，并支支持GOOOSE/GGSSE功功能。2220KV間間隔層保護護測控裝置置采用GEE公司的UUR系列IIED，這這是GE公公司采用高高性能通用用軟硬件平平臺開發(fā)的的高端系列列產(chǎn)品，它它覆蓋從發(fā)發(fā)電、輸電電、配電的的應(yīng)用領(lǐng)域域，在業(yè)界界已有近110年的應(yīng)應(yīng)用經(jīng)驗，廣廣泛應(yīng)用于于發(fā)電廠、輸配電系系統(tǒng)以及工工業(yè)系統(tǒng)。UR系列列產(chǎn)品也是是業(yè)界首先先推出的全全系列支持持IEC6618500標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)產(chǎn)品，其最最新推出的的固件版本本同時支持持IED之之間傳輸數(shù)數(shù)字和模擬擬量傳輸功功能（GOOO

35、SE/GSSEE）。100KV間隔隔層保護測測控裝置采采用GE公公司的F6650間隔隔控制器，該該IED同同樣支持相相關(guān)的IEEC618850數(shù)據(jù)據(jù)和服務(wù)模模型以及GGOOSEE/GSSSE控制功功能。在近近幾年的國國外UCAA/IECC618550項目中中，已有大大量的URR系列IEED和F6650裝置置投入商業(yè)業(yè)運行。5.4.11 2200KV間隔隔層保護測測控配置方方案5.4.11.1 2220KVV線路間隔隔220KVV線路保護護按照主保保護和后備備保護獨立立的方式配配置。主保保護采用一一臺L900光纖線路路差動保護護，與電廠廠側(cè)L900配套使用用提供線路路電流差動動主保護功功能；后備

36、備保護采用用F35饋饋線保護裝裝置，提供供過流后備備保護功能能。每條2220KVV線路配置置一臺C330測控裝裝置，完成成本間隔遙遙信量的采采集和控制制功能。此此外，每條條220KKV線路配配置一塊EEPM55500多功功能表計，采采集電流、電壓、有有功、無功功、電量等等遙測量。保護測控控裝置以及及多功能表表安裝在2220KVV進線保護護測控屏上上。L90光纖纖線路縱差差保護提供供的保護和和控制功能能包括：帶帶自適應(yīng)制制動的電流流差動保護護、相間及及接地距離離保護、相相間和中線線方向過流流保護、相相間接地和和中線過流流保護、負負序電流保保護、相過過壓和低電電壓保護、短引線保護、直接傳輸跳閘保護

37、和和自動重合合閘和同期期檢測等。F35提供供的保護功功能包括：相間過流流及速斷保保護、接地地（零序）或或靈敏接地地保護、中中線過流保保護、負序序過流保護護、電壓及及頻率保護護。5.4.11.2 2220KVV母聯(lián)間隔隔220KVV母聯(lián)配置置一臺F335饋線保保護作為母母聯(lián)保護，F(xiàn)F35提供供的母聯(lián)保保護測量功功能包括：母聯(lián)過流流保護、母母聯(lián)速斷過過流保護以以及母線電電壓測量功功能。2220KV母母聯(lián)配置一一臺C300測控裝置置，完成本本間隔遙信信量的采集集和斷路器器的控制功功能。此外外，2200KV母聯(lián)聯(lián)還配置一一塊EPMM55000多功能表表完成母聯(lián)聯(lián)電流等遙遙測功能。保護及測測控裝置安安裝

38、在2220KV母母聯(lián)保護測測控屏上。5.4.11.3 220KKV母線間間隔220KVV母線配置置2套B990母線保保護裝置。B90提供供的保護功功能包括：有制動和和無制動的的母線差動動保護、斷斷路器失靈靈保護、末末端故障保保護、瞬時時過流和延延時過流保保護。B90母差差保護具有有低于一個個周波的動動作時間，并并具有快速速可靠的CCT飽和檢檢測、動態(tài)態(tài)母線仿形形、檢查段段以及用于于監(jiān)視目的的的欠壓監(jiān)監(jiān)視等功能能。5.4.11.4 2220KVVPT間間隔每個2200KV PPT間隔配配置一臺FF35保護護裝置，完完成各段母母線電壓的的檢測和報報警信號輸輸出，完成成PT回路路信號量的的采集和隔隔

39、離刀的控控制。2個個PT間隔隔共配置22臺F355完成保護護和測控功功能，2臺臺PT間隔隔保護裝置置安裝在同同一面屏體體中。5.4.11.5 2220KVV動力變間間隔根據(jù)保護主主、后備保保護分開配配置的原則則，每臺動動力變主保保護配置11臺T355變壓器保保護裝置,實現(xiàn)電流流差動主保保護功能；配置1臺臺F35饋饋線保護裝裝置作為高高壓側(cè)后備備過流保護護。保護裝裝置安裝在在220KKV動力變變保護、測測控屏上。每條2220KV動動力變線路路配置一臺臺C30測測控裝置，配配置一臺EEPM55500，完完成本間隔隔遙信量、遙測量的的采集和斷斷路器的控控制功能，另另每條回路路配套一套套電壓切換換箱。

40、保護護及測控裝裝置安裝在在220KKV動力變變GIS間間隔保護測測控屏上。T35提供供的保護功功能包括：雙斜率比比率制動的的電流差動動保護、差差流速斷保保護、過流流后備保護護。F35提供供的保護功功能包括：高壓側(cè)復(fù)復(fù)合電壓啟啟動的過流流保護、過過負荷保護護、高壓側(cè)側(cè)間隙零序序過流和零零序過電壓壓保護、高高壓側(cè)及中中性點反時時限零序電電流保護。對于動力變變的本體瓦瓦斯保護、有載分接接開關(guān)瓦斯斯保護、本本體壓力釋釋放閥保護護、有載分分接開關(guān)壓壓力釋放閥閥保護、溫溫度高等保保護跳閘，通通過本體保保護接點直直接接入保保護裝置的的狀態(tài)輸入入實現(xiàn)保護護跳閘及完完成保護動動作信號采采集。5.4.11.6 2220KVV調(diào)壓整流流機和整流流機組間隔隔220KVV整流機組組饋線間隔隔，配置一一臺F355保護裝置置，配置一一臺C300測控裝置置，配置一一臺EPMM55000測量表計計，它們共共同配合完完成本間隔隔的保護、控制和測測量功能。此外，還還配置一臺臺電壓切換換箱完成P