智能化變電站系統(tǒng)介紹

智能化變電站系統(tǒng)介紹第1頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五內(nèi)容提要智能化變電站的提出和定義通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來了解智能化變電站61850提出的目的和介紹智能化變電站與常規(guī)站、61850變電站的對(duì)比四方公司重點(diǎn)工程簡介第2頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五智能化變電站的提出

智能變電站派生于智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，也被稱為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)，其主要特征包括自愈、激勵(lì)和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。

第3頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五

智能化變電站的定義《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》給出的定義

采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)化控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。

第4頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五理解智能化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，你已成為初級(jí)專家GPS\北斗天線SNTPIRIG-BIRIG-BPPS1588第5頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五

變電站自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)過10多年的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到一定的水平，可是不同廠家甚至同一廠家的不同型號(hào)的IED所采用的通信協(xié)議和用戶界面的不相同，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的無縫集成和互操作，因?yàn)樾枰~外的硬件（如規(guī)約轉(zhuǎn)換器）和軟件來實(shí)現(xiàn)IED互聯(lián)，這在很大程度上削弱了變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)和意義。

61850的提出第6頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五

國際電工委員會(huì)（IEC）在充分考慮上述變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能和要求，特別是互操作性要求的基礎(chǔ)上，制定了變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)體系IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。

61850的提出第7頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五互操作性不同廠家的IED之間能夠交換信息并能夠利用交換的信息完成各自的功能自由配置能夠支持不同的設(shè)計(jì)理念，允許功能的自由分配長期穩(wěn)定性面向未來發(fā)展，既能夠適應(yīng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，又能滿足電力系統(tǒng)需求長期的穩(wěn)定性

61850的目的第8頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五系統(tǒng)概貌：IEC61850-1介紹和概述

介紹了整個(gè)61850系列標(biāo)準(zhǔn)的制定目的、歷史沿革，對(duì)61850的其它標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容作了一個(gè)提煉并加以介紹，對(duì)以后的標(biāo)準(zhǔn)中涉及的核心概念作了初步的闡述IEC61850-2術(shù)語該標(biāo)準(zhǔn)搜集了整個(gè)61850系列標(biāo)準(zhǔn)所涉及的術(shù)語解釋、縮寫名詞定義、規(guī)范性引用文件IEC61850-3總體要求

從質(zhì)量要求、環(huán)境條件、供電條件三個(gè)方面對(duì)SAS系統(tǒng)的性能進(jìn)行了規(guī)范IEC61850-4系統(tǒng)和項(xiàng)目管理

該標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)范了SAS的參數(shù)化、文檔化等工程管理要求

SAS及其IED始于研發(fā)階段直至停產(chǎn)和退出運(yùn)行的生命周期內(nèi)的質(zhì)量管理IEC61850-5功能的通信要求和設(shè)備模型闡述了功能、邏輯節(jié)點(diǎn)和通信信息片三個(gè)概念以及三者的相互關(guān)系IEC61850技術(shù)第9頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五數(shù)據(jù)模型

IEC61850-7-4兼容邏輯節(jié)點(diǎn)類和數(shù)據(jù)類IEC61850-7-3公用數(shù)據(jù)類抽象通信服務(wù)IEC61850-7-1原理和模型IEC61850-7-2抽象通信服務(wù)接口（ACSI）IEC61850技術(shù)第10頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五映射到實(shí)際的通信網(wǎng)絡(luò)

IEC61850-8-1映射到MMS和ISO/IEC8802-3IEC61850-9-1通過單向多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行通信鏈路采樣值IEC61850-9-2通過ISO/IEC8802-3傳輸采樣值配置IEC61850-6變電站IED的配置語言SCL測試

IEC61850-10一致性測試IEC61850技術(shù)第11頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五IEC61850如何實(shí)現(xiàn)互操作-途徑統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型統(tǒng)一服務(wù)模型統(tǒng)一通信協(xié)議統(tǒng)一物理網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一工程數(shù)據(jù)交換格式統(tǒng)一一致性測試標(biāo)準(zhǔn)第12頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五IEC61850如何實(shí)現(xiàn)互操作-數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)組織：傳統(tǒng)技術(shù)使用的都是靜態(tài)方法，試圖通過定義一個(gè)完備的數(shù)據(jù)定義表來統(tǒng)一不同廠家的信息表達(dá)。優(yōu)點(diǎn)：簡單。

缺點(diǎn)：

1）不能滿足用戶各種需求，往往需要擴(kuò)充；

2）擴(kuò)充后不能相互識(shí)別，無法互操作。第13頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五IEC61850如何實(shí)現(xiàn)互操作-數(shù)據(jù)模型傳統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)組織示例：IneedthePhaseAvoltageforthe345KVprimaryfeeder#1ItisinRegister4023and4024第14頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五IEC61850如何實(shí)現(xiàn)互操作-數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)組織：

IEC61850使用了動(dòng)態(tài)方法。采用面向?qū)ο蠼７椒?，提供了基本素材，使用者可以靈活采用建立自己的模型，也允許擴(kuò)展。優(yōu)點(diǎn)：

1）能夠滿足各種IED的個(gè)性化需求；

2）能夠互操作；缺點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，對(duì)硬件要求高。第15頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五IEC61850如何實(shí)現(xiàn)互操作-數(shù)據(jù)模型IEC61850數(shù)據(jù)組織示例：PhysicalDevice(networkaddress)LogicalDevice(e.g.Relay1)MMXU1MMXU2MXMXAVLogicalNodesFunctionalConstraint“MMXU2$MX$A”=Feeder#2CurrentMeasurements第16頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五IEC61850如何實(shí)現(xiàn)互操作-數(shù)據(jù)模型發(fā)展：

IEC61850ED1定義了90多種LNIEC61850ED2新增70多種LN第17頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五IEC61850如何實(shí)現(xiàn)互操作-通信服務(wù)數(shù)據(jù)訪問：

IEC61850定義了60多種服務(wù)，可以滿足變電站通信需求。特點(diǎn)：

1）支持在線獲取數(shù)據(jù)模型；

2）支持保護(hù)設(shè)備之間橫向通信（GOOSE報(bào)文）

。第18頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五IEC61850如何實(shí)現(xiàn)互操作-通信服務(wù)IEC61850定義了10大類60種ACSI。

1）關(guān)聯(lián)服務(wù)

2）信息模型服務(wù)

3）定值組服務(wù)

4）主動(dòng)上送的報(bào)告服務(wù)

5）日志服務(wù)

6）快速報(bào)文服務(wù)

7）采樣值服務(wù)

8）對(duì)時(shí)

9）文件服務(wù)

10）控制類服務(wù)第19頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五IEC61850如何實(shí)現(xiàn)互操作-通信服務(wù)

ACSI-通用服務(wù)第20頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五IEC61850如何實(shí)現(xiàn)互操作-通信網(wǎng)絡(luò)IEC61850使用以太網(wǎng)技術(shù)?？偩€型和環(huán)網(wǎng)以及雙網(wǎng)或單網(wǎng)等多種形式。以太網(wǎng)交換機(jī)必須支持優(yōu)先級(jí)設(shè)置（IEEE802.1Q）和虛擬局域網(wǎng)（VLAN，IEEE802.1P）。第21頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五IEC61850如何實(shí)現(xiàn)互操作-工程配置語言SCL基于XML技術(shù)，IEC61850定義了一種變電站配置語言（SCL），描述變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與一次開關(guān)場之間的關(guān)系及IED配置情況。SCL提供了統(tǒng)一工程數(shù)據(jù)格式。SCL有4種文件類型，1）系統(tǒng)規(guī)范描述文件（SSD）

2）系統(tǒng)配置描述文件（SCD）3）IED能力描述文件（ICD）

4）IED配置后的描述文件（CID）第22頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五IEC61850如何實(shí)現(xiàn)互操作-一致性測試第23頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五從IEC61850開始，四方已經(jīng)領(lǐng)先市場任雁銘博士為標(biāo)委會(huì)成員，參與61850標(biāo)準(zhǔn)的制定2005年11月12日，CSC-2000（V2）變電站自動(dòng)化系統(tǒng)通過了中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)組織的技術(shù)鑒定，國內(nèi)通過鑒定的第一套支持IEC61850的系統(tǒng)2008年1月四方公司間隔層6大類設(shè)備通過KEMA公司IEC61850一致性測試第24頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五重點(diǎn)工程--西安330kV聶劉變電站第25頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五GOOSE通訊機(jī)制-可靠性第26頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五GOOSE通訊機(jī)制-快速性第27頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五保護(hù)柜-唐山郭家屯第28頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五戶外柜-唐山郭家屯第29頁，共30頁，2023年，2月20日，星期五

智能化變電站與常規(guī)站、