《智能变电站的二次架构和基本原理剖析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能变电站的二次架构和基本原理剖析（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、SHR思源弘瑞 智能变电站架构及原理 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. * Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 保护功能可靠性 智能变电站的几种架构 关键技术及原理 关键技术的应用 2 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 网络结构 3 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Ele
2、ctric SHR思源弘瑞 110kV智能变电站保护系统方案1 双重化 4 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 110kV智能变电站保护系统方案2 电表用点对点光纤输入SV 5 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 110kV智能变电站保护系统方案3 SV和GOOSE共网 6 Copyright Sieyuan Electric Co.,
3、Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 110kV智能变电站保护系统方案4 智能终端与合并单元集成为智能组件 点对点光纤的GOOSE和SV报文分时传输，保证SV报文延时稳定 7 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 智能变电站建设关键技术 8 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞
4、保护功能可靠性 保护相关SV和GOOSE报文用点对点光纤 传输 保护功能不依赖交换机和对时 例外1：变压器跳分段/母联可通过GOOSE网 例外2：母线保护可用GOOSE网跳闸 间隔独立 保护双重化时，其对应的合并单元和智能 终端也双重化 9 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 采样同步 间隔层设备从不同合并单元获取同步的采 样数据 两种同步机制 时标同步：不要求传输延时稳定，适用于网络 插值再采样同步：可靠性高，适用于点对点光 纤 10 Copyright Siey
5、uan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 采样同步 时标同步 工作机制：合并单元同步采样，输出采样数据打时标 ，间隔层设备根据采样数据的时标同步不同合并单元 的采样值 优点：允许报文的发送、传输和接收处理延时在0 3ms范围内抖动，可用网络传输 缺点：合并单元依赖同步时钟工作，存在故障集中点 对策1：合并单元具备一定的守时能力，跟踪时间+跟踪频率 对策2：防误动，合并单元校验对时的正确性 对策3：防拒动，（保护+合并单元+对时系统）双重化 对策4：采样值同步标志无效时，间隔层设备仍能实现部分不 要求
6、采样同步的功能 11 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 采样同步 插值再采样同步 工作机制：间隔层设备用报文接收时刻推算采样时刻 ，插值生成同步采样数据 优点：简单、可靠，不依赖对时 缺点：要求报文的发送、传输和接收处理的延时抖动 不超过10us 一次被测值发生到其采样值报文开始传输的延时稳定 报文传输延时稳定，不能通过交换机 间隔层设备能精确记录采样值接收时间 通信规约 IEC60044-8的FT3互操作性差，标准已淘汰，实现相对容易 9-2互操作性好，需用FP
7、GA直接收发以太网报文，实现比较 困难 12 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 插值再采样同步机制 13 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 插值再采样对电子式互感器要求 与额定值偏差5us 14 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Elec
8、tric SHR思源弘瑞 大流量报文实时处理 母差、录波、网络报文记录等设备需处理100Mbps以 上流量的GOOSE报文和SMV报文 当前最快的嵌入式处理器仅能实时处理数十兆bps流 量的数据 解决方案：FPGA前置处理技术 15 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 网络流量控制 目的：减少网络上不必要的流量，降低交换机负载率，避 免丢包 控制手段：交换机将组播报文仅发送到需要的端口 实现机制： VLAN 优点：对智能设备无特殊要求 缺点：交换机需配置，不同VLA
9、N间信息交换效率低 IGMP Snooping 优点：对智能设备无特殊要求 缺点：工作在三层，复杂，资源消耗大 GMRP 优点：简单，无需配置交换机，智能设备可自动配置；工作在二层， 资源消耗小 缺点：智能设备需支持GMRP 16 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 交换机二层组播示意图 1、2、3 、101 1、2、3 、101 1、2、3 、101 1、2、3 、101 1、2、3 、101 1、2、3 、101 1、2、3 、101 1、2、3 、101 12
10、31、2、31、2、3 、101 1、101 2、1013、101 交换机将组播报文广播到每个端口 17 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 二次系统在线监测 智能设备自检 网络在线监测 输入在线监测 输出在线监测 18 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 二次系统在线监测 智能设备自检 CPU、内存、继电器驱动、继电器线圈自检 双AD一
11、致性监测 内部电源电压监测 装置内部温度监测 19 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 二次系统在线监测 网络在线监测 后台软件用SNMP协议监视各交换机端口状态 端口平均流量、峰值流量 长包数、短包数、CRC错包数、丢弃包数 网络报文记录分析装置在线监测报文 GOOSE报文和SV报文序号连续性 GOOSE报文重发序列的正确性 智能设备监测报文正确性 GOOSE报文间隔大于最大发送间隔 GOOSE和SV报文序号连续性 输入光功率监测 20 Copyright Sie
12、yuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 二次系统在线监测 输入在线监测 保护与测量电流一致性监测 双重化合并单元采样值一致性监测 双重化智能终端开入量一致性监测 21 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 二次系统在线监测 输出在线监测 控制回路断线 跳合闸接点及压板在线监测 22 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rig
13、hts Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 站域控制 站域控制：备自投、过负荷联切、低周减载、小 电流选线 集成多种跨间隔自动功能 充分利用全站信息扩展功能和提高性能 全站备自投 可获取全站所有电压、电流和开关位置，可控制所有 断路器，适用任意备投方式 根据备投后负载变化，预先执行过负荷联切 低周减载 采用集中式按轮次减载的工作方式，整定和管理方便 可实现分布式特有低电流闭锁功能，避免无谓停电 可实现按特定负荷量减载 23 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Ele
14、ctric SHR思源弘瑞 应用方案（1）图 智能组件 24 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 应用方案（2） 适用于内桥接线的110kV（66kV）变电站 网络架构 过程层设备和间隔层设备间用点对点光纤传输信息 间隔层设备间通过站控层网络交换信息 间隔层设备将过程层的SMV和GOOSE转发到站控层网 络，实现信息共享 优点 无过程层交换机，简化网络，降低投资 保护功能相关信息传输直采直跳 25 Copyright Sieyuan Electric Co., Lt
15、d. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 应用方案（2）图 智能组件 26 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 配置特点 可视化系统配置 一二次设备和信息关联图形化 虚端子的逻辑连接用图形化的方式编辑和展示 27 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 一二次设备和信息关联 28 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 虚端子逻辑连接 29 Copyright Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved. Sieyuan Electric SHR思源弘瑞 智能五防 基于规则的智能五防 与顺序控制融合 集成到远动、监控和测控中 基于规则工作 从变电站描述文件（SCD）中获取一次拓扑 分析操作前后的一次拓扑变化是否违反下列规则 不允许带负荷分、合隔离开关 不允许带电接地线(合接地刀闸) 不
