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1、石家庄通合电子智能变电站简要介绍,主要内容,一体化电源的典型配置,2,IEC 61850标准,3,智能变电站的概念,1,时钟同步,4,1 智能变电站的概念,智能变电站是智能电网的重要内容,智能变电站对智能电网的建设将起到先驱作用,变电领域的发展重点是智能变电站,1 智能变电站的概念,变电站综合自动化,智能变电站,2 一体化电源的典型配置,2.1 一体化电源的特点,各种操作电源高度整合，集中监控；,统一用DL/T860标准接入自动化系统；,全部馈出开关均采用模块化设计；,远程可操作系统中任一个可操控部件；,1,2,3,4,3 IEC 61850标准,IEC 61850标准的内容框架,建模方法,7
2、-4,逻辑节点,物理设备,逻辑设备,数据对象,数据属性,7-1,5,信息模型,信息服务模型,公共数据类,7-3,模板,7-2,面向变电站层的通信,面向过程层的通信,8-1,9-1/9-2,设备与系统的描述,6,MMS报文,SV报文,GOOSE报文,8-1,4 IEC 61850标准,IEC 61850模型与103模型,103模型： 点表形式，按照索引号进行访问,IEC 61850模型： 面向对象的分层模型，按照分层对象名称进行访问,4 IEC 61850标准,功能类型,信息序号,信息元素集,信息体时标,信息体 标识符,公共地址,传送原因,可变结构限定词,类型标识,数据单元 类型,: 传送带标志
3、的状态变位,: 自发（突发）,: 线路保护,: 距离保护I段出口,256个语义,: 距离保护II段出口,: 距离保护III段出口,103模型：线性模型,数据属性,逻辑节点,数据对象,逻辑设备,物理设备,4 IEC 61850标准,PHD,LD,LN,DO,DA,实际的保护装置,公用/保护/测量/控制/录波,Str,Op,保护动作,保护启动,general,phsA,phsB,phsC,是否动作（总）,A相是否动作,B相是否动作,C相是否动作,接地距离I段：PDIS1 接地距离II段：PDIS2 接地距离III段：PDIS3,1,1,0,0,分层模型,4 IEC 61850标准,IEC 6185
4、0的模型框架,逻辑节点类 LN,物理设备 PHD,逻辑设备 LD,数据对象类 DO,数据属性 DA,公共数据类 CDC,模板,29个,500多个,92个,公共LD：装置告警/装置自检信息 保护LD：保护启动/保护动作/定值/压板信息 测量LD：交流量/直流量 控制及开入LD：断路器/刀闸/变压器分接头 录波LD：录波信息,4 IEC 61850标准,4 IEC 61850标准,距离保护逻辑节点模板：PDIS（1/2）,ACD：方向保护激活,ACT：保护激活,ASG：模拟定值,ING：整数状态定值,4 IEC 61850标准,距离保护逻辑节点模板：PDIS（2/2）,ASG：模拟定值,ING：整
5、数状态定值,SPG：单点状态定值,4 IEC 61850标准,IEC 61850模型扩展原则,逻辑节点类 LN,物理设备 PHD,逻辑设备 LD,数据对象类 DO,数据属性 DA,公共数据类 CDC,模板,LN、DO和CDC都可以扩展,IEC 61850模型体系结构,扩展应遵循国网公司标准 IEC61850国际标准工程化实施技术规范 IEC61850工程应用模型,4 IEC 61850标准,数据对象名,Op,LinAng,PoRch,Ofs,GndDlTmms,X1,K0FactAng,GndStr,K0Fact,Str,GndDlMod,PDIS逻辑节点模板,M/O,M,O,O,O,O,O,
6、O,O,O,M,O,O,实际工程中的PDIS逻辑节点,数据对象名,Op,Str,强制性数据对象 必须包含,PoRch,Ofs,GndStr,K0FactAng,K0Fact,选择需要利用的 可选性数据对象,TrdBlkRec,SedBlkRec,距离段永跳投入,距离段永跳投入,PDIS模板中未提供的 数据对象按规则扩展,CDC类型,SPG,SPG,模型仓库 逻辑节点 数据对象 数据属性,模板,“拷贝”,实例,设备 1,设备n,搭建装置的信息模型,4 IEC 61850标准,4 IEC 61850标准,IEC 61850标准的内容框架,建模方法,7-4,逻辑节点,物理设备,逻辑设备,数据对象,数
7、据属性,7-1,5,信息模型,信息服务模型,公共数据类,7-3,模板,7-2,面向变电站层的通信,面向过程层的通信,8,9-1/9-2,设备与系统的描述,6,MMS报文,SV报文,GOOSE报文,8,4 IEC 61850标准,3）保护与合并单元,模拟量,合并 单元,智能 终端,SV,GOOSE,1）保护与监控主机,保护动作信息/异常告警信息 定值信息/录波信息等,2）保护与智能终端,采样值信息（SV）,状态信息（GOOSE）,开关量,监控主机,MMS,MMS,三类服务模型：MMS、GOOSE和SV,4 IEC 61850标准,MMS服务模型,定值组控制块模型 报告控制块 日志控制块模型 控制
8、模型 文件传输模型 ,录波数据文件的传输,分合闸控制，变压器抽头控制,事件顺序记录的检索,保护动作信号上传当地监控,定值的读/写/切换,4 IEC 61850标准,GOOSE报文的格式,参数名,参数类型,值/值域/解释,应用标识,配置版本号,AppID,ConfRev,VISIBLE STRING 65,INT32U,时标,T,EntryTime,状态号（事件计数器）,StNum,INT32U,序列号（报文计数器）,SqNum,INT32U,测试标识位,Test,BOOLEAN,数据集成员1n,GOOSEData1n,GOOSE控制块路径,GoCBRef,ObjectReference,需要重
9、新配置,NdsCom,BOOLEAN,DatSet,数据集的路径,ObjectReference,4 IEC 61850标准,数据集的概念,GndPDIS1,GndPDIS2,GndPDIS3,general,Op,PhsA,PhsB,PhsC,general,Op,PhsA,PhsB,PhsC,general,Op,PhsA,PhsB,PhsC,数据对象,接地距离保护 I段动作跳A相,数据属性的集合,逻辑 节点,数据属性,4 IEC 61850标准,数据集,保 护 程 序,通 信 程 序,负责刷新数据集中数据的值,置1：表示动作,置0：表示返回,监视数据集中数据值的变化,一旦发生变化就认为产
10、生一个事件,以特殊的重传机制发送GOOSE报文,4 IEC 61850标准,GOOSE传输机制：变时间间隔重复传输,事件结束后以较长的间隔连续传输（1s），以保持通信线路的畅通,事件发生时以较短的间隔连续传输（1ms，2ms，4ms），避免数据报文的丢失,事件计数器C1,报文计数器C2,C1=8 C2=10,C1=9 C2=0,C1=9 C2=5,保护动作,4 IEC 61850标准,保护程序判断结果 距离I段动作，跳A相,1024ms,1ms,1ms,2ms,1024ms,St：事件计数器,Sq：报文计数器,保护程序：刷新数据,通信程序：监测数据变化/传输GOOSE报文,返回时间到,1ms,
11、1ms,2ms,4 IEC 61850标准,IEC 61850标准的内容框架,建模方法,7-4,逻辑节点,物理设备,逻辑设备,数据对象,数据属性,7-1,5,信息模型,信息服务模型,公共数据类,7-3,模板,7-2,面向变电站层的通信,面向过程层的通信,8,9-1/9-2,设备与系统的描述,6,MMS报文,SV报文,GOOSE报文,8,变电站系统与设备的描述,4 IEC 61850标准,SSD：系统规格文件（一次系统接线图和相关逻辑节点）,SCD：全站系统配置文件（一次系统、二次设备及其 与一次设备的关联、通信系统）是最完整的描述,ICD：IED设备能力描述（功能，信息模型和服务模型）,CID
12、：IED实例配置文件（二次设备模型、与一次系统的关联、通信参数）,四个重要的描述文件,各种描述文件的作用和流转过程,4 IEC 61850标准,.ssd文件 (1个，系统集成商提供),.icd文件 (多个，由制造商提供),描述一次接线图,描述二次设备的基本数据模型与服务,通信系统设计,.scd文件,描述一次接线、二次设备和通信系统（最完整）,实例化，确定二次设备与一次系统的对应关系,. cid文件,. cid文件,描述二次设备模型、通信参数及与一次系统的对应关系,4 IEC 61850标准,TVTR1,4 IEC 61850标准,“端子”的概念对于二次回路的设计/施工/调试意义重大！,装置1,
13、Ua,Ub,Uc,Ia,Ib,Ic,Ta,Tb,Tc,压板,装置2,Ta,Tb,Tc,压板,电缆,4 IEC 61850标准,传统二次回路设计与实施过程： 1）设备制造商提供端子排，视需要在重要端子排和装置之间设置压板 2）设计院设计各个屏柜的端子排之间的二次电缆连线 3）施工：根据设计院的设计图纸进行屏柜间接线 4）调试：根据图纸对相关接线进行测试和检查,4 IEC 61850标准,清晰明确的电缆变成看不见摸不着的通信网络,装置1,装置2,GOOSE,GOOSE,数据集,软压板,软压板,4 IEC 61850标准,引入虚端子后二次回路设计和实施,4 IEC 61850标准,延续以往的端子排设
14、计与校核,清晰明确的电缆连接变成看不见摸不着的通信网络,引入“虚端子”概念,设计院方面,制造商方面,交换描述文件.scd和.cid,配置输入输出并校核,用户方面,引入“虚端子”概念,网络报文分析装置,监视通信回路、记录网络报文,4 IEC 61850标准,IEC 61850-90-1：变电站间的IEC 61850规约（2019年） 闭锁式的距离保护 线路差动保护,IEC 61850应用范围的扩大,IEC 61850-90-2：变电站与调度中心的IEC 61850规约 包括远动信息、故障信息、 PMU信息等 需要解决IEC 61850与IEC 61970 CIM之间的协调,IEC 61850-7
15、-410：水电厂监控系统模型,IEC 61850-7-420：分布式能源监控系统模型,IEC 61850-90-3：电力设备状态监测,按功能分多种协议：,101：传统的远动信息,102：计量信息,103：保护信息,104：基于TCP/IP的网络化101,电力系统通信系统现状,基于IEC 61850的无缝通信体系结构,IEC 61850协议不仅统一站内的通信，还扩展到变电站与变电站之间，变电站与控制中心之间。,IEC 61850主要内容：信息模型 & 服务模型 统一的、面向对象的层次化信息模型 三类信息服务模型 MMS：运行维护报文 GOOSE：开关量报文 SV：采样值报文 配置描述文件的作用
16、IEC 61850标准应用范围的扩大,小结,主要内容,电子式互感器/合并单元,2,智能终端,3,智能变电站的优势,1,IEC 61850标准,4,时钟同步,5,5 时钟同步,三种采样值规范 IEC 60044-8 点对点 IEC 61850-9-1 点对点（已废除） IEC 61850-9-2 点对点或交换式以太网 三种时钟同步方式 IRIG-B NTP/SNTP （简单）网络时钟协议 IEEE 1588 精确时钟协议,采样值规范比较,5 时钟同步,5 时钟同步,守时：独立的时钟保持时间精确的能力（晶振） 时钟同步：从时钟与主时钟保持一致的能力 数据同步：差动保护所用的数据是同时刻采集的数据,电力系统的绝大多数参数都是时间的函数,5 时钟同步,需
