智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)

1、智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng) integratcdsupcrvision andcontrolsystcm ofsniartsubstation按照全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡化、信息共享標準化的基本要求，通過系統(tǒng)集成優(yōu)化，實現(xiàn) 全站信息的統(tǒng)一接入、統(tǒng)一存儲和統(tǒng)一展示，實現(xiàn)運行監(jiān)視、操作與控制、綜合信息 分析與智能 告警、運行管理和輔助應用等功能。全景數(shù)據(jù)panoramicdata反映變電站運行的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、動態(tài)數(shù)據(jù)、設備運行狀態(tài)以及圖像、模型 等數(shù)據(jù)的集合。3.3數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關機communication gateway一種通信裝置。實現(xiàn)智能變電站與調度、生產等主站系統(tǒng)之間的通信，為主站系統(tǒng)實現(xiàn)智

2、能變電 站監(jiān)視控制、信息查詢和遠程瀏覽等功能提供數(shù)據(jù)、模型和圖形的傳輸服務。綜合應用服務器 comprchensiveapplicationservcr實現(xiàn)與狀態(tài)監(jiān)測、計量、電源、消防、安防和環(huán)境監(jiān)測等設備（子系統(tǒng)）的信息通信，通 過綜合 分析和統(tǒng)一展示，實現(xiàn)一次設備在線監(jiān)測和輔助設備的運行監(jiān)視、控制與管理。數(shù)據(jù)服務器dataserver實現(xiàn)智能變電站全景數(shù)據(jù)的集中存儲，為各類應用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)查詢和訪問服務。智能變電站自動化體系架構a）智能變電站口動化由一體化監(jiān)控系統(tǒng)和輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測、輔助設備、時鐘同步、計量等共 同構成。一體化監(jiān)控系統(tǒng)縱向貫通調度、生產等主站系統(tǒng)，橫向聯(lián)通變電站內各口動

3、化設備，是 智能變電詁自動化的核心部分：b）智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)直接采集站內電網(wǎng)運行信息和二次設備運行狀態(tài)信息，通 過 標準化接口與輸變電設備狀態(tài)監(jiān)測、輔助應用、計量等進行信息交互，實現(xiàn)變電站全景數(shù)據(jù) 采集、處理、監(jiān)視、控制、運行管理等，其邏輯關系如圖1所示。當前，變電站的對時方式有脈沖對時、編碼對時和網(wǎng)絡對時3種方式。在IEC61850變電站中一般 采 用SNTP對時服務器，如果沒有專門的SNTP對時服務器，可以用一臺Windows PC主機來代 替。在我們的系統(tǒng)中可以設宜后臺主機為SNTP對時服務器。晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。有

4、 些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調整頻率的方法保持同步。主時鐘應雙重化配置，支持北斗導航系統(tǒng)（BD ）、全球定位系統(tǒng)（GPS ）和地面授時信號，優(yōu) 先采用北斗導航系統(tǒng)，主時鐘同步精度優(yōu)T- 1 MS，守時精度優(yōu)于仃is/h （ 12h以上）：c ）站控 層設備宜采用簡單網(wǎng)絡時間協(xié)議（SNTP ）對時方式；d ）間隔層和過程層設備宜采用IRIG-B、 1PPS對時方式。二次系統(tǒng)安全防護智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)安全分區(qū)及防護原則：a）安全I區(qū)的設備包括一體化監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控主機、I區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關機、數(shù)據(jù)服務器、操 作員站、工程師工作站、保護裝置、測控裝置、PMU等；b）安全II區(qū)的設

5、備包括綜合應用服務器、計劃管理終端、1 區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關機、變電設備狀態(tài)監(jiān)測裝置、視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、安防、消防等；c ）安全I區(qū)設備與安全II區(qū)設備之間通信應采用防火墻隔離；d ）智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)通過正反向隔離裝置向Ill / IV區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關機傳送數(shù) 據(jù)， 實現(xiàn)與其他主站的信息傳輸；e）智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)與遠方調度（調控）中心進行數(shù)據(jù)通信應設置縱向加密認 證 裝置。智能終端 smartterminal一種智能組件。與一次設備采用電纜連接，與保護、測控等二次設備采用光纖連接，實現(xiàn) 對一次 設備（如：斷路器、刀閘、主變壓器等）的測量、控制等功能。MMS Manufacturing

6、 MessageSpccificationMMS即制造報文規(guī)范，是ISO/IEC9506標準所定義的一套用于工業(yè)控制系統(tǒng)的通信協(xié)議。MMS規(guī)了工業(yè)領域具有通信能力的智能傳感器、智能電子設備（IED ）、智能控制設備的通信 行為，使出自不制造商的設備之間具有互操作性（Interoperation ）。0GOOSE Generic Object Oriented Substation EventGOOSE是一種面向通用對象的變電站事件。主要用于實現(xiàn)在多IED之間的信息傳遞，包括 傳輸 跳閘信號（命令），具有高傳輸成功概率。1SV Sampled Value采樣值?；诎l(fā)布/訂閱機制，交換采樣數(shù)據(jù)集

7、中的采樣值的相關模型對象和服務，以及 這些 模型對和服務到ISO/IEC8802-3幀之間的映射。繼電保護及相關設備配置原則5. 1 一般要求a ） 220RV及以上電任等級的繼電保護及與之相關的設備、網(wǎng)絡等應按照雙重化原則進行配置，雙Q/GDW 441 2010重化配置的繼電保護應遵循以下要求：1）每套完整、獨立的保護裝置應能處理可能發(fā)生的所有類型的故障。兩套保護之間不應有任 何電氣聯(lián)系，當一套保護異常或退出時不應影響另一套保護的運行；2）兩套保護的電壓（電流）采樣值應分別取口相互獨立的MU :3 ）雙重化配置的MU應與電子式互感器兩套獨立的二次采樣系統(tǒng)一一對應；4）雙重化配置保護使用的GO

8、OSE（ SV）網(wǎng)絡應遵循相互獨立的原則，當一個網(wǎng)絡異常或退 出時不應影響另一個網(wǎng)絡的運行：5）兩套保護的跳閘回路應與兩個智能終端分別一一對應；兩個智能終端應與斷路器的兩個 跳 閘線圈分別一一對應：6）雙重化的線路縱聯(lián)保護應配置兩套獨立的通信設備（含復用光纖通道、獨立纖芯、微波、 載波等通道及加工設備等），兩套通信設備應分別使用獨立的電源：7）雙重化的兩套保護及其相關設備（電子式互感器、MU、智能終端、網(wǎng)絡設備、跳閘線圈等）的直流電源應一一對應：8 ）雙重化配置的保護應使用主、后一體化的保護裝置。b）保護裝置、智能終端等智能電子設備間的相互啟動、相互閉鎖、位置狀態(tài)等交換信息可通過goose網(wǎng)絡

9、傳輸，雙重化配置的保護之間不直接交換信息：c）雙母線電壓切換功能可由保護裝置分別實現(xiàn)：d）3/2接線型式，兩個斷路器的電流MU分別接入保護裝置，電壓MU單獨接入保護裝 置；e ） HOkV及以下保護就地安裝時，保護裝置宜集成智能終端等功能。5. 2線路保護a）220kV及以上線路按雙重化配置保護裝置，每套保護包含完整的主、后備保護功能；b）線路過電壓及遠跳就地判別功能應集成在線路保護裝置中，站內其它裝置啟動遠桃經GOOSE網(wǎng)絡啟動。c）線路保護直接采樣，直接跳斷路器；經GOOSE網(wǎng)絡啟動斷路器失靈、重合閘。5. 3 變壓器保護a ） 220kV及以上變壓器電量保護按雙重化配置，每套保護包含完整

10、的主、后備保護功能；變壓器各側及公共繞組的MU均按雙重化配置，中性點電流、間隙電流并入相應側MU ；b ） llOkV變任器電量保護宜按雙套配置，雙套配置時應采用主、后備保護一體化配置；若 主、后備保護分開配置，后備保護宜與測控裝置一體化。變任器各側MU按雙套配置，中性點電流、間隙電流并入相應側MU ；c）變壓器保護直接采樣，直接跳各側斷路器；變任器保護跳母聯(lián)、分段斷路器及閉鎖備口投、啟動失靈等可采用GOOSE網(wǎng)絡傳輸。變壓器保護可通過GOOSE網(wǎng)絡接收失靈保護跳閘命令，并實現(xiàn)失靈跳變壓器各側斷路器：d ）變任器非電量保護采用就地直接電纜跳閘，信息通過本體智能終端上送過程層GOOSE網(wǎng)：e）變

11、任器保護可采用分布式保護。分布式保護由主單元和若干個子單元組成，子單元 不應 跨電壓等級。5. 4母線保護a）220kV及以上電壓等級母線按雙重化配置母線保護：b）母線保護直接采樣、直接跳閘，當接入元件數(shù)較多時，可采用分布式母線保護。5- 5高壓并聯(lián)電抗器保護a）高任并聯(lián)電抗器電量保護按雙重化配置，每套保護包含完整的主、后備保護功能：b）高 壓并聯(lián)電抗器配置獨立的電流互感器，主電抗器首端、末端電流互感器共用一個MU ;c）高任并聯(lián)電抗器非電量保護采用就地直接電纜跳閘，并通過相應斷路器的兩套智能終端 發(fā)送GOOSE報文，實現(xiàn)遠跳。5.6 3/2接線斷路器保護和短引線保護a）斷路器保護按斷路器雙重

12、化配置，每套保護包含失靈保護及重合閘等功能；b）短引線保護可獨立設置，也可包含在邊斷路器保護內；c ）斷路器保護跳本斷路器采用點對點直接跳閘；本斷路器失靈時，經GOOSE網(wǎng)絡通過相鄰 斷路器保護或母線保護跳相鄰斷路器。5.7母聯(lián)（分段）保護a ） 220kV及以上母聯(lián)（分段）斷路器按雙重化配置母聯(lián)（分段）保護、合并單元、智 能終 端；b ）母聯(lián)（分段）保護跳母聯(lián)（分段）斷路器采用點對點直接跳閘方式；母聯(lián)（分段）保護 啟動母線失靈可采用goose網(wǎng)絡傳輸。5. 8 66kV、35kV及以下間隔保護a ）采用保護測控一體化設備，按間隔單套配置；b）當采用開關柜方式時，保護裝置安裝于開關柜內，不宜使

13、用電子式互感器：c）當使用電子式互感器時，每個間隔的保護、測控、智能終端、合并單元功能宜按 間隔合 并實現(xiàn)：d ）跨間隔開關量信息交換可采用過程層GOOSE網(wǎng)絡傳輸。5. 9錄波及網(wǎng)絡報文記錄分析裝置a ）對于220RV及以上變電站，宜按電壓等級和網(wǎng)絡配置故障錄波裝置和網(wǎng)絡報文記錄 分析 裝置，當SV或GOOSE接入量較多時，單個網(wǎng)絡可配置多臺裝置。每臺故障錄波裝置或網(wǎng) 絡報 文記錄分析裝置不應跨接雙重化的兩個網(wǎng)絡：b）主變宜單獨配置主變故障錄波裝置；c）故障錄波裝置和網(wǎng)絡報文記錄分析裝置應能記錄所有MU、過程層GOOSE網(wǎng)絡的信息。錄波器、網(wǎng)絡報文記錄分析裝置對應SV網(wǎng)絡、GOOSE網(wǎng)絡、M

14、MS網(wǎng)絡的接口，應 采用相互獨立的數(shù)據(jù)接口控制器：d ）采樣值傳輸可采用網(wǎng)絡方式或點對點方式，開關量采用DUT860.81（IEC61850-8-1 ）通過過程層GOOSE網(wǎng)絡傳輸，采樣值通過SV網(wǎng)絡傳輸時采用DUT860.92 （ IEC61850-9-2 ）協(xié) 議：e ）故障錄波裝置采用網(wǎng)絡方式接受SV報文和GOOSE報文時，故障錄波功能和網(wǎng) 絡記錄分析功能可采用一體化設計。5. 10安全自動裝置a ） 220kV及以上的安全穩(wěn)定控制裝置按雙重化配置；b ）備自投、過載聯(lián)切等功能可在間隔層或站控層實現(xiàn)；c）要求快速跳閘的安全穩(wěn)定控制裝置應采用點對點直接跳閘方式。5. 11過程層網(wǎng)絡a ）過

15、程層SV網(wǎng)絡、過程層GOOSE網(wǎng)絡、站控層網(wǎng)絡應完全獨立配置：b ）過程層SV網(wǎng)絡、過程層GOOSE網(wǎng)絡宜按電任等級分別組網(wǎng)。變壓器保護接入 不同電壓 等級的過程層GOOSE網(wǎng)時，應采用相互獨立的數(shù)據(jù)接口控制器：c）繼電保護裝置采用雙重化配置時，對應的過程層網(wǎng)絡亦應雙重化配置，第一套保護接入A網(wǎng)，第二套保護接入B網(wǎng)；110kV過程層網(wǎng)絡宜按雙網(wǎng)配置；d）任兩臺智能電子設備之間的數(shù)據(jù)傳輸路由不應超過4個交換機：e ）根據(jù)間隔數(shù)量合理配置過程層交換機，3/2接線型式，交換機宜按串設置。每臺交換機的光纖接入數(shù)量不宜超過16對，并配備適量的備用端口。5. 12智能終端a ） 220RV及以上電任等級智

16、能終端按斷路器雙重化配置，每套智能終端包含完整的斷路器 信息交Q/GDW 441 20107互功能；b）智能終端不設置防跳功能，防跳功能由斷路器本體實現(xiàn)；c ） 220RV及以上電壓等級變任器各側的智能終端均按雙重化配置：llOkV變壓器各側 智能終端宜按雙套配置：d）每臺變壓器、高壓并聯(lián)電抗器配置一套本體智能終端，本體智能終端包含完整的變壓器、高壓并聯(lián)電抗器本體信息交互功能（非電量動作報文、調檔及及測溫等），并可提供用于閉鎖調壓、啟動風冷、啟動充氮滅火等出口接點；e）智能終端采用就地安裝方式，放置在智能控制柜中；f）智能終端跳合閘出口回路應設置硬壓板。5. 13電子式互感器（含合并單元）a）雙重化（或雙套）配置保護所采用的電子式電流互感器一、二次轉換器及合并單元應雙 重化（或雙套）配置：b ） 3/2接線型式，其線路EVT應置于線路側；c）母線差動保護、變任器差動保護、高抗差動保護用電子式電流互感器相關特性 宜相同；d）配置母線電任合并單元。母線電壓合并單元可接收至少2組電任互感器數(shù)據(jù)，并支持