數字化變電站(南自)

數字化變電站概念現在是1頁\一共有55頁\編輯于星期一通俗化的定義數字化變電站=IEC61850+過程層通信數字化變電站：目的、功能取消二次電纜網絡通信實現數據共享信息化->自動化IEC61850：手段、方法目前唯一涵蓋了數字化變電站全部通信的國際標準業(yè)主需要能互操作的數字化變電站！現在是2頁\一共有55頁\編輯于星期一信息監(jiān)控系統(tǒng)的數字化 信息的采樣、傳輸、處理。 就地化、光纖化、分散化數字化過程是一個逐步深入的過程傳統(tǒng)變電站綜合自動化站數字化變電站 當前的數字化變電站是與傳統(tǒng)綜自站相比較而言的現在是3頁\一共有55頁\編輯于星期一變電站綜合自動化系統(tǒng)實現了間隔層和站控層間的數字化數字化變電站還需完成過程層及間隔層設備間的數字化數字化變電站發(fā)展歷程現在是4頁\一共有55頁\編輯于星期一需數字化的抽象通信接口現在是5頁\一共有55頁\編輯于星期一數字化變電站是由電子式互感器，智能化終端，數字化保護測控設備，數字化計量儀表、光纖網絡和雙絞網絡以及IEC61850規(guī)約組成的全智能化的變電站模式，按分層分布式來實現整站數字化，能夠實現變電站內智能電氣設備間信息共享和互操作的現代化變電站。數字化變電站概念現在是6頁\一共有55頁\編輯于星期一[

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]信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數字化的變電站設備間交換的信息用數字編碼表示通信網絡減少連接線數量光纜取代電纜：抗干擾、不傳輸干擾可檢錯糾錯不產生附加誤差數字化變電站要點現在是7頁\一共有55頁\編輯于星期一數字化變電站特征基本特征一次設備智能化——電子式互感器＋智能一次設備二次設備網絡化——基于以太網信息模型標準化——IEC61850標準現在是8頁\一共有55頁\編輯于星期一數字化變電站的優(yōu)勢簡化二次接線少量光纖代替大量電纜提高信息傳輸的可靠性（過程層設備）CRC校驗、通信自檢光纖通信無電磁兼容問題采用電子式互感器無CT飽和、CT開路、鐵磁諧振等問題絕緣結構簡單、干式絕緣、免維護提升測量精度數字信號傳輸和處理無附加誤差現在是9頁\一共有55頁\編輯于星期一數字化變電站的優(yōu)勢一、二次設備間無電聯(lián)系無傳輸過電壓和兩點接地等問題一次設備電磁干擾不會傳輸到集控室各種功能共享統(tǒng)一的信息平臺（IEC61850）監(jiān)控、遠動、保護信息子站、VQC和五防等一體化增強了設備之間的互操作性，可以在不同廠家的設備之間實現無縫連接?，F在是10頁\一共有55頁\編輯于星期一數字化變電站的優(yōu)勢減少現場運行維護工作量智能設備的自診斷、自恢復功能解決長電纜帶來的事故隱患簡化檢修維護工作減小變電站集控室面積二次設備小型化、標準化、集成化二次設備可靈活布置現在是11頁\一共有55頁\編輯于星期一標準依據標準依據

IEC60044-7：電子式電壓互感器

IEC60044-8：電子式電流互感器

IEC61850 ：變電站通信網絡與系統(tǒng)

IEC62271-3:基于IEC61850的高壓開關設備和控制 設備的數字接口現在是12頁\一共有55頁\編輯于星期一數字化變電站的實現

PS6000+數字化變電站自動化系統(tǒng)的應用現在是13頁\一共有55頁\編輯于星期一電子式互感器:PSET6000電子式互感器包括采集器、合并器等電壓電流組合式開關智能終端:PSIU601/621/641變壓器智能終端:PSIU602過程層設備現在是14頁\一共有55頁\編輯于星期一PSET結構原理

現在是15頁\一共有55頁\編輯于星期一PSET供能方式PSET6000電子式互感器供能方式110kV及以上CT：激光電源+線路取能110kV及以上PT：雙路直流電源10kV、35kV互感器：直流電源GIS、HGIS場合：雙路直流電源現在是16頁\一共有55頁\編輯于星期一PSET采集器雙AD方案，保證采樣可靠性低功耗設計雙電源方案測溫功能完善的自檢功能，如AD電源低等現在是17頁\一共有55頁\編輯于星期一PSET輸出形式PSET6000電子式互感器輸出形式110kV及以上采用數字輸出的電子式互感器

需要合并單元10kV、35kV采用模擬輸出電子式互感器直接接入就地四合一智能單元現在是18頁\一共有55頁\編輯于星期一PSET合并器合并器（IEC61850標準設備）接收多路電子式互感器采樣插值同步接收站內采樣同步信號單間隔內IEC61850-9傳輸跨間隔60044-8/FT3傳輸完善的自檢功能，如CT斷線等激光供能原則：按繼電保護配置現在是19頁\一共有55頁\編輯于星期一PSET的主要改進電壓互感器采用電容分壓方式吸取了CVT的成功經驗，且避免了大能量傳輸問題解決了雜散電容帶來的高次諧波失真問題保護線圈的AD復采設計防止AD損壞導致保護誤動的問題同時強化了采集器等相關環(huán)節(jié)的自檢改進了結構和工藝互感器密封性更好嚴格硅橡膠配方，確保20年壽命現在是20頁\一共有55頁\編輯于星期一典型裝置端子圖PSMU合并器現在是21頁\一共有55頁\編輯于星期一裝置照片PSMU602合并器現在是22頁\一共有55頁\編輯于星期一裝置照片PSMU602合并器現在是23頁\一共有55頁\編輯于星期一傳統(tǒng)斷路器或變壓器的數字化接口支持光纖對時，具有SOE記錄功能開關智能終端對刀閘等進行狀態(tài)采集和控制，就地操作箱功能分相（PSIU601）或三相操作（PSIU621）主變智能終端變壓器本體保護和變壓器測控功能：采集溫度、檔位、非電量、中性點地刀等狀態(tài)，控制風扇和檔位低壓智能終端模擬量采集、開關控制PSIU600系列智能終端現在是24頁\一共有55頁\編輯于星期一典型裝置端子圖PSIU系列智能終端現在是25頁\一共有55頁\編輯于星期一裝置照片PSIU601智能單元現在是26頁\一共有55頁\編輯于星期一裝置照片PSIU621智能單元現在是27頁\一共有55頁\編輯于星期一PowerPC處理器滿足過程層通信的需求裝置直接支持IEC61850標準過程層通信接口交換采樣值、開關量等，光纖取代信號電纜和控制電纜二次設備間用通信網絡交換模擬量、開關量和控制命令等信息——失靈啟動、間隔聯(lián)閉鎖等保護、測控硬件統(tǒng)一，或一體化間隔層設備現在是28頁\一共有55頁\編輯于星期一典型裝置端子圖PS6000+保護、測控設備現在是29頁\一共有55頁\編輯于星期一裝置照片PS6000+保護、測控設備現在是30頁\一共有55頁\編輯于星期一裝置照片PS6000+保護、測控設備現在是31頁\一共有55頁\編輯于星期一裝置照片PS6000+保護、測控設備現在是32頁\一共有55頁\編輯于星期一基于光纖通信;采樣值傳輸 *IEC61850-9 *IEC60044-8/FT3開關量傳輸 *IEC61850GOOSE服務； *光纖交換機網絡數字化變電站的過程層網絡現在是33頁\一共有55頁\編輯于星期一單間隔采樣值傳輸方案110kV及以上采用數字輸出的電子式互感器，采用IEC61850-9-1或60044-8（FT3）

*線路保護、測控，電能表等 *PS6000+系統(tǒng)采用前者10kV、35kV采用模擬輸出電子式互感器間隔層設備布置在開關柜采樣值現在是34頁\一共有55頁\編輯于星期一跨間隔采樣值FT3方案用于主變保護、母線保護、故障錄波器可不依賴于集中外同步信號 合并器輸出IEC60044-8/FT3數據，同步由FT3數據接收端（二次設備）完成

FT3協(xié)議傳輸延時穩(wěn)定，當合并器同步信號故障時，間隔層設備可用插值法進行采樣值同步有利于硬件實現，緩解CPU效率的矛盾PS6000+產品具備該功能，也可為其它廠家產品提供數據集中器現在是35頁\一共有55頁\編輯于星期一采樣值組網方案郭家屯IEC61850-9-1組網工程即將驗收使用合并器光纖外同步信號采樣值和GOOSE共用交換機，VLAN劃分上海徐行IEC61850-9-2LE組網工程開始調試報文效率低于9-1固定配置簡化互聯(lián)但同時喪失了9-2的靈活性IEEE1588對時同一個光纖以太網端同時實現數據通信和時鐘同步標準本身不夠成熟，支持透明時鐘的交換機產品要09下半年方可試用廠家需升級硬件平臺，預計要2-3年時間現在是36頁\一共有55頁\編輯于星期一GOOSE：Genericobjectorientedsubstationevent以太網CDT規(guī)約：變位快傳功能數據集模型和61850建模體系對接基于ASN.1實現多數據傳輸GOOSE協(xié)議現在是37頁\一共有55頁\編輯于星期一保護開關量GOOSE傳輸間隔層設備與智能一次設備之間信息交換間隔層設備間失靈啟動等涉及保護功能的信息交換可以和采樣值共用GOOSE流量相對非常小ms以內的延時可接受保護測控應用48點/周波夠用計量等可從間隔合并器用點對點方式過程層網絡現在是38頁\一共有55頁\編輯于星期一智能工業(yè)以太網交換機（PSW618）VLAN：IEEE802.1P,IEEE802.1Q組播過濾：GMRP協(xié)議端口的流量控制：風暴抑制功能端口監(jiān)視和報警千兆級聯(lián)端口電磁兼容和環(huán)境適應性交換機現在是39頁\一共有55頁\編輯于星期一PS6000+設備列表類別型號名稱備注監(jiān)控系統(tǒng)PS6000＋廠站監(jiān)控系統(tǒng)集成VQC、軟五防等功能遠動通訊PSX600U遠動通信服務器規(guī)約轉換PSX643規(guī)約轉換器接入非IEC61850設備繼電保護PSL601U線路保護裝置220kV～1000kV方向高頻PSL602U線路保護裝置220kV～1000kV距離高頻PSL603U線路保護裝置220kV～1000kV光纖差動PSL630U系列斷路器保護PSL621U線路保護裝置110kVPSL626U線路保護裝置66kVPST671U/PST1200U變壓器保護裝置110kV～1000kVPSB681U母線保護裝置110kV～750kVPSL640U系列線路保護測控裝置10kV～35kVPSC640U系列電容保護測控裝置10kV～35kVPST640U系列變壓器保護測控裝置10kV～35kV測控PSR661U測控裝置19英寸6U機箱PSR662U測控裝置19/2英寸6U機箱現在是40頁\一共有55頁\編輯于星期一PS6000+設備列表續(xù)類別型號名稱備注安全自動裝置PSP642U備自投裝置SSC510U安全穩(wěn)定緊急控制裝置SSE520U頻率電壓緊急控制裝置光電互感器PSET6000CV系列數字式光電混合互感器10kV～500kVPSET6000CT系列數字式光電電流互感器10kV～500kVPSET6000VT系列數字式光電電壓互感器10kV～500kV智能終端PSIU601分相斷路器智能終端PSIU621三相斷路器智能終端PSIU641開關柜智能終端PSIU602主變智能終端（非電量保護）其它SCLSYSIEC61850系統(tǒng)配置工具PSW618工業(yè)以太網交換機8、16、24光纖口現在是41頁\一共有55頁\編輯于星期一現場照片現在是42頁\一共有55頁\編輯于星期一同步解決方案一、采樣同步網 *光纖接口； *與GPS的關系；二、利用IEC60044-8實現軟件同步三、IEEE1588協(xié)議 *以太網底層ns級別對時數字式變電站典型問題現在是43頁\一共有55頁\編輯于星期一數字式變電站典型問題電子式互感器與二次設備的配合問題采樣點數+截至頻率抗混疊數字濾波技術的問題羅氏線圈的積分問題現在是44頁\一共有55頁\編輯于星期一數字式變電站典型問題保護試驗的問題

保護測試儀的接口IEC61850-9+GOOSE智能操作箱的試驗現在是45頁\一共有55頁\編輯于星期一數字式變電站典型問題

互感器校驗方案

1.模擬輸出or數字輸出；

2.使用高精度標準+NI高精度采集卡作為校驗基準；

3.軟件分析借助pc機上運行的labview軟件；

4.比差+相差+復合誤差+諧波失真功能?，F在是46頁\一共有55頁\編輯于星期一現在是47頁\一共有55頁\編輯于星期一數字式變電站典型問題數字式電能表及其校驗問題

電子式互感器推廣過程中最為棘手的問題技術上沒有任何問題校驗方案的權威性現在是48頁\一共有55頁\編輯于星期一數字式變電站典型問題傳統(tǒng)變電站改造

1.PSMU互感器同時接收傳統(tǒng)互感器信號 *電子式CT+傳統(tǒng)PT *低壓側傳統(tǒng)CT+高壓側電子式CT

2.保護裝置接收傳統(tǒng)互感器信號 *單條線路選用電子式互感器時的母線保護

3.保護-〉智能操作箱-〉CT-〉PT現在是49頁\一共有55頁\編輯于星期一數字式變電站典型問題光纖縱差保護的問題

1.額定延遲時間，與對端配合

2.以太網接收中斷的抖動問題，影響數據插值 *PLL（鎖相環(huán)）技術解決現在是50頁\一共有55頁\編輯于星期一數字式變電站典型問題電子式PT

1.提供PT、CT組合式互感器 2.母線PT：“虛間隔” *PT合并器：采集模