1数字化变电站设计和调试演示幻灯片.ppt

Titel vom Buch,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,深圳市国电南思系统控制有限公司张结,设计和调试,数字化变电站,数字化变电站首先表现为技术形态的变化，技术形态的变化不仅使设备形态、系统形态发生改变，也使设计模式、调试模式、运行模式、维护模式发生改变。,引言,但是电网没有变，设计、调试、运行、维护的目的就没有变。探讨设计模式、调试模式、运行模式、维护模式等在新技术形态下的形式、内容、模式等是本研究的长期目的。,使目前数字化变电站调试周期可控是本研究的现实目的。,数字化变电站的技术形态,一次设备的智能化,二次设备的网络化,变电站的信息化,变电站形态变化,数字化变电站设计,设计形式（与,IEC61850,有关）,系统设计,设备选型,网络设计,信号设计（与,IEC61850,有关）,回路设计（与,IEC61850,有关）,模型约束和建模（与,IEC61850,有关，另述）,目录,(1),数字化变电站调试,调试周期的问题（与,IEC61850,有关）,常见的调试内容（与,IEC61850,有关）,调试中的互操作性需求（与,IEC61850,有关）,一致性调试,/,测试的层次（与,IEC61850,有关）,一致性保障（另述）,设计规程、调试规程、运行规程、检验规程,模型一致性、字典一致性（与,IEC61850,有关）,实验、检验工作（与,IEC61850,有关）,目录,(2),数字化变电站的技术形态,一次设备的智能化,二次装置的网络化,变电站系统的信息化,与传统的变电站相比，数字化变电站具有的特点,采用新型互感器，通过过程总线实现测量信息的全面共享,间隔层，甚至站控层自动化功能突破智能装置的“边界”，实现自由分布和应用集成,取消传统的“硬接线”，自动化功能之间的逻辑配合关系建立在信息交换的基础上,变电站作为电力自动化系统的信息源和控制终端，通过信息传输为控制中心系统提供更加完整和丰富的信息，例如一次设备监测信息、二次设备监测信息、电网运行状态信息、电网故障信息、计量信息等,变电站自动化系统成为整体电力自动化系统的有机组成部分，通过变电站信息传输可以实现如区域无功优化策略、区域防误策略、区域备自投策略、电网故障分析系统等控制中心功能。,数字化变电站的技术形态,数字化变电站的技术形态,一次设备智能化（,1,）,数字接口的电子式互感器（,non-conventional instrument transformer(NCIT),）,智能终端,合并单元（,Merging Unit(MU)，,它可以提供所有相，或整条线路的采样数据,）,数字化变电站的技术形态,一次设备智能化（,2,）,MU,的过渡形态,IEC60044,的数字化数据,传统的,A/D,采样,执行机构的过渡,IEC61850,的数字命令,智能操作箱（继电器输出）,数字化变电站的技术形态,二次设备网络化（,1,）,数字化变电站的技术形态,二次设备网络化（,2,）,二次装置端子,I/O,端子,控制端子,A/D,测量,来自,MU,的数字输入,几种过渡形态,保留,A/D,保留,I/O,保留,TRIP,数字化变电站的技术形态,二次设备网络化（,3,）,网络构成,IEC61850-9-1,IEC61850-9-2,IEC61850-8-1-GOOSE,技术保障,同步,时效,确定性,数字化变电站的技术形态,变电站信息化（,1,）,装置的站控层表现,IEC61850,模型,监控系统,数据自动配置,远动,/,子站,自动配置,信息化的价值发挥,数字化变电站对信息化的促进,IEC61850,对信息形式化表示的价值,对电网调度的进一步支持,对电力运行的,进一步支持,对设备维护的,进一步支持,对专业管理的进一步支持,价值发挥的途径,IEC61850,对信息形式化表示的价值,（另述）,数字化变电站的技术形态,变电站信息化（,2,）,自动化产品,活的,功能范围确定,但可选择（设计阶段、运行阶段）,物理通信方法唯一,没有端子,逻辑通信（信息交换方法）,依赖设计可自动调整,功能及可交换信息、所获取信息,必须公布,ICD,模型文件,根据设计结果,SCD,、,CID,文件,决定运行状态,设计,决定作用,以自动化整体性能的最优为目标,决定着自动化产品的实际运行能力,以自动化产品提供的,ICD,模型文件为输入,以变电站模型,SCD,文件为输出,过程数据的共享范围,物理的、逻辑的,通信产品的选择,时效保证、可监视、可控制,变电站形态变化（,1,）,IED,配置,IED,数据库,当地文件传输,远程文件传输,IED,能力描述(,LN,DO,等),采用,IEC61850,服务进行文件传输和参数初始化,工程制作环境,变电站自动化系统,IED,IED,IED,IED,变电站网关,单线图，预制报表等的关联,工程工作站,系统配置,变电站形态变化（,2,）,运行,变电站运行,变电站整体、自动化装置局部,功能的完备性,是否出现降级,通信、信息交换的可靠性,监视,管理,调试、投运,实验、检验工作的层次,设计规程、调试规程、运行规程、检验规程,互操作性保障,变电站形态变化（,3,）,变电站配置描述语言,Substation Configuration description Language(SCL),基于,XML,设备配置描述文件(,ICD),系统配置描述文件(,SCD),系统功能定义文件(,SSD),数字化变电站设计,设计形式,建模（另述）,功能分布,站控层功能,VQC,、五防（涉及到按间隔分布功能的方案）,间隔层功能,人工置数（如刀闸位置是否存储）,过程层功能,同步方法、同步能力、其它自动化功能,以保护功能的下放为出发点,以功能为出发点,要求使用同步后的数据（母线、变压器）,多级,MU,要求特定的,MU,数据频率,要求,MU,具有一同被下放的功能，如,PT,切换、,PT,并列,甚至要求智能单元具有运行方式判断，如,I,母、,II,母,开关防跳的方案选择,MU,的多样性,数字化变电站设计,系统设计（,1,）,以过程层为出发点,不以功能为出发点,保持智能单元的纯洁性,以跳闸线圈为单位,保持,MU,以间隔为单位（母线、变压器的讨论）,固定,MU,频率，,MU,中的功能探讨,双重化考虑,对通信技术进步的期待,其它事项,录波方案,同步的完成、数据频率,记录仪的方案,监视的网络、物理连接方法,数字化变电站设计,系统设计（,2,）,EPT,、,ECT,采样频率,传输方法,600447/8,额定数值、倍数的关系，甚至切换要求,MU,选型,传输频率,传输协议,9-1,、,9-2,内置功能（是否针对特定保护）,保护、测控选型,保护功能,过程通信接口（频率要求、是否可适应）,站控通信接口（物理网口的数量、逻辑连接能力）,可配置能力（接受,CID,、定值项目、通信信号）,网络负荷的承受能力,数据同步的能力（内部、外部）,前置,MU,数字化变电站设计,设备选型（,1,）,监控系统、远动、子站设备,转换为传统协议的附属要求,解释,SCD,的能力、自动生成数据库的能力,录波,同步（依赖、不依赖）,采样频率,集中方案（数据流量）,MMS,通信能力,其它,电度表、直流等,协议转换装置,测试、校验仪器（,SMV,、,GOOSE,）,数字化变电站设计,设备选型（,2,）,物理网络划分,过程网络（,SMV,暂时不得不采用点对点）,间隔网络（,GOOSE,，大物理网络）,站控网络（,MMS,）,物理网络的冗余方案,双,MMS,网络,双,GOOSE/,环,双,SMV,（双合并单元）,IEC61850,工程实施规范,树型,/,环型,与自动化设备的双重化配置同样,数字化变电站设计,网络设计,GOOSE,信号种类,联闭锁信号,保护配合信号,跳闸信号,线路,线路保护跳闸,重合闸：重合、闭锁重合、勾三跳,远跳、远传,失灵启动（,2/3,独立、双母带失灵）,母线,跳母联、跳分段,跳间隔（跳,I,母、,II,母,/,跳间隔,1,、跳间隔,2,）,变压器,跳高压侧、跳中压侧、跳低压侧（,I,时限、,II,时限）,过负荷联切,第一轮、第二轮,数字化变电站设计,GOOSE,信号设计,SAV,数据种类,60044,9-1,9-2,母差,变压器,完整性,电压（线路电压、母线电压）,数据标志（同步时标、品质）,非电量,9-2,信号,GOOSE,信号,数字化变电站设计,SAV,信号设计,设计形式,GOOSE/SAVCB,、,DATASET,、,APPID,、,MAC,地址（相当于屏柜端子组）,信号名称（相当于装置端子）,传输模式,点对多点,/,共享,同步,传输参数,T0,、,T1,、,T2,等,APDU,（,ASDU,数量），传输频率,自保持,自复归,展宽,传输单位是地址（数据集合）所带来的不便（另述）,没有精确的方案,广播域的隔离、交叉、重复（,VLAN,的划分）,数字化变电站设计,回路设计,针对装置模型（,ICD,）,信息结构约束,困难较大,GOOSE,端子,必须约束,SAV,端子,必须约束,接收信号,/,数据,必须明确,关于短地址（,sAddr,）的使用,MMS,信息,站控需求,LD/LN/DO/DA,的语义（另述）,LD/,LNPrefix,语义的约定：,I,段、,II,段、,III,段；相间、接地；零序等,LN,的语义约定的扩展：复压闭锁,DO,的语义：远传、远跳,CDC,和,DA,的语义,数字化变电站设计,模型约束,针对变电站模型（,SCD,）,一次结构,二次装置分布,/,甚至功能分布,二次回路,网络结构,初始数值,建模型过程,设备的调度编号,二次信号,复制,IED,（包括类型定义）,目前的问题,过大,类型定义重复、不一致,ICD/SCD,的界限不清（另述）,模型语义不一致（另述）,数字化变电站设计,建模,调试周期长,产品缺陷,:,实现不到位、实现不一致,产品不定型,:,通信修改、信息修改,设计不充分：没有信号设计、传输设计,调试模式不确定：传统内容的新形态,原因,缺乏规范约束,检测的权威性：没有信号测试（也缺乏依据）,IEC61850,本身的不完善,集中在各环节的互操作性问题上,数字化变电站调试,调试周期的问题,产品设计缺陷,如何支持保护实验（没有连片）,被通信负荷顶死,功能缺陷（如,t,）,前置同步需求,接收,MU,频率不可调,不接受,CID,监控不识别,SCD,产品实现缺陷,REPORT,的数量，,entryID,的问题,异常中断,定值顺序、定值区号,stNum,、,sqNum,对点错误,数字化变电站调试,常见的调试内容,(1),产品实现缺陷,GOOSE,传输模式（,5,次）,SISCO,的双网口,IP,问题（三、四网口）,索引路径的标识不一致问题,ACSI,扩展心跳的问题,MAC,地址变化,GOOSECB,及信号名称变化,REPORTCB,及信号名称变化,产品测试,认证检验,通信符合,IEC61850,ICD,符合,SCL,语法,信号？,传输方式？,数字化变电站调试,常见的调试内容,(2),工程设计不充分,MAC,地址变化,GOOSECB,及信号名称变化,REPORTCB,及信号名称变化,GOOSE,传输模式,索引路径的标识不一致问题,前提,产品依据,CID,监控依据,SCD,信号规范？,信息规范？,数字化变电站调试,常见的调试内容,(3),调试模式,A/D,加量,出口捕获,时延测量,观察误出口,针对,SCD/,针对联调,对点？,网络流量,前提,SCD,正确的依据？,实验设备,实验能代表运行？,调试的依据？,数字化变电站调试,常见的调试内容,(4),数字化变电站调试,调试中的互操作性需求（,1,）,产品互操作性,定货前,装置语义,互操作性,ICD,模型,互操作性,型号确定,SCD,模型,互操作性,工程设计,厂内联调,运行监督,设计语义,互操作性,实现,互操作性,变更隐患,通信,互操作性,数字化变电站调试,调试中的互操作性需求（,2,）,一致性调试,/,测试,产品互操作性,定货前,通信互操作性测试,IEC61850,模型一致性,约定,设计规范,模型一致性,检验,ICD,模型,互操作性,型号确定,SCD,模型,互操作性,工程设计,厂内联调,实现,互操作性,一致性,检测,IEC61850,运行监督,变更隐患,互操作性,一致性,监督,SCD,数字化变电站的运行决定于设计,设计结果被一致的执行是调试的主要内容,设计结果能够被一致执行,产品具有,IEC61850,通信的一致性,设计本身依据一致的规范,这种一致的规范是,IEC61850,应用的补充,形成一致规范的困难,IEC61850,不完善（层次低）,IEC61850,不适用,信号语义字典的缺点和缺失,ICD,与,CID,的差别不明确,描述方法的缺陷（庞大）,一致性保障,标准、规范,IEC61850,IEC60044,工程实施规范,相关技术条件？,设计规程、调试规程、运行规程、检验规程,安全性、可靠性评价规程,模型一致性、字典一致性,一致的语义空间,保持一致性的管理办法,实验、检验工作,检验、,校验规程,实验、检验设备,实验、检验中心,一致性保障,办法（另述）,