110～220千伏智能变电站结构设计.doc

Q GDW XXX 2009 ICS Q GDWQ GDW 国国 家家 电电 网网 公公 司司 企企 业业 标标 准准 Q GDWQ GDW XXX 2009XXX 2009 110110 6666 220220 千伏智能变电站千伏智能变电站结构设计结构设计 设计技术规定设计技术规定 Design Rule for 110kV 66kV 220kV Smart Substation 征求意见稿征求意见稿初稿 初稿 2009 9 282009 9 28VerVer 4 04 0 20XX20XX XXXX XXXX 发布发布 20XX20XX XXXX XXXX 实施实施 国家电网公司国家电网公司 发布发布 Q GDW XXX 2009 I 目 次 前 言 1 1 范围范围 2 2 引用标准引用标准 2 3 术语和定义术语和定义 3 4 总总 则则 6 5 电气电气一次部分一次部分 6 5 1 智能开关设备智能开关设备 6 5 2 互感器互感器 8 5 3 设备在线监测设备在线监测 11 6 二次部分二次部分 11 6 1 一般一般规定规定 11 6 2 变电站自动化系统变电站自动化系统 12 6 3 其他二次系统其他二次系统 19 6 4 二次设备组柜二次设备组柜 19 6 5 二次设备布置二次设备布置 20 6 6 光光 电缆选择和敷设电缆选择和敷设 21 6 7 防雷 接地和抗干扰防雷 接地和抗干扰 21 7 变电站总布置变电站总布置 21 8 土建与建筑物土建与建筑物 21 8 1 建筑物建筑物 21 8 2 电缆及光缆敷设电缆及光缆敷设 21 9 辅助设施功能要求辅助设施功能要求 21 9 1 电气照明电气照明 21 9 2 采暖 通风采暖 通风 22 9 3 火灾自动报警系统火灾自动报警系统 22 9 4 变压器冷却系统变压器冷却系统 22 9 5 排水排水 22 10 高级应用高级应用 22 10 1 状态检修状态检修 22 10 2 顺序控制顺序控制 22 10 3 无功电压自动调节无功电压自动调节 23 10 4 智能告警及事故信息综合分析事故信息综合分析决策 23 附录附录 A 本规定用词说明本规定用词说明 24 附录附录 B 规范性附录规范性附录 25 条文说明条文说明 26 前 言 1 1 范围范围 2 2 引用标准引用标准 2 3 术语和定义术语和定义 3 4 总总 则则 1 Q GDW XXX 2009 II 5 电气一次部分电气一次部分 1 5 1 智能一次设备智能一次设备 1 5 2 互感器互感器 3 5 3 设备在线监测设备在线监测 5 5 4 照明系统照明系统 6 6 二次部二次部分分 6 6 2 变电站自动化系统变电站自动化系统 6 6 3 其他二次系统其他二次系统 12 6 4 二次设备组柜二次设备组柜 13 6 5 二次设备布置二次设备布置 13 6 6 光光 电缆选择和敷设电缆选择和敷设 14 6 7 防雷 接地和抗干扰防雷 接地和抗干扰 15 7 1 建筑结构建筑结构 15 7 2 电缆敷设设施电缆敷设设施 15 7 3 设备支架设备支架 15 7 4 采暖通风采暖通风 15 8 高级应用高级应用 15 8 1 状态检修状态检修 15 8 2 顺序控制顺序控制 16 8 3 无功自动调节无功自动调节 16 8 4 事故异常专家分析系统事故异常专家分析系统 16 8 5 集中式处理装置集中式处理装置 16 8 6 顺序控制顺序控制 16 8 7 协同互动应用协同互动应用 17 附录附录 A 本规定用词说明本规定用词说明 1 附录附录 B 规范性附录规范性附录 1 附录附录 C 资料性附录资料性附录 1 1 范围范围 1 2 引用标准引用标准 1 3 术语和定义术语和定义 1 4 4 总总 则则 3 5 5 电气一次部分电气一次部分 4 5 1 智能一次设备智能一次设备 4 5 2 互感器互感器 5 5 3 设备在线监测设备在线监测 6 6 二次部分二次部分 6 6 1 一般规定一般规定 6 6 2 变电站自动化系统变电站自动化系统 7 Q GDW XXX 2009 1 前前 言言 国家电网公司提出建设具有 信息化 自动化 互动化 特征的坚强智能电网 作为智 能电网的重要组成部分 智能变电站的设计和建设应充分体现智能电网的的特征 执行 统 一规划 统一标准 统一建设 的原则 按照 试点先行 总结完善 稳步推进 的工作步骤 避免技术导向多样化 防止无序建设 重复研究和资源投入浪费 在国网公司基建部组织 下 在中国电力工程顾问集团公司的密切配合下 自 2009 年 7 月以来 组织各地网省公司 和设计院的专家及设计人员 通过广泛调研和深入讨论 编制完成了 110 66 220 千伏 智能变电站设计技术规定 以下简称 设计技术规定 设计技术规定充分吸收了前期数字化变电站试点建设的先进经验 通过反复总结和提 炼 择优传承了部分通过实践验证 相对完善的技术方案 并紧密围绕 信息化 自动化 互动化 的要求 发展智能高级应用 以实现提高变电站自动化水平与自诊断能力 优化资 源配置与设备利用率 改善供电质量与可靠性 鉴于目前智能变电站仍处于发展阶段 许多技术和方案尚待实践的检验 故技术规定 应以指导为目的 并随着智能变电站的发展与成熟 逐步修订和完善 本标准编写格式和规则遵照 GB T 1 1 2000 标准化工作导则 第 1 部分 标准的结构 和编写规则 的要求 本标准由国家电网公司基建部提出 本标准由国家电网公司基建部归口并解释 本标准主要起草单位 本标准主要起草人 本标准于 2009 年首次发布 Q GDW XXX 2009 2 110 66 220 千伏智能变电站设计技术规定千伏智能变电站设计技术规定 1 范围范围 本标准适用于国家电网公司系统内试点建设的交流110 66 220kV 智能变电站的设计 其它相同电压等级的新建 扩建 改建工程可参照执行 2 引用标准引用标准 下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款 凡是注明日期的应用文件 其随后所有的修订单 不包括勘误的内容 或修订版均不适用于本规定 然而 鼓励根据本 规定达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注明日期的引用文件 其 最新版本适用于本规定 GB 1207 1997 电压互感器 GB 1208 1997 电流互感器 GB T20840 7 2007 IEC60044 7 1999 互感器 第 7 部分 电子式电压互感器 GB T20840 8 2007 IEC60044 8 2001 互感器 第 8 部分 电子式电流互感器 GB 14285 继电保护和自动装置技术规程 GB 50217 电力工程电缆设计规范 DL T 478 2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 DL T 860 变电站通信网络和系统 DL T 5002 2005 地区电网调度自动化设计技术规程 DL T 5003 2005 电力系统调度自动化设计技术规程 DL T 5056 2007 变电所总布置设计技术规程 DL T 5136 2001 火力发电厂 变电所二次接线设计技术规程 DL T 5149 2001 220kV 500kV 变电所计算机监控系统设计技术术规程 DL T 5202 2004 电能量计量系统设计技术规程 DL T 5218 2005 220kV 500kV 变电所设计技术规程 DL T 5222 2005 导体和电器选择设计技术规定 NDGJ 96 1992 变电所建筑结构设计技术规定 YD 981 2 1998 接入网用光纤带光缆第二部分 中心管式 Q GDW XXX 2009 3 YD 981 2 1998 接入网用光纤带光缆第三部分 松套层绞式 Q GDW 2009 智能变电站技术导则 Q GDW 2009 IEC 61850 工程应用模型 IEEE 1613 Standard Environmental and Testing Requirements for Communications Networking Devices in Electric Power Substations IEC 61588 Precision clock synchronization protocol for networked measurement and control systems IEC 61850 变电站通信网络和系统 IEC 62271 3 High Vohage Switchgear and Controlgear Part3 Digital Interfaces Based on IEC 61850 3 术语和定义术语和定义 GB T 2900 1确立的术语和定义适用于本标准 3 0 1 智能变电站 smart substation 由先进 可靠 节能 环保 集成的设备组合而成 以高速网络通信平台为信息传输 基础 自动完成信息采集 测量 控制 保护 计量和监测等基本功能 并可根据需要支 持电网实时自动控制 智能调节 在线分析决策 协同互动等高级应用功能 3 0 2 智能一次设备智能开关设备 primary smart device 由电力功能元件与智能综合组件构成 具备测量 控制 保护 计量和监测等功能的 实体 3 0 3 电力功能元件 electric function unit 变压器 断路器 互感器等完成输送和分配电能功能的实体部分 3 0 4 智能综合组件 smart comprehensive component 对电力功能元件相关信息 信号进行采集 计算和数字化 标准化传输 实现对电力 功能元件进行测量 控制 保护 计量和状态监测等功能的物理装置 是由通信 测量 Q GDW XXX 2009 4 控制 保护 计量和监测等多个单元组成的综合组件 与电力功能元件共同构成一台 套 完整的设备 3 0 5 智能单元 smart unit 一种智能综合组件 与一次设备采用电缆连接 与保护 测控等二次设备采用光纤连 接 实现对电力功能元件 如 断路器 刀闸 主变等 的测量 控制 状态监测等功能 3 0 6 电子式互感器 electronic instrument transformer 一种装置 由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流或电压传感器组成 用 于传输正比于被测量的量 供测量仪器 仪表和继电保护或控制装置 3 0 7 电子式电流互感器 electronic current transformer ECT 一种电子式互感器 在正常适用条件下 其二次转换器的输出实质上正比于一次电流 且相位差在联结方向正确时接近于已知相位角 3 0 8 电子式电压互感器 electronic voltage transformer EVT 一种电子式互感器 在正常适用条件下 其二次电压实质上正比于一次电压 且相位 差在联结方向正确时接近于已知相位角 3 0 9 合并单元 merging unit 用以对来自二次转换器的电流和 或电压数据进行时间相关组合的物理单元 合并单 元可以是互感器的一个组成件 也可以是一个分立单元 3 0 10 设备在线监测 on Line monitoring of equipment 通过传感器 计算机 通信网络等技术 及时获取设备的各种特征参量并结合一定算 法的专家系统软件进行分析处理 可对设备的可靠性作出判断 对设备的剩余寿命作出预 测 从而及早发现潜在的故障 提高供电可靠性 3 0 11 状态检修 state maintenance Q GDW XXX 2009 5 状态检修又称预测性检修或主动检修 是指根据状态监测和诊断技术提供的设备状态 信息 判断设备的异常 预测设备的故障 在故障发生前进行检修 3 0 12 MMS manufacturing message specification 制造报文规范 是 ISO IEC9506 标准所定义的一套用于工业控制系统的通信协议 MMS 规范了工业领域具有通信能力的智能传感器 智能电子设备 IED 智能控制设备的通信行 为 使出自不同制造商的设备之间具有互操作性 Interoperation 3 0 13 GOOSE generic object oriented substation event GOOSE 是一种面向变电站事件通用对象服务 它支持由数据集组织的公共数据的交 换 主要用于实现在多个具有保护功能的 IED 之间实现保护功能的闭锁和跳闸 3 0 14 互操作性 interoperability 来自同一或不同制造商的两个以上智能电子设备交换信息 使用信息以正确执行规定 功能的能力 3 0 15 一致性测试 conformance test 检验通信信道上数据流与标准条件的一致性 涉及到访问组织 格式 位序列 时间 同步 定时 信号格式和电平 对错误的反应等 执行一致性测试 证明与标准或标准特 定描述部分相一致 一致性测试应由通过ISO9001验证的组织或系统集成者进行 3 0 16 顺序控制 sequence control 通过预先设定的序列 对变电站设备进行系列化操作 在发出整批操作指令后由系统 根据设备的状态信息变化情况判断每步操作是否到位 在确认操作到位的情况下自动进行 下一步操作 直至执行完所有的预设步骤 3 0 17 变电站自动化系统 substation automation system 变电站自动化系统是指运行 保护和监视控制变电站一次系统的系统 实现变电站内 自动化 包括智能电子设备和通信网络设施 3 0 18 Q GDW XXX 2009 6 交换机 switch 一种有源的网络元件 交换机连接两个或多个子网 子网本身可由数个网段通过转发 器连接而成 3 0 19 全景数据 panoramic data 通过各种传感器采集到的变电站稳态 暂态 动态数据以及设备状态 图像等全面反 映变电站设备状态与运行工况的数据 4 总总 则则 4 0 1 本标准内容是在现行标准 规范基础上对智能变电站设计所作的补充规定 与现行 标准 规范不一致之处以本标准为准 4 0 2 智能变电站应体现设备智能化 连接网络化 信息共享化等特征 并实现高级功能 应用 4 0 3 智能变电站的设计应遵循如下原则 a 智能变电站的设计应遵循 智能变电站技术导则 以下简称 导则 的有关技 术原则 b 在安全可靠的基础上 采用智能一次设备智能开关设备 提高变电站智能化水平 c 在技术先进 运行可靠的前提下 逐步推广电子式互感器的应用 d 全站数据的采集 传输 处理应数字化 共享化 利用通信网络和光缆实现数据传 输的数字化 e 在现有技术条件下 全站设备的在线监测功能宜利用统一的信息平台 应综合在线 监测技术的成熟度和经济性 对关键设备实现状态检修 减少停电次数 提高检修 效率 f 优化设备配置 实现功能的集成整合 g 提高变电站运行的自动化水平和管理效率 优化变电站设备的全寿命周期成本 h 技术适度超前 符合未来发展趋势 对于现阶段不具备条件实现的高级功能应用 应预留其远景功能接口 5 电气电气一次一次一次一次开关开关部分部分 Q GDW XXX 2009 7 5 1 智能智能一次一次开关开关设备设备 5 1 1 智能变电站宜采用智能开关一次设备 智能开关一次设备宜由以下三种方式实现 a 方式一 独立运行的电力功能元件加上外置的一个或多个智能综合组件 b 方式二 电力功能元件加上内嵌的包含状态监测单元的智能综合组件加上外置的一 个或多个智能综合组件 c 方式三 电力功能元件加上内嵌的智能综合组件 5 1 2 现阶段可宜采用 电力功能元件 智能单元 方式实现 即方式一或方式二 并 可试点应用研究方式三 5 1 3 智能单元配置原则 a 220kV 变电站 1 220kV 智能单元宜冗余配置 2 110 66 kV 智能单元宜单套配置 3 35kV 及以下配电装置若采用户内开关柜布置 不宜不配置智能单元 若采用 户外敞开式布置 宜配置单套智能单元宜单套配置 4 主变高压侧智能单元宜冗余配置 中低压侧智能单元宜单套配置 主变本体智 能单元宜单套配置 5 每段母线智能单元宜单套配置 6 智能单元宜分散布置于配电装置场地 b 110kV 及以下变电站 1 110 66 kV 智能单元宜单套配置 2 35kV 及以下配电装置若采用户内开关柜布置 不宜配置智能单元 若采用户 外敞开式布置 智能单元宜单套配置 3 主变各侧 主变本体智能单元宜单套配置 4 每段母线智能单元宜单套配置 5 智能单元宜分散布置于配电装置场地 5 1 4 技术要求 a 智能一次开关设备 1 电力功能元件应具有高可靠性 尽可能免维护 应留有与智能综合组件的接口 宜留有安装智能综合组件的空间 2 数据采集宜数字化 Q GDW XXX 2009 8 3 采集与控制系统宜就地设置 就地安装时应适应现场恶劣电磁 温度 湿度 沙尘 振动等运行环境要求 4 宜具有完备的自诊断 自恢复功能 相关信息能以网络方式输出 5 宜有标准化的物理结构及接口 6 一台设备可对应一个状态监测单元智能组件 不同检测功能模块宜集成到一个 统一的硬件平台上 硬件集成方案宜尽量统一设计 7 对于故障模式 影响分析 风险预报等功能可分期实现 8 电力功能元件可采用组合型设备 1 电力功能元件应具有高可靠性 尽可能免维护 应留有与智能综合组件的接口 宜留有安装智能综合组件的空间 2 高压设备外绝缘应选择采用复合化材料 3 数据采集应数字化 4 采集与控制系统应就地设置 就地安装时应适应现场恶劣电磁 温度 湿度 沙尘 振动等运行环境要求 5 应具备异常时钟信息的识别防误功能 6 宜具有完备的自诊断 自恢复功能 相关信息能以网络方式输出 7 宜具备即插即用功能 8 宜有标准化的物理结构及接口 9 一台设备只对应一个状态监测单元智能组件 不同检测功能模块宜集成到一个 统一的硬件平台上 硬件集成方案宜尽量统一设计 10 对于故障模式 影响分析 风险预报等功能可分期实现 11 电力功能元件可采用组合型设备 b 智能单元 1 宜支持以 GOOSE 方式上传一次设备的信息量 同时接收来自二次设备的 GOOSE 下行控制量 实现对一次设备的控制功能 2 GOOSE 信息处理时延应满足站内各种网络情况下 GOOSE 最大传输处理时延 为 4ms 的要求 3 宜能接入站内同步对时网络 通过光纤接收站内同步对时信号 4 宜具备 GOOSE 命令记录功能 记录收到 GOOSE 命令时刻 GOOSE 命令来源 及出口动作时刻等内容 并能提供便捷的查看方法 Q GDW XXX 2009 9 5 宜具有完善的闭锁告警功能 包括电源中断 通信中断 通信异常 GOOSE 断链 装置内部异常等 6 智能单元安装处宜保留断路器操作回路出口压板和操作把手 按钮 7 宜具备在线监测功能 应能接收传感器的输出信号 并转换成 GOOSE 报文上 传自动化监控系统 8 主变本体智能单元宜具有主变本体非电量保护 启动充氮灭火 遥控 闭锁有载 调压 起动风冷控制 上传本体各种非电量信号等功能 重瓦斯保护跳闸宜 通过控制电缆直跳方式实现 其余非电量保护跳闸可通过 GOOSE 方式实现 5 2 互感器互感器 5 2 1 配置原则 a 互感器 互感器的配置原则主要兼顾技术先进性与经济性 1 220kV 变电站 110 66 220kV 电压等级宜采用电子式互感器 35kV 及以下宜采用常规互感器或模拟小信号输出互感器 可采用带模拟 量插件的合并单元进行数字转换 主变差动保护各侧宜采用特性相同的电子式互感器 主变中性点 或公共 绕组 宜设置电子式电流互感器 其余套管电流互感器根据实际需求可设置或 取消 线路 主变间隔若设置三相电压互感器 可采用电流电压组合型互感器 在具备条件时 互感器可与隔离开关 断路器进行组合安装 2 110kV 及以下变电站 110 66 kV 电压等级宜采用电子式互感器 35kV 及以下宜采用常规互感器或模拟小信号输出互感器 可采用带模拟 量插件的合并单元进行数字转换 主变差动保护各侧宜采用特性相同的电子式互感器 主变中性点 或公共 绕组 宜设置电子式电流互感器 其余套管电流互感器根据实际需求可设置或 取消 Q GDW XXX 2009 10 线路 主变间隔若设置三相电压互感器 可采用电流电压组合型互感器 在具备条件时 互感器可与隔离开关 断路器进行组合安装 b 合并单元 1 220kV 变电站 220kV 各间隔合并单元宜冗余配置 110kV 及以下各间隔合并单元宜单套配置 主变各侧 中性点 或公共绕组 合并单元宜冗余配置 各电压等级母 线电压互感器合并单元宜冗余配置 2 110kV 及以下变电站 全站各间隔合并单元宜单套配置 5 2 2 技术要求 a 互感器 1 常规互感器应符合 GB 1207 1997 GB 1208 1997 的有关规定 2 电子式互感器应符合 GB T 20840 7 2007 GB T 20840 8 2007 的有关规定 3 电子式互感器与合并单元间的接口 传输协议宜统一 4 测量用电流准确度应不低于 0 2S 保护用电流准确度应不低于 5TPE 5 测量用电压准确级应不低于 0 2 保护用电压准确级应不低于 3P 6 电子式互感器工作电源宜采用直流 7 对于带两路独立输出的电子式互感器 其传感部分 采集单元 合并单元宜冗 余配置 对于带一路独立输出的电子式互感器 其传感部分 采集单元 合并 单元宜单套配置 8 220kV 电子式电流互感器宜带两路独立输出 110kV 及以下电子式电流互感器 宜带一路独立输出 9 220kV 变电站主变各侧及中性点 或公共绕组 电子式电流互感器宜带两路独 立输出 110kV 及以下变电站主变各侧及中性点 或公共绕组 电子式电流互 感器宜带一路独立输出 10 对于 220kV 变电站 220kV 出线 主变进线电子式电压互感器 全站母线电 子式电压互感器宜带两路独立输出 110kV 及以下出线电子式电压互感器宜带 一路独立输出 11 对于 110kV 及以下变电站 电子式电压互感器宜带一路独立输出 Q GDW XXX 2009 11 b 合并单元 1 输出协议宜支持 DL T860 92 或 IEC 61850 9 2 标准 2 宜具备多个光纤以太网口 整站采样速率宜统一 额定数据速率宜采用 DL T860 或 IEC 61850 推荐标准 3 宜具有完善的闭锁告警功能 能保证在电源中断 电压异常 采集单元异常 通信中断 通信异常 装置内部异常等情况下不误输出 4 宜具备合理的时间同步机制和传输时延补偿机制 确保在各类电子互感器信号 或常规互感器信号在经合并单元输出后的相差保持一致 多个合并单元之间的 同步性能也须能满足现场使用要求 5 宜具备电压切换或电压并列功能 宜支持以 GOOSE 方式开入断路器或刀闸位 置状态 6 宜具备光纤通道光强监视功能 实时监视光纤通道接收到的光信号的强度 并 根据检测到的光强度信息 提前预警 7 需要时可接入常规互感器或模拟小信号互感器输出的模拟信号 5 3 设备在线监测设备在线监测 5 3 1 监测范围与参量 a 220kV 变电站 1 监测范围 主变 GIS 避雷器 2 监测参量 主变 油色谱 220kV GIS SF6 气体密度 微水 局部放电 110kV GIS SF6 气体密度 微水 避雷器 泄漏电流 动作次数 b 110kV 及以下变电站 1 监测范围 主变 避雷器 2 监测参量 主变 油色谱 避雷器 泄漏电流 动作次数 b 在线监测设备的种类主要包括 主变压器 GIS 高压电抗器 避雷器 c 设备在线监测的参量应根据运行部门的实际需求设置 且不应影响主设备的运行可 靠性和寿命 5 3 2 技术要求 Q GDW XXX 2009 12 a 各类设备在线监测宜统一后台分析软件 接口类型和传输规约 实现全站设备在线 监测数据的传输 汇总 和诊断分析 设备在线监测也可与变电站自动化系统的后 台实现整合 b 设备本体宜集成在线监测功能 宜采用一体化设计 6 二次部分二次部分 6 1 一般规定一般规定 6 1 1 变电站自动化系统宜采用开放式分层分布式系统 由站控层 间隔层和过程层组成 其中过程层和间隔层的集合相当于 智能变电站技术导则 中的设备层 站控层相当于 智能变电站技术导则 中的系统层 6 1 2 变电站自动化系统宜统一组网 信息共享 通信规约宜采用 DL T860 或 IEC 61850 通信标准 变电站内信息宜具有共享性和唯一性 保护故障信息 远动信息不重复采集 变电站内信息宜具有共享性和唯一性 保护故障信息 远动信息不重复采集 6 1 3 保护及故障信息管理功能由变电站自动化系统实现保护及故障信息管理子站宜支持 DL T860 或 IEC 61850 标准 接入站控层网络收集全站保护装置信息 并通过数据网上传 调度端 6 1 4 故障录波可采用集中式 也可采用分布分散式 故障录波器宜支持 DL T860 或 IEC 61850 标准 可单独组网接入保护及故障信息管理子站 6 1 5 电能表宜采用支持 DL T860 或 IEC 61850 标准的数字式电能表 6 1 6 220kV 变电站宜配置 1 套公用的时间同步系统 220kV 变电站宜采用 GPS 和北斗系 统标准授时信号进行时钟校正 110kV 及以下变电站可根据具体情况决定是否采用卫星标 准授时信号进行时钟校正 宜采用 GPS 或北斗系统标准授时信号进行时钟校正 应具备通 过远动通信装置接收调度时钟同步的能力 采样值的同步精度应满足差动保护的实时性要 求 110kV 及以下变电站宜不配置独立的时间同步系统 可采用 IEEE61588 网络对时 6 1 7 变电站自动化系统应实现全站的防误操作闭锁功能 宜通过变电站自动化系统的逻 辑闭锁软件实现全站的防误操作闭锁功能 Q GDW XXX 2009 13 6 2 变电站自动化系统变电站自动化系统 6 2 1 系统构成 a 变电站自动化系统构成在逻辑功能上宜由站控层 间隔层和过程层三层设备组成 并用分层 分布 开放式网络系统实现连接 b 站控层由计算机网络连接的变电站主机兼操作员站 保护故障信息子站 远动通信 装置 和其它二次各种功能站构成 提供所内运行的人机联系界面 实现管理控制 间隔层 过程层设备等功能 形成全所监控 管理中心 并可与调度通信中心通信 c 间隔层由计算机网络连接的若干个二次子系统组成 在站控层及站控层网络失效的 情况下 仍能独立完成间隔层设备的就地监控功能 d 过程层由电子式互感器 合并单元 智能单元等设备构成 完成与一次设备相关的 功能 包括实时运行电气量的采集 设备运行状态的监测 控制命令的执行等 6 2 2 网络结构 a 全站网络宜采用高速以太网组成 通信规约宜采用 DL T860 或 IEC 61850 标准 传 输速率不低于 100Mbps b 全站网络在逻辑功能上可由站控层网络和过程层网络组成 过程层网络包括 GOOSE 网络和采样值网络 全站两层网络物理上可相互独立 也可合并为一层网 络 c 220kV 变电站网络结构 1 变电站自动化系统宜采用三层设备两层网络结构 宜采用冗余通信网络结构 2 站控层网络 网络结构拓扑宜采用双星型或单环形冗余通信网络结构 对于双星型网 络宜采用双网双工方 式运行 能实现网络无缝切换 3 站控层网络可传输 MMS 报文和 GOOSE 报文 34 过程层 GOOSE 网络 过程层 GOOSE 报文宜采用网络方式传输 网络结构拓扑宜采用星型 220kV 宜配置双套物理独立的单网 110 66 kV 宜配置双网 35kV 及以下宜不设置独立的 GOOSE 网络 GOOSE 报文可通过站控层网 络传输 主变 220kV 侧宜配置双套物理独立的单网 主变 110 66 kV 35kV 侧宜 配置双网 Q GDW XXX 2009 14 GOOSE 网络宜多间隔共用交换机 双星型网络方式传输 35kV 及以下宜 不设置独立的 GOOSE 网 GOOSE 信息可通过站控层网络传输 45 过程层采样值网络 报文宜采用网络方式传输 也可采用点对点方式传输 点对点方式 通信协议宜采用 DL T860 92 或 IEC 61850 9 2 标准 对于网络方式 网络结构拓扑结构宜采用双星型网络方式 通信协议采 用 DL T860 92 或 IEC 61850 9 2 标准 220kV 宜配置双套物理独立的单网 110 66 kV 宜配置单网 主变各侧宜配置双套物理独立的单网 35kV 及以下宜采用点对点方式传输 采样值网络宜多间隔共用交换机 6 过程层 GOOSE 网络和采样值网络宜共用交换机 d 110 66 kV 及以下变电站网络结构 1 110kV 及以下变电站自动化系统网络宜采用单网结构 可 220kV 宜采用冗余通 信网络结构 冗余通信网络结构拓扑可采用双星型或环形 对于双星型网络宜采用 双网双工方式运行 提高网络冗余度 能实现网络无缝切换 c 全站网络在逻辑功能上可由站控层网络和过程层网络组成 过程层网络根据用 途可分为 GOOSE 网络和采样值网络 站控层网络主要实现站控层设备 间隔层设 备间的连接 过程层网络主要实现过程层设备 间隔层设备间的连接 两层网络物 理上可相互独立 也可相互合并为一层网络 变电站自动化系统宜采用三层设备两 层网络结构 对于 110kV 及以下变电站 也可采用三层设备一层网络 结构 d 220kV 变电站站控层网络 1 网络拓扑宜采用双星型或环形 双重化的网络宜采用热备用方式运行 2 站控层网络可传输 MMS 报文和 GOOSE 报文 e 2 110kV 及以下变电站 站控层网络 网络结构拓扑宜采用单星型 站控层网络可传输 MMS 报文和 GOOSE 报文 网络采用采用单星型通信网络结构 3 站控层网络传输 MMS 报文和 GOOSE 报文 1 网络拓扑宜采用单星型 2 站控层网络可传输 MMS 报文和 GOOSE 报文 f 220kV 变电站过程层 GOOSE 网络 Q GDW XXX 2009 15 1 GOOSE 报文宜采用网络方式传输 也可采用点对点方式传输 2 点对点方式 间隔内 GOOSE 报文采用点对点直联传输 跨间隔 GOOSE 报文 如 主变 母差 录波等 采用网络方式传输 对保护有双重化要求的间隔 GOOSE 网络宜配置双套物理独立的单网 对保护无双重化要求的间隔 GOOSE 网 络宜按照单网配置 35kV 及以下可不设置独立的 GOOSE 网 GOOSE 信号可通过 站控层网络传输 3 网络方式 全站 GOOSE 均采用以太网组网方式 对保护有双重化要求的间隔 GOOSE 网络宜配置双套物理独立的单网 对保护无双重化要求的间隔 GOOSE 网络宜按照单网配置 35kV 及以下可不设置独立的 GOOSE 网 GOOSE 信号可通 过站控层网络传输 g 110kV 及以下变电站 34 过程层 GOOSE 网络 过程层 GOOSE 报文宜采用网络方式传输 网络结构拓扑宜采用星型 110 66 kV 宜配置双网 35kV 及以下宜不设置独立的 GOOSE 网络 GOOSE 报文可通过站控层网 络传输 主变各侧宜配置双网 GOOSE 网络宜多间隔共用交换机 4 过程层采样值网络 宜采用网络方式传输 通信协议宜采用 DL T860 92 或 IEC 61850 9 2 标准 对于网络方式 网络结构拓扑宜采用星型 全站采样值网络宜按照单网配 置 35kV 及以下宜采用点对点方式传输 采样值网络宜多间隔共用交换机 报文宜采用单星型网络方式传输 重要变电站 110 66 kV 电压等级和主变也可 采用双星型 35kV 及以下宜不设置独立的 GOOSE 网 GOOSE 信息可通过站控 层网络传输 5 过程层采样值报文宜采用网络方式传输 网络方式 网络拓扑结构宜采用单星型网络方式 通信协议采用 DL T860 92 或 IEC 61850 9 2 标准 6 过程层 GOOSE 网络和采样值网络应共用交换机 过程层 GOOSE 网络 1 GOOSE 报文宜采用网络方式传输 也可采用点对点方式传输 Q GDW XXX 2009 16 2 点对点方式 间隔内 GOOSE 报文采用点对点直联传输 跨间隔 GOOSE 报文 如 主变 母差 录波等 采用网络方式传输 全站 GOOSE 网络 均宜按照单网配置 35kV 及以下可不设置独立的 GOOSE 网 GOOSE 信 号可通过站控层网络传输 3 网络方式 全站 GOOSE 均采用以太网组网方式 GOOSE 网络均宜按照 单网配置 35kV 及以下可不设置独立的 GOOSE 网 GOOSE 信号可通过 站控层网络传输 h 220kV 变电站过程层采样值网络 1 采样值报文宜采用网络方式传输 也可采用点对点方式传输 2 点对点方式 通信协议宜采用 DL T860 92 或 IEC 61850 9 2 标准 对保护 有双重化要求的间隔 采样值网络宜配置双套物理独立的单网 对保护无 双重化要求的间隔 采样值网络宜按照单网配置 3 网络方式 通信协议宜采用 DL T860 92 或 IEC 61850 9 2 标准 对保护有 双重化要求的间隔 采样值网络宜配置双套物理独立的单网 对保护无双 重化要求的间隔 采样值网络宜按照单网配置 i 110kV 及以下变电站过程层采样值网络 1 采样值报文宜采用网络方式传输 也可采用点对点方式传输 2 点对点方式 通信协议宜采用 DL T860 92 或 IEC 61850 9 2 标准 全站采 样值网络均宜按照单网配置 3 网络方式 通信协议宜采用 DL T860 92 或 IEC 61850 9 2 标准 全站采样 值网络均宜按照单网配置 6 2 3 220kV 变电站设备配置 a 站控层设备 站控层设备一般包括主机兼操作员工作站 远动通信装置 保护及故障信息子站 网络通信记录分析系统 以及其它智能接口设备等 1 主机兼操作员工作站 主机兼操作员工作站是变电站自动化系统的主要人机界面 应满足运行人 员操作时直观 便捷 安全 可靠的要求 站控层主机兼操作员工作站配置应 能满足整个系统的功能要求及性能指标要求 容量应与变电站的规划容量相适 应 主机兼操作员工作站是变电站自动化系统的主要人机界面 应满足运行人 员操作时直观 便捷 安全 可靠的要求 110 66 220kV 变电站主机兼操作 员工作站宜单机配置 主机兼操作员工作站还应能实现 2 保护及故障信息子站管理功能 Q GDW XXX 2009 17 保护及故障信息子站要求直接采集来自间隔层或过程层的实时数据 应能在电 网正常和故障时 采集 处理各种所需信息 能够与调度中心进行通信 支持 远程查询和维护 主机兼操作员工作站宜单套配置 110 66 220kV 变电站保护及故障信息 子站宜单套配置 32 远动通信装置 远动通信装置要求直接采集来自间隔层或过程层的实时数据 远动通信装 置应满足 DL5002 DL 5003 的要求 其容量及性能指标应能满足变电所远动 功能及规范转换要求 远动通信装置应双套配置 43 网络通信记录分析系统 变电站宜配置一套网络通信记录分析系统 网络通信记录分析系统应能实 时监视 记录网络通信报文 MMS GOOSE 采样值报文等 周期性保存 为文件 并进行各种分析 信息记录保存不少于 6 个月 110 66 220kV 变电 站的网络通信记录分析系统宜单套配置 b 间隔层设备 间隔层设备包括测控装置 保护装置 故障录波装置 电能计量装置 集中式处理装 置以及其它智能接口设备等 1 测控装置 测控装置应按照 DL T860 或 IEC 61850 标准建模 具备完善的自描述功能 与站控层设备直接通信 测控装置应支持通过 GOOSE 报文实现间隔层防误联 闭锁功能 110kV 及以下应采用保护测控合一装置 220kV 宜采用保护测控合一装置 测控装置宜 也可采用保护 测控独立装置 并按电气单元 进行配置 2 保护装置 保护装置应按照 DL T860 IEC61850 标准建模 具备完善的自描述功能 与变电站层设备直接通信 保护装置应支持通过 GOOSE 报文实现装置之间状态和跳合闸命令信息传 递 保护装置的功能投退和出口压板宜采用软压板 保护配置应满足继电保护相关标准 保护配置应满足现行继电保护相 关标准 Q GDW XXX 2009 18 保护装置应按照 DL T860 或 IEC 61850 标准建模 具备完善的自描述功能 与站控层和过程层设备直接通信 保护装置应支持通过 GOOSE 报文实现装置之间状态和跳合闸命令信息传 递 保护装置的功能投退和出口压板宜采用软压板 保护配置应满足继电保护相关标准 线路保护应能适应线路一侧为传统互感器 另一侧为电子式互感器或两侧均为 电子式互感器的模式 双重化配置的保护系统 应分别独立接入双重化输入信息和智能终端 3 故障录波装置 可配置独立的故障录波装置集中录波采用集中式故障录波 也可采用分散 分布式录波方式 集中式集中录波时 装置应支持通过 GOOSE 网络接收 GOOSE 报文录波 以网络方式或点对点方式接收 DL T860 92 或 IEC 61850 9 2 采样值数据录波 故障录波装置配置应满足故障录波相关标准 故障录波应满足故障录波相关标准 4 电能计量装置 电能计量装置宜支持 DL T860 92 或 IEC 61850 9 2 标准 以网络方式或点 对点方式采集电流电压信息 电能计量配置应满足现行相关标准 电能计量配置应满足现行相关标准 5 集中式处理装置 集中式处理装置应根据调度 运行的实际需求配置 按照 DL T860 或 IEC 61850 标准建模 包括备自投 低频低压切减负荷 PMU 同步相量监测 小 电流接地选线等 配置应满足现行相关标准 6 有载调压 AVC 和无功投切 VQC 变电站有载调压和无功投切不宜设置集中式控制装置 宜而由变电站自动 化系统和调度 集控主站系统共同实现集成应用 7 打印机 宜取消装置屏柜上的打印机 设置打印服务器 通过站控层网络通信打印 全站各装置的保护告警 事件等 c 过程层设备 1 电子式互感器和合并单元 有关规定参见满足本文本规定 5 2 节要求 2 智能单元 Q GDW XXX 2009 19 满足本规定 5 1 节要求 6 2 4 110 66 kV 及以下变电站设备配置 a 站控层设备 站控层设备一般包括主机兼操作员工作站 远动通信装置 网络通信记录分析系统 以及其它智能接口设备等 1 主机兼操作员工作站 主机兼操作员工作站是变电站自动化系统的主要人机界面 应满足运行人 员操作时直观 便捷 安全 可靠的要求 主机兼操作员工作站配置应能满足 整个系统的功能要求及性能指标要求 容量应与变电站的规划容量相适应 主机兼操作员工作站还应能实现保护及故障信息管理功能 应能在电网正 常和故障时 采集 处理各种所需信息 能够与调度中心进行通信 主机兼操作员工作站宜单套配置 2 远动通信装置 远动通信装置要求直接采集来自间隔层或过程层的实时数据 远动通信装 置应满足 DL5002 DL 5003 的要求 其容量及性能指标应能满足变电所远动 功能及规范转换要求 远动通信装置应单套配置 3 网络通信记录分析系统 变电站宜配置一套网络通信记录分析系统 系统应能实时监视 记录网络 通信报文 周期性保存为文件 并进行各种分析 信息记录保存不少于 6 个月 b 间隔层设备 间隔层设备包括测控装置 保护装置 电能计量装置 集中式处理装置以及其它智能 接口设备等 1 测控装置 测控装置应按照 DL T860 或 IEC 61850 标准建模 具备完善的自描述功能 与站控层设备直接通信 测控装置应支持通过 GOOSE 报文实现间隔层防误联 闭锁功能 宜采用保护测控合一装置 也可采用保护 测控独立装置 并按电气单元 进行配置 2 保护装置 保护装置应按照 DL T860 IEC61850 标准建模 具备完善的自描述功能 与变电站层设备直接通信 Q GDW XXX 2009 20 保护装置应支持通过 GOOSE 报文实现装置之间状态和跳合闸命令信息传 递 保护装置的功能投退和出口压板宜采用软压板 保护配置应满足继电保护相关标准 3 故障录波 可采用集中式故障录波 也可采用分布式录波方式 集中式录波时 装置 应支持通过 GOOSE 网络接收 GOOSE 报文录波 以网络方式或点对点方式接 收 DL T860 92 或 IEC 61850 9 2 采样值数据录波 故障录波应满足故障录波相关标准 4 电能计量装置 电能计量装置宜支持 DL T860 92 或 IEC 61850 9 2 标准 以网络方式或点 对点方式采集电流电压信息 电能计量配置应满足现行相关标准 5 集中式处理装置 集中式处理装置应根据调度 运行的实际需求配置 按照 DL T860 或 IEC 61850 标准建模 包括备自投 低频低压减负荷 小电流接地选线等 配置应满足现行相关标准 6 有载调压 AVC 和无功投切 VQC 变电站有载调压和无功投切不宜设置集中式控制装置 宜由变电站自动化 系统和调度 集控主站系统共同实现集成应用 7 打印机 宜取消装置屏柜上的打印机 设置打印服务器 通过站控层网络通信打印 全站各装置的保护告警 事件等 c 过程层设备 1 电子式互感器和合并单元 满足本规定 5 2 节要求 2 智能单元 满足本规定 5 1 节要求 a 站控层设备 站控层设备一般包括主机兼操作员工作站 远动通信装置以及其它智能接口设备等 1 主机兼操作员工作站 主机兼操作员工作站功能同 6 2 3 节要求 主机兼操作员工作站宜单套配置 Q GDW XXX 2009 21 2 远动通信装置 远动通信装置功能同 6 2 3 节要求 远动通信装置宜单套配置 b 间隔层设备 间隔层设备包括测控装置 保护装置 电能计量装置 集中式处理装置以及其它智能 接口设备等 1 测控装置 测控装置功能同 6 2 3 节要求 110kV 及以下电压等级应采用保护测控合一装置 并按电气单元进行配置 2 保护装置 保护配置同 6 2 3 节要求 3 故障录波 重要 110kV 变电站采用分散录波方式 故障录波应满足故障录波相关标准 4 电能计量装置 电能计量装置配置同 6 2 3 节要求 5 集中式处理装置 集中式处理装置应根据调度 运行的实际需求配置 按照 DL T860 或 IEC 61850 标准建模 包括备自投 低频低压减负荷 小电流接地选线等 配置应满足现行相关标准 6 有载调压 AVC 和无功投切 VQC 同 6 2 3 节要求 7 打印机 配置同 6 2 3 节要求 c 过程层设备 配置同 6 2 3 节要求 有关规定参见本文 5 1 6 2 4 5 网络通信设备 a 交换机应满足 DL T860 或 IEC 61850 标准和 IEEE1613 标准 b 220kV 变电站交换机配置原则 1 站控层网络交换机 站控层宜冗余配置 2 台交换机 每台交换机端口