智能化变电站系统介绍 PPT课件

1 2020 4 9 智能化变电站系统介绍 四方公司 2 内容提要 智能化变电站的提出和定义通过网络结构来了解智能化变电站61850提出的目的和介绍智能化变电站与常规站 61850变电站的对比四方公司重点工程简介 3 智能化变电站的提出 智能变电站派生于智能电网就是电网的智能化 也被称为 电网2 0 它是建立在集成的 高速双向通信网络的基础上 通过先进的传感和测量技术 先进的设备技术 先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用 实现电网的可靠 安全 经济 高效 环境友好和使用安全的目标 其主要特征包括自愈 激励和包括用户 抵御攻击 提供满足21世纪用户需求的电能质量 容许各种不同发电形式的接入 启动电力市场以及资产的优化高效运行 4 智能化变电站的定义 智能变电站技术导则 给出的定义采用先进 可靠 集成 低碳 环保的智能设备 以全站信息数字化 通信平台网络化 信息共享标准化为基本要求 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化控制 智能调节 在线分析决策 协同互动等高级功能的变电站 5 理解智能化网络结构 你已成为初级专家 GPS 北斗 天线 SNTP 6 变电站自动化技术经过10多年的发展已经达到一定的水平 可是不同厂家甚至同一厂家的不同型号的IED所采用的通信协议和用户界面的不相同 导致难以实现自动化系统的无缝集成和互操作 因为需要额外的硬件 如规约转换器 和软件来实现IED互联 这在很大程度上削弱了变电站实现自动化的优点和意义 61850的提出 7 国际电工委员会 IEC 在充分考虑上述变电站自动化系统的功能和要求 特别是互操作性要求的基础上 制定了变电站内通信网络与系统的通信标准体系IEC61850标准 61850的提出 8 互操作性不同厂家的IED之间能够交换信息并能够利用交换的信息完成各自的功能自由配置能够支持不同的设计理念 允许功能的自由分配长期稳定性面向未来发展 既能够适应通信技术的快速发展 又能满足电力系统需求长期的稳定性 61850的目的 9 系统概貌 IEC61850 1介绍和概述介绍了整个61850系列标准的制定目的 历史沿革 对61850的其它标准的核心内容作了一个提炼并加以介绍 对以后的标准中涉及的核心概念作了初步的阐述IEC61850 2术语该标准搜集了整个61850系列标准所涉及的术语解释 缩写名词定义 规范性引用文件IEC61850 3总体要求从质量要求 环境条件 供电条件三个方面对SAS系统的性能进行了规范IEC61850 4系统和项目管理该标准主要规范了SAS的参数化 文档化等工程管理要求SAS及其IED始于研发阶段直至停产和退出运行的生命周期内的质量管理IEC61850 5功能的通信要求和设备模型阐述了功能 逻辑节点和通信信息片三个概念以及三者的相互关系 IEC61850技术 10 数据模型IEC61850 7 4兼容逻辑节点类和数据类IEC61850 7 3公用数据类抽象通信服务IEC61850 7 1原理和模型IEC61850 7 2抽象通信服务接口 ACSI IEC61850技术 11 映射到实际的通信网络IEC61850 8 1映射到MMS和ISO IEC8802 3IEC61850 9 1通过单向多路点对点串行通信链路采样值IEC61850 9 2通过ISO IEC8802 3传输采样值配置IEC61850 6变电站IED的配置语言SCL测试IEC61850 10一致性测试 IEC61850技术 12 IEC61850如何实现互操作 途径 统一数据模型统一服务模型统一通信协议统一物理网络统一工程数据交换格式统一一致性测试标准 13 IEC61850如何实现互操作 数据模型 数据组织 传统技术使用的都是静态方法 试图通过定义一个完备的数据定义表来统一不同厂家的信息表达 优点 简单 缺点 1 不能满足用户各种需求 往往需要扩充 2 扩充后不能相互识别 无法互操作 14 IEC61850如何实现互操作 数据模型 传统技术数据组织示例 15 IEC61850如何实现互操作 数据模型 数据组织 IEC61850使用了动态方法 采用面向对象建模方法 提供了基本素材 使用者可以灵活采用建立自己的模型 也允许扩展 优点 1 能够满足各种IED的个性化需求 2 能够互操作 缺点 实现复杂 对硬件要求高 16 IEC61850如何实现互操作 数据模型 IEC61850数据组织示例 MMXU2 MX A Feeder 2CurrentMeasurements 17 IEC61850如何实现互操作 数据模型 发展 IEC61850ED1定义了90多种LNIEC61850ED2新增70多种LN 18 IEC61850如何实现互操作 通信服务 数据访问 IEC61850定义了60多种服务 可以满足变电站通信需求 特点 1 支持在线获取数据模型 2 支持保护设备之间横向通信 GOOSE报文 19 IEC61850如何实现互操作 通信服务 IEC61850定义了10大类60种ACSI 1 关联服务2 信息模型服务3 定值组服务4 主动上送的报告服务5 日志服务6 快速报文服务7 采样值服务8 对时9 文件服务10 控制类服务 20 IEC61850如何实现互操作 通信服务ACSI 通用服务 21 IEC61850如何实现互操作 通信网络 IEC61850使用以太网技术 总线型和环网以及双网或单网等多种形式 以太网交换机必须支持优先级设置 IEEE802 1Q 和虚拟局域网 VLAN IEEE802 1P 22 IEC61850如何实现互操作 工程配置语言SCL 基于XML技术 IEC61850定义了一种变电站配置语言 SCL 描述变电站自动化系统与一次开关场之间的关系及IED配置情况 SCL提供了统一工程数据格式 SCL有4种文件类型 1 系统规范描述文件 SSD 2 系统配置描述文件 SCD 3 IED能力描述文件 ICD 4 IED配置后的描述文件 CID 23 IEC61850如何实现互操作 一致性测试 24 从IEC61850开始 四方已经领先市场 任雁铭博士为标委会成员 参与61850标准的制定2005年11月12日 CSC 2000 V2 变电站自动化系统通过了中国电机工程学会组织的技术鉴定 国内通过鉴定的第一套支持IEC61850的系统2008年1月四方公司间隔层6大类设备通过KEMA公司IEC61850一致性测试 25 重点工程 西安330kV聂刘变电站 26 GOOSE通讯机制 可靠性 27 GOOSE通讯机制 快速性 28 保护柜 唐山郭家屯 29 户外柜 唐山郭家屯 30 智能化变电站与常规站 61850变电站的不同 一次设备 电磁式互感器 非常规互感器 传统开关 智能组合电器 二次设备 常规变电站 智能化变电站 传统保护测控设备 网络化装置 电缆硬连接 SV GOOSE 通信标准 私有协议如以太网103 IEC61850 两层一网 三层两网 网络结构 61850变电站 电磁式互感器 传统开关 传统保护测控设备 电缆硬连接 IEC61850 两层一网 31 重点工程 唐山220kV郭家屯变电站 32 国内第一个完全意义上的智能化变电站 国内第一个在220kV实现测保一体化的变电站 国内第一个以分散录波方式解决了智能化变电站集中录波技术难题 国内第一个在智能化变电站条件下实现程序化控