、任雁铭——IEC在新能源中的应用PPT课件

任雁铭yanming sf 2013 4 IEC61850在新能源中的应用 1 内容提要 风电场监控标准IEC61400 25水电厂监控标准IEC61850 7 410ED2分布式能源监控标准IEC61850 7 420 2 演讲者简介 博士 电力系统自动化专业 教授级高级工程师英国工程技术学会 IET 特许工程师 CENG IECTC57WG10成员 参与IEC61850制定与修订CIGREB5成员 参与多项技术专题研究2011年首届 中国电机工程杰出青年工程师奖 获得者长期从事变电站自动化系统产品开发 3 风电场监控系统通信现状 各风电设备制造商使用各自私有的通信协议 导致风电场中不同厂家提供的设备之间无法实现互操作 系统集成复杂 无法实现最优控制 一个风电场如果有几个厂家的风机 需要配多套监控系统 运行维护复杂 成本高 业主设备选择面窄 4 制定IEC61400 25的目的 IECTC88联合TC57 以IEC61850为基础制定IEC61400 25 根本目的是为风电场监控系统提供一个网络通信标准 结束现在的混乱局面 实现不同厂家设备互操作 采用统一的风电场监控系统标准 可使社会分工进一步优化 不同厂商专注做最擅长的部分 监控系统与风机可由不同厂家提供 可使业主对设备有更多选择空间 而不必担心系统集成问题 5 IEC61400 25的文件构成 IEC61400 25 1 风电场监控系统通信标准 原则与模型概述 2006年发布 IEC61400 25 2 风电场监控系统通信标准 信息模型 2006年发布 IEC61400 25 3 风电场监控系统通信标准 信息交换模型 2006年发布 IEC61400 25 4 风电场监控系统通信标准 通信协议栈映射 2008年发布 IEC61400 25 5 风电场监控系统通信标准 一致性测试 2006年发布 6 IEC61400 25技术分析 概述 IEC61400 25为风电场监控系统提供一个统一的通信基础 IEC61400 25采用客户 服务器通信模式 从下列三方面对风电场监控系统进行了定义 1 风电场信息模型 2 信息交换模型 3 上述两种模型到通信协议之间的映射 不仅包含风机本身信息 也包含气象信息 电网信息和风场管理系统信息 不包含馈线与变电站 这些内容参照IEC61850执行 7 IEC61400 25技术分析 概述 8 技术分析 IEC61400 25 1 9 技术分析 IEC61400 25 2 IEC61400 25 2继承并遵守IEC61850建模原则 所定义的LN以W开头 IEC61400 25 2继承了IEC61850所定义了CDC 并做了部分的扩展 IEC61400 25 2定义的信息模型涵盖风场如下组件 1 风机组件转子 传动 发电机 逆变器 齿轮箱 风塔 告警系统等部分 2 气象系统风场气象条件3 风场管理系统风电场控制4 电力系统风电场与电网互联 10 技术分析 IEC61400 25 2 11 技术分析 IEC61400 25 2 12 技术分析 IEC61400 25 2 在实际应用中 当需要描述开关 测量等信息时 可直接使用IEC61850所定义的逻辑节点 13 技术分析 IEC61400 25 2 IEC61400 25 2继承了IEC61850所定义了CDC 并做了部分的扩展 14 技术分析 IEC61400 25 2 IEC61400 25 2继承了IEC61850所定义了CDC 并做了部分的扩展 15 技术分析 IEC61400 25 3 定义了风机与SCADA之间的通信 不包括风机组件内部的通信 附录C对IEC61850 7 2和IEC61400 25 3对ACSI的差异进行了说明 1 风电场可能不会用的ACSI有 SubstitutionFile2 在IEC61850所定义的ACSI基础上 新增了如下2种服务 AddSubscription RemoveSubscription3 风电场不会用的IEC61850ACSI有 SGCB GoCB GsCB MSVCB USVCB 16 技术分析 IEC61400 25 4 定义了ACSI到具体协议栈的映射 IEC61850只定义了ACSI到MMS的服务 IEC61400 25 4共定义了5中映射 除MMS外 新增了4中映射 具体情况如下 附录A定义了到WebServices的映射 附录B定义了到OPCXML DA的映射 附录C定义了到MMS IEC61850 8 1 的映射 附录D定义了到IEC60870 5 104 IEC TS61850 80 1 的映射 附录E定义了到DNP3的映射 17 技术分析 IEC61400 25 4 18 技术分析 IEC61400 25 4 19 技术分析 IEC61400 25 4 需要注意的是这5种底层协议栈对ACSI的支持情况是不同的 只有MMS和WebServices可以能够支持所以ACSI的映射 其他3种都有部分ACSI服务不能支持 20 技术分析 IEC61400 25 5 定义了通信一致性测试的原则 流程和测试用例 继承了IEC61850 10的技术原则与路线 但做了部分扩展 例如增加了对客户端检测的要求与测试用例 增加了系统稳定性测试等内容 21 IEC61400 25总结与建议 IEC61400 25是在IEC61850基础上结合风电场监控系统的实际情况制定的 与IEC61850在技术上一脉相承 两者在技术上存在很多相似性 IEC61850标准已经等同引用为中国电力行业标准 国内权威检测机构建立了IEC61850一致性检测实验室 一大批设备制造商能够提供支持IEC61850标准的产品 该标准已批量在变电站工程中得到应用 大批电力系统用户开始熟悉和掌握IEC61850标准和产品 IEC61850的成功推广为IEC61400 25标准的推广应用奠定了良好的基础 对IEC61400 25的宣传力度 让大家了解和熟悉该标准 将IEC61400 25引用为我国的国标或行标 22 水电厂监控标准IEC61850 7 410ED2 数据模型为水电厂监控应用定义了下列逻辑节点 为在水电厂监控系统应用IEC61850技术铺平了道路 1 自动控制逻辑节点组 AAEXR 励磁调整 AJCL 联合控制 2 功能逻辑节点组 FFHBT 功能心跳 FSCH 调度任务 23 水电厂监控标准IEC61850 7 410ED2 数据模型3 水电专用逻辑节点组 HHBRG 水轮发电机轴承 HCOM 混合器 HDAM 水坝 HDFL 导叶控制 HDLS 大坝泄漏监视 HEBR 电制动 HGOV 协调控制 HGPI 闸门位置指示 HGTE 大坝闸门 HITG 进水闸门 HJCL 联合控制 HLKG 泄漏监视 HLVL 水位指示 HMBR 机械制动 HNDL 针孔控制 HNHD 净水头 HOTP 大坝过水位保护 HRES 水库 HSEQ 水电单元顺序控制 HSPD 速度监测 HTGV 导向叶片 HTRB 动叶片 HTRK 废物架 HTUR 涡轮机 HUNT 水电单元 HVLV 阀 HWCL 水流控制 4 接口逻辑节点组 IIFIR 火灾探测与告警 IHND 手接口 24 水电厂监控标准IEC61850 7 410ED2 数据模型5 机械及非电一次设备逻辑节点组 KKHTR 加热器 6 保护逻辑节点组 PPRTR 转子保护 7 保护相关逻辑节点组 RRFBC 现场断路器配置 RPSS PSS控制 RPST PSS2A B过滤器功能 RPSF PSS4B过滤器功能 8 监测与监视逻辑节点组 SSFLW 介质流量监测 SLEV 介质位置监测 SPOS 设备位置监测 SPRS 介质压力监测 9 开关逻辑节点组 XXFEL 开关控制 25 分布式能源监控标准IEC61850 7 420 数据模型针对分布式电源 DER 的监控需求 定义了下列逻辑节点 1 DER管理系统逻辑节点 DCRP DER电厂特性 DOPR DER电厂运行特性 DOPA DER电厂运行授权 DOPM ECP运行模型 DPST ECP状态信息 DCCT DER经济调度参数 DSCC DER调度控制 DSCH DER调度 DRCT DER控制器特性 DRCS DER控制器状态 DRCC DER监视控制 2 DER发电系统逻辑节点DGEN DER单元发电机 DRAT DER发电机参数 DRAZ DER高级发电机参数 DCST 发电机成本 DREX 励磁参数 DEXC 励磁名称 DSFC 速度 频率控制器名称 ZRCT 整流器 ZINV 逆变器 26 分布式能源监控标准IEC61850 7 420 数据模型3 DER专用逻辑节点DCIP 往复发动机逻辑节点 DFCL 燃料电池控制器 DSTK 燃料电池堆 DFPM 燃料处理模块 DPVM 光伏模块参数 DPVA 光伏阵列特性 DPVC 光伏阵列控制器 DTRC 跟踪控制器 DCHC CHP系统控制器 DCTS 热存储