数字化变电站关键技术

1、数字化变电站关键技术 数字化变电站关键技术 数字化站系统集成 过程层数据交换可靠性问题 二次设备研发思路 数字化变电站系统集成 数字化变电站是由电子式互感器、智能化开关 等智能化一次设备、网络化二次设备分层构建，建 立在IEC 61850通信规范基础上，能够实现变电站 内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电 站。 二次设备间数字信号连接 数字化站的工程配置 5 系统图组态工具系统图组态工具 装置实例组态工具装置实例组态工具 全站系统配置全站系统配置 文件文件 系统配置文件系统配置文件 装置模板配置装置模板配置 文件文件 装置实例配置装置实例配置 文件文件 装置组态工具装置组态工具 系统图

2、组态工具系统图组态工具 系统组态工具系统组态工具 装置实例组态工具装置实例组态工具 数字化变电站系统集成 基于文本的SCD配置工具 数字化变电站系统集成 新一代图形化SCD工具面向IEC61850数字化变 电站实施的全生命周期，着眼于为设计、工程及运 维提供各类配置管理功能。通过新一代图形化SCD 工具，使用者可以快速而有效的设计、配置、管理 一个数字化变电站，而无需精通IEC61850各个细节 。 数字化变电站建设与改造 图形化的SCD配置工具 数字化变电站系统集成 充分分析数字化变电站全生命周期各阶段参与 者的需求，将软件定位于三类使用人群：专业技术 人员、设计人员及运维人员。根据其在数字

3、化变电 站全生命周期中角色的不同提供不同的配置、浏览 及管理功能。 数字化变电站系统集成 专业人员：熟悉SCL语法及IEC61850模型。为其提供了 基于SCL语法的表格或列表配置方式，以帮助其快速的 完成数字化变电站的配置。 设计人员：熟悉并习惯于传统变电站设计，对IEC61850 有一定了解。提供可视化SSD配置功能，提供可视化虚 端子配置功能，提供可视化网络通讯配置功能。 运维人员：习惯于传统变电站的运行管理模式，对 IEC61850了解较少。在可视化设计结果的基础上，提供 快速便捷的浏览功能；可对可视化设计结果进行少量 修改；提供包括SCL文件及可视化设计结果在内的版本 管理功能；提供

4、SCL文件的比较分析功能。 数字化变电站系统集成 提供了集成的版本控制功能： 版本控制以工程为单位，提供包括SCL文件、可视 化设计结果及通用工程技术文档在内的版本管理； 以树形或列表的方式列出历次创建的版本； 提供任意两个版本间的比较功能； 提供任意历史版本的回溯功能； 采用文件数据库及压缩技术，将压缩后的版本数据 存储在单个数据文件中，通过拷贝单个数据文件即 可完成所有配置数据的备份及转移。 电子式互感器性能指标要求 下一步的研究方向： 研究保护、测控等二次设备虚端子及二次回路设 计标准化； 研究智能变电站保护控制等过程层工程文件的标 准化。 数字化变电站关键技术 数字化站系统集成 过程层

5、数据交换可靠性问题 二次设备研发思路 过程层数据交换可靠性问题 网络数据交换的可靠性问题及对策： 数据流量增加导致可靠性降低： 延时增加； 丢帧的风险（SV丢帧，保护闭锁）； 提高交换速率并不能增加可靠性，装置处理能 力有限； 不同间隔、不同源数据的相互影响； 过程层数据交换可靠性问题 目前采取的措施： 划分优先级； VLAN、组播等流量限制措施； “点对点”网络拓扑。 仍存在的问题： “点对点”信号冗余困难； 不同源信号之间的影响； 风暴的抑制。 过程层数据交换可靠性问题 解决问题的思路： 源头治理：发送方流量抑制（对频繁变位造成的 GOOSE流量进行抑制，并置相应品质）； 接收把关：接收方

6、对不同报文区分对待，抑制风 暴，相对提高装置处理能力； 中间疏导：在数据交换链路中对不同报文做特定 流量控制，减少不同信号之间的相互影响。 过程层数据交换可靠性问题 研发专用过程层交换机： 利用过程层网络交换特点，按组播地址等分配 最大带宽，防止不同组播地址信号的相互影响, 提高过程层抵御网络风暴的能力,实现真正满足 继电保护可靠性要求的交换机。 过程层数据交换可靠性问题 解决问题的目标： 实现SV、GOOSE的共网传输； 简化交换机配置； 实现端口流量与系统规模无关。 电子式互感器性能指标要求 下一步的研究方向： 研究点对点和组网相互冗余技术； 进一步研究二次设备抵御网络风暴能力； 研究数字

7、化变电站专用交换机技术。 数字化变电站关键技术 数字化站系统集成 过程层数据交换可靠性问题 二次设备研发思路 数字化变电站 数字化变电站是信息采集、传输、处理、输出过程 完全数字化的变电站，设备间交换的信息用数字编 码表示： 通信网络减少连接线数量 光缆取代电缆：抗干扰、不传输干扰 可检错纠错 不产生附加误差 虚端子 虚端子能够一对多，不能够多对一，因此一个开出信号能够给 多个IED设备使用，而开入信号却不能够并联，只能够一对一输 入，实端子则刚好相反。 与实端子串联的硬压板能够起到明显断开点的作用，但对虚端 子无此意义，因此，虚端子优先采用软压板。 数字化变电站二次设备 数字化变电站的实施过程中，保护研发人员的主要 工作内容是按照工程配置的要求配置现场装置，导 致研发人员将大部分精力放在了解现场的需求和修 改工程配置（软压板、开入虚端子并联等），效率 低，同时导致研发的装置质量降低，不利于数字化 变电站的推广与工程实施。 对数字化变电站的研发和工程实施细节进行整理， 研发人员、设计人员、工程人员的工作到各司其职 、各取所长，