数字化变电站采样值传输规约的综述与对比分析_图文

1、数字化变电站采样值传输规约的综述与对比分析廖泽友1,郭赞2,杨恢宏1(1.许继电气股份有限公司,河南许昌461000;2.许昌市高级技工学校,河南许昌461000摘要:全面介绍了用于数字化变电站过程层网络的四种采样值传输规约规范:FT3规约、IEC61850-9-1规约、IEC61850-9-2及IEC61850-9-2LE版规约;在通信网络与传榆方式、编码,数据模型与配置、服务与映射,工程应用等方面进行了对比分析,研究了它们各自不同的多个特性及这些特性在工程应用中的优劣势.研究结果有利于数字化变电站的过程层网络的规约选择、IED产品研发和实际工程应用.关键词:IEC61850;数字化变电站;

2、通信规约;采样值传输The summary and contrastive analysis of sampled values transmission communication protocolin digital substationsLIAO Ze.youl。GUO Yun2,YANG Hui.hon91(1.XJ Electric Company Limited,Xuchang461000,China;2.Xuchang Senior Technical School,Xuchang461000,ChinaAbstract:This paper in仃oduces four pro

3、tocols,namely IEC60044.8,IEC61850-9-1,lEC61850-9-2and IEC61850-9-2LE,which are applied to process network of digital substation for transferring sample value data.By the contrastive analysis method on communication transport,coding,data model&configuring,service&mapping,and engineering appli

4、cation,it lists the results ofthe characteristic analysis ofthese four protocols and their different advantage&disadvantage on engineering application.The study results are benefit to choosing protocol for process network ofdigital substation&interrelated IEDsR&D and application.Key word

5、s:IEC61850:digital substation:communication protoc01.sample valRedata transmission中图分类号:TM73文献标识码:B文章编号:1674-3415(201004-0113-030引言对比分析研究的一些结果。1.1FT3规约电力系统保护与控羽Name-01H时,报文数据通道112依次是保护用A、B、C相电流、3而、测量用A、B、C相电流、A、B、C相电压、3%、母线电压。2个2字节长的状态字传送了如下监视信息:通信正常/告警/N试/激发状态、同步/插值方式、CT输出类型、标度因子选择、各数据通道的数据有效否状态。Da

6、taSet Name=FEH时,报文数据通道112则依次是DSl 保护用A、B、C相电流、线路1的A、B、C相电压、DS2保护用A、B、C相电流、母线l2的A 相电压和线路2的A相电压,没有传测量电流,用于3/2接线的线路保护及重合闸。1.2IEC6185091规约图1I EC61850-9-1规约的应用示例Fig.1Example for the use ofIEC6185091protocol1.3IEC61850-9-2规约1.4IEC61850-9-2LE版规约(2定义了MU的标准模型;(3采样率统一为只支持80点/周和256点/周两种:廖泽友,等数字化变电站采样值传输规约的综述与对比

7、分析一115一(4统一定义了SAV的应用格式;.(5约定了Mod所支持的属性及含义对应的MU的行为:(6细化明确了报文格式和SCL配置格式;(7对时间同步作了补充规范。2采样值的通信传输规约的对比分析2.1通信网络与传输方式、编码由于FT3规约是非以太网传输方式,不受CSMCD协议的冲撞造成的访问延时的影响,其数据传送的时延恒定不变。而采用以太网实现的规约的时延是随机可变的。由于IEC61850.9-2规约报文所传送的数据是可根据应用需要灵活配置组合的,所以,在通信报文中的各数据通道不像IEC61850.9一l规约那样固定,IEC61850.9-2规约报文的每个内容采用ASN.1编码方式传送,

8、不是IEC61850.9。1规约报文整体编码。2.2数据模型与配置、服务与映射2.3工程应用领域与优缺点这几种规约的工程应用领域与优缺点,作者对比分析总结成如表l。表1四种规约的对比分析结果Tab.1The eontrastive analysis results ofthe characteristic ofthese four protocols规约FT3lEC6l850.9一l IEC618509-2IEC6l850.9-2LE 标准应用领域电子互感器输出数字合并器与保护、测控等二次设备之电子式互感器/合并器与电子式互感器/合并器与接口间保护及二次设备之间保护及二次设备之间网络类型串行口

9、以太网以太网以太网带宽2.5M10M/100M10M/IooM10M,100M网络层3层,EPA3层3层/7层3层组网485方式,不佳,落后交换网,通常不组,点对点不灵活交换网.经常用,灵活交换网,经常用,灵活数据模型固定固定,含状态量配置配置.LD以下模型固定支持的服务不支持采样值发送采样值发送及数据模型访采样值发送问配置无配置无配置复杂配置简单配置通信效率高跨间隔时效率低高高-118.电力系统保护与控瑚f135kV线路限时电流速断保护按保证线路末端故障灵敏度整定,并考虑和10kV线路有灵敏度段电流保护(O.3s配合,保护时限按比10kV 线路电流有灵敏度段保护长一个时限段(O.6s整定,1

10、0kV线路有灵敏度段电流定值亦应满足式(9:/DZ.10薷k.35/(9式中:k7.。为10kV线路有灵敏度段保护电流定值;厶7,为35kV线路延时电流速断保护电流定值;为配合系数,1.1。(2考虑在35kV变压器10kV侧后备保护中增加一段过流保护,保护电流定值按10kV母线故障又不低于1.5倍的灵敏度整定,动作时限按与10 kV线路有灵敏度段保护长一个时限整定。10kV母线短路流过主变低压侧开关的两相短路最小电流为:瑶0=孚砸赢=5570A(10rr孙.k一<'KbTM.mha:晋=3713A(11动作时限:与10kV线路有灵敏度段保护配合, 0.6S跳10kv母线分段开关,

11、0.9S跳主变10kV侧开关。主变10kV侧增加一段后备保护,如图2所示,当D2点所在母线及其所连设各发生故障时或本段母线上10kV线路故障开关拒动时,后备保护0.6S跳开10kV母线分段开关切除故障点,同时35kV线路延时电流速断保护动作后重合成功,恢复对10kV 另一段母线供电。这样可以很好地解决10kV母线及其连接设备故障及10kV线路故障开关拒动时的保护配合问题,保留原后备保护(电流定值较小,可对10kV线路末端故障起后备作用。4结束语对于35kV大容量变压器由于阻抗较小造成的保护不能相互配合问题,本文通过分析计算,提出了采用35kV主变压器10kV侧增加一段后备保护的方法,可有效解决

12、10kV母线及其连接设备故障及10kV线路故障开关拒动时的保护配合问题,防止出现越级跳闸扩大事故停电范围,保留原后备保护,可对10kV线路末端故障起到很好的后备作用,保护方案做到了较好配合,提高了供电可靠性。参考文献1GBl4285.2006,继电保护和安全自动装置技术规程【S】.GBl4285-2006,Technical Code for Relaying Protection and Security Autmatie EquipmentS.2DL/T584.2007。3110kV电网继电保护装置运行整定规程【S】.DL/T5842007,Operational and Setting

13、Code for Relay Protection of3-110kV Electrical Power NetworksS.收稿日期:2009_0313作者简介:郝福忠(197卜,男,硕士,高级工程师,主-Jt-x事电力生产技术管理工作;侯元文(1973-男,工程师,长期从事电力系统继电保护整定计算和运行管理工作.E-mail:hyw689292 (上接第115页continuedfrompage115约,其结果对实际工程设计应用具有参考指导作用。通过这些研究可以预计,IEC618509.2LE版规约将是以后的数字化变电站的过程层网络的应用发展方向。参考文献1IEC60044.8:2002(

14、E,Instrument TransformersPart8:Electronic Current TransformersS.2IEC61850.91:2003(E,CommunicationNetworks andSystems in Substations-Part9-1:Specific Communication Service Mapping(SCSMSampled Values Over Serial Unidirectional Multidrop Point to Poim LinkS.3IEC61850.9-2:2004(E,Communication Networks a

15、ndSystems in Substations-Part92:Specific Communica-tion Service Mapping(SCSM-Sampled Values OverISO/IEC88023IS.4UCA International Users Group:2006,ImplementationGuideline for Digiral Interface to InstrumentTramformers Using IEC61850-9-2【Z】.收稿日期l2009"03-18:修回日期l2009-05-12作者简介:郭赞(1966-,女,副教授,从事工业

16、自动化方面的教学与科研工作;杨恢宏(1973-,男,工程师,从事变电站自动化产品技术开发工作. 数字化变电站采样值传输规约的综述与对比分析作者:廖泽友, 郭赟, 杨恢宏, LIAO Ze-you, GUO Yun, YANG Hui-hong作者单位:廖泽友,杨恢宏,LIAO Ze-you,YANG Hui-hong(许继电气股份有限公司,河南,许昌,461000 , 郭赟,GUO Yun(许昌市高级技工学校,河南,许昌,461000刊名: 电力系统保护与控制英文刊名:POWER SYSTEM PROTECTION AND CONTROL年,卷(期:2010,38(4被引用次数:0次参考文献(

17、4条1.IEC 60044-8-2002.Instrument Transformers-Part 8:Electronic Current Transformers2.IEC 61850-9-1-2003.Communication Networks and Systems in Substations-Part 9-1:Specific Communication Service Mapping(SCSM-Sampled Values Over Serial Unidirectional Multidrop Point to Point Link3.IEC 61850-9-2-2004.C

18、ommunication Networks and Systems in Substations-Part 9-2:Specific Communica-tion Service Mapping(SCSM-Sampled Values Over ISO/IEC 8802-34.UCA International Users Group IEC 61850-9-2.Implementation Guideline for Digital Interface to Instrument Transformers Using 2006相似文献(10条化变电站建设-电力建设2009,30(10介绍了5

19、00 kV兰溪变电站基于IEC61850标准的设计方案,讨论了数字化变电站的优势,通过兰溪数字化变电站建设验证了基于IEC61850标准的数字化变电站具有高可靠性、易维护性、可扩展性的特点,可减少全寿命周期内的变电站建设总体成本.2.学位论文李慧基于IEC61850标准的数字化变电站研究2008论文对基于IEC61850标准的数字化变电站的建设方案进行分析和研究。在已有数字化变电站相关理论基础上,结合本人对数字化变电站的研究和工作经验,提出先进可靠的数字化变电站建设方案。 (1在充分总结数字化变电站相关理论和技术的基础上,初步形成数字化变电站的整体模型,提出了数字化变电站的特征和需要实现的功能。 (2对变电站三层网络进行技术分析,针对一个常规的220kV变电站,提出了过程总线和变电站总线的组网原则,并按照提出的组网原则构建数字化变电站的通信网络结构。 (3对构建数字化变电站的主要产品和关键技术进行调研基础上,提出了数字化变电站的主要设备配置原则和选择方案,形成了先进、可靠的数字化变电站建设方案。 (4对国内某些进行试点研究的数字化变电站建设方案进行总结和归纳,运