毕业答辩变电所自动化系统中IEC应用

指导教师：申惠学生：李明善吴海精专业：铁道电气化

毕设题目：变电所自动化系统中IEC61850应用研究

华东交通大学2011届本科毕业生毕业设计答辩PPT论文介绍一、绪论二、基于IEC61850的体系介绍三、保护算法简析四、保护设备建模五、结论本论文共有5章，简单的介绍了IEC61850标准体系，并在此基础上探讨了基于通信网络和IEC61850的变压器保护和馈线保护模型。随着我国铁路运输的发展，传统的铁路电力供配电变电所和保护模式已经很难满足迅速发展的铁路行业的要求。为了适应变电站自动化的迅速发展，有必要制定一个全面的、通用的、能够覆盖整个变电站通信网络和系统的标准，于是国际电工委员会(IEC)TC57工作组制定了IEC61850标准。本论文分析的变压器保护和馈线保护模型的建立就是基于这个标准。下面是变电站自动化系统示意图。SCUGTWOSUDOIUIED1IED2IED2DOIUIED11#主变1#馈线2#馈线电容器2#主变主保护后备保护主变测控主保护后备保护主变测控保护测控保护测控保护测控……………………………站控总线站控层过程总线过程层间隔层变电站自动化系统示意图SCU—站级控制;OSU—站级运行与维护;GTW—通信控制;DOIU—数字光电量测系统;IED1—断路器智能数字控制;IED2—隔离接地开关智能控制保护装置建模思想根据IEC61850标准可知，其建模思想就是将传统保护装置所要实现的功能通过代表功能的最小单位逻辑节点（LN）来实现，将与功能相关的数据和操作封装在逻辑节点中，逻辑节点中的操作封装了与此功能相关的保护和控制算法及相关的通信服务，在主程序中通过对此操作的调用完成逻辑节点所要实现的功能。变压器保护模型牵引变电所主变器一次设备驱动开关量输入模拟量输入光电隔离浪涌吸收电量变换数字量输出光电隔离低通滤波采样多路转换开关A/D转换光电隔离计算机本体系统电源输入.输出操作电源人机联系电源净化隔离器计算机变压器保护基本框图变压器保护IED的逻辑节点带箭头的直线表示了逻辑连接及通信信息片的流向，带圈的数字符号表示通信信息片，数字的大小表示了通信信息片在逻辑上的发生顺行。变压器保护IED的功能IED的具体功能配置如下：(1)保护功能：包括差动速断保护、二次谐波闭锁的比率差动保护；(2)保护测量:包括高压侧相间电压、高低压侧各相电流及差动电流；(3)控制功能:控制智能断路器的跳合闸门、高低压侧的隔离开关的分合；(4)遥信功能：保护动作信号、保护投入/退出等；(5)自检告警功能：包括硬件自检、软件自检、通信自检等；(6)事故后分析功能：故障录波；(7)人机接口功能：定值整定、手动操作，显示变压器的一些电量参数（如高压侧相间电压、高低压侧各相电流、差动电流等）和非电量参数等。根据IEC61850-7-4，如果过程层设备为电子式互感器、智能断路器等智能化执行器，则与之相关的间隔层和过程层的逻辑节点可分别驻留在不同的物理装置内，因此本设计将XCBR、XSWI、GGIO、TCTR、TVTR逻辑节点（灰色）下放到过程层设备之中，剩余的逻辑节点都驻留在间隔层的变压器保护IED中。馈线保保护模模型构构建馈线保保护装装置所所要实实现的的功能能主要要有：：（1））主要要保护护及相相关功功能：：三段段式相相间距距离保保护、、三段段式接接地电电流保保护、、三段段式零零序方方向电电流保保护、、三相相一次次重合合闸、、电压压互感感器（（TV）断断线检检测故故障录录波等等。（2））主要要控制制功能能：馈馈线断断路器器、电电动隔隔离开开关、、重合合闸投投入/退出出等。。（3））测量量功能能：装装置采采集外外部电电流和和电压压等物物理量量，监监视外外部设设备运运行状状态。。（4））事件件与故故障记记录功功能：：主要要完成成故障障报告告与事事件报报告（（如保保护装装置运运行状状态、、整定定值修修改、、断路路器或或隔离离开关关的控控制、、馈线线或进进线发发生故故障过过程中中，保保护元元件的的动作作情况况、电电流电电压的的变化化情况况等））。（5））通信信功能能：通通过以以太网网与试试验工工具软软件通通信，，查看看装置置以及及外部部设备备的运运行状状态，，查看看、修修改装装置的的设置置参数数；通通过以以太网网与当当地监监控系系统进进行信信息交交换。。馈线保保护构构成变电站站大多多数功功能至至少由由三个个逻辑辑节点点组成成：核核心功功能、、处理理接口口、供供操作作人员员访问问的人人机接接口（（IHMI）。。馈线线保护护由变变电站站层的的监控控主机机（包包括人人机接接口IHMI、、警报报和事事件处处理CALH、、远方方控制制接口口ITCI等））、间间隔层层的馈馈线保保护IED、过过程层层的电电子式式电流流互感感器（（ECT））、电电子式式电压压互感感器（（EVT））配合合完成成。下下面面以距距离保保护为为例进进行陈陈述。。RXRsetXset0φ1φ2φL距离保保护动动作特特性IHMICALHRFLOPDISRRECPDIRRPSBCSWIXCBRTVTRTCTR变电站层间隔层过程层与距离离保护护相关关的逻逻辑节节点及及信息息交互互在IEC61850中中,根根据保保护功功能的的作用用范围围可把把保护护功能能分为为本地地保护护功能能和分分布保保护功功能2种类类型。。本地地保护护功能能的特特点是是功能能的实实现不不依赖赖于其其他IED,在在一个个IED中中可独独立完完成。。分布布保护护功能能的特特点是是功能能由分分布在在不同同IED中中的2个或或以上上逻辑辑节点点共同同完成成。PTOC0PTOC0PTOC1RRECAccPTOC0AccPTOC1PTRCXCBR断路器跳闸监控自动重合过流1段过流2段过流3段2段后加速3段后加速三段式式电流流保护护模型型属于本本地保保护功功能TCTRPDIFPSCHPTRCXCBRMDIFMDIFTCTRPDIFPTRCXCBRPSCH变电站A变电站B互感器差动测量互感器差动测量断路器跳闸监控保护配置差动保护保护配置差动保护跳闸监控断路器纵联保保护属属于一一种分分布保保护功功能。。分布布保护护功能能通过过远方方保护护的方方式实实现。。远方方保护护建模模时需需要借借助逻逻辑节节点PSCH来来实现现逻辑辑节点点之间间的配配合关关系。。纵联差差动保保护模模型结论本文介介绍、、分析析了IEC61850通信信协议议体系系，初初步构构建了了保护护模型型，但但是缺缺少实实际验验证和和实践践，因因此还还有必必要进进一步步研究究IEC61850在变变电站站综合合自动动化系系统中中的应应用，，以便便实现现变电电站的的综合合效能能，降降低成成本，，使其其更好好的服服务于于中国国铁路路事业业的发发展。。Thankyou!9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。14:51:1214:51:1214:5112/29/20222:51:12PM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。12月-2214:51:1214:51Dec-2229-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。14:51:1214:51:1214:51Thursday,December29,202213、乍乍见见翻翻疑疑梦梦，，相相悲悲各各问问年年。。。。12月月-2212月月-2214:51:1214:51:12December29,202214、他乡生生白发，，旧国见见青山。。。29十十二月20222:51:12下午午14:51:1212月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月222:51下下午12月-2214:51December29,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/2914:51:1214:51:1229December202217、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。2:51:13下下午午2:51下下午午14:51:1312月月-229、没有失失败，只只有暂时时停止成成功！。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多事情情努力了未未必有结果果，但是不不努力却什什么改变也也没有。。。14:51:1314:51:1314:5112/29/20222:51:13PM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。12月-2214:51:1314:51Dec-2229-Dec-2212、世间成事，，不求其绝对对圆满，留一一份不足，可可得无限完美美。。14:51:1314:51:1314:51Thursday,December29,202213、不知知香积积寺，，数里里入云云峰。。。12月月-2212月月-2214:51:1314:51:13December29,202214、意志坚坚强的人人能把世世界放在在手中像像泥块一一样任意意揉捏。。29十十二月20222:51:13下午午14:51:1312月-2215、楚塞三湘湘接，荆门门九派通。。。。十二月222:51下下午12月-2214:51December29,202216、少年十五五二十时，，步行夺得得胡马骑。。。2022/12/2914:51:1314:51:1329December202217、空山新雨后后，天气晚来来秋。。2:51:13下午2:51下下午14:51:1312月-229、杨柳散散和风，，青山澹澹吾虑。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、阅读一一切好书书如同和和过去最最杰出的的人谈话话。14:51:1314:51:1314:5112/29/20222:51:13PM11、越越是是没没有有本本领领的的就就越越加加自自命命不不凡凡。。12月月-2214:51:1314:51Dec-2229-Dec-2212、越是是无能能的人人，越越喜欢欢挑剔剔别人人的错错儿。。14:51:1314:51:1314:51Thursday,December29,202213、知人者智智，自知者者明。胜人人者有力