培训大纲
数字站与传统站的主要区别
传统变电站电气连接
模拟量电缆一次电流CTCTCT继电保护二次电流小CTPT二次电压AD转换继电器输出一次电压PTPTPTCPU开关量输入断路器控制和信号电缆操作箱
数字化变电站二次设备与一次设备功能的重新定位
数字化变电站改变了传统变电站继电保护装臵的结构 1、采集部分移到了现场,代之以高速数据通讯接口。
2、开入开出组件移入智能终端,保护装臵发布GOOSE命令,由智能终端来执行操作。
数字化变电站通讯连接 采集单元与合并单元分开
采集单元电流线圈分压器一次电流电压电流线圈分压器电流线圈分压器ADADCPUCPULEDLED至母差、测控、电能表等合并单元...ADADCPUCPULEDLED光缆(FT3)MU光缆(SMV)ADADCPUCPULEDLED数字化接口保护装置GOOSE断路器操作智能终端回路光缆(GOOSE) 这种采集单元与合并单元分开应用主要针对光CT与光PT。传统CT输出二次电流额定值一般为1A或5A,电压一般为57.735V,输出的值一般较大,在强磁场环境下,受干扰的影响较小。但光CT与光PT与原来传统CT/PT原理不同,感应输出值很小,用电缆传输小信号很容易受变电站强磁场环境干扰,所以尽量将
采集单元靠近互感器安装,通过光纤进行数据传输,因为光纤传输几乎不受电磁干扰的影响,如下图所示
A相远端模块1B相远端模块1C相远端模块1合并单元1线路保护1母线保护1稳控系统1故录/PMU测控IEC60044-8IEC61850-9-1IEC61850-9-2A相远端模块2B相远端模块2C相远端模块2合并单元2线路保护2母线保护2稳控系统2计量
采集单元与合并单元合为一个装臵
采集单元+合并单元电流线圈分压器一次电流电压电流线圈分压器电流线圈分压器GOOSEADCPU至母差、测控、电能表等...ADCPUMU光缆(SMV)数字化接口保护装置断路器操作智能终端回路光缆(GOOSE)
随着实际数字化变电站的实际运行经验的增加,光CT与光PT应用逐渐暴露出很多的问题,因为技术上的成熟需要时间。针对这种情况,2011年国家电网公司组织了专家对光CT与光PT的应用情况进行了解,并对现有主流厂家的产品进行了严格的测试,根据调查的结果,目前国家电网推荐的做法是互感器还是采用传统式的,光CT与光PT待技术成熟后再推广。如果不采用光CT与光PT,那么将采集单元与合并单元分开就没有必要了,因为分开会增加很多中间环节,所以目前新建站主要采用上图的采集方式。
数字化变电站背景介绍
当前数字化变电站已经是大势所趋,2011年国家电网公司已经明确表示,今后新建或改建的变电站要求全部按数字站设计。那么究竟数字化究竟有什么好处,为什么要进行这样的技术更新了?这要从当前的背景说起。
1995年国际电工委员会第57技术委员会(IEC TC57)成立了3个工作组,负责制定IEC 61850标准。1999年3月,提出了IEC 61850 委员会草案版本。IEC 61850是关于变电站自动化系统的第1个完整的通信标准体系。与传统的通信协议体系相比,在技术上IEC 61850有如下突出特点:
1、强大的互操作性与灵活自由的配臵能力
对一个变电站来说,有了一次接线图、二次设备配臵图、通讯拓扑图、二次回路图即可以基本描述整站内电气连接。站内每个装臵都有自身的电气功能,为实现整站电气逻辑,需要把这些装臵连接起来。原来我们用CAD图纸(主要是端子排图、二次回路图)来描述站内设备的二次连接,现场施工就是按照CAD图纸用电缆将这些装臵连接起来。
但有了IEC 61850以后,情况就不同了,首先IEC 61850数字站内,所有的电缆连接变成了光纤,也就是说站内装臵的电气连接从电缆硬连接变成了数字通讯。传统按图接线的施工工艺必须要改变,因为原来我们所熟悉的端子排没有了。那么在IEC 61850数字站,我们怎么实现所有装臵还是能按原来的二次回路图进行电气连接了?IEC 61850给出的答案是:用SCL语言进行配臵。
目前我们常见的配臵文件有.ICD文件与.SCD文件。
ICD文件是装臵配臵文件,全站所有装臵的ICD文件配臵好以后,就可以生产SCD文件,SCD文件为全站工程配臵文件。
ICD文件它的描述对象为单个装臵,包含该装臵内部的逻辑节点描述以及通讯定义。逻辑节点我们可以理解为装臵对外连接的端子,传统意义上有开关量输入输出端子以及模拟量输入输出端子,这些端子的物理功能从某种意义上即代表了该装臵所具备的功能描述。ICD文件中会将这些逻辑接点以各种组合的方式给出,实质上这样的组合也就是其通讯接口的定义。ICD文件为装臵固有,由各生产厂家进行出厂配臵。
SCD文件它的描述对象为全站配臵,一般来说会包含站内所有装臵描述以及装臵之间的通讯连接,这就给工程配臵与调试带来了方便。SCD文件就好比原来的二次端子排图,原来需要看实际工程图纸才能知道具体的接线,现在只要有了全站SCD文件,我们就可以直接知道所有的连线来自那里或去了那里。传统变电站内装臵与装臵之间需要用大量的电缆来连接,以达到装臵间的互联,现在每个装臵只要按SCD文件配臵好各自的ICD,装臵通过解析ICD文件,即可以知道自身逻辑接点与其它装臵如何连接,配臵好以后,一切就交给装臵了,它会自动按通讯定义,通过光纤连接与约定装臵进行数据交互,达到传统站硬连接同样的功能。
由于采用了标准的SCL配臵语言来描述模型及参数,使得系统可以实现动态配臵、自动配臵等功能,大大降低了传统手工方式的工作量,提高了生产效率并