智能变电站虚端子应用分析知识分享
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优化智能变电站虚端子配置研究童大中;丁鸿;刘智涯【摘要】通过对比传统变电站端子和智能变电站虚端子,说明两者的不同之处和各自的优缺点;通过优化智能变电站虚端子配置的研究,充分发挥智能变电站网络化结构的优势,使各IED装置之间产生更紧密的逻辑关系,有效地提高继电保护装置在极端状况下的可靠性;通过智能变电站现场试验的方法,将优化好的虚端子配置转化为SCD文件,再将SCD文件转化为CID文件加载到各个IED装置中,并通过对比试验验证优化虚端子配置前后的差别,得出优化虚端子配置有利于提高继电保护的可靠性,表明该研究在实际应用中有效可行.【期刊名称】《湖州师范学院学报》【年(卷),期】2017(039)002【总页数】5页(P72-76)【关键词】智能变电站;虚端子;网络化结构;IED装置;SCD文件【作者】童大中;丁鸿;刘智涯【作者单位】国网浙江省电力公司湖州供电公司,浙江湖州 313000;国网浙江省电力公司湖州供电公司,浙江湖州 313000;国网浙江省电力公司湖州供电公司,浙江湖州 313000【正文语种】中文【中图分类】TM63随着我国电力事业的发展,变电站的规模逐年扩大.为了节约未来变电站的占地面积从而减少投资,相关供电企业都大规模推进智能变电站建设.传统变电站各装置之间通过端子排连接,而智能变电站采用全站网络化的结构,仅用少量的光纤代替传统的端子排,各种采样值、开关量通过数字信号的方式在光纤中传递,这在很大程度上降低了信息传递的直观性.为了使工作人员更好地理解智能变电站中各装置之间的逻辑关系,相关研究人员提出了与传统端子相对应的“虚端子”概念[1].智能变电站采用全站网络化的结构,根据国际上通用的IEC61850规约,将智能变电站分为过程层、间隔层、站控层以及过程层和间隔层之间的过程层网络、站控层和间隔层之间的站控层网络的“三层两网结构”.GOOSE、SV信号作为过程层网络上传递的开关量、采样值信号,与传统屏柜的端子存在着对应关系,而这些信号的逻辑接点称为虚端子.由此可知,GOOSE信号相当于传统变电站的二次直流电缆;SV信号相当于传统变电站的二次交流电缆.虚端子连接关系见图1.图1中LN为逻辑节点,每个逻辑节点中包含了该逻辑下所有的信号变量,如:GOOSE逻辑节点中包含了该设备所有的开出信号变量;SV逻辑节点中包含了该设备所有模拟量输入信号变量,相当于传统保护装置的板卡.DO与DA分别为数据对象和数据属性,每个LN逻辑节点下都有数十个乃至上百个DO数据对象,如:GGIO为GOOSE数据对象;PTRC为保护数据对象.每个DO数据对象都有相对应的数据属性,DO数据属性用来描述DA数据对象的状态,二者共同组成信号变量,相当于传统保护装置板卡上的接点.DataSet为数据集,将所有开出以LN$DO$DA的形式集合起来,相当于传统保护装置总的开出信号.GSEControl为GOOSE发送控制块,一般每个数据块里打包一个数据集发布到GOOSE网上,相当于传统保护装置屏后的端子排.各个IED装置可以订阅网络当中所有的GSEControl数据块,将接收到的外部数据集与内部数据形成关联,内部数据以LN.DO.DA的形式与外部数据LN$DO$DA成一一对用关系,相当于传统保护装置屏后的柜间线[2].由于虚端子少了很多电缆,工程人员在建设智能变电站时将无需给保护屏后柜配线,这大大缩短了变电站建设的周期,降低了变电站建设的成本.同样,检修人员在检修操作时无需再对保护屏后柜的端子排进行拆装,只需将少量的光纤直接连接到保护装置即能完成一系列装置的校验,这在很大程度上减轻了试验人员的工作负担,有效提高了工作效率.由此可知,虚端子在智能变电站的配置是整个变电站中所有IED设备正常运行的关键,即利用虚端子可使各个IED之间的逻辑关系更加完善,因此,优化智能变电站虚端子配置十分重要[3].湖州220 kV解放智能变电站是国家电网公司智能站示范工程,根据国家电网公司企业标准Q/GDW441-2010《智能变电站继电保护技术规范》,其220 kV母线保护装置采用双重化配置,两套保护使用的GOOSE(SV)网遵循相互独立的原则(分为A网和B网),其开关量输入输出和采样值输入采用直采、直跳的方式,并通过中心交换机和各间隔交换机组成的GOOSE网络与各支路保护装置相连,如图2所示[4].解放变220kV智能终端虚端子配置如表1所示.当母线保护装置中母差保护动作,母线保护装置会向智能终端发送“支路_6保护跳闸”信号变量,智能终端接收该信号变量后内部信号变量“永跳_直跳”发生变化,智能终端将含山1线支路开关跳开.与此同时,智能终端向含山1线支路保护装置发送“闭锁本套保护重合闸”信号变量,支路保护装置内部“闭锁重合闸-1”和“其它保护动作-1”信号变量发生变化,同时闭锁本套线路保护重合闸,如表2所示[5].该闭锁重合闸的方式是以母线保护直接发永跳信号给智能终端,并由智能终端转发给线路保护装置的单一闭锁方式,在极端状态下将会失去闭锁作用而导致重合闸误动作.如:试验人员在未排除母线故障的情况下误将智能终端信号复归;母线保护到智能终端的链路断线,或是智能终端到支路保护装置的链路断线,或与保护装置闭锁重合闸时间配合不到位等.在这些极端的情况下智能终端有可能失去永跳信号变量,并且接受到线路保护发出的重合闸信号变量而发生重合闸误动作.为了避免在极端情况下发生重合闸误动作,可以通过优化虚端子配置的方式解决.其思路是利用GOOSE网络进行不同保护装置之间的信息交流,这也符合智能变电站中信息流传递的原则.具体方法如表3所示,在含山1线支路保护虚端子中增加母差保护的信号变量,并与支路保护装置中的信号变量连接,即母线保护装置在母差保护动作时,向含山1线支路保护装置直接发送“支路_6保护跳闸”信号变量,支路保护装置接收到该信号变量后内部信号变量“闭锁重合闸-2”发生变化.即利用GOOSE网络的信息流传递将原本单一的闭锁方式进行双重化配置,降低重合闸误动作的可能性,这体现了优化虚端子配置的良好效果,也体现了智能变电站相比常规变电站的网络优势.优化后的双重化虚端子配置如图3所示.根据国家电网公司企业标准Q/GDW396-2009《IEC61850工程继电保护应用模型》中的相关规定,将优化配置后的虚端子经过计算机专业软件生成SCD文件,再从SCD文件中自动导出CID文件并导入各个IED装置中.整个试验分为3个步骤:(1) 相关人员首先断开母线保护装置与中心交换机之间的光纤,再令母线保护装置进行母差保护动作,智能终端成功三跳出口,含山1线支路保护装置发出“闭锁重合闸-1”报文.(2) 相关人员恢复母线保护装置与中心交换机之间的光纤,断开母线保护装置与智能终端之间的光纤,再令母线保护装置进行母差保护动作,智能终端应接受不到母差命令而拒动,含山1线支路保护装置发出“闭锁重合闸-2”和“其它保护动作-1”报文.(3) 相关人员恢复所有光纤,再令母线保护装置进行母差保护动作,智能终端成功三跳出口,含山1线支路保护装置发出“闭锁重合闸-1”和“闭锁重合闸-2”以及“其它保护动作-1”报文.该试验成功地验证了在不违反《智能变电站继电保护技术规范》的情况下利用GOOSE网络优化虚端子配置的可行性与有效性.本文通过对优化智能变电站虚端子配置的研究,采用相关理论知识和技术规范,并与传统变电站端子排进行对比分析,介绍了智能变电站虚端子有关内容以及智能变电站相对于传统变电站的优缺点,得出智能变电站利用虚端子可大大降低变电站装置配线的工作量和施工难度,说明了完善优化配置智能变电站虚端子的重要性.同时,本文还提出了解放变双重化闭锁重合闸虚端子的优化虚端子配置实例,并通过现场试验的方式验证了利用GOOSE网络优化虚端子配置的可行性与有效性,证明了优化配置虚端子可大大降低保护装置出风险的几率,以及智能变电站网络化的结构所带来的优势.随着国家大力推进智能变电站建设,本文的研究还可以在各个智能变电站范围内进行大面积地推广与运用,为已建、在建或将建的智能变电站虚端子配置提供优化思路,具有很强的借鉴意义.【相关文献】[1]徐东伟,李富强,张贵中.基于SCD文件风险现状的管控策略体系研究与应用[J].浙江电力,2016(35):17-20.[2]冯军.智能变电站原理及测试技术[M].北京:中国电力出版社,2011:23-24.[3]国家电力调度控制中心,国网浙江省电力公司.智能变电站继电保护技术问答[M].北京:中国电力出版社,2014:226-245.[4]何磊.IEC61850应用入门[M].北京:中国电力出版社,2012:10-14.[5]朱松林.继电保护培训实用教程[M].北京:中国电力出版社,2010:340-343.。
智能变电站虚端子回路研究敬霞发布时间:2021-01-22T15:19:00.473Z 来源:《基层建设》2020年第26期作者:敬霞[导读] 提要:智能化变电站与传统变电站相比,全站所有装置的信息均为数字信息,保护及测控装置之间均采用光缆(纤)联系;二次微机装置之间无传统变电站的电缆连接,之间的联系采用DL/T860(IEC61850)规约进行通信,通过DL/T860建模,实现装置之间的信息交互、共享,以达到与传统变电站装置之间用电缆点对点连接的效果。
国网四川射洪市供电有限责任公司四川省射洪市 629200提要:智能化变电站与传统变电站相比,全站所有装置的信息均为数字信息,保护及测控装置之间均采用光缆(纤)联系;二次微机装置之间无传统变电站的电缆连接,之间的联系采用DL/T860(IEC61850)规约进行通信,通过DL/T860建模,实现装置之间的信息交互、共享,以达到与传统变电站装置之间用电缆点对点连接的效果。
对于继电保护设备来说,由于原来用于点对点连接的电缆取消了,但是所有需要实现的保护功能仍是必不可少的,保护设备之间、保护与测控等其他二次设备之间仍旧需要进行信息交互。
而所有这些功能的实现、数据的传输等都是通过配置完善的虚端子实现的。
本文对智能变电站虚端子回路进行研究。
关键字:智能变电站;虚端子回路传统保护测控装置以端子到端子的电缆实现保护测控装置与一次、二次设备的信号配合,在智能变电站中变成了以面向通用对象的变电站事件GOOSE(Generic ObjectOriented Substation Event)、采样值SV(Sampled Value)等为主的网络信号,形成各设备的虚端子(包括内部虚端子号、发送虚端子号),相应产生大量的GOOSE、SV虚连接信息。
目前,智能变电站采用虚端子表(Excel文件)来描述各装置之间的虚端子联系。
虚端子表文件一般由变电站各装置之间的虚连接组成,每条虚连接包括:接收装置、输入虚端子描述、输入虚端子引用、设计描述、输出虚端子描述、输出虚端子引用、发送装置等信息。
基于智能变电站虚端子配置的文件管理分析摘要:智能变电站基于IEC61850标准[1],遵循标准的系统配置流程和方法。
然而,系统配置流程和配置文件也带来众多技术和管理问题,例如:配置文件版本如何控制及管理、虚端子连接配置如何管理等。
另外,对于早已习惯于管理图纸及电缆连接的一般运行和维护人员来说,阅读和管理基于变电站配置描述语言(SCL)的配置文件依然十分复杂,急需一种更简单有效的手段对虚端子连接配置等重要信息进行管理和维护。
文中分析IEC61850标准第2版中有关配置文件版本的规定,提出虚端子连接配置循环冗余校验码(CRC)的生成方法。
基于标准文件版本和虚端子连接CRC,提出智能变电站配置文件管理方法,实现智能变电站虚端子配置的简单管理。
关键词:智能变电站;变电站配置描述(SCD);虚端子;配置文件;版本管理1标准规范配置版本IEC61850标准第6部分在头(Header)部分定义了历史(History)元素用于记录配置文件版本(version)、修订版本(revision)以及生成版本作者(who)、时间(when)、内容(what)、原因(why);另外还在标准第2版7-3部分附录C中明确了4个版本参数用于配置版本跟踪,分别是模型配置版本(Config REV,字符串类型)、定值参数版本(paramRew,32位整形)、配置(CF)属性变量版本(valRew,32位整形)和通信配置版本(ConfRew,无符号32位整形),具体用途见表1。
History元素仅用于配置文件版本或修订版本的历史记录,不能在线获取;4个版本参数可通过标准服务在线获取实时跟踪。
标准还规定,通过通信服务或本地人机界面修改定值或CF属性值时,定值参数版本或CF变量版本应加1;通过系统配置工具、智能电子设备(IED)配置工具修改定值或CF属性值时,定值参数版本或CF变量版本应加10000;修改控制块参数或相关数据集时(无论在线或离线),通信配置版本应增加。
智能变电站部分二次虚端子典型设计问题分析发表时间:2017-11-06T15:09:39.353Z 来源:《电力设备》2017年第18期作者:王有强[导读] 摘要:针对智能变电站中二次虚端子的作用与功能发生变化而导致原来规变电站某些已经形成规范设计的二次回路未能规范设计思路的问题,进行深入的分析,评价各类设计思路的优劣性,给出具有规范典型设计思路的建议,表明智能站中二次虚端子设计需要整体把握原则与方向,目的在于提高智能变电站的可靠设计和运行。
(国网新疆电力公司吐鲁番供电公司新疆吐鲁番 838000)摘要:针对智能变电站中二次虚端子的作用与功能发生变化而导致原来规变电站某些已经形成规范设计的二次回路未能规范设计思路的问题,进行深入的分析,评价各类设计思路的优劣性,给出具有规范典型设计思路的建议,表明智能站中二次虚端子设计需要整体把握原则与方向,目的在于提高智能变电站的可靠设计和运行。
关键词:智能变电站;二次回路;典型设计13/2接线边断路器启动母差失灵问题常规的500kV变电站的3/2接线中,典型设计思想如下:断路器保护装置单个配置,母线差动保护装置(含失灵功能)双重化配置。
通常,为了防止误动,断路器保护装置对一个母线差动保护装置输出2路开入信号,且2路开入为与逻辑,即母线差动保护装置同时收到2路开入信号后,出口跳闸;智能站中,典型的设计思路断路器保护装置、母线差动保护装置均双套配置。
每个断路器保护装置通过一个虚端子与一个对应母线差动保护装置的失灵开入虚端子相连,实现全面的双重化配置,能可靠不拒动,但并不代表可靠不误动。
断路器保护装置启动母线差动失灵的回路中仅设计一个回路,防误动的可能性不能从根本上消除。
当前国家电网河北省电力公司在运5座以及即将投运的3座500kV智能站均采用此典型设计思想,皆因无外回路存在,减少了保护装置开入过程中的电磁干扰及回路人为误碰的可能性,即认为误动的可能性降低了,无需采用双开入方式的失灵启动回路,这种说法有点牵强。
• 50•虚回路的配置主要位于变电站配置描述(Substation Configuration Description, SCD)文件中。
本文在分析虚回路配置信息组成的基础上,提取虚回路关键字,建立设备模型文件库,提出一种基于虚回路模型文件的SCD 文件自动校验方法,并开发了智能变电站SCD 文件虚回路自动校核工具,提高了智能变电站配置的工作效率。
1.引言传统变电站中采样、跳闸等二次回路采用二次电缆硬链接的方式完成信号传输,在智能变电站的架构下,硬链接逐步被虚回路替代,交流采样及开关量输入输出的连接方式逐渐替换成为通信电缆,以数字化方式完成二次系统的分布式功能,可以实现多路信息复用,促进了变电站二次回路的光纤化和网络化。
基于IEC61850通信规约,智能变电站内智能电子设备(Intelligent Electronic Device ,IED )的输入源由变电站配置描述(Substation Configuration Description ,SCD)文件提供(吴恒福,窦会光,向前,等.基于设计规范的智能变电站SCD 文件规范性检查:电网与清洁能源,2015)。
目前,SCD 文件中虚回路的连接主要是以技术人员配置为主,在变电站投运之前,SCD 文件的虚回路校验工作不可或缺。
在越高等级的变电站,IED 越多,虚端子的连线成倍增长,最终全站配置信息文件往往代码量非常大,工作量巨大,配置效率不高,且配置准确率低,校验困难,出错率也比较高。
为了克服人工校验的缺点,本文通过分析虚回路配置信息,在提取虚回路关键字的基础上,建立设备模型文件库,提出一种基于虚回路模型文件的SCD 文件自动校验方法,并开发了智能变电站SCD 文件虚回路自动校核工具,在一定程度上解决了智能变电站虚回路校验难度大的问题。
2.虚回路的组成在智能变电站中,替代传统站二次回路的采样值(Sampled Value ,SV )面向通用对象的变电站事件(Generic Object-Oriented Substation Event ,GOOSE )链路称为虚回路。
科学技术创新2021.14智能变电站虚端子图绘制系统的研发与应用邱艳1王鹏飞2(1、湖北商贸学院,湖北武汉4300792、武汉国电武仪电气股份有限公司,湖北武汉430073)智能变电站[1-2]以智能设备(IED )代替了传统设备,以光纤及网线等代替了传统变电站的电缆。
传统变电站中保护、测控等一次和二次设备的交直流输入输出量,通过端子排,由电缆连接的方式实现设备之间的数据采集及信息交互。
而智能变电站中,装置的输入输出可以通过能力描述文件ICD (IED Capability De 原scription )来定义。
在ICD 文件中,描述了装置之间的数据订阅关系,即本设备发送的数据集及数据集条目(例如模拟量、开关量、告警等)和本设备订阅哪些装置的数据集条目。
智能变电站的所有ICD 文件汇集成SCD [3]文件(Substation Configuration Description ),该文件描述了整个变电站内,各设备的能力,及相互之间的数据交互关系。
智能变电站各设备的数据条目之间的收发关系,功能和意义与传统变电站中的“端子图”类似。
因此,为了便于各层次用户及设计人员的应用和理解,虚端子图在智能变电站中有着广泛的应用。
关于虚端子图的研究,文献[4-5]分别从不同的角度分析了SCD 文件的结构层次,并提出了详尽的解析方案。
文献[6-7]虚端回路图的设计方法。
本文在已有技术的基础上,提出了一种智能变电站虚端子图绘制方案,可由SCD 文件经简单扩展后,自动生成SVG 格式的网络拓扑图,解决了拓扑图绘制繁琐及内容不全的问题。
1系统研发思路及过程1.1对现有的SCD 规范予以扩展,添加网络定义模块。
此外设计SCD 文件解析工具和SVG 拓扑图自动生成工具,自动生成智能变电站网络拓扑图。
该拓扑图为SVG 格式,包括网络交换机及其级联关系、IED 及其接入方式、各网络节点所关联的控制块等信息。
采样该技术,可依据SCD 文件自动生成网络拓扑图,极大减轻现场配置工作量,并可以生成的SVG 格式的网络拓扑图为基础,实现图形化的智能变电站网络和IED 状态监视与故障诊断功能。
智能变电站自动链接SCD文件虚端子以及自动检查SCD文件虚端子的方法摘要:SCD文件的制作是调试智能变电站的核心,而虚端子的链接是制作SCD文件的核心。
本文通过梳理智能变电站手动调试的流程和方法,提出在有设计院给出Excel文件虚端子表和没有Excel文件虚端子表两种情况下,自动链接虚端子的流程,大大减少了制作SCD文件的时间,也减少了因人为原因制作SCD文件的错误,提高了工作效率。
同时提出将已经配置好虚端子的SCD文件中的虚端子回路导出Excel文件,通过对比Excel文件和设计院的Excel文件,可以检查虚端子链接是否有误,在联调前检查出问题可以减少联调中再遇到问题检查问题的时间。
关键词:智能变电站;SCD文件;自动链接;自动查误引言随着智能电网的发展,智能变电站在数量上大规模的扩大。
智能变电站的系统配置描述文件是调试智能变电站的核心。
调试智能变电站的流程是,设计院给出Excel表格形式的虚端子表,各个厂家给出设备的ICD文件,设计院或集成商将设备的ICD文件导入,根据虚端子表创建SCD文件,各厂家根据SCD文件生成设备的配置文件下装至设备,最后再参照虚端子表统一进行联调。
由此可见,SCD文件制作的时间和准确度直接决定了整站调试的进度,是整站调试顺利进行的前提。
而在制作整站SCD文件时,参照虚端子表链接虚端子是最费时间,且最容易出错的环节。
目前,国内对自动链接虚端子有一定的研究。
文献一提出基于关键字匹配虚端子的方法,需要手动先创建间隔模板和提取关键字[1]。
本文对现在手动链接虚端子的方法重新梳理,主要研究三个方面:在设计院给出Excel表格形式虚端子表的情况下,进行自动链接虚端子;在设计院没有给出虚端子表的情况下,进行自动链接虚端子;对已经建立好虚端子链接的SCD文件,参照虚端子表进行检查。
1 已有虚端子表的软件设计目前,手动参照虚端子表链接虚端子的流程是:参照虚端子表,先找到虚端子中接收装置的名称和属性,再找到发送装置的名称和属性,然后关联,保存。
智能变电站虚端子回路研究摘要:针对智能变电站工程的设计,不同的厂家制定了不同的标准。
这些标准包括很多内容。
甚至在图纸的格式上都存在着差异,为了解决这个问题,设计了一种不同以往的虚端子设计方案就成了使用者一种迫切的要求。
为了顺应这种市场需求,提出了一种新的虚端子设计方案。
这个设计方案主要由GOOSE虚端子图,GOOSE信息流图,GOOSE连逻辑连线图,GOOSE配置表等内容构成。
从某种程度上可以解决此装置包括信息无端子,无接线,无节点等问题,有效地缓解使用过程中的一些矛盾。
这个设计不但可以解决GOOSE方面的问题,还可以应用到智能变电站领域的其他设计,为其他问题提供可以借鉴的方案,同时对这项技术未来的发展提供帮助。
关键词: 智能变电站;虚端子设计;创新;开入、开出、出口构成了以前变电站的虚端子。
保护装置的各种开关量,两个端子之间通过电缆进行连接,而且电缆还作为保护装置到一次设备的出口。
通过对以往经验的分析研究,对保护装置虚端子配置和虚端子联系方面提出了新的设计方法,主要解决以前装置无接点。
无接线,无端子等问题。
使得设计更加的合理,更能满足变电站发展的需求。
1虚端子设计方案虚端子标准图,智能装配光口配置表,虚端子信息流图,标准虚回路联系图构成了虚端子设计方案的主体。
1.1虚端子信息流图电气主接线和继电保护原理是虚端子信息流图的主要依据,是一种原理性总图。
主要反映的是间隔保护装置间的逻辑联系,总体规划虚端子的设计。
在虚端子的总体设计中的作用不容忽视。
1.2标准虚回路联系图建立回路联系的主要介质是光缆,三条光信号线设计构成了虚回路设计的主体,三层分别是光缆两端的装置联系,光芯两端的光口联系,每根光芯所传输的全部虚信号联系。
第一层对光缆的数量,标准。
以及名称做了规定,第二层对光缆名称,编号,光口编号,板卡编号等做了规定。
第三层对起未端虚端子做了规定,光纤纤心做为光缆联系的中心,每一条光缆所对应的光缆编号不一样。
智能化变电站中智能化终端应用摘要:如同产业革命,变电站技术的发展变迁,也是一个不断从功能低级走向功能高级,从庞大体积变为精细集约,从繁杂凌乱化为简单有序的过程!变电站调试技术也应随着变电站的技术革命相应提高,以符合现代化变电站的安装调试需要。
关键词:智能变电站智能开关终端开关控制1引言当前,建设数字化变电站已经成为全世界对变电站发展趋势的一个不容置疑的公式。
据不完全统计,至2009年6月,我国已投运的数字化变电站达到28座,目前在建的数字化变电站已接近40座,且在规划的数字化变电站还在不断增加。
数字化变电站从本质定义的角度来说,正如有关文献所指,其主要特征是“一次设备智能化,二次设备网络化,符合IEC 61850标准”,即数字化变电站内的信息全部做到数字化,信息传递实现网络化,通信模型达到标准化,使各种设备和功能共享统一的信息平台。
如今,数字化变电站在业内已深入人心,并为逐渐发展其完全应用而努力。
2智能变电站的组成特点智能变电站由电子式互感器,智能化开关设备,网络化的二次设备,IEC61850的应用四部分组成,根据IEC61850标准的描述,变电站的一、二次设备可以分为站控层(变电站层)、间隔层、过程层三层。
过程层主要是指变电站内的变压器和断路器、隔离开关及其辅助触点,电流、电压互感器等一次设备。
变电站综合自动化系统主要指间隔层和站控层。
间隔层一般按断路器间隔划分,具有测量、控制元件或继电保护元件。
测量、控制元件负责该间间隔的测量、件事、断路器的操作控制和联闭锁以及时间顺序记录等,保护元件负责该间隔线路、变压器等设备的保护、故障记录等。
3智能化开关终端3.1智能化开关设备组成及特点智能化开关,配有电子设备、数字通讯接口、传感器和执行器,不但具有分合闸基本功能,而且在监测和诊断方面,具有附加功能的开关设备。
开关设备(包括断路器和刀闸)的智能化是过程层数字化的重要组成部分.开关控制数字化,即在断路器和刀闸机构中安置智能终端与间隔级设备间通过数字信号传递信息。
智能变电站虚端子应
用分析
智能变电站虚端子应用分析
编写:冯亮
1、应用背景
传统变电站微机保护测控装置设置开入开出及交流输入端子排,通过从端子到端子的电缆连接方式来实现保护装置与一二次设备间的配合。
但随着
数字化保护测控装置的出现,改变了传统二次设计方式。
对于装置本身而
言,大量的继电器出口,节点开入,交流输入及开关的操作回路被过程层设
备所涵盖,取而代之的是光纤接口的出现。
数字化保护测控装置越来越像是
一个黑盒子,保护所需的外特性能被ICD文件所描述,为了更便于用户了解
并使用装置,我们提出虚端子这一概念。
2、虚端子设计方法
针对智能化变电站带来的新变化,解决由于数字化保护测控装置信息无接点,无端子,无接线带来的GOOSE配置难以体现的问题,提供一种虚端
子设计方案,它包括装置虚端子,虚端子逻辑联系图表及虚端子信息流图,
并有效结合网络及直采直跳光纤走向示意图,直观的反应GOOSE,SV信息
流,供不同的专业人员查阅。
a)装置虚端子
装置虚端子是源于装置的ICD文件,内容包括虚开入,虚开出及MU输入三部分。
而每部分又由虚端子描述,虚端子引用,虚端子编号,GOOSE软压板及源头(目的)装置组成。
➢ 如下图所示为220kV母线保护虚开入部分:
(结合国网标准化,明确装置外特性及走向,让数字化装置再是站内的黑盒子)➢ 如下图所示为220kV母线保护虚开出部分:
➢如下图所示为220kV母线保护MU接入部分
在虚端子图中将信息源头及终点设备予以描绘,方便用户信息查找,同时在设计图纸时考虑将网络方案配置及光纤走向示意设计其中,使图纸内容更加丰富。
➢ 如下图所示为220kV母线保护网络方案配置图
(网络及配置方案图,将装置融于站内系统配置及网络架构,提供多种应用解决方案供参考)➢ 如下图所示为220kV母线保护光纤走向示意图
(鲜明的光纤走向示意结合工程实际,形象光纤走向示意,让光纤有迹可循)
➢ 如下图所示为220kV母线保护虚端子逻辑示意图
(虚端子逻辑回路示意图,将逻辑回路引入,面向继保,自动化等多类型用户,让回路变得更清晰)
b)虚端子逻辑联系图
虚端子逻辑联系以装置虚端子为基础,根据继电保护原理,将全站二次设备间以虚端子连线方式联系起来,直观反映不同间隔层设备间,间隔层与过程层设备间GOOSE,SV联系全貌。
虚端子逻辑联系图以间隔为单元进行设计,逻辑联线以某一保护装置的开出虚端子OUTx为起点,以另一个保护装置的开入虚端子INx为终点。
一条虚端子连线LLx表示装置间具体的逻辑联系,其编号可根据装置虚端子号以一定顺序加以编排。
虚端子逻辑联系表是根据装置虚端子表为基础,将装置间逻辑联系以表格的形式加以整理再现,包括起点装置的,终点装置,连接方式,虚端子引用及描述。
对所有的逻辑联系进行系统化整理。
如下图所示:
c)虚端子信息流图
在具体的工程设计过程中,根据工程的具体配置情况,技术方案及继电保护原理,完成全站各电压等级的各类间隔的虚端子信息流图,并结合虚端
子联系图标,共同组成了智能变电站内的虚端子设计。
如下图为220kV线路间隔,母差间隔与过程层设备间虚端子信息流图
位置、压力低等
信号开入
3、结语:
随着以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求的智能变电站大面积推广,传统变电站内模拟信号电缆连接方式已转变为数
字信号光纤连接方式。
通过虚端子这一新的设计方法,可以解决由于数字化
装置信息无接点,无端子,无接线带来的设计问题,达到智能站设计配置的
可视化,并经过我们的不懈努力最终实现未来标准化设计要求。