全数字化变电站电气虚设计浅析

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1、全数字化变电站电气虚设计浅析秦建松1，2，傅三川2（1.浙江大学电气工程学院，杭州310007；2.绍兴大明电力设计院，绍兴312000）摘要：全数字化变电站的应用是变电站自动化发展的趋势，未来数字化程度必将进一步提高。介绍了全数字化变电站的总体结构设计方案，该方案符合IEC61850标准，采用数字化一、二次设备，全站应用GOOSE、SV机制，遵循IEC61850-9-2部分；并研究110kV变电站数字化电气虚设计，分析工程实例，并对全数字化变电站虚设计提出了建议。关键词：数字化；IEC61850；GOOSE；SV

2、；虚设计DiscussiononthevirtualdesignoffullydigitalsubstationQinjian-song1,2，Fusan-chuan2（1．SchoolofElectricalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310007；2．ShaoxingDamingElectricDesignInstitute，Shaoxing，312000，China）Abstract：Theapplicationoffullydigitalsubstation

3、isthedevelopmenttendencyofsubstationautomationanddigitaldegreewillbefurtheradvancedinfuture.Thispaperintroducesthedesignschemeofthegeneralstructureofthefullydigitalsubstation,whichadherestoIEC61850standardandadoptdigitalprimaryequipmentsandsecondaryequipments,

4、andGOOSE、SVisappliedinthesubstationwhichisadherestoIEC61850-9-2;Itstudiesthevirtualdesignof110kVdigitalsubstation,analyzestheinstantiationofapplicationandalsogivessomeadviceforthevirtualdesignoffullydigitalsubstation.Keyworks:digital;IEC61850;GOOSE;SV;virtuald

5、esign基于国际电工委员会IEC61850规范的电力行业标准《变电站通信网络和系统》已经发布、实施，随着电子科学技术和网络通信技术的不断发展，数字化变电站必将得到更广泛的应用。数字化变电站不仅节省电缆、节约投资，又使变电站内部通信网络模块化、规范化，减少安装、调试工作量，节约人力物力。随着全数字化变电站的深入应用，SV、GOOSE的大量使用，变电站通信网络组建及传输方式的选择将会代替传统变电站硬电缆连接设计，成为变电站二次设计的一项重要工作，全数字化变电站电气虚设计变得越来越重要。2010年1月浙江绍兴110kV

6、大侣变投入运行，全面提高了变电站数字化水平。110kV大侣变全面应用一次数字设备，试点应用智能开关设备，使用大量不同原理电子式CT，全站全面应用IEC61850-9-2部分。全站首次工程使用IEEE1588（V2）对时，实现全站合并单元，各IED同步；全站实现GMRP动态组播技术，简化网络划分。本文根据工程实例浅析全数字化变电站电气虚设计。1、全数字化变电站系统结构设计数字化变电站是指变电站的信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化，基本特征为设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化等。数字化变

7、电站建设的理想目标为“同一个世界，同一个标准”，智能设备可在变电站通信网络上“即插即用”。IEC61850标准定义了两种抽象模型：采样值传输(SV-SampledValue）模型和通用的以对象为中心的变电站事件(GOOSE-GenericObjectOrientedSubstationEvent)模型。SV报文相关内容在IEC61850-9中描述，核心内容是一种模拟量采样值的抽象服务映射，9-1部分将采样值以单向多路点对点串行通信链路映射，这与IEC60044-8相一致。9-2部分是将采样值映射到ISO／IEC88

8、02-3，一般又称之为基于过程层总线(ProcessBus)的特殊通信服务映射，这为较高采样频率传输提供了可能方案，使之能传输除了通用数据集之外的其他数据集，实现跨间隔之间SV通信和同步，简化了SV在母差、备自投等间隔的应用，节省投资，方便工程安装、调试。GOOSE报文的核心内容可由用户灵活、自由定义，不仅可以传输状态信息，而且可以传输模拟量信息，甚至可以传