基于iec61850标准的变电站监控系统的.研究与建模

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1、广东工业大学硕卜学位论文变电站自动化系统可以接入很多有用的信息，这些信息大致可以分为：a、电力系统运行信息b、变电站自动化系统自身的健康状态信息C、继电保护运行与故障信息d、一次设备健康状态信息目前运行的变电站自动化系统一般只接入和处理前两类信息供调度和变电站值班人员使用和管理，其他的信息则独立组成各自的应用系统由相应的技术管理部门负责运行和管理。网络通信技术的发展己经使变电站自动化系统接入和共享其他一些有用信息成为可能。为减少设备重复投资，提高电力系统运行和管理效率，需要对变电站各种信息的对象进行统一建模，把目前仍然分别属于不同的技术管理部门、各自相对独立地发展的其他一些

2、技术集成到变电站自动化系统中，使得变电站的这些有用信息在相应的运行和管理部门之间得到充分共享。新技术应用的适应性不够表现在Ⅲ：互操作性和信息共享能力也会影响新技术的应用。电子式电流、电压互感器是无铁芯、绝缘结构简单可靠、体积小、质量小、线性度好、无饱和现象、输出信号可直接与微机化计量及保护设备接口的电力互感器乜3。采用电子式互感器可以减少CT暂态误差和PT二次负载引起的测量误差，提高测量精度同时减少设备投资和占用面积，但需要对电子式互感器与现有的变电站自动化系统的继电保护保护及测量设备之间通信与接口的适应性进行研究，解决继电保护及测量设备未来的技术发展和目前所采用的技术之间

3、的兼容性，保障设备更新时的互操作性。二次电缆对系统可靠性的影响主要表现在：虽然现有的变电站自动化系统实现了设备的智能化，但这些智能设备之间以及智能设备与一次系统设备和变电站自动化系统之间仍然采用电缆进行连接，电缆感应电磁干扰和一次设备传输过电压可能引起的二次设备运行异常，在二次电缆比较长的情况下由于电容耦合的干扰可能造成继电保护误动作口]。为了很好地解决上述提到等等的传统变电站自动化系统存在的种种缺陷，国际电工委员会汇集电力界三大巨头，提出了“OneWorld，OneTechnology，OneStandard"的IEC61850通信协议，该协议的制定，为变电站自动化系统的

4、发展指明了方向，设定了统一的标准，具有重大的现实意义。第一章绪论1．2基于IE061850标准的变电站监控系统国内外研究现状一、国外各企业的研究现状尽管IEC61850到2002年才陆续出版，但SIEMENS、ABB等公司己推出了基于IEC61850的变电站自动化系统产品。他们各自按照IEC61850—9—1标准开发出了电压／电流互感器，并且使用这个报文接口开发出距离保护，其电压／电流输入信号就采用了上述电压／电流互感器。另外SIEMENS公司还在这个接口上开发出了计量仪表。同时，上述产品都于2001年12月通过了KEMA的规约认证，符合IEC61850—9—1的规定。国外

5、厂商已经成功开发出了符合IEC61850要求的智能电子设备，不但有保护装置，也有符合该标准的过程层设备，如智能断路器，带数字接口的光CT、PT等。从标准制订初期，就有数家大公司开始进行设备互操作试验，到目前为止已进行了数次试验‘驯。其中比较具有代表性的是西门子和ABB等公司在2000年联合搭建的试验环境，检测两家生产的断路器与继电器保护功能的互操作性。IEC61850标准中定义的互操作性包含几个方面的含义：(1)装置应可使用共同的协议连接到共同的总线上(语义)；(2)装置应理解别的装置提供的信息(语句)；(3)装置应共同完成公共的或相互的关联的功能。该测试模型描述的是由两个

6、不同厂商生产的智能电子设备组成的设备组。某测试装置TE(TestEquipment)以及其保护继电器SR(西门子生产)和重合闸继电器AR(ABB生产)均通过下载或上传XML文档进行参数配置及功能分配。同时，又均通过以太网过程总线与一次设备诸如断路器等发生通讯连接。该试验的机理和基本过程如下：当故障产生时：(1)西门子生产的保护继电器检测出故障，并通过网络发布GOOSE消息指示ABB生产的断路器跳闸动作；(2)断路器收到指令并动作同时回复GOOSE消息，更新装置状态；(3)ABB的重合闸获得以上动作信息进而也发布新的GOOSE消息，指示断路器重合闸：(4)断路器通过网络收到指

7、令再次动作，并发布GOOSE消息重置状态信息。各装置保存最新状态信息，并配置更新XML文件。广东丁业大学硕士学位论文该试验证明由不同厂家生产的不同功能的IED，可以通过一系列逻辑节点实现功能操作，并借助XML格式的面向对象自我描述文件，准确地反映设备信息，从而实现不同智能电子设备之间的互操作。从1998年到2000年，ABB、ALSTOM和SIEMENS合作在德国进行了OCIS(OpenCommunicationinSubstations)计划，完成了间隔层设备和主控站之间的互操作试验。试验中由ABB完成主控站通过