智能变电站的二次架构和基本原理课件.ppt

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1、智能变电站架构及原理Copyright©SieyuanElectricCo.,Ltd.AllRightsReserved.*保护功能可靠性智能变电站的几种架构关键技术及原理关键技术的应用网络结构110kV智能变电站保护系统方案1双重化110kV智能变电站保护系统方案2电表用点对点光纤输入SV110kV智能变电站保护系统方案3SV和GOOSE共网110kV智能变电站保护系统方案4智能终端与合并单元集成为智能组件点对点光纤的GOOSE和SV报文分时传输，保证SV报文延时稳定智能变电站建设关键技术保护功能可靠性保护相关SV和GOOSE报文用点对点光纤传输保护功能不依赖交换机和对时例外1：

2、变压器跳分段/母联可通过GOOSE网例外2：母线保护可用GOOSE网跳闸间隔独立保护双重化时，其对应的合并单元和智能终端也双重化采样同步间隔层设备从不同合并单元获取同步的采样数据两种同步机制时标同步：不要求传输延时稳定，适用于网络插值再采样同步：可靠性高，适用于点对点光纤采样同步时标同步工作机制：合并单元同步采样，输出采样数据打时标，间隔层设备根据采样数据的时标同步不同合并单元的采样值优点：允许报文的发送、传输和接收处理延时在0～3ms范围内抖动，可用网络传输缺点：合并单元依赖同步时钟工作，存在故障集中点对策1：合并单元具备一定的守时能力，跟踪时间+跟踪频率对策2：防误动，合并单元

3、校验对时的正确性对策3：防拒动，（保护+合并单元+对时系统）双重化对策4：采样值同步标志无效时，间隔层设备仍能实现部分不要求采样同步的功能采样同步插值再采样同步工作机制：间隔层设备用报文接收时刻推算采样时刻，插值生成同步采样数据优点：简单、可靠，不依赖对时缺点：要求报文的发送、传输和接收处理的延时抖动不超过10us一次被测值发生到其采样值报文开始传输的延时稳定报文传输延时稳定，不能通过交换机间隔层设备能精确记录采样值接收时间通信规约IEC60044-8的FT3互操作性差，标准已淘汰，实现相对容易9-2互操作性好，需用FPGA直接收发以太网报文，实现比较困难插值再采样同步机制插值再采

4、样对电子式互感器要求与额定值偏差<±5us大流量报文实时处理母差、录波、网络报文记录等设备需处理100Mbps以上流量的GOOSE报文和SMV报文当前最快的嵌入式处理器仅能实时处理数十兆bps流量的数据解决方案：FPGA前置处理技术网络流量控制目的：减少网络上不必要的流量，降低交换机负载率，避免丢包控制手段：交换机将组播报文仅发送到需要的端口实现机制：VLAN优点：对智能设备无特殊要求缺点：交换机需配置，不同VLAN间信息交换效率低IGMPSnooping优点：对智能设备无特殊要求缺点：工作在三层，复杂，资源消耗大GMRP优点：简单，无需配置交换机，智能设备可自动配置；工作在二层，

5、资源消耗小缺点：智能设备需支持GMRP交换机二层组播示意图1、2、3、1011、2、3、1011、2、3、1011、2、3、1011、2、3、1011、2、3、1011、2、3、1011、2、3、1011231、2、31、2、3、1011、1012、1013、101交换机将组播报文广播到每个端口二次系统在线监测智能设备自检网络在线监测输入在线监测输出在线监测二次系统在线监测智能设备自检CPU、内存、继电器驱动、继电器线圈自检双AD一致性监测内部电源电压监测装置内部温度监测二次系统在线监测网络在线监测后台软件用SNMP协议监视各交换机端口状态端口平均流量、峰值流量长包数、短包数、CR

6、C错包数、丢弃包数网络报文记录分析装置在线监测报文GOOSE报文和SV报文序号连续性GOOSE报文重发序列的正确性智能设备监测报文正确性GOOSE报文间隔大于最大发送间隔GOOSE和SV报文序号连续性输入光功率监测二次系统在线监测输入在线监测保护与测量电流一致性监测双重化合并单元采样值一致性监测双重化智能终端开入量一致性监测二次系统在线监测输出在线监测控制回路断线跳合闸接点及压板在线监测站域控制站域控制：备自投、过负荷联切、低周减载、小电流选线集成多种跨间隔自动功能充分利用全站信息扩展功能和提高性能全站备自投可获取全站所有电压、电流和开关位置，可控制所有断路器，适用任意备投方式根据

7、备投后负载变化，预先执行过负荷联切低周减载采用集中式按轮次减载的工作方式，整定和管理方便可实现分布式特有低电流闭锁功能，避免无谓停电可实现按特定负荷量减载应用方案（1）图智能组件应用方案（2）适用于内桥接线的110kV（66kV）变电站网络架构过程层设备和间隔层设备间用点对点光纤传输信息间隔层设备间通过站控层网络交换信息间隔层设备将过程层的SMV和GOOSE转发到站控层网络，实现信息共享优点无过程层交换机，简化网络，降低投资保护功能相关信息传输直采直跳应用方案（2）图