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IEC61850标准介绍(NR).ppt

IEC61850标准介绍(NR)

allentien
2012-07-05 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《IEC61850标准介绍(NR)ppt》,可适用于工程科技领域

IEC标准IEC标准IEC概述IEC功能演示IEC简介IEC在RCS中的应用概述概述IEC是新一代的变电站自动化系统的国际标准国际电工委员会(IEC)TC工作组制定的《变电站通信网络和系统》系列标准是基于网络通信平台的变电站自动化系统唯一的国际标准概述概述年(IEC)TC成立了个工作组来制定IEC的标准。参考IEC,IEC,UCA,ISOIEC等标准。年出版了IEC正式颁布。国内各大厂家在开始关注IEC年进入IEC实质性研发年开始有IEC的变电站突入运行规范还在进一步完善中以TISSUE形式在网站上发布年月IEC草案出台。年月(IEC)TC工作组决定以IEC作为电力系统无缝通讯体系的基础。概述概述IEC不限制装置逻辑功能以装置逻辑功能为基础建立装置模型可根据不同逻辑功能灵活配置装置模型便于不同设备间互访概述概述IEC规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设备的自描述特征和通用配置语言。与其他国际标准相比IEC不仅局限于单纯的通信规约,而是(数字)化变电站自动化系统的标准它指导了变电站自动化的设计、开发、工程、维护等各个领域。概述概述IEC标准通过对变电站自动化系统中的对象统一建模采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口增强了设备之间的互操作性可以在不同厂家的设备之间实现无缝连接。智能化一次设备和数字式变电站要求变电站自动化采用IEC标准。概述概述IEC是至今为止最为完善的变电站自动化标准规范二次智能装置的通信模型、通信接口而且还定义了数字式CT、PT、智能式开关等一次设备的通信模型、通信接口。采用IEC国际标准可以大大提高变电站自动化技术水平、提高变电站自动化安全稳定运行水平节约开发、验收、维护的人力物力实现完全互操作。概述概述应用IEC标准的好处实现通信无缝连接弱化各厂商设备型号加强设备数字化应用提高自动化性能自定义规范化可使用变电站特殊要求集成化规模增大增强无人值守站可靠性减少电缆使用量节约一二次设备成本概述概述应用IEC标准的缺点网络依赖性强站内通信设备抗干扰性对设备运行影响增大概述概述与传统规约比较传统规约信息体系是扁平的不同类型信息并列存在不能体现装置功能的主从关系传统装置需要通信的内容不能任意配置传统规约扩展太随意对于有特殊通信要求的变电站局限较大传统规约是底层传输IEC是上层用数字化变电站:站内结构支持电子式互感器和GOOSE的数字化变电站数字化变电站:站内结构IEC功能演示IEC功能演示面向对象、物理与逻辑的映射面向对象、物理与逻辑的映射逻辑设备、功能、逻辑节点逻辑设备、功能、逻辑节点所有的功能都可分解为逻辑节点组成任何一个逻辑节点都是属于某个逻辑设备逻辑节点的相互关系示例逻辑节点的相互关系示例IEC演示IEC演示物理设备服务器数据数据物理设备抽象通信服务接口客户端应用数据物理设备服务器数据数据应用数据物理设备应用对等网络通信方式的应用断路器跳闸:传送采样值IEC演示IEC演示间隔层GOOSE联锁A公司保护B公司保护智能一次设备保护测试仪以太网跳闸重合新位置新位置GOOSE应用演示IEC标准简介IEC标准简介IEC标准简介IEC标准简介第一部分:介绍和概述第二部分:术语第三部分:总体要求第四部分:系统和项目管理第五部分:功能通信需求和装置模型第六部分:变电站自动化系统配置第七部分:基本通信结构第八部分:映射到MMS和以太网第九部分:模拟采样数据第十部分:一致性测试IEC标准各章节层次关系IEC标准各章节层次关系功能、装置、逻辑节点定义功能、装置、逻辑节点定义功能:变电站自动化系统执行的任务。如:母线保护联锁报警管理等。装置:是一种设备实现部分功能。如:断路器、继电器、变电站计算机等。逻辑节点:功能的基本单元。应用、逻辑节点、逻辑设备关系应用、逻辑节点、逻辑设备关系)站控计算机)同期装置)距离保护过流保护)开关单元控制器)电流互感器)电压互感器)母线电压互感器物理映射到逻辑实际装置CPU差动功能远跳功能CPU开关控制开关位置虚拟装置保护功能测量功能控制功能CPU测量功能差动保护PDIF距离保护PDIS过流保护PTOC计量类测量MMTR相序测量MSQI开关刀闸遥控CSWI开关位置XCBR刀闸位置XSWI树形层次实际装置CPU差动功能远跳功能CPU开关控制开关位置虚拟装置保护LDPDIFOpstValtqHiSetsetMagfPDIFOpHiSetCPU测量功能测量LDMMXUTotWMagtqPhVsetMagfMMXUphsAcValq控制LDXCBRPosstValtqBlkClsstValqCSWIPosctlValqIEC层次模型IEC层次模型标准化的逻辑节点组标准化的逻辑节点组LN应用示例LN应用示例逻辑节点的命名规则逻辑节点的命名规则公共数据类CDC公共数据类CDC定义描述数据对象的标准结构CDC是由预先定义的简单对象组成的复杂对象通过功能限制FC组织起来例如:SPS:单点状态信息onoffDPS:双点状态信息onofftransIEC基本数据类型IEC基本数据类型IEC定义的CDCIEC定义的CDCIEC定义的CDCIEC定义的CDC公用数据类CDC相互关系实例类型功能限制FC功能限制FCCDC中包含多个数据属性它们与某一功能相关如控制、配置、测量等FC是用来表示数据的用途用功能分类来组织数据有很多优点功能限制分类功能限制分类数据命名规则数据命名规则数据集(DatSet)数据集(DatSet)数据集定义数据集创建数据集与报告、GOOSE、日志的关系信息定制数据集示例数据集示例数据集示例数据集示例是有序的DATA或DataAttribute的集合每一个DATA或DataAttribute的引用(reference)称为数据集成员是报告日子GOOSE传输的基础抽象通信服务数据模型抽象通信服务数据模型抽象通信服务抽象通信服务关联服务信息模型服务定值组服务主动上送的报告服务日志服务快速报文服务采样值服务对时文件服务取代服务报告示例报告示例Event:事件数据发生变化总查询一致性检查等两类报告Unbuffered报告Buffered报告取代可以简单理解为人工置数定值报告日志GOOSE(通用面向对象变电站事件)GOOSE(通用面向对象变电站事件)提供了快速和可靠的系统范围内传输输入、输出数据值。基于分布的概念通用变电站事件模型提供了一个高效的方法利用多路组播组播服务向多个物理设备同时传输同一个通用变电站事件信息GOOSE(通用面向对象变电站事件)GOOSE(通用面向对象变电站事件)GOOSE传送的机制不是基于TCPIP协议而是对等传送方式(peertopeer)。使用物理网卡地址(MAC地址)工程中IO的网络接口被设计成一个网络地址(组播地址)GOOSE直接发送到该网络地址通过支持优先级控制的以太网交换机抢先到达目的地址数据传输速度迅速从根本上改变了变电站监控系统的实时性GOOSE示例GOOSE示例控制(遥控)常规安全的直接控制常规安全的操作前选择控制增强安全的直接控制增强安全的操作前选择控制信号灯复归主要采用:常规安全的直接控制开关遥控定值修改采用:常规安全的操作前选择控制控制过程示例控制过程示例采样测量值采样测量值互感器的数字化接口标准提供了IED间共享信息的方法支持两种传送方法:在以太网上多播在串行链路上点对点传送。SMV应用SMV应用SMV示例SMV示例对时使用SNTP对时方式:点对点或广播MMS文件传输方式文件传输FTP文件传输方式目前国内主要采用MMS文件传输方式数字化变电站通信系统数字化变电站通信系统变电站配置语言变电站配置语言基于XML描述变电站自动化系统、开关场及它们的相互关系IED的配置支持私有扩充SCL文件类型SCL文件类型SSD:系统规范定义文件SCD:变电站配置文件ICD:IED能力描述文件CID:配置IED描述文件SCL体系结构SCL体系结构MMS映射MMS映射MMS:报文制造规范一种底层传输的规约IEC将各种模型数据以此为载体在各装置、后台间传输IEC在RCS变电站自动化系统中的应用IEC在RCS变电站自动化系统中的应用数字化变电站系统图数字化变电站系统图数字化变电站:站内结构支持电子式互感器和GOOSE的数字化变电站数字化变电站:站内结构程序化操作程序化操作变电站内智能设备依据变电站操作票的执行顺序由站内智能设备代替操作人员自动完成操作票的执行过程。实际操作时只需要变电站内运行人员或调度运行人员根据操作要求选择一条程序化操作命令操作票的执行和操作过程的校验由变电站内智能电子设备自动完成变电站程序化操作意义变电站程序化操作意义提高自动化水平减员增效。防止误操作的发生,缩短操作时间提高变电站的安全运行水平。程序化操作前提条件程序化操作前提条件对一次设备的要求所有参与程序化操作的一次设备需要实现电动化操作。一次设备具有较高的可靠性。程序化操作的成功与否在绝大多数情况下取决于一次设备操作的可靠性也就是说一次设备能否正常操作到位特别是地刀的分合操作如果一次设备的可靠性较低则程序化操作的成功率难以提高。另一方面程序化操作过程中每一步执行前的条件以及每一步执行后成功与否的判断均需要根据相关一次设备的辅助接点位置进行判断因此一次设备辅助接点位置与一次设备实际位置的严格对应是保证程序化操作正确性的关键因素。程序化操作前提条件程序化操作前提条件对变电站内二次设备的要求参与程序化操作的各二次设备要求稳定、可靠。具备一定的容错措施。保护设备具有可远方投退的保护软压板并可实现保护定值区的远方切换。程序化操作前提条件程序化操作前提条件对站内通讯规约的要求可以方便实现间隔层装置之间的通讯。可以承载操作票以及操作结果信息。IEC是不二的选择。程序化操作前提条件程序化操作前提条件对远动通信的要求目前变电站对调度主站集控中心主要采用、等远动规约这些规约主要传送的是变电站的四遥信息标准的远动规约对保护定值的传输和定值的修改没有定义如果进行程序化操作必然涉及到远动规约的扩充另一方面进行变电站程序化操作的目的是实现变电站的远方操作调度主站在操作过程中需要获得变电站的实时操作报告这一点也涉及到远动规约的扩充和修改。程序化操作时需要考虑的问题程序化操作时需要考虑的问题程序化操作验证问题由于变电站通常是不断进行扩建的扩建后变电站程序化操作必然会涉及到已有的带电间隔如何在保证程序化操作正确性的前提条件下尽可能减少对变电站运行设备的影响。因此寻求一种实施和验证方式能够保证在扩建过程中对已有间隔进行操作验证也是在kV变电站内实施程序化操作必然需要解决的问题程序化操作方案程序化操作方案将程序化操作放在调度主站或后台机实现将程序化操作放在后台机实现就不能实现调度远方程序化操作反之放在调度主站实现程序化控制则当地不能实现程序化操作功能如果当地后台和调度主站同时具备程序化操作功能一方面使系统复杂另一反面两套程序化操作的一致性验证工作量巨大而且一旦操作票修改需要两边修改给运行维护带来麻烦程序化操作方案程序化操作方案站控层设置程序化操作服务器变电站内所有操作票均存放在该服务器中程序化操作服务器根据操作顺序依次向间隔层设备下发控制命令达到操作票的程序化操作目的。但是这种做法存在一种缺陷由于所有的操作票均存储在程序化操作服务器中当变电站扩建后由于间隔增加操作票需要增加内容此时运行间隔无法停电造成操作票验证不完整为安全运行带来隐患。程序化操作方案程序化操作方案间隔层设备与站控层程序化操作服务器共同完成程序化操作的方案我们将本间隔操作的所有操作票均存在间隔层测控装置或四合一装置中所有间隔内的程序化操作均由间隔装置负责实现而程序化操作中涉及到跨间隔部分的操作则由程序化操作服务器负责完成。

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