第39卷第5期2011年5月Vol．39No．5 May2011220kV西泾智能变电站二次系统的设计娄悦，秦华，孙纯军（江苏省电力设计院，南京211102）摘要：简要介绍了常规变电站二次系统设计表达需求。

针对智能变电站网络化信息共享的特点，根据220 kV西泾智能变电站实施方案，提出“SV/GOOSE信息流图+SV/GOOSE信息逻辑配置表+装置光缆联系图”的智能化变电站二次施工图设计方法。

SV/GOOSE信息流图表达逻辑原理，SV/GOOSE信息逻辑配置表将原理映射为虚回路的具体输入输出信号关联，装置光缆联系图描述物理介质连接方法。

指导了西泾变电站工程的数据模型配置、施工及调试情况。

在此基础上提出加快开发智能站二次系统设计工具的需求。

关键词：智能变电站；二次系统；设计表达；信息流图；逻辑配置；SV/GOOSE作者简介：娄悦（1983-），女，工程师，硕士，主要从事变电站电气设计工作。

中图分类号：TM63文献标志码：A文章编号：1001-9529（2011）05-0732-05基金项目：国家电网公司智能变电站试点依托工程项目Secondary System Design Technology for220kV Xijing Intelligent SubstationLOU Yue，QIN Hua，SUN CHun-jun（Jiangsu Electric Power Design Institute，Nanjing211102，China）Abstract：General introduction is made about the design expression requirements for conventional substation secondary system．And based on the implementation scheme of220kV Xijing intelligent substation，this paper proposes a de-sign method for network information sharing，"SV/GOOSE information-flow charts+SV/GOOSE information logic configuration tables+Optical cable connection charts"method：SV/GOOSE information-flow charts describe logical principle of virtual circuit；SV/GOOSE information logic configuration tables map the principle to concrete link be-tween input and output signals；Optical cable connection charts show physical connection of equipments．This method provides an effective solution to data model configuration，construction and commissioning for the Xijing project．With the implementation experience，this paper also points out that it is necessary to speed up the development of design tools for the secondary system of intelligent substation．Key words：intelligent substation；secondary system；design expression；information-flow charts；logic configuration；SV/GOOSEFoundation items：The Experimental Intelligent Substation Project of State Grid Corporation of China智能变电站以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求［1］，网络化信息共享是智能变电站的重要特征［2］。

基于IEC 61850标准的智能变电站通过数据模型配置及数据流连接实现功能，网络通信实现多路信息复用，少量光纤代替大量电缆［3，4］。

但与此同时，依赖于电缆接线的大量硬件回路的取消，也导致传统基于设备和回路的二次系统设计方式不再适用［5］。

本文基于220kV西泾变电站设计方案，在现有技术可支持的前提下，提出了“SV/GOOSE 信息流图+SV/GOOSE信息逻辑配置表+装置光法，使设计人员在智能化变电站施工图设计过程中能准确反映二次设备之间的逻辑关系和物理连接，同时根据实施经验分析目前设计方式的弊端并提出改进建议，为智能变电站设计技术的发展提供思路。

220kV西泾变电站是国家电网公司首批智能变电站试点之一，自动化系统在逻辑功能上由站控层、间隔层和过程层3层设备组成，采用分层、分布式网络系统实现连接，整个体系为“3层设备2层网络”结构。

220kV过程层采样值采用点对点方式，GOOSE采用组网方式，220kV线路娄悦，等220kV西泾智能变电站二次系统的设计0733过程层采用采样值、GOOSE、IEEE1588三网合一方式。

220kV、110kV系统均采用测控保护一体化装置，各间隔的过程层和间隔层设备下放布置于GIS现场智能控制柜。

1常规变电站二次设计表达需求传统的变电站功能由设备和回路共同确定。

设备具备特定的功能，且定义了外部的输入输出接口，在变电站建设时通过电缆回路实现了变电站需要的各种功能，而此后变电站生命周期内重要工作就围绕着这些设备和回路而展开［3］。

常规变电站中施工图一般通过电流、电压回路图，控制信号回路图等表达二次设备原理、功能及电气一、二次设备连接关系；通过端子排图、安装接线图及电缆清册等反映设备电缆接线情况，直接指导施工接线和运行检修维护。

信息的网络化传输使智能变电站的回路在视觉上变得抽象，变电站功能实现基于数据模型配置和数据流连接，数据模型包括反应一次接线的SSD文件和包含SSD、ICD及数据流配置的SCD 文件［5］，数据流连接包括通用面向对象的变电站事件GOOSE（Generic Object Oriented SubStation Event）和采样SV（Sampled Values）的虚端子连接。

其中以包含全站虚回路［3，6］信息的变电站配置描述（SCD）文件为核心，SCD文件的生成来源于站内二次设备之间的逻辑关系和物理连接，而这种逻辑关系和物理连接又是传统继电保护、自动化等技术在智能变电站的应用。

因此在智能化变电站施工图设计过程中，如何表达二次设备之间的逻辑关系和物理连接尤为重要。

逻辑关系体现继电保护和自动化方案，通过在IED制造厂商提供的装置原理图和虚端子图基础上设计数据流连接体现，设计表达应能够指导厂商的ICD、SCD数据模型配置，满足调试信息需求，便于运维、扩建等对全站方案的理解。

物理连接主要反映为二次装置的光缆联系，少量光缆代替大量电缆是智能变电站的主要特点之一，也是施工当中与常规站的主要区别之一，设计表达应能准确指导施工接线，同时方便调试、运维中的接线核查。

2220kV西泾变二次系统设计表达方法程，本文提出通过“SV/GOOSE信息流图+SV/ GOOSE信息逻辑配置表+装置光缆联系图”表述智能站二次设备间逻辑关系和物理联接的施工图设计方法，图纸按间隔划分，设计流程见图1。

图1智能站二次施工图设计流程首先根据间隔设计方案，通过分析设备类型，保护原理及自动化方案，绘制SV信息流图及GOOSE信息流图，表达设备间逻辑关系。

类似常规变电站的保护原理图、电流电压回路图及控制信号回路图，SV信息流图反映了设备间电流电压数据流的连接，GOOSE信息流图反映了设备控制原理和信号传输要求等内容，即设计方案的逻辑原理。

在SV/GOOSE信息流图基础上，再根据IED制造厂商提供的具体设备虚端子图及原理接线图，分别绘制SV/GOOSE信息逻辑配置表和装置光缆联系图。

前者结合设备输入输出的确定数据模型，以表格形式具体体现上述逻辑关系，为厂商完成全站数据模型配置及工程调试提供依据。

后者根据具体的设备物理端口配置，反映设备间光缆接线，直接指导施工接线。

以下以220kV西泾变电站110kV线路间隔施工图设计为例，说明本方法的具体实施。

（1）SV/GOOSE信息流图SV/GOOSE信息流图包括两部分：信息传输回路图和信息流向表。

前者表示SV和GOOSE 信息的实际传输路径，包括中间环节交换机，为使信息流向清晰，以信息集编号代表装置A至装置B的所有信息。

后者包括每个信息集编号对应的发送方、接收方及信息内容。

两者结合，既包括了保护原理和控制、信号、闭锁等自动化信息，也表示出了信息在网络中传输的具体路径。

以110kV线路SV信息流图为例，如图2所示，本间隔线路OCT电气单元电流、EVT合并单元电压、母线EVT合并单元电压均经线路OCT 合并单元数据汇总后接入线路过程层交换机。

保07342011，39（5）计量电流、电压等数据取自该交换机，故障录波器及母线保护所需保护电流数据、网络记录分析仪所需全部电流电压取自和过程层交换机级联的110kV 过程层中心交换机。

以信息集SV-A01为例，它包括线路保护电流、测量电流、切换后的母线电压和线路EVT 抽取电压，就原理而言，它表示保护测控装置所需的所有采样值信息由线路OCT 合并单元提供；就数据传输路径而言，采样值信息经由线路过程层交换机实现从合并单元到保护测控装置的传输。

（2）SV /GOOSE 信息逻辑配置表SV /GOOSE 信息流图表示出保护及自动化方案，而要生成变电站数据模型文件，还需结合厂商提供的虚端子图，提供装置具体的开入开出虚端子连接关系，SV /GOOSE 信息逻辑配置表的作用就是把方案映射为具体输入输出信号的关联。

SV /GOOSE 信息逻辑配置表参考常规二次回路按照模拟量开入、开关量开入、开关量开出的分类，将智能设备之间的虚端子通过表格的形式连接起来。

表格共设置信息集编号、信息内容、起点设备名称、起点设备虚端子号、起点设备数据属性、终点设备名称、终点设备虚端子号、终点设备数据属性八列。