MMS/GOOSE/IEEE1588 A网 MMS/GOOSE/IEEE1588 B网
GPS、北斗 时间同步
主机兼 操作员站
网络通信记 录分析系统
远动 通信装置A
远动 通信装置B
打印 服务器
站控层
电能量终端服务器
站控层网络
保护 测控
故障 录波
其他智能 设备
电能表
间隔层
采样值/GOOSE/IEEE1588网
• 过程层设备：包括变压器、断路器、隔离开关、电流/电 压互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能 电子装置。
• 过程层功能：为间隔层设备服务功能，状态量和模拟量输 入输出功能，如数据采集（采样）、执行间隔层设备发出 控制命令。
过程层网络与站控层网络作用
• 智能变电站过程层网络相当于常规变电站的二次电缆，各 IED之间的信息通过报文交换，信息回路主要包括SV采样 （实时运行电气量采集）、GOOSE开入和开出（操作控制命 令执行）。
• 数据的共享通过网络交换完成。
智能变电站与常规变电站比较
数字化变电站
常规变电站
所有信息统一建模，共享统一的信息平台
信息难以共享
简化信息传输通道便于变电站新增功能和 扩展功能
采用光纤传输提高信号传输的可靠性
采用电子式互感器提升系统精度，不会产 生附加误差
采用光纤连接避免电缆带来的电磁兼容、 传输过电压和两点接地等问题
当于传统保护的开入开出回路（开关量）） • GOOSE传输的数据类型？
常见传输布尔量，整型，浮点型，位串
感性认识GOOSE（线路跳闸）
1 仿真故障
2 跳闸 3 新位置 4 重合 5 新位置
SV或模拟 量输入
测试仪输入
线路保护A 智能终端A
GOOSE
线路保护B 智能终端B
电缆
电缆
开关
SV介绍 • 什么是SV?
智能变电站基础知识 及二次操作问题探讨
智能变电站基础知识 智能变电站软压板投退探讨 案列分析 智能变电站PT二次并列
智能变电站的定义
1.采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备。 2.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 3.自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能。 4.可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协 同互动等高级功能的变电站。
ห้องสมุดไป่ตู้-5-103
间隔层
MMS
PCS 保护
PCS 测控
其他 IED
CT/PT
传统开关
传统互感器 传统开关
传统变电站结构图
电缆
光缆
过程层
GOOSE
MU ECVT
智能单元
电子式互感器 智能化开关
智能变电站结构图
智能站与常规综自站的直观比较
• 一次设备智能化、合并单元、智能单元 • 一、二次设备之间电缆连接改变为光纤网络连接 • 发展方向：传统一、二次设备逐步融合，高度集成，现场就地
• 不同型号的保护装置在软压板配置及命名上有极大 的不同，但可以将软压板按照功能及容易理解的名 称分为：保护功能投退压板、goose发送软压板、 goose接收软压板、SV接收软压板、控制压板。
智能变电站软压板分类及作用
• 1、保护功能投退压板：实现保护功能的投入和退出。 • 2、Goose发送压板：代替出口压板实现保护装置动作的跳合闸信号
系统扩展性差
电缆传输可靠性差 常规互感器精度误差较大
系统可靠性受二次电缆影响
一、二次设备智能化解决了设备间的互操 作问题
进一步提高自动化和管理水平，所用功能 均可遥控实现
减少变电站生命周期成本
设备之间不具备互操作性
许多自动化技术和可靠性自能停留 在实验室
变电站生命周期成本高
智能变电站网络结构（三层两网）
• 间隔层
• 包括测量、控制组件及继电保护组件。
• 间隔层设备：一般指继电保护装置、系统测控装置、监测 功能组件、IED（智能电子设备）等二次设备。
• 间隔层功能：实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔 一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、传感器和控 制器通信。
• 过程层
• 又称为设备层，主要指变压器站内的变压器、断路器，隔离开关及其辅助触点，电流、 电压互感器等一次设备。
化。 IEC61850规约带来的变电站二次系统物理结构的变化 • 基本取消了硬接线,所有的开入、模拟量的采集均在就地完成， 转换为数字量后通过标准规约从网络传输。
• 所有的开出控制也通过网络通信完成。 • 继电保护的联闭锁以及控制的联闭锁也由网络通信（GOOSE 报
文）完成，取消了传统的二次继电器逻辑连接。
通信能力的智能传感器、智能电子设备（IED）、 智能控制设备的通信行为，使出自不同制造商的设
备之间具有互操作性 。 （Interoperation）
智能终端 (smart terminal )
一种智能组件。与一次设备采用电缆连接，与保护、 测控等二次设备采用光纤连接，实现对一次设备（如：断 路器、刀闸、主变压器等）的测量、控制等功能。（断路器操作箱、
2、将采集的数据按照标准规定处理并进行时间同步，处理后的数 据必须满足IEC61850的标准格式；
3、将处理后的电流、电压数据输出为数字量发送给保护、测控等 二次设备。（ABC三相电流、电压的合并同步，并按照特定协议向间隔层设备，发 送采样值）。
• 电子式互感器合并单元
• 常规采样合并单元（常见）
早期微机保护交流插件及模数转换
智能变电站检修压板设置
智能变电站压板投退要求
•功能压板、goose发送软压板的投退 对于变电站单一间隔检修的工作，检修间隔保护装置的功能压板和goose发送 压板，可按照常规变电站的投退原则，退出时先退出goose发送压板，后退出功 能压板，投入时先投入功能压板，后投入goose发送压板。 •goose接收软压板、SV接收软压板的投退 由于goose接收和SV接收软压板所采集的开关量和模拟量是为保护装置提供的， 所以它们的投退状态也与保护装置息息相关，任何电气设备都不允许在无保护状 态下运行，保护动作与否取决于保护装置采集到的开关量和模拟量是否满足动作 逻辑，退出时若先退出goose接收和SV接收软压板，后退出goose发送和功能压板， 则保护装置会误动，所以退出的顺序应为goose发送压板→功能压板→goose接收 和SV接收软压板。同理，投入的顺序应为goose接收和SV接收软压板→功能压板 →goose发送压板
智能 变电站
电子式互感器应用 断路器智能接口技术应用 高速工业通信网络技术发展 IEC61850标准的颁布和实施
数字化
网络化 标准化
一次设备智能化及高级应用要求
智能站与常规站区别
工作站1 工作站2 远动站 GPS
站控层
工作站1 工作站2 远动站 GPS
RCS 保护
RCS 测控
其他 IED
IEC60870 IEC61850
超五类屏蔽双绞线 光缆 控制电缆
合并 单元
电子式互感器 或常规互感器
智能 组件
高压设备 （主变、断路器、刀闸）
过程层网络
过程层
• 从结构上讲，智能变电站可分为站控层设备、间隔 层设备、过程层设备、站控层网络和过程层网络， 即“三层两网”。间隔层设备跨两个网络 。
• 从功能实现上讲，智能变电站可分为过程层（含设 备和网络）和站控层。过程层面向一次设备，站控 层面向运行和继保人员。
• 5、测控功能压板：实现某测控功能的投入和退出。用于控制测控功 能，相当于测控装置的定值，如检无压、检同期等。
• 6、控制压板：标记保护定值、软压板的远方控制模式，正常不进行 操作。如远方修改定值，远方切换定值区等。
（5.测控功能压板和 6.控制压板可以归类到保护功能投退压板类别中）
智能变电站与常规变电站二次检修安全措施
常规变电站压板投退一般要求
• 保护压板投、退的准确与否对实现预期保护功能至关 重要。要确保保护装置本身安全可靠，操作前应检查 保护装置无异常灯光指示信号，液晶面板显示正常。
• 开关合位时投入保护压板要检测出口压板确无电压， 但严禁使用万用表测量压板两端确无电压，应采用出 口压板两端无异极性电压法。
• 什么是GOOSE? 面向通用对象的变电站事件 是IEC ( GOOSE---Generic Object Oriented Substation Event) 61850标准中用于满足变电站自动化系统快速报文需求的一种机 制
• GOOSE可以传输什么？ 主要用于实现在多IED 之间的信息传递，可以传输开入（智能终 端的常规开入等），开出（跳闸，遥控，启动失灵，联锁，自检 信息等），实时性要求不高的模拟量（环境温湿度，直流量）（相
在线监测装置、主变本体保护、就地过流保护等）
功能：1、负责采集断路器（位置、储能、SF6)、隔离刀闸、地刀的 开入信号、通过光纤通道上传至保护和测控装置。
2、负责接收保护和测控装置发出的分、合闸指令， 完成对断路器、隔离刀闸、地刀的操作。
智能终端
• 实现开关、刀闸开入开出命令和信号的数字化。
合并单元（merging unit)
• 退出保护时，应先退出口压板，后退功能压板；保护 投入时与此相反。
• 若一套保护装置的主保护和后备保护共用出口压板， 若只需要退出某些保护，只退其功能压板，切忌退出 口压板。
智能变电站软压板设置
• 智能变电站中，采用三层两网模式，间隔信息的采 集由过程层装置完成，采用发布和订阅机制共享网 络化信息。因此，除检修压板采用（保留）硬压板 外，保护装置广泛采用软压板，满足远方操作的要 求。
• 按照保护压板接入保护装置二次回路位置的不同，可分为功能压板和出口 压板两大类。
• 功能压板的投退决定保护装置某一功能能否实现，如将“XX线路纵联差动 保护投入”压板加用，即压板两侧导通，将正电源送入保护装置，实现其 保护功能。