110kV数字化变电站继电保护配置专项方案研究应用.docx

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1、IlOkV数字化变电站继电保护配备方案研究摘要从当前发呈现状来看，数字化变电站领域呈现出迅速发展趋势。因而，做好数字化变电站中继电保护如何配备工作显得非常地重要。本论文正是基于此话题而展开了有关研究，分析了数字化变电站给继电保护所导致影响，总结了当前数字化变电站中常规保护配备方案和系统保护配备方案两种继电保护配备方案。详细而言，本文重要从如下几种方面加以展开：一方面，是关于本论文选题意义及其背景，涉及智能电网、信息化、继电保护作用等方面加以展开，同步也论及了本课题国内外研究现状以及本文重要工作。另一方面，系统化地研究数字化变电站及其继电保护特点。该某些又重要从如下2个方面加以展开：数字化变电站

2、定义以及数字化变电站特点。其中，第2某些又从如下几种方面加以阐述：数字化一次设备，涉及电子式互感器、智能终端；过程层、间隔层、站域层以及IEC61850应用等。再次，研究数字化变电站中继电保护变化状况，分析几类不同变化状况。分析数字化变电站中继电保护构成方式，重要有常规方式以及站域集中方式2类。接着，分析数字化变电站继电保护常规模式构成方案。着重地阐述了该方案几种核心性问题，譬如，同步问题、互操作问题、直采直跳、电子式互感器影响等。再另一方面，探析数字化变电站继电保护站域集中式构成方案。对详细实行保护方案加以探究，对比地研究2种方案。最后，实际地分析数字化变电站应用实例状况，同步也考虑到有关问

3、题，重要分析了保护测试问题以及可靠性保证问题。核心词：HOKV数字化变电站；继电保护；常规保护配备；系统保护第1章绪论1.1 课题研究背景和意义智能电网发展重要有4个方面：高档量测体系、高档配电运营、高档输电运营以及高档资产管理等。高档量测体系侧重于顾客权利，在系统内部之间构建起一定关系，其目在于让顾客可以更好地支撑整个电网沿着既定方向发展；高档配电运营核心是在线实时决策指挥，目的是防止灾变发生，从而达到防止大面枳连锁故障发生后果；高档输电运营重要是在突出阻塞管理以及减少不必要停运也许性；而高档资产管理则突出是在整个系统中，有关设施所应当具备质量目的。高档传感器应当具备实时化整顿信息功能，同步

4、，还能对资源管理、模仿与仿真等过程做好必备集成工作，并进而可以有效地提高整个电网运营效率。智能电网在物联网应用中起到了非常重要作用。不同地区部门均对智能电网定义进行了界定。譬如，美国能源部在Grid2030中这样定义：电力传播网络自身具备鲜明自动化特点，同步，可以对使用者以及电网节点特点加以监视与控制，从而对电厂至终端顾客输配电流程中所有节点间信息及其电能做好有关互动流动工作。依照中华人民共和国物联网校企联盟规定：智能电网并非是单一性，而含纳了诸多元素，详细重要有：智能变电站、智能配电网、智能电能表、智能交互终端、智能调度、智能家电、智能用电楼宇、智能都市用电网、智能发电系统以及新型储能系统。

5、而依照欧洲技术论坛观点，智能电网定义重要涉及所有传播网络行为范式，涉及持续性经济以及有关安全电力。又如，依照美国电力科学研究院有关定义，智能电网自身涵盖了多项功能构成，重要涉及自动化输电以及配电体系构造，其功能涉及协调、有效以及可靠模式，从而使得所有电网处在安全性运作状态之中，同步自身也涉及了自愈功能；其可以达到迅捷地与电力市场以及公司业务相吻合目；同步，通信构造又显示出智能化特点，在详细安排过程中，需要考虑到整个信息流流程过程实时性、安全性以及灵活性等方面，从而可以让顾客在使用过程中，保证流程可靠性与经济性。再基于中华人民共和国家电网中华人民共和国电力科学研究院研窕，智能电网构建源于物理电网

6、前提条件，同步引入了当代化先进技术，涉及传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术以及控制技术与物理电网等方面内容。智能电网使用重要目是有效地满足顾客需求，同步还要做好有关电力需求以及资源优化配备工作，从而保证整个电力供应安全性、可靠性以及经济性等规定，进而对环保产生一定效应，同步，在电能质量方面以及电力市场化发展方面，都可以达到有效目，对客户用电需求起到一定保障与增值目。智能变电站则重要凸显出先进性、可靠性、集成性以及环保性等诸多特性，且设施具备鲜明智能化特点，同步，在全站信息解决过程中，显现出数字化、通信平台网络化以及信息共享原则化等特点，从而可以自动性地完毕一系列信息解决工作，涉及采集

7、、测试、监控、维护、计算以及检查等基本功能，从而使得电网具备实时自动化监控功能、智能性协调、实时决策以及协调互动等诸多高档功能。继电保护方面也存在着某些重要问题。导致继电保护事故重要有定值问题、电源问题、TA饱和问题、抗干扰问题、保护性能问题、插件绝缘问题、软件版本问题、高频收发信机问题等。电网公司经营项目内容也不再仅仅地局限于以往单纯性地注重安全电力生产模式过渡到全方位社会化经济运作模式。以往变电站建设重要目是以“一型三化”模式加以体现，同步还涉及无人值班、集中化管控、技术性专业化管理等诸多方面交融，至今已经开始过渡到对变电站资产全寿命周期管理新阶段，相应实践应用理论都与这个新变化保持着相统

8、一趋势。显然，在当前，变电站仍旧成为整个电网中最为核心发展某些，其中不可忽视是其可以提供源源不断经济综合效益。数字化变电站体系更加凸显出智能化特性，且组合方式上更强调了内在协调性与组合性，进而节约了一定场地；同步，光电互感器以及光纤网络通信技术也被积极地引用进来，拣弃了以往综自体系二次电缆方式。屏上端子数愈发地锐减，原先采用硬接线信号联系途径弃之不用，而改用通过光纤网络软接线途径。这样新途径大大地提高了先进性与可靠性，从而使得整个电网公司具备了鲜明经济效益。虽然IEC61850原则数字化变电站自身仍旧存在着一定局限性之处，但其自身优越性能也不容忽视。特别是数字化模式，更是在原先基本上带来了极大

9、改进，顾客所采用解决应用问题办法更加先进，相应经济效益以及管理水平上都比原先有了很大提高。整个电网组织机构工作效率也比原先提高了：无论是在拟定新原则方面，抑或是在详细规章制度实行、操作方面，都大大地提高了效率，从而为电力带来了较大经济效益。同步，新型数字化方式运用，也对电力行业进一步改革，又起到了推动作用。作为整个电力体系中非常核心性一种环节，对继电保护装置应当引起足够注重。如若继电保护装置保护并不当，就会对整个电力系统正常运营产生极大危害，进而影响国民经济效益以及危害人民生活。因而，使得数字化继电保护装置处在常态，这也可以有效地保证数字化变电站处在稳定、健康发展状态之中。从上述分析中，咱们可

10、知，研究UOkV数字化变电站继电保护配备方案意义非同小可。1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状从国外研究时间来看，有关学术界起步也比较早，在近几年发展过程中，也获得了某些不可忽视成绩。譬如，在保护以及监控综合自动化系统新技术开发阶段以及实验阶段，具备代表性有美国西屋电气公司、美国电力科学研究院（EPRI）共同监制SPCS变电站，即具备保护以及监控能力，同步也含纳了综合性质自动化体系I1.当下，日本日立、三菱、东芝等知名3家公司，分别与国际某些知名大型电气公司建立了变电站综合自动化构造体系（也可以称之为保护和监控一体化设备）合伙关系，诸如美国通用电气A公司（GE）和西屋电气公司（Wes

11、tinghouse）、德国西门子公司（SIEMENS）EG公司、法国阿尔斯通公司（A1.-STHOM）、瑞士1.andiS+Gyr公司以及瑞士ABB公司。ABB公司以为，自愈功能是在智能电网重要特性体系之内，自愈功能是其中不可或缺一种重要维度。变电站达到智能化限度之后，智能电网自诊断、自协调以及自恢复等环节才有也许真正地实现。在SIEMENS公司理论体系之中，智能变电站应当强化一次设施状态检测、智能评估与预警等工作方面。AREVA则强调共时性相量测量性能以及变电站状态预计功能，进而才可以达到增强效果。在对跨区域电网振荡以及其她有关方面核心方面进行动态化行为分析，特别突出拓扑错误以及状态估测等方

12、面。它们都获得了一定成绩与成果。国外这一类系统重要体现出如下几种特性：分层分布式是最为明显长处；组合关系上，又重要涉及站控级以及元件/间隔级2个某些；星形光纤连接方式是站控级电压以及元件/间隔级之间重要采用途径。而继电保护设备则普通安装于地下，光纤也是连接主控室以及各级别电压配电设备之间唯一性设施，而强电控制电缆则并不能直接性地作为主控室连接方式，其作用在于尽量地节约不必要设施装备，进而这样节约了原本也许占据空间，譬如影响主控室内计算机体系以及有关电子元器件干扰负面作用，从而强化了运作水准及其安全性能。国外变电站自动化技术发展已经呈现出先进潮流，而其中分布式变电站自动化体系也日趋占据了该领域技

13、术发展重要发展方向。1.2.2 国内研究现状当代网络通信技术及其自动控制技术已经呈现出高速发展趋势，电子式互感器、光电互感器、智能化开关设施等具备智能特性设施已经开始在诸多设施领域中得到了推广与运用，其中变电站综合自动化技术也已经步入到了数字化新阶段。IEC61850是国内数字化变电站建立重要原则，在此基本上构建起相应全站统一数据模型，并提供了相应通信数据平台，从而为达到站内一次性设施智能化限度以及二次设施网络化阶段而提供了必备办法,其目的是以全站为核心，并配备了相应具备自动化性能变电站设施。在原先基本上，引入了数字化变电站技术及其设施，从而提高了自动化变电站运作水平，进而提高了整个电网工作效

14、率，同步，电网安全性能也都得到了强化。当下，近些年数字化变电站发展速度之快十分惊人。早在1995年，德国便已经开始着手设计IEC61850有关体系构造。国内也积极地吸取国外成功经验，密切地留意IEC61850发展状况。全国电力系统管理及其信息互换原则化技术委员会也将这某些变化纳入到了有关组织机构体系之中。早在起，IEC61850便已经成为了有关组织机构一种重要工作项目。从CD（委员会草案）始终到CDV,并从FDIS到正规出版物，标委会及其工作组专家都对IEC原则引起了足够注重，并耗费了几年时间与精力来研究有关课题，终于在迎来了丰收一年.在原先IEC61850基本上，又浮现了关于新行业原则D1.

15、/T860,得出了更为科学原则体系。数字化变电站试点已经逐渐地在国内各网省公司得到了广泛应用，且关于D1./T860原则应用限度及其技术水准并不一致。譬如，D1./T860只可以应用于一某些变电站，也就是间隔层设施和站控层之间可以达到一定效果，并可以有效地发挥MMS系统服务目，采样和跳闸之间保持着恒定不变效果，常规模仿接线途径也是其中重要方式；过程层也是一某些变电站惯用方式，常规模仿接线式也是采样所用法，智能操作箱也可以得到有效运用，GOOSE服务是跳闸所经常采用途径；与这些某些数字化过程层相相应是，尚有一某些过程层浮现了完全数字化现象，譬如电子式互感器也可以得到采样数字化方式，且详细借助于合

16、并单元来达到发布采样数据效果，同步，也额外地增长了智能操作箱设备，而跳闸也采用了GOoSE服务装置；其实现方式重要涉及单一性厂家，也涉及其她十多家有关设施。就上述状况来看，数字化变电站试点发展状况己经令人感到不错，同步开始逐渐地朝向总结经验及其发展方略新阶段。继电保护设施更加突出了防止功能性，通过以防电力事故发生以及进一步减小事故发生范畴来有效地保证整个系统运营安全性，从而可以从最大限度来保证顾客用电安全性。其地位以及作用都非常之高。固然，由于变电站自身具备相异特性，在详细展开保护办法过程中，也应当依照实际状况来加以贯彻。因而，变电站所施行继电保护设施也各不相似。常规保护配备以及系统保护配备是

17、当前IIOKV数字化变电站继电保护配备方案最为惯用2种。(1)常规保护配备该类型事实上和采用常规互感器所具备保护配备具备相一致功能，两者不同点在于如下几种装置不同：后者保护设施交流量输入器材更替为数据采集光纤通信接口，同步，IO接口板件也用GoOSE光纤通信接口来代替，用通信接口装置来更替CPU插件模仿量，操作插件也更换为智能操作箱，同步留一某些开入，并将其以压板投退来替代，推弃或将开出压板投退以智能操作箱为准则。该方案排弃了原先逻辑原理安装，同步，也会故意识地将保护类型及其逻辑图保存下来，并不将类似于电子式互感器一类具备较好性能特性保存下来，也并不考虑到具备复杂功能性电子式互感器也许导致意外

18、问题，也不考虑其也许浮现新问题，其成果可以带来数字化变电站继电保护新效果。IlOkV线路与合并器存在着相应关系。该线路保护、录波以及测控计量等装置均可以在该体系上可以得到体现。每个合并器可以在每台主变各侧得到相应应用，主变各侧电流、分段电流以及母线电压等功用均可以在各个合并器上得到体现，同步，主变差动保护、高低侧后备保护、录波装置、电度表、测控装置及备自投等设施均可以在这些设施上加以体现。合并器可以直接为主变高低测电度表提供数字接口，且还可觉得主变差动保护、录波等其她有关设施经由合并器之后为数字接口设计必须通道。IlOkV出线以及电容器均采用是互不有关独立性合并器。智能电压对母线电压做好必备切

19、换工作，并将其切换为一种个独立性单元，分别做好分段性、并列性切换工作。所有保护测控设施均要被纳入GOOSE网体系之中，开入信息抑或是出口跳闸是重要途径。所有保护测控设施都要被纳入站控层网络体系之中，完毕信息之后就将这些内容向上传并接受好有关监控工作。站控层网络以及GOOSE网结点不少，一起交织成网格状网络体系。(2)系统保护配备双重化配备是该保护配备重要原则。每一套系统都具有了继电保护功能及其有关办法，并具备及时完毕监控效用。这2套系统保护装置经常形成内在统一体，即并不是单一性地运用于装置体系之中，而是轮流使用，且可以单独性地使用，并最后退出检修环节。每一套完整体系均具有诸多不可或缺重要构成某

20、些，譬如IlokV线路保护监测、所有主变电量保护和测控、分段保护监控和自投、所有IlOkV出线以及电容器保护管控、所有母线保护和测控等办法。主变差动办法重要采用是各不相似准则，一套将二次谐波涌流引进整个运作过程，另一套则重要采用是波形辨认涌流体系。其她保护办法在原理上两者是相统一。此外，系统保护配备数量上并不尽人意，站控层网络构造并不复杂，且对有关保护装置提出了比原先更高规定，并且规定配备有关设立装备。在此方案体系之中，11OkV线路、主变均需要配备独立合并器，且经由2路光纤设施与系统保护装置相联系起来。IlOkV出线通过合并器与电容器互感器数字接口相连接，再通过互换机装置之后，与系统保护装置

21、联系起来。5条IOkV出线与电容器合并器仅仅需要一台互换机即可。而中档规模变电站系统保护装置往往需要配备10个光纤接口。至于开入开出装置，系统保护测控装置发挥了重要作用，即经由互换机走GOOSE网后与智能操作箱或智能开关相联系起来。100M网速可以起到共时联系信号，GOoSE网结点明显不多，整个网络系统并不复杂。1.3 本文重要工作及其研究内容本论文试图借助于分析数字化变电站及其对继电保护所导致影响进行分析，进而研究当下数字化变电站中常浮现常规保护配备方案以及系统保护配备方案2类继电保护配备研究体系，并对其进行有关内容成分分析与设立。本文研究内容重要有如下几种方面：第一，本研究拟通过度析数字化

22、变电站给继电保护带来影响。第二，分析当前数字化变电站中常规保护配备方案和系统保护配备方案两种继电保护配备方案；详细研究两种方窠设计、构成。第三，在对比分析了两种方案优缺陷基本上，提出常规保护配备方案是数字化继电保护一种容易实现过渡方案，系统保护配备方窠缺少运营经验，但具备接线简朴、分析全面长处，是数字化变电站继电保护发展方向，基于分析国内电网特点基本上，简介了数字化变电站常规保护配备方案总体设计原则，按照“三层构造、二级网络”实现变电站信息化、自动化和互动化，按分层分布式来实现数字化变电站内智能电气设备间信息共享和互操作性，着重简介间隔层、过程层保护配备方案是如何按照实际状况来实现第四，基于实

23、例方案设计与实行就某些高档应用专项开展了数字化变电站深层次技术创新和研究，如顺序控制、故障信息综合分析决策、数字化继电保护测试仪等。第二章数字化变电站及其继电保护2.1 数字化变电站概念“变电站自动化系统”发展对于数字化变电站进一步发展都起到了增进作用。在数字化变电站体系之中，变电站一、二次设施是数字化重要某些，前提条件为高速网络通信平台，在对数字化信息展开原则化过程中，信息共享以及互相操作过程中，要做好测量监视、控制保护研究信息保护等自动化功能等诸多工作,从而构建起相应变电站组织机构。老式变电站自动化系统无法满足日趋智能化电网需求，自然会逐渐地被历史所裁减，而数字化变电站则将会取代变电站地位

24、。数字化变电站概念并没有完全地成型。至今并没有对“数字化变电站”有较为权威、统一涵义。固然，在经历近年摸索、实践及研究之后，有关领域开始对“数字化变电站”含义日趋成熟。学术界较为一致观点以为，数字化变电站技术是在IEC61850原则体系之上构建起来与数据模型以及数据通信平台有关新型技术，其目在于实现站内一次设施以及二次智能电子设备数字化通信限度，进而可以实现智能设施之间互操作性特性。重要可以从如下几种方面深化：数字化一次电气设施；以IEC61850为前提全站统一化数据模型及通信服务平台以及网络化二次设施。光电、微电子、信息、网络通信等诸多技术是其提出重要方面。变电站二次系统信息应用模式是其最具

25、备标志性方面，如若其浮现了较大限度变化，那么可以断定变电站实现了二次系统信息应用模式。“数字化变电站”事实上也可以局限于变电站二次系统“数字化”现象。咱们可以从如下几种方面加以归纳：（1）对电网运营状况电气量信息表征，从而达到数字化输出目；（2） IED可以针对变电站信息做好统一化建模工作；（3） IED内部间信息交流重要通过网络通信途径来达到；（4）控制操作过程展开重要是通过网络通信来达到，报文方式是其中重要方式。数字化变电站技术浮现，也正表征着变电站自动化系统已经步入到了全新化历史发展阶段之中。促使二次系统信息应用模式发生缘由在于如下几种方面：非常规互感器、IEC61850原则、网络通信技

26、术以及智能断路器技术等内容。2.1.1IEC61850概述Z1.1.lIEC61850原则制定IEC61850原则提出及其制定源自于国际电工委员会。IEC61850并非具备绝对纯粹性，它更多地涉及了电站自动化系统构造以及数据通信双重原则，最后保证其性能方面、质量以及价格等多方面通信原则，从而有效地保证厂家设施之间展开无缝化通信及其操作流程，达到“同一世界，同一技术，同一原则在详细建设IEC61850原则数字化变电站过程中，需要再一种相对整体范畴内展开研究，从而保证设施自身稳固性，可以对电网正常运营起到一定增进作用，并进而增进整个社会经济效益增长。固然，IEC61850原则真正颁行也通过了较为长

27、时间酝酿过程。直到，该原则中绝大多数内容已经逐渐地对外发布。固然，其所有地颁行方仍旧需要一定期间。在电网通信方面，IEC61850原则自身具备一定权威性、唯一性，同步，其自身尚有也许变成电力系统中最为重要通信原则，其涵盖范畴也不但仅只是局限于调度中心，同步还涉及变电站、变电站内以及配电自动化无缝通信原则等诸多方面，最后尚有也许成为通用网络通信平台方面核心原则体系。积极生产该系列产品国内外各大公司都在积极地在IEC61850这个轴线来开展有关活动，以为即插即用”是IEC61850重要发展趋势，并但愿最后可以在工业控制通信上达到“一种世界、一种技术、一种原则”目的。自动化体系详细划分为3个层次：变

28、电站层、间隔层以及过程层。变电站层设施重要涉及如下几种某些：计算机（具有数据库）、作员工作台、远方通信接口等。间隔层设施又涉及如下几种某些：每个间隔控制、维护抑或是监视单元。较具备代表性过程层设施则有如下几种重要设施：远方I/O、智能传感器及其有关执行器等。2.1.1.2 国内IEC61850原则应用历程国际电工委员会第57技术委员会（电力系统管理及其有关信息互换）便确立并颁行了IEC61850体系原则（变电站通信网络及其系统）。固然，早在本世纪开始（），国内许多专家便开始聚焦于IEC61850系统原则，并撰写了有关文章来加以研究，对于IEC61850原则进一步推广以及有关体系原则化都起到了推

29、动作用6.叫D1./T860变电站通信网络和系统是这方面一种典例。全国电力系统控制及其通信原则化技术委员会采用了与IEC61850系列国际原则有关内容来进行制定。其详细原则内容涉及10个重要某些，一共有14个分册U1.当条例制定好之后，就于开始逐渐地在全国范畴内推。其中最后一种原则D1./T860变电站通信网络和系统第6某些：与变电站关于IED通信配备描述语言也通过了有关单位拟定，并开始在全国范畴内推广实行。国内有关专家也对数字化变电站技术以及IEC61850原则引起了关注，并积极地开展有关讨论来保证其顺利地展开、实行。譬如，国家电力调度通信中心便积极着手地组织有关专家来开展关于变电站科研项目

30、活动，同步也涉及了有关科研组织机构、生产厂家以及检测机构等，进而在IEC61850互操作方面获得了一定成效，有效地将IEC61850进一步地向前推动发展，加快其制度建设、发展步伐。自从起，与国际原则IEC61850性质有关国内D1./T860系列原则逐渐地在全国范畴内推广颁行。2.1.1.3IEC61850原则重要内容早在上个世纪90年代，欧洲以及美国便开始着手分析关于数字化变电站原则有关内容，同步制定了有关条例内容。由于2个原则内容并不会完全地一致，必定会存在着某些冲突，因而，需要顾及到IEEE以及IEC之间协调性，在IEC方面，需要基于UCA2.0数据模型及其服务基本上来加以实行展开，并将

31、对UCA研究成果纳入IEC原则体系，从而建立起相应IEC61850原则体系内容。IEC61850原则可以从如下几种方面加以阐述：(1)功能建模就变电站自动化通信体系自身所具备通信性能(PICOM)着眼，对其有关功能模型涵义(Part5)展开了有关界定。(2)数据建模在基于面向对象基本上，对客户机/服务器构造数据模型(Part7-34)进行了有关涵义界定。(3)通信合同对数据访问机制(通信服务)以及向通信合同栈做了有关定义映射，譬如，采用将抽象通信服务接口映射运用到变电站层与间隔层之间网络之间，映射成果为MMS(IEC61850-8-1)。同步，间隔层与过程层之间也同样存在着相类似关系，即网络映

32、射成串行单向多点抑或是点对点传播网络(IEC61850-9-1)抑或是映射成基于IEE802.3原则过程总线(IEC61850-9-2)(Part7-2,Part89)o(4)变电站自动化体系工程以及吻合度性能检测在分析XM1.(ExtensibleMakeup1.anguage)构造化语言(Part6)前提下，对变电站自动化体系构造拓扑以及IED构造化数据展开有关描绘。同步为了达到检查互操作性目，PartlO又对IEC61850原则吻合度展开了必要检测工作。2.1.1.4 IEC61850原则重要特点IEC61850原则核心特性有如下几点:（1）信息分层变电站通信网络以及系统合同IEC618

33、50原则草案均对变电站内部信息分层展开了必要涵义界定，涉及逻辑方面涵义以及物理方面定义2个重要某些。变电站通信体系可以划分为3个层次构造：变电站层、间隔层以及过程层。此外，对于层与层之间浮现通信接口也做了必要涵义界定。（2）在分析面向对象基本上对数据对象做好必要统一建模工作在详细建模过程中，IEC61850原则针对是面向对象，并做好了必要基于客户机/服务器构造数据模型分析工作。每个IED数量既有单个数量，同步也尚有各种数量。而单个服务器之中又包括了数量不等逻辑设施。逻辑设施含纳了逻辑节点，逻辑节点之中又容纳了逻辑数据对象。数据对象构成又包括了由数据属性所构成公用数据类命名例子。IED还具备充当

34、客户重要地位。因而，客户在详细使用过程中，可以经由抽象通信服务接口（ACSl）以及服务器通信来对有关数据进行搜寻。（3）数据自描述IEC60870-5系列原则在对有关测试数据进行访问时候，重要采用是基于点描绘途径，而IEC60850原则则否则，其采用办法重要是面向对象自描述。在采用“面对点”数据描述途径过程中，需要注意是信息传播过程中，应当一方面使得双方都可以挑选出检测数据库，做好必要对号入座工作，其目在于及时性地对现场设施状态加以反映。在拟定好双方合同之后，如若要添加某些有关信息，则应当对合同有关内容做好及时修改工作。在详细进行过程中，需要留意届时间与资金等因素也许对其产生影响。由于科学技术

35、日新月异，电力市场在不断地完善，相应变电站自动化水平也在进一步地强化，新信息数量也在不断地充实到相应变电站之中。因而，原先数据描述途径已经和新变化功能现象不相吻合，新功能也无法发挥其应有作用。而所谓“面向对象数据自描述”事实上是基于数据源前提下来对数据做好有关自我描绘，进而通过对方接受工作而获得必要阐明结论，而无需工程物理量相应以及原则变化等有关内容。数据本体具备鲜明诠释性特点，这也正好阐明了在详细传播过程中，无需考虑到预先定义约束性条件，进而对数据在管理及其修护方面达到目。有关数据自描述方式重要有如下几种：a、IEC61850对象名称原则对采用设施名、逻辑节点名、实例编号以及数据类名对象名做

36、好了必要命名原则方式涵义界定工作。b、IEC61850通信服务面向对象仍旧是重要研究途径，对对象之间所采用了必要通信服务工作，譬如，对对象值通信服务展开有关数据获得及其设立工作，获得必要对象名列表通信服务及其有关数据对象值列表服务等工作。(4)抽象通信服务接口(ACSl)在IEC61850原则体系中，对变电站内信息传播所应当有通信服务做好涵义界定工作，并积极地构建起相应抽象通信服务接口(AbStraCtCommunicationServiceInterface，ACSI)oIEC61850-72对所必须通信服务构造体系做好了必要模型建构，诸如服务器、逻辑设施、逻辑节点、数据及其数据集等各种类型

37、模型构造。经由ACSl途径之后，其途径可由通信服务映射到(SPeCifiCCommunicationServiceM叩，SCSM)映射到匹配详细合同栈。诸如制造报文规范(ManUfaCtUringMessageSpecification,MMS)便是其中较为明显典例之一。在采用ACSI以及SCSM等办法基本上，正C61850原则有效地达到了一定稳固性目，并有效地对将来网络技术发展之间也许存在冲突做好了必须解决工作，也就是说，只需对SCSM做好必要改动工作，而并不需要对ACSI做必要修改工作，即可以达到一定网络技术效果。2.1.1.5 数字化变电站过程总线通信核心技术数字化变电站涉及了几项不同内

38、容及其设施，诸如电子式互感器、智能化一次设施以及网络化二次设施，同步，也是这些设施可以通过IEC61850通信合同上展开详细分层构建过程，进而完毕智能化电子设施之间间在信息上分享以及互操作目。变电站自动化体系重要涉及监视、控制以及继电保护等三项，IEC61850又在此基本上提出了关于信息分层涵义。从逻辑上以及还物理定义角度分析，数字化变电站通信体系可以详细划分为分3个层次，也就是变电站层、间隔层以及过程层I。变电站各个层次之间关联均在串行通信前提下所构建，而过程层和间隔层之间串行通信普通又被誉为过程总线通信。过程层以及过程总线通信定义提出，可以说是IEC61850突破了原先惯常通信合同体系（如

39、UCA2.0）,获得了新生。过程总线上数据通信分类较多，且在不同运营机制下凸显出不同运送模式，同步也有不同传播速度及其优先限度及其顺序。在整个传播过程中，采样值以及保护跳闸命令又是最为核心性2个类型。研究这2个方面信息内容具备一定意义13O2.1.4.1过程总线通信实现前提过程总线新定义提出事实上是和高压设施所应有技术之间存在着互为一体关系。（1）电子式电流/电压互感器电磁式互感器存在着饱和、铁磁谐振过电压、绝缘构造复杂等局限性之处，因而与日益发展电力体系构造之间难以成为统一模式构造。为理解决好这个问题，有关专家学者展开了有关研究工作，并获得了某些成效。在分析电子式互感器处在高压某些有无电源基

40、本上，将其大体划分为无源型以及有源型2类。其中，无源型电子式互感器重要有基于法拉第效应磁光变换原理以及普拉克效应电光变换原理，重要针对是双折射以及光学材料温度稳定性问题；而有源型电子式互感器则重要含纳了无铁心空心线圈电流互感器、电阻分压以及阻容分压电压互感器等类型。做好电子式互感器保护、检测等工作，同步有关设施也可以从多处生产方来获取，因而，需要做好有关设施数字化接口通信原则工作。它在整个电子式互感器应用中占据着不可忽视重要作用。(2)智能化断路器运用微机、电力电子技术以及新型传感器成立新断路器二次系统是高压断路器技术发展潮流，从而开发出新类型智能断路器。智能化断路器重要特性涉及如下几种方面：

41、譬如微机监控、电力电子构成了有关执行构造，详细可按照电压波形来对跳、合闸进行掌控，科学合理地掌握跳、合闸等过程详细时间；新型传感器和微机相结合，在运作数据过程中，保证一定独立性,从而对有关检测设施做好必要故障预报工作；在基于传感器技术基本上,对高压设施运营状态做好必要记录、分类以及评估工作，从而为有关设施做好必要维护、维修工作，提供必须决策内容1。同步，应当有效地监测好有关信息数量，尽量达到最大化目，并尽量使得鉴定途径多元化，综合性地采用监控方式以及专家人工智能方式来对故障方位做好精确方位界定工作。此外，网络连接技术也是不可或缺一种重要方面，将有关信息进行整体性地分享，其详细实现途径为开关与开

42、关之间、开关和间隔层、变电站层设施等机构之间构建相应网状构造。这也是提高检测功能有效方式。(3)组合式开关设备对比以往封闭式组合电器GIS来看，紧凑型组合式开关设施长处便凸显出来了，即在占地面积大小方面以及开支上均有一定优势。国外某些大公司开始逐渐地采用了这些新型产品。譬如，ABB公司所生产插接式开关系统(PASS,PlugAndSwitchSystem)便是其中一种代表性系列产品，其自身最为明显长处便在于在将智能传感器以及微解决器设施运用到该体系构造之中。它把间隔所有设施，诸如断路器、隔离开关、接地开关、电流/电压互感器等器材所有均有效地装载在内布满SF6气体金属罩壳。大体而言，在将所有一次

43、信息量和二次设施有关联过程中，信息接口(PISA,ProcessInterfaceforSensorsandActuators)起到了桥梁作用。以往PASS虽然有不少长处，但由于所详细运用合同为PISA中IEC61375(MVB),而该合同在变电站体系中并没有得到较为广泛地运用，因而，无论厂家在保护、监管过程中，也存在着某些设施接口上疑难问题。2.1.2 过程总线通信核心技术在过程总线通信中，采样值以及保护跳闸命令是其中最为核心性2类报文范式，决定过程总线通信实现成功之处在于有效地将这2类报文传播自身所涉及特别问题。2.1.2.1 采样值报文传播(1)报文内容及有关原则为了达到规范化地输出效果

44、，对于电子式互感器数字化输出过程，IEC60044-8创新性地对合并单元定义进行了界定。大多数采用是共时性地收集多路电子式互感器输出信息，并依照一定规则将这些信息传递给相应保护、测控设施。IEC60044-8体系中合并单元所传播采样值报文内容重要有12路电流与电压信息文本，同步也对采样值与否有效展开了有关评价，涉及详细状态信息内容、共时性信息以及设备维修等诸多方面内容。“合并单元”被广泛地运用于IEC61850之中，并又在该原则体系中第9某些，且更多是以逻辑设备(logicdevice)方式呈现出来。固然，IEC61850仍旧有一定不同之处，最大不同点在于IEC60044-8规范采样值报文传播

45、依照IEC60870-5-1FT3格式，且链接服务类型体现为S1.SEND/NOREP1.Y(发送/不回答)，但IEC61850却将以太网运用到系统之中。界定合并单元标语为“同一网络、同一世界”，在这个标语之中，“同一网络”指是以太网。由于考虑到站内设备互操作性，建议遵循IEC61850实现采样值传播，但这并不意味摒弃IEC60044-8,由于后者还规范了传感头、电子式互感器输出及测试等。此外，值得注意是：IEC61850规范了两种采样值传播映射实现方式，分别在原则9-1和9-2中定义【。两者主线区别在于与否支持与采样值控制块有关三个服务，由于9-2在映射完备性和灵活性方面均优于9-1,遵循9

46、-2实现采样值传播是发展趋势。（2）采样同步对于采样值同步实现，IEC60044-8提供了两种办法：插值法和同步时钟法,而IEC61850-9-1只支持时钟同步法。信息来自输配电设备网。合并单元收到外部同步时钟输入信号1（如下简称信号1）后，给各路A/D发送同步转换信号2（如下简称信号2）。普通全站合并单元共享信号1,由于其频率是1HZ,不能满足保护测量采样规定，需进行倍频等解决以产生信号2o信号2频率应考虑实际规定，例如对于距离保护，普通规定一次电流/电压每周波24点采样，即采样率为1200点每秒，故同步转换信号频率是1200HZ,其帧格式及传播速率可自定义。采样值同步包括两方面内容：对于同

47、一合并单元，它应使其相应各路A/D可以同步转换；对于不同合并单元，应使它们所发同步信号2可以同步。后者对于各种差动保护特别重要。由此，可以确认采样值同步重要涉及如下三个功能：（1）迅速、精确、可靠辨认信号1;（2）给各路A/D发送高精度信号2；（3）异常状况解决，是通过光纤传播信号1波形，此同步信号可由GPS接受机输出秒脉冲产生，也可由其他精准主时钟产生。采样值同步同步手段不能单一，以免因唯一同步源（信号1）丢失而导致保护退出运营。因而，应当考虑2种以上同步源，当一种同步源丢失时能自动切换到此外同步源。采样值同步办法有效性在普通状况下依赖于所接受到秒脉冲信号对的可靠，而此信号获取是通过单独硬接

48、线方式实现（如与GPS接受机输出连接），取消这种硬接线方式而借助于以太网通信技术实现采样值高精度同步，具备重要意义网。底发布IEEEl588是用于测量和自动化系统中高精度网络时钟同步合同，可以达到亚微秒级同步精度。基于IEEEl588实现过程总线采样值同步具备良好应用前景1。2.1.2.2 跳闸命令传播针对变电站自动化功能分布式实现，IEC61850定义了面向通用对象变电站事件（GOoSE）模型。原则规定了间隔闭锁和跳闸信号传播均通过GOOSE报文传播实现。2.1.3 GOoSE模型（1） GoOSE报文传播实时性跳闸命令传播迅速性对系统稳定是大有益处，IEC61850-5规定GOOSE报文传

49、播延迟不得超过4ms。为实现GOoSE报文实时传播，必要对合同堆栈传播进行优化，与其他报文（如事件记录、报告等）传播映射实现不同，GOoSE报文映射实现不经TCP/IP合同，而仅仅只用了国际原则化组织开放系统互联（ISO/OSI）中4层，即由应用层传播表达层（ASN.1编码）后，直接映射究竟层（数据链路层和物理层）。在数据链路层中，为了提高报文传播速度，采用了IEC802.1Q,在数据中增长了优先级内容。2.2数字化变电站构成及特点221数字化变电站构成当前实行变电站自动化系统缺少统一系统规范，广泛应用正C60870-5-103规约只是变电站内传播规约，缺少对变电站系统模型、二次功能模型描述，