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智能变电站体系结构


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在智能变电站中, 继电保护受自动化体系结构设计的影响较大。 体系结构不仅影响保护装置 的接口要求, 更重要的是会从整体上影响保护设备配置、 实现方式、 维护方式及运行可靠性。 本期简单的介绍一下智能变电站自动化系统的体系结构。 其中提到逻辑接口可以采用几种不同的方法映射到物理接口,一般逻辑接口 1、3、6、9 映 射到站控层中,

逻辑接口 4、5 映射到过程层中。间隔之间的通信接口 8 可以映射到任何一 种或者同时映射到两种。上期图中没有做备注,很多朋友没看明白,这里重新备注一下。

接口 1:间隔层和站控层之间交换保护数据; 接口 3:间隔层内交换数据; 接口 4:过程层和间隔层之间交换瞬时采样数据; 接口 5:过程层和间隔层之间交换控制数据; 接口 6:间隔层和变电站层之间交换控制数据; 接口 8:间隔层之间交换数据; 接口 9:站控层之间交换数据;

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根据上述思想,国内智能站采用较多的是三层两网的结构。 1、三层 智能变电站自动化系统站控层设备包括:监控主机、数据通信网关、数据服务器、综合应用 服务器、操作员站、工程师工作站、PMU 数据集中器和计划管理终端等; 间隔层设备包括:继电保护装置、测控装置、故障录波装置、网络记录分析仪、及稳控装置 等; 过程层设备包括:合并单元、智能终端、智能组件等。 2、两网 变电站网络在逻辑上可分为:站控层网络、间隔层网络、过程层网络。全站通信采用高速工

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业以太网组成。 站控层网络是间隔层设备和站控层设备之间的网络, 实现站控层内部以及站控层和间隔层之 间的数据传输; (上图接口 1/3/6/9) 过程层网络是间隔层设备和过程层设备之间的网络, 实现间隔层设备和过程层设备之间的数 据传输。 (上图接口 4/5) 间隔层设备之间的通讯,在物理上可以映射到站控层网络,也可以映射到过程层网络。 (上 图接口 8) (1)站控层网络 站控层网络设备包括站控层中心交换机和间隔交换机。 站控层中心交换机连接数据通信网关 机、监控主机、综合应用服务器、数据服务器等设备间隔交换机链接间隔内的保护、测控和 其他智能电子设备。间隔交换机与中心交换机通过光纤连成同一物理网络。上期提到过,站 控层和间隔层之间的网络通信协议采用 MMS, 故也称为 MMS 网。 网络可通过划分 VLAN (虚 拟局域网)分割成不同的逻辑网段,也就是不同的通道。 (2)过程层网络 过程层网络包括 GOOSE 网和 SV 网。 GOOSE 网用于间隔层和过程层设备之间的状态与控制数据交换。GOOSE 网一般按电压等级 配置,220kV 以上电压等级采用双网,保护装置与本间隔的智能终端之间采用 GOOSE 点对 点通信方式。 SV 网用于间隔层和过程层设备之间的采样值传输,保护装置与本间隔的合并单元之间也采 用点对点的方式接入 SV 数据。也就是我们常说的“直采直跳” 。关于直采、网采、直跳、网 跳的概念我们在后面再详细介绍。 3、对时系统 智能站自动化系统中另一个重要的组成部分就是对时系统。 对时系统由主时钟、 时钟扩展装 置、对时网络组成。主时钟采用双重化配置,支持北斗导航系统(BD) 、GPS 系统、地面授 时信号,其中优先采用北斗导航系统。时钟同步精度优于 1?s。站控层设备与时钟同步一般 采用简单网络时间协议(SNTP)方式,经站控层网络对时报文接受对是信号。间隔层和过 程层一般采用 IRIG-B 码、秒脉冲对时方式。 下图为根据某 220kV 智能变电站的自动化系统简化的结构示意图, 方便大家了解。 小编水平 有限,欢迎对智能站比较了解的朋友指教讨论。

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