IEC 61850规约及程序化控制在综自技改变电站的实施及应用探讨
IEC 61850规约及程序化控制在综自技改变电站的实施及应
用探讨
郝媚美
【期刊名称】《机械工业标准化与质量》
【年(卷),期】2022()11
【摘要】目前,IEC 61850《变电站通信网络和系统》系列标准及程序化控制已经在国内新建的变电站得到广泛应用,但是对于老旧变电站进行综合自动化改造,因技改站涉及停电调试、前后工作衔接、保护及综合自动化系统规约转换等一系列问题,还存在一些技术上可进行优化和商讨之处。
本文结合国网福州供电公司110kV新港变电站综合自动化改造,阐述了二次部分采用IEC 61850规约,同时实现程序化控制的现场调试经验及实现途径。
【总页数】4页(P12-15)
【作者】郝媚美
【作者单位】国网福建省电力有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM7
【相关文献】
1.IEC61850通讯规约在500kV芝堰变电站的应用
2.基于IEC 61850规约的变电站模拟软件开发与应用
3.非综自变电站改成基于IEC61850规约变电站改造方案
4.
基于IEC-61850规约智能变电站在佛山供电局的应用5.基于IEC 61850规约的斜沟煤矿110kV数字化变电站工程应用实践
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
IEC61850规约在电力系统中的应用分析
IEC61850规约在电力系统中的应用分析摘要：IEC61850规约是当前电力系统中解决变电站通信与系统技术问题的热门技术，能够对工作流程加以简化，并调整工作重心，因此本文就IEC61850规约在电力系统中的应用加以阐述与分析，明确其重要作用，并分析其应用方法。
IEC61850规约在电力系统中的应用，可以体现在二次回路设计、运行管理等方面。
关键词：IEC61850规约；电力系统；二次回路前言随着电力系统的建设规模与覆盖范围也不断扩大，人们对于电力系统运行的安全性与稳定性要求不断提升，因而如何提高电力系统的科学性与合理性，通过简化其设计与管理流程来提高其工作效率，通过提高其技术应用水平来减少成本的投入，从而使电力公司在电力系统的运行与维护方面的水平进一步提升就成为值得考虑的问题。
1.IEC61850规约对电力系统的重要性1.1简化电力系统设计与管理流程IEC61850规约的应用，能够使用光缆和通讯网线取代原本空节点及开入量的方式，并且吸收了大量国际先进技术，来实现设备与设备间的遥控、备用进线自动投入装置。
因而应用了IEC61850规约的电力系统，能够在极大程度上简化了二次回路的设计工作。
此外，运用了IEC61850规约的电力系统，能够保证所读取的文件与实际运行的情况相一致，也就节约了审核图纸的情况，由此简化了二次回路的管理工作流程。
1.2调整工作重心，提高技术水平事实上，平稳运行与便于维护，是二次回路的重要发展方向。
我国的220kV及以上电压所采用的继电保护系统，其二次回路相当复杂，出于维护电力系统平稳运行的需要，运维人员只好将工作中心放在维护二次回路上，而运用了IEC61850规约的电力系统在运行维护过程中，由于其简化了二次回路的设计与管理流程，并且能够实现数据的全面共享，就能够推动新技术的应用，并促使运维人员将工作中心由维护二次回路方面转移到满足电力系统运行需求方面。
2.IEC61850规约在电力系统中的应用2.1加速技术革新电力系统中，要想真正实现IEC61850规约的重要作用，需要不断推进技术的革新，以新技术带动电力系统的发展，并提高IEC61850规约的应用水平。
IEC61850标准与智能化变电站
IEC61850标准与智能化变电站【摘要】从IEC61850的发展历程、建模、通信服务出发，论述IEC61850在智能站中工程配置、通信网络、配置语言、测试等方面的应用。
【关键词】IEC61850；智能化变电站一、IEC61850目标及制订过程（1）目标：互操作性。
实现一个世界，一种技术，一个标准。
（2）IEC TC57 WG10、11、12 制订（1995～2005）。
（3）2005年至今修订，2010年开始出第2版。
（4）IEC61850代表了变电站自动化技术的最新趋势，是实现智能化变电站的关键技术。
二、IEC61850与传统技术比较IEC61850与传统技术的比较从互操作性、数据模型、通信服务、工程配置等方面做简要的说明。
1.互操作性IEC61850指两个或多个来自同一或不同厂家的设备能够交换信息，并利用交换的信息正确执行特定的功能；传统技术无法实现互操作性。
2.数据模型（1）传统技术：面向信号点优点：简单，容易实现。
缺点：不能满足用户各种需求，往往需要扩充；扩充后不能相互识别，无法互操作。
（2）IEC61850：面向对象优点：能够满足各种IED的个性化需求；能够互操作；缺点：实现复杂，对硬件要求高。
3.通信服务（1）传统技术：不严格分层，应用层与底层联系比较紧密。
服务种类不能满足智能化变电站需要，不支持在线服务；（2）IEC61850：定义了独立于所采用网络和应用层协议的通信服务。
解决了标准的稳定性与未来网络技术发展之间的矛盾。
IEC61850定义了60多种服务，可以满足智能变电站通信需求。
支持在线获取数据模型，也支持保护设备之间横向通信（GOOSE报文）；（3）IEC61850对装置间通信的要求：1）1台设备同时向多台设备发报文；2）快速性（<4ms）；（4）IEC61850将上层定义与底层网络技术分开定义，可以随网络技术而发展。
三、IEC61850标准介绍1、IEC61850的文件构成IEC61850文件分为系统概貌、数据模型、抽象通信服务、映射到实际的通信网络、配置语言、测试等几部分。
IEC61850的应用(精)
C D E
变电站综合自动化
IEC 61850的应用
3、特点：
F
●信息分层（站控层、间隔层、过程层） ●面向对象建模和信息自我描述，适应 开放互操作性要求
G
H
●采用抽象通信服务接口，适应通信 网络技术迅猛发展 ●传输采样测量值
●快速传输变化值（GOOSE）
重庆电力高等专科学校
I J
变电站综合自动化
IEC 61850的服务和协议栈
模型 对象 服务
模拟量采样值 (SAV)
通用变电站对象事件 GOOSE
Client /Server 通讯
特定通讯服务映射
实时性要求
MMS
TCP IP 以太链路层 带优先级的以太物理层
重庆电力高等专科学校
•
6
IEC 61850的应用
变电站综合自动化
IEC 61850的应用 1、IEC 61850的规定
A
•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， 使不同智能电气设备间的信息共享和互操 作成为可能
B
不仅规范保护测控装置的模型和通信接 口，而且还定义了电子式CT、PT、智能 化开关等一次设备的模型和通信接口
重庆电力高等专科学校
变电站综合自动化
主要问题
网络通信
信息共享和 互操作
重庆电力高等专科学校
变电站综合自动化
IEC 61850的应用
3、特点：
A B
●光学传感材料的选择 ●传感头的组装技术
●微弱信号检测 ●温度对精度的影响 ●振动对精度的影响
重庆电力高等专科学校
IEC61850标准在数字化变电站自动化系统中的应用与研究
IEC61850标准在数字化变电站自动化系统中的应用与研究摘要:变电站是电网的重要节点,在整个电力系统的运行中是至关重要的。
变电站自动化系统的发展关系到我国电力的发展,IEC61850标准在数字化变电站中的应用为电力系统通信的提供了统一的标准协议,使电厂、变电站与调度中心之间的连接通信更加方便快速。
关键词:IEC61850 数字化变电站变电站自动化系统变电站是电网的重要节点,担负着对电能传输和分配进行控制和管理的任务,变电站的安全、可靠运行对电力系统的稳定性及供电可靠性至关重要。
过去的几十年中,变电站的一次系统和二次系统都发生了巨大的变化。
一次设备除容量增大之外,还呈现出电力电子化、智能化的趋势;二次设备则经历了从电磁式到模拟电路式,再到的微机智能式的发展。
这些变化是变电站发展的重要选择,是我国电力系统发展的里程碑式的改变。
1 变电站自动化系统简介变电站自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计。
利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的门动测量、监控和微机保护以及与调度控制中心通信等综合性的自动化功能。
通信系统是变电站自动化系统的基础,为实现变电站自动化系统站内通信网络的开放性和兼容性,最好的办法和途径就是采用标准的通信协议来实现各装置间的无缝通信。
在电力系统通信的早期没有统一的通信协议,电厂、变电站与调度中心之间只是根据简单的约定来实现通信过程,并且通信的内容和要求也没有统一的规定。
后来,电力系统通信发展到远动阶段,出现了电力调度通信“四遥”(遥测、遥控、遥调、遥信),分别完成模拟量采集、模拟量调节、数字量采集以及数字量控制的功能。
随着世界电力市场的不断发展以及通信技术与计算机技术的突飞猛进,电力系统通信仅仅完成“四遥”已经远远不能满足市场的需求了。
IEC61850应运而生,是至今为止最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。
IEC61850在数字化变电站的应用
6180-3 总体要求
从质量要求、环境条件、供电条件三个方面对 SAS系统的性能进行了规范
61850-4 系统和项目管理
该标准主要规范了SAS的参数化、文档化等工程管理要求 SAS及其IED始于研发阶段直至停产和退出运行的生命周 期内的质量管理 SAS的质量保证，重点是试验设备、试验内容，如系统测 试、型式试验、例行试验、一致性测试、FAT、SAT等
61850-5：功能通信要求和装置模型
阐述了功能、逻辑节点和通信信息片三个概念以及三者 的相互关系
对不同等级的变电站内的不同种类的通信报文的通信时 间提出了要求，以及如何验证整个系统的通信性能要求
重要术语
• 功能
– 已有装置功能各不相同 – 标准应让各种装置能实现 – 对功能的描述不是为了标准化功能，是为了确定通
变电站所有装置的交流采样通过与MU合并单元通信获得， 各种测量与保护装置的交流采样部分全部取消，变电站二次 电缆大为减少，总体设计趋于简单。但该方案在安全性、可 靠性方面将遭遇风险。因为保护装置运算的数据依附于其它 装置和通信网络，一旦故障数据无法送达保护装置或者延时 较长，其后果将十分严重。
方案二可以存在一些变化，但对总体架构没有太大影响。 一是不采用电子式互感器，而是采用传统的PT/CT，但其不接 入装置，而是接入MU合并单元。二是采用一次智能设备，该 设备直接提供光纤接口进行分合操作。三是各种IED设备通信 处理能力非常强大，过程层的交换机可以直接挂接在间隔层 与站控层的光纤环网，可以做到彻底的原始数据共享。
什么是IEC 61850?
IEC 61850系列标准吸收了多种国际最先进的新技术， 并且大量引用了目前正在使用的多个领域内的其它国 际标准作为61850系列标准的一部分。所以它是一个十 分庞大的标准体系，而不仅仅是一个通信协议标准
基于IEC 61850的智能变电站程序化操作研究
关键词 ： Ｃ １５ ；智能变电站 ； Ｉ ６ ８０ Ｅ 程序化操作；传统操作
中图分 类号： Ｍ ３ Ｔ ７４ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ：６ ３ ７ ９ （０ ２ ０ — ０ ７ ０ １７ — ５ ８ ２ １ ）７ ０ ５ － ３
Ｓｔ ｄｙ ｏ ｅ ｅ ｉ ｌＯｐｅ ａ ｉ ｎ ｉ ｕ ｎ Ｓ ｑｕ ｎｔａ ｒ ｔｏ ｎ Ｓｍ ａ ｔＳ ｒ ｕｂｓａ ｉ ｎ ｔ ｔｏ Ｂａ ｅ ｎ Ｉ ｓ ｄ ｏ ＥＣ １ ５ ６８ ０
ｅｅ ｔｉａ ｗｉ ｈｉ ｐｅ ａｉ ｎ ｎ ｒ ｎ ｆ ｃｅ ｃ ｓｉ ｐ ｏ ｅ ｌ ｃｒｃ ｌｓ ｔ ｎｇ ｏ ｒ ｔｏ ，ａ ｄ ｗｏ ｋｉｇ ｅ ｉ ｎ ｙ ｉ ｍ ｒ ｖ ｄ． ｃ ｉ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ：Ｉ ｄｓ ＥＣ６１ ５０；ｎｔｌｉｅ ｕｂ ｔｔｏ ｓ ｑ ｎ ｉｌｏ ｒ ｔｏ ｔａ ｉｉｎａ ｐｅａ ｉｎ ８ ｉ ｅｌｇ ｎｔｓ ｓａ ｉｎ；ｅ ｕｅ ｔａ ｐｅ ａｉ ｎ；ｒ ｄ ｔ ｏ ｌｏ ｒｔｏ
ＬＵ Ｃ ａ －ｕ ，Ｉ －ｈ ， ｕ ， ＨＡ ｕ － ｕ ｎ ， Ａ ｈ ，Ｉ ｈ ｏ Ｉ ｈ ｏ ｊｎ ＬＵ Ｈｅ ｚｉＨＵ Ｊｎ Ｚ Ｏ Ｊｎ ｇ ａ ｇ ＱＵ Ｎ Ｚ ｉＬ Ｕ Ｚ ａ
（ｉｎｊ ｏ ｅ ｕ ｐｙＢ ｒａ ， ｈ ｎｑｎ ０ ２ ０ Ｃ ｉａ Ｊ ｇｉ Ｐ ｗ ｒ ｐ ｌ ｕｅｕ Ｃ ｏ ｇ ｉｇ４ ２ ６ ， ｈｎ ） ａ ｎ Ｓ
Ｉ Ｃ ６ ８ ０标 准 的 目的 既不 是对 变 电站运 行 功 Ｅ １５
用 ， 蕊 ． 在着诸 … 问题 ， ｌ — 家ｌ 标准 但 是 目前存 多 如各厂 间设计ｌ ≮。 ｌ ＿ ０ 不 同 、 讯 协议 不兼 容 、 讯方 式 多 种 多样 等 ， 导 通 通 这
论析IEC61850标准的智能变电站中的应用
论析IEC61850标准的智能变电站中的应用作者：纪传祺来源：《城市建设理论研究》2013年第10期摘要：智能变电站作为智能电网的一个重要组成部分，将会是变电站未来发展的方向并贯穿智能电网建设的整个过程。
本文介绍了智能变电站的概念，探讨了智能变电站的的现状及发展方向，从而针对IEC61850 国际标准在数字化变电站中的应用进行了分析。
关键词：智能变电站；IEC61850；现状；发展方向中图分类号： TM411 文献标识码： A 文章编号：目前，“智能电网”一词已成为一个流行的专业术语，代表了当今世界电力系统发展变革的最新动向，被认为是2l世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。
智能电网作为未来电网的发展方向，渗透到输电、变电、配电、用电各个环节。
在上述这些环节中，智能变电站无疑是最核心的一环。
作为智能电网的重要基础，智能变电站为智能电网提供标准的、可靠的节点(包括一次、二次和系统) 支撑。
一、智能变电站的概念目前，随着智能电网的发展，业界对智能变电站的含义也逐步达成共识，智能变电站指基于IEC61850 标准建立全站统一的数据通信平台，依靠先进的智能一次设备，通过网络化的通信平台实现数字化信息的共享，自动完成信息采集、在线测量、精准保护等基本功能，并根据自动控制、智能辅助控制、智能告警、在线分析决策等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。
智能变电站可以看成是数字化变电站的继承和发展，智能变电站技术体系是以数字化变电站为技术基础，在数字化变电站的技术构架体系上融入在线监测、智能告警及辅助决策、顺序控制等高级应用技术而组成的一体化信息平台，最后形成智能变电站。
二、智能变电站的的现状及发展方向2.1发展简史最初的变电站控制系统出现在三十年前，是由数字化通讯继电保护装置发展而来，时至今日变电站技术与计算机技术的发展结合日趋紧密。
1994年由德国国家委员会提出制定通用的变电站自动化标准建议，是变电站技术形态发展的又一个里程碑，在IECTC57工作组2002年北京会议上，指出了今后的工作方向：追求现代技术水平的通信体系，实现完全的互操作性，体系向下兼容，基于现代技术水平的标准信息和通信技术平台，在IT系统和软件应用通过数据交换接口标准化实现开放式系统。
基于IEC61850标准的智能变电站继电保护技术应用研究
基于IEC61850标准的智能变电站继电保护技术应用研究【摘要】随着我国经济的不断的发展，用电量不断的增加，智能电网已经成为当前电力发展的一个新的方向，其能够促进电网的良好发展，其中智能变电站是电网中重要的组成部分。
IEC61850标准有效的实现了数字化一次设备和二次智能装置能够按照统一的标准平台进行数据的建模和通讯，能够有效实现智能变电站全数字化的继电保护系统的作用。
以下就主要的对基于IEC61850标准的智能变电站继电保护技术的应用做探讨分析，促进智能化电网健康快速的发展。
【关键词】IEC61850；智能变电站；继电保护技术；应用研究随着电网建设的迅速加快，IEC61850标准的提出，智能电网得到了快速的发展，在电网当中，继电保护是变电站设备安全稳定运行的重要保障。
继电保护装置能够对于电网中存在故障和不能够正常工作的状态迅速的做出反应，将其从电力系统当中切除，保障设备能够正常的运行，将事故的范围控制在最小，提升电力系统运行的安全可靠性。
1 智能变电站的技术概况根据智能变电站的技术特点，可以将变电站分为以下三层结构：过程层、间隔层以及站控层。
其中过程层主要的包括了断路器、变压器、隔离开关以及电流与电压互感器等一次设备，并且还包含了其所属的智能组件以及独立的智能电子装置。
其间隔层的设备通常情况下是指继电保护装置、测控装置以及具有监测功能的元件等二次设备，其能够有效的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。
而站控层主要的包括了自动化站级监视控制系统、通信系统、站域控制以及对时系统等，其能够有效的实现面向全站设备的监视、控制、告警以及相应信息的交互功能，可以有效的完成数据采集、监视控制以及操作闭锁等功能。
2 IEC61850标准概况IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统标准，其主要是关于变电站自动化系统的第一个完整的通信标准体系，其覆盖了变电站所有的通信接口。
IEC61850不但是一个单纯的通信规约，其还是数字化变电站自动化系统的标准，其能够有效的指导变电站自动化的设计、开发以及维护等各个方面。
IEC61850标准在变电站自动化系统中的应用-图文(精)
第 27卷第 1期2010年 2月供用电IEC 61850标准在变电站自动化系统中的应用刘双 , 戴斌(国家电网公司电力科学研究院 /南瑞集团南京中德保护控制系统有限公司 , 南京 210003摘要 :IEC 61850标准是目前关于变电站通信网络与系统的国际标准 ,是变电站无缝通信最佳解决方案的依据。
介绍了上海世博轴变电站自动化系统的结构、功能 , 以及基于 IEC 61850标准上海世博轴变电站自动化系统的特点。
关键词 :变电站自动化 ; IEC 61850; 无缝通信中图分类号 :TM76 文献标识码 :B 文章编号 :1006-6357(2010 01-3Application of IEC 61850Standard in Substation Automation SystemL IU S huang , DA I B in(State Grid Electric Power Research Institute/NARI Corporation , Nanjing Sino 2GermanProtection &Substation Control Systems Ltd. ,Nanjing 210003Abstract :At present IEC 61850standard is an international for and system of substation , and is the basis of the best solution for Thearticle describes the structure and function of automation system substation , as well as the features of IEC 61850based automationK ey w ords :substation communication, 为建立变电站自动化系统站内通信网络的开放性、兼容性 , 一个最好的办法和途径 , 就是采用标准的通信协议以实现各装置间的无缝通信。
变电所自动化系统中IEC61850应用探讨论文
X Xset
φ1
φL
0
Rset
R
φ2
距离保护动作特性
IHMI
CALH
RFLO
PDIS
RREC
PDIR
RPSB
TCTR
TVTR
CSWI XCBR
变电站层 间隔层
过程层
与距离保护相关的逻辑节点及信息交互
• 在IEC 61850中,根据保护功能的作用范
围可把保护功能分为本地保护功能和分布 保护功能2种类型。本地保护功能的特点是 功能的实现不依赖于其他IED,在一个IED中 可独立完成。分布保护功能的特点是功能 由分布在不同IED中的2个或以上逻辑节点 共同完成。
馈线保护模型构建
• 馈线保护装置所要实现的功能主要有： • （1）主要保护及相关功能：三段式相间距离保护、三段式接地电流
保护、三段式零序方向电流保护、三相一次重合闸、电压互感器（TV ）断线检测故障录波等。
• （2）主要控制功能：馈线断路器、电动隔离开关、重合闸投入/退出
等。
• （3）测量功能：装置采集外部电流和电压等物理量，监视外部设备
馈线保护构成
• 变电站大多数功能至少由三个逻辑节点
组成：核心功能、处理接口、供操作人员 访问的人机接口（IHMI）。馈线保护由变 电站层的监控主机（包括人机接口IHMI、 警报和事件处理CALH、远方控制接口ITCI 等）、间隔层的馈线保护IED、过程层的电 子式电流互感器（ECT）、电子式电压互感 器（EVT）配合完成。 下面以距离保护为 例进行陈述。
• 一、绪论 • 二、基于IEC61850
的体系介绍
• 三、保护算法简析 • 四、保护设备建模 • 五、结论
随着我国铁路运输的发展，传统的铁路电力供 配电变电所和保护模式已经很难满足迅速发展的 铁路行业的要求。