智能变电站虚端子应用分析
智能变电站虚端子应用分析

智能变电站虚端子应用分析编写:冯亮1、应用背景传统变电站微机保护测控装置设置开入开出及交流输入端子排,通过从端子到端子的电缆连接方式来实现保护装置与一二次设备间的配合。
但随着数字化保护测控装置的出现,改变了传统二次设计方式。
对于装置本身而言,大量的继电器出口,节点开入,交流输入及开关的操作回路被过程层设备所涵盖,取而代之的是光纤接口的出现。
数字化保护测控装置越来越像是一个黑盒子,保护所需的外特性能被ICD文件所描述,为了更便于用户了解并使用装置,我们提出虚端子这一概念。
2、虚端子设计方法针对智能化变电站带来的新变化,解决由于数字化保护测控装置信息无接点,无端子,无接线带来的GOOSE配置难以体现的问题,提供一种虚端子设计方案,它包括装置虚端子,虚端子逻辑联系图表及虚端子信息流图,并有效结合网络及直采直跳光纤走向示意图,直观的反应GOOSE,SV信息流,供不同的专业人员查阅。
a)装置虚端子装置虚端子是源于装置的ICD文件,内容包括虚开入,虚开出及MU输入三部分。
而每部分又由虚端子描述,虚端子引用,虚端子编号,GOOSE软压板及源头(目的)装置组成。
➢ 如下图所示为220kV母线保护虚开入部分:(结合国网标准化,明确装置外特性及走向,让数字化装置再是站内的黑盒子)➢ 如下图所示为220kV母线保护虚开出部分:➢如下图所示为220kV母线保护MU接入部分在虚端子图中将信息源头及终点设备予以描绘,方便用户信息查找,同时在设计图纸时考虑将网络方案配置及光纤走向示意设计其中,使图纸内容更加丰富。
➢ 如下图所示为220kV母线保护网络方案配置图(网络及配置方案图,将装置融于站内系统配置及网络架构,提供多种应用解决方案供参考)➢ 如下图所示为220kV母线保护光纤走向示意图(鲜明的光纤走向示意结合工程实际,形象光纤走向示意,让光纤有迹可循)➢ 如下图所示为220kV母线保护虚端子逻辑示意图(虚端子逻辑回路示意图,将逻辑回路引入,面向继保,自动化等多类型用户,让回路变得更清晰)b)虚端子逻辑联系图虚端子逻辑联系以装置虚端子为基础,根据继电保护原理,将全站二次设备间以虚端子连线方式联系起来,直观反映不同间隔层设备间,间隔层与过程层设备间GOOSE,SV 联系全貌。
智能变电站虚端子应用分析知识分享

智能变电站虚端子应用分析智能变电站虚端子应用分析编写:冯亮1、应用背景传统变电站微机保护测控装置设置开入开出及交流输入端子排,通过从端子到端子的电缆连接方式来实现保护装置与一二次设备间的配合。
但随着数字化保护测控装置的出现,改变了传统二次设计方式。
对于装置本身而言,大量的继电器出口,节点开入,交流输入及开关的操作回路被过程层设备所涵盖,取而代之的是光纤接口的出现。
数字化保护测控装置越来越像是一个黑盒子,保护所需的外特性能被ICD文件所描述,为了更便于用户了解并使用装置,我们提出虚端子这一概念。
2、虚端子设计方法针对智能化变电站带来的新变化,解决由于数字化保护测控装置信息无接点,无端子,无接线带来的GOOSE配置难以体现的问题,提供一种虚端子设计方案,它包括装置虚端子,虚端子逻辑联系图表及虚端子信息流图,并有效结合网络及直采直跳光纤走向示意图,直观的反应GOOSE,SV信息流,供不同的专业人员查阅。
a)装置虚端子装置虚端子是源于装置的ICD文件,内容包括虚开入,虚开出及MU输入三部分。
而每部分又由虚端子描述,虚端子引用,虚端子编号,GOOSE软压板及源头(目的)装置组成。
➢ 如下图所示为220kV母线保护虚开入部分:(结合国网标准化,明确装置外特性及走向,让数字化装置再是站内的黑盒子)➢ 如下图所示为220kV母线保护虚开出部分:➢如下图所示为220kV母线保护MU接入部分在虚端子图中将信息源头及终点设备予以描绘,方便用户信息查找,同时在设计图纸时考虑将网络方案配置及光纤走向示意设计其中,使图纸内容更加丰富。
➢ 如下图所示为220kV母线保护网络方案配置图(网络及配置方案图,将装置融于站内系统配置及网络架构,提供多种应用解决方案供参考)➢ 如下图所示为220kV母线保护光纤走向示意图(鲜明的光纤走向示意结合工程实际,形象光纤走向示意,让光纤有迹可循)➢ 如下图所示为220kV母线保护虚端子逻辑示意图(虚端子逻辑回路示意图,将逻辑回路引入,面向继保,自动化等多类型用户,让回路变得更清晰)b)虚端子逻辑联系图虚端子逻辑联系以装置虚端子为基础,根据继电保护原理,将全站二次设备间以虚端子连线方式联系起来,直观反映不同间隔层设备间,间隔层与过程层设备间GOOSE,SV联系全貌。
基于智能变电站虚端子配置的文件管理分析

基于智能变电站虚端子配置的文件管理分析摘要:智能变电站基于IEC61850标准[1],遵循标准的系统配置流程和方法。
然而,系统配置流程和配置文件也带来众多技术和管理问题,例如:配置文件版本如何控制及管理、虚端子连接配置如何管理等。
另外,对于早已习惯于管理图纸及电缆连接的一般运行和维护人员来说,阅读和管理基于变电站配置描述语言(SCL)的配置文件依然十分复杂,急需一种更简单有效的手段对虚端子连接配置等重要信息进行管理和维护。
文中分析IEC61850标准第2版中有关配置文件版本的规定,提出虚端子连接配置循环冗余校验码(CRC)的生成方法。
基于标准文件版本和虚端子连接CRC,提出智能变电站配置文件管理方法,实现智能变电站虚端子配置的简单管理。
关键词:智能变电站;变电站配置描述(SCD);虚端子;配置文件;版本管理1标准规范配置版本IEC61850标准第6部分在头(Header)部分定义了历史(History)元素用于记录配置文件版本(version)、修订版本(revision)以及生成版本作者(who)、时间(when)、内容(what)、原因(why);另外还在标准第2版7-3部分附录C中明确了4个版本参数用于配置版本跟踪,分别是模型配置版本(Config REV,字符串类型)、定值参数版本(paramRew,32位整形)、配置(CF)属性变量版本(valRew,32位整形)和通信配置版本(ConfRew,无符号32位整形),具体用途见表1。
History元素仅用于配置文件版本或修订版本的历史记录,不能在线获取;4个版本参数可通过标准服务在线获取实时跟踪。
标准还规定,通过通信服务或本地人机界面修改定值或CF属性值时,定值参数版本或CF变量版本应加1;通过系统配置工具、智能电子设备(IED)配置工具修改定值或CF属性值时,定值参数版本或CF变量版本应加10000;修改控制块参数或相关数据集时(无论在线或离线),通信配置版本应增加。
基于智能变电站系统配置器的虚端子技术分析

演 示 。当全站 I E D设 备 间的虚 端子连接 关 系产 生变化之 后 , 利 用该技 术能 够清 晰地 看 到全站 l E D设 备虚 端 子连接 关 系的 所发
生 的 变化 , 对 工程 的 调 试 起 到 一 定 的 指 导 作 用 。
关键 词 : 虚 端子 ; 系统配置 器 ; 智能 变 电站 ; 可视 化 中图分类 号 : T M7 6 文献 标识 码 : A D O I 编码 : 1 0 . 1 4 0 1 6 / j . e n k i . 1 0 0 1 — 9 2 2 7 . 2 0 1 6 . 0 9 . 0 8 2
2 . 1 全站 I E D设备 之 间的可视 化连 接视 图 全站 l E D设 备之 间 的可 视 化连 接 视 如 图 1所 示 , 同时 为_ r 方便 浏览 , 程 序 中还添 加 了下 面几点 功能 :
i n t h i s p a p e r . Me a n w h i l e, t h e v i r t u a l t e m i r n a l c o n n e c t i o n o f t h e wh o l e s u b s t a t i o n wa s r e a l i z e d t h r o u g h t h e s y s t e m e o n f i g u r a t o r . F i r s t o f a l 1 .
( 3 . 国网滁州供 电公 司 安徽滁州 , 2 3 9 0 0 0 ) 摘 要: 为 了区别传统 变 电站 的 电缆接 线 , 本 文提 出 了虚端 子 的概 念 , 并 且全 站 虚 端 子 的连 接 是利 用 系统 配 置 器 实现 的 , 首先, 介绍 了虚 端子 的基本概 念 ; 对 系统 配置 器虚端 子技 术的应 用和 开发 进 行 了分 析 , 最后 简要 的 阐述 了虚 端子 可视 化的 功 能
智能变电站GOOSE虚端子快速化验证方法

智能变电站GOOSE虚端子快速化验证方法李云鹏;黄树帮;倪益民;王鹏;姜姗姗【摘要】针对智能变电站GOOSE虚端子应用中存在的各种问题,提出了GOOSE 静态校验、GOOSE仿真校验和GOOSE动态校验相结合的分步测试方法。
进一步讨论了SCD模型中GOOSE静态校验规则,设计了模型自动校核工具的GOOSE静态自动校验流程。
分析了仿真校验的思路,设计了虚拟装置GOOSE运行仿真系统架构,提出GOOSE虚端子运行仿真校验的实施步骤。
最后,提出动态校验的实现方式和校验流程。
为全面快速地校验GOOSE虚端子提出了一种新的解决方案。
【期刊名称】《电器与能效管理技术》【年(卷),期】2016(000)012【总页数】5页(P46-50)【关键词】GOOSE虚端子;仿真测试;SCL模型校验;智能变电站【作者】李云鹏;黄树帮;倪益民;王鹏;姜姗姗【作者单位】国网江苏省电力公司南通供电公司;中国电力科学研究院南京分院;国网江苏省电力公司检修分公司南通分部【正文语种】中文【中图分类】TM76近几年,我国智能变电站建设发展较快,在技术研究、设备研制和工程建设方面取得了许多创新成果。
与传统智能变电站相比较,智能变电站实现了信息数字化、光缆取代电缆、二次虚端子取代电气实端子;通过配置不同装置模型中虚端子的映射关系,借助GOOSE通信,实现了设备之间的快速数据交换。
GOOSE通信技术应用于保护之间的互联闭锁、测控装置之间的五防闭锁、间隔层(如保护、测控装置)与过程层装置(如智能终端、合并单元)之间跳合闸命令传输和状态信号上送[1]。
在实际工程中,GOOSE虚端子应用存在问题较多[2-4],主要有:GOOSE通信参数在不同装置之间配置不一致,导致通信互联失败;GOOSE虚端子信号之间的映射关系配置错误,导致数据收发异常;GOOSE信号的数据类型收发双方不匹配,导致数据收发不正确。
实际装置GOOSE虚端子与SCD文件不一致导致运维或改扩建实施困难。
智能变电站部分二次虚端子典型设计问题分析

智能变电站部分二次虚端子典型设计问题分析发表时间:2017-11-06T15:09:39.353Z 来源:《电力设备》2017年第18期作者:王有强[导读] 摘要:针对智能变电站中二次虚端子的作用与功能发生变化而导致原来规变电站某些已经形成规范设计的二次回路未能规范设计思路的问题,进行深入的分析,评价各类设计思路的优劣性,给出具有规范典型设计思路的建议,表明智能站中二次虚端子设计需要整体把握原则与方向,目的在于提高智能变电站的可靠设计和运行。
(国网新疆电力公司吐鲁番供电公司新疆吐鲁番 838000)摘要:针对智能变电站中二次虚端子的作用与功能发生变化而导致原来规变电站某些已经形成规范设计的二次回路未能规范设计思路的问题,进行深入的分析,评价各类设计思路的优劣性,给出具有规范典型设计思路的建议,表明智能站中二次虚端子设计需要整体把握原则与方向,目的在于提高智能变电站的可靠设计和运行。
关键词:智能变电站;二次回路;典型设计13/2接线边断路器启动母差失灵问题常规的500kV变电站的3/2接线中,典型设计思想如下:断路器保护装置单个配置,母线差动保护装置(含失灵功能)双重化配置。
通常,为了防止误动,断路器保护装置对一个母线差动保护装置输出2路开入信号,且2路开入为与逻辑,即母线差动保护装置同时收到2路开入信号后,出口跳闸;智能站中,典型的设计思路断路器保护装置、母线差动保护装置均双套配置。
每个断路器保护装置通过一个虚端子与一个对应母线差动保护装置的失灵开入虚端子相连,实现全面的双重化配置,能可靠不拒动,但并不代表可靠不误动。
断路器保护装置启动母线差动失灵的回路中仅设计一个回路,防误动的可能性不能从根本上消除。
当前国家电网河北省电力公司在运5座以及即将投运的3座500kV智能站均采用此典型设计思想,皆因无外回路存在,减少了保护装置开入过程中的电磁干扰及回路人为误碰的可能性,即认为误动的可能性降低了,无需采用双开入方式的失灵启动回路,这种说法有点牵强。
智能变电站虚端子图绘制系统的研发与应用

科学技术创新2021.14智能变电站虚端子图绘制系统的研发与应用邱艳1王鹏飞2(1、湖北商贸学院,湖北武汉4300792、武汉国电武仪电气股份有限公司,湖北武汉430073)智能变电站[1-2]以智能设备(IED )代替了传统设备,以光纤及网线等代替了传统变电站的电缆。
传统变电站中保护、测控等一次和二次设备的交直流输入输出量,通过端子排,由电缆连接的方式实现设备之间的数据采集及信息交互。
而智能变电站中,装置的输入输出可以通过能力描述文件ICD (IED Capability De 原scription )来定义。
在ICD 文件中,描述了装置之间的数据订阅关系,即本设备发送的数据集及数据集条目(例如模拟量、开关量、告警等)和本设备订阅哪些装置的数据集条目。
智能变电站的所有ICD 文件汇集成SCD [3]文件(Substation Configuration Description ),该文件描述了整个变电站内,各设备的能力,及相互之间的数据交互关系。
智能变电站各设备的数据条目之间的收发关系,功能和意义与传统变电站中的“端子图”类似。
因此,为了便于各层次用户及设计人员的应用和理解,虚端子图在智能变电站中有着广泛的应用。
关于虚端子图的研究,文献[4-5]分别从不同的角度分析了SCD 文件的结构层次,并提出了详尽的解析方案。
文献[6-7]虚端回路图的设计方法。
本文在已有技术的基础上,提出了一种智能变电站虚端子图绘制方案,可由SCD 文件经简单扩展后,自动生成SVG 格式的网络拓扑图,解决了拓扑图绘制繁琐及内容不全的问题。
1系统研发思路及过程1.1对现有的SCD 规范予以扩展,添加网络定义模块。
此外设计SCD 文件解析工具和SVG 拓扑图自动生成工具,自动生成智能变电站网络拓扑图。
该拓扑图为SVG 格式,包括网络交换机及其级联关系、IED 及其接入方式、各网络节点所关联的控制块等信息。
采样该技术,可依据SCD 文件自动生成网络拓扑图,极大减轻现场配置工作量,并可以生成的SVG 格式的网络拓扑图为基础,实现图形化的智能变电站网络和IED 状态监视与故障诊断功能。
智能变电站部分二次虚端子典型设计问题分析

常规变 电站 ( 以下简 称“ 常规 站” ) 的二 次系统 是
通 过 物理 回路联 系 ,而 在智 能变 电站 ( 以下 简称 “ 智 能站 ” ) 中, 这 些物 理 回路 变成 了虚 端 子l _ 1 ] 。智 能 站二 次系统 设计 已经 有 了相关 的设 计导 则 r 4 ] ,也 出 台 了某 些通 用设 计标 准 [ 5 ] ,对 智能 站二 次 网络整 体 体 系结 构 、智 能 电子 设备 特性 等进 行 了规 范 ,对 有
i n t h e i n t e l l i g e n t s u b s t a t i o n,t h i s p a p e r a n a l y z e s a n d e v a l u a t e s a d v a n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s o f v a r i o s u d e s i g n t h o u g h t s ,p r o — v i d e s s u g g e s t i o n s a b o u t n o r ma t i v e t y p i c a l d e s i g n t h o u g h t a n d p o i n t s o u t p r i n c i p l e s a n d d i r e c t i o n f o r d e s i g n i n g s e c o n d a r y v i r t u — a l t e r mi n a l s i n i n t e l l i g e n t s u b s t a t i o n s S O a s t o i mp r o v e r e l i a b l e d e s i g n a n d o p e r a t i o n o f i n t e l l i g e n t s u b s t a t i o n s .
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智能变电站虚端子应用分析
编写:冯亮
1、应用背景
传统变电站微机保护测控装置设置开入开出及交流输入端子排,通过从端子到端子的电缆连接方式来实现保护装置与一二次设备间的配合。
但随着数字化保护测控装置的出
现,改变了传统二次设计方式。
对于装置本身而言,大量的继电器出口,节点开入,交流
输入及开关的操作回路被过程层设备所涵盖,取而代之的是光纤接口的出现。
数字化保护
测控装置越来越像是一个黑盒子,保护所需的外特性能被ICD文件所描述,为了更便于用
户了解并使用装置,我们提出虚端子这一概念。
2、虚端子设计方法
针对智能化变电站带来的新变化,解决由于数字化保护测控装置信息无接点,无端子,无接线带来的GOOSE配置难以体现的问题,提供一种虚端子设计方案,它包括装置虚端
子,虚端子逻辑联系图表及虚端子信息流图,并有效结合网络及直采直跳光纤走向示意图,直观的反应GOOSE,SV信息流,供不同的专业人员查阅。
a)装置虚端子
装置虚端子是源于装置的ICD文件,内容包括虚开入,虚开出及MU输入三部分。
而每部分又由虚端子描述,虚端子引用,虚端子编号,GOOSE软压板及源头(目的)装置组成。
➢ 如下图所示为220kV母线保护虚开入部分:
(结合国网标准化,明确装置外特性及走向,让数字化装置再是站内的黑盒子)
➢ 如下图所示为220kV母线保护虚开出部分:
➢如下图所示为220kV母线保护MU接入部分
在虚端子图中将信息源头及终点设备予以描绘,方便用户信息查找,同时在设计图纸时考虑将网络方案配置及光纤走向示意设计其中,使图纸内容更加丰富。
➢ 如下图所示为220kV母线保护网络方案配置图
(网络及配置方案图,将装置融于站内系统配置及网络架构,提供多种应用解决方案供参考)
➢ 如下图所示为220kV母线保护光纤走向示意图
(鲜明的光纤走向示意结合工程实际,形象光纤走向示意,让光纤有迹可循)
➢ 如下图所示为220kV母线保护虚端子逻辑示意图
(虚端子逻辑回路示意图,将逻辑回路引入,面向继保,自动化等多类型用户,让回路变得更清晰)b)虚端子逻辑联系图
虚端子逻辑联系以装置虚端子为基础,根据继电保护原理,将全站二次设备间以虚端子连线方式联系起来,直观反映不同间隔层设备间,间隔层与过程层设备间GOOSE,SV 联系全貌。
虚端子逻辑联系图以间隔为单元进行设计,逻辑联线以某一保护装置的开出虚端子OUTx为起点,以另一个保护装置的开入虚端子INx为终点。
一条虚端子连线LLx表示装置间具体的逻辑联系,其编号可根据装置虚端子号以一定顺序加以编排。
虚端子逻辑联系表是根据装置虚端子表为基础,将装置间逻辑联系以表格的形式加以整理再现,包括起点装置的,终点装置,连接方式,虚端子引用及描述。
对所有的逻辑联系进行系统化整理。
如下图所示:
c)虚端子信息流图
在具体的工程设计过程中,根据工程的具体配置情况,技术方案及继电保护原理,完成全站各电压等级的各类间隔的虚端子信息流图,并结合虚端子联系图标,共同组成了智能变电站内的虚端子设计。
如下图为220kV线路间隔,母差间隔与过程层设备间虚端子信息流图
线路保护装置
操作回路
断路器
开关场
集控室
CPU
线路MU
至录波器、网络分析仪、电
能表等
IEC61850-9-2
线路保护跳闸,返回开关等位置
智能单元
合并器
光纤
母差保护
交换机
GOOSE A 网
出口压板
合闸压板
就地智控柜
母线MU
IRIG-B 对时IRIG-B 对时IRIG-B 对时
IRIG-B 对时
IRIG-B 对时
FT3
SV 点对点
交换机
MMS A 网
交换机
MMS B 网
闸刀位置、开关位置、压力低等信号开入
GOOSE A 网
低功率线圈
AD CPU LED
罗氏线圈
AD AD 低功率线圈
AD CPU LED 罗氏线圈
AD AD 低功率线圈
AD CPU LED
罗氏线圈
AD AD CPU LED 分压器AD AD CPU LED 分压器AD AD CPU
LED
分压器
AD
AD GOOSE(点对点)
启动失灵,闭锁重合闸母差跳闸
GOOSE A 网
测控遥控开关等
3、 结语:
随着以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求的智能变电站大面积推广,传统变电站内模拟信号电缆连接方式已转变为数字信号光纤连接方式。
通过虚端子这一新的设计方法,可以解决由于数字化装置信息无接点,无端子,无接线带来的设计问题,达到智能站设计配置的可视化,并经过我们的不懈努力最终实现未来标准化设计要求。