变电站自动化技术课件.ppt

主要交流内容主要交流内容一、变电站监控系统一、变电站监控系统二、采集与控制技术二、采集与控制技术三、数据传输技术三、数据传输技术四、其他自动化设备四、其他自动化设备监控系统基本概念监控系统基本概念技术目标：技术目标：1. 为电网调度指挥、设备集中监控提供技术支撑。为电网调度指挥、设备集中监控提供技术支撑。2. 为变电站运行监控提供技术支撑。为变电站运行监控提供技术支撑。基本功能：基本功能：遥测、遥信、遥控、遥调，以及在遥测、遥信、遥控、遥调，以及在“四四遥遥”基础上实现的一些高级应用功能。基础上实现的一些高级应用功能。主要技术：主要技术：采集（控制）、传输、处理采集（控制）、传输、处理。间隔层间隔层变电站监控系统示意图变电站监控系统示意图主机、工作站主机、工作站远动装置远动装置站控层站控层总控单元总控单元（前置机）（前置机）测控装置测控装置测控装置测控装置测控装置测控装置测控装置测控装置保护信息保护信息管理机管理机间隔层间隔层监控系统支撑的应用业务范围监控系统支撑的应用业务范围工作站工作站远动远动装置装置调度数据网调度数据网调度自动化系统主站变电站变电站调度（控）主站调度（控）主站站控层站控层路由器路由器电网调度指挥与分析计算网络分析 智能告警稳定计算调度计划 安全校核稳态监控变电设备监视与操作控制主接线图光字牌分间隔图遥控界面 告警分类安防环境变电站运行与设备监视操作控制主接线图光字牌分间隔图遥控界面 五防闭锁安防环境监控信息采集与传输监控信息采集与传输-站控层站控层监控后台主机与间隔层测控装置通信（监控后台主机与间隔层测控装置通信（103规约），获规约），获取遥信与事件信息、遥测数据取遥信与事件信息、遥测数据 ，下发控制命令。，下发控制命令。 远动装置与间隔层测控装置通信，获取遥信与事件信息、远动装置与间隔层测控装置通信，获取遥信与事件信息、遥测数据，并通过转发至调度端；远动装置接收调度端遥控遥测数据，并通过转发至调度端；远动装置接收调度端遥控命令，并将控制命令转发至测控装置。命令，并将控制命令转发至测控装置。 远动装置与测控装置通信采用远动装置与测控装置通信采用103规约；远动装置与调规约；远动装置与调度端通信采用度端通信采用101/104规约。规约。远动数据的采集与传输方式称作远动数据的采集与传输方式称作 “直采直送直采直送”。远动装。远动装置独立于后台监控系统，双方互不影响。置独立于后台监控系统，双方互不影响。监控信息采集与传输监控信息采集与传输-间隔层间隔层测控装置是监控系统的执行单元（输入与输出）。主测控装置是监控系统的执行单元（输入与输出）。主要由：电源插件，主要由：电源插件，主CPU插件（通信传输电路与人机交互插件（通信传输电路与人机交互界面），遥信接点采集插件，电流电压采集插件，控制出界面），遥信接点采集插件，电流电压采集插件，控制出口插件，（同期条件判别插件，联闭锁条件判别插件）等口插件，（同期条件判别插件，联闭锁条件判别插件）等组成。组成。测控装置对下连接测控装置对下连接“信号源信号源”、控制对象；对上与监、控制对象；对上与监控主机、远动机相连。实现信息采集与转发，命令接收与控主机、远动机相连。实现信息采集与转发，命令接收与控制输出。控制输出。以太网交换机、现场总线、以太网交换机、现场总线、RS232/485通信接口，电通信接口，电/光通信线缆等，联接监控设备，构成系统，实现信息交互。光通信线缆等，联接监控设备，构成系统，实现信息交互。.装置装置n装置装置1装置装置2合并单元合并单元MU智能终端智能终端断路器断路器ECVT光缆光缆以太网以太网IEC61850-9-2站控层站控层间隔层间隔层过程层过程层一次设备智能化智能站测控装置与智能站测控装置与ECVT、MU、智能终端、智能终端工作站工作站1工作站工作站2远动机远动机IEC61850-8-1二次回路网络化浙江电网浙江电网500千伏变电站典型监控系统千伏变电站典型监控系统1. 早期投运半国产化监控系统早期投运半国产化监控系统西门子西门子6MB5246MB524测控测控+6MB5515+6MB5515总控总控+BSJ2000+BSJ2000后台后台西门子西门子AM1703AM1703测控测控+AM1703+AM1703总控总控+BSJ2000/NS2000+BSJ2000/NS2000后台后台创维创维ABB: REC/REFABB: REC/REF测控测控+COM610+COM610前置前置+BSJ2000/NS2000+BSJ2000/NS2000后台后台2. 国产常规计算机监控系统：国产常规计算机监控系统：NSD500测控测控+NS2000后台后台3. 数字化变电站（站控层通信采用数字化变电站（站控层通信采用IEC61850） 由拳变：北京四方由拳变：北京四方CSI200ECSI200E测控测控+CSC2000(V2)+CSC2000(V2)后台后台 麦屿变、苍岩变：创维麦屿变、苍岩变：创维ABBABB测控测控+NS2000+NS2000， 妙西变：南瑞科技妙西变：南瑞科技NSD500VNSD500V测控测控+NS3000+NS3000后台；后台； 姚江变、四都变：姚江变、四都变：PCS970XPCS970X测控测控+PCS9700+PCS9700后台。后台。4. 智能变电站（二次回路智能变电站（二次回路网络化网络化，一次设备智能化），一次设备智能化） 芝堰变芝堰变, ,吴宁变，吴宁变，夏金变，白鹿变，翔云变，昇光变夏金变，白鹿变，翔云变，昇光变 间隔层间隔层REC/F+NS2000监控系统示意图监控系统示意图主机、工作站主机、工作站远动装置远动装置站控层站控层测控装置测控装置保护保护管理机管理机保护装置保护装置5151小室小室2121小室小室测控装置测控装置前置前置单元单元COM610REC670COM610前置前置单元单元RE560REC670RE560COM610COM610间隔层间隔层常规计算机变电站监控系统示意图常规计算机变电站监控系统示意图主机、工作站主机、工作站远动装置远动装置站控层站控层测控装置测控装置测控装置测控装置保护装置或其他保护装置或其他IED公共信息公共信息管理机管理机以太网以太网103规约规约间隔层间隔层数字化变电站监控系统示意图数字化变电站监控系统示意图主机、工作站主机、工作站远动装置远动装置站控层站控层测控装置测控装置测控装置测控装置 其他其他IED通信处理通信处理单元单元DL/T860(IEC61850) 标准标准保护装置保护装置时钟同步装置时钟同步装置.装置装置n装置保护装置保护测控装置测控装置合并单元合并单元MU智能终端智能终端断路器断路器ECVT光缆光缆以太网以太网IEC61850-9-2站控层站控层间隔层间隔层过程层过程层一次设备智能化一次设备智能化智能变电站监控系统示意图智能变电站监控系统示意图工作站工作站1工作站工作站2远动机远动机IEC61850-8-1二次回路网络化二次回路网络化网络报文记录分析仪网络报文记录分析仪合并单元合并单元MU智能终端智能终端断路器断路器ECVT时钟同步装置时钟同步装置智能变电站一体化监控系统简述智能变电站一体化监控系统简述智能变电站自动化由一体化监控系统和输变电设备状态智能变电站自动化由一体化监控系统和输变电设备状态监测、辅助设备、时钟同步、计量等共同构成。一体化监控监测、辅助设备、时钟同步、计量等共同构成。一体化监控系统纵向贯通调度、生产等主站系统，横向联通变电站内各系统纵向贯通调度、生产等主站系统，横向联通变电站内各自动化设备，是智能变电站自动化的核心部分。自动化设备，是智能变电站自动化的核心部分。智能变电站一体化监控系统直接采集站内电网运行信息智能变电站一体化监控系统直接采集站内电网运行信息和二次设备运行状态信息，通过标准化接口与输变电设备状和二次设备运行状态信息，通过标准化接口与输变电设备状态监测、辅助应用、计量等进行信息交互。实现全站信息的态监测、辅助应用、计量等进行信息交互。实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示，实现运行监视、操作与控统一接入、统一存储和统一展示，实现运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。制、综合信息分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。一体化监控系统与其他应用系统的关系一体化监控系统与其他应用系统的关系一体化监控系统通过全站统一的信息模型和标准化接口实现变一体化监控系统通过全站统一的信息模型和标准化接口实现变电站全景信息的统一采集、统一存储和共享。电站全景信息的统一采集、统一存储和共享。智能变电站一体化监控系统架构智能变电站一体化监控系统架构智能变电站一体化监控系统功能智能变电站一体化监控系统功能变电站调控数据交互规范简述变电站调控数据交互规范简述告警直传，远程浏览，数据优化，认证安全告警直传，远程浏览，数据优化，认证安全通过通过“优化调控实时数据、直传设备告警信息、远程优化调控实时数据、直传设备告警信息、远程浏览变电站全景、强化调控指令安全认证浏览变电站全景、强化调控指令安全认证”，实现对变电，实现对变电站设备的远方监控。站设备的远方监控。为满足为满足大运行体系大运行体系的要求，调控中心可通过接收优化的要求，调控中心可通过接收优化后的实时数据和设备告警信息以及使用远程浏览等工具，后的实时数据和设备告警信息以及使用远程浏览等工具，实现对变电站设备的远程监控。实现对变电站设备的远程监控。为满足为满足大检修体系大检修体系的要求，运维站可通过接收设备告的要求，运维站可通过接收设备告警信息和使用远程浏览等工具，实现对变电站设备的远程警信息和使用远程浏览等工具，实现对变电站设备的远程运维。运维。告警直传、远程浏览实现示意图告警直传、远程浏览实现示意图调度数据网I区智能电网调度技术支持系统主站通过IEC104或DL476完成告警直传交互；通过L476,CIM/G,CIM/S，完成图形文件交互。 主站端，接收告警条文，显示在告警窗； 依据监控值班要求，处理告警信息。 主机兼人主机兼人机工作站机工作站远动通信远动通信工作站工作站测控装置保护装置以太网新增图形网关机 变电站端，增加图形网关机。采集告警源信号，按syslog格式做标准化处理，传输。 二、采集与控制技术二、采集与控制技术1. 遥信采集电路遥信采集电路2. 遥测直流采集电路遥测直流采集电路3. 遥测交流采样电路遥测交流采样电路4. 遥控电路遥控电路5. 电能量数据采集电能量数据采集6. 变电设备状态采集变电设备状态采集 常规监控系统数据采集与传输示意图常规监控系统数据采集与传输示意图主机兼人主机兼人机工作站机工作站远动通信远动通信工作站工作站调度自动化系统主站调度数据网I区测控装置变变送送器器测控装置变变送送器器以太网网络IEC104IEC103规约或厂家私有协议测量采集方式：测量采集方式： 交流采样；交流采样； 直流采样。直流采样。专线IEC101遥信电源：24V，48V，110V，220V;遥信触点：信号（控制）电缆接入的无源接点；R1：限流电阻，根据遥信电源的不同分别选择；C1,R1,R2,R3：RC滤波电路；D1,D2：保护光耦管的作用；光耦：隔离输入回路遥信电源与内部的工作电源，AGND与DGND无连接（不共地）。遥信遥信触点触点+24V或或220V+5V遥信信号遥信信号DGNDAGND光耦光耦R1R2R3R4C1D2D11. 空接点遥信采集电路空接点遥信采集电路2. 直流采样工作原理直流采样工作原理测量源：电气量（交流电压、电流，直流电压）； 非电气量（温度、湿度、压力等）。变送器输出：直流电压电流信号 05V，5V电压； 01A， 020mA，420mA等等。测量源测量源传感器传感器或或变送器变送器信号信号处理处理环节环节多路多路选择选择开关开关采用采用保持保持A/D转换转换CPU采集采集处理处理3. 交流采样电路原理交流采样电路原理方波整形电路方波整形电路自动切换电路自动切换电路N倍频电路倍频电路低通滤波器低通滤波器低通滤波器低通滤波器uaubiaic采样保持采样保持采样保持采样保持低通滤波器低通滤波器采样保持采样保持多多路路选选择择开开关关A/D锁锁存存驱驱动动缓冲缓冲驱动驱动CPUfNf提取提取频率频率采样点控制采样点控制ucib4. 遥控电路原理遥控过程；防遥控误出口措施（硬件、软件）；五防闭锁；同期合闸。对象对象译码译码CPU状状态态锁锁存存器器驱动驱动电路电路性质性质译码译码执行执行译码译码CPU板控制板控制+U+UYK出口继电器出口继电器电源继电器电源继电器片选片选常规测控装置采集与控制常规测控装置采集与控制1.1. 直接采样直接采样TATA、TVTV基本电气量：基本电气量：IaIa、IbIb、IcIc、（、（I0I0）、）、UaUa、UbUb、UcUc、ULUL、（、（3Uo3Uo） 、f f 。 2.2.由基本电气量计算得出的电气量由基本电气量计算得出的电气量: P、Q、COS， Uab等。等。通信模块通信模块网络网络103（私有）（私有）IEC103计算、处理计算、处理模块模块U、I、P、Q、COS单、双位置遥信，遥控单、双位置遥信，遥控采集模块采集模块测量测量控制控制信号信号二次回路二次回路一次设备一次设备测测控控装装置置以太网以太网RS485串口串口通信模块通信模块MMS、GOOSE计算、处理计算、处理模块模块U、I、P、Q、COS信号信号 控制控制二次回路二次回路一次设备一次设备测测控控装装置置以太网以太网测量测量合并单元合并单元智能终端智能终端SV、GOOSE数字化测控装置组成与数字化测控装置组成与I/OI/O接口接口基于基于IEC61850标准的智能变电站，数据通信成为信息标准的智能变电站，数据通信成为信息采集与控制操作的主要途径，测控与一次设备的联接通过采集与控制操作的主要途径，测控与一次设备的联接通过合并单元、智能终端，采用合并单元、智能终端，采用SV/GOOSE通信协议。通信协议。常规互感器通信模块通信模块MMS、GOOSE计算、处理计算、处理模块模块U、I、P、Q、COS信号信号 控制控制一次设备一次设备测测控控装装置置以太网以太网测量测量合并单元合并单元智能终端智能终端SV、GOOSEECVT远端模块远端模块光纤、私有协议光纤、私有协议一次设备智能化，二次回路网络化，测控装置一次设备智能化，二次回路网络化，测控装置I/OI/O连连接示意图。合并单元与电子互感器之间通过光纤连接。接示意图。合并单元与电子互感器之间通过光纤连接。电子电子互感器互感器5. 5. 电力系统实时动态数据采集电力系统实时动态数据采集PMU-采集装置（线路）PMU-采集装置（主变）PMU集中器集中器PMU-管理机WAMS主站1100M光纤以太网交换机 PMU-1GPS光纤PMU-采集装置（发电机）WAMS（Wide Area Measurement System）WAMS主站2WAMS主站3PMU（Phasor Measurement Unit）动态数据实时监测要求动态数据实时监测要求应能同步测量安装点的三相基波电压、三相基波电流、应能同步测量安装点的三相基波电压、三相基波电流、电压电流的基波正序相量、频率和开关量信号；电压电流的基波正序相量、频率和开关量信号；安装在发电厂时宜具有测量发电机内电势和发电机功角安装在发电厂时宜具有测量发电机内电势和发电机功角的功能；条件具备时，能够测量发电机的励磁电压、励磁电的功能；条件具备时，能够测量发电机的励磁电压、励磁电流和转速信号；流和转速信号；应至少能将所测的应至少能将所测的电压基波正序相量一次值、电流基波电压基波正序相量一次值、电流基波正序相量一次值、频率、发电机内电势正序相量一次值、频率、发电机内电势实时传送到主站。实时传送到主站。PMU基础技术包括相量计算方法、同步采集方法和发电基础技术包括相量计算方法、同步采集方法和发电机功角测量方法。机功角测量方法。互感器互感器TA/TV电电流流电电压压模模拟拟信信号号防混叠防混叠低通低通滤波器滤波器A/D转换板转换板频率跟踪器频率跟踪器处理器处理器通信通信模块模块GPS接收器接收器存储器存储器单元单元天天线线同步时钟同步时钟信号板信号板同步采同步采样触发样触发脉冲脉冲1PPS10kHz高高速速通通信信网网络络PMU装置组成示意图装置组成示意图锁相振荡器锁相振荡器开关量开关量输入输入脉冲量脉冲量输入输入420mA输入输入告警告警输出输出控制控制420mA输出输出动态数据采集技术动态数据采集技术 PMU测量线路、母线的测量线路、母线的U、I，通过，通过FFT计算后得出：幅计算后得出：幅值、相角，谐波、频率，正序量、负序量、零序量；有功、值、相角，谐波、频率，正序量、负序量、零序量；有功、无功、功率因素等。无功、功率因素等。发电机功角测量：发电机功角测量： 方法一：采用发电机转子角度来代替发电机的内电势角方法一：采用发电机转子角度来代替发电机的内电势角度，同时计算发电机机端电压角度，比较并生成度，同时计算发电机机端电压角度，比较并生成 ； 方法二：通过测量发电机机端电压、机端电流，根据已方法二：通过测量发电机机端电压、机端电流，根据已知的发电机内部参数，计算生成发电机的内电势及角度。知的发电机内部参数，计算生成发电机的内电势及角度。6.6.电力系统暂态数据采集电力系统暂态数据采集保护保护装置装置故障录波故障录波串口服务器保护保护装置装置保信子站调度数据网II区继电保护故障信息处理主站故障录波直接召唤方式电力系统故障分析界面电力系统故障分析界面7. 电能量数据采集电能量数据采集电能计量的必要性电能计量的必要性结算的需要：结算的需要：发电、供电、用户是独立经济实体。不同等发电、供电、用户是独立经济实体。不同等级的调度独立核算。关口电量结算。级的调度独立核算。关口电量结算。考核的需要：考核的需要：线损、平衡统计的需要；用户考核的需要。线损、平衡统计的需要；用户考核的需要。电能计量设备电能计量设备测量设备：电能表，电能量采集终端。测量设备：电能表，电能量采集终端。通道设备：网络交换机、通道设备：网络交换机、2M2M转换；转换； 拨号：串口服务器拨号：串口服务器+MODEM+MODEM 专线：串口服务器专线：串口服务器+ +专线专线MODEMMODEM电能量数据采集与传输系统组成电能量数据采集与传输系统组成II区区电能量系统主站IEC102规约部颁电能表通信规约DL/T645专线专线拨号拨号 电能量系统具备一发四收（国调、华中网调、省调、集控中心）的能力 电能表配置原则：出线按双表配置，发电机出口可按电表配置，精度均要求0.2级。在线监测系统单独组网，实时检测变电设备信息，诊断运行状在线监测系统单独组网，实时检测变电设备信息，诊断运行状态，评估健康水平，并提出检修策略，为设备运检提供指导性意见。态，评估健康水平，并提出检修策略，为设备运检提供指导性意见。8. 8. 变电设备状态数据采集变电设备状态数据采集监控系统与变电设备状态监测系统监控系统与变电设备状态监测系统 智能组件的设备组成与功能智能组件的设备组成与功能例：智能主变压例：智能主变压器包括变压器本体和器包括变压器本体和智能组件，变压器本智能组件，变压器本体内部嵌入各类传感体内部嵌入各类传感器和执行器。智能组器和执行器。智能组件包括智能单元、状件包括智能单元、状态监测单元和智能通态监测单元和智能通风系统。风系统。变压器运行信息在线监测子系统组成三、数据传输技术三、数据传输技术1. IEC60870-5系列通信规约系列通信规约 远动远动DL/T634.5101/104DL/T634.5101/104规约规约 继电保护继电保护DL/T667DL/T667规约（规约（IEC103IEC103） 电能量电能量DL/T719DL/T719规约（规约（IEC102IEC102）2. IEC61850标准及工程应用标准及工程应用 信息模型信息模型 抽象通信服务映射与抽象通信服务映射与MMSMMS规约规约 GOOSE GOOSE、SVSV信息传输信息传输IEC60870-5IEC60870-5系列规约的建立过程系列规约的建立过程 20世纪90年代初期为了实现各种IED之间的互操作性，IECTC57和IECTC95成立了联合工作组，开始制定IEC60870系列标准；1990年2月完成第一份文件IEC60870-5-1远动设备及系传输帧格式，1995年11月完成第一个完整规约的文件IEC60870-5-101，1996年6月完成第二个完整规约的文件IEC60870-5-102(RTU与电表)，1997年12月完成第三个完整规约的文件IEC60870-5-103继电保护设备接口配套标准，2000年12月完成第一个完整基于以太网规约的文件IEC60870-5-104；2002年11月完成IEC608705101第二版。 IEC60870-5系列规约的发展经过了系列规约的发展经过了10多年时间多年时间我国通信规约推广应用的过程我国通信规约推广应用的过程 20世纪8090年代：部颁CDT规约，厂家自定义规约，如LFP,DISA,等。随着电网建设及自动化技术的发展，CDT规约的缺陷日益凸现，已经不能满足调度自动化系统的需要。 1997年引进IEC608705101规约，并发布DL/T6341997 neq IEC870-5-101:1995 前言 本标准非等效采用IEC870-5-101远动设备及系统第5部分 传输规约 第101篇 基本远动任务配套标准（1995）。在编写过程中，经广泛征求意见，并结合我国国情对IEC8705101主要在以下方面作了选择。1999年，发布DL/T6671999 idt. IEC60870-5-103:1997 ；前言。等同采用基本标准和配套标准有利于更好地贯彻标准，实现远动设备的互操作性。2002年止，我国等同采用年止，我国等同采用IEC60870-5系列规约的系列规约的5个基本标准和个基本标准和4个配套标准全部出版。个配套标准全部出版。国标与国标与IEC608705-5标准系列标准系列基本标准基本标准5个：个：GB/T18657.1-2002 idt IEC60870-5-1：传输帧格式；GB/T18657.2-2002 idt IEC60870-5-2：链路传输规则；GB/T18657.3-2002 idt IEC60870-5-3：应用数据的一般结构；GB/T18657.4-2002 idt IEC60870-5-4：应用信息元素的定义和编码；GB/T18657.5-2002 idt IEC60870-5-5：基本应用功能。 配套标准配套标准4个：个：DL/T634.51012002 idt IEC60870-5-101：基本远动任务配套标准；DL/T7192000 idt IEC60870-5-102：电力系统电能累计量传输配套标准；DL/T6671999 idt IEC60870-5-103：继电保护信息接口配套标准；DL/T634.51042002 idt I EC60870-5-104：采用标准传输协议子集的IEC 60870 5101网络访问。基本标准是制定和理解配套标准的依据，配套标准都要引用基本标准，配套标准针对具体应用作了具体规定，使基本标准的原则更加明确。间隔层间隔层变电站自动化通信规约的应用范围变电站自动化通信规约的应用范围工作站工作站远动远动装置装置调度数据网调度数据网调度自动化系统主站变电站变电站调度（控）主站调度（控）主站站控层站控层路由器路由器远动规约远动规约DL/T634.5101/104DL/T634.5101/104电能量电能量DL/T719DL/T719规约（规约（IEC102IEC102）继电保护继电保护DL/T667DL/T667规约（规约（IEC103IEC103）测控装置测控装置1合并单元合并单元智能终端智能终端断路器断路器ECVT站控层站控层间隔层间隔层过程层过程层远动传输环节与功能实现示意图远动传输环节与功能实现示意图工作站工作站远动装置远动装置测控装置测控装置n调度数据网调度数据网调度自动化系统主站变电站侧变电站侧调度主站调度主站远动信息表远动信息表远动通信参数配置远动通信参数配置（1）站内侧通信参数配置）站内侧通信参数配置以太网地址（内网），各连接设备以太网地址（内网），各连接设备地址。通信规约。地址。通信规约。（2）站外侧通信参数配置）站外侧通信参数配置串口：异步帧格式，规约，速率等；串口：异步帧格式，规约，速率等；Modem：中心频率，频偏，调制方：中心频率，频偏，调制方式，电平表示等。式，电平表示等。以太网：服务端地址（本机），网以太网：服务端地址（本机），网关，规约等。客户端地址（调度端）。关，规约等。客户端地址（调度端）。调控端调控端变电站变电站远动信息参数配置远动信息参数配置（1）站内信息点总表。）站内信息点总表。变电站内所连接的测控装置、保护变电站内所连接的测控装置、保护装置信息点汇总。装置信息点汇总。（2）上传各级调度的远动信息表）上传各级调度的远动信息表（遥测、遥信、遥控）。（遥测、遥信、遥控）。从站内信息总表中选择、提取上传从站内信息总表中选择、提取上传信息，组合成不同的上传信息表，满足信息，组合成不同的上传信息表，满足不同调度（控）主站对信息量的需求差不同调度（控）主站对信息量的需求差异。异。调控端调控端变电站变电站远动装置组成远动装置组成远动装置采用分布式多远动装置采用分布式多CPU结构，每个结构，每个CPU独立运行，独立运行，各个各个CPU板之间通过高速背板总线交换数据。板之间通过高速背板总线交换数据。远动装置组成远动装置组成远动装置采用分布式多远动装置采用分布式多CPU结构，每个结构，每个CPU独立运行，独立运行，各个各个CPU板之间通过高速背板总线交换数据。板之间通过高速背板总线交换数据。远动装置组成远动装置组成南瑞科技南瑞科技NSC300系系列远动装置列远动装置的前视图与的前视图与背视图背视图远动装置组成远动装置组成北京四方北京四方CSC-1326型远动装置型远动装置主要插件：主要插件：CPU、以、以太网、串口、太网、串口、现场总线、现场总线、开入开出、开入开出、对时、级联、对时、级联、电源、人机电源、人机HMI。远动装置人机界面显示菜单远动装置人机界面显示菜单 组态工具组态工具组态软件是运行在计算机上的独立程序，提供用户与组态软件是运行在计算机上的独立程序，提供用户与远动单元之间交互的友好界面。通过组态软件可以对远动远动单元之间交互的友好界面。通过组态软件可以对远动装置进行配置以满足工程要求。一般组态软件还可以对远装置进行配置以满足工程要求。一般组态软件还可以对远动装置进行维护，监视内部信息，通信报文等。动装置进行维护，监视内部信息，通信报文等。组态的内容：组态的内容：装置（设备）总表；装置（设备）总表；信息总表：上传遥测、遥信、遥控表等。信息总表：上传遥测、遥信、遥控表等。内网通信接口配置：网络地址，端口号，通信协议等；内网通信接口配置：网络地址，端口号，通信协议等；外网通信接口配置：网络配置（地址、端口、网关、外网通信接口配置：网络配置（地址、端口、网关、规约），串口配置（波特率，异步通信参数，同步字符，规约），串口配置（波特率，异步通信参数，同步字符，规约）等。规约）等。 组态工具组态工具-站内设备参数设置站内设备参数设置 组态工具组态工具-远动信息表参数设置远动信息表参数设置远动信息转发表可以按不同调度要求独立定制；远动信息转发表可以按不同调度要求独立定制；同一个远动转发表可以关联几个调度端。同一个远动转发表可以关联几个调度端。 组态工具组态工具-数据浏览数据浏览 组态工具组态工具-报文浏览报文浏览 远动信息联调远动信息联调调试目的：测试和验证远动功能与性能，在调试调试目的：测试和验证远动功能与性能，在调试过程中发现和解决各种问题，消除各种隐患，保证设过程中发现和解决各种问题，消除各种隐患，保证设备投运后的可靠性和稳定性。备投运后的可靠性和稳定性。远动调试主要有以下内容：远动调试主要有以下内容：（1）遥信功能的验证，性能测试；）遥信功能的验证，性能测试； 事故总信号，合并信号，事故总信号，合并信号，SOE与与COS。（2）遥测功能验证，性能测试；）遥测功能验证，性能测试； 变化量死区，零值死区。变化量死区，零值死区。（3）遥控功能验证，性能测试；）遥控功能验证，性能测试；（4）逻辑计算功能测试。）逻辑计算功能测试。遥测数据联调遥测数据联调检验遥测相关的信检验遥测相关的信息表、数据库、画面参息表、数据库、画面参数设置是否正确。数设置是否正确。一般远动信息联调一般远动信息联调在站内监控系统与测控在站内监控系统与测控装置之间的调试完成后装置之间的调试完成后进行。默认测控装置的进行。默认测控装置的数据精度，实时性能、数据精度，实时性能、基本功能已检验正确基本功能已检验正确调控端调控端变电站变电站站内设备信息站内设备信息总数据库设置总数据库设置转发各级调度转发各级调度的远动信息表的远动信息表调度主站数据调度主站数据库及画面设置库及画面设置遥信状态及告警信息联调遥信状态及告警信息联调验证遥信状态与告警信验证遥信状态与告警信号在采集、处理、传输环节号在采集、处理、传输环节以及调度端应用的正确性。以及调度端应用的正确性。信息源：测控装置开入信息源：测控装置开入量硬接点信号和其他智能设量硬接点信号和其他智能设备通信方式上送的软信号。备通信方式上送的软信号。告警信号：远动装置逻告警信号：远动装置逻辑计算或合并生成的事件信辑计算或合并生成的事件信号。如：事故总信号。号。如：事故总信号。调控端调控端变电站变电站站内设备信息站内设备信息总数据库设置总数据库设置转发各级调度转发各级调度的远动信息表的远动信息表调度主站数据调度主站数据库及画面设置库及画面设置遥控功能联调遥控功能联调验证遥控对象参数设验证遥控对象参数设置、传输转发环节对应关置、传输转发环节对应关系，以及调度端数据库、系，以及调度端数据库、人机界面设置的正确性。人机界面设置的正确性。远动遥控断路器可配远动遥控断路器可配置强合、强分与同期合闸。置强合、强分与同期合闸。闸刀控制尚不具备联闭锁闸刀控制尚不具备联闭锁逻辑判别功能。逻辑判别功能。遥控安全要求高，运遥控安全要求高，运行变电站调试存在风险。行变电站调试存在风险。调控端调控端变电站变电站站内设备信息站内设备信息总数据库设置总数据库设置转发各级调度转发各级调度的远动信息表的远动信息表调度主站数据调度主站数据库及画面设置库及画面设置远方遥控命令传输相关通信规约远方遥控命令传输相关通信规约远动通信远动通信工作站工作站1 1监控主机兼监控主机兼操作员站操作员站调度中心主站系统测控装置测控装置测控装置测控装置测控装置测控装置测控装置测控装置远动远动 101/104 规约规约操作员人机界面间隔层传输间隔层传输 规约规约间隔层传输规约间隔层传输规约IEC103私有网络103厂商私有网络协议西门子8-FW规约61850-MMS协议总控单元总控单元（前置机）（前置机）远动通信远动通信工作站工作站2 2调度数据网调度数据网总控单元总控单元（前置机）（前置机）测控装置测控装置测控装置测控装置测控装置测控装置典型的遥控命令方式典型的遥控命令方式1. 直接控制直接控制 DO （Direct Operation）；）；2. 选择控制选择控制 SBO （ Select Before Operation）；）；控制模式分：普通型控制与加强型控制两大类。控制模式分：普通型控制与加强型控制两大类。加强型控制需要对控制的结果进行校验，以判断执行加强型控制需要对控制的结果进行校验，以判断执行是否成功；普通控制不需要校验执行结果，控制过程随着是否成功；普通控制不需要校验执行结果，控制过程随着执行的结束而结束。执行的结束而结束。加强型选择控制多用于可靠性要求高的场合，如断路加强型选择控制多用于可靠性要求高的场合，如断路器、闸刀及保护软压板操作等；直控方式用于要求快速且器、闸刀及保护软压板操作等；直控方式用于要求快速且不需要校验的场合，一步执行到位即结束，如远方复归，不需要校验的场合，一步执行到位即结束，如远方复归，变压器档位调节、急停等。变压器档位调节、急停等。遥控命令传输过程遥控命令传输过程远方操作员站远方操作员站操作员、监护操作员、监护员操作权限确认，员操作权限确认，控制对象核对正控制对象核对正确，遥控选择确确，遥控选择确认。认。根据返校信息，根据返校信息，提示遥控执行或提示遥控执行或遥控撤销界面遥控撤销界面监护员、操作员监护员、操作员确认遥控执行或确认遥控执行或撤销操作。撤销操作。调控端前置机调控端前置机 根据遥控对根据遥控对象组装遥控选象组装遥控选择报文；下发择报文；下发遥控选择命令遥控选择命令报文。报文。组装遥控命令组装遥控命令报文并下发遥报文并下发遥控执行或撤销控执行或撤销命令。命令。厂站端远动机厂站端远动机校验接收报文；校验接收报文；根据适当的规根据适当的规约转发遥控选约转发遥控选择报文至遥控择报文至遥控对象设备。对象设备。校验接收报校验接收报文；根据适当文；根据适当的规约转发遥的规约转发遥控报文控报文测控装置测控装置校验接收报校验接收报文；根据具体文；根据具体情况返校遥控情况返校遥控选择报文。选择报文。校验接收报校验接收报文；根据具体文；根据具体情况输出遥控情况输出遥控命令。返回遥命令。返回遥控操作信息。控操作信息。一、一、IEC61850标准概述标准概述二、信息模型二、信息模型三、数据类型与逻辑节点三、数据类型与逻辑节点四、四、 抽象通信服务接口与抽象通信服务接口与MMS五、五、 工程应用通信报文举例工程应用通信报文举例一、一、IEC61850概述概述1. 技术及应用背景技术及应用背景2. 标准主要内容简述标准主要内容简述3. 阅读重点阅读重点1. 技术及应用背景技术及应用背景什么是什么是IEC61850标准？为什么要制定标准？为什么要制定IEC61850标准？标准？IEC61850IEC61850是按变电站需求制定，涵盖变电站所有通信需求的一是按变电站需求制定，涵盖变电站所有通信需求的一种通信规约。种通信规约。IEC TC57技术委员会技术委员会1996年开始着手建立变电站通年开始着手建立变电站通信网络和系统规约信网络和系统规约IEC61850，ABB、西门子、西门子、AREVA、GE等公司等公司为为IEC61850协作厂商。协作厂商。IEC61850国际第一版标准于国际第一版标准于2003年发布年发布变电站通信网络与系变电站通信网络与系统统；中国电力行业标准号；中国电力行业标准号DL/T-860，2004年后陆续发布。年后陆续发布。目前，目前，IEC61850第二版标准已陆续发布，名称改为第二版标准已陆续发布，名称改为电力企业电力企业自动化通信网络与系统自动化通信网络与系统。覆盖范围延伸至变电站以外的所有公共。覆盖范围延伸至变电站以外的所有公共电力应用领域，涉及水电厂自动化、分布式风力发电自动化，电动电力应用领域，涉及水电厂自动化、分布式风力发电自动化，电动汽车等各个方面。汽车等各个方面。为什么要制定为什么要制定IEC61850标准？标准？1. IEC618501. IEC61850之前，之前，IEC60870-5IEC60870-5系列规约陆续制定颁布，但该系系列规约陆续制定颁布，但该系列规约专业特点明显，对应于不同的专业用途。通用（列规约专业特点明显，对应于不同的专业用途。通用（兼容）兼容）性差，性差，随技术发展与应用需求的变化，原有的规约不符合使用要求，不能满随技术发展与应用需求的变化，原有的规约不符合使用要求，不能满足通信规约可发展性要求。足通信规约可发展性要求。2. 2. 未与通讯、未与通讯、ITIT行业的成熟标准配合。行业的成熟标准配合。专业通讯、专业通讯、IT行业的通行业的通讯标准发展已非常完备，标准化程度很高，通讯各层的定义明确，可讯标准发展已非常完备，标准化程度很高，通讯各层的定义明确，可互换性很强，通信规约可适用于多种物