Q/GDW441-2023年《智能变电站继电保护技术规范》及编制说明概要.docx
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1、ICS 29.240Q/GDW国 家 电 网 公 司 企 业 标 准Q / GDW 441 2023智能变电站继电保护技术标准Technical specifications of protection for Smart Substation2023-公布2023-实施国家电网公司Q / GDW 441 2023目次前言II1 范围12 标准性引用文件13 术语和定义24 总则45 继电保护及相关设备配置原则46 继电保护装置及相关设备技术要求77 继电保护信息交互原则128 继电保护就地化实施原则13附录A标准性附录 支持通道可配置的扩展IEC 60044-8 协议帧格式14附录B资料性附
2、录 3/2 接线型式继电保护实施方案26附录C资料性附录 220kV 及以上变电站双母线接线型式继电保护实施方案36附录D资料性附录 11066kV 变电站实施方案41编制说明45IQ / GDW 441 2023前言为加快建设坚强智能电网,提高智能变电站建设效率和效益,依据“统一规划、统一标准、统一建设”的原则,特制定智能变电站继电保护技术标准,以标准智能变电站继电保护应用。本标准编写格式和规章遵照GB/T 1.12023标准化工作导则 第 1 局部:标准的构造和编写的要求。本标准针对智能变电站的特点,重点标准了继电保护配置原则、技术要求、信息交互原则以及电子式互感器、合并单元等相关设备配置
3、原则及技术要求。本标准附录A 为标准性附录,附录B、C、D 为资料性附录。本标准由国家电力调度通信中心提出并负责解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准主要起草单位:国家电力调度通信中心、浙江省电力调度通信中心、天津电力调度通信中心、 华北电力调度通信中心、华中电力调度通信中心、华东电力调度通信中心、江苏电力设计院、浙江电力 设计院、河南电力设计院、四川电力设计院、东北电力调度通信中心、西北电力调度通信中心、河北电 力调度通信中心、福建电力调度通信中心、河南电力调度通信中心、江苏电力调度通信中心、四川电力 调度通信中心。本标准参与起草单位:国网电力科学争论院、南京南瑞继保电气、北京四方继保
4、自动化、国电南京自动化股份、许继电气股份、深圳南瑞科技、南京宁光 电自动化、南瑞航天北京电气掌握技术、西安同维电力技术有限责任公司。本标准主要起草人:程逍、刘宇、朱炳铨、孙集伟、柳焕章、王宁、韩学军、孙刚、粟小华、郑玉平、裘愉涛、常风然、黄巍、黄毅、舒治淮、刘明、曾健、李震宇、李慧、苏麟、白思敬、郑旭、张太 升、严国平、王伟、曹团结、李力、屠拂晓、钱国明、樊占峰、刘宏君。IIQ / GDW 441 2023智能变电站继电保护技术标准1 范围本标准规定了 110kV66kV及以上电压等级的建、改扩建智能变电站继电保护及相关设备技术原则与要求。本标准适用于 110kV66kV及以上电压等级的建、改
5、扩建智能变电站。智能变电站继电保护及相关设备应承受本标准的全部或与技术选用相对应的局部。2 标准性引用文件以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。但凡注日期的引用文件,其随后全部的修改单不包括订正的内容或均不适用于本标准,然而,鼓舞依据本标准达成协议的各方争论 是否可使用这些文件的最版本。但凡不注日期的引用文件,其最版本适用于本标准。GB 1207 电压互感器GB 1208电流互感器GB/T 2900.15电工术语 变压器、互感器、调压器和电抗器GB/T 2900.50电工术语 发电、输电及配电 通用术语GB/T 2900.57电工术语 发电、输电及配电 运行GB/T 14285继
6、电保护和安全自动装置技术规程GB/T 18663.3电子设备机械构造公制系列和英制系列的试验 第 3 局部:机柜、机架和插箱的电磁屏蔽性能试验GB/T 20840.7 互感器 第 7 局部:电子式电压互感器GB/T 20840.7,MOD IEC60044-7:1999 GB/T 20840.8 互感器 第 8 局部:电子式电流互感器GB/T 20840.8,MOD IEC60044-8:2023 DL/T 478 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件DL/T 663 220kV500kV 电力系统故障动态记录装置检测要求DL 755电力系统安全稳定导则DL/T 769电力系统微机继电保护技
7、术导则DL/T 860变电站通信网络和系统DL/T 995继电保护和电网安全自动装置检验规程DL/T 1075数字式保护测控装置通用技术条件DL/T 1092电力系统安全稳定掌握系统通用技术条件DL/T 5149220kV500kV 变电所计算机监控系统设计技术规程JJG 313测量用电流互感器检定规程JJG 314测量用电压互感器检定规程JJG 1021电力互感器检定规程Q/GDW 161线路保护及关心装置标准化设计标准Q/GDW 175变压器、高压并联电抗器和母线保护及关心装置标准化设计标准Q/GDW 383智能变电站技术导则Q/GDW 39311066kV220kV 智能变电站设计标准Q
8、/GDW 394330kV750kV 智能变电站设计标准1Q / GDW 441 2023Q/GDW 396IEC 61850 工程继电保护应用模型电力二次系统安全防护总体方案和变电站二次系统安全防护方案国家电力监管委员会第 34号文,2023 年 2 月IEC 61588Precision clock synchronization protocol for networked measurement and control systems 网络测量和掌握系统的周密时钟同步协议IEC 61850Communication Networks and Systems in Substations
9、 变电站通信网络和系统IEC 62439High availability automation networks 高可用性自动化网络3 术语和定义GB/T2900.15、GB/T2900.50、GB/T2900.57、DL/T860.1、DL/T860.2 和Q/GDW 383,Q/GDW 393 ,Q/GDW 394 中确立的以及以下术语和定义适用于本标准。3.1智能变电站 smart substation承受先进、牢靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为根本要求,自动完成信息采集、测量、掌握、保护、计量和监测等根本功能,并可依据需要支 持电网实
10、时自动掌握、智能调整、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。3.2智能终端 smart terminal一种智能组件。与一次设备承受电缆连接,与保护、测控等二次设备承受光纤连接,实现对一次设备如:断路器、刀闸、主变压器等的测量、掌握等功能。3.3电子式互感器 electronic instrument transformer一种装置,由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流或电压传感器组成,用于传输正比于被测量的量,以供给测量仪器、仪表和继电保护或掌握装置。3.4电子式电流互感器 electronic current transformer; ECT一种电子式互感器,在正常适用条件下,
11、其二次转换器的输出实质上正比于一次电流,且相位差在联结方向正确时接近于相位角。3.5电子式电压互感器 electronic voltage transformer; EVT一种电子式互感器,在正常适用条件下,其二次电压实质上正比于一次电压,且相位差在联结方向正确时接近于相位角。3.6电子式电流电压互感器 electronic current & voltage transformer; ECVT一种电子式互感器,由电子式电流互感器和电子式电压互感器组合而成。3.7合并单元 merging unit; MU用以对来自二次转换器的电流和/或电压数据进展时间相关组合的物理单元。合并单元可是互感器的一
12、个组成件,也可是一个分立单元。3.8智能电子设备 Intelligent Electronic Device; IED包含一个或多个处理器,可接收来自外部源的数据,或向外部发送数据,或进展掌握的装置,例如: 电子多功能仪表、数字保护、掌握器等。为具有一个或多个特定环境中特定规律接点行为且受制于其接2Q / GDW 441 2023口的装置。3.9MMSManufacturing Message SpecificationMMS 即制造报文标准,是 ISO/IEC9506 标准所定义的一套用于工业掌握系统的通信协议。MMS 标准了工业领域具有通信力量的智能传感器、智能电子设备IED、智能掌握设备
13、的通信行为,使出自不同制造商的设备之间具有互操作性Interoperation。3.10GOOSEGeneric Object Oriented Substation EventGOOSE 是一种面对通用对象的变电站大事。主要用于实现在多IED 之间的信息传递,包括传输跳合闸信号命令,具有高传输成功概率。3.11SVSampled Value采样值。基于公布/订阅机制,交换采样数据集中的采样值的相关模型对象和效劳,以及这些模型对象和效劳到ISO/IEC8802-3 帧之间的映射。3.12互操作性 interoperability来自同一或不同制造商的两个及以上智能电子设备交换信息、使用信息以正
14、确执行规定功能的力量。3.13全都性测试 conformance test检验通信信道上数据流与标准条件的全都性,涉及到访问组织、格式、位序列、时间同步、定时、信号格式和电平、对错误的反响等。执行全都性测试,证明与标准或标准特定描述局部相全都。全都性 测试应由通过ISO9001 验证的组织或系统集成者进展。3.14成。3.153.163.17交换机 switch一种有源的网络元件。交换机连接两个或多个子网,子网本身可由数个网段通过转发器连接而分布式保护 distributed protection分布式保护面对间隔,由假设干单元装置组成,功能分布实现。就地安装保护 locally instal
15、led protection在一次配电装置场地内紧邻被保护设备安装的继电保护设备。IED 力量描述文件 IED Capability Description; ICD 文件由装置厂商供给应系统集成厂商,该文件描述 IED 供给的根本数据模型及效劳,但不包含 IED 实例名称和通信参数。3.18系统规格文件 System Specification Description; SSD 文件应全站唯一,该文件描述变电站一次系统构造以及相关联的规律节点,最终包含在SCD 文件中。3.19全站系统配置文件 Substation Configuration Description; SCD 文件应全站唯一
16、,该文件描述全部 IED 的实例配置和通信参数、 IED 之间的通信配置以及变电站一3Q / GDW 441 2023次系统构造,由系统集成厂商完成。 SCD 文件应包含版本修改信息,明确描述修改时间、修改版本号等内容。3.20IED 实例配置文件 Configured IED Description; CID 文件每个装置有一个,由装置厂商依据SCD 文件中本IED 相关配置生成。4 总则4.1 本标准内容是在标准性引用文件的根底上对智能变电站继电保护所作的补充规定,与标准性引用文件不全都之处以本标准为准。4.2 智能变电站继电保护与站控层信息交互承受DL/T860IEC61850 标准,跳
17、合闸命令和联闭锁信息可通过直接电缆连接或GOOSE 机制传输,电压电流量可通过传统互感器或电子式互感器采集。具体应用中承受的技术应遵循本标准中与之对应的局部。4.3 继电保护技术应满足“牢靠性、选择性、灵敏性、速动性”的要求,并提高保护的性能和智能化 水平。继电保护在功能实现上是统一的整体,需要一次设备、二次回路、通道、保护装置之间的协作协 调,发挥其整体性能。4.4 220kV 及以上电压等级继电保护系统应遵循双重化配置原则,每套保护系统装置功能独立完备、安全牢靠。双重化配置的两个过程层网络应遵循完全独立的原则。4.5 依据国家标准 GB/T 14285 要求“除出口继电器外,装置内的任一元
18、件损坏时,装置不应误动作 跳闸”。智能变电站中的电子式互感器的二次转换器 A/D 采样回路、合并单元MU、光纤连接、智能终端、过程层网络交换机等设备内任一个元件损坏,除出口继电器外,不应引起保护误动作跳闸。4.6 保护装置应不依靠于外部对时系统实现其保护功能。4.7 保护应直接采样,对于单间隔的保护应直接跳闸,涉及多间隔的保护母线保护宜直接跳闸。对于涉及多间隔的保护母线保护,如确有必要承受其他跳闸方式,相关设备应满足保护对牢靠性和快速性的要求。4.8 继电保护设备与本间隔智能终端之间通信应承受 GOOSE 点对点通信方式;继电保护之间的联闭锁信息、失灵启动等信息宜承受GOOSE 网络传输方式。
19、4.9 在技术先进、运行牢靠的前提下,可承受电子式互感器。4.10 110kV 及以上电压等级的过程层SV 网络、过程层GOOSE 网络、站控层MMS 网络应完全独立, 继电保护装置接入不同网络时,应承受相互独立的数据接口掌握器。4.11 110kV 及以上电压等级双母线、单母线分段等接线型式单断路器EVT 设置,宜在各线路、变压器间隔分别装设三相EVT,条件具备时宜承受ECVT。4.12 保护装置宜独立分散、就地安装,保护装置安装运行环境应满足相关标准技术要求。4.13 110kV 及以下电压等级宜承受保护测控一体化设备。4.14 智能变电站应利用网络技术将保护信息上送至站控层,集成断路器变
20、位动作信息、保护装置、故障录波等数据以及电子式互感器、MU、智能终端的状态信息和变电站监控信息,最终实现变电站故障 信息综合分析决策。4.15 智能变电站的二次安全防护应严格遵照电力二次系统安全防护总体方案和变电站二次系统安全防护方案的要求,进展安全分区,通信边界安全防护,确保掌握功能安全。5 继电保护及相关设备配置原则5.1 一般要求a) 220kV 及以上电压等级的继电保护及与之相关的设备、网络等应依据双重化原则进展配置,双4Q / GDW 441 2023重化配置的继电保护应遵循以下要求:1) 每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的全部类型的故障。两套保护之间不应有任何电气联系,当一
21、套保护特别或退出时不应影响另一套保护的运行;2) 两套保护的电压电流采样值应分别取自相互独立的MU;3) 双重化配置的MU 应与电子式互感器两套独立的二次采样系统一一对应;4) 双重化配置保护使用的GOOSESV网络应遵循相互独立的原则,当一个网络特别或退出时不应影响另一个网络的运行;5) 两套保护的跳闸回路应与两个智能终端分别一一对应;两个智能终端应与断路器的两个跳闸线圈分别一一对应;6) 双重化的线路纵联保护应配置两套独立的通信设备含复用光纤通道、独立纤芯、微波、载波等通道及加工设备等,两套通信设备应分别使用独立的电源;7) 双重化的两套保护及其相关设备电子式互感器、MU、智能终端、网络设
22、备、跳闸线圈等的直流电源应一一对应;8) 双重化配置的保护应使用主、后一体化的保护装置。b) 保护装置、智能终端等智能电子设备间的相互启动、相互闭锁、位置状态等交换信息可通过GOOSE 网络传输,双重化配置的保护之间不直接交换信息; c 双母线电压切换功能可由保护装置分别实现;d) 3/2 接线型式,两个断路器的电流MU 分别接入保护装置,电压MU 单独接入保护装置;e) 110kV 及以下保护就地安装时,保护装置宜集成智能终端等功能。5.2 线路保护a) 220kV 及以上线路按双重化配置保护装置,每套保护包含完整的主、后备保护功能;b) 线路过电压及远跳就地判别功能应集成在线路保护装置中,
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- 智能变电站继电保护技术规范 GDW441 2023 智能 变电站 保护 技术规范 编制 说明 概要
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