兩網(wǎng)”，分別是站控層、隔離層以及過(guò)程層。過(guò)程層網(wǎng)分為面向通用對(duì)象的變電站事件（Generic Object Oriented Substation Event，GOOSE）和采樣信息的通信服務(wù)（Sampled Value，SV）這2 種類(lèi)型，都通過(guò)層和隔離層進(jìn)行通信，GOOSE 側(cè)重于設(shè)備的狀態(tài)和控制以及數(shù)據(jù)的交流，而SV 則負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備的取樣值進(jìn)行傳送。目前，110 kV 及以下的變電站均為環(huán)狀、單網(wǎng)式，因此在萬(wàn)榮縣110 kV變電站的智能化工程中，只要再

蓋過(guò)程層數(shù)據(jù)、站控層數(shù)據(jù)、調(diào)度信息網(wǎng)數(shù)據(jù)全數(shù)據(jù)流的聯(lián)調(diào)測(cè)試。提高遠(yuǎn)動(dòng)信息測(cè)試效率，提升智能變電站調(diào)試驗(yàn)收的智能化和自動(dòng)化水平。1 基于全息掃描的遠(yuǎn)動(dòng)信息自適應(yīng)驗(yàn)收系統(tǒng)變電站監(jiān)控信息交互涵蓋調(diào)度控制主站、變電站站控層、間隔層及過(guò)程層等環(huán)節(jié)，監(jiān)控信息接入調(diào)控主站應(yīng)滿(mǎn)足全回路驗(yàn)證的要求。通過(guò)研究基于全息掃描的遠(yuǎn)動(dòng)信息自適應(yīng)驗(yàn)收技術(shù)，設(shè)計(jì)面向IEC61850智能化變電站遠(yuǎn)動(dòng)四遙信息自適應(yīng)驗(yàn)收裝置，實(shí)現(xiàn)涵蓋過(guò)程層信號(hào)、站控層信號(hào)測(cè)試驗(yàn)證及四遙信息自適應(yīng)驗(yàn)收?；谌?/div>

寧夏電力 2022年4期2022-11-10

程層、間隔層、站控層和站控層網(wǎng)絡(luò)。變電站監(jiān)控系統(tǒng)站控層配置了監(jiān)控主機(jī)、綜合服務(wù)器、傳輸服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)接口等設(shè)備，同時(shí)在站控層設(shè)有1 個(gè)工程工作站，利用Linux 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)突發(fā)事件的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。站控層主要負(fù)責(zé)對(duì)各種線(xiàn)路、設(shè)備的集中監(jiān)測(cè)與傳送、分析和處理各類(lèi)數(shù)據(jù)。變電所間絕緣裝置包括測(cè)量控制裝置、保護(hù)裝置及現(xiàn)場(chǎng)分析裝置，隔離裝置的作用是測(cè)量與傳送變電裝置的資料，并在發(fā)生事故時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)切斷。變電站的流程設(shè)備主要由一次設(shè)備和智能終端組成，其功能是采集變電站的數(shù)據(jù)

就是將設(shè)備層與站控層兩者之間進(jìn)行連接，從而起到一個(gè)中轉(zhuǎn)的作用，間隔層還需要對(duì)站控層與設(shè)備之間的距離問(wèn)題以及設(shè)備層數(shù)量過(guò)多不能與站控層建立良好通信等問(wèn)題進(jìn)行有效解決。因此，建立高效的間隔層可以使通信距離得到有效延長(zhǎng)，還可以使設(shè)備層的設(shè)備實(shí)現(xiàn)分流，從而將自身對(duì)設(shè)備層與站控層起到的中轉(zhuǎn)作用有效地發(fā)揮出來(lái)，使變電站電力系統(tǒng)在整體結(jié)構(gòu)方面可以更加清晰明確地展現(xiàn)出來(lái)。間隔層主要有保護(hù)測(cè)控單元、通信接口單元等組成。2.3 站控層站控層在變電站電力系統(tǒng)自動(dòng)化中起到后臺(tái)監(jiān)控

的核心內(nèi)容以及站控層對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)控情況是主要的，其中還包含指令操作的，站控層可以通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)層和間斷層的監(jiān)督和管理來(lái)實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)的維護(hù)工作。電力自動(dòng)化可以根據(jù)分層分布來(lái)找到二次設(shè)備要素，并可以有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的監(jiān)督和管理工作，這全部都要依靠軟件和硬件設(shè)備的設(shè)計(jì)。2.2 分析整體架構(gòu)的設(shè)計(jì)和各個(gè)模塊的功能系統(tǒng)的整體構(gòu)架在變電站系統(tǒng)中是分層和分布式的結(jié)構(gòu)，其中包含了站控層、網(wǎng)絡(luò)層、間隔層。間隔層，傳感器和其他設(shè)備它們的作用主要都是進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和分析等。在這樣的

的“三層”包括站控層、間隔層、過(guò)程層，“兩網(wǎng)”包括站控層和過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)即[2]。標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850，具有使用面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)、分層分布的結(jié)構(gòu)、抽象的通信服務(wù)接口和映射技術(shù)等特點(diǎn)，這些技術(shù)特點(diǎn)很好地解決了智能站自動(dòng)化設(shè)備的互操作性和協(xié)議轉(zhuǎn)換問(wèn)題，使各廠(chǎng)家的自動(dòng)化設(shè)備能夠無(wú)縫連接，使系統(tǒng)便于集成，大幅降低了建設(shè)費(fèi)用。2.1 站控層站控層主要設(shè)備有操作員站、監(jiān)控主機(jī)、服務(wù)器、通信網(wǎng)關(guān)等。站控層通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與間隔層進(jìn)行信息交互，以完成對(duì)一次設(shè)備和間隔層設(shè)備的本

。1 一鍵順控站控層改造標(biāo)準(zhǔn)化工作流程1.1 順控主機(jī)選擇及安裝順控主機(jī)選擇需要由工作負(fù)責(zé)人帶后臺(tái)廠(chǎng)家人員與站內(nèi)運(yùn)行人員核實(shí)原工程師站主機(jī)型號(hào)與運(yùn)行情況。優(yōu)先對(duì)原監(jiān)控主機(jī)（SCADA4或工程師站）進(jìn)行一鍵順控功能升級(jí)（由后臺(tái)廠(chǎng)家核實(shí)該主機(jī)是否具備升級(jí)功能）[3]。若具備升級(jí)條件，則將原工程師站主機(jī)斷網(wǎng)、拆機(jī)，后作順控主機(jī)使用，并由工作負(fù)責(zé)人監(jiān)護(hù)廠(chǎng)家人員從站控層中心交換機(jī)導(dǎo)出原監(jiān)控后臺(tái)底層數(shù)據(jù)庫(kù)（后稱(chēng)舊底層數(shù)據(jù)庫(kù)）。若不具備升級(jí)條件應(yīng)新增一臺(tái)具有一鍵順控功能

程層、間隔層、站控層三個(gè)層次，每個(gè)層次之間的通信采用高速網(wǎng)絡(luò)的通信方式。3.1過(guò)程層電氣設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)過(guò)程層的電氣設(shè)計(jì)采用的網(wǎng)絡(luò)傳輸輸入輸出的信號(hào)傳遞方式，能夠?qū)OOSE、SV信號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)設(shè)備和虛端子之間的信號(hào)傳遞，傳遞信號(hào)由各類(lèi)系統(tǒng)配置文件進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。過(guò)程層通訊網(wǎng)位于間隔層和站控層之間，采用過(guò)程層的交換機(jī)加以控制。3.2站控層電氣設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)站控層采用分層、分布、開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布置方式，按照遠(yuǎn)景規(guī)模進(jìn)行配置，包括操作員工作站、遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置等。站控層通訊網(wǎng)，一段連

有文獻(xiàn)報(bào)道關(guān)于站控層系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)以及對(duì)其進(jìn)行故障診斷方面的研究?jī)?nèi)容。文獻(xiàn)[5]有學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試了智能變電站中的二次設(shè)備運(yùn)行過(guò)程監(jiān)測(cè)情況并提出了相應(yīng)的優(yōu)化方法；文獻(xiàn)[6]設(shè)計(jì)了一種可以快速診斷智能變電站系統(tǒng)中二次設(shè)備產(chǎn)生回路故障問(wèn)題的新方法；文獻(xiàn)[7]設(shè)計(jì)了一種可以對(duì)站控層進(jìn)行測(cè)試的結(jié)構(gòu)模型，之后測(cè)試了站控層監(jiān)控主機(jī)運(yùn)行模式以及遠(yuǎn)動(dòng)裝置各項(xiàng)業(yè)務(wù)功能，但這一方案并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)測(cè)功能，也無(wú)法提前報(bào)警提示，不能滿(mǎn)足實(shí)際變電站的使用需求；文獻(xiàn)[8]設(shè)

“三層兩網(wǎng)”由站控層、間隔層、過(guò)程層、站控層網(wǎng)絡(luò)以及間隔層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成[1]。該結(jié)構(gòu)不僅實(shí)現(xiàn)了站內(nèi)信息的共享，降低了二次接線(xiàn)的數(shù)量，而且調(diào)用站內(nèi)各類(lèi)信息更加方便，還為一鍵順控等新技術(shù)提供了平臺(tái)。1 智能變電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)按照功能進(jìn)行分層分類(lèi)，提出了相應(yīng)的3個(gè)層次，如圖1所示。按照從上到下的順序，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為站控層、間隔層以及過(guò)程層。其中，用連線(xiàn)表示各層之間設(shè)備的通信和每層間傳遞的數(shù)據(jù)及命令信息。例如，站控層可與間隔層進(jìn)行保護(hù)和控制數(shù)據(jù)的相互交

次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括站控層、間隔層以及過(guò)程層3層，結(jié)構(gòu)如圖1所示。1.1 過(guò)程層圖1 智能變電站二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖智能變電站二次系統(tǒng)中的過(guò)程層設(shè)備包括智能終端、合并單元以及必要的過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。智能變電站二次系統(tǒng)過(guò)程層的主要作用是采集電流和電壓互感器中的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，將數(shù)字量傳輸?shù)奖Ｗo(hù)裝置執(zhí)行計(jì)算和分析操作，然后保護(hù)裝置給出指令傳遞到智能終端，進(jìn)而傳輸?shù)揭淮卧O(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)其的控制。1.2 間隔層智能變電站二次系統(tǒng)中的間隔層設(shè)備包括測(cè)控裝置、配備

調(diào)[12]。在站控層，遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)與西門(mén)子總控主備雙機(jī)采用雙網(wǎng)熱備用運(yùn)行方式，同時(shí)與1 號(hào)西門(mén)子總控雙網(wǎng)、2 號(hào)西門(mén)子總控雙網(wǎng)建立TCP（傳輸控制協(xié)議）鏈路，西門(mén)子總控通過(guò)上送心跳報(bào)文通知遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)哪臺(tái)總控為主機(jī)。遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)與西門(mén)子總控主機(jī)按IEC 104 協(xié)議正常通信，與西門(mén)子總控備機(jī)通過(guò)S 格式報(bào)文和U 格式測(cè)試鏈路報(bào)文保持IEC 104 鏈路。目前，變電站監(jiān)控系統(tǒng)改造一般分階段進(jìn)行，前期先改造站控層設(shè)備，包括主機(jī)和遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)。這種模式導(dǎo)致遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)與總控單元采自不同廠(chǎng)家，

以分為流程層、站控層以及中間層。對(duì)于流程層，能夠很好對(duì)網(wǎng)絡(luò)二次設(shè)備以及電氣一次設(shè)備結(jié)合，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)不同設(shè)備的控制。流程層能夠?qū)?lái)自站控層的數(shù)據(jù)指令進(jìn)行接收，從而控制電氣設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)出現(xiàn)故障的位置進(jìn)行維修，或是對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效的維護(hù)。流程層需要同時(shí)配置交流電電源和直流電電源，從而能夠有效應(yīng)對(duì)中間層和站控層之間出現(xiàn)的故障，如果中間層和站控層出現(xiàn)故障，流程層能夠通過(guò)相應(yīng)的操作，促進(jìn)設(shè)備的自主運(yùn)行，對(duì)水電站不同系統(tǒng)正常運(yùn)行提供有效的保證。流程層的終端是站控層，站控層

等級(jí)層，分別為站控層、間隔層以及過(guò)程層，與此同時(shí)，整個(gè)變電站都執(zhí)行的是IEC61850規(guī)約，不同廠(chǎng)家的設(shè)備都在此規(guī)約下兼容運(yùn)行；其中，站控層使用的是MMS網(wǎng)絡(luò)，而間隔層和過(guò)程層都使用的是GOOSE網(wǎng)絡(luò)與SMV網(wǎng)絡(luò)，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)互不干擾，相互獨(dú)立；變電站的信息數(shù)字化；可以共享信息；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的運(yùn)行與控制；保護(hù)設(shè)備全部采用直接采樣直接跳閘的模式，不走SMV和GOOSE網(wǎng)絡(luò)；應(yīng)用的互動(dòng)性等。通過(guò)上述這些特點(diǎn)的描述，整個(gè)變電站的信息朝著數(shù)字化與標(biāo)準(zhǔn)化的方向快速發(fā)展。二

電站的應(yīng)用中，站控層是一個(gè)相當(dāng)重要的部分，可以實(shí)現(xiàn)和各級(jí)調(diào)控中心的數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)交互，從而保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。智能變電站站控層對(duì)上縱向貫通調(diào)控主站系統(tǒng)，向下連接變電站間隔層設(shè)備，站控層負(fù)責(zé)全站設(shè)備的監(jiān)視控制，并與各級(jí)調(diào)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)動(dòng)信息實(shí)時(shí)交互，對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。因此，有必要對(duì)智能變電站站控層測(cè)試技術(shù)有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：智能變電站;站控層;測(cè)試技術(shù)一、智能變電站站控層的概述智能變電站中的站控層系統(tǒng)需要比較嚴(yán)格的技術(shù)要求，首先，需要有

構(gòu)，“三層”為站控層設(shè)備、間隔層設(shè)備和過(guò)程層設(shè)備，“兩網(wǎng)”為站控層網(wǎng)絡(luò)（邏輯上分為站控層網(wǎng)絡(luò)和間隔層網(wǎng)絡(luò)）和過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)。自動(dòng)化系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1所示。站控層網(wǎng)絡(luò)按其信息流的時(shí)效性，可分為實(shí)時(shí)信息流和非實(shí)時(shí)信息流，為了保證兩種信息流的有效隔離，需要增加防火墻將站控層網(wǎng)絡(luò)分為站控層I區(qū)和II區(qū)，考慮到220kV變電站的在電網(wǎng)中重要地位，站控層I/Ⅱ區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用雙星型以太網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)，在A網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，B網(wǎng)可保證站控層網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)站控層設(shè)備與間隔層設(shè)備、站控層設(shè)備之間

在功能邏輯上由站控層、間隔層、過(guò)程層以及網(wǎng)絡(luò)和安全防護(hù)設(shè)備組成。2.1 站控層站控層設(shè)備包括一體化監(jiān)控主機(jī)（兼操作員站、工程師站）、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器，綜合應(yīng)用服務(wù)器、遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等。整個(gè)系統(tǒng)層軟件采用一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)管理控制間隔層、過(guò)程層設(shè)備等功能，形成全站監(jiān)控、管理中心，并與遠(yuǎn)方監(jiān)控/調(diào)度中心通信。站控層采用雙星型以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，MMS、GOOSE、SNTP三網(wǎng)合一，分別設(shè)置A網(wǎng)和B網(wǎng)，兩個(gè)網(wǎng)段在物理上相互獨(dú)立。配置4臺(tái)主干交換機(jī)，其中

成，“三層”指站控層、間隔層、過(guò)程層；兩網(wǎng)指站控層/間隔層網(wǎng)絡(luò)、過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)（王燕,王青,孫名妤.智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)新方案[J].電子技術(shù)與軟件工程,2018(14)）。2 鄖縣220kV變電站自動(dòng)化系統(tǒng)2.1 系統(tǒng)整體構(gòu)架鄖縣站為220kV變電站，自動(dòng)化系統(tǒng)采用“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，“三層”為站控層設(shè)備、間隔層設(shè)備和過(guò)程層設(shè)備，“兩網(wǎng)”為站控層網(wǎng)絡(luò)（邏輯上分為站控層網(wǎng)絡(luò)和間隔層網(wǎng)絡(luò)）和過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)。自動(dòng)化系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1所示。圖1 自動(dòng)化系統(tǒng)框架示意圖站控層

C 61850站控層通信層面的可用性,然而互操作中并未對(duì)站控層的通信性能開(kāi)展相關(guān)測(cè)試。因此,IEC 62351標(biāo)準(zhǔn)對(duì)IEC 61850站控層通信性能的影響需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。本文基于已具備IEC 62351安全通信能力的服務(wù)端和客戶(hù)端設(shè)備,構(gòu)建通信測(cè)試系統(tǒng),分別在安全通信和非安全通信兩種模式下,對(duì)站控層通信中各類(lèi)制造報(bào)文規(guī)范(MMS)服務(wù)的實(shí)時(shí)響應(yīng)性能進(jìn)行對(duì)比測(cè)試,分析安全通信對(duì)站控層通信性能的影響,為IEC 62351標(biāo)準(zhǔn)在變電站自動(dòng)化領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用

層2網(wǎng)布局，由站控層、間隔層、過(guò)程層以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成。站控層設(shè)備主要包括：主機(jī)/操作員工作站、五防工作站、通信管理機(jī)、調(diào)度通信工作站、時(shí)鐘同步裝置、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、大屏顯示系統(tǒng)以及打印機(jī)等，間隔層設(shè)備按照間隔配置，主要包括測(cè)控裝置、保護(hù)裝置、故障錄波裝置、安穩(wěn)設(shè)備等智能設(shè)備，過(guò)程層設(shè)備主要包括智能終端、電子式互感器、合并單元等。數(shù)字化變電站自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。圖2 典型220 kV數(shù)字化變電站自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)圖（網(wǎng)采網(wǎng)跳）站控層主要功能是通過(guò)站控層高速網(wǎng)絡(luò)匯

字化對(duì)象，按照站控層、單元層、過(guò)程層3層構(gòu)建，以網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)為基礎(chǔ)，采用IEC61850數(shù)據(jù)建模和通信服務(wù)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)各種監(jiān)測(cè)信號(hào)、控制信號(hào)的數(shù)字化采集、傳輸、處理和數(shù)據(jù)共享，達(dá)到信息數(shù)字化、通信網(wǎng)絡(luò)化、集成標(biāo)準(zhǔn)化的水電站。數(shù)字化水電站中信息的采集、傳輸、處理、輸出過(guò)程應(yīng)完全數(shù)字化[7]，信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以數(shù)字量方式傳輸。數(shù)字化水電站要求監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備具有數(shù)字化接口，同時(shí)具備全網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)電站智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備、數(shù)字化現(xiàn)地元件的信息共享、交互傳輸

牽引變電所基于站控層、過(guò)程層、間隔層的防誤閉鎖構(gòu)架。智能牽引變電所；IEC61850；防誤閉鎖；GOOSE；五防0 引言我國(guó)目前的牽引變電所主要采用綜合自動(dòng)化系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)綜自系統(tǒng)），自動(dòng)完成變電所參數(shù)測(cè)量、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備保護(hù)及監(jiān)控等功能。但傳統(tǒng)綜自系統(tǒng)存在設(shè)備之間互操作性差、二次設(shè)備間的信息難以共享、施工周期長(zhǎng)、施工費(fèi)用高等缺點(diǎn)。IEC61850規(guī)約和高速以太網(wǎng)、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，為數(shù)字化智能變電所的建設(shè)提供了技術(shù)支撐，數(shù)字化智能變電所是未來(lái)牽引變電所發(fā)展

構(gòu)[7]，包括站控層、間隔層和過(guò)程層。牽引變電站不同階段的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。傳統(tǒng)牽引變電站保護(hù)測(cè)控裝置到一次設(shè)備間的連接通常采用銅纜完成模擬量的采集和信號(hào)的傳輸。數(shù)字化牽引變電站全站統(tǒng)一采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)信息交互，新增合并單元MU(Merger Unit)、智能終端IT(Intelligent Terminal)、電子式互感器(ECT/EVT)及過(guò)程層交換機(jī)等設(shè)備，并采用光纖以太網(wǎng)代替銅纜，實(shí)現(xiàn)了二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化及一次設(shè)備初步智能化。智能牽引

［1］3.1 站控層、間隔層通信MMS網(wǎng)，雙網(wǎng)配置；間隔層、過(guò)程層通信采用SV/GOOSE二合一網(wǎng)絡(luò)，主變測(cè)控系統(tǒng)雙網(wǎng)配置，其余線(xiàn)路、母聯(lián)、PT等間隔測(cè)控系統(tǒng)單網(wǎng)配置；10kV/35kV系統(tǒng)采用保測(cè)一體裝置，三網(wǎng)合一數(shù)據(jù)雙網(wǎng)上傳MMS網(wǎng)。10kV/35kV保測(cè)一體裝置配置SV數(shù)字采樣數(shù)據(jù)輸出功能，用于故障錄波系統(tǒng)組網(wǎng)采集。3.2 變壓器系統(tǒng)保護(hù)雙套配置，110kV、35kV、10kV間隔保護(hù)單套配置，110kV配置母差保護(hù)。3.3 110kV線(xiàn)路、母聯(lián)、母

式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由站控層、間隔層、過(guò)程層及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成；③站內(nèi)監(jiān)控保護(hù)統(tǒng)一建模、組網(wǎng)，信息共享，通信規(guī)約統(tǒng)一采用DL/T 860，實(shí)現(xiàn)站控層、間隔層、過(guò)程層二次設(shè)備互操作。1.1 功能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站可靠、合理、完善的監(jiān)視、測(cè)量、控制等，并具備遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙控等遠(yuǎn)動(dòng)功能，具有與調(diào)度通信中心交換信息的能力。1.2 系統(tǒng)構(gòu)成變電站自動(dòng)化系統(tǒng)符合DL/T 860，在功能邏輯上由站控層、間隔層、過(guò)程層組成。站控層由主機(jī)兼操作員工作站、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)

司智能變電站在站控層順控操作的應(yīng)用馬宣傳國(guó)網(wǎng)宿州供電公司在社會(huì)全面發(fā)展的今天，智能變電站在站控層順控操作的應(yīng)用也日益廣泛。為了能使整體變電效果更為顯著。在進(jìn)行順控操作的過(guò)程中，需要采用多種不同的方式使得整體的變電效果更為明顯。本文主要針對(duì)智能變電站在站控層順控操作的應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)的分析，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施。智能變電站；順控操作；應(yīng)用在進(jìn)行智能變電的體系控制中，其整體的層順操作體系也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。為了能夠使得控制層端的整體變電效果更為明顯，在進(jìn)行順控操

0）智能變電站站控層測(cè)試技術(shù)的研究與應(yīng)用蔡陽(yáng)揚(yáng)（國(guó)網(wǎng)福建漳州供電有限公司，福建 漳州 363000）在智能變電站的應(yīng)用中，站控層是一個(gè)相當(dāng)重要的部分，可以實(shí)現(xiàn)和各級(jí)調(diào)控中心的數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)交互，從而保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全?；诖耍疚膶?duì)智能變電站站控層中的測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究。智能變電站；站控層；測(cè)試技術(shù)在智能變電站的應(yīng)用中，站控層是一個(gè)相當(dāng)重要的部分，可以實(shí)現(xiàn)和各級(jí)調(diào)控中心的數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)交互，從而保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。在現(xiàn)階段的智能變電站中，對(duì)

變電站系統(tǒng)是由站控層、間隔層以及過(guò)程層所組成的。其中站控層由工作站、GPS以及遠(yuǎn)動(dòng)站這三部分所構(gòu)成的，間隔層則是由保護(hù)、測(cè)控和其他這三部分所構(gòu)成的，過(guò)程層則是由智能單元以及電子式互感器所構(gòu)成。這幾個(gè)部分也是自動(dòng)化系統(tǒng)配置的主要內(nèi)容，接下里我們將分別從這三部分對(duì)其進(jìn)行分析。2 自動(dòng)化系統(tǒng)配置2.1 站控層上文中就有提到，站控層當(dāng)中主要包括了工作站、GPS以及遠(yuǎn)動(dòng)站這三部分的設(shè)備。在220kV智能變電站當(dāng)中，站控層中的監(jiān)控主機(jī)、遠(yuǎn)東站這兩方面的設(shè)備應(yīng)該進(jìn)行雙套

、間隔層、子站站控層、通訊管理層、總站站控層組成。在子站站控層、通訊管理層、總站站控層及網(wǎng)絡(luò)失效的情況下，間隔層仍能獨(dú)立完成監(jiān)測(cè)和斷路器控制功能。(1)設(shè)備層包括一次高壓設(shè)備的TV、TA、斷路器、隔離手車(chē)等一次設(shè)備。(2)間隔層包括綜合保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、自動(dòng)裝置、不間斷電源(UPS)設(shè)備、EPS設(shè)備等一切帶有通訊接口的智能電子設(shè)備。間隔層裝置直接采集并處理現(xiàn)場(chǎng)的原始數(shù)據(jù)。(3)子站站控層包括智能通訊管理機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)通訊管理機(jī)、子站站內(nèi)交換機(jī)等。負(fù)責(zé)間隔層數(shù)據(jù)

系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)站控層相關(guān)智能設(shè)備與應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)模擬交互，完成二次系統(tǒng)信息傳遞的監(jiān)測(cè)和分析，對(duì)系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)和檢測(cè)進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)收；同時(shí)能提供對(duì)各種測(cè)控裝置、繼電保護(hù)裝置、故障錄波裝置等智能化設(shè)備進(jìn)行仿真運(yùn)行與控制，大大提高系統(tǒng)聯(lián)調(diào)準(zhǔn)確性和效率。1 智能變電站二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)智能變電站二次系統(tǒng)仿真調(diào)試系統(tǒng)基于各個(gè)智能化設(shè)備原有的模型文件，動(dòng)態(tài)構(gòu)建一個(gè)具有邏輯規(guī)則與虛擬設(shè)備仿真相結(jié)合的智能設(shè)備測(cè)試系統(tǒng)，同時(shí)引入自動(dòng)化建模、智能檢測(cè)等相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)該仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、

智能變電站基于站控層GOOSE輸入輸出的備自投裝置研制仲雅霓1， 姚成1， 郄朝輝1， 陳小衛(wèi)1， 劉洪亮2(1.國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院/南京南瑞集團(tuán)公司, 江蘇 南京210003； 2.南京供電公司，江蘇 南京210008)分析了目前備自投裝置開(kāi)關(guān)量輸入輸出的兩種方式，在此基礎(chǔ)上，綜合考慮實(shí)時(shí)性和成本效益，提出了一種基于站控層GOOSE方式實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量輸入輸出方案，將站控層MMS與GOOSE雙網(wǎng)合一，以站控層GOOSE方式采集變電站全站實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)量信息、開(kāi)出跳合

的基礎(chǔ)上，按照站控層、間隔層和過(guò)程層分層討論數(shù)字化變電站的時(shí)鐘同步網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合三種時(shí)鐘同步方式的特點(diǎn)，為新建變電站推薦時(shí)鐘同步網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)方案，建議在站控層網(wǎng)絡(luò)采用NTP協(xié)議，在過(guò)程層采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接方式時(shí)推薦采用IRIG-B，而組網(wǎng)的情況下建議采用IEEE1588，并建議過(guò)程層推廣應(yīng)用IEEE1588時(shí)鐘同步協(xié)議。時(shí)鐘同步方式; 時(shí)鐘同步網(wǎng)絡(luò); IEEE1588; 時(shí)鐘模式選擇; IRIG-B0　引　言在常規(guī)變電站建設(shè)中，時(shí)間系統(tǒng)為變電站二次系統(tǒng)提供時(shí)間基準(zhǔn)，

站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為站控層、間隔層和過(guò)程層。網(wǎng)絡(luò)通信異常會(huì)使變電站失去監(jiān)控信號(hào)或使保護(hù)裝置失去保護(hù)作用。本文分析了兩種網(wǎng)絡(luò)通信故障，總結(jié)了他們產(chǎn)生的原因，提供了解決方法，為今后智能站的運(yùn)行維護(hù)提供參考。智能變電站；網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)；MMS；GOOSE；SV隨著國(guó)家電網(wǎng)公司“三集五大”體系的不斷推進(jìn)，各個(gè)地區(qū)逐漸推行了變電站無(wú)人值班化管理。智能變電站具有全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享化的顯著優(yōu)點(diǎn)，為電力調(diào)度控制中心實(shí)行集中監(jiān)控提供了有利的條件，因而得到了廣泛應(yīng)用

化框架下變電站站控層體系架構(gòu)探討陳躍文（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司宣城供電公司 安徽省宣城市 245300）在本文就二次一體化框架下變電站站控層體系架構(gòu)探討展開(kāi)的研究中，筆者在二次一體化及無(wú)人值班的前提下，詳細(xì)論述了變電站站控層體系架構(gòu)的必要性、二次一體化框架下變電站站控層的體系架構(gòu)、監(jiān)控終端的功能定位、智能遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)的功能定位、智能遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，希望這一論述能夠?yàn)槲覈?guó)電力事業(yè)的相關(guān)發(fā)展帶來(lái)一定啟發(fā)。二次一體化；變電站；監(jiān)控終端前言在我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展中，二次一體

強(qiáng)?智能變電站站控層測(cè)試技術(shù)研究與應(yīng)用張小易，彭志強(qiáng)(國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院，江蘇 南京 211103)根據(jù)智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)功能及應(yīng)用情況，設(shè)計(jì)了智能變電站站控層測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)，對(duì)測(cè)試系統(tǒng)架構(gòu)各功能模塊及信息交互過(guò)程進(jìn)行了分析。然后對(duì)智能變電站站控層測(cè)試技術(shù)進(jìn)行了深入研究，分別圍繞站控層數(shù)據(jù)交互測(cè)試技術(shù)、監(jiān)控主機(jī)測(cè)試技術(shù)及遠(yuǎn)動(dòng)功能測(cè)試技術(shù)進(jìn)行研究，創(chuàng)新性地提出了測(cè)試策略可配置、通信報(bào)文可訂制、交互行為可控的站控層數(shù)據(jù)交互測(cè)試方法，監(jiān)控主機(jī)信

程層、間隔層、站控層。過(guò)程層(設(shè)備層)包含由一次設(shè)備和智能組件構(gòu)成的智能設(shè)備、合并單元和智能終端，完成變電站電能分配、變換、傳輸及其測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量、狀態(tài)監(jiān)測(cè)等相關(guān)功能。間隔層設(shè)備一般指繼電保護(hù)裝置、測(cè)控裝置等二次設(shè)備，實(shí)現(xiàn)使用一個(gè)間隔的數(shù)據(jù)并且作用于該間隔一次設(shè)備的功能，即與各種遠(yuǎn)方輸入/輸出、智能傳感器和控制器通信。站控層包含自動(dòng)化系統(tǒng)、站域控制、通信系統(tǒng)、對(duì)時(shí)系統(tǒng)等子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)面向全站或一個(gè)以上一次設(shè)備的測(cè)量和控制的功能，完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制

11102）?站控層采用IEC 61850通信的“木桶效應(yīng)”分析尤小明劉明慧（南京南瑞繼保電氣有限公司，南京211102）摘要本文針對(duì)目前IEC 61850協(xié)議在變電站站控層通信實(shí)施中遇到的通信異?，F(xiàn)象，通過(guò)構(gòu)建IEC 61850通信的最小化模型，詳細(xì)分析變電站站控層通信采用IEC 61850規(guī)約產(chǎn)生的“木桶效應(yīng)”，結(jié)合數(shù)字化變電站上云變現(xiàn)場(chǎng)原始資料，進(jìn)一步分析現(xiàn)場(chǎng)站控層的通信報(bào)文和網(wǎng)絡(luò)流量以及裝置網(wǎng)卡狀態(tài)等，并在此基礎(chǔ)上提出通信優(yōu)化處理方案。上云變現(xiàn)場(chǎng)站

統(tǒng)劃分為3層：站控層(廠(chǎng)站控制層)、單元層(單元控制層)和過(guò)程層(過(guò)程控制層)3層。其中，站控層主要包括水電站實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理、水情水調(diào)、水文與氣象、大壩安全監(jiān)測(cè)、機(jī)電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與分析、安全防護(hù)、通信系統(tǒng)綜合管理、工業(yè)電視、火災(zāi)報(bào)警和對(duì)時(shí)系統(tǒng)等功能；單元層主要負(fù)責(zé)采集本單元內(nèi)過(guò)程層所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算、存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)的承上啟下功能，并實(shí)施對(duì)現(xiàn)地設(shè)備的控制、操作(閉鎖、同期等)、保護(hù)及監(jiān)測(cè)等功能；過(guò)程層主要是完成電站現(xiàn)地生產(chǎn)過(guò)程

三個(gè)部分構(gòu)成：站控層、間隔層與過(guò)程層。站控層主要是提供變電站運(yùn)行的聯(lián)系界面，提供對(duì)間隔層和過(guò)程層中設(shè)備的管理，全方面對(duì)變電站內(nèi)實(shí)行監(jiān)控管理，并與遠(yuǎn)距離外的監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)通信功能；間隔層的子系統(tǒng)主要包括監(jiān)測(cè)、保護(hù)、計(jì)量、測(cè)相量等內(nèi)容，即使是出現(xiàn)了站控層故障或網(wǎng)絡(luò)失效的情況，間隔層也能實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備獨(dú)立的就地測(cè)控；過(guò)程層主要任務(wù)是一次設(shè)備相關(guān)功能的完成，該層主要有互感器、智能終端與合并單元等，能實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)命令的執(zhí)行實(shí)現(xiàn)控制。在現(xiàn)有的智能變電站中，采用的

置3層2網(wǎng)，即站控層、間隔層、過(guò)程層以及站控層網(wǎng)絡(luò)和過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)，3層設(shè)備之間通過(guò)2層以太網(wǎng)絡(luò)完成信息集成及交互。其中站控層的MMS（制造報(bào)文規(guī)范）網(wǎng)絡(luò)采用典型的雙星形結(jié)構(gòu)。500 kV和220 kV系統(tǒng)過(guò)程層各設(shè)置雙星形GOOSE（面向通用對(duì)象的變電站事件）網(wǎng)絡(luò)；35 kV無(wú)功設(shè)備智能終端單套配置，35 kV無(wú)功設(shè)備以及所用變采用保護(hù)、測(cè)控一體化的四合一裝置，裝置通過(guò)電口接至站控層MMS網(wǎng)。不再獨(dú)立配置無(wú)功設(shè)備自動(dòng)投切裝置，無(wú)功設(shè)備的自動(dòng)投切功能由測(cè)控系統(tǒng)

站在邏輯上分為站控層、間隔層、過(guò)程層，它打破了常規(guī)變電站的各個(gè)子系統(tǒng)是信息孤島的困境，實(shí)現(xiàn)了信息資源的共享。以某一智能站為例，簡(jiǎn)要分析了智能變電站實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，及其智能化技術(shù)的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：IEC 61850 智能變電站 數(shù)字化中圖分類(lèi)號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）12（c）-0091-01智能變電站是采用先進(jìn)的傳感、信息、通信、控制、人工智能等技術(shù)，建立全站所有信息采集、傳輸、分析、處理的數(shù)字化統(tǒng)一應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)

析、存儲(chǔ)和上傳站控層，能有效減少接口數(shù)量，使其它監(jiān)測(cè)IED 高效工作，不必實(shí)時(shí)與站控層進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，各監(jiān)測(cè)IED 不用改變主體硬件結(jié)構(gòu)。主IED 大幅度減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，減輕網(wǎng)絡(luò)流量，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，解決了以上的現(xiàn)狀問(wèn)題，提高了系統(tǒng)可靠性。2 功能根據(jù)GIS 在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的特征量，在IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)模型基礎(chǔ)上進(jìn)行信息建模和服務(wù)建模。IEC61850規(guī)范了數(shù)據(jù)模型、服務(wù)以及建模方法?？傮w系統(tǒng)圖如圖1所示，GIS 在線(xiàn)監(jiān)測(cè)主IED 具備的功能如下：1）承擔(dān)所有監(jiān)測(cè)

"間隔層"、"站控層"。2.智能化變電站在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理電力變壓器是變電站最主要的設(shè)備，所以對(duì)其的監(jiān)測(cè)是變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最為關(guān)鍵的一環(huán)。智能化變電站在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)高壓設(shè)備的重要狀態(tài)信息進(jìn)行采集，為智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化管理奠定了良好的基礎(chǔ)。3.發(fā)展趨勢(shì)3.1傳感器傳感器的抗電磁干擾能力對(duì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有著極為重要的作用，因?yàn)?，傳感技術(shù)是在線(xiàn)監(jiān)測(cè)能否滿(mǎn)足實(shí)際要求的關(guān)鍵。因此，應(yīng)加大對(duì)傳感器抗電磁干擾能力的研究，進(jìn)一步提高傳感技術(shù)，推動(dòng)智能電網(wǎng)的發(fā)展。

劃分的概念：即站控層、間隔層及過(guò)程層。其站控層的設(shè)備采用100M工業(yè)以太網(wǎng)，并按照IEC 61850規(guī)約進(jìn)行系統(tǒng)建模來(lái)實(shí)現(xiàn)信息傳輸。目前，IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)作為變電站監(jiān)控系統(tǒng)的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)體系，已成為智能變電站實(shí)現(xiàn)互操作性和無(wú)縫通信的基石。4 智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的智能化、二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化及數(shù)據(jù)平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化是智能變電站的主要特點(diǎn)?；谏鲜鎏卣?，智能變電站從傳統(tǒng)硬電纜接線(xiàn)改變?yōu)楣饫w網(wǎng)絡(luò)，以網(wǎng)絡(luò)連接站內(nèi)各二次設(shè)備，因此智能變電站對(duì)比常規(guī)變電站的主要

組成部分。其中站控層主要是通過(guò)智能化系統(tǒng)，利用變電站內(nèi)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的通訊網(wǎng)絡(luò)和構(gòu)建的監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)對(duì)過(guò)程層和間隔層的設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，還可以通過(guò)這個(gè)監(jiān)控管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)變電站運(yùn)行的安全管理。過(guò)程層的主要構(gòu)成是組件合成的智能設(shè)備、一次設(shè)備、智能終端和合并單元。過(guò)程層的主功能是實(shí)現(xiàn)變電站分配、傳輸、測(cè)量等一系列相關(guān)的功能。間隔層主要指二次設(shè)備利用間隔數(shù)據(jù)對(duì)間隔層中的一次設(shè)備進(jìn)行通信和管理的功能。2 智能化變電站的優(yōu)勢(shì)2.1 建立統(tǒng)一的信息模型和采用相同的信息

制設(shè)備。（3）站控層，從各個(gè)間隔采集數(shù)據(jù)的功能在站控層實(shí)現(xiàn)。接口：（1）過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)：有利于保護(hù)和控制設(shè)備與過(guò)程層之間的時(shí)間要求嚴(yán)格的通信，如采樣值、二進(jìn)制狀態(tài)信號(hào)或二進(jìn)制控制信號(hào)。（2）站控層網(wǎng)絡(luò)：有利于站控層和間隔層之間的通信，且能實(shí)現(xiàn)不同間隔之間的通信。1.1.2 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)定義IEC61850標(biāo)準(zhǔn)將智能變電站內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸分為3種，即監(jiān)控報(bào)文（MMS）、采樣值報(bào)文（SV）和狀態(tài)報(bào)文（GOOSE）。MMS報(bào)文不用快速傳輸，一般用來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)

在邏輯功能上由站控層、間隔層和過(guò)程層三層設(shè)備組成。各層次之間及內(nèi)部采用以光纖或網(wǎng)線(xiàn)為媒介的通信網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)智能變電站先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的建設(shè)理念，現(xiàn)階段站內(nèi)設(shè)備集成化程度不斷提高，保護(hù)測(cè)控一體化、合并單元與智能終端一體化等設(shè)備已在應(yīng)用，有效地簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、降低了設(shè)備投資。全站設(shè)備共用一套時(shí)間同步系統(tǒng)，時(shí)鐘同步精度和守時(shí)精度滿(mǎn)足站內(nèi)所有設(shè)備的對(duì)時(shí)精度要求。2 110kV智能變電站網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架根據(jù)過(guò)程層通信方式的不同選擇可將網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架分為“三層兩網(wǎng)”和“三

自動(dòng)化系統(tǒng)中，站控層分別配置SCADA監(jiān)控主機(jī)（單機(jī)或主備雙機(jī)）、操作員站、保護(hù)工程師站及五防主機(jī)等；監(jiān)控層裝置采用單網(wǎng)或雙網(wǎng)組網(wǎng)，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)方式直接接入監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。在站控層和網(wǎng)絡(luò)失效的情況下，間隔層能獨(dú)立的完成就地?cái)?shù)據(jù)采集和控制功能。對(duì)于條件不具備的分散式低壓保護(hù)測(cè)控裝置，現(xiàn)場(chǎng)采用一種折衷方案是將低壓保護(hù)測(cè)控裝置采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)方式組網(wǎng)，再通過(guò)通信控制器或規(guī)約轉(zhuǎn)換器接入站控層監(jiān)控網(wǎng)。這種方案將依然無(wú)法避免低壓保護(hù)測(cè)控部分的通信瓶頸問(wèn)題。兩層式變電站綜自系統(tǒng)

在邏輯功能上由站控層、間隔層和過(guò)程層三層設(shè)備組成，并應(yīng)用分層、分布、開(kāi)放式的以太網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接，整個(gè)二次系統(tǒng)體系為“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)[2]，即由站控層網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)站控層設(shè)備和間隔層設(shè)備的連接，由過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)間隔層設(shè)備和過(guò)程層設(shè)備的連接，如圖1所示。2 西涇變二次系統(tǒng)狀態(tài)檢修案例2.1 案例一2011年1月24日上午10時(shí)40分，西涇變出現(xiàn) “2號(hào)主變A套保護(hù)閉鎖”、“110kV母線(xiàn)保護(hù)閉鎖”信號(hào)?，F(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，2號(hào)主變中壓側(cè)光電流互感器（OCT）合并單元中AD2的B

隔層、通信層和站控層3層構(gòu)成，如圖1所示。間隔層的錄波單元、事件順序記錄（SOE）單元及監(jiān)測(cè)單元將實(shí)時(shí)采集的各種數(shù)據(jù)發(fā)送到通信層，并由通信層向站控層轉(zhuǎn)發(fā)。系統(tǒng)主要功能是：在大亞灣核電站開(kāi)關(guān)站超高壓配電裝置（GEW）系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)、準(zhǔn)確地記錄故障從發(fā)生到被切除整個(gè)過(guò)程中電流、電壓、頻率、有功功率、無(wú)功功率等電氣量的變化情況，記錄斷路器、刀閘、繼電保護(hù)以及安全自動(dòng)裝置的動(dòng)作行為；并通過(guò)通訊工作站將以上運(yùn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送核電廠(chǎng)內(nèi)部管理信息網(wǎng)絡(luò)。1.2 系統(tǒng)存在的

變電站間隔層和站控層的設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)接口只是接口和通信模型發(fā)生了變化，而過(guò)程層卻發(fā)生了較大的改變，由傳統(tǒng)的電流、電壓互感器、一次設(shè)備以及一次設(shè)備與二次設(shè)備之間的電纜連接，逐步改變?yōu)殡娮邮交ジ衅?、智能化一次設(shè)備、合并單元、光纖連接等內(nèi)容。2 數(shù)字化變電站的體系結(jié)構(gòu)與通訊網(wǎng)絡(luò)IEC61850將數(shù)字化變電站分為過(guò)程層、間隔層和站控層，各層內(nèi)部及各層之間采用高速網(wǎng)絡(luò)通信。整個(gè)系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)可以分為：站控層和間隔層之間的間隔層通訊網(wǎng)、以及間隔層和過(guò)程層之間的過(guò)程層通訊網(wǎng)

動(dòng)化系統(tǒng)劃分為站控層、間隔層和過(guò)程層三層，三層之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，規(guī)定網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)采用以太網(wǎng)通信，但對(duì)于其具體組網(wǎng)方案并無(wú)規(guī)定。為了提高網(wǎng)絡(luò)可靠性和便于運(yùn)行維護(hù)，本項(xiàng)目從功能上將數(shù)字化變電站的網(wǎng)絡(luò)分為以下三個(gè)部分并分別獨(dú)立組網(wǎng)：（1）站控層網(wǎng)絡(luò)，間隔層設(shè)備和站控層設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)內(nèi)容是測(cè)控裝置之間的聯(lián)閉鎖信息和間隔層設(shè)備和站控層設(shè)備之間的通信數(shù)據(jù)，通信協(xié)議采用GOOSE 和 MMS。（2）過(guò)程層 GOOSE 網(wǎng)絡(luò)（簡(jiǎn)稱(chēng) GOOSE 網(wǎng)絡(luò)），智能控制單元與間隔

均設(shè)置間隔層、站控層、能源中心集控層SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)三級(jí)控制[6-9]。間隔層為就地安裝在各開(kāi)關(guān)柜上的微機(jī)保護(hù)測(cè)控單元，其分別完成開(kāi)關(guān)站進(jìn)線(xiàn)、母聯(lián)、電動(dòng)機(jī)、饋出變、電容器組等的繼電保護(hù)功能、數(shù)據(jù)采集功能和就地監(jiān)控功能。間隔層微機(jī)保護(hù)測(cè)控單元與站控層監(jiān)控主機(jī)的通信采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)方式。在站控層部分（包括各個(gè)10kV開(kāi)關(guān)站及區(qū)域變）設(shè)置站控層監(jiān)控系統(tǒng)，站控層后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)完成本站所屬設(shè)

，系統(tǒng)內(nèi)部分為站控層及設(shè)備層。其中站控層包含了在線(xiàn)監(jiān)測(cè)站控層智能處理單元和站控層在線(xiàn)監(jiān)測(cè)應(yīng)用工作站，完成在線(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析、數(shù)據(jù)展示及外部互聯(lián)功能；設(shè)備層包含了各種在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置以及設(shè)備層智能處理單元，進(jìn)行一次設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)信息的采集及上送功能。鑒定委員會(huì)聽(tīng)取了科研項(xiàng)目主題報(bào)告，審查了鑒定資料，并結(jié)合前期的現(xiàn)場(chǎng)考察和測(cè)試后一致認(rèn)為，產(chǎn)品技術(shù)整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，部分關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。該產(chǎn)品的鑒定通過(guò)，標(biāo)志著國(guó)電南自在電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)

以下網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，站控層采用工業(yè)以太網(wǎng)，間隔層采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)組網(wǎng)。整個(gè)系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，分為站控層、通信控制層和間隔層，下層的功能不依賴(lài)于上層設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)。站控層由主站系統(tǒng)構(gòu)成，是整個(gè)ECS系統(tǒng)的控制管理中心，完成對(duì)整個(gè)ECS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集、處理、顯示、監(jiān)視、控制功能。通信控制層不僅完成間隔層裝置和主站系統(tǒng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，可實(shí)現(xiàn)與DCS的DPU的數(shù)據(jù)交換，而且可以實(shí)現(xiàn)與電氣相關(guān)的部分邏輯控制功能，通信控制層主要由通信和控制兩個(gè)功能組成。間隔層也叫設(shè)備層或者裝

系統(tǒng)、鏈路管理主控層和通道管理從控制層三個(gè)主體部分。上位機(jī)管理系統(tǒng)提供人機(jī)交互的功能，本文不做詳細(xì)介紹，系統(tǒng)硬件主體主要由主控層和從控層組成。鏈路管理主控制層主要實(shí)現(xiàn)控制指令解析、數(shù)據(jù)管理和從控層管理等功能，通道管理從控制層主要功能是通道管理和配置、數(shù)據(jù)管理和傳輸。主控層提供3個(gè)與從控層通信的差分接口，可支持3塊從控層并行工作。圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)鏈路管理主控制層由1片Xilinx的FPGA芯片XC3S1500作為控制模塊，3組差分芯片對(duì)作為主控層與從控層的

0變電站工程，站控層普遍采用制造報(bào)文規(guī)范（MMS）+TCP/IP+以太網(wǎng)的通信服務(wù)映射模式，其中很多高電壓等級(jí)的變電站更是采用了雙星形的雙網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，由于標(biāo)準(zhǔn)未對(duì)站控層如何實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)通信進(jìn)行明確規(guī)定，實(shí)際工程中各廠(chǎng)家亦采用了各種不同的雙網(wǎng)通信方案，各方案之間互不兼容給雙網(wǎng)條件下的互操作帶來(lái)了困難。因雙網(wǎng)通信的復(fù)雜性，使得在歷次用戶(hù)組織的互操作試驗(yàn)中也都回避了這一問(wèn)題[2]。隨著IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)變電站工程中的推廣，站控層如何實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)通信將是一個(gè)

“間隔層”、“站控層”[3]。（2）采用電子式互感器，即在主變壓器（簡(jiǎn)稱(chēng)主變）、各電壓等級(jí)采用電子式互感器。（3）采用智能單元實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的智能化操作。（4）全站設(shè)備按站控層網(wǎng)絡(luò)、過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通信，而過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)由采樣值通信和GOOSE通信構(gòu)成。2.3 110kV變電站全數(shù)字化改造方案要點(diǎn)（1）一次系統(tǒng)改造互感器：110kV、主變各側(cè)采用電子式互感器，以光通信信號(hào)輸出，35kV和10kV采用電子式互感器，但以小電壓模擬輸出[4]；與本間隔合并單元連接，合并

。五防子系統(tǒng)由站控層防誤和間隔層防誤兩層構(gòu)成，站控層防誤包括防誤閉鎖軟件系統(tǒng)、電腦鑰匙及鎖具；間隔層防誤是由測(cè)控裝置的軟件邏輯閉鎖來(lái)完成。站控層防誤與間隔層防誤均應(yīng)能獨(dú)立完成相應(yīng)功能，兩者閉鎖邏輯應(yīng)保持一致。本間隔電動(dòng)刀閘的防誤操作功能(包含母聯(lián)間隔、母線(xiàn)間隔、旁路間隔的公共小母線(xiàn))由常規(guī)敞開(kāi)式設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)布線(xiàn)式單元電氣閉鎖實(shí)現(xiàn)，跨間隔的刀閘閉鎖(主變間隔和母線(xiàn)地刀)采用站控層防誤或間隔層防誤來(lái)實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)布線(xiàn)式單元電氣閉鎖與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)五防子系統(tǒng)相互配合