變配電自動化作業(yè)-wenkub
2023-04-08 23:34:08 本頁面
【正文】 5074部分。映射到制造報文規(guī)范(MMS，Manufacturing Message Services)，說明了在局域網(wǎng)交換實時數(shù)據(jù)的方法，將ACSI映射MMS的服務(wù)議，主要是用于變電站層到間隔層間的映射。規(guī)定了變電站自動化系統(tǒng)和設(shè)備通信方面的性測試方法，還給出了設(shè)置測試環(huán)境的準(zhǔn)則和規(guī)定了互操作性的等級[1]。在間隔層和過程層之間的網(wǎng)絡(luò)映射成串行單向多點或點對點傳輸網(wǎng)絡(luò)(IEC6185091)(IEC6185092)。那么，首先要對變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能進(jìn)行辨別區(qū)分，分析這些功能所需的技術(shù)服務(wù)和通信網(wǎng)絡(luò)性能的要求，然后尋求實現(xiàn)途徑。IED一般具有內(nèi)部時鐘，因此一些時間要求嚴(yán)格的功能通常由一個IED獨立完成，而其他功能可以分布到多個IED中完成。該虛擬設(shè)備能夠為通信匯集有關(guān)邏輯節(jié)點和數(shù)據(jù)集。LN封裝了實現(xiàn)物理設(shè)備內(nèi)部功能所需的數(shù)據(jù)，并能夠主動或者應(yīng)外界請求而執(zhí)行這能的某些操作。從面向?qū)ο蟮挠^點看，一個數(shù)據(jù)對象是一個數(shù)據(jù)類的實例。反言之，智能化一次設(shè)備的數(shù)字化傳感器、數(shù)字化控制回路代替了常規(guī)繼電保護(hù)裝置、測控等裝置的I/O部分；而在中低壓變電站則將保護(hù)、監(jiān)控裝置小型化、緊湊化，完整地安裝在開關(guān)柜上，實現(xiàn)了變電站機(jī)電一體化設(shè)計。 圖2 IEC61850變電站自動化系統(tǒng)接口示意圖 由圖2可以看出IEC 61850變電站自動化體系共定義了10種數(shù)據(jù)類型的交換，分別為： ①:間隔層與變電站層之間的保護(hù)數(shù)據(jù)交換； ②:間隔層與遠(yuǎn)方保護(hù)之間的保護(hù)數(shù)據(jù)交換； ③:間隔層內(nèi)的數(shù)據(jù)交換； ④:過程層與間隔層之間電流互感器CT和電壓互感器VT的瞬時數(shù)據(jù)交換； ⑤:過程層與間隔層之間的控制數(shù)據(jù)交換； ⑥:間隔層與變電站層之間的控制數(shù)據(jù)交換； ⑦:變電站與遠(yuǎn)方工程師工作站之間的數(shù)據(jù)交換； ⑧:用于快速功能的間隔層之間的直接數(shù)據(jù)交換； ⑨:變電站層內(nèi)的數(shù)據(jù)交換； ⑩:變電站設(shè)備與遠(yuǎn)方控制中心之間的控制數(shù)據(jù)交換。間隔層的主要功能是：匯總本間隔過程層實時數(shù)據(jù)信息；實施對一次設(shè)備保護(hù)控制功能；實施本間隔操作閉鎖功能；實施操作同期及其他控制功能；對數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計運算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級別的控制；承上啟下的通信功能，即同時高速完成與過程層及變電站層的網(wǎng)絡(luò)通信功能必要時，上下網(wǎng)絡(luò)接口具備雙口全雙工方式以提高信息通道的冗余度，保證網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。②運行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)在線檢測與統(tǒng)計。IEC61850是一個規(guī)范統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，它將站內(nèi)的所有數(shù)據(jù)通信單元都規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)的接口，即所有智能IED的生產(chǎn)商都必須按照IEC61850的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)過程層和間隔層的設(shè)備，因此，我們可以考慮用以太網(wǎng)技術(shù)將變電站層、間隔層與過程層的所有設(shè)備都直接連接到以太網(wǎng)上。IEC61850的系統(tǒng)邏輯模型如圖3所示。過程層的數(shù)字式設(shè)備向問隔層IED傳送數(shù)據(jù)，并接受控制命令操作一次設(shè)備。 圖4 IEC61850的分層通信體系 通過對IED 設(shè)備的功能分析, 可以得到與IEC61850 相對應(yīng)的LN, 實現(xiàn)對配電線路保護(hù)IED 的系統(tǒng)建模和信息建模, 通過實例ACSI 服務(wù)類, 并將其通過SCSM映射到具體通信網(wǎng)絡(luò)中( 如MMS、TCP / IP等) , 從而實現(xiàn)客戶端與服務(wù)端的數(shù)據(jù)交換。 本論文中通過應(yīng)用IEC61850標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計的保護(hù)裝置IED擁有的保護(hù)功能是過流三段,重合閘,： 屬于過程層的邏輯節(jié)點有：TVTR（電壓互感器）、TCTR（電流互感器）、XCBR（斷路器）。對上面分解的饋線保護(hù)裝置功能可由IEC 6185074中對應(yīng)的邏輯節(jié)點描述，并按功能分配在不同層，如圖6所示。圖7 微機(jī)饋線保護(hù)模型本文設(shè)計的微機(jī)饋線保護(hù)主要功能邏輯節(jié)點列表如表1所示：表1 微機(jī)饋線保護(hù)邏輯節(jié)點列表邏輯節(jié)點實例名名稱注釋和說明PTOC定時過電流保護(hù)交流定時過電流繼電器是作用于交流輸入超出預(yù)定值，且在其性能范圍主要部份。邏輯設(shè)備主要由邏輯節(jié)點和附加的服務(wù)組成。圖中將微機(jī)饋線保護(hù)IED分解為了3個邏輯設(shè)備，即LDLDLD3。各個邏輯設(shè)備模塊之間的信息交換通過駐留在模塊中的LN提供的抽象通信服務(wù)實現(xiàn)，并使用這些信息進(jìn)行協(xié)同操作，完成各種測量、保護(hù)、控制和人機(jī)接口功能。作為一個剛剛頒布的國際標(biāo)準(zhǔn)，IEC61850能夠與其它新技術(shù)的發(fā)展方向保持一致，具有很大的發(fā)展前景。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議體系涉及到多種新技術(shù)和學(xué)科，是個龐大、復(fù)雜的體系，它圍繞設(shè)備和系統(tǒng)間的通信定義了大量的對象和服務(wù)模型，圍繞通信性能定義了網(wǎng)絡(luò)管理、報文和時間要求，圍繞系統(tǒng)工程的順利可靠實施和運作規(guī)范了系統(tǒng)的管理和測試過程。所有邏輯設(shè)備均定義了邏輯節(jié)點LLN0和LPHD。按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，一個IED內(nèi)部包含一個
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