1、 南京磐能一 系统架构 三层两网结构 过程层、间隔层、站控层 两网:站控间隔层网络(间隔层和站控层之间的网络,以太网)过程层网络(过程层设备和间隔层设备间的、过程层之间的网络,goose网和SV网,光纤网络)网络特点 过程层SV网和GOOSE网按电压等级分别组网 MMS网络采用双绞线以太网,星形结构,网络热备用,双机双网 过程层网络采用光纤以太网过程层网络 过程层由智能终端、智能操作箱、合并器等二次设备组成 互感器支持数字式输出、小信号输出、模拟输出;合并器实现电压电流的采样同步,输出支持60044-8的串行数据和IEC61850-9-2的网络数据 智能终端用电缆连接非智能开关设备的输入和输出
2、,用光纤与间隔层设备交换信息。间隔层网络 包括继电保护装置、测控装置、电能表组、自动化装置等 间隔层设备与站控层之间通信接口为2个100M以太网 间隔层设备配置多个独立的100M光纤以太网接口,用于GOOSE通信,实现间隔层设备间的间隔联闭锁信息 间隔层设备实现不同合并器数据的插值同步,采用较优的保护算法。站控层网络 包括远动工作站、保护工程师站、五防工作站、站域控制、通信系统、对时系统等 实现如下功能:面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能 完成数据采集和监视控制(SCADA)、操作闭锁、顺序控制以及电能量采集、保护信息管理、智能告警及综合分析、五防、视频联动、电压无功控制等相关功能
3、全面支持IEC61850通信标准。二 系统方案 10kV单间隔保护,集保护、测控、智能终端、合并单元于一体 跨间隔开关量信息通过过程层GOOSE网 全站同步采用GPS/北斗对时系统,站控层设备采用SNTP对时,装置采用IRIG-B对时 系统图-保护配置方案 主变保护 主后备分开 非电量保护就地直接电缆跳闸,非电量动作信号是本体智能终端通过GOOSE网将信息传至主变测控装置 间隔保护 单套配置三 硬件结构 本装置采用IEC标准6U 1/3和2/5 机箱,背插式结构 四种合并单元:数字输入间隔合并单元 数字输入电压合并单元 模拟输入间隔合并单元 模拟输入电压合并单元 电源模块 提供装置工作电源 1
4、0路开入量输入 1路B码输入 2路电压合并器输入 主板 基于32位COLDFIRE处理器和32位DSP处理器及FPGA硬件加速器,集成硬件自检、系统引导、站控层通信、数据处理、电子互感器通信处理、调试等功能。智能卡 SV智能卡:实现与间隔设备通信,完成IEC61850-9-2协议处理,采样值的同步与发送功能 ECT光纤卡:与ECT的光纤通信接口 EVT光纤卡:与EVT的光纤通信接口 光纤发送卡:电压合并单元发送数据到间隔合并单元光纤通信接口其他组件 互感器板:对传统互感器,配有二次隔离互感器;对小信号互感器,配有隔离及驱动回路,采用航空端子输入 面板:六指示灯,前置调试接口 背板:各模块之间信
5、号交换线路保护装置使用说明 指示灯指示灯定义运行灯:装置正常运行时,灯为绿色、闪烁;装置硬件异常或合并单元采样异常时,灯为红色。合位灯:开关合位时,灯点亮,为红色;开关跳位时,灯熄灭跳位灯:开关跳位时,灯点亮,为绿色;开关合位时,灯熄灭保护动作灯:当保护动作跳闸时点亮,为红色,直到保护返回,按“复归”键才熄灭。“重合闸”灯:当发生自动重合闸时点亮,为红色,直到按“复归”键才熄灭告警灯:当发现系统运行异常,如过负荷、PT断线,小电流接地,GOOSE网中断、SV网络中断等情况时点亮,为黄色,异常情况返回时,自动熄灭。此液晶自带背光,有故障时,自动弹出故障简报,并点亮背光,在有按键操作时也点亮背光。
6、当长时间无键盘操作或无新事件发生时,背光自动熄灭 出错信息提示电压合并器通讯出错:接收到的电压合并器的数据出现丢包或错误,此时”运行“灯变红,闭锁与电压相关的保护,与电压无关的保护仍能正常运行定值加载失败:定值文件加载不成功,保护退出,“运行”灯变红智能卡加载失败:智能卡加载不成功,会导致数据无法接收和发送,保护退出,“运行”灯变红SV配置出错:SV配置文件出错,保护退出,“运行”灯变红源数据无效:在保护装置中合并器发送的数据源时无效数据,如电子互感器数据出错。界面操作 巡检菜单:显示本间隔的保护电流、测量电流、母线电压、频率、功率及功率因数,重合闸充电状态,当重合闸充电完成时,显示为 主菜单
7、(在巡检菜单时通过“确认”键进入)保护整定 通过“保护功能”进入看到“当前运行定值组,复制定值组、切换定值组、保护压板投退”保护整定值 当前运行区号 0 当前运行定值组 保护压板投退 复制定值组 切换定值组 浏览定值组当前运行定值组 速断保护 限时速断保护 过流保护保护功能投退操作 将投入的保护设为“ON”,退出的保护设为“OFF”。具体操作时,将光标移至软件开关显示区,用“+”或“-”键进行修改,按确认键进行固化。保护整定值输入将光标用“”和“”移至选择的保护整定值区修改数字位,用“+”或“-”键进行数值修改,检查整定值的整定范围,设置保护定值(用户计算提供)或输入实验模拟定值。保护功能-速
8、断保护 以”速断保护“为例,在当前运行定值组中进入”速断保护“看到保护功能-速断保护 进入”保护功能“-”保护功能压板“,将速断保护投入,若只投入保护整定中的”速断保护“压板,不投入保护功能压板中的”速断保护“,则保护只报出动作事件,不出口界面操作 以“速断保护”为例,当前运行定值组中的速断保护的投退是软压板,当只投入软压板时,保护逻辑启用,但是不出口 功能压板投入:必须功能压板投入,保护动作时,才有出口界面操作 远动功能:远动试验:事件对点,遥测对点,开入对位,手动录波 远动设置:一次额定值设置(合并单元需设置),CT变比,PT变比。若电流为600/5,则输入CT变比为120.电压为1100
9、00/100,则变比输入为1.100 弹出事件 当出现新的事件弹出时,点亮背光 弹出的故障事件必须经过信号复归后才能消失,预告事件和自检事件能自动返回 实时数据 实时数据中可以查看保护用模拟量,监控用模拟量,实时开入 基准相位的选择界面操作 事件记录:故障事件(主动作报文)预告事件 保护动作过程(含启动,闭锁,返回,主报文)自检事件 操作事件(上电,修改定值,保护)实时开入:开入1D2开入25重合闸状态开入2D3开入26B1-2开入3D4开入27B1-3开入4D5开入28B1-4开入5D6开入29B1-5开入6D7开入30B1-6开入7D8开入31B1-7开入8D9开入32B1-8开入9D10
10、开入33B1-9开入10 D11开入34B1-10开入13 合后开入35B1-11开入17 合位开入36B1-12开入20 保护自检1开入37B1-13开入21 保护自检2开入38B1-14开入22 合成合位开入39B1-15开入23 控制回路断线开入40B1-16开入24 事故总差动保护装置 指示灯指示灯定义“运行”灯:装置正常运行时,灯为绿色、闪烁;装置硬件异常、GOOSE配置出错、SV配置出错时,灯为红色。“保护动作”灯:当保护动作跳闸时点亮,为红色,直到保护返回,按“复归”键才熄灭。“CT断线”灯:当发生CT断线时点亮,为红色,直到按“复归”键才熄灭。指示灯定义“告警”灯:当发现系统运
11、行异常,如过负荷等情况时点亮,为黄色,异常情况返回时,自动熄灭。“GO异常”灯:当检测到GOOSE接收网络中断时点亮,为红色。异常情况返回时,自动熄灭。“SV异常”灯:当检测到SV接收网络中断、网络数据出错或无效时点亮,为红色。异常情况返回时,自动熄灭。出错信息SV网络异常:SV网长时间收不到采样数据帧,N=x表示第x个网口接收不到采样数据,点SV异常灯;网络数据出错:SV网络接收的数据出错,第一个N=x,表示第x个网口接收的数据出错;第二个Ny表示出错类型,如32表示接收数据丢帧,可能是光纤网络接触不良或光纤损伤,点SV异常灯;GOOSE A网中断:GOOSE网A网长时间收不到包,点GOOS
12、E异常灯GOOSE B网中断:GOOSE网B网长时间收不到包,点GOOSE异常灯GOOSE配置出错:GOOSE配置文件出错,运行灯变红,保护退出定值加载失败:定值文件加载不成功,运行灯变红,保护退出智能卡加载失败:智能卡加载不成功,会导致数据无法接收和发送,运行灯变红,保护退出SV配置出错:SV配置文件出错,运行灯变红,保护退出源数据无效:在保护装置中合并器发送的数据源时无效数据,如电子互感器数据出错。点SV异常灯界面操作 巡检菜单 显示三侧差动电流 I1a、I1b、I1c为高压侧三相保护电流 I2a、I2b、I2c为内桥侧三相保护电流 I3a、I3b、I3c为低压侧三相保护电流界面操作 保护
13、整定 “保护功能”-当前运行定值组”查看并修改当前运行保护定值 “保护功能”-功能压板投退“对相关保护的出口压板进行投退 系统参数:变压器容量,补偿方式,CT和电压变比设置界面操作-事件记录 事件记录 故障事件(主动作报文)预告事件 保护动作过程(含启动,闭锁,返回,主报文)自检事件 操作事件(上电,修改定值,保护)界面操作-实时数据查看 进入实时信息-保护量中可查看补偿前电流,补偿后电流,差动信息 进入”差动信息“可查看差动电流和制动电流备投装置备投装置-指示灯“运行”灯:装置正常运行时,灯为绿色、闪烁;装置硬件异常或合并单元采样异常、GOOSE配置出错或SV配置出错时,灯为红色。“备投成功
14、”灯:当备投动作成功时点亮,为红色,直到保护返回,按“复归”键才熄灭。“备投失败”灯:当备投动作失败时点亮,为红色,直到按“复归”键才熄灭。“GO异常”灯:当检测到GOOSE接收网络中断时点亮,为红色。异常情况返回时,自动熄灭。“SV异常”灯:当检测到SV接收网络中断、网络数据出错或无效时点亮,为红色。异常情况返回时,自动熄灭。“告警”灯:当发现系统运行异常,如过负荷、TV断线等情况时点亮,为黄色,异常情况返回时,自动熄灭。出错信息SV网络异常:SV网长时间收不到采样数据帧,N=x表示第x个网口接收不到采样数据,点SV异常灯;网络数据出错:SV网络接收的数据出错,第一个N=x,表示第x个网口接
15、收的数据出错;第二个Ny表示出错类型,如32表示接收数据丢帧,可能是光纤网络接触不良或光纤损伤,点SV异常灯;GOOSE A网中断:GOOSE网A网长时间收不到包,点GOOSE异常灯GOOSE B网中断:GOOSE网B网长时间收不到包,点GOOSE异常灯GOOSE配置出错:GOOSE配置文件出错,运行灯变红,保护退出定值加载失败:定值文件加载不成功,运行灯变红,保护退出智能卡加载失败:智能卡加载不成功,会导致数据无法接收和发送,运行灯变红,保护退出SV配置出错:SV配置文件出错,运行灯变红,保护退出源数据无效:在保护装置中合并器发送的数据源时无效数据,如电子互感器数据出错。点SV异常灯巡检菜单
16、 显示备投充电状态、电压电流 共4套备投,当某套备投充电完成时,显示为保护定值“保护功能”-当前运行定值组”查看并修改当前运行保护定值 “保护功能”-功能压板投退“对备投的功能压板进行投退,若需要退出该套备投,则将该套备投修改为OFF。投入,则修改为ON,可在后台进行操作实时信息 查看两段母线电压、进线电流 Ux1-进线1的电压,Ux2-进线2的电压 Uab1-1母线电压Uab,Ubc1-1母线电压Ubc Uab2-2母线电压Uab,Ubc2-2母线电压Ubc Ix1-进线1的电流,Ix2-进线2的电流事件记录查看 故障事件(主动作报文)预告事件 保护动作过程(含启动,闭锁,返回,主报文)自检
17、事件 操作事件(上电,修改定值,保护)测控装置测控装置 指示灯 运行(正常为绿色,当出现网络数据出错,GOOSE或SV配置出错时变为绿色)故障(有非电量故障事件时点亮,信号复归后才返回)GO异常(GOOSE网中断时点亮,恢复正常后灭掉)SV异常 (SV网中断时点亮,恢复正常时灭掉)告警(有预告事件时点亮,返回时自动返回)出错信息网络连接中断:SV网和GOOSE网的接收中断,N=x表示第x个网口物理层连接中断,可能光纤中断、对侧装置或交换机未上电SV网络异常:SV网长时间收不到采样数据帧,N=x表示第x个网口接收不到采样数据;网络数据出错:SV网络接收的数据出错,第一个N=x,表示第x个控制块接
18、收的数据出错;第二个Ny表示出错类型,如32表示接收数据丢帧,可能是光纤网络接触不良或光纤损伤;电压合并器通讯出错:接收到的电压合并器的数据出现丢包或错误GOOSE A网中断:GOOSE网A网长时间收不到包GOOSE B网中断:GOOSE网B网长时间收不到包GOOSE配置出错:GOOSE配置文件出错定值加载失败:定值文件加载不成功智能卡加载失败:智能卡加载不成功,会导致数据无法接收和发送SV配置出错:SV配置文件出错源数据无效:在保护装置中合并器发送的数据源时无效数据,如电子互感器数据出错。测控装置 实时数据(一次监控值,二次监控值)事件记录 远动试验后备保护装置后备保护装置-指示灯 运行灯(
19、数据自检出错,配置出错,定值出错等异常时变红,正常为绿灯)保护动作 过负荷告警 GO异常(GOOSE网中断时点亮)SV异常(SV网中断时点亮)告警后备保护-出错信息网络连接中断:SV网和GOOSE网的接收中断,N=x表示第x个网口物理层连接中断,可能光纤中断、对侧装置或交换机未上电SV网络异常:SV网长时间收不到采样数据帧,N=x表示第x个网口接收不到采样数据;网络数据出错:SV网络接收的数据出错,第一个N=x,表示第x个控制块接收的数据出错;第二个Ny表示出错类型,如32表示接收数据丢帧,可能是光纤网络接触不良或光纤损伤;GOOSE A网中断:GOOSE网A网长时间收不到包GOOSE B网中
20、断:GOOSE网B网长时间收不到包GOOSE配置出错:GOOSE配置文件出错定值加载失败:定值文件加载不成功智能卡加载失败:智能卡加载不成功,会导致数据无法接收和发送SV配置出错:SV配置文件出错源数据无效:在保护装置中合并器发送的数据源时无效数据,如电子互感器数据出错。后备保护-数据查看 巡检菜单(显示本侧的保护电流、测量电流、母线电压、零序电压、零序电流、功率、频率)实时信息 保护量-显示与保护相关的量:保护电流,电压 测量量-显示测量电流,电压,功率后备保护-事件查看 运行记录-事件记录 故障事件(主动作报文)预告事件 保护动作过程(含启动,闭锁,返回,主报文)自检事件 操作事件(上电,
21、修改定值,保护)后备保护-保护整定 保护整定 “保护功能”-当前运行定值组”查看并修改当前运行保护定值 “保护功能”-功能压板投退“对相关保护的出口压板进行投退电流合并单元电流合并单元-指示灯 运行灯(数据自检出错,配置出错,定值出错等异常时变红,正常为绿灯)GO异常(GOOSE网中断时点亮)SV异常(SV网中断时点亮)告警电流合并单元-出错信息网络连接中断:SV网和GOOSE网的接收中断,N=x表示第x个网口物理层连接中断,可能光纤中断、对侧装置或交换机未上电SV网络异常:SV网长时间收不到采样数据帧,N=x表示第x个网口接收不到采样数据;网络数据出错:SV网络接收的数据出错,第一个N=x,
22、表示第x个控制块接收的数据出错;第二个Ny表示出错类型,如32表示接收数据丢帧,可能是光纤网络接触不良或光纤损伤;电子互感器通讯出错:接收到的电子互感器的数据出现丢包或错误,第一个N=x,表示与第x个电子式互感器通信出错;第二个Ny表示出错类型,如1表示没有数据,2表示接收数据校验出错,4表示接收数据丢帧,可能是光纤接触不良或光纤损伤;电压合并器通讯出错:接收到的电压合并器的数据出现丢包或错误GOOSE A网中断:GOOSE网A网长时间收不到包GOOSE B网中断:GOOSE网B网长时间收不到包GOOSE配置出错:GOOSE配置文件出错定值加载失败:定值文件加载不成功智能卡加载失败:智能卡加载
23、不成功,会导致数据无法接收和发送SV配置出错:SV配置文件出错源数据无效:在保护装置中合并器发送的数据源时无效数据,如电子互感器数据出错。电流合并单元-数据查看 巡检菜单(显示本间隔的保护电流、测量电流、母线电压、零序电压、零序电流、功率、频率)实时信息 保护量-显示与保护相关的量:保护电流,电压 测量量-显示测量电流,电压,功率间隔智能终端间隔智能终端-指示灯“运行”灯:装置正常运行时,灯为绿色、闪烁;装置硬件异常或合并单元采样异常、GOOSE或SV配置出错时,灯为红色。“合位”灯:开关合位时,灯点亮,为红色;开关跳位时,灯熄灭。“跳位”灯:开关跳位时,灯点亮,为绿色;开关合位时,灯熄灭。“
24、GO异常”灯:当检测到GOOSE接收网络中断时点亮,为红色。异常情况返回时,自动熄灭。“SV异常”灯:当检测到SV接收网络中断、网络数据出错或无效时点亮,为红色。异常情况返回时,自动熄灭。“告警”灯:当发现系统运行异常,如过负荷、TV断线,小电流接地,GOOSE网中断、SV网络中断等情况时点亮,为黄色,异常情况返回时,自动熄灭。间隔智能终端-出错信息网络连接中断:SV网和GOOSE网的接收中断,N=x表示第x个网口物理层连接中断,可能光纤中断、对侧装置或交换机未上电SV网络异常:SV网长时间收不到采样数据帧,N=x表示第x个网口接收不到采样数据;网络数据出错:SV网络接收的数据出错,第一个N=
25、x,表示第x个控制块接收的数据出错;第二个Ny表示出错类型,如32表示接收数据丢帧,可能是光纤网络接触不良或光纤损伤;电子互感器通讯出错:接收到的电子互感器的数据出现丢包或错误,第一个N=x,表示与第x个电子式互感器通信出错;第二个Ny表示出错类型,如1表示没有数据,2表示接收数据校验出错,4表示接收数据丢帧,可能是光纤接触不良或光纤损伤;电压合并器通讯出错:接收到的电压合并器的数据出现丢包或错误GOOSE A网中断:GOOSE网A网长时间收不到包GOOSE B网中断:GOOSE网B网长时间收不到包GOOSE配置出错:GOOSE配置文件出错定值加载失败:定值文件加载不成功智能卡加载失败:智能卡
26、加载不成功,会导致数据无法接收和发送SV配置出错:SV配置文件出错源数据无效:在保护装置中合并器发送的数据源时无效数据,如电子互感器数据出错。间隔智能终端-数据查看 巡检菜单(显示本间隔的保护电流、测量电流、母线电压、零序电压、零序电流、功率、频率)实时信息 保护量-显示与保护相关的量:保护电流,电压 测量量-显示测量电流,电压,功率 开入量-显示就地采集的开入电压智能终端电压智能终端-指示灯“运行”灯:装置正常运行时,灯为绿色、闪烁;装置硬件异常或合并单元采样异常、GOOSE或SV配置出错时,灯为红色。PT工作位”灯:显示PT刀的工作位置。“GO异常”灯:当检测到GOOSE接收网络中断时点亮
27、,为红色。异常情况返回时,自动熄灭。“SV异常”灯:当检测到SV接收网络中断、网络数据出错或无效时点亮,为红色。异常情况返回时,自动熄灭。“告警”灯:当发现系统运行异常,如过负荷、TV断线,小电流接地,GOOSE网中断、SV网络中断等情况时点亮,为黄色,异常情况返回时,自动熄灭。电压智能终端-出错信息网络连接中断:SV网和GOOSE网的接收中断,N=x表示第x个网口物理层连接中断,可能光纤中断、对侧装置或交换机未上电SV网络异常:SV网长时间收不到采样数据帧,N=x表示第x个网口接收不到采样数据;网络数据出错:SV网络接收的数据出错,第一个N=x,表示第x个控制块接收的数据出错;第二个Ny表示
28、出错类型,如32表示接收数据丢帧,可能是光纤网络接触不良或光纤损伤;电子互感器通讯出错:接收到的电子互感器的数据出现丢包或错误,第一个N=x,表示与第x个电子式互感器通信出错;第二个Ny表示出错类型,如1表示没有数据,2表示接收数据校验出错,4表示接收数据丢帧,可能是光纤接触不良或光纤损伤;电压合并器通讯出错:接收到的电压合并器的数据出现丢包或错误GOOSE A网中断:GOOSE网A网长时间收不到包GOOSE B网中断:GOOSE网B网长时间收不到包GOOSE配置出错:GOOSE配置文件出错定值加载失败:定值文件加载不成功智能卡加载失败:智能卡加载不成功,会导致数据无法接收和发送SV配置出错:
29、SV配置文件出错源数据无效:在保护装置中合并器发送的数据源时无效数据,如电子互感器数据出错。电压智能终端-数据查看 巡检菜单(显示母线电压、零序电压、频率)实时信息 保护量-显示与保护相关的量:保护电流,电压 测量量-显示测量电流,电压,功率 开入量-显示就地采集的开入电压合并单元电压合并单元-指示灯“运行”灯:装置正常运行时,灯为绿色、闪烁;装置硬件异常或合并单元采样异常、GOOSE或SV配置出错时,灯为红色。备用灯“GO异常”灯:当检测到GOOSE接收网络中断时点亮,为红色。异常情况返回时,自动熄灭。“SV异常”灯:当检测到SV接收网络中断、网络数据出错或无效时点亮,为红色。异常情况返回时
30、,自动熄灭。“告警”灯:当发现系统运行异常,如过负荷、TV断线,小电流接地,GOOSE网中断、SV网络中断等情况时点亮,为黄色,异常情况返回时,自动熄灭。电压合并单元-出错信息网络连接中断:SV网和GOOSE网的接收中断,N=x表示第x个网口物理层连接中断,可能光纤中断、对侧装置或交换机未上电SV网络异常:SV网长时间收不到采样数据帧,N=x表示第x个网口接收不到采样数据;网络数据出错:SV网络接收的数据出错,第一个N=x,表示第x个控制块接收的数据出错;第二个Ny表示出错类型,如32表示接收数据丢帧,可能是光纤网络接触不良或光纤损伤;电子互感器通讯出错:接收到的电子互感器的数据出现丢包或错误
31、,第一个N=x,表示与第x个电子式互感器通信出错;第二个Ny表示出错类型,如1表示没有数据,2表示接收数据校验出错,4表示接收数据丢帧,可能是光纤接触不良或光纤损伤;电压合并器通讯出错:接收到的电压合并器的数据出现丢包或错误GOOSE A网中断:GOOSE网A网长时间收不到包GOOSE B网中断:GOOSE网B网长时间收不到包GOOSE配置出错:GOOSE配置文件出错定值加载失败:定值文件加载不成功智能卡加载失败:智能卡加载不成功,会导致数据无法接收和发送SV配置出错:SV配置文件出错源数据无效:在保护装置中合并器发送的数据源时无效数据,如电子互感器数据出错。电压合并单元-数据查看 巡检菜单(显示母线电压、零序电压、频率)实时信息 保护量-显示与保护相关的量:保护电流,电压 测量量-显示测量电流,电压,功率 开入量-显示就地采集的开入