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　　命令执行单元,是智能电网的重要组成部分。作为智能电网当中的一个重要节点，

　　静态和动态信息模型，向智能电网提供统一断面的全景数据。采用新型传感技术、

　　接提供其功能。利用DL/T860提供的建模方法，建立设备状态检修的信息模型，

　　保证继电保护的四性原则、主/后备原则、近/远后备原则。站域保护宜全方位地

　　用FACTS、变压器调压、无功补偿设备投切等手段，控制和优化潮流分配，提

　　控制系统，利用智能变电站先进的通信手段采集多方数据,监视电网的无功状态，

　　功能，支持电力交易的有效开展,实现资源的优化配置;激励电力市场主体参与电

　　按IEC61850 标准将智能变电站系统从功能上划分为变电站层、间隔层和过

　　程层三部分组成,并通过分层、分布、开放式网络系统实现连接（如图1 所示） .

　　该 层直 接和一 次 设 备 的传感 器 信号 、状 态 信号 接口和执 行器 相接,该 层设 备

　　可以 和一 次 设 备 一 起 实现就 地 现场安装 ，通过合 并单 元 MU 和智能单 元 实现电

　　力一 次 设 备 工作 状 态 和设 备 属 性 的数字化，过程层设 备 通过过程层总 线 和间隔层

　　设 备 相连，并通过GPS 授 时信号 产 生系统同 步 时钟 信号 。

　　间隔层设 备 主要 实现保开云网址 kaiyun官方入口 护 和监控 功能，并实现相关的控 制 闭 锁 和间隔级 信息

　　的人 机 交互功能，间隔层设 备 可以 通过间隔层总 线 实现设 备 间相互对 话 机 制 ，间

　　变电站层设 备 包 括 变电站就 地 操 作 后 台 系统、外 部数据交互接口(控 制 中心

　　数据转 发、保 护 信息管理系统数据接口、设 备 管理系统） 和通用功能服 务 等 。通

　　用功能服 务 模块 通过间隔层设 备 传送来 的信息实现变电站级 跨 间隔的控 制 服 务 ,

　　如变电站防误 闭 锁 功能、电压 无 功控 制 ,也 可接收 来 自控 制 中心的命 令 实现区 域

　　系统防误 操 作 、区 域 安全稳 定 控 制 和区 域 电压 无 功优化控 制 等 功能.

　　在逻 辑 层次 上，智能变电站通过过程层网络和变电站层网络连接过程层、间

　　功能和结构与传统变电站的监控 网络基 本 类 似 ，依靠 MMS/GOOSE 进 行通

　　过程层网络分为SMV 采 样 值 网络和GOOSE 网络。前 者 的主要 功能是 实现

　　电流 、电压 交流 量的上传;后 者 的主要 功能是 实现开关量的上传及分合 闸 控 制 量

　　过程层通信网络上的数据流按照功能的不同可划分为：①合并单元（merging

　　不能满足智能变电站对时钟精度的要求.基于 IEEE1588 对时系统的开发迫在眉

　　河滨220kV变电站严格按照国网规范要求，全站应用IEC61850标准,采用“三

　　层两网”结构设计.变电站自动化系统在功能上划分为站控层、间隔层和过程层3

　　Specification,MMS）技术组网,并应用于站控层和间隔层间通信的MMS 网；运用

　　术组网，并应用于过程层和间隔层间通信的GOOSE 网，把3 个逻辑层次联系起

　　本文以河滨220 kV 变电站220kV 部分为例进行说明,其他电压等级功能相

　　总线连接的输入/输出（Input/Output,I/O)、智能传感器和控制器等。过程层是随

　　变电站的工程化。本站220 kV、110 kV 以及主变压器高、中压侧部分采用罗氏

　　伏级模拟信号给远端模块，远端模块进行模拟量/数字量（Anologe /Digital，A/D）

　　转换，应用IEC61850—44—8 规约输出光信号给合并单元。主变低压侧采用了

　　带铁心微型电流互感器，输出150mV 保护信号和4V 测量信号给采集器，通过

　　合并单元（Merging Unit，MU）主要用于连接智能化输出的电子式互感器(远

　　端模块）与保护、测控装置，主要功能是同步采集多路ECT/EVT 输出数字信号

　　后，按照规定的格式（IEC 61850-9—2）把采样测量信息发送给保护、测控等智

　　需求:同步、多路数据处理和通信。本站通过对时网对MU 进行统一对时（见图

　　2),并按照IEC61850-9—2 规约，采用以太网通信方式进行采样测量值的传输。由

　　对于I/O 信息的处理、发送能力，所以也叫智能操作箱。智能终端和汇控柜在开

　　设备的保护控制功能;(3)实施本间隔操作闭锁功能;（4）实施操作同期及其他控

　　制功能；(5)对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别控制；（6）

　　置在功能上发生了一些变化：（1）通过组态工具，导入对于过程层设备的联/闭

　　锁逻辑，实现间隔层对于过程层设备的逻辑闭锁；(2)增加网络模块.通过不同的

　　络、设备信息以及故障原因,并利用录波器功能把这些状态信息和波形记录下来，

　　站层功能，表示变电站自动化系 统与 本 站运 行人员 的接口，与 远 方 控制中心 的接

　　口，与 监视和维 护 远 方 工程管 理接口。本 层内 装置由配 有数据库 的站级 计 算 机、

　　操 作 场 所、远 方 通信接口等 组成。站控层设备和传统站配 置类似 ，其 中新 出 现了

　　两类高 级 应 用，主 要 包 括 集 成在“后台 ”的顺 序 控制等 功能和集 成在“在线 监测

　　系 统”内 的状态检 修 等 功能.这些高 级 应 用是智能变电站的智能化程度 的具体 体

　　（1）两层网络设计 。对于220 kV 等 级 的变电站,和所有元 件 共 同组成一个

　　网络相比 较 ,两层网络形成的节 点 数目 相对较 少 ，网络负 荷 相对较 轻 ，且在现有

　　技 术 条 件 下，可靠 性 较 高 ,并容 易 实现。但 两层网络相对单 一网络，其 信息共 享

　　(2)双 星 形拓 扑开云网址 kaiyun官方入口 结构 。星 形拓 扑 组网的优 缺 点 都 很 直观。首 先 星 形拓 扑 的优

　　点 是：利用一个中央 交换机就 可以方 便 地组网和配 置网络，配 置相对简 单 ；对于

　　单 个间隔，其 系 统等 待 时间最 少 ,访 问 协 议 相对简 单 ；单 个链 路 的故障只能影 响

　　其 相关的设备，不会 影 响 整 个网络，容 易 检 测和隔离 故障。缺 点 是如果 中央 交换

　　机出 现故障，将 失 去 所有以此 交换机作 为中央 节 点 的IED 设备信息.这种 组网方

　　式 对于中央 交换机的可靠 性 和相关技 术 要 求 都 较 高 ,价 格 也 相应 比 较 昂 贵 。本 站

　　通过双 星 形结构 实现网络的冗 余 ，以此 保 证 系 统的稳 定 性 和安 全性 ，同时又 不失

　　本 站采 用全双 工交换式 以太 网技 术 ，间隔层和站控层间信息交换利用MMS+

　　802.3 实现，间隔层和过程层间信息交换利用GOOSE 技 术 实现快 速 信息交换。

　　采 取 网络冗 余 来保 证 网络的可靠 性 ，MMS A 网、B 网互 为备用，不同时在线 运

　　行；GOOSE A 网、B 网互 为冗 余 ，同时在线 运 行。交换式 以太 网从 广 义 上讲 ，

　　即采 用交换机的以太 网.由于网络各 节 点 之 间通过交换机可以实现逻辑上的点 对

　　性等要求。VLAN 是一种交换网络技术，可以按照功能、工程组或应用等构架为

　　基础对局域网进行逻辑划分。利用VLAN 技术，可以把同一工作性质的用户集

　　中在同一VLAN内.1 个VLAN就相当于1 个独立的局域网，信息只在这个VLAN

　　中交互；各个VLAN 之间只能通过路由器来进行数据通信,减少了跨VLAN 的数

　　首 先 ，由于保护装 置 采 用了全新 的链 路连 接 方 式 和 数据采 样 技术,在继电保

　　护原 理 层 面 不用再 考 虑 由于常 规 互感 器的饱 和 特性引 起 的暂 态 误 差 和 不平 衡 电

　　流等情况，但保护调试人 员 需 更 加重 视 物 理 和 逻辑链 路的状 态 问题。具 体 表 现 有：

　　(1） 由于A/D 转 换在一次 设 备 中进行，使 得 一、二 次 系 统 完 全隔离，提 高 了

　　安全度,同时简 化了间隔层 设 备 的装 置 结 构，并 不用考 虑 间隔层 设 备 的负 载 问题.

　　（2） 由于IED 设 备 间采 用光 缆 连 接 ,本站不存在传统 变电站的电缆 绝 缘 和 二

　　次 接 地问题；互感 器的极 性问题可以通过调整 远 端模 块 和 MU 的配 置 文 件 参 数

　　（3） 对于电流饱 和 的保护判 定不再 必 要，取 而代 之的是对于数据传输的重

　　过程层 实现 的“虚端子 连 线 形成了继电保护逻辑链 路，取 代 了传统 站中利用电

　　气 链 路进行的I/O 信息交换，从而实现 了保护功能的分布化。继电保护人 员 不用

　　再 过多 关 注 二 次 回 路的具 体 连 接 ，可以把更 多 的精 力 用于保护逻辑实现 的合 理 性

　　智 能变电站在运 行检 修 方 面 产 生 的影响主 要集中在高 级 应用方 面 。

　　（1） 顺 序 控 制，简 称 顺 控 ,即 程序 化控 制，通过预 先 设 定的倒 闸 操 作程序 ，

　　在严 格 的操 作监 护制度下 ，在后 台 即 可实现 变Kaiyun平台 开云体育官方入口电站倒 闸 操 作。控 制过程如 下 ： 变

　　电站内智 能设 备 依 据变电站操 作票 的执 行顺 序 和 执 行结 果 校 核 要求，由站内智 能

　　设 备 代 替 操 作人 员 ，自 动 完 成操 作票 的执 行过程。实际 操 作时只需 变电站内运 行

　　人 员 或调度运 行人 员 根 据操 作要求选 择 一条 顺 控 操 作命 令 ，操 作票 的执 行和 操 作

　　过程的校 验 由变电站内智 能电子 设 备 自 动 完 成。通过顺 控 的应用,可提 高 运 行人

　　员 工作效率 、减少倒 闸 操 作过程中人 为操 作失 误 的几 率 。

　　(2） 在线 监 测 的出 现 ，使 得 状 态 检 修 成为可能。状 态 检 修 也 称 预 知 性检 修 ,

　　即 根 据设 备 运 行状 态 的好 坏 来确 定是否 对设 备 进行检 修 。在线 监 测 系 统 可实现 对

　　微 水 等化学 量、机构的分合 速 度及触 头 的行程距 离等物 理 量、设 备 的负 荷 变化和

　　启 停 次 数等电气 参 数进行在线 数据和 离线 数据的比 较 计 算 ，从而产 生 综 合 分析 决