智能变电站SMV通讯介绍.ppt
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1、SMVSMV通讯介绍通讯介绍SMVSMV介绍介绍采样同步采样同步模型中的模型中的SMVSMV装置如何实现装置如何实现SMVSMVSMVSMV报文报文SMVSMV软压板软压板SMVSMV品质对装置的影响品质对装置的影响主要内容主要内容2什么是SMV?Sampled Measured Value Sampled Measured Value采样测量值,也称为采样测量值,也称为SV SV(Sampled Value),(Sampled Value),一种用于实时传输数字采样信息一种用于实时传输数字采样信息的通信服务的通信服务 从发展历史来说,从发展历史来说,SMVSMV的发展先后经历:的发展先后经历
2、:IEC60044-8,IEC61850-9-1,IEC61850-9-2 目前主要采用IEC61850-9-2,IEC60044-8 SMVSMV介绍介绍3IEC 60044-7:Instrument transformers Electronic voltage transformersIEC 60044-8:Instrument transformers Electronic current transformersIEC 61850-9-1IEC 61850-9-2:Communication networks and systems in substations Part 9-2:S
3、pecific Communication Service MappingUCA 9-2 LE:Implementation guide for digital interface to instrument transformers using IEC 61850-9-2相关标准发展相关标准发展4IEC60044-8IEC60044-8是国际电工委员会为电子式互感器专门制定的是国际电工委员会为电子式互感器专门制定的一个标准一个标准,点对点光纤串行数据接口,点对点光纤串行数据接口采用采用IEC69870-5-1IEC69870-5-1的的FT3FT3格式格式,故常称之为,故常称之为FT3FT3
4、格式格式传输延时确定传输延时确定可以采用再采样技术实现同步采样可以采用再采样技术实现同步采样硬件和软件实现简单硬件和软件实现简单通道传送瞬时标幺值通道传送瞬时标幺值固定固定1212通道通道IEC60044-8IEC60044-85为了满足变电站更加灵活的需求,国网公司在为了满足变电站更加灵活的需求,国网公司在Q/GDW441-Q/GDW441-20102010智能变电站继电保护技术规范对智能变电站继电保护技术规范对60044-860044-8所定义的通所定义的通用帧格式从用帧格式从1212通道扩展到通道扩展到2222通道,一般称之为扩展通道,一般称之为扩展FT3FT3格式格式扩展扩展FT3FT
5、36IEC61850-9-2IEC61850-9-2:是国际电工委员会标准是国际电工委员会标准IEC 61850-9-2IEC 61850-9-2:特定通信服务映射特定通信服务映射(SCSM)(SCSM)中所定义的一种采样值传输方中所定义的一种采样值传输方式式,网络数据接口,网络数据接口传输延时不确定传输延时不确定无法准确采用再采样技术无法准确采用再采样技术硬件软件比较通用,但对交换机要求极高硬件软件比较通用,但对交换机要求极高硬件和软件实现都将困难硬件和软件实现都将困难不同间隔间数据到达时间不确定,不利于母差、变压器等不同间隔间数据到达时间不确定,不利于母差、变压器等保护的数据处理保护的数据
6、处理通道传送一次瞬时值通道传送一次瞬时值IEC61850-9-2IEC61850-9-27 为了满足变电站更加可靠的需求,合并单元不再依赖时钟源进行同步,国网公司在Q/GDW441-2010智能变电站继电保护技术规范定义了点对点9-2的方式,具体技术要求如下:合并单元应输出电子式互感器整体的采样响应延时,额定延时时间不大于2ms。采样值发送间隔离散值应小于10S.通道延时需要在采样数据集中作为一路通道发送。IEC61850-9-2IEC61850-9-2(点对点)(点对点)8 数据同步是指二次设备需要的采样数据是在同一时间点上采的,即采样数据的时间同步,以避免相位和幅值产生误差。在电力系统中精
7、确时间同步是十分重要的,它广泛应用于继电保护、故障测距、故障分析、自动控制以及电度采集等方面,例如一般的传输线路保护,时间同步精度应在4S以内。对于电磁式互感器输出的模拟信号不存在这个问题,而电子式互感器输出的数字信号就必须含有时间信息。解决时间同步问题有插值计算和使用公共时钟脉冲同步两种方法。合并单元的采样同步合并单元的采样同步9插值法插值法10对于插值法,要求合并单元提供采样的传输延时,保护测控设备通过减去延时还原站内实际采样时刻,然后通过插值算法通过非同步样本点来计算同步样本点(适用于点对点方式9-2和44-8)时钟同步法时钟同步法11对于利用公共时钟脉冲的同步方法,各合并单元必须有时钟
8、输入,并具备依照时钟输入信号给定的时间状态取得同步样本(适用于组网方式9-2)ICDICD中的中的SMVSMV信息(合并单元部分)信息(合并单元部分)12合并单元的访问点定义为 M1,合并单元 LD的 inst名为“MU”(来自智能变电站继电保护规范)SV发送信息配置在dsSV中,一般位于M1中的LN0中IEC61850-9-2推荐配置到DO,IEC60044-8应配置到DA(主要原因是两者的品质放在不同的地方,9-2通道排列采用幅值+品质,44-8采用品质统一放在状态字,通道排列只有幅值)9-2通道延时一般放在dsSV中的第一通道中,44-8 帧格式中有通道延时因而不需要。ICDICD中的中
9、的SMVSMV信息(保护测控部分)信息(保护测控部分)13保护装置的访问点定义为 M1,LD的 inst名为“SVLD”(来自智能变电站继电保护规范)保护装置的每个采样值接收,对应一个SVIN前缀的TCTR或 TVTR;双A/D 采样数据在同一逻辑节点中实现CIDCID中的中的SMVSMV信息(合并单元增加信息(合并单元增加SMVCBSMVCB)14 保留ICD中所有的SMV信息通过SCD工具新建控制块产生,一般位于MU的LN0中(目前很多厂家认为在ICD中应该包含控制块信息)对比:SCD新建参数具有唯一性和规律性,依靠读取ICD获取控制块信息不具有这样的优点。如果要求提供的ICD需要控制块信
10、息,可以通过SCD创建GOOSE控制参数和通信信息导出后提供给集成厂家,同时也需要注意自己制作SCD时,要删除ICD里面控制块信息及连线信息。CIDCID中的中的SMVSMV信息(合并单元增加通讯信息)信息(合并单元增加通讯信息)15 通过SCD工具在commuication分配组播地址产生SMV建议取值范围要求:01-0c-cd-04-00-00 到 01-0c-cd-04-01-FF(一般国内现场对此不作要求)APPID 建议范围0 x4000-0 x7FFF44-8为串口协议,以上信息虽然在SCD可以配置,但是实际不需要CIDCID中的中的SMVSMV信息(保护测控增加信息(保护测控增加
11、InputsInputs)16 通过SCD工具连线后产生,连线信息即为Inputs,一般位于LN0最后一个DO之后Inputs 由外部ExtRef 和 intAddr 构成,相当于将内部信号与外部信号一一关联通过Inputs 可以知道其连线信息的级别是DO还是DA,一般要求DO对DO,DA对DA,9-2连线推荐DO对DO,44-8都是DA对DA.SCD的SMV信息与CID是一样的,也是包含ICD本身具有的SMV输入,输出信息和通过SCD工具配置产生的SMVCB,Inputs,通讯信息SCD 是所有CID的集合,CID的SMV信息从SCD中获取SCD、CID的SMV信息国内装置及后台一般不读取,
12、但是录波器,记录仪,测试仪可能会读取SCDSCD文件中的文件中的SMVSMV信息信息17依然通过解读goose.txt来完成的9-2的发送和接收9-2的注意点:一般采用独立板卡完成SMV接收与发送,从发展先后,依次使用过1126,1137,1136,(4126,4137,4136),目前主要使用1136(4136)根据硬件平台所属是1000系列还是4000系列,以后还有omap平台4138。过程层板卡中下载goose.txt(必须)和strap.txt(可选)GOOSE和SMV 一般在一块板卡均可实现 PCSPCS装置如何实现装置如何实现9-29-2181136的目前有两个程序序列:采样组网与
13、采样点对点程序。采样组网与采样点对点使用了完全相同的应用层接口。分为两个程序序列的原因:组网与点对点的处理逻辑相差非常大,而1136的片内空间资源非常稀缺,组网与点对点程序无法同时放在片内空间,只好对组网与点对点作为不同的元件进行独立管理。对1136的ABC板子的同一功能的支持是同一套61850库程序(包括采样、GOOSE、1588、GMRP等),链路层应用程序与接口完全相同,仅连接了不同的FPGA程序(AC为LX25程序、B为LX16程序),生成了不同的HEX程序。以上是指接收侧程序,接收侧分组网和点对点,对于发送侧程序组网和点对点程序是相同的4136程序不进行区分11361136的程序的程
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