命令執(zhí)行單元,是智能電網(wǎng)的重要組成部分。作為智能電網(wǎng)當中的一個重要節(jié)點，

　　靜態(tài)和動態(tài)信息模型，向智能電網(wǎng)提供統(tǒng)一斷面的全景數(shù)據(jù)。采用新型傳感技術(shù)、

　　接提供其功能。利用DL/T860提供的建模方法，建立設(shè)備狀態(tài)檢修的信息模型，

　　保證繼電保護的四性原則、主/后備原則、近/遠后備原則。站域保護宜全方位地

　　用FACTS、變壓器調(diào)壓、無功補償設(shè)備投切等手段，控制和優(yōu)化潮流分配，提

　　控制系統(tǒng)，利用智能變電站先進的通信手段采集多方數(shù)據(jù),監(jiān)視電網(wǎng)的無功狀態(tài)，

　　功能，支持電力交易的有效開展,實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置;激勵電力市場主體參與電

　　按IEC61850 標準將智能變電站系統(tǒng)從功能上劃分為變電站層、間隔層和過

　　程層三部分組成,并通過分層、分布、開放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)連接（如圖1 所示） .

　　該 層直 接和一 次 設(shè) 備 的傳感 器 信號 、狀 態(tài) 信號 接口和執(zhí) 行器 相接,該 層設(shè) 備

　　可以 和一 次 設(shè) 備 一 起 實現(xiàn)就 地 現(xiàn)場安裝 ，通過合 并單 元 MU 和智能單 元 實現(xiàn)電

　　力一 次 設(shè) 備 工作 狀 態(tài) 和設(shè) 備 屬 性 的數(shù)字化，過程層設(shè) 備 通過過程層總 線 和間隔層

　　設(shè) 備 相連，并通過GPS 授 時信號 產(chǎn) 生系統(tǒng)同 步 時鐘 信號 。

　　間隔層設(shè) 備 主要 實現(xiàn)保開云網(wǎng)址 kaiyun官方入口 護 和監(jiān)控 功能，并實現(xiàn)相關(guān)的控 制 閉 鎖 和間隔級 信息

　　的人 機 交互功能，間隔層設(shè) 備 可以 通過間隔層總 線 實現(xiàn)設(shè) 備 間相互對 話 機 制 ，間

　　變電站層設(shè) 備 包 括 變電站就 地 操 作 后 臺 系統(tǒng)、外 部數(shù)據(jù)交互接口(控 制 中心

　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 發(fā)、保 護 信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口、設(shè) 備 管理系統(tǒng)） 和通用功能服 務(wù) 等 。通

　　用功能服 務(wù) 模塊 通過間隔層設(shè) 備 傳送來 的信息實現(xiàn)變電站級 跨 間隔的控 制 服 務(wù) ,

　　如變電站防誤 閉 鎖 功能、電壓 無 功控 制 ,也 可接收 來 自控 制 中心的命 令 實現(xiàn)區(qū) 域

　　系統(tǒng)防誤 操 作 、區(qū) 域 安全穩(wěn) 定 控 制 和區(qū) 域 電壓 無 功優(yōu)化控 制 等 功能.

　　在邏 輯 層次 上，智能變電站通過過程層網(wǎng)絡(luò)和變電站層網(wǎng)絡(luò)連接過程層、間

　　功能和結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)變電站的監(jiān)控 網(wǎng)絡(luò)基 本 類 似 ，依靠 MMS/GOOSE 進 行通

　　過程層網(wǎng)絡(luò)分為SMV 采 樣 值 網(wǎng)絡(luò)和GOOSE 網(wǎng)絡(luò)。前 者 的主要 功能是 實現(xiàn)

　　電流 、電壓 交流 量的上傳;后 者 的主要 功能是 實現(xiàn)開關(guān)量的上傳及分合 閘 控 制 量

　　過程層通信網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流按照功能的不同可劃分為：①合并單元（merging

　　不能滿足智能變電站對時鐘精度的要求.基于 IEEE1588 對時系統(tǒng)的開發(fā)迫在眉

　　河濱220kV變電站嚴格按照國網(wǎng)規(guī)范要求，全站應(yīng)用IEC61850標準,采用“三

　　層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)設(shè)計.變電站自動化系統(tǒng)在功能上劃分為站控層、間隔層和過程層3

　　Specification,MMS）技術(shù)組網(wǎng),并應(yīng)用于站控層和間隔層間通信的MMS 網(wǎng)；運用

　　術(shù)組網(wǎng)，并應(yīng)用于過程層和間隔層間通信的GOOSE 網(wǎng)，把3 個邏輯層次聯(lián)系起

　　本文以河濱220 kV 變電站220kV 部分為例進行說明,其他電壓等級功能相

　　總線連接的輸入/輸出（Input/Output,I/O)、智能傳感器和控制器等。過程層是隨

　　變電站的工程化。本站220 kV、110 kV 以及主變壓器高、中壓側(cè)部分采用羅氏

　　伏級模擬信號給遠端模塊，遠端模塊進行模擬量/數(shù)字量（Anologe /Digital，A/D）

　　轉(zhuǎn)換，應(yīng)用IEC61850—44—8 規(guī)約輸出光信號給合并單元。主變低壓側(cè)采用了

　　帶鐵心微型電流互感器，輸出150mV 保護信號和4V 測量信號給采集器，通過

　　合并單元（Merging Unit，MU）主要用于連接智能化輸出的電子式互感器(遠

　　端模塊）與保護、測控裝置，主要功能是同步采集多路ECT/EVT 輸出數(shù)字信號

　　后，按照規(guī)定的格式（IEC 61850-9—2）把采樣測量信息發(fā)送給保護、測控等智

　　需求:同步、多路數(shù)據(jù)處理和通信。本站通過對時網(wǎng)對MU 進行統(tǒng)一對時（見圖

　　2),并按照IEC61850-9—2 規(guī)約，采用以太網(wǎng)通信方式進行采樣測量值的傳輸。由

　　對于I/O 信息的處理、發(fā)送能力，所以也叫智能操作箱。智能終端和匯控柜在開

　　設(shè)備的保護控制功能;(3)實施本間隔操作閉鎖功能;（4）實施操作同期及其他控

　　制功能；(5)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)先級別控制；（6）

　　置在功能上發(fā)生了一些變化：（1）通過組態(tài)工具，導(dǎo)入對于過程層設(shè)備的聯(lián)/閉

　　鎖邏輯，實現(xiàn)間隔層對于過程層設(shè)備的邏輯閉鎖；(2)增加網(wǎng)絡(luò)模塊.通過不同的

　　絡(luò)、設(shè)備信息以及故障原因,并利用錄波器功能把這些狀態(tài)信息和波形記錄下來，

　　站層功能，表示變電站自動化系 統(tǒng)與 本 站運 行人員 的接口，與 遠 方 控制中心 的接

　　口，與 監(jiān)視和維 護 遠 方 工程管 理接口。本 層內(nèi) 裝置由配 有數(shù)據(jù)庫 的站級 計 算 機、

　　操 作 場 所、遠 方 通信接口等 組成。站控層設(shè)備和傳統(tǒng)站配 置類似 ，其 中新 出 現(xiàn)了

　　兩類高 級 應(yīng) 用，主 要 包 括 集 成在“后臺 ”的順 序 控制等 功能和集 成在“在線 監(jiān)測

　　系 統(tǒng)”內(nèi) 的狀態(tài)檢 修 等 功能.這些高 級 應(yīng) 用是智能變電站的智能化程度 的具體 體

　　（1）兩層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 。對于220 kV 等 級 的變電站,和所有元 件 共 同組成一個

　　網(wǎng)絡(luò)相比 較 ,兩層網(wǎng)絡(luò)形成的節(jié) 點 數(shù)目 相對較 少 ，網(wǎng)絡(luò)負 荷 相對較 輕 ，且在現(xiàn)有

　　技 術(shù) 條 件 下，可靠 性 較 高 ,并容 易 實現(xiàn)。但 兩層網(wǎng)絡(luò)相對單 一網(wǎng)絡(luò)，其 信息共 享

　　(2)雙 星 形拓 撲開云網(wǎng)址 kaiyun官方入口 結(jié)構(gòu) 。星 形拓 撲 組網(wǎng)的優(yōu) 缺 點 都 很 直觀。首 先 星 形拓 撲 的優(yōu)

　　點 是：利用一個中央 交換機就 可以方 便 地組網(wǎng)和配 置網(wǎng)絡(luò)，配 置相對簡 單 ；對于

　　單 個間隔，其 系 統(tǒng)等 待 時間最 少 ,訪 問 協(xié) 議 相對簡 單 ；單 個鏈 路 的故障只能影 響

　　其 相關(guān)的設(shè)備，不會 影 響 整 個網(wǎng)絡(luò)，容 易 檢 測和隔離 故障。缺 點 是如果 中央 交換

　　機出 現(xiàn)故障，將 失 去 所有以此 交換機作 為中央 節(jié) 點 的IED 設(shè)備信息.這種 組網(wǎng)方

　　式 對于中央 交換機的可靠 性 和相關(guān)技 術(shù) 要 求 都 較 高 ,價 格 也 相應(yīng) 比 較 昂 貴 。本 站

　　通過雙 星 形結(jié)構(gòu) 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的冗 余 ，以此 保 證 系 統(tǒng)的穩(wěn) 定 性 和安 全性 ，同時又 不失

　　本 站采 用全雙 工交換式 以太 網(wǎng)技 術(shù) ，間隔層和站控層間信息交換利用MMS+

　　802.3 實現(xiàn)，間隔層和過程層間信息交換利用GOOSE 技 術(shù) 實現(xiàn)快 速 信息交換。

　　采 取 網(wǎng)絡(luò)冗 余 來保 證 網(wǎng)絡(luò)的可靠 性 ，MMS A 網(wǎng)、B 網(wǎng)互 為備用，不同時在線 運

　　行；GOOSE A 網(wǎng)、B 網(wǎng)互 為冗 余 ，同時在線 運 行。交換式 以太 網(wǎng)從 廣 義 上講 ，

　　即采 用交換機的以太 網(wǎng).由于網(wǎng)絡(luò)各 節(jié) 點 之 間通過交換機可以實現(xiàn)邏輯上的點 對

　　性等要求。VLAN 是一種交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以按照功能、工程組或應(yīng)用等構(gòu)架為

　　基礎(chǔ)對局域網(wǎng)進行邏輯劃分。利用VLAN 技術(shù)，可以把同一工作性質(zhì)的用戶集

　　中在同一VLAN內(nèi).1 個VLAN就相當于1 個獨立的局域網(wǎng)，信息只在這個VLAN

　　中交互；各個VLAN 之間只能通過路由器來進行數(shù)據(jù)通信,減少了跨VLAN 的數(shù)

　　首 先 ，由于保護裝 置 采 用了全新 的鏈 路連 接 方 式 和 數(shù)據(jù)采 樣 技術(shù),在繼電保

　　護原 理 層 面 不用再 考 慮 由于常 規(guī) 互感 器的飽 和 特性引 起 的暫 態(tài) 誤 差 和 不平 衡 電

　　流等情況，但保護調(diào)試人 員 需 更 加重 視 物 理 和 邏輯鏈 路的狀 態(tài) 問題。具 體 表 現(xiàn) 有：

　　(1） 由于A/D 轉(zhuǎn) 換在一次 設(shè) 備 中進行，使 得 一、二 次 系 統(tǒng) 完 全隔離，提 高 了

　　安全度,同時簡 化了間隔層 設(shè) 備 的裝 置 結(jié) 構(gòu)，并 不用考 慮 間隔層 設(shè) 備 的負 載 問題.

　?。?） 由于IED 設(shè) 備 間采 用光 纜 連 接 ,本站不存在傳統(tǒng) 變電站的電纜 絕 緣 和 二

　　次 接 地問題；互感 器的極 性問題可以通過調(diào)整 遠 端模 塊 和 MU 的配 置 文 件 參 數(shù)

　?。?） 對于電流飽 和 的保護判 定不再 必 要，取 而代 之的是對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹?/p>

　　過程層 實現(xiàn) 的“虛端子 連 線 形成了繼電保護邏輯鏈 路，取 代 了傳統(tǒng) 站中利用電

　　氣 鏈 路進行的I/O 信息交換，從而實現(xiàn) 了保護功能的分布化。繼電保護人 員 不用

　　再 過多 關(guān) 注 二 次 回 路的具 體 連 接 ，可以把更 多 的精 力 用于保護邏輯實現(xiàn) 的合 理 性

　　智 能變電站在運 行檢 修 方 面 產(chǎn) 生 的影響主 要集中在高 級 應(yīng)用方 面 。

　　（1） 順 序 控 制，簡 稱 順 控 ,即 程序 化控 制，通過預(yù) 先 設(shè) 定的倒 閘 操 作程序 ，

　　在嚴 格 的操 作監(jiān) 護制度下 ，在后 臺 即 可實現(xiàn) 變Kaiyun平臺 開云體育官方入口電站倒 閘 操 作?？?制過程如 下 ： 變

　　電站內(nèi)智 能設(shè) 備 依 據(jù)變電站操 作票 的執(zhí) 行順 序 和 執(zhí) 行結(jié) 果 校 核 要求，由站內(nèi)智 能

　　設(shè) 備 代 替 操 作人 員 ，自 動 完 成操 作票 的執(zhí) 行過程。實際 操 作時只需 變電站內(nèi)運 行

　　人 員 或調(diào)度運 行人 員 根 據(jù)操 作要求選 擇 一條 順 控 操 作命 令 ，操 作票 的執(zhí) 行和 操 作

　　過程的校 驗 由變電站內(nèi)智 能電子 設(shè) 備 自 動 完 成。通過順 控 的應(yīng)用,可提 高 運 行人

　　員 工作效率 、減少倒 閘 操 作過程中人 為操 作失 誤 的幾 率 。

　　(2） 在線 監(jiān) 測 的出 現(xiàn) ，使 得 狀 態(tài) 檢 修 成為可能。狀 態(tài) 檢 修 也 稱 預(yù) 知 性檢 修 ,

　　即 根 據(jù)設(shè) 備 運 行狀 態(tài) 的好 壞 來確 定是否 對設(shè) 備 進行檢 修 。在線 監(jiān) 測 系 統(tǒng) 可實現(xiàn) 對

　　微 水 等化學(xué) 量、機構(gòu)的分合 速 度及觸 頭 的行程距 離等物 理 量、設(shè) 備 的負 荷 變化和

　　啟 停 次 數(shù)等電氣 參 數(shù)進行在線 數(shù)據(jù)和 離線 數(shù)據(jù)的比 較 計 算 ，從而產(chǎn) 生 綜 合 分析 決