SMV通讯介绍

SMV通讯介绍•SMV介绍•采样同步•模型中的SMV•装置如何实现SMV•SMV报文•SMV软压板•SMV品质对装置的影响主要内容2•什么是SMV?SampledMeasuredValue采样测量值，也称为SV(SampledValue),一种用于实时传输数字采样信息的通信服务从发展历史来说，SMV的发展先后经历：IEC60044-8，IEC61850-9-1，IEC61850-9-2目前主要采用IEC61850-9-2，IEC60044-8SMV介绍3•IEC60044-7:InstrumenttransformersElectronicvoltagetransformers•IEC60044-8:InstrumenttransformersElectroniccurrenttransformers•IEC61850-9-1•IEC61850-9-2:Communicationnetworksandsystemsinsubstations–Part9-2:SpecificCommunicationServiceMapping•UCA9-2LE:ImplementationguidefordigitalinterfacetoinstrumenttransformersusingIEC61850-9-2相关标准发展4•IEC60044-8是国际电工委员会为电子式互感器专门制定的一个标准，点对点光纤串行数据接口•采用IEC69870-5-1的FT3格式，故常称之为FT3格式•传输延时确定•可以采用再采样技术实现同步采样•硬件和软件实现简单•通道传送瞬时标幺值•固定12通道IEC60044-85•为了满足变电站更加灵活的需求，国网公司在《Q/GDW441-2010智能变电站继电保护技术规范》对60044-8所定义的通用帧格式从12通道扩展到22通道，一般称之为扩展FT3格式扩展FT36•IEC61850-9-2：是国际电工委员会标准《IEC61850-9-2：特定通信服务映射(SCSM)》中所定义的一种采样值传输方式，网络数据接口•传输延时不确定•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、变压器等保护的数据处理•通道传送一次瞬时值IEC61850-9-27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10μS.•通道延时需要在采样数据集中作为一路通道发送。IEC61850-9-2（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4μS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9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）ICD中的SMV信息（合并单元部分）12①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》）②SV发送信息配置在dsSV中，一般位于M1中的LN0中③IEC61850-9-2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）④9-2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。ICD中的SMV信息（保护测控部分）13①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》）②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CID中的SMV信息（合并单元增加SMVCB）14①保留ICD中所有的SMV信息②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。CID中的SMV信息（合并单元增加通讯信息）15①通过SCD工具在commuication分配组播地址产生②SMV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）③APPID建议范围0x4000-0x7FFF④44-8为串口协议，以上信息虽然在SCD可以配置，但是实际不需要CID中的SMV信息（保护测控增加Inputs）16①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②Inputs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③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，但是录波器，记录仪，测试仪可能会读取SCD文件中的SMV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：①一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。②过程层板卡中下载goose.txt（必须）和strap.txt(可选)③GOOSE和SMV一般在一块板卡均可实现PCS装置如何实现9-218•1136的目前有两个程序序列：采样组网与采样点对点程序。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1136的程序19•1123等板卡完成44-8的发送和接收•早期44-8采用标准12通道，板卡不需要配置文本，采用固定的通道格式，接收侧按固定通道取舍，扩展FT3提出之后，就存在通道的映射关系，现在一般都是要下载配置goose.txt•大部分变电站44-8主要用于合并单元间的通讯，如母线合并单元与线路合并单元，一般的两侧装置有默认的goose.txt，可能也没有问题通的上，但是建议44-8的goose.txt也通过SCD连线来完成•44-8的goose.txt不支持FiberNo的填写，TX全部发送一样，RX口由程序来定义是什么功能PCS装置如何实现44-8209-2报文21•9-2基于发布/订阅的数据模型，接收方应严格检查MAC,AppID、Svid,通道个数，等参数是否匹配；•扩展FT3没有以上要求，一般只要两边都整定成相同波特率，相同通道数目，就可以通上。SMV接收匹配原则229-2双网接收机制23•先到数据先处理，后到数据丢掉•具体参考《智能变电站调试手册》SV相关报警全部在链路层实现，包括A网链路出错，B网链路出错，SV数据出错、MU数据无效，MU失步，MU退出状态异常，MU检修状态异常，通道抖动异常，延时变化异常等9-2的各种报警含义24•如何判断SMV断链？数据超时、解码出错、采样计数器出错做“或”处理，然后：延时10个采样点报警，报警之后展宽1S返回。•如何判断SMVA网，B网？1126（4126）通过VLAN标签来判断，小的为A,大的为B1136（4136）通过FiberNo来判断，小的为A,大的为B•变量名？按SMVCB控制块报警，一个控制块对应A,B网两个报警：BXX.smv_rx_9_2.smp_link_a_err_0BXX.smv_rx_9_2.smp_link_b_err_0链路异常报警25•如何判断插值出错报警？插值出错标志，然后：延时10个采样点报警，报警之后展宽1S返回•变量名？按SMVCB控制块报警，一个控制块对应一个报警：BXX.smv_rx_9_2.smv_data_err_0插值出错报警26•什么是时钟同步丢失报警？合并单元自己检测到其丢失时钟同步信号，并通知保护装置:延时10个采样点报警，报警之后展宽1S返回。•变量名？按SMVCB控制块报警，一个控制块对应一个报警：BXX.smv_rx_9_2.smp_sync_err_0时钟同步丢失报警27•什么是数据无效报警？读取数据帧中的无效标志位，然后：延时10个采样点报警，报警之后展宽1S返回•变量名？按SMVCB控制块报警，一个控制块对应一个报警：B0X.smv_rx_9_2.smp_data_disable_0数据无效报警28•什么是退出异常报警？有流退出SV软压板•变量名？按SMVCB控制块报警，一个控制块对应一个报警：BXX.smv_rx_9_2.smp_quit_err_0退出异常报警29•什么是通道延时异常报警？保护上电后，接入的MU通道延迟非0时间直接确认，延时通道发生变化或通道延时超过3ms，置通道延迟变化，瞬时告警,若连续10s该数据延迟时间恢复原来的通道延迟时间，插值恢复正常，告警返回•变量名？按SMVCB控制块报警，一个控制块对应一个报警：BXX.smv_rx_9_2.smv_delay_time_err_0通道延时异常报警30•什么是通道抖动异常报警？告警采用权重统计方式，当本点抖动时间大于10us时，累计计数器加上本次抖动时间，计数器加到4000后不再增加并报警，当本点抖动时间小于10us时，累计计数器开始减小1，报警返回方式按照抖动完全正常之后1S后返回设计；•变量名？按SMVCB控制块报警，一个控制块对应一个报警：BXX.smv_rx_9_2.smv_rx_delta_err_0通道抖动异常报警31•什么是SMV内部配置文件出错？strap与goose配置文件SMV部分不匹配或出错，合并单元通道数24,点对点的程序goose.txt没有拉延时也会报此信号出错；配置修改正确后复归•变量名？一块板卡对应一个报警B0X.smv_rx_9_2.strap_cfg_errSMV内部配置文件出错32•什么是本地同步丢失？同步脉冲：本装置中的主SV插件（主SV插件通过参数B0X.smv_rx_9_2.smv_pps_type=1选择）连续失去两帧同步脉冲或守时失败时置位，连续