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1StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014新一代智能变电站层次化保护技术介绍2014年4月2StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014就地级保护站域保护控制层次化保护控制体系架构广域保护控制在线监测及预警检测附：二次系统技术要求3StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014一、层次化保护控制体系架构基础：确保可靠性、选择性、快速性、灵敏性目标：实现性能提升、技术先进、运行可靠、功能整合、应用智能、标准规范、支持调控构建基于时空维度信息的层次化保护控制系统4StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014一、层次化保护控制体系架构定义：层次化保护控制系统是指综合应用电网全网数据信息，通过分布、协同的功能配置，实现空间维度、时间维度和功能维度的协调配合，提升电网继电保护性能和系统安全稳定运行能力的保护控制系统，包括就地级保护、站域保护控制和广域保护控制三个层面。5StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014一、层次化保护控制体系架构在时间上相互衔接，实现保护与安全稳定控制系统的协同控制。就地级、站域级、广域级多级保护控制，实现电网全范围保护控制功能覆盖。实现状态自动监测、定值在线核对、装置智能诊断、故障全景回放等高级应用功能6StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014利用自身有限信息，面向单个对象，独立、分散实现保护功能，实现可靠、快速地切除故障面向变电站，利用站内多个对象信息，集中决策，变电站层面的保护及安全自动控制功能站域保护控制广域保护控制面向区域电网，利用多站的综合信息，统一判别决策，实现相关保护及安稳控制等功能构成以就地保护为基础、站域与广域保护协同的多维度层次化继电保护系统一、层次化保护控制体系架构7StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014构成以就地保护为基础、站域与广域保护协同的多维度层次化继电保护系统一、层次化保护控制体系架构通信网络集成化变压器集成式断路器线路母线就地主变保护就地母线保护就地线路保护SV采样值GOOSE跳合闸命令、开关状态采样值跳合闸命令、开关状态站内通信网络采样值跳合闸命令、开关状态对时系统站域保护控制广域保护控制需要的采样值广域保护控制需要的站内信息、下发控制命令站内通信网络对时系统站域保护控制集成化变压器集成式断路器线路母线就地主变保护就地母线保护就地线路保护SV采样值GOOSE跳合闸命令、开关状态采样值跳合闸命令、开关状态控制命令状态动作信息采样值跳合闸命令、开关状态控制命令状态动作信息控制命令状态动作信息控制命令状态动作信息控制命令状态动作信息控制命令状态动作信息广域保护控制需要的采样值广域保护控制需要的站内信息、下发控制命令广域保护控制装置广域保护控制需要的采样值广域保护控制需要的站内信息、下发控制命令线路保护通道广域层站域层就地层变电站A变电站B8StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014就地级保护站域保护控制层次化保护控制体系架构广域保护控制在线监测及预警检测附：二次系统技术要求9StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014二、就地级保护实现方式面向对象的保护就地布置，现阶段可采用预制仓/智能组件柜等方式，逐步实现无防护安装的二次设备，降低成本：•保留已有元件保护的功能特点；•改进硬件结构设计，提高电子器件等级，降低功耗；•提高抗电磁干扰及温湿度变化能力。10StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014二、就地级保护预置舱安装方式•可靠性和安全性比较高•出厂前完成安装调试，减少现场工作量•运行维护方便预置仓t°调温器供电系统线路1保护A套线路2保护B套线路2保护A套线路2保护B套全站授时系统站内通信网络其他装置配线架配线架光缆站内网络通信集成化一次设备与保护对象间点对点通信•结构紧凑，占地少•优化二次回路结构•出厂前完成安装调试，减少现场工作量•对装置的环境适应性要求较高智能组件柜安装方式11StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014二、就地级保护功能配置保留现有线路保护、母线保护、变压器保护等保护功能。110kV采用保护测控一体装置，集成非关口计量功能，保护测控功能由独立CPU完成。35kV及以下电压等级采用多功能合一装置。布置方式基于本地信息，优化间隔功能，减少中间环节，提高可靠性，增强监测信息量，方便现场运维工作。12StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014二、就地级保护信息交互13StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014二、就地级保护信息交互14StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014二、就地级保护信息交互信息流号发送端接收端网络服务信息描述11合并单元继电保护装置直采SV电压、电流采样值12合并单元站域保护控制系统/动态记录装置过程层SV电压、电流采样值21开关控制器继电保护装置直采GOOSE开关设备分合位置信息22开关控制器站域保护控制系统/动态记录装置过程层GOOSE开关设备分合位置信息31非电量保护开关控制器电缆直跳--非电量保护跳闸指令信息32非电量保护动态记录装置/测控装置过程层GOOSE非电量保护动作反馈信息41继电保护装置开关控制器直跳GOOSE保护跳闸指令（含自动重合闸）15StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014二、就地级保护信息交互42/42’继电保护装置继电保护装置/站域保护控制系统过程层GOOSE相关继电保护装置之间收发启动、闭锁信息43继电保护装置动态记录装置过程层GOOSE继电保护动作信息44继电保护装置监控主机/I区数据通信网关机（/调度中心）/动态记录装置站控层MMS就地保护装置的动作逻辑及中间节点信息45继电保护装置监控主机/I区数据通信网关机（/调度中心）站控层MMS继电保护装置的动作信息46继电保护装置综合应用服务器站控层MMS继电保护装置的保护定值、录波信息等保信信息51站域保护控制系统开关控制器/动态记录装置过程层GOOSE站域保护跳闸指令（含自动重合闸）52站域保护控制系统10kV多合一装置站控层GOOSE站域保护跳闸指令53站域保护控制系统监控主机/I区数据通信网关机（/调度中心）/动态记录装置站控层MMS站域保护控制系统的动作逻辑及中间节点信息16StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014二、就地级保护信息交互54站域保护控制系统监控主机/I区数据通信网关机（/调度中心）站控层MMS站域保护控制系统的动作信息55站域保护控制系统综合应用服务器/II区数据网关机站控层MMS站域保护控制系统的保护定值、故障录波等保信信息6110kV/35kV多合一装置站域保护控制系统站控层GOOSE就地保护装置与站域保护控制系统协调配合信息6210kV/35kV多合一装置站域保护控制系统过程层SV10kV/35kV分段采样信息6310kV/35kV多合一装置监控主机/I区数据通信网关机（/调度中心）站控层MMS10kV/35kV多合一装置的动作信息71动态记录装置综合应用服务器/Ⅱ区数据通信网关机（/调度中心）站控层MMS故障录波等保信信息17StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014就地级保护站域保护控制层次化保护控制体系架构广域保护控制在线监测及预警检测附：二次系统技术要求18StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014三、站域保护控制基于智能变电站网络数据共享，综合利用站内多间隔线路、元件的电气量、开关量信息，实现站内保护的冗余、优化、补充及安全自动控制功能：•采用高速总线，前端数据自由采集，多CPU运算处理；•试点工程可考虑配置一套站域保护控制系统实现全部站级功能。实现方式19StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014三、站域保护控制就地保护功能冗余；替代独立安控装置，优化安控功能；通过网络实现采样、跳闸；设置独立的功能投退压板；定值参照就地装置；支持广域控制命令执行。当前技术形态20StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014三、站域保护控制功能配置序号分类功能模块功能描述1冗余保护功能110kV线路冗余保护作为单套配置保护的冗余110kV主变冗余保护母联（分段）过流保护2优化后备保护失灵保护断路器跳闸失灵保护功能加速后备保护实现变电站内部故障定位，缩短后备保护切除故障时间35kV及10kV母线后备保护基于GOOSE信息的简易母线保护功能3安全自动控制低频低压减载低周低压减载功能站域备自投站内各电压等级综合备自投功能主变过载联切主变过载联切、负荷均分功能4广域保护控制支撑广域保护控制子站站域信息的采集、处理及发送，区域电网保护控制的子站功能21StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014三、站域保护控制加速后备保护为加速主变低压侧开关对母线充电时故障切除，配置专用的合闸过流后加速保护功能。当装置检测到开关位置由分位变为合位时瞬时将加速保护投入，投入时间为3s。过流加速保护可整定功能控制字选择经复合电压闭锁。22StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014三、站域保护控制简易母线保护配置目的：为加速10kV及35kV母线故障的切除动作条件：主变低压侧过流闭锁条件：出线过流启动（GOOSE发送）23StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014三、站域保护控制技术优点全站信息综合应用，优化保护功能和动作逻辑，提高整站保护的灵敏性和可靠性对于就地层保护单套配置的情况，当就地层保护异常退出时，实现保护功能自动冗余，提高供电可靠性。24StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014三、站域保护控制技术优点充分利用信息共享优势，完成全站备自投、低周低压减载、主变过载连切等功能；全站高、低压侧备自投相互配合，可缩短恢复供电时；采用站内多组母线电压量相互校验，可有效防止一组电压异常时，低周低压减载误动作。25StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014三、站域保护控制信息交互26StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014就地级保护站域保护控制层次化保护控制体系架构广域保护控制在线监测及预警检测附：二次系统技术要求27StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2014四、广域保护控制技术优点有主集中式、无主分布式。站域保护控制装置就地级保护装置站域保护控制装置就地级保护装置就地级保护装置变电站1变电站2站域保护控制装置就地级保护装置变电站3广域保护控制装置通信网络站域保护控