讲座2(功能要求和装置模型)课件.ppt

变电站自动化系统的功能通信要求和装置模型 成都引众数字设备有限公司 变电站自动化系统的功能 功能：由变电站自动化系统（SAS）执行的任务，这些功能完成变电站设备及其馈线的监视、控制和保护。此外还包括一些系统维护功能 功能和接口的逻辑分配：如图2-1所示，SAS的功能逻辑上被分配到了三个不同的层面，然后通过1~10逻辑接口连接 图2-1 变电站自动化系统功能层和逻辑接口 功能和接口的物理分配：逻辑功能分层模型是抽象层面上的模型，在物理上并不要求完全严格的一致，因此逻辑功能结构映射为物理设备结构有多种方法。同时，逻辑接口也可以采用不同的方法映射到物理接口。 实际上目前的大部分变电站中由于技术上的限制并没有出现独立的过程层，过程层的功能由间隔层装置完成。随着电子式电流，电压互感器以及智能开关技术的发展，在未来的数字化变电站中，过程层功能从间隔层设备中分离已成为一种趋势。 变电站自动化系统功能的分类 系统支持功能 系统配置和维护功能 运行和控制功能 就地过程自动化功能 分布自动化支持功能 分布过程自动化功能 功能分解（逻辑节点LN） 在功能分层的基础上，为满足功能自由分布和分配的需要，所有功能被进一步分解成逻辑节点（LN），这些LN可被分配到一个或多个智能电子设备（IED）中，每个LN完成一个子功能，多个LN之间可通过通信链路形成逻辑连接。 两类特殊逻辑节点 由于一些通信数据不涉及任何功能，仅仅与物理装置本身有关，因此逻辑设备中必须包括LPHD这个特殊节点来描述装置本身的物理性能； 除LPHD外，逻辑节点中还必须包含描述逻辑设备公共数据及各种控制块的特殊节点LN0。 图2-2 逻辑节点与逻辑连接概念 由三个逻辑节点组成的保护功能 通用功能分解为逻辑节点的实例 一些典型逻辑节点举例 保护逻辑节点 监视控制逻辑节点 接口、日志和存档 计量和测量 开关装置和变电站部分 仪用互感器 逻辑节点应用的基本实例 PICOM的概念 PICOM（通信信息片)用于描述两个逻辑节点间、给定逻辑连接且具有给定通信属性的信息交换。 PICOM的属性包括： 数据：表示信息的内容和功能 类型：描述数据的结构 性能：数据允许传输时间、数据完整性及数据传输的方法或原因 逻辑连接，包括逻辑源和逻辑接收终点 逻辑节点和相关PICOM 按PICOM源对PICOM进行定义 PICOM标识和类型分配 PICOM类型表 报文性能要求 基本时间要求 事件时间定义 传输时间定义 通信性能类 控制和保护 性能类P1典型应用于配电线间隔或其它要求较低的间隔。 性能类P2典型应用于输电线间隔或用户未另外规定的地方。 性能类P3典型用于输电线间隔，具备满足同步和断路器分合时间差的最好性能。 计量和电能质量 性能类M1用于具有0.5级（IEC62053-22）和0.2 （IEC60044-8）级精度计费计量，最高5次谐波 性能类M2用于具有0.2级（IEC62053-22）和0.1（IEC60044-8）级精度计费计量，最高13次谐波 性能类M3用于电能质量计量，最高40次谐波 报文类型和性能类 类型1：快速报文，该类型的报文一般包含数据、命令或简单报文等简单二进制编码。接收智能电子设备IED 在正常情况下接收到该报文后，由接收该类型报文的相关功能以某种方式立即响应。 类型1A“跳闸”：跳闸是变电站中最重要的快速报文。因此，与其它快速报文相比，该报文具有较多需求要求。保护功能间联锁、联跳（intertrip）和逻辑识别可能有同样性能要求。 对性能类P1，总传输时间应在半个周期内，即定义10ms 对性能类P2/3，总传输时间应小于1/4 周期，定义3ms 类型1B：所有其它快速报文对自动化系统与过程相互作用比较重要，但与跳闸报文相比，有较少需求要求 性能类P1，总传输时间应小于等于100ms 性能类P2/3，总传输时间应在一个周期内，定义20ms 类型2-中速报文：这类报文产生的时刻非常关键，而传输时间则不那么重要。该报文中包含一个发送方设置的时标，在正常情况下，经过内部时间延迟，接收方作出响应，依据报文中的时标进行计算，此类报文的传输时间应小于100ms 类型3-低速报文：这种类型包括了需要时标的复杂报文，用于慢速自动控制功能、传输事件记录、读取或改变设定点的值，还有系统数据一般显示。此类报文的传输时间应小于500ms 类型4-原始数据报文：该报文类型包含数字化传感器和数字互感器的输出数据， 与传感器技术无关 类型5 文件传输功能：该类型报文用于传输，如记录、信息用途数据、定值等大型数据文件。为了允许其它通信网络活动，数据必须被分割成限定长度的数据块，此类报文的传输时间一般等于或大于1000ms 类型6 时间同步报文：该报文类型用于同步变电站自动化系统内智能电子设备IE