继保所关于智能变电站组网方案的说明110.docx
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继保所关于智能变电站组网方案的说明110
保护所关于智能变电站组网方案的说明
序号
版本号
文档修改摘要
修改日期
修改人
1
V1.00
第一个版本
2011/09/30
张勇刚
2
V1.10
综合其他保护及SV、GOOSE单独组网情况
2011/10/11
张勇刚
目录
一、方案应满足的要求:
2
二、方案总体思路2
三、具体实现方案2
1.B码对时方案2
1.1线路保护:
2
1.2变压器保护:
5
1.3母线保护:
7
1.4低压保护:
10
2.IEEE1588对时方案12
2.1线路保护:
12
2.2变压器保护:
13
2.3母线保护:
14
2.4低压保护:
14
附1:
线路保护支持B码对时的组网方式光差保护要求的飞线方案:
17
针对近期智能变电站组网模式下(SV、GOOSE、1588或B码对时三网合一)的要求(主要为仅在过程层接入1588对时或B码对时),特提出保护装置在此组网模式下对应B码对时和IEEE1588对时的实现方案如下:
一、方案应满足的要求:
1.所有保护装置(包括母线、线路、变压器、低压)能够接入GPS光纤B码对时;
2.所有保护装置(包括母线、线路、变压器、低压)能够接入IEEE1588对时;
3.低压保护装置为集成合并单元、智能终端功能,还要求能够接入GPS光纤B码或者IEEE1588进行采样同步;
4.线路差动保护接入GPS光纤B码或者IEEE1588进行两侧采样同步;
5.MMI可获取对时信号进行对时处理;
二、方案总体思路
1.接入光纤B码对时时,通过专用的CLK模件将输入的光B码对时源转换为电口B码信号,一路引接至CC板上实现线路保护光纤差动组网方式下的采样同步需要,一路引接到MMI板母板上的开入1端口,实现MMI板B码对时信号的获取;
2.接入IEEE1588对时时,由CC板从交换机获取1588对时信号后,转换为电口B码对时信号,从母板侧引接至MMI板母板上的开入2端口,实现MMI板B码对时信号的获取。
对于变压器和母线保护,考虑在SV和GOOSE单独组网时,两块CC板同时使用,对于1588对时源需从GOOSE组网CC引入,可分别将两块CC板转换的电口B码对时信号输入到MMI的开入2和开入3上,从MMI进行区分选择。
三、具体实现方案
1.B码对时方案
1.1线路保护:
说明:
(1)在9号位置增加E02-DIO.Y-A模件(还未试制),其可以完成如下功能:
a)对时/同步光电转换功能;
b)8路24V开入;
c)2路常闭接点告警节点。
光收:
外接ST接口光信号输入B码对时信号。
(ST接口的光信号输入转为RS485电信号(对时信号)输出到小面板;并将转换后3.3V的CMOS电平(同步信号)输出到母板端子。
)
9X01:
外接B码对时光信号转换为GPS_485+电信号输出端子;
9X02:
外接B码对时光信号转换为GPS_485-电信号输出端子;
9X03:
外接B码对时光信号转换为GPS_GND电信号输出端子;
9X05-9X08:
外接输出两组装置故障的常闭电保持信号接点;
9X10-9X18:
8路24V开入,9X18为开入公共端-24V端子;
(2)E02-DIO.Y-A模件,输出两路RS485电信号分别给MMI和CC模件
接口名称
接口功能描述
接口类型
EDP02平台64针HARTING端子编号
IO2
对时输入(到MMI板)
3.3VCMOS电平输入
C25
SYNIN
同步输入(到CC板)
3.3VCMOS电平输入
A25
(3)E02-DIO.Y-A模件输出信号引至相应的MMI和CC模件相关端子,连接如下图:
a)E02-DIO.Y-A(No.9)的C25从母版引接至E02-MMI.B-A(No.6)的C20(IO_A)
b)E02-DIO.Y-A(No.9)的CA5从母版引接至E02-CC.B-A(No.2)的C31(SYNIN1)<从母板正面看则应该为A31>
E02-MMI.B-A母板端子定义(从母板正面看)
E02-CC.B-A母板端子定义(从母版背面看)C31与A31在母板上反了。
同时将MMI模件的IO_A端子与从CPU上的IO_A断开;
从母版正面看
(4)E02-CC.B-A模件组网模式下端子定义(ST接口):
Ø后期准备实现的正式版本端口定义:
光纤口0、光纤口1固定为采样口,可分别与保护CPU板和测控CPU的光纤口1连接;
光纤口2、光纤口3固定为GOOSE口,可分别与保护CPU板和测控CPU的光纤口2连接;
光纤口4~7固定为组网口。
如果SV、GOOSE共口那么光纤口4、光纤口5为组网口,分别接A网交换机与B网交换机,光纤口6、光纤口7备用(也可选用6口的CC板);如果SV、GOOSE单独组网,光纤口4、光纤口5固定为采样组网口,光纤口6、光纤口7固定为GOOSE组网口。
Ø目前暂时用于组网测试的端口定义:
0,1接交换机
2,3输出SV
4,5和CPU进行GOOSE交换
基于目前试验条件,暂时采用母板飞线方案实现三合一组网的测试要求,待方案稳定测试正确后,重新更改母板实现组网和点对点各种方式下的要求。
具体飞线方案参见附件1.(线路保护支持B码对时的组网方式光差保护要求的飞线方案)
1.2变压器保护:
SV和GOOSE共同组网模式
SV和GOOSE单独组网模式(NO.2SV组网/NO.4GOOSE组网)
(1)对时1(B码):
用E02-DIO.Y-A模件替换掉原E02-DIO.Z-A模件,同时通过E02-DIO.Y-A的C25从母板走线接至E02-MMI.B-A的C20(IO_A),实现MMI的对时获取。
(2)同时将MMI模件的IO_A端子与从CPU上的IO_A断开;
基于目前的试验条件,母板改板未完成,也可先将E02-DIO.Y-A模件的01-03端子输出接线到MMI的GPS对时信号端子部分,实现MMI的B码对时获取。
(2)E02-CC.B-A模件组网模式下端子定义(ST接口):
Ø后期准备实现的正式版本端口定义:
变压器保护装置若为SV、GOOSE共口组网那么只需要一块CC板(NO.2或者NO.4),如果SV、GOOSE分别组网那么需要两块CC板(一块用于SV,一块用于GOOSE)。
CC板用于这几种情况下,端口定义一样,如下所示:
光纤口0、光纤口1固定为采样口,可分别于保护CPU板和测控CPU的光纤口1连接;
光纤口2、光纤口3固定为GOOSE口,可分别于保护CPU板和测控CPU的光纤口2连接;
光纤口4~6固定为组网口,分别接高压侧A网交换机、中压侧A网交换机、低压侧A网交换机,光纤口7备用;
光纤口8~10固定为组网口,分别接高压侧B网交换机、中压侧B网交换机、低压侧B网交换机,光纤口11备用。
光口4和光口8为处理1588对时口。
Ø目前暂时用于组网测试的端口定义:
0,1接交换机
2,3输出SV
4,5和CPU进行GOOSE交换
1.3母线保护:
E01的MMI使用EDP01-MMI.A-D,CC板使用E01-CC.B-A
1)制作用于光口B码转换的DIO开入板;
DIO板b8与MMI板的b8相连,DIO板端子示意如下:
DIO上端子及光口
DIO下端子
2)EDP01-MMI.A-D母板端子的b8(IO0),接光DI板B码转入的电平(b8),电平要为3.3VCOMS
EDP01-MMI.A-D母板端子
3)E01-CC.B-A模件组网模式下端子定义(ST接口):
(1)GOOSE,SV分别组网
采用两块CC板模式,
SMV:
0----与CPU级联
1-----与CPU级联(备用)
2-------备用
3--------备用
4~7:
A网每个口接收6个间隔数据4*6=24单元,4口同时处理1588
8~11:
B网每个口接收6个间隔数据4*6=24单元,8口同时处理1588
GOOSE:
0---备用
1---备用
2---与CPU级联
3---与CPU级联(备用)
4~7:
GOOSEA网4口同时处理1588
8~11:
GOOSEB网8口同时处理1588
(2)GOOSE,SV共网
采用一块CC板模式
0口采样与CPU级联,1口采样与CPU级联(备用)
2口GOOSE与CPU级联,3口GOOSE与CPU级联(备用)
5~7:
A网:
每口处理6个间隔数据(3*6=18),4口处理GOOSE,1588
9~11:
B网:
每口处理6个间隔数据(3*6=18),8口处理GOOSE,1588
1.4低压保护:
1)基于E03-CPU.D-A模件方案:
Ø光B码对时信号默认从DI模件SR4对时口接入;
Ø装置模拟量就地采集传统信号(或小信号);
Ø若装置需要接收组网数据,使用CPU模件上的1-0与1-1口,1-2和1-3为备用SV口或GOOSE口,1-4和1-5为备用SV口;
Ø模拟量就地采集与接收组网SV方式不能同时使用;
E03-CPU.D-A端子图
2)基于E03-CPU.F-A模件方案:
(本方案处于设计阶段,暂时不能使用);
Ø光B码对时信号默认从CPU模件对时口SYN接入;
Ø装置模拟量就地采集传统信号(或小信号);
Ø若装置需要接收组网数据,使用CPU模件上的1-0与1-1口,1-2和1-5为备用口;
Ø模拟量就地采集与接收组网SV方式不能同时使用;
E03-CPU.F-A端子图
2.IEEE1588对时方案
方法:
由CC板从交换机获取1588对时信号后,转换为电口B码对时信号,从母板侧引接至MMI板母板上的开入端口,实现MMI板B码对时信号的获取。
2.1线路保护:
1)CC模件光口定义同B码对时组网方案。
光纤口0、光纤口1固定为采样口,可分别与保护CPU板和测控CPU的光纤口1连接;
光纤口2、光纤口3固定为GOOSE口,可分别与保护CPU板和测控CPU的光纤口2连接;
光纤口4~7固定为组网口。
如果SV、GOOSE共口那么光纤口4、光纤口5为组网口,分别接A网交换机与B网交换机,光纤口6、光纤口7备用(也可选用6口的CC板);如果SV、GOOSE单独组网,光纤口4、光纤口5固定为采样组网口,光纤口6、光纤口7固定为GOOSE组网口。
Ø目前暂时用于组网测试的端口定义:
0,1接交换机
2,3输出SV
4,5和CPU进行GOOSE交换
对于SV、GOOSE单独组网时,仅考虑1588对时口放在SV口上,也即仅在光口4和光口5.
2)E02-MMI.B-A(No.6)母板端子的a21(IO_B)与E01-CC.B-A(No.2)母板端子的b31(SYNO1)相连,实现从CC板获取1588对时信息后,将CC板转换出的B码对时电信号传递到MMI的开入端,从而保证MMI对时信号的获取。
E02-MMI.B-A母版端子定义(从母版正面看)
E02-CC.B-A母板端子定义(从母版背面看)
3)将MMI模件的IO_B端子与主CPU上的IO_B断开;
从母版正面看
4)最终应用时更改母板实现,对于目前1588与SV、GOOSE三网合一的试验可以先按照上述方案进行飞线实现。
5)MMI程序更新,CC板程序更新,保护和平台应用程序更新;
2.2变压器保护:
SV、GOOSE、1588共同组网模式
SV和GOOSE单独组网模式,1588由GOOSE网来(NO.2SV组网/NO.4GOOSE组网)
1)考虑到变压器保护在GOOSE和SV分开组网时,装置需同时插入两块CC,为保证兼容,1588对时需从两块CC同时引出对时信号给MMI板。
主要实现方案:
(1)对时2(1588):
通过CC(No.4)的对时信号连接到E02-MMI.B-A的A21(IO_B),用于三网合一时的MMI对时获取。
(2)对时3(1588):
通过CC(No.2)的对时信号连接到E02-MMI.B-A的C21(IO_C),用于SV和GOOSE单独组网时,MMI对时从SV口的获取。
注:
由于目前母板CC板位置考虑与交流模件兼容,CC板最后一排即32排端子全部接地。
需注意CC板对时信号输出的要与之兼容。
考虑到布线方便,母板的CC板位置的第30排端子为24V走线使用,也尽可能保证CC板对时信号输出要与之兼容。
2)将MMI模件的IO_B端子与主CPU上的IO_B断开;
3)最终应用时更改母板实现,对于目前1588与SV、GOOSE三网合一的试验可以先按照上述方案进行飞线实现。
2.3母线保护:
1)CC模件光口定义同B码对时组网方案。
2)EDP01-MMI.A-D母板端子的B10,B12(IO2),与E01-CC.B-A母板端子的Z28(SYNO1)相连,实现从CC板获取B码对时信息.
亦即B10与CC-(NO1)的Z28相连,B12与CC-(NO4)的Z28级联
当三网合一时,CC板用NO1.
当SV与GOOSE分别组网时(或者点对点),SV用NO4,GOOSE用NO1
E01-CC.B-A母板端子
1)最终应用时更改母板实现,对于目前1588与SV、GOOSE三网合一的试验可以先按照上述方案进行飞线实现。
2.4低压保护:
1)基于E03-CPU.D-A模件方案:
ØIEEE1588对时信号从NET2接入;
Ø装置模拟量就地采集传统信号(或小信号);
Ø若装置需要接收组网数据,使用CPU模件上的1-0与1-1口,1-2和1-3为备用SV口,1-4和1-5口停用;
Ø模拟量就地采集与接收组网SV方式不能同时使用;
E03-CPU.D-A端子图
2)基于E03-CPU.F-A模件方案:
(本方案处于设计阶段,暂时不能使用)
ØIEEE1588对时信号默认从CPU模件对时口SYN接入,也可配置为从CPU模件1-0口或1-1口接入;
Ø装置模拟量就地采集传统信号(或小信号);
Ø若装置需要接收组网数据,使用CPU模件上的1-0与1-1口,1-2和1-5为备用口;
Ø模拟量就地采集与接收组网SV方式不能同时使用;
E03-CPU.F-A端子图
附1:
线路保护支持B码对时的组网方式光差保护要求的飞线方案:
1.CC模件要求使用ST接口的;程序更换为相应支持B码组网的版本程序。
其支持B码对时,SV和GOOSE共口,具体口定义为:
0,1接交换机
2,3输出SV
4,5和CPU进行GOOSE交换
2.增加模件E02-CLK.A-A插于PSL600U数字化装置的第9号插槽(即与DIO模件空一个插槽的地方),主要借用B码对时光口,不需要开入部分功能。
3.为配合组网光纵,需要改造E02-CLK.A-A,方案如下:
1)焊掉D2,D3(如图中白圈所示);
2)在D2处按照粉红色的线短接焊盘;
3)在D3处,将5脚通过飞线(绿色线)和装置母板9号模件端子的C1和A1脚连接(端子最上部分2个)。
4)在母板上,将E02-CLK.A-A母板端子(9号插件部分)的C1接到CC板母板端子的A31端子上(从下向上数,第2个引脚)。
4.MMI可通过E02-CLK.A-A转接到端子上的RS485的B码对时信号接到MMI的GPS对时信号开入端子B码对时信号的获取。
注释:
邹磊()
上图中线路飞线方案:
1588:
(cc板)b31(输出)-(MMI)a21
B码:
(CLK)a1-(cc板)a31(输入)用于同步
(CLK)a1-(MMI)b20用于MMIB码对时
不需要割线(陈琦)。