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摘要:智能变电站以网络化信息共享替代了传统的二次回路，使原有可见的二次回路变得不可见，二次回路设计发生较大变化。本文重点讨论智能变电站二次设计的要求和“虚回路”的表示方法。
关键词：智能变电站；二次设计；虚回路
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2011)12(a)-0000-00
1绪论
随着数字式互感器技术和智能一次电气设备技术的日臻成熟并开始实用化，以及计算机高速网络在电力系统实时网络中的开发应用，智能变电站技术于2010年开始在我国逐步试点并推广。智能变电站是变电站整体技术的跨越。智能变电站是在数字化变电站的基础上，是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，建立在IEC61850通信规范基础上实现智能电气设备间信息共享和互操作，最重要的特征是其能够实现变电站设备的智能化及高级应用。智能变电站是智能电网的重要组成部分。智能变电站以网络化信息共享替代了传统的二次回路，导致原有的设计图纸难以指导变电站的二次施工调试。目前缺乏针对智能变电站的二次设计软件。本文重点讨论智能变电站二次回路的设计要求及“虚回路”的表示方法。
2 智能变电站二次设计要求
智能变电站二次设计主要包括全站的网络图、VLAN划分、IP配置、虚端子设计、虚端子的二次接线图、同步系统图等。智能变电站的设计应按照DL/T 1092三道防线要求，满足DL/T 755三级安全稳定标准；满足GB/T 14285继电保护选择性、灵敏性、速动性、可靠性的要求；遵守《电力二次系统安全防护总体方案》。智能变电站的测量、控制、保护等单元应满足DL/T 769、DL/T 478、GB/T 14285、GB/T 13729的相关要求，后台监控功能应参考DL/T 5149的相关要求。智能变电站的通信网络与系统应符合DL/T 860标准。应建立包含电网实时同步运行信息、设备状态、保护信息、电能质量等各类数据的标准化信息模型，保证基础数据的一致性性及完整。按照智能变电站的要求和各层所需要达到的功能，针对一个具体的变电站，建立智能变电站模型，并给出系统结构及配置方案。设计方案应具有先进性，同时作为一种实际应用，还应充分考虑目前国内外高压电气设备和二次设备(IED)的发展情况和运行经验。设计过程分以下几个步骤实现：
(1)建立变电站模型，给出电气主接线和IED配置。
(2)分析智能变电站的分层网络特点，建立智能变电站自动化系统网络。
(3)针对已建立智能变电站自动化系统网络，选择智能变电站高压电气设备和二次设备。
3 虚回路的表达方法
常规变电站开关量是通过电信号接点、交流电流电压信号通过模拟电量信号来实现。智能变电站以网络化信息共享替代了传统的二次回路，导致原有的设计图纸难以指导变电站的二次施工调试。“虚回路”以IEC 61850标准为依据，设计出一整套适用于网络化时代的回路表达和工程实施办法，通过网络自动配置和系列工具软件，可有效解决智能化变电站逻辑回路的“可设、可校、可配、可用”问题。是智能/数字化变电站的开关量及采样值信息通信的表达方式。在智能变电站，因为开关量及采样值已经就地数字化，开关量以GOOSE报文来表达，交流电流电压信号以采样值报文实现（按DL/T860-9-2或FT3格式）。保护测控装置的信息交换均是基于发布/订阅机制，快速和可靠交换数据集中的GOOSE和SV对象和服务，以及这些模型对象和服务到ISO/IEC8802-3帧之间的映射。
3.1 表达虚回路配置的文件
智能变电站反映虚回路配置的4个文件分别是SSD （ System Specification Description，系统规范文件）、ICD文件（ IED Capability Description，能力描述文件）、SCD文件（Substation Configuration Description，全站系统配置文件）、CID文件(Configured IED Description，IED实例配置文件）。SSD文件描述变电站的一次系统结构以及关联的逻辑接点。该文件系统集成商工具设计提供的一次主接线图来编制。ICD文件描述IED提供的基本数据和服务，不包括IED实例和通信参数。ICD文件应包括模型自描述信息。SCD文件描述所有IED设备之间实例配置和通用参数、IED之间的通信配置以及变电站一次系统结构，由系统集成厂商完成，SCD文件及其配置工具应能完成GOOSE、SV等信号连接信息的配置。CID文件是IED实例配置文件,每个装置有一个CID文件，由装置厂商根据SCD文件中本IED相关配置生成。
3.2 虚端子
GOOSE、SV输入输出信号为网络上传递的变量，与传统屏柜的端子存在着对应的关系，为了便于形象地理解和应用GOOSE、SV信号，将这些信号的逻辑连接点称为虚端子[1]。表达方式虚端子图，以CAD文件表示。GOOSE和SV配置用EXCEL表格表示，下表以主变压器高压侧智能终端GOOSE输出设计为例展示了GOOSE的配置表示。
4 结束语
智能变电站是未来变电站发展的方向，智能变电站以网络化信息共享替代了传统的二次回路，使原有可见的二次回路变得不可见， 这无疑给二次设计和施工带来不便。目前缺乏针对智能变电站的二次设计软件。在如此背景下“虚回路”及虚端子的表示给智能变电站二次设计提供了一种较好的过渡。
参考文献
胡道徐,沃建栋.基于IEC 61850 的智能变电站虚回路体系[J].电力系统自动化.2010.34(17):78-82
高湛军,陈青等.应用于电网故障诊断的统一信息模型[J].电力系统自动化，2010，34（9）：49-52.
关键词：智能变电站；二次设计；虚回路
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2011)12(a)-0000-00
1绪论
随着数字式互感器技术和智能一次电气设备技术的日臻成熟并开始实用化，以及计算机高速网络在电力系统实时网络中的开发应用，智能变电站技术于2010年开始在我国逐步试点并推广。智能变电站是变电站整体技术的跨越。智能变电站是在数字化变电站的基础上，是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，建立在IEC61850通信规范基础上实现智能电气设备间信息共享和互操作，最重要的特征是其能够实现变电站设备的智能化及高级应用。智能变电站是智能电网的重要组成部分。智能变电站以网络化信息共享替代了传统的二次回路，导致原有的设计图纸难以指导变电站的二次施工调试。目前缺乏针对智能变电站的二次设计软件。本文重点讨论智能变电站二次回路的设计要求及“虚回路”的表示方法。
2 智能变电站二次设计要求
智能变电站二次设计主要包括全站的网络图、VLAN划分、IP配置、虚端子设计、虚端子的二次接线图、同步系统图等。智能变电站的设计应按照DL/T 1092三道防线要求，满足DL/T 755三级安全稳定标准；满足GB/T 14285继电保护选择性、灵敏性、速动性、可靠性的要求；遵守《电力二次系统安全防护总体方案》。智能变电站的测量、控制、保护等单元应满足DL/T 769、DL/T 478、GB/T 14285、GB/T 13729的相关要求，后台监控功能应参考DL/T 5149的相关要求。智能变电站的通信网络与系统应符合DL/T 860标准。应建立包含电网实时同步运行信息、设备状态、保护信息、电能质量等各类数据的标准化信息模型，保证基础数据的一致性性及完整。按照智能变电站的要求和各层所需要达到的功能，针对一个具体的变电站，建立智能变电站模型，并给出系统结构及配置方案。设计方案应具有先进性，同时作为一种实际应用，还应充分考虑目前国内外高压电气设备和二次设备(IED)的发展情况和运行经验。设计过程分以下几个步骤实现：
(1)建立变电站模型，给出电气主接线和IED配置。
(2)分析智能变电站的分层网络特点，建立智能变电站自动化系统网络。
(3)针对已建立智能变电站自动化系统网络，选择智能变电站高压电气设备和二次设备。
3 虚回路的表达方法
常规变电站开关量是通过电信号接点、交流电流电压信号通过模拟电量信号来实现。智能变电站以网络化信息共享替代了传统的二次回路，导致原有的设计图纸难以指导变电站的二次施工调试。“虚回路”以IEC 61850标准为依据，设计出一整套适用于网络化时代的回路表达和工程实施办法，通过网络自动配置和系列工具软件，可有效解决智能化变电站逻辑回路的“可设、可校、可配、可用”问题。是智能/数字化变电站的开关量及采样值信息通信的表达方式。在智能变电站，因为开关量及采样值已经就地数字化，开关量以GOOSE报文来表达，交流电流电压信号以采样值报文实现（按DL/T860-9-2或FT3格式）。保护测控装置的信息交换均是基于发布/订阅机制，快速和可靠交换数据集中的GOOSE和SV对象和服务，以及这些模型对象和服务到ISO/IEC8802-3帧之间的映射。
3.1 表达虚回路配置的文件
智能变电站反映虚回路配置的4个文件分别是SSD （ System Specification Description，系统规范文件）、ICD文件（ IED Capability Description，能力描述文件）、SCD文件（Substation Configuration Description，全站系统配置文件）、CID文件(Configured IED Description，IED实例配置文件）。SSD文件描述变电站的一次系统结构以及关联的逻辑接点。该文件系统集成商工具设计提供的一次主接线图来编制。ICD文件描述IED提供的基本数据和服务，不包括IED实例和通信参数。ICD文件应包括模型自描述信息。SCD文件描述所有IED设备之间实例配置和通用参数、IED之间的通信配置以及变电站一次系统结构，由系统集成厂商完成，SCD文件及其配置工具应能完成GOOSE、SV等信号连接信息的配置。CID文件是IED实例配置文件,每个装置有一个CID文件，由装置厂商根据SCD文件中本IED相关配置生成。
3.2 虚端子
GOOSE、SV输入输出信号为网络上传递的变量，与传统屏柜的端子存在着对应的关系，为了便于形象地理解和应用GOOSE、SV信号，将这些信号的逻辑连接点称为虚端子[1]。表达方式虚端子图，以CAD文件表示。GOOSE和SV配置用EXCEL表格表示，下表以主变压器高压侧智能终端GOOSE输出设计为例展示了GOOSE的配置表示。
4 结束语
智能变电站是未来变电站发展的方向，智能变电站以网络化信息共享替代了传统的二次回路，使原有可见的二次回路变得不可见， 这无疑给二次设计和施工带来不便。目前缺乏针对智能变电站的二次设计软件。在如此背景下“虚回路”及虚端子的表示给智能变电站二次设计提供了一种较好的过渡。
参考文献
胡道徐,沃建栋.基于IEC 61850 的智能变电站虚回路体系[J].电力系统自动化.2010.34(17):78-82
高湛军,陈青等.应用于电网故障诊断的统一信息模型[J].电力系统自动化，2010，34（9）：49-52.