智能变电站二次系统原理与现场实用技术

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《智能变电站二次系统原理与现场实用技术》从智能变电站的概念、特点、定义和术语入手，首先介绍了智能变电站的技术和原理，包括电子式互感器、智能变电站二次设备、智能变电站一体化监控系统、防误系统、光纤二次回路、智能变电站检修机制、IEC61850标准、通信网络、二次系统配置文件全过程管控、对时及同步技术、检修安全措施、新一代智能变电站等的技术和原理；然后介绍了智能变电站二次系统设计的现状、特点、流程和虚端子配制方法，SCD文件集成和设计，典型保护厂家的配置方法介绍，智能变电站主要调试工具和软件介绍，详细阐述了智能变电站的电子互感器、合并单元、智能终端、保护测控、测控装置、网络报文记录分析装置等的具体调试方法；后介绍了智能变电站二次系统现场验收的条件、项目和要求等。

作者为国网福建省电力有限公司电力科学研究院继电保护与自动化研究所所长，高级工程师，国家电网工程技术专家，国网福建省电力有限公司继电保护首席工程师。长期从事继电保护与自动化专业技术监督、试验研究工作。负责和参加五项国网公司总部科技项目、十余项省公司科技项目，已取得四项国家发明专利、九项实用新型专利，其中多项科研成果和专利已在电力系统推广应用，经济效益显著。

前言第1章概述11.1智能变电站概念11.2智能变电站主要特点21.3智能变电站采用的新技术21.4智能变电站应用现状41.5新一代智能变电站41.6智能变电站术语和定义10第2章技术和原理172.1电子式互感器172.1.1电子式电流互感器182.1.2电子式电压互感器202.1.3技术要求212.1.4准确级222.2智能变电站二次设备232.2.1二次设备简介232.2.2双重化配置要求362.2.3二次设备相关特性372.2.4二次设备特有逻辑382.3智能变电站监控系统412.3.1智能变电站一体化监控系统412.3.2防误系统462.4光纤二次回路472.4.1光纤相关知识 472.4.2直采和网采492.4.3光纤回路监视502.5智能变电站检修机制522.5.1检修机制应用分析532.5.2综合应用分析532.5.3现场检修机制配合验证情况542.6IEC 61850标准562.6.1标准构成562.6.2核心思想582.6.3SCL602.6.4SV通信服务622.6.5GOOSE通信服务712.6.6MMS通信服务772.6.7一致性测试832.7通信网络技术872.7.1计算机网络通信技术872.7.2以太网技术892.7.3智能变电站网络组网方案902.7.4智能变电站通信网络关键技术942.8智能变电站配置文件管理技术1022.8.1配置文件管理平台介绍1032.8.2配置文件管理平台运用1112.8.3配置文件管理平台后期应用1152.9对时及同步技术1152.9.1智能变电站对时方式1162.9.2采样值同步技术1202.10检修安全措施1242.10.1二次工作安全措施编制1252.10.2二次工作安全措施应用分析1262.10.3典型二次工作安全措施票128第3章设计和集成1303.1设计与集成的关系1303.2智能变电站二次系统虚回路的设计1303.2.1智能变电站二次系统的设计特点1303.2.2智能变电站二次系统的设计流程1313.2.3虚端子（GOOSE及SV）配置方法1313.2.4智能变电站二次回路设计现状1453.2.5智能变电站图纸审查1463.3智能变电站SCD文件集成1463.3.1SCD文件集成前准备工作1463.3.2全站通信网络设置1473.3.3使用南瑞继保设计软件进行SCD文件集成设计148第4章配置1674.1智能变电站的两个流程1674.1.1装置配置文件的产生过程1674.1.2装置配置和调试的关联1684.1.3现阶段存在的问题1684.2典型厂家配置介绍1684.2.1南瑞继保公司配置介绍1684.2.2国电南自公司配置介绍191第5章调试2125.1智能变电站调试工具2125.1.1数字式继保测试仪2125.1.2抓包工具2235.1.3网络性能测试仪介绍2275.2主变保护调试2315.2.1主接线形式2315.2.2变压器保护类型2325.2.3主变保护的基本原理2335.2.4变压器保护的配置原则2355.2.5主变保护调试2415.3数字式母线保护调试2995.3.1母线的接线方式2995.3.2母线保护的工作原理3015.3.3母线保护的典型配置3065.3.4数字式母线保护调试3075.4线路保护调试3665.4.1线路的主接线方式3665.4.2线路保护的基本原理3665.4.3线路保护的典型配置3695.4.4数字式线路保护的调试方法3715.5合并单元调试4465.5.1合并单元的配置原则4465.5.2PSMU 602C合并单元调试4465.6智能终端调试4635.6.1智能终端的配置原则4635.6.2PSIU 601BS智能终端调试4645.7智能变电站测控装置调试4805.7.1数字化测控装置单体调试4805.7.2检验前的准备工作4805.7.3通用的检测项目4815.7.4定值检验4815.7.5数字化测控装置特有逻辑检查4895.8网络报文记录分析装置调试4975.8.1ZH5N型网络报文分析仪的简介4975.8.2ZH5N型网络报文分析仪的基本操作方法4985.8.3数字式继保测试仪的使用介绍5005.8.4SV采样数据异常试验5035.8.5GOOSE数据异常试验5175.8.6Sprient网络测试仪的基本使用方法5305.8.7装置性能测试5375.9智能变电站网络交换机调试5465.9.1智能变电站通信网络5465.9.2智能变电站网络交换机的要求5465.9.3智能变电站网络交换机的检测方法5485.10电子式互感器现场调试5875.10.1电子式互感器现场测试5875.10.2电子式互感器测试注意事项592第6章验收5946.1概述5946.2验收应具备的条件5946.3测试设备的要求5956.4验收项目5956.4.1资料验收5956.4.2备品备件验收5966.4.3反措内容检查5966.4.4安装验收5986.4.5过程层验收6006.4.6间隔层验收6026.4.7站控层验收6086.4.8网络设备验收6096.4.9整体系统验收6096.4.10高级应用验收6106.4.11送电投产验收6106.5验收常见问题610附录智能变电站相关标准和规范613参考文献619第1章概述1.1智能变电站概念1.2智能变电站主要特点1.3智能变电站采用的新技术1.4智能变电站应用现状1.5新一代智能变电站1.6术语和定义第2章技术与原理2.1电子式互感器2.1.1电子式电流互感器2.1.2电子式电压互感器72.1.3技术要求82.1.4准确级82.2智能变电站二次设备102.2.1二次设备简介102.2.2双重化配置要求262.2.3二次设备相关特性272.2.4二次设备特有逻辑282.3智能变电站监控系统322.3.1智能变电站一体化监控系统322.3.2防误系统392.4光纤二次回路602.4.1光纤相关知识602.4.2直采和网采642.4.3光纤回路监视652.5智能变电站检修机制672.5.1检修机制应用分析682.5.2综合应用分析692.5.3现场检修机制配合验证情况702.6IEC61850标准722.6.1标准构成722.6.2核心思想742.6.3SCL语言782.6.4SV通信服务812.6.5GOOSE通信服务942.6.6MMS通信服务1042.6.7一致性测试1112.7通信网络技术1152.7.1计算机网络通信技术1152.7.2以太网技术1172.7.3智能变电站网络组网方案1212.7.4智能变电站通信网络关键技术1242.8SCD管控技术1362.8.1智能变电站二次系统配置文件全过程管控平台1362.8.2智能变电站二次系统配置文件全过程管控活动1452.8.3智能变电站二次系统配置文件全过程管控的后期应用1492.9对时及同步技术1492.9.1智能变电站对时方式1502.9.2采样值同步技术1552.10检修安全措施1612.10.1二次工作安全措编制1612.10.2二次工作安全措施应用分析1632.10.3典型二次工作安全措票1643设计与集成3.1设计与集成的关系13.2智能变电站二次系统虚回路的设计13.2.1智能变电站二次系统的设计特点23.2.2智能变电站二次系统的设计流程23.2.3虚端子（GOOSE及SV）配置方法33.2.4智能变电站二次回路设计现状253.2.5智能变电站图纸审查253.3智能变电站SCD文件集成263.3.1SCD集成前准备工作263.3.2全站通信网络设置263.3.3使用南瑞继保设计软件进行SCD文件集成设计273.3.4使用长园深瑞设计软件进行SCD文件集成设计473.4SCD集成与设计一体643.4.1装置信息及ICD文件653.4.2智能装置773.4.3屏柜管理783.4.4物理回路863.4.5虚回路933.4.6辅助功能983.4.7线缆管理1043.4.8网络配置1063.4.9输出功能1094配置4.1智能变电站的两个流程14.1.1装置配置文件的产生过程14.1.2装置配置和调试的关联24.1.3现阶段存在的问题24.2典型厂家配置介绍34.2.1南瑞继保公司配置介绍34.2.2北京四方公司配置介绍304.2.3长园深瑞公司配置介绍404.2.4国电南自公司配置介绍565调试5.1智能变电站调试工具…………………………………………………………………….35.1.1数字式继保测试仪35.1.2抓包工具395.1.3网络性能测试仪介绍485.2主变保护调试…………………………………………………………………………535.2.1主接线形式535.2.2变压器保护类型545.2.3主变保护的基本原理555.2.4变压器保护配置原则595.2.5主变保护调试675.3数字式母线保护调试………………………………………………………………….1425.3.1母线的接线方式1425.3.2母线保护工作原理1435.3.3母线保护的典型配置1505.3.4数字式母线保护调试1525.4线路保护调试……………………………………………………………………….2185.4.1线路的主接线方式2185.4.2线路保护的基本原理2195.4.3线路保护的典型配置2245.4.4数字式线路保护的调试方法2295.5合并单元调试……………………………………………………………………….3315.5.1合并单元配置原则3325.5.2合并单元调试3325.6智能终端调试……………………………………………………………………….3555.6.1智能终端配置原则3555.6.2智能终端调试3555.7智能变电站测控装置调试…………………………………………………………….3775.7.1数字化测控装置单体调试3775.7.2检验前的准备工作3775.7.3通用的检测项目3775.7.4定值检验3785.7.5数字化测控装置特有逻辑检查3885.7.6附表3975.8网络报文记录分析装置调试……………………………………………………….3995.8.1ZH-5N型网络报文分析仪的简介3995.8.2基本操作方法4005.8.3数字式继保测试仪使用介绍4025.8.4SV采样数据异常试验4075.8.5GOOSE数据异常试验4215.8.6Sprient网络测试仪基本使用方法4355.8.7装置性能测试4435.9智能变电站网络交换机调试……………………………………………………….4505.9.1智能变电站通信网络4505.9.2智能变电站网络交换机技术要求4515.9.3智能变电站网络交换机检测方法4535.10电子式互感器现场调试……………………………………………………….4945.10.1电子式互感器现场测试4945.10.2电子式互感器测试注意事项5006验收6.1概述16.2验收应具备的条件26.3测试设备的要求26.4验收的项目36.4.1资料验收36.4.2备品备件验收46.4.3反措内容检查46.4.4安装验收86.4.5过程层验收116.4.6间隔层验收156.4.7站控层验收246.4.8网络设备验收266.4.9整体系统验收276.4.10高级应用的验收276.4.11送电投产验收276.5验收常见问题28附录智能变电站相关标准和规范

与常规变电站相比，智能变电站方方面面有着深刻的变化，其中IEC 61850标准体系、电子式互感器、智能化二次设备、光纤物理回路、逻辑虚回路、一体化监控系统等新技术以及新设备的应用，使得以往常规变电站二次系统的相关方法和经验已不适应智能变电站的技术发展要求，这给电网二次专业人员带来了新的挑战；同时，随着我国智能变电站规模化投产，电网公司急需培养一定的技术力量来支撑智能变电站的快速建设和大量运行检修工作，因此迫切需要编写一本能够阐述智能变电站二次系统原理和现场实用技术的专著，有针对性地帮助二次专业人员掌握智能变电站相关技术和技能，从而更好地推动智能变电站建设、保障智能变电站顺利投运和安全稳定运行。本书以智能变电站现场实践技术和建设流程为主线，参考现行标准规程，结合福建省电力有限公司在智能变电站建设过程中的工程实践经验，从概念、术语、技术和原理、设计、集成、配置、调试及验收等方面系统阐述了智能变电站二次系统原理和现场实用技术。在深入阐述分析智能变电站设备及系统特性原理、新技术应用中的重点难点的基础上，对智能变电站建设过程中各关键环节的方式、方法及典型经验进行了详细介绍，同时梳理了智能变电站相关术语和定义，力求概念清晰全面、理论贴近实际、现场实践方法具有较强的可操作性。目前智能变电站还处于不断发展和提升阶段，本书仅是对现阶段智能变电站应用实践的总结和分析，随着智能变电站技术研究的深入，必将形成一套成熟稳定的技术体系和建设流程。希望本书的出版能使电网二次专业人员对智能变电站技术原理有一个全面而深入的了解，理清智能变电站现场工作流程、内容及相互关系，牢固掌握现场实践技术和技能。同时本书介绍了智能变电站建设过程中设备以及系统的特性和原理、存在问题及应用方案，可为科研单位及设备制造商对智能变电站的现场实际应用情况和需求提供有价值的参考，并通过积极探索和研究不断解决实际问题，进一步提升我国智能变电站的研发、生产、建设以及运行检修质量。本书由福建省电力有限公司电力科学研究院组织编写。在编写过程中，公司领导高度重视并给予了大力支持，同时本书得到了南瑞继保、长园深瑞、北京四方、国电南自等公司的大力支持与帮助，编写期间还参考了有关标准、资料和材料，在此谨向以上单位及相关编者表示衷心的感谢。由于编者水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，恳请读者批评指正。编者