知识｜你不知道的智能变电站那些事儿
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知识｜你不知道的智能变电站那些事儿
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知识｜你不知道的智能变电站那些事儿
2016-11-01
常规变电站的二次回路有两种：直流回路和交流回路。直流回路的功能：
控制、保护逻辑、信号。交流回路的功能：保护、测量、计量。
到了智能变电站时代，一次设备与保护、测控之间的电缆被光缆取代，
电缆中传输的直流信号（正电压/负电压/地电压）和交流信号（CT、PT
二次电流、电压）被网络中传输的报文取代，过去用于实现保护逻辑的
继电器硬件回路被微机保护装置中的软件程序所取代。
GOOSE、SV 输入输出信号都是网络上传输的量，与传统屏柜的端子存
在对应关系，这些信号的逻辑连接点称为虚端子 。GOOSE：英文全称为“面向对象的通用变电站事件”，GOOSE 信息主要
包括开关/刀闸位置，控制开关位置，异常/告警信号，闭锁信号等。
GOOSE 链路相当于传统站中的直流控制和信号电缆，传输的是控制指
令和信号，例如设备处于什么状态（正常/异常，分闸/合闸，动作/复归，
联锁/解锁，使能/闭锁，投入/退出，非全相，SF6 压力降低等）。
SV：英文全称为“采样值”SV 信息包括互感器二次侧的电压、电流瞬时
值。 SV 链路相当于传统站中的二次交流电缆，传输的是电压、电流的
采样瞬时值。保护装置使用 SV 报文进行保护计算（例如差流，零序/
负序分量，阻抗，谐波，相位等），测控装置使用 SV 报文计算电压、
电流的有效值、有功功率、无功功率、功率因数等。对来提到的合并单元是对于自二次转换器的电流和/或电压数据进行时
间相关组合的物理单元。合并单元对互感器二次绕组的电压、电流模拟
信号进行采样并打包成报文，等间隔的向其他装置发送。凡是需要使用
电压、电流量的装置（保护、测控）不再需要自行采样，只需直接从合
并单元发送的 SV 报文中读取电压、电流值即可。合并单元相当于常规
站中，保护或测控装置上的采样组件板。智能终端与一次设备采用电缆连接，与保护、测控等二次设备采用光纤
连接，实现对一次设备的测量、控制等功能。其中它的控制是指控制断
路器与隔离开关的分合、调压开关的升降。测量功能是采集断路器、隔
离开关的位置，控制开关的位置，各种异常/告警信号。
三层两网中，三层指的是过程层，间隔层，站控层；两网指的是站控层
网络，过程层网络。
站控层设备：监控主机，图形网关机，数据网关机，对时装 置，在线
监测系统。
间隔层设备：保护、测控、故录。
过程层设备：开关、刀闸，互感器、变压器、无功设备、合 并单元、
智能终端等。站控层网络：双星形电以太网，站控层设备与间隔层设备通 过站控层
网络通信。
过程层网络：双星形光纤以太网，间隔层设备与过程层设备 通过过程
层网络通信。
采：指合并单元发送 SV 采样报文，对应于传统站的 CT/PT 二次线。跳：
指保护发出 GOOSE 跳闸报文，对应于传统站从保护到开关机构的跳闸
线。直：指的是报文通过专用光纤点对点传输。网：指的是报文通过交
换机转发。
直采、直跳的可靠性高，不受交换机故障的影响，传输延迟固定（取决
于光缆的长度）。
网采、网跳的可靠性低，若交换机故障将引起严重后果，传输延迟不易
确定（受交换机转发速度的影响）。
国网公司《智能变电站技术导则》规定，保护应直接采样，对于单间隔
的保护应直接跳闸，涉及多间隔的保护（母线保护）宜直接跳闸。
在智能站的一根光缆中，以报文的形式传输着多路信号，其中的每一路
信号都可以视作与传统站端子排上的电缆相对应，于是这些信号链路被
形象的称为“虚端子”。智能站的一次设备与保护测控装置之间没有实际的二次电气回路，而是
传输 GOOSE/SV 报文的光缆，这些报文的内容包含了传统站直流电缆
和交流电缆中传输的信号，例如电流、电压、启动失灵、闭锁等。通俗
的说，智能站的一根 GOOSE 光纤相当于传统站多根直流控制信号电缆，
如果直接拔掉光纤，可能影响到很多非检修设备的运行。
智能站的二次检修隔离措施，无法像传统站那样实现物理上的完全隔离，
而是通过信息隔离的方式：检修压板、GOOSE/SV 接收软压板，
GOOSE/SV 发送软压板等。
>>>>合并单元
合并单元发送的 SV 报文中，每一个通道的采样数据都附有数据品质 q，
当合并单元的检修压板投入时，品质 q 的“TEST”位置 1，否则为 0。例
如下面的 SV 报文：>>>>智能终端
智能终端发送的 GOOSE 报文中同样有检修标志（即 TEST 位），投入
检修压板，TEST 位置 1，否则为 0，如下图：
>>>>保护装置
保护装置的参数、配置文件仅在检修压板投入时才可下装。母线 PT 合
并单元检修时应先退保护装置的母线电压 SV 接收软压板，此时保护装
置会自动退出与母线电压有关的保护功能。间隔合并单元检修时应先退
母差保护装置中该间隔的 SV 接收软压板，此时母差保护接收并显示该
间隔的 SV 报文，但不计入差流计算。
>>>>测控装置
测控装置检修压板投入时，将闭锁遥控功能。测控装置接收的 GOOSE
报文检修标志与自身的检修压板状态，有任何一个处于检修状态时，测
控向站控层发送的 MMS 报文也带有检修标志。>>>>检修机制总结
智能站的检修机制可以通俗的概括为：
①发送报文的装置会根据自身的检修压板状态在报文中设置检修标志。
②接收报文的装置自身的检修压板与接收到的报文检修标志不一致，接
收装置将报文视为无效数据，不进行处理，也不能进行互操作
线路保护的检修机制可以总结如下表：
注：文献显示，母线 PT 合并单元与线路保护装置检修状态不一致时，
某些型号的保护会闭锁，如 PL603U 线路保护母差保护的检修机制可以总结如下表：
注：根据网络上查询的文献，母线 PT 合并单元与母差保护装置检修状
态不一致时，南瑞的母差保护装置直接闭锁母差保护，而有的厂家产品
并不闭锁母差保护。（许继的母差保护装置开放电压闭锁）
跨间隔启动保护的检修机制：
①主变保护与母线保护检修压板状态不一致。主变保护发出启动失灵
GOOSE 报文带有检修标志，母线保护接收到的 GOOSE 报文与自身检
修压板状态不一致，母线保护不会启动失灵。
②线路保护与母线保护检修压板状态不一致。线路保护发出启动失灵
GOOSE 报文带有检修标志，母线保护接收到的 GOOSE 报文与自身检
修压板状态不一致，母线保护不会启动失灵。SV 接收软压板（即间隔投入软压板）
SV 接收软压板位于保护装置内部（不在后台显示），其功能是控制保
护装置是否处理SV报文中的数据。此压板相当于PT、CT的二次连线。
退出间隔 SV 接收软压板相当于封 CT，退出母线电压 SV 接收软压板
相当于断开 PT 二次。
退出 SV 接收软压板后，保护装置面板上会显示该 SV 报文的电流信息，
但不用于保护计算以及逻辑判断。
直接投入某间隔合并单元检修压板将导致母差保护闭锁。
退出某间隔 SV 接收软压板后，母差保护不再将该间隔计入差流计算，
此时再投入该间隔合并单元检修压板，就不影响母差保护正常运行。某线路 2217 合并单元 1 检修，先退出 CSC-150 母线保护中 2217 间隔
SV 接收软压板（此时母线保护只接收 SV 报文但不做任何处理），再
2016-11-01
常规变电站的二次回路有两种：直流回路和交流回路。直流回路的功能：
控制、保护逻辑、信号。交流回路的功能：保护、测量、计量。
到了智能变电站时代，一次设备与保护、测控之间的电缆被光缆取代，
电缆中传输的直流信号（正电压/负电压/地电压）和交流信号（CT、PT
二次电流、电压）被网络中传输的报文取代，过去用于实现保护逻辑的
继电器硬件回路被微机保护装置中的软件程序所取代。
GOOSE、SV 输入输出信号都是网络上传输的量，与传统屏柜的端子存
在对应关系，这些信号的逻辑连接点称为虚端子 。GOOSE：英文全称为“面向对象的通用变电站事件”，GOOSE 信息主要
包括开关/刀闸位置，控制开关位置，异常/告警信号，闭锁信号等。
GOOSE 链路相当于传统站中的直流控制和信号电缆，传输的是控制指
令和信号，例如设备处于什么状态（正常/异常，分闸/合闸，动作/复归，
联锁/解锁，使能/闭锁，投入/退出，非全相，SF6 压力降低等）。
SV：英文全称为“采样值”SV 信息包括互感器二次侧的电压、电流瞬时
值。 SV 链路相当于传统站中的二次交流电缆，传输的是电压、电流的
采样瞬时值。保护装置使用 SV 报文进行保护计算（例如差流，零序/
负序分量，阻抗，谐波，相位等），测控装置使用 SV 报文计算电压、
电流的有效值、有功功率、无功功率、功率因数等。对来提到的合并单元是对于自二次转换器的电流和/或电压数据进行时
间相关组合的物理单元。合并单元对互感器二次绕组的电压、电流模拟
信号进行采样并打包成报文，等间隔的向其他装置发送。凡是需要使用
电压、电流量的装置（保护、测控）不再需要自行采样，只需直接从合
并单元发送的 SV 报文中读取电压、电流值即可。合并单元相当于常规
站中，保护或测控装置上的采样组件板。智能终端与一次设备采用电缆连接，与保护、测控等二次设备采用光纤
连接，实现对一次设备的测量、控制等功能。其中它的控制是指控制断
路器与隔离开关的分合、调压开关的升降。测量功能是采集断路器、隔
离开关的位置，控制开关的位置，各种异常/告警信号。
三层两网中，三层指的是过程层，间隔层，站控层；两网指的是站控层
网络，过程层网络。
站控层设备：监控主机，图形网关机，数据网关机，对时装 置，在线
监测系统。
间隔层设备：保护、测控、故录。
过程层设备：开关、刀闸，互感器、变压器、无功设备、合 并单元、
智能终端等。站控层网络：双星形电以太网，站控层设备与间隔层设备通 过站控层
网络通信。
过程层网络：双星形光纤以太网，间隔层设备与过程层设备 通过过程
层网络通信。
采：指合并单元发送 SV 采样报文，对应于传统站的 CT/PT 二次线。跳：
指保护发出 GOOSE 跳闸报文，对应于传统站从保护到开关机构的跳闸
线。直：指的是报文通过专用光纤点对点传输。网：指的是报文通过交
换机转发。
直采、直跳的可靠性高，不受交换机故障的影响，传输延迟固定（取决
于光缆的长度）。
网采、网跳的可靠性低，若交换机故障将引起严重后果，传输延迟不易
确定（受交换机转发速度的影响）。
国网公司《智能变电站技术导则》规定，保护应直接采样，对于单间隔
的保护应直接跳闸，涉及多间隔的保护（母线保护）宜直接跳闸。
在智能站的一根光缆中，以报文的形式传输着多路信号，其中的每一路
信号都可以视作与传统站端子排上的电缆相对应，于是这些信号链路被
形象的称为“虚端子”。智能站的一次设备与保护测控装置之间没有实际的二次电气回路，而是
传输 GOOSE/SV 报文的光缆，这些报文的内容包含了传统站直流电缆
和交流电缆中传输的信号，例如电流、电压、启动失灵、闭锁等。通俗
的说，智能站的一根 GOOSE 光纤相当于传统站多根直流控制信号电缆，
如果直接拔掉光纤，可能影响到很多非检修设备的运行。
智能站的二次检修隔离措施，无法像传统站那样实现物理上的完全隔离，
而是通过信息隔离的方式：检修压板、GOOSE/SV 接收软压板，
GOOSE/SV 发送软压板等。
>>>>合并单元
合并单元发送的 SV 报文中，每一个通道的采样数据都附有数据品质 q，
当合并单元的检修压板投入时，品质 q 的“TEST”位置 1，否则为 0。例
如下面的 SV 报文：>>>>智能终端
智能终端发送的 GOOSE 报文中同样有检修标志（即 TEST 位），投入
检修压板，TEST 位置 1，否则为 0，如下图：
>>>>保护装置
保护装置的参数、配置文件仅在检修压板投入时才可下装。母线 PT 合
并单元检修时应先退保护装置的母线电压 SV 接收软压板，此时保护装
置会自动退出与母线电压有关的保护功能。间隔合并单元检修时应先退
母差保护装置中该间隔的 SV 接收软压板，此时母差保护接收并显示该
间隔的 SV 报文，但不计入差流计算。
>>>>测控装置
测控装置检修压板投入时，将闭锁遥控功能。测控装置接收的 GOOSE
报文检修标志与自身的检修压板状态，有任何一个处于检修状态时，测
控向站控层发送的 MMS 报文也带有检修标志。>>>>检修机制总结
智能站的检修机制可以通俗的概括为：
①发送报文的装置会根据自身的检修压板状态在报文中设置检修标志。
②接收报文的装置自身的检修压板与接收到的报文检修标志不一致，接
收装置将报文视为无效数据，不进行处理，也不能进行互操作
线路保护的检修机制可以总结如下表：
注：文献显示，母线 PT 合并单元与线路保护装置检修状态不一致时，
某些型号的保护会闭锁，如 PL603U 线路保护母差保护的检修机制可以总结如下表：
注：根据网络上查询的文献，母线 PT 合并单元与母差保护装置检修状
态不一致时，南瑞的母差保护装置直接闭锁母差保护，而有的厂家产品
并不闭锁母差保护。（许继的母差保护装置开放电压闭锁）
跨间隔启动保护的检修机制：
①主变保护与母线保护检修压板状态不一致。主变保护发出启动失灵
GOOSE 报文带有检修标志，母线保护接收到的 GOOSE 报文与自身检
修压板状态不一致，母线保护不会启动失灵。
②线路保护与母线保护检修压板状态不一致。线路保护发出启动失灵
GOOSE 报文带有检修标志，母线保护接收到的 GOOSE 报文与自身检
修压板状态不一致，母线保护不会启动失灵。SV 接收软压板（即间隔投入软压板）
SV 接收软压板位于保护装置内部（不在后台显示），其功能是控制保
护装置是否处理SV报文中的数据。此压板相当于PT、CT的二次连线。
退出间隔 SV 接收软压板相当于封 CT，退出母线电压 SV 接收软压板
相当于断开 PT 二次。
退出 SV 接收软压板后，保护装置面板上会显示该 SV 报文的电流信息，
但不用于保护计算以及逻辑判断。
直接投入某间隔合并单元检修压板将导致母差保护闭锁。
退出某间隔 SV 接收软压板后，母差保护不再将该间隔计入差流计算，
此时再投入该间隔合并单元检修压板，就不影响母差保护正常运行。某线路 2217 合并单元 1 检修，先退出 CSC-150 母线保护中 2217 间隔
SV 接收软压板（此时母线保护只接收 SV 报文但不做任何处理），再
