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1、(2024/总调专60)附件1智能站标准化220kV备自投装置技术方案为明确南网智能变电站标准化22OkV备自投(方案二就地备自投)的技术要求,依据南方电网22OkV备用电源自动投入装置标准化设计规范(试行)(Q/CSG1204133-2022),在常规站“方案二(就地备自投)”的基础上,结合南网智能变电站情况及相关技术要求,形成本方案。一、智能站标准化220kV备自投总体方案及原则1、在常规站“方案二(就地备自投)”的基础上,结合南网智能变电站情况及相关技术要求,进行硬件和软件升级。2、模拟量采样优先按照常规采样方式接入装置。开关位置信号和手跳、母差(失灵)动作等相关信号及出口跳闸信号均采用
2、GoOSE信号方式实现,支持GooSE组网模式以及点对点模式。3、任一装置(主机或从机)不应跨接双重化配置的过程层网络。智能站备自投装置需跨网从另网获取信息时,可通过从机接入过程层另网。4、开关位置信号和手跳、母差(失灵)动作等开关量开入信号及出口跳闸开出信号均设置两组GOOSE信号,支持交叉冗余组网,同时保留线路手跳信号硬接点输入。5、备自投装置需具备根据GoOSE信息有效状态进行充放电逻辑判别功能。6、为简化逻辑,确保可靠性,仍按照常规站接入切换后电压的方式区分挂接母线。7、备投装置开关位置GoOSE输入采用分相开关位置信号。8、备自投装置应能实现同源双网的在线数据切换,任一链路故障不影响
3、装置正常运行,不应因双网延迟差异等引起接收信号时序解析错误,装置应能实现对断链链路的准确报警。9、手跳、母差(失灵)动作等开关量两组GOoSE输入信号及硬接点输入信号按照或逻辑处理,开关位置两组GOOSE信号按照第一组信号有效时取用第一组信号,第一组信号无效时,取用第二组信号,当两组均无效时报该间隔位置信号异常。10、对于同一智能终端输出的双网GooSE信号应具有双网数据一致性校验功能,不一致时应告警,不一致现象消失后告警返回。11、出口跳闸支持GOoSE组网通信、点对点通信输出以及硬接点输出,其中点对点输出口及出口硬接点可根据现场实际情况配置或取消,不影响程序版本。12、其他未明确事项参照南
4、方电网继电保护通用技术规范(Q/CSG1201029-2020)中相关条款执行。二、智能站标准化220kV备自投装置功能及相关逻辑与常规站”方案二(就地备自投)相比,主要改动要点如下:1) 6回220kV线路开关位置信号,由单个综合位置信号修改为分相开关位置信号。2) 6回220kV线路分相开关位置、手跳信号、母差(失灵)等闭锁信号由常规开入修改为GOOSE接入(手跳信号和母差同时预留常规开入)。3) 6回220kV线路的跳合出口、母联(分段)合闸出口及8回的负荷跳闸出口由常规出口修改为GOOSE出口。4) 取消220kV旁路相关的模拟量和开关量采集、旁代和跳闸开出压板、现场元件参数等相关设计
5、,不考虑旁代功能。5) 原来软硬压板功能取消部分硬压板,保留远方控制硬压板、监控信息闭锁硬压板,新增“装置检修状态”硬压板,保留全部软压板。6) 智能站标准化自投的定值清单、设备参数、模拟量输入与常规站完全相同,装置压板设计、出口和开关量输入有一定的不同,具体详见后续内容。2.1智能站标准化22OkV备自投开关量及相关逻辑开关位置信号和手跳、母差(失灵)动作等开关量信号及出口跳闸信号均设置两组GOOSE信号,每个开关量信号按照来源设备均设置订阅GOOSE软压板。具体如下表所示:信号类型装置定义信号取用逻辑位置信号线路*HWJA_1以交叉冗余组网方式为例:第1组(取自智能终端1)、第2组(取自智
6、能终端2)信号独立定义,从机将原始信号处理后形成的信号和信号的有效无效状态发给主机,由主机再进行逻辑判别后取用。(1)从机取用逻辑:同源双网信号处理原则参照南方电网继电保护通用技术规范(Q/CSG1201029-2020)中“GOOSE接收机制”执行。(2)主机取用逻辑:1)经从机处理后的第1组(第2组)输入信号,其中位置信号在两组信号有效情况下优先取用第一组信号,第一组信号无效后取用第二组信号,若均无效,则按照相应异常处理逻辑处理O2)手跳、母差(失灵)、其他闭锁等信号主机均采取“或”逻辑。线路线路*HWJC_1线路*HWJA_2线路*HWJB_2线路*HWJC_2手跳信号线路*手跳线路*手
7、跳_2线路*手跳_3(常规开入)母差、失灵保护动作I母差、失灵保护动作信号11母差、失灵保护动作信号I母差、失灵保护动作信号_211母差、失灵保护动作信号_2&差、失灵保护动作信号_3(常规开入)其它闭锁信号其他闭锁信号1_1其他闭锁信号2_1其他闭锁信号1_2其他闭锁信号2_2其他闭锁信号(常规升入)跳闸出口信号跳*22OkV线路跳闸出口1跳闸合闸出口均按照两组信号输出,考虑到部分智能站IokV侧无GOOSE组网的情况,预留部分常规出口跳闸接点,可根据现场实际情况配置或取消,不影响程序版本。跳*22OkV线路跳闸出口2合*22OkV线路合闸出口1合*22OkV线路合闸出口2合22OkV母联出
8、口1合22OkV母联出口2跳*负荷线路跳闸出口1跳*负荷线路跳闸出口2以下与常规站对比详细说明:项目对象常规站智能站主要区别备注输入模拟量母线电压222段无接入母联(分段、桥)开关两侧母线的三相电压主(备)供单元线路PT6回6回无单相主(备)供单元切换后电压6+1回6回智能站取消旁路接入接入线路间隔的切换后母线三相电压主(备)供单元电流6+1回6回智能站取消旁路接入接入线路间隔的的三相电流负荷线路(含小电源)8回8回无1 .电压与电流均接入单相(A相);2 .若该站供电区域下带有小电源,则必须接入相应的小电源线路。开入备自投功能压板1块(软、硬压板)1块(软压板)常规站配置软硬压板、智能站配置
9、软压板1.投入时,开放装置的备自投功能;若装置充电不成功,则根据控制字选择是否告警。2、退出时,控制功能屏蔽,采样异常告警和输入量显示保持。监控信息闭锁压板1块(硬压板)1块(硬压板)无投入时,不向103或SlP后台或管理主站上送信息。投检修态压板无1块(硬压板)智能站新增压板1 .发出命令时GOoSE等信息带检修标志位;2 .61850后台信息test标志位。远方操作允许1块(硬压板)1块(硬压板)无投入时,开放远方操作功能夏季限流值启用压板1块(软、硬压板)1块(软压板)常规站配置软硬田板、智能站配置软压板投入时线路过载限流值采用夏季,否则采用冬季。线路备投特殊方式压板1块(软、硬压板)1
10、块(软压板)常规站配置软硬压板、智能站配置软压板针对线路自投设置的压板主(备)供单元检修位板6块(软、硬压板)6块(软压板)常规站配置软硬压板、智能站配置软压板当该压板投入时,装置认为该单元检修,除电气量、开入量正常显示外,其他逻辑判断均不参与。母联(分段、桥)检修压板1块(软、硬压板)1块(软压板)常规站配置软硬压板、智能站配置软压板母线检修压板2块(软、硬压板)2块(软压板)常规站配置软硬压板、智能站配置软压板主(备)供单元旁代压板6块(软、硬压板)无常规站配置软硬压板、智能站无此类压板当旁代压板投入时,主供单元的电流切换为旁路单元电流、合位信号切换为旁路单元合位。负荷线路允切压板8块(软
11、压板)8块(软压板)无任意负荷单元在其允切压板退出时,无论任何情况下均不应被切除线路开关位置信号、手跳信号GoOSE订阅压板无2*6块(软压板)常规站不配置;智能站为GOoSE订阅软压板,每个线路开关设置两个GOOSE订阅软压板。母联开关位置信号GOOSE订阅压板无2*1块(软压板)常规站不配置;智能站为GOoSE订阅软压板,设置两个GoOSE订阅软压板。母差失灵闭锁信号GOOSE订阅压板无2块(软压板)常规站不配置;智能站为GoOSE订阅软压板,设置两个GOoSE订阅软压板。稳控闭锁信号GooSE订阅压板无2块(软压板)常规站不配置;智能站为GOOSE订阅软压板,设置两个GoOSE订阅软压板
12、。开关合位信号(6+1+1)*1个(6+1)*2*3个常规站外回路三相合位并接为一个输入、智能站GOOSE分相输入且从两套智能终端独立取用,取消旁路位置接入6回线路、母联分相位置开入(由两套智能终端独立采集分相开关位置信号,信号取用原则:优先取用智能终端1信号,智能终端1异常后取用智能终端2信号,当两台智能终端异常时报位置信号GoOSE异常)入外部闭锁信号开线路手跳信号6+1个(6)*3个常规站开关量板卡采集;智能站GOOSE采集,保留常规板卡采集功能1.6回线路常规站各设置1开入,智能站按照智能终端1、2及常规开入定义;2 .非动作状态下,装置收到任意手跳信号后即放电并在信号消失且满足条件时
13、重新充电(手跳信号从0到1起作用);3 .动作状态下,装置收到任一手跳信号不放电4 .智能站三个手跳信号为或逻辑,即任何一个为1即满足手跳为1。母差和失灵闭锁信号1个3个常规站多个信号端子并接接入开关量板卡采集,智能站GOOSE每个信号独立采集(母差(失灵)、闭锁信号消失且手动复归后装置才进入充电状态。稳控闭锁信号1个3个任何时候只要接收到该闭锁信号,不管是否己动作,均瞬时放电。闭锁信号消失,5s后装置自动复归。外部闭锁信号1个5个稳控闭锁A、B网及常规开入,外部闭锁信号等预留5个信号点)(预留)闭锁信号消失,5s后装置自动复归。跳信机信号开入跳信机装置异常1个1个无,硬接点采集装置收到相关开
14、入,仅形成开入变位报文并上送,与备自投逻辑无关。跳信机通信异常1个1个无,硬接点采集跳信机动作1个1个无,硬接点采集出口硬压板投入监视开入无8个常规站与负荷允切压板合并,智能站单独设置该开入监视当采用切负荷出口硬接点时,关联的压板投退监视开入。开出跳主(备)供单元开关(6+1)个X2(硬压板)6个X2(软压板)常规站开出板卡输出,智能站GOOSE输出出口由出口软压板控制,跳闸出口不宜接入起动失灵保护切负荷单元8个(硬压板)8个X2(软压板)常规站开出板卡输出,智能站GOOSE输出合主(备)供单元开关6+1个(硬压板)6个X2(软压板)常规站开出板卡输出,智能站GOOSE输出合母联(分段)开关1
15、个(硬压板)1个X2(软压板)常规站开出板卡输出,智能站GOOSE输出告警、装置闭锁、动作、充电不成功信号等若干若干无(均为硬接点信号)硬节点信号,不小于一组带保持的中央信号和一组迅速返回的远动信号通信等其它以太网接口3个4个无用于站内及远方监视GOOSE组网通信口无3*4个22OkV设置Al、A2、BkB2共4个组网口,IlOkWIOkV参考设置。GOoSE组网通信口GOoSE跳合主(备)供对点通信口6个GOOSE跳合闸点对点通信口,根据实际情况可以增加配置点对点通信口,不影响程序版本。GOoSE合母联(分段)点对点通信口1个GooSE切负荷点对点通信口无8个8个GOoSe点对点通信口切负荷
16、出口硬接点8个若干预留部分切负荷出口硬接点,根据实际情况配置选用,不影响程序版本。注:装置的各种开入均采用20ms的防抖延时;跳闸开出脉冲时长不小于200mso2.2智能站标准化22OkV备自投异常情况处理功能逻辑以下与常规站对比详细说明:序号项目告警条件及处理装置是否放电取消告警条件常规站智能站1备自投充电不成功告警当备自投功能压板投入且“充电不成功是否告警”定值为“1”时,若经延时15s就地备自投功能仍未充电,则发“就地功能充电不成功”告警退出备自投功能硬或软压板或告警控制字,或充电成功有有2母线PT单相或两相断线告警母线三相电压不平衡(3U214%Un),延时5s告警不应放电(装置启动后
17、,该异常不应影响后续动作,下同)母线三相电压恢复平衡有有3母线三相PT断线告警母线检修压板退出时,任一母线三相电压消失(U30%Un),延时IOS告警1)线路备自投方式下,单段母线PT三相断线后,若仍有母线未发生PT三相断线,则装置不放电;否则,告警发出后装置应立即放电;母联备自投方式下,告警后装置应立即放电2)就地备自投方式下,装置若己放电,则告警消失后应重新自动充电判别;母线三相电压恢复或母联检修压板投入;装置若已放电,应重新自动充电。有有4X线切换后电压PT三相断线非检修的线路三相切换后电压均小于Uyy,装置延时IOs告警,条件不满足时,延时IOs取消告警线路切换后电压断线告警后,装置不
18、应放电(线路备自投充电方式下,唯一的可备投线路发生切换后电压均小于UWy时除外),且不应影响母联备自投相关逻辑判别(三相电压均小于Uwy的断线单元,按满足切换后电压无压的条件考虑),三相电压均小于Uyy的线路在告警后应闭锁本间隔的线路过载策略线路三相电压正常时或线路检修压板投入;装置若已放电,则应重新自动充电。有有5XX线切换后电压PT单相或两相断线非检修的线路切换后电压发生三相不平衡(负序电压大于U2dx),装置延时5s告警,条件不满足时,延时5s取消告警。线路切换后电压三相不平衡告警后,装置不应放电,且不应影响母联备自投相关逻辑判别。线路三相电压恢复平衡或线路检修压板投入有有6XX线线路P
19、T失压非检修线路的线路PT电压VUyy,延时IOS告警;条件不满足时,延时IOs取消告警就地线路备自投方式下,若备自投方式对应的所有备供线路PT电压均小于Uwy,则装置延时IOS放电。就地母联备自投方式下,线路发生PT断线则仅告警不放电线路PT电压恢复有压或线路检修压板投入。若装置已放电,则应重新自动充电。有有7负荷单元PT断线负荷单元有流无压(U30%Un),延时5s告警不应放电,相应单元不参与策略判别,不被切除条件不满足时有有8主供线路CT单相或两相断线告警线路三相电流不平衡,延时5s告警,3Io2O.04In+0.25*Maxla,lb,Ic运行线路TA断线告警后,装置不放电,不闭锁该线
20、路的备自投功能,但闭锁该线路的过载切负荷功能。线路三相电流恢复平衡或线路检修压板投入有有9线路HWJ异常告警线路有流且开关在分位,延时5s告警(检修压板没有投入)非0、非7线路合位信号异常告警发出后,装置延时IOS放电,须告警消除后方可重新充电;0、7线路合位信号异常告警发出后,装置不放电。线路检修压板投入;或手动复归后条件不满足方可重新开放、装置重新充电有有IO旁代压板多投异常两个或以上旁代压板同时投入时,或某线路的检修压板与旁代压板均投入时,或投入某线路的旁代压板且该线路与旁路的开关均为分位时,装置延时5s告警,分别报“多旁代异常”、“旁代与检修同投异常”、“旁代状态开关位置异常”。条件不
21、满足时,取消告警。旁代类异常告警后,装置不放电。在多个旁代压板投入时旁代功能以最先投入的旁代压板为准;在某线路的检修压板与旁代压板均投入时,该线路判别为检修状态;旁代状态开关位置异常时,旁代逻辑与告警逻辑分别独立判断。条件不满足时有无,取消旁代功能11母联检修压板异常只投入母联检修压板而没有投入任何母线检修压板,或投入任一母线检修压板而没有投入母联检修压板,延时IOs告警。无论母联检修压板异常告警是否发生,均将当前检修压板投入的母线和母联(分段)开关识别为检修状态条件不满足时有有12手跳信号异常告警手跳信号为“1”持续达到5s时,装置告警。非0、非7线路手跳信号异常告警后装置放电,装置放电后,
22、若非0、非7线路的手跳信号异常告警未消失,则不应重新充电。条件不满足时,取消告警。有有13出口压板投退异常告警备自投功能充电完成的装置,在“出口压板监视开放告警”软压板己投入时,满足以下任一条件则延时5s告警:D任一非0、非7且非检修线路的两块跳闸出口压板均在退出状态,或任非0、非7且非检修线路的合闸出口压板在退出状态。2)非检修母联(分段)的合闸出压板在退出状态本告警发生后不放电。条件不满足时,取消告警。条件不满足时,取消告警有有14过载告警备自投功能压板投入时,任一非0、非7检修线路的任意一相电流值达到其过载动作电流整定值时,则延时5s告警。条件不满足时,取消告警有有装置闭锁告警装置发生需
23、闭锁功能的硬件故障(各设备厂商自定义)后,应立即告警并放电。条件不满足时,取消告警有有15三相位置不一致告警当分相位置中只有一相或两相为1时经5S延时告警不放电,满足自投逻辑装置正常动作条件不满足时,取消告警无,合位置信号单接点接入有,分相接入16线路单元智能终端GOOSE异常,(开关位置和手跳信号等)(品质位无效)主供延时5S放电;异常的线路不能判为备供,当唯一的备供异常时,装置判无备供放电;条件不满足时无,硬接点开入有,GOoSE开入17母联开关位置GOOSE异常(品质位无效)线路自投方式不放电,母联自投方式放电条件不满足时无,硬接点开入有,GOOSE开入18母差和失灵动作信号、外部闭锁信
24、号GOOSE异常(品质位无效)不放电条件不满足时无,硬接点开入有,GoOSE开入三、南网智能站标准化220kV备自投组网模式方案智能站标准化220kV备自投应支持以下各种组网方式(同一版本支持各种组网方式),具体按照相应规程要求可根据实际情况选择。根据备自投获取信息方式可分两类:一种是交叉冗余方式,即每套均获取双套(双网)开入量信息,GOOSE输出双套(双网)信息;一种是双套相互独立方式,即每套备投仅获取单套(单网)开入量信息,GOOSE输出单套(单网)信息。每种大类下根据智能站的终端配置(部分电压等级为单套)以及输入输出连接方式(组网还是点对点)的不同又有细分。以下根据一典型配置示意说明各组
25、网方式如下:1、交叉冗余方式该种方式下双套交叉冗余,每套备投装置均获取两组信息,网络中任一其他保护装置退出或设备等故障,不会影响该套备自投装置功能,可靠性较高。(1)双套均组网方式每套装置采集双套220kV线路GOOSE开关位置信号以及通过不同网出口跳闸时,应通过不同从机接入。装置GOOSE组网通信口典型设置如下表。装置名称采集模拟量A套装置GSE组网口B套装置G(X)SE组网口说明从机13条220kV线路和母线01220kVG00SEAl220kVG00SEBl第一组22OkV组网通信口220kVG00SEA2220kVGOOSEB2从机23条220kV线路和母线02220kVG00SEBl
26、220kVGOOSEAl第二组22OkV组网通信口220kVGSEB2220kVGOOSEA2装置名称采集模拟量A套装置G(X)SE组网口B套装置GooSE组网口说明IlOkVGOOSEBlIlOkVGOOSEAl第二组IlOkV组网通信和IOkV组网通信口IlOkVGOOSEB2IlOkVGOOSE235kVG00SEBl35kVGOOSEAl35kVG00SEB235kVGOOSEA2从机38回负荷线路110kVGSEAlIlOkVGOOSEBl第一组IlOkVM网通信和IOkV组网通信口110kVGSEA2IlOkVGOOSEB2IOkVGOOSEAlIOkVGOOSEBlIOkVGOO
27、SEA2IOkVGOOSEB2220kV-GO0SE Al网 22OkYYoOSE 2MIlOkV-GOOSE AI网IlOkV-COOSE A2网IOkV-GOOSE Al网IOkV-GOOSE A2网22OkV-GOOSE BI网220kV-G0OSE B2网IlOkV-GOOSE Bl网IIOkYYa)SE B2M10kV-0SE Bl 网IOkV-GOOSE B2网图1-1双套均组网方式示意图此种组网方式下,每套备自投主机通过不同从机分别从A、B网获取GoOSE信息以及向A、B网发送GOOSE跳闸命令。此种组网方式下,由于能够从双网获取信息,因此无需针对手跳等接点提出特别要求(手跳节点
28、一般接入A网,接入双网时,需通过开入另套智能终端在B网上送相关GOOSE信息)。(2)一套组网一套点对点以及双套均点对点模式。如果备投装置的GOOSE通信形式如果改为点对点,可衍生出交叉冗余通信的另两种方案:一套组网另套点对点、双套均点对点方式。220kV-GO0SE AlM22OkY-G(WSE A2网IlOkV-GOOSE 1MIlOkYYOOSE A2网IOkV-GOOSE Al网IOkV-GOOSE A2 网220kV-G00SE Bl网220kV-GO0SE B2网IIOkV-GOOSE BlMIlOkV-GOOSE B2网IOkV-GOQSE BlMIOkV-OOOSE B2网图1
29、2套组网一套点对点方式连接示意图(3)如果智能终端只配置单套时,对于站内部分电压等级只有单套智能终端配置时,则相应接线不连接即可。2、双套相互独立(一一对应)方式该种方式连接方式下,每套备投仅获取一组信息,与智能终端等一一对应,网络中任一其他保护装置退出或设备故障等,影响该套备投功能。(1)双套均分别独立组网方式22OkY-CoOSE Al同22OkW)CSE A2 网IlOkY-GOOSE Al网IIokV划0SE A2 网IOkV-OXKE Al网IOkV-GOCSE A2网22OkV-COOSE BI网22OkV-GOaiE B2 网IlOidHJOOSE Bl网11 OkV-OJOSI
30、- B2MIOkV-GOOSE BlMWkVHMOSE B2网图2-1双套双智能终端独立组网方式此种组网方式下,每套备自投主机仅从单网获取GOOSE信息以及向单网发送GOOSE跳闸命令。此种组网方式下,由于仅能够从单网获取信息,因此需针对手跳等接点提出特别要求(手跳节点一般接入A网,需通过开入另套智能终端在B网上送相关GOOSE信息,不然B套备投无法获取手跳信息)。(2)一套组网一套点对点以及双套均点对点模式。如果备投装置的GOOSE通信形式如果改为点对点,可衍生出另两种方案:一套组网另套点对点、双套均点对点方式。与上述结构相似,只是用光纤点对点代替组网而已。(3)部分电压等级只有单套终端设备
31、时,上述组网方式示意如下:1)均组网方式备白殁A生机各自投H在机22OkY-GOOSE AI网22OkVy)OSE A2 网IlOkV-GOOSE AlIMIlOkV-OOQSE A2网IOkV-GOOSE AI 网IOkV-GOCSI- A2H22OkVy)OSE Bl 网22OkY-GOoSE B2M图22双套220双智能终端,110及IokV单智能终端组网方式此种组网方式下,每套备自投主机分别从单网获取22OkvGOOSE信息以及向单网发送GOOSE跳闸命令。对于110及IOkV单智能终端,B套备自投主机通过不同从机分别从A网获取GOOSE信息以及向A网发送GOOSE跳闸命令。2)一套组网另套光纤点对点22OkY-GooSE Al网220kV-X)0SE A2 网IlOkV-COOSE AI同IlOkV-OOOSE A2网IOkV-COOSE Al 网!OkV-GOOSE A2网22OkVy)OSE Bl 网22OkVYOoSE B2 网图2-3双套220双智能终端独立组网,110及IOkV单智能终端单套组网另套点对点方式与D的主要区别仅在于B套备自投主机通过点对点方式从单套智能终端等设备获取GOOSE信息以及向其发送GOOSE跳闸命令。3)两套均光纤点对点结构与上述两种类似,只是用光纤点对点代替组网而已。