Задать вопрос
info@algspb.ru
Отдел продаж:
sales@algspb.ru
тел.:   +7(812) 531 13 68
факс: +7(812) 596 58 01
www.algspb.ru
8 (800) 222 00 72

СЧЕТЧИКИ-ИЗМЕРИТЕЛИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ

ГОСТ Р МЭК 61850, IEC 61850
Цифровая подстанция. Реализация сервера по ГОСТ Р МЭК 61850 в BINOM3.

Набор стандартов IEC 61850 (ГОСТ Р МЭК 61850) представляет собой развернутое описание электрической подстанции, начиная от выключателей линий электропередач до протоколов обмена между различными устройствами. Стандарт создан для управления электрическими сетями на основе современных цифровых технологий. Для реализации протокола необходимы устройства нового поколения с универсальной параметризацией и цифровыми каналами передачи и обработки данных. Эти устройства (счетчики измерители, РЗА, ПАВ и др.) должны свободно интегрироваться в цифровые подстанции вне зависимости от производителя. Алгоритмы цифровой подстанции включают в себя верификацию входных и передаваемых данных, а так же алгоритмы управления в случае нештатных ситуаций. Вся информация в стандартах имеет четко выраженную иерархическую структуру, узлами которой являются логические узлы(LN). Каждый узел является описателем того или иного свойства системы и участвует в системе управления цифровой подстанцией.

Многофункциональный прибор BINOM3 является одним из немногих интеллектуальных устройств «Smart Grid», которые уже сейчас могут участвовать в построении «Умных сетей» цифровых подстанций на основе стандарта IEC 61850.

Средствами встроенного программного обеспечения прибора BINOM3 реализован сервер МЭК 61850, который отвечает за организацию внешних коммуникаций устройства с другими устройствами. В сервере реализовано одно логическое устройство (Logical Device), в котором сгруппированы логические узлы прибора. Каждый логический узел в устройстве отвечает за ту или иную функциональность прибора. Совокупная модель данных в устройстве представлена в виде древовидной структуры. В таком виде информацию об устройстве можно будет получить при чтении информационной модели устройства по протоколу MMS, либо при рассмотрении файла описания устройства (BINOM3.cid) в соответствии с МЭК 61850-6.

  • Реализация протокола MMS в соответствии с IEC 61850-8-1.
    • Поддержка буферизируемых и не буферизируемых отчетов.
    • Функции управления SBO и SBOw.
    • Доступ к файлам осциллограмм, учета и качества электроэнергии.
    • Наборы данных по измерениям, дискретным сигналам (в т.ч. выключателям, разъединителям)
    • Реализованы логические узлы:
      • MMXU(измерения),
      • XCBR(выключатель),
      • XSWI(разъединитель),
      • CSWI(управление),
      • MSQI(несимметрия),
      • MHAI(гармоники),
      • MMTR(показания счетчика),
      • Qxxx(качество электроэнергии).
  • Реализация обмена GOOSE сообщениями в соответствии с IEC 61850-8-1.
  • Реализация сервера протокола SV (Sampled Values, МЭК 61850-9-2) в BINOM3 основана на обработке мгновенных значений фазных токов и напряжений и расчете действующих значений, традиционно выдаваемых нормализованными датчиками тока, напряжения, мощности. Логические узлы сервера SV содержат наборы информации: основные параметры сети, параметры несимметриии, несинусоидальности и др. Они рассчитываются на интервалах, равных 10 периодам частоты (по методам ГОСТ 30804.4.30), и передаются в технологическую шину процесса системы управления цифровой подстанции. Вычисления производятся синхронно, поэтому клиенты информации не зависят от возможных расхождений в алгоритмах расчета. Реализуется единый алгоритм маркирования по времени действующих значений, определяемых из мгновенных значений синусоиды (6400 значений за 10 периодов с интервалом выборки 31,25 мкс).
Информационная модель многофункционального устройства BINOM3 по стандарту IEC 61850.
1. Логическое устройство BINOM3.
Средствами встроенного программного обеспечения прибора BINOM3 реализован сервер МЭК 61850, который отвечает за организацию внешних коммуникаций устройства с другими устройствами. В сервере реализовано одно логическое устройство (Logical Device), в котором сгруппированы логические узлы прибора. Каждый логический узел в устройстве отвечает за ту или иную функциональность прибора. Совокупная модель данных в устройстве представлена в виде древовидной структуры. В таком виде информацию об устройстве можно будет получить при чтении информационной модели устройства по протоколу MMS, либо при рассмотрении файла описания устройства *.cid в соответствии с МЭК 61850-6.
2. Логические узлы BINOM3.
Логический узел (Logical Node) является наименьшим элементом, способным обмениваться данными. Логический узел описывает одну из функциональных возможностей устройства. Логический узел может иметь префикс, указывающий на его принадлежность к той или иной ступени или функции, таким образом, имя логического узла состоит из трёх частей: префикса, наименования класса логического узла и номера экземпляра. В приборе BINOM3 реализованы следующие логические узлы:
2.1 Системный логический узел LLN0.
Системный логический узел предназначен для описания наборов данных (DataSet), блоков управления GOOSE сообщений(GSEControl), а так же буферизированных и не буферизированных отчетов.
2.2 Общий логический узел GGIO.
Общие логические узлы предназначены для моделирования узлов данных, не подпадающих под описание ни одной из остальных функциональных групп. В логическом узле GGIO BINOM3 описаны телесигналы (ТС) как индикаторы состояния. В случае проектного (рабочего) использования индикаторы состояния из узла GGIO переносятся в узлы XCBR, XSWI.
2.3 Измерения MMXU.
Логический узел, описывающий измерения. Группа измерений по стандарту IEC 61850, которая в BINOM3 соответствует каналу вывода прибора mTI - параметры сети.
2.4 Выключатели XCBR.
Логический узел выключателя. Формируются из 2-х индикаторов состояния, описанных в узле GGIO(канал вывода прибора mTS – телесигналы). Логический узел соответствует каналу вывода mDTS – двухпозиционные телесигналы.
2.5 Разъединители XSWI.
Логический узел разъединителя. Формируются из 2-х индикаторов состояния, описанных в узле GGIO(канал вывода прибора mTS – телесигналы). Логический узел соответствует каналу вывода mDTS – двухпозиционные телесигналы
2.6 Управление CSWI.
Логический узел контроллера присоединения. В BINOM3 этот узел соответствует функции телеуправления. Каждое телеуправление описано отдельным логическим узлом.
2.7 Последовательность и небаланс MSQI.
В данном логическом узле реализован набор параметров SeqA (ток прямой, обратной и нулевой последовательностей) и набор параметров SeqV (напряжение прямой, обратной и нулевой последовательностей). Группы параметров соответствуют каналу вывода sysTI (параметры несимметрии) прибора BINOM3.
2.8 Показания счетчика электрической энергии MMTR.
Логический узел с показаниями счетчика активной и реактивной энергии. Группа измерений по стандарту IEC 61850 , которая в BINOM3 соответствует каналу вывода прибора eTI - энергия.
2.9 Гармонические составляющие MHAI.
Логический узел с расчетными данными гармонических составляющих в трехфазной сети. Группа измерений по стандарту IEC 61850 , которая в BINOM3 соответствует следующим каналам вывода прибора:
ihTI - гармонические составляющие тока;
uhTI - гармонические составляющие напряжения;
phTI - активная мощность гармонических составляющих;
qhTI - реактивная мощность гармонических составляющих;
shTI - полная мощность гармонических составляющих.
2.10 Качество электроэнергии.
Логические узлы, описывающие отклонения параметров электрической сети. В связи с расхождениями российских стандартов по качеству от стандартов IEC в многофункциональном приборе BINOM3 применяются пользовательские логические узлы.
2.10.1 QFDV Frequency Deviation Отклонение частоты
QFDV class
Data object name Common data class Explanation T M/O/C
Data objects
Status information
         
Measured and metered values
Hz MV Установившееся значение частоты M
HzDev MV Отклонение частоты M
HzDevPs MV Положительное отклонение частоты
HzDevNg MV Отрицательное отклонение частоты
2.10.2 QVDV Voltage Deviation Отклонение напряжения
QVDV class
Data object name Common data class Explanation T M/O/C
Data objects
Status information
         
Measured and metered values
PhVDevPs WYE Положительное отклонение напряжения фазы M
PhVDevNg WYE Отрицательное отклонение напряжения фазы M
PPVDevPs DEL Положительное отклонение междуфазного напряжения
PPVDevNg DEL Отрицательное отклонение междуфазного напряжения
PhVHCff WYE Коэффициент несинусоидальности напряжения фазы
DQ0Imbff SEQ Коэффициент несимметрии напряжения
2.10.3 QVEV Случайные события (Провал, Перенапряжение, Прерывание)
QVEV class
Data object name Common data class Explanation T M/O/C
Data objects
Status information
DipStr SPS Начало провала    
SwellStr SPS Начало перенапряжения    
IntrStr SPS Начало прерывания    
Measured and metered values
VDipNum MV Номер провала напряжения
VDipTms MV Длительность провала напряжения (s) M
VDipVal MV Глубина провала напряжения (%) M
VSwellNum MV Номер перенапряжений
VSwellTms MV Длительность перенапряжения (ms) M
VSwellCff MV Коэф. Перенапряжения M
VIntrNum MV Номер прерываний напряжения
VIntrTms MV Длительность прерывания напряжения(s) M
VIntrVal MV Глубина прерывания напряжения (%) M
3. Наборы данных (DataSet) BINOM3.
В BINOM3 реализованы следующие наборы данных:
<DataSet name="tsIND"> Индикаторы состояния
<DataSet name="tsPOS"> Двухпозиционные элементы управления
<DataSet name="mTI" desc="Measuring Network Parameters"> Измеряемые параметры сети
<DataSet name="sysTI" desc="Sequence"> Параметры прямой и обратной последовательности
<DataSet name="eTI" desc="Metering"> Показания счетчика электроэнергии
<DataSet name="hTI" desc="Harmonics"> Гармонические составляющие
<DataSet name="aTI" desc="Quality"> Нарушения качества электроэнергии
4. Отчеты MMS (Reporting MMS).
В информационной модели 61850 BINOM3 каждому набору данных соответствует свой отчет. Для дискретных значений параметров используются буферизируемые отчеты, для измеренных и расчетных параметров используются небуферизируемые отчеты.
4.1 Buffered reporting (буферизируемые отчеты).
<ReportControl name="brcbTS" desc="TS" datSet="tsIND" intgPd="200" rptID="BINOM3C1/LLN0$BR$brcbTS" confRev="1" buffered="true" bufTime="6000"></ReportControl> Настройка отчета для индикаторов состояния
<ReportControl name="brcbDTS" desc="DTS" datSet="tsPOS" intgPd="200" rptID="BINOM3C1/LLN0$BR$brcbDTS" confRev="1" buffered="true" bufTime="6000"> Настройка отчета для двухпозиционных элементов управления
4.2 Unbuffered reporting (небуферизируемые отчеты)
<ReportControl name="urcbTI" desc="Measuring Network Parameters" datSet="mTI" intgPd="200" rptID="BINOM3C1/LLN0$RP$urcbTI" confRev="1" bufTime="0" Resv="false"<>/ReportControl> Настройка отчета для измеряемых параметров сети
<ReportControl name="urcbSequence" desc="Sequence" datSet="sysTI" intgPd="200" rptID="BINOM3C1/LLN0$RP$urcbSequence" confRev="1" bufTime="0"></ReportControl> Настройка отчета для параметров прямой и обратной последовательности
<ReportControl name="urcb_eTI" desc="Metering" datSet="eTI" intgPd="200" rptID="BINOM3C1/LLN0$RP$urcb_eTI" confRev="1" bufTime="0"></ReportControl> Настройка отчета для показаний счетчика электроэнергии
<ReportControl name="urcb_hTI" desc="Harmonics" datSet="hTI" intgPd="500" rptID="BINOM3C1/LLN0$RP$urcb_hTI" confRev="1" bufTime="0"></ReportControl> Настройка отчета для гармонических составляющих
<ReportControl name="urcb_aTI" desc="Quality" datSet="aTI" intgPd="200" rptID="BINOM3C1/LLN0$RP$urcb_aTI" confRev="1" bufTime="0"></ReportControl> Настройка отчета для параметров, характеризующих нарушения качества электроэнергии
5. Функция телеуправления.
В многофункциональном приборе BINOM3 реализована функция телеуправления в соответствии с со второй (sbo-with-normal-security) и четвертой (sbo-with-enhanced-security) моделью управления IEC 61850. По умолчанию реализована четвертая модель. Объекты телеуправления (CSWI) создаются автоматически в зависимости от наличия телеуправления в конфигурации прибора. Логическим узлам присваиваются имена по номеру телеуправления: CSWI1…CSWI4. Телеуправление по четвертой модели (SBOw - управление с предварительным выбором с расширенными параметрами контроля управляемого объекта) проводится в три этапа:
  • Подготовка телеуправления. Сервис SelectWithValue (SelVal) - выбор объекта управления с дополнительным контролем.
  • Исполнение телеуправления. Сервис Operate (Oper).
  • Завершение телеуправления и освобождение объекта управления. Сервис Command Termination.
6. Передача GOOSE сообщений 61850-8-1.
Многофункциональный прибор BINOM3 поддерживает передачу GOOSE сообщений. Конфигурация по умолчанию предусматривает 2 набора данных для передачи: tsIND и tsPOS. Настройка GOOSE сообщений производится во встроенном WEB параметризаторе BINOM3.
7. Передача SV 61850-9-2.
Реализация сервера протокола SV (Sampled Values, МЭК 61850-9-2) в BINOM3 основана на обработке мгновенных значений фазных токов и напряжений и расчете действующих значений, традиционно выдаваемых нормализованными датчиками тока, напряжения, мощности. Логические узлы сервера SV содержат наборы информации по основным параметрам электрической сети. Они рассчитываются на интервалах, равных 10 периодам частоты (по методам ГОСТ 30804.4.30), и передаются в технологическую шину процесса системы управления цифровой подстанции. Вычисления производятся синхронно, поэтому клиенты информации не зависят от возможных расхождений в алгоритмах расчета. Реализуется единый алгоритм маркирования по времени действующих значений, определяемых из мгновенных значений синусоиды (6 400 значений за 10 периодов с интервалом выборки 31,25 мкс). Настройка SV производится во встроенном WEB параметризаторе BINOM3.
8. Доступ к файлам осциллограмм, архивов и журналов событий.
Многофункциональный прибор BINOM3 снабжен функцией осциллографирования и функцией архивирования данных, которые хранятся в виде файлов на SD карте прибора.
8.1 Файлы осциллограмм.
Файлы осциллограмм расположены в каталоге sd:\OSC\OSC\. Имена файлов представляют собой время начала записи осциллограммы (timestamp) в шестнадцатиразрядном виде. Каждую осциллограмму описывают 2 файла с расширеним BIN и OSC. В файле OSC храниться информация о записанной осциллограмме в формате XML, а в файле BIN хранятся сами данные.
8.2 Файлы архивных данных.
Файлы архивных данных расположены в каталогах sd:\ARCH\ARC0 … sd:\ARCH\ARCX, где X – номер последнего архивного канала. Имена файлов представляют собой время создания архивного файла (timestamp) в шестнадцатиразрядном виде. Каждый архивный канал описывает файл arc.xml. В файлах с расширением BIN хранятся сами архивные данные.
8.3 Файлы журналов событий.
Файлы журналов событий расположены в каталоге sd:\JOURNAL\. Имена файлов представляют собой порядковый номер журнала в шестнадцатиразрядном виде. Расширение ATS формируется у журналов по требованиям АТС. Расширение EVE формируется у обобщенного журнала событий BINOM3. Очередной файл создается при превышении допустимого размера файла. В одном файле хранится 1024 событий для журнала АТС (размер файла 32768 байтов) и 4095 для обобщенного журнала событий (размер файла 131040 байта).
9. Настройка коммуникационных параметров для доступа к серверу 61850 многофункционального прибора BINOM3.
9.1 Подключение протокола 61850 в конфигурацию устройства.
Для подключения необходимо зайти на страницу «Параметризация» встроенного WEB сервера BINOM3, выбрать пункт меню «Внешние подключения», выбрать «Ethernet» и добавить протокол 61850.
9.2 Формирование каналов вывода, наборов данных и логических узлов.
Для формирования необходимо выбрать пункт меню «Каналы вывода», выбрать протокол IEC61850MMS и с помощью кнопки «+» добавить необходимые каналы вывода. Наборы данных и логические узлы при этом будут формироваться автоматически.
9.3 Настройка логических узлов XCBR и XSWI.
Для настройки необходимо выбрать пункт меню «Телесигнализация», включить двухбитные ТС и для них выбрать тип логического узла.
9.4 Настройка коммуникационных параметров для передачи GOOSE сообщений, SV данных и MMS отчетов.
Для настройки необходимо выбрать пункт меню «IEC 61850» в появившихся диалоговых окнах произвести необходимые настройки.
9.5 Сохранение конфигурации в виде CID файла.
Для сохранения конфигурации необходимо выбрать пункт меню «IEC 61850» и в разделе «Настройки устройства» нажать кнопку «Сохранить cid».
9.6 Сохранение конфигурации и запуск сервера 61850.
Для сохранения конфигурации на BINOM3 необходимо выбрать пункт меню «Управление» в верхнем правом углу. Далее в разделе «Параметры сохранения» нажать кнопку «Сохранить». При этом должен быть выбран флажок «Передать в устройство». Чтобы изменения вступили в силу необходимо произвести рестарт устройства (пароль - 1).
Вход
Гость