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如何编写符合要求的IED装置ICD文件

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:ICD文件是IED装置的能力描述文件,在Q/GDW 1396—2012标准中定义的配置流程中,是作为集成SCD的基础文件之一,各设备制造商应提供满足工程需要的ICD文件给工程集成商或者设计院。具体对ICD建模的相关要求如下:对ICD文件的要求1)ICD文件应包含模型自描述信息,如LD和LN实例应包含中文“desc”属性。装置模型ICD文件中IED名应为“TEMPLATE”。

如何编写符合要求的IED装置ICD文件

ICD文件是IED装置的能力描述文件,在Q/GDW 1396—2012标准中定义的配置流程中,是作为集成SCD的基础文件之一,各设备制造商应提供满足工程需要的ICD文件给工程集成商或者设计院

1.ICD建模相关要求

Q/GDW 1396—2012《IEC 61850工程继电保护应用模型》标准中规定了智能变电站中继电保护、测控、合并单元、智能终端装置详细的建模方式和要求,结合Q/GDW 1161—2014《线路保护及辅助装置标准化设计规范》及Q/GDW 1175—2013《变压器、高压并联电抗器母线保护及辅助装置标准化设计规范》的设计要求,共同构成了设备制造商建立装置ICD模型文件的依据。具体对ICD建模的相关要求如下:

(1)对ICD文件的要求

1)ICD文件应包含模型自描述信息,如LD(逻辑设备)和LN实例应包含中文“desc”属性。

2)ICD文件中数据对象实例DOI(数字对象标识)应包含中文的“desc”描述和dU属性赋值,两者应一致并能完整表达该数据对象具体意义,其中dU是用于描述的数据属性,功能约束为DX。

(2)对建模的要求

1)一个物理设备,应建模为一个IED对象。该对象是一个容器,包含server对象,server对象中至少包含一个LD对象,每个LD对象中至少包含3个LN对象:LLN0、LPHD、其他应用逻辑接点。装置模型ICD文件中IED名应为“TEMPLATE”。实际工程系统应用中的IED名由系统配置工具统一配置。

2)服务器描述了一个设备外部可见(可访问)的行为,每个服务器至少应有一个访问点,支持过程层的间隔层设备,对上与站控层设备通信,对下与过程层设备通信,应采用3个不同访问点分别与站控层、过程层GOOSE、过程层SV进行通信。所有访问点,应在同一个ICD文件中体现。

3)逻辑设备建模原则,应把某些具有公用特性的逻辑节点组合成一个逻辑设备。LD不宜划分过多,保护功能宜使用一个LD来表示。SGCB控制的数据对象不应跨LD,数据集包含的数据对象不应跨LD。逻辑设备的划分宜依据功能进行,按以下几种类型进行划分:

①公用LD,inst名为“LD0”;

②测量LD,inst名为“MEAS”;

③保护LD,inst名为“PROT”;

④控制LD,inst名为“CTRL”;

⑤GOOSE过程层访问点LD,inst名为“PIGO”;

⑥SV过程层访问点LD,inst名为“PISV”;

⑦智能终端LD,inst名为“RPIT”(Remote Process Interface Terminal);

⑧录波LD,inst名为“RCD”;

⑨合并单元GOOSE访问点LD,inst名为“MUGO”;

⑩合并单元SV访问点LD,inst名为“MUSV”。

若装置中同一类型的LD超过一个可通过添加两位数字尾缀,如PIGO01、PIGO02。

4)LN实例建模原则:

①分相断路器和互感器建模应分相建不同的实例;

②同一种保护的不同段分别建不同实例,如距离保护Ⅰ段和距离保护Ⅱ段;

③同一种保护的不同测量方式分别建不同实例,如相过电流PTOC和零序过电流PTOC,分相电流差动PDIF和零序电流差动PDIF等;

④涉及多个时限,动作定值相同,且有独立的保护动作信号的保护功能应按照面向对象的概念划分成多个相同类型的逻辑节点,动作定值只在第一个时限的实例中映射,如主变保护中的各侧后备保护建模等;

⑤保护模型中对应要跳闸的每个断路器各使用一个PTRC实例。如母差保护按间隔建PTRC实例,变压器保护按每侧断路器建PTRC实例,3/2接线线路保护则建2个PTRC实例;(www.xing528.com)

⑥保护功能软压板宜在LLN0中统一加Ena后缀扩充。停用重合闸、母线功能软压板与硬压板采用或逻辑,其他均采用与逻辑;

⑦GOOSE出口软压板应按跳闸、启动失灵、闭锁重合、合闸、远传等重要信号在PTRC、RREC、PSCH中统一加Strp后缀扩充出口软压板,从逻辑上隔离相应的信号输出;

⑧GOOSE、SV接收软压板采用GGIO.SPCSO建模;

⑨站控层和过程层存在相关性的LN模型,应在两个访问点中重复出现,且两者的模型和状态应关联一致,如跳闸逻辑模型PTRC、重合闸模型RREC、控制模型CSWI、联闭锁模型CILO;

⑩常规交流测量使用MMXU实例,单相测量使用MMXN实例,不平衡测量使用MSQI实例;

(11)GOOSE、SV输入虚端子采用GGIO逻辑节点,GOOSE输入GGIO应加“GOIN”前缀;SV输入GGIO应加“SVIN”前缀。

(3)对系统配置工具的要求

1)系统配置工具导入ICD文件时不应修改ICD文件模型实例的任何参数;

2)系统配置工具导入ICD文件时应能检测模板冲突;

3)系统配置工具导入ICD文件时保留厂家私有命名空间及其元素;

4)系统配置工具应支持数据集及其成员配置;

5)系统配置工具应支持GOOSE控制块、报告控制块、采样值控制块、日志控制块及

相关配置参数配置;

6)系统配置工具应支持GOOSE和SV虚端子配置;

7)系统配置工具应支持ICD文件中功能约束为CF和DC的实例化数据属性值配置。

2.ICD模型构成及描述示例

下面以线路保护模型为例介绍具体的模型构成:

线路保护装置访问点包括:G1(GOOSE)、M1(SV)、S1(MMS)。

逻辑设备包括:LD0(公用)、PROT(保护)、RCD(录波)、PIGO(GOOSE过程层接口)、PISV(SV过程层接口)。

数据集包括:dsTripInfo(保护事件)、dsRelayDin(保护遥信)、dsRelayEna(保护压板)、dsRelayRec(保护录波)、dsRelayAin(保护遥测)、dsAlarm(故障信号)、dsWarning(报警信号)、dsCommState(通信工况)、dsParameter(装置参数)、dsSetting(保护定值)、dsGOOSE(GOOSE输出信号)、dsSV(采样输出值)。

逻辑节点包括:LLN0(管理逻辑节点),LPHD(物理设备逻辑节点),PDIF(纵联差动、零序差动、分相差动、突变量差动),PDIS(纵联距离),PDIR(纵联方向),PTOC(纵联零序);通道:PSCH(纵联通道、远传、远传命令输出),PDIS(快速距离、接地距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段、相间距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段、距离加速动作),PTOC(零序过电流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段、零序过电流加速定值、PT断线相电流、PT断线零序过电流、零序反时限过电流),RPSB(振荡闭锁),PTOV(过电压保护、过电压起动远跳),PTOC(远跳有判据、远跳无判据),PTRC(跳闸逻辑、边断路器出口、中断路器出口),RREC(重合闸、重合闸出口),RFLO(故障定位),TVTR(线路或母线电压互感器),TCTR(线路电流互感器),GGIO(保护开入、位置输入、其他输入),GGIO(保护自检告警),MMXU(保护测量),STMP(温度监测),SCLI(通道光强监测),SPVT(电源电压监测),RDRE(故障录波)。实际应用中快速距离、接地距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段、相间距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段、距离加速动作都是逻辑节点类PDIS的实例,通过inst实例号等来区分。

上述具体描述是通过IEC61850标准定义的变电站配置描述语言SCL来实现的,使得所有符合IEC 61850标准的智能电子装置都能使用这种语言实现自我描述,对整个变电站自动化系统的配置描述同样也基于SCL。SCL基于可扩展标记语言(eXtensible Markup Language,XML),XML具有面向对象、跨平台以及可扩展等优点,而IEC61850对SCL的扩展规则做了详细的规定。这样,当新的产品加入到系统中时,系统配置工具就能够识别该产品所提供的功能及其特性,并进行系统自动配置。

XML中的标记不固定,可以建立任何需要的标记,它适用于定义特定领域有关的、语义结构化的标记语言,如化学中的化学标记语言CML,通信中的无线标记语言WML,都是XML与特定行业相结合形成的特定标记语言,SCL是XML在电力行业中的具体应用,这些标记语言具有各自的语法和语义,脱离了本行业就不具有实际意义。XML使用文档类型定义(DTD)或者模式(Schema)来描述XML的文档格式。XML也是一种简单的数据存储语言,使用一系列简单的标记描述数据,XML的文档结构具有灵活性、可扩展性。另外,从数据处理的角度看,简单且易于掌握与阅读。

SCL定义了一种用来描述与通信相关的智能电力设备结构和参数、通信系统结构、开关间隔(功能)结构及它们之间关系的文件格式。SCL以XML为基础,由于XML独立于平台之间,从而使得文件中的数据能够在不同厂家的智能电子设备工程工具和系统工程工具间以某种兼容的方式进行交换。

为了让大家更直观地理解模型实例及其含义,本节截取了实际线路保护部分的ICD模型文件,具体如下,其中#号后面的是对SCL语言所描述内容的注释。

通过SCL层次化的结构描述,实现了IED装置的建模。在SCD集成之前,各设备制造商必须预先提供符合规范要求的ICD文件。

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