SCD集成过程最佳实践

由于智能变电站相关技术发展较快，相关程序配置软件及工具随时都可能更换或升级，本书旨在指导智能变电站集成、配置的思路，掌握了相关思路，无论软件如何更换或升级，都可适用。

表1-9 VLAN地址表示例

SCD配置工具就是用来整合一个数字化变电站内各个孤立的IED为一个完善的变电站自动化系统的一个系统性工具。

SCD作为智能变电站的核心文件，在工程完成时必须保证变电站SCD文件的唯一性与准确性。

新建的SCD文件Communication部分，全站子网主要依据接入点类型及所属网络类别来划分，如220kV变电站的子网划分包括：

1）MMS：MMS_A、MMS_B。

2）GOOSE：GOOSE_A、GOOSE_B。

3）SV：SV_A、SV_B。

下面以南瑞继保公司的PCS-SCD配置工具介绍SCD具体的集成过程。

打开PCS-SCD工具后，单击右上角“文件”菜单，选择“新建”选项。在弹出的界面中，选择创建SCD的文件夹地址，输入新建的SCD文件的文件名称，如“泉州实训室”，即可创建新的SCD文件，如图1-2所示。

SCD文件创建完成后，SCD文件的主界面如图1-3所示。

从SCL浏览器中，可以看到SCD文件的主要结构：

1）修订历史：对应Header部分。该部分主要用于记录SCD文件的主要更新及维护历史。系统配置工具应能自动生成SCD文件版本（version）、SCD文件修订版本（revision）和生成时间（when），修改人（who）、修改什么（what）和修改原因（why）可由用户填写。文件版本从1.0开始，当文件增加了新的IED或某个IED模型实例升级时，以步长0.1向上累加；文件修订版本从1.0开始，当文件做了通信配置、参数、描述修改时，以步长0.1向上累加，文件版本增加时，文件修订版本清零。单击SCL浏览器中的修订历史选项，右边会显示修订历史的编辑界面，在空白处单击右键或者单击右上角的“新建”按钮，可对SCD的修订历史进行编辑。当修改完SCD后，单击“文件”菜单中的“保存”选项后，会弹出“保存SCL版本”的界面，依次输入修改人、修改内容和修改原因后退出SCD编辑。在下一次打开SCD文件时，可以在History界面查看上一次的SCD修改记录。

图1-2 创建新的SCD文件

图1-3 SCD文件的主界面

2）变电站：对应Substation部分。主要用于描述一次系统拓扑结构一、二次设备关联关系及命名要求等，包含在SSD文件中，现阶段投运的智能站中的SCD文件Substation部分缺失，导致部分高级应用无法实现。

3）通信：对应Communication。该列表主要用于划分变电站内的逻辑子网，包含上面提到的MMS网、GOOSE网和SMV网。

4）装置：对应IED智能电子设备，主要用于对SCD中的IED进行管理，包括导入、更新和删除IED以及IED属性的编辑、完成虚端子的连线等。

5）数据类型模板：对应DataTypeTemplates部分，右键单击数据类型模板可对已导入的ICD文件中的基本数据类型进行语义校验，并将校验结果显示在校验输出窗口中。

具体SCD集成过程如下：

（1）导入IED设备 单击装置列表，在右侧空白处单击右键，选择“新建”，或者选择右上角的“新建”按钮，弹出“导入IED向导”，如图1-4所示。

图1-4 导入IED设备（一）

输入装置名称，其中根据《智能变电站系统配置描述文件技术规范》等的规范要求，装置名称（IEDName）输入规则如下：

①IEDName由系统配置工具统一配置并确保全站唯一；

②IEDName依据IED在变电站自动化系统中的作用进行命名，宜能直观反映该被作用对象、电压等级等信息，宜按全站远期规模命名；

③IEDName由5部分共8位合法可视字符组成，分别代表IED类型、归属设备类型、电压等级、归属设备编号、IED编号；

④IED类型：变电站自动化系统中实现不同功能的二次设备类型；

⑤归属设备类型：IED实现功能或归属的一次设备类型；

⑥电压等级：IED实现功能或归属的一次设备电压等级；

⑦归属设备编号：IED实现功能或归属的一次设备的站内编号，宜参照设计阶段设备编号，而不宜使用正式调度编号，避免出现后期调度编号发生改变而修改IED Name；

⑧IED编号：IED的间隔内编号。

具体示例如下：“IEDName”采用5层结构命名，即IED类型、归属设备类型、电压等级、归属设备编号、间隔内同类装置序号，见表1-10。

表1-1 0IEDName命名表

（续）

注：1.括号内为名称的注释或关键词，无注释的部分为备用。

2.主变及本体IED归属于高压侧电压等级，主变各侧IED归属于各侧电压等级。

3.母设作为间隔归属于其电压等级。

4.采集某电压等级范围的故障录波归属于同电压等级的母线（全站公用故障录波归属最高电压等级）。

5.主变故障录波归属于主变高压侧电压等级间隔。

6.采集全站范围的PMU等公用IED归属于站控层间隔类型。

7.本表未考虑直流输变电系统情况。

8.归属设备编号不宜采用设备调度编号。

选中所要导入的IED设备的ICD文件，如图1-5所示。

图1-5 导入IED设备（二）

单击“下一步”按钮，进入Schema校验，并显示Schema校验结果，如图1-6所示。

图1-6 导入IED设备（三）

单击“下一步”按钮，进入“更新通讯信息”界面，可以通过勾选“不导入通讯配置信息”来选择不导入ICD文件中的通信配置到SCD中，如图1-7所示。如果不勾选“不导入通讯配置信息”，则要将ICD中的访问点与SCD的子网进行一一关联，如图1-8所示。

单击“下一步”按钮，进入结束界面，核对IED的配置明细，如图1-9所示。如果核对无误，单击“完成”按钮，完成IED导入，在IED列表中将出现刚才导入的IED名称及其具体信息，如图1-10所示。

（2）IED设备的配置流程 结合IED设备的配置流程，对于PCS-SCD软件上的每个菜单的功能及用途做深入的讲解。

图1-7 导入IED设备（四）

图1-8 导入IED设备（五）

图1-9 导入IED设备（六）

图1-10 导入IED设备（七）

单击一个IED设备，在第一个下拉菜单中选择Logic Device选项。如图1-11所示，该IED设备包含五类逻辑设备，分别是公用、保护、录波LD、采样SV和保护GOOSE。

在第一个下拉菜单中选择Logic Node选项，在第二个下拉菜单中选择PROT逻辑设备，可以查看PROT逻辑设备所包含的所有逻辑节点，如图1-12所示。同理可以查看其他逻辑设备所包含的所有逻辑节点。

在第一个下拉菜单中选择Data Set选项，在第二个下拉菜单中选择PROT逻辑设备，可以查看PROT逻辑设备所包含的所有数据集，如图1-13所示。同理可以查看其他逻辑设备所包含的所有数据集。

在第一个下拉菜单中选择GSE Control选项，在第二个下拉菜单中选择PI_PROT逻辑设备。从图1-14可以看出，保护GOOSE的逻辑设备是PI_PROT，因此，只有PI_PROT逻辑设备需要设置GSE Control选项。通过设置GSE Control选项来表明所关联的GOOSE报告的来源及属性，这样接收方才可以识别。如果有多个数据集需要设置控制块，需要添加多个控制块后，在Data Set栏下双击，在下拉菜单中，选择该控制块对应的数据集名称，如图1-15所示。

图1-11逻辑设备

图1-12 逻辑节点

图1-13 数据集

(www.xing528.com)

图1-14 GOOSE控制块设置界面（一）

图1-15 GOOSE控制块设置界面（二）

在第一个下拉菜单中还有一个SMV Control选项，该选项是SMV的控制块设置选项。通常如合并单元等对外发送采样报文的装置才需要设置该控制块。

保护GOOSE的逻辑设备是PI_PROT，采样SV的逻辑设备是SVLD_PROT。因此，在第一个下拉菜单中选择Inputs选项，在第二个下拉菜单中选择SVLD_PROT逻辑设备，可以设置保护装置的采样输入，如电压、电流的输入虚端子设置；在第一个下拉菜单中选择Inputs选项，在第二个下拉菜单中选择PI_PROT逻辑设备，可以设置保护装置的GOOSE输入，如主变保护的失灵联跳开入、线路保护的断路器位置开入的虚端子设置。

在第一个下拉菜单中还有一个Report Control选项，即报告控制块选项。该选项是针对装置与后台的通信参数设置，不做具体描述。

（3）变电站子网的建立及IED联网的通信设置 单击Communication，在空白处单击右键，选择“新建”，或者在右上角选择“新建”按钮，如图1-16所示。

图1-16 建立子网（一）

子网新建完成后，依次输入子网名称，选择子网类型，输入子网描述，如图1-17所示。

（4）IED MMS网联网设置 单击MMS子网，进入MMS网设置界面。在右侧的IED选择器中，双击需要入网的IED，展开IED的访问点列表，如图1-18所示。其中978装置的S1表示MMS网的访问点、M1表示采样访问点、G1表示GOOSE访问点。界面中间窗口包含三个页面，分别是Address、GSE和SMV，如图1-18所示。其中，Address列出了变电站中所有装置在MMS网中基于OSI通信模型的访问点及其参数；GSE列出了变电站中所有装置在MMS网中基于OSI链路层通信的访问点及其参数；SMV对MMS网无效，不做说明。

图1-17 建立子网（二）

图1-18 IED MMS网联网设置（一）

选择Address页面，单击978装置下的S1访问点，将其拉入中间窗口中，如图1-19所示。依次设置该访问点的IP及IP-SUBNET项，其余参数默认。

当需要在MMS网传输GOOSE报文，如站控层联闭锁信息，在MMS网下选择GSE页面，将IED装置下的S1访问点拉入中间窗口中，如图1-20所示，并设置MAC-Address等通信参数。

（5）IED GOOSE网联网设置 单击GOOSE子网，进入GOOSE网设置界面。选择GSE页面，单击978装置下的G1访问点，将其拉入中间页面，如图1-21所示。依次设置MAC-Address等通信参数，设置原则参照1.1.3节。

图1-19 IED MMS网联网设置（二）

图1-20 IED MMS网联网设置（三）

图1-21 IED GOOSE网联网设置

（6）IEDSMV网联网设置 单击SMV子网，进入SMV网设置界面。选择SMV页面，合并单元装置下的M1访问点，将其拉入中间页面，如图1-22所示。依次设置MAC-Address等参数，设置方法类似GOOSE。

图1-22 IED SMV网联网设置

注：当SMV和GOOSE共网传输时，关于SMV网的相关操作可以在GOOSE子网下的SMV页面设置完成。

以上就是智能变电站IED的整个配置过程，通过以上操作可以将智能变电站中所有IED通过MMS网、GOOSE网和SMV网联系在一起，最终实现变电站的正常运行。

（7）根据虚端子表进行保护装置的虚端子连线

1）SMV虚端子连线。下面以PCS-978主变保护的采样为例，说明SMV虚端子的连线过程。

在IED列表中选择1号主变保护A装置，实例化名称为TP2201A，在第一个下拉列表中选择Inputs，在第二个下拉列表中选择SVLD_PROT，进入主变保护SMV虚端子连线的编辑界面，如图1-23所示。

图1-23 SMV虚端子连线（一）

选择“发布方”。单击“IED选择器”下方的“外部信号”按钮，双击“MT2201A：1号主变220kV侧合并单元A”，依次双击展开M1访问点下的“dsSV0”数据集。将主变保护需要的采样信号依次拉入中间空白，如图1-24所示。

图1-24 SMV虚端子连线（二）

选择“接收方”。单击“IED选择器”下方的“内部信号”按钮，依次展开主变保护M1访问点下SVLD_PROT逻辑设备的逻辑节点列表。将逻辑节点（LN）“SVINTCTR1：高压侧A相电流”下的功能约束FC为MX的数据对象（DO）“Amp：高压侧保护电流A相”拉到外部信号对应“1号主变220kV侧合并单元A/保护电流A相1”所在行释放，如图1-25所示。同理，对其他采样虚端子进行类似连线，如图1-26所示。

图1-25 SMV虚端子连线（三）

2）GOOSE虚端子连线。下面以主变220kV智能终端的跳闸为例，说明GOOSE虚端子的连线过程。

在IED列表中选择1号主变220kV侧智能终端A装置，实例化名称为IT2201A，在第一个下拉列表中选择Inputs，在第二个下拉列表中选择RPIT逻辑设备，进入220kV侧智能终端A的GOOSE虚端子连线的编辑界面，如图1-27所示。

选择“发布方”。单击“IED选择器”下方的“外部信号”按钮，双击“TP2201A：1号主变主变保护A”，依次双击展开G1访问点下的“dsGOOSE0”数据集。将主变保护跳220kV侧智能终端的信号依次拉入中间空白，如图1-28所示。

图1-26 SMV虚端子连线（四）

图1-27 GOOSE虚端子连线（一）

图1-28 GOOSE虚端子连线（二）

选择“接收方”。单击“IED选择器”下方的“内部信号”按钮，依次展开“IT2201A：1号主变220kV侧智能终端A”的G1访问点下RPIT逻辑设备的逻辑节点列表。将逻辑节点（LN）“GOINGGIO1：保护GOOSE输入虚端子”下的功能约束FC为ST的数据对象（DO）“SPCSO21：TJR闭重三跳1”下的数据属性（DA）“stVal”拉到外部信号“1号主变主变保护A/跳高压侧开关1”所在行释放，如图1-29所示。

图1-29 GOOSE虚端子连线（三）

以上就是保护装置SMV和GOOSE虚端子的连线过程，通过上述方法，按照设计院给的虚端子表完成智能变电站全站虚端子的连接，最终生成全站SCD文件。

（8）更新IED设备单击IED列表，右键单击需要更新ICD文件的装置，在弹出的菜单上选择“更新”，如图1-30所示。

图1-30 更新IED设备（一）

打开“更新IED向导”后，单击“浏览”按钮，选择需要更新的目标ICD文件，如图1-31所示。

单击“下一步”按钮，进入Schema校验，并显示Schema校验结果，如图1-32所示。

单击“下一步”按钮，勾选更新选项，如图1-33所示。

图1-31 更新IED设备（二）

图1-32 更新IED设备（三）

图1-33 更新IED设备（四）

查看更新结果，如图1-34所示。

图1-34 更新IED设备（五）

单击“下一步”按钮，结束IED更新，并单击“完成”按钮，完成更新IED向导，如图1-35所示。

图1-35 更新IED设备（六）

以上就是南瑞继保公司的PCS-SCD制作SCD文件的具体过程。

之前已投运的智能变电站更侧重于过程层配置关系，因此除了标准配置流程中的CID文件，各厂家都有自己私有的过程层配置文件，差异性较大，2016年国网公司规范了过程层配置文件，统一称为“回路实例配置（CCD）文件”，并对其做了详细的要求如下：

1）IED元素：IED元素是CCD文件的根节点，根节点下依次包含GOOSEPUB（GOOSE发布）元素、GOOSESUB（GOOSE订阅）元素、SVPUB（SV发布）元素、SVSUB（SV订阅）元素、CRC（校验码）元素。

2）GOOSEPUB（GOOSE发布）元素：GOOSEPUB元素是从SCD文件中提取的装置过程