01-高压直流控制保护系统设备架构和接口标准化技术规范-天选打工人.docx

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1、Q/CSG南方电网公司企业标准高压直流控制保护系统设备架构和接口标准化技术规范ArchitectureandIinterfaceStandardsforDCControIandProtetionSystemofHVDCsystem（征求意见稿）2023-XX-XX发布2023-XX-XX实施南方电网有限公司发布前言Ii1范围222规范性引用文件223术语和定义224设备构成及总体结构错误!未定义书签。34. 1设备构成34.2直流控制保护系统的分层结构益5直流控制保护系统总线设计及通信要求445. 1总则445. 2SCADA1AN网445. 3就地监控1AN网班5. 4双重化控制主机之间通信

2、总线5i5.5不同层级直流控制主机间通信总线5i5. 6直流控制主机与直流保护主机间通信总线5i5.7直流控制保护主机与I/O装置通信总线5i5. 8直流控制保护系统站间通信5S6直流控制保护系统与各系统接口要求666. 1直流控制与换流阀的接口要求67. 1.2柔直直流控制与换流阀996.2 直流控制与阀冷控制的接口要求I1U6.3 直流控制与换流变的接口要求1216.4 直流控制保护与直流测量设备的接口要求136.5 直流控制系统与安全稳定控制装置的接口要求1446.6 直流控制系统与孤岛判别装置的接口要求1646.7 直流控制保护、测量与其他系统的接口要求vm附录A（资料性附录）缩写表错

3、误!未定义书签。H高压直流控制保护系统日益发展和成熟,为提高直流控制保护系统的架构及接口标准化水平，提升直流运行可靠性，制定本标准。本标准由中国南方电网有限责任公司输配电部提出并解释。本标准起草单位：本标准主要起草人：本标准XX年X月首次发布。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国南方电网有限责任公司输配电部。高压直流控制保护系统设备架构和接口标准化技术规范1范围本文件规定了常规直流、柔性直流工程直流控制保护系统架构和接口的标准化要求，主要包括设备构成及总体结构、通信架构、各系统或设备接口要求等。本文件适用于南方电网公司新建（特）高压直流换流站的直流控制保护系统，扩建和技改高压直流工程可参照

4、执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件O凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T13498高压直流输电术语GB/T20840.8-2007互感器第8部分：电子式电流互感器GB/T22390.1-2008高压直流输电系统控制与保护设备第1部分：运行人员控制系统GB/T22390.2-2008高压直流输电系统控制与保护设备第2部分：交直流系统站控设备GB/T22390.3-2008高压直流输电系统控制与保护设备第3部分：直流系统极控设备GB/T25843-201780OkV特高压直流输电控制与

5、保护设备技术要求GB/T30553-2014/IEC/TR62543:2011基于电压源换流器的高压直流输电GB/T34139-2017柔性直流输电换流器技术规范GB/Z25843-201080OkV特高压直流输电控制与保护设备技术导则D1/T1193柔性输电术语D1/T5499-2015换流站二次系统设计技术规程TCSEE0205.12023高压直流输电用换流阀及阀冷系统设备技术规范第1部分：阀基电子设备TCSEE0205.22023高压直流输电用换流阀及阀冷系统设备技术规范第2部分Q/CSG1203041-2017柔性直流输电系统控制保护系统（含多端控制保护）技术规范Q/CSG120305

6、0-2018高压直流极（阀组）控制系统技术规范Q/CSG1203064-2019柔性直流换流器控制保护系统与阀基控制系统接口规范（试行）IEC60700-1高压直流输电用晶闸管换流阀IEC62747-2014高压直流（HVDC）系统用电压源换流器（VSC）术语3术语和定义GB/T13498界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1直流控制系统HVDCcontroIsystem为特高压、高压直流提供控制的系统，主要包括直流站控、交流站控、极控、换流器控制、站用电控制等。3.2直流保护系统HVDCcontroIsystem为特高压、高压直流的直流设备提供保护的系统，主要包括极保护、换流器保护、直

7、流线路保护等。3. 3站间通信CommunicationBetweenSubstations用于远距离直流输电系统的两个及以上换流站控制保护设备之间传送控制和保护信息，实现控制保护系统的配合。4设备构成及总体结构3.1 设备构成直流控制保护系统由核心控制保护和换流站辅助二次设备两大类设备构成。核心控制保护设备主要包括远动通信系统、运行人员控制系统、交直流站控系统、直流极控系统、换流器控制系统以及直流系统保护等。换流站辅助二次设备主要包括交直流故障录波设备、直流线路故障定位装置、接地极引线监视系统、时钟同步设备、谐波监视设备、换流阀冷却设备控制保护系统、保护及故障录波信息管理子站、网络安全装置、

8、选相合闸装置等。典型的特高压直流控制保护系统构成示意如图1所示。图1特高压直流控制保护系统构成示意图3.2 分层配置要求总体结构分为远方监控通信层、运行人员控制层、控制保护层、现场1/。层等四层设备。各分层之间以及同一分层的不同设备之间通过标准接口及总线相连，构成完整的控制保护系统。4. 2.1远方监控通信层设备远方监控通信层设备主要由远动工作站、远动1AN网等组成,其作用是将直流系统的运行参数和换流站控制保护系统的相关信息通过通信通道接入远方监控中心及各主站，同时将监控中心及各主站的操作指令传送到换流站控制保护系统。4. 2.2运行人员控制层设备运行人员控制层设备由系统服务器、工作站、站局域

9、网设备、网络安全设备和网络打印机等构成。该层设备应为运行人员提供控制操作的界面,并实现换流站主设备和系统运行数据的采集和存储、事件顺序记录和报警等运行监视功能。另外,运行人员控制系统还应具备全站主时钟系统网络对时报文的接收和下发功能。根据工程需要,在运行人员控制层设备中可配置文档管理和运行人员培训功能,也可将此功能单独配置。4. 2.3控制保护层设备控制保护层的设备应能实现直流输电系统运行所需要的各种控制保护功能,设备的配置和功能分配应与直流系统的主回路结构相适应；控制和保护功能应配置各自独立的控制设备和保护设备。通常控制保护层设备包括换流器控制、极控、交流站控、直流站控、双回控制系统（如有）

10、、辅助控制系统、站用电控制系统、直流保护系统，以及这些设备所需的电气量、开关量输入输出系统接口设备及通信接口设备等。4. 2.4现场I/O层设备现场I/O层设备主要由分布式I/O单元（测控装置）构成,应能实现与换流站交直流一次设备的接口,完成对设备状态和系统运行数据的采集、处理和上传、输出及执行控制命令等功能。5通信架构5. 1一般要求直流控制保护系统总线应根据工程实际配置SCADA1AN网、就地监控1AN网、双重化控制主机之间通信总线、不同层级直流控制主机间通信总线、直流控制主机与直流保护主机间通信总线、直流控制保护主机与I/O装置通信总线、直流控制保护系统站间通信等。各类总线应采用完全冗余

11、的双重化设计,并满足网络的安全性、控制实时性和可扩展性要求。直流控制保护系统1AN网设计，应在保证各个冗余系统数据传输可靠性的基础上，优化网络拓扑结构，避免存在物理环网，选用的1AN网交换机、主机应具有网络风暴防护功能并通过网络风暴防护功能测试，防止网络风暴造成直流强迫停运。5.2SCADA1AN网SCADA1AN网设计应实现完全冗余的双重化，单网故障不应影响直流输电系统的正常运行和监控，双网故障不应导致直流功率异常或直流闭锁。SCADA1AN网应将运行人员控制层设备与控制保护层设备、远方监控通信层设备以及规约转换系统等联接在一起，提供直流控制保护系统信息传输通道。远方监控通信层、运行人员控制

12、层和控制保护层设备均应配置两路网络接口，分别接入双重化的SCADA1AN网。换流站SCADA1AN网典型拓扑图见图2。图2换流站SCADA1AN网典型拓扑图5.3就地监控1AN网就地监控1AN应与SCADA1AN网完全独立，可采用单网结构，作为SCADA1AN网的备用控制网，满足小室内就地监视和控制操作的需求。直流控制保护系统应通过独立的网络接口接入就地监控1AN网，实现与就地控制工作站通信。换流站就地监控1AN网典型拓扑图见图3。图3换流站就地监控1AN网典型拓扑图5.4双重化控制主机之间通信总线双重化控制主机之间应通过冗余的网络总线或高速控制总线进行通信,任一单一元器件故障不应导致双重化控

13、制主机之间失去通信。为确保通信实时性及可靠性，双重化控制主机之间宜采用光纤接口及点对点通信。5.5不同层级控制主机间通信总线换流器控制、极控和站控等不同层级的控制系统之间的通信可根据实时性要求同时具备快速和慢速两种通信通道。快速通信通道用于对时间配合要求较高的设备之间通信，应采用高速控制总线，宜采用光纤介质。慢速通信通道用于对时间配合要求不高，设备间常规数据的交互，可通过站级局域网或现场总线等方式实现。5.6控制主机与保护主机间通信总线直流控制与直流保护系统之间的通信应采用高速控制总线，宜采用光纤介质。5.7控制保护主机与I/O装置通信总线直流控制保护系统主机与分布式1/。装置之间的通信应满足

14、实时性要求,宜采用光纤介质的现场总线网络。冗余的现场总线之间应完全隔离，总线切换应在主机实现。5.8控制保护系统站间通信通道5.8.1站间通信宜采用标准的规约。5.8.2 站间通信通道应采用双重化设计。5.8.3 站控、极控和直流保护宜配置独立的站间通信通道。站控设备的站间通信通道应按站配置，极控和直流保护的通信通道应按极配置。5.8.4 多端直流工程每两个站之间均应满足5.8.1、5.8.2、5.8.3站间通信要求。5.8.5 多端直流工程站间通信应采用站间两两直连通信的方式，构成通信环网。两站之间通信，应优先选择直连通道。当两站之间直连通信中断，应能自动切换至迂回通道通信，切换过程不应对控

15、制保护系统正常运行产生影响。6接口要求6.1直流控制与换流阀的接口要求6.1.1常直直流控制与换流阀6.1.1.1一般要求6.1.1.1.1换流器单元控制主机与换流阀控制单元(VBE)应采用一对一连接，VBE跟随换流器单元控制主机主备状态。6.1.1.1.2VBE与换流器单元控制主机之间采用光调制信号传输，载波频率误差不大于10%,信号通道采用波长82OrIn1的多模光纤，通道输出不低于-25dBm,其拓扑结构见图A.1。6.1.1.1.3换流器单元控制主机与VBE应在接收端实时监视交互的光接口信号，若信号异常应及时产生报警事件，并触发故障录波。6.1.1.1.4VBE应直接与换流器单元控制主机通讯，避免采用接口装置或冗余切换装置转接。6.1.1.1.5VBE与监视控制系统宜采用IEC61850或Profibus(PROcessFie1dBUS)程序总线网络通信方式。6.1.1.1.6换流器单元控制主机至VBE的接口信号，即下行接口信号，应至少包括ACTIVE、VO1TAGE.CP、DEB1OCK.BPP0、INV_IndRECJrrig、O1T八类，每个信号应由相互独立的光纤通道进行传