基于ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)總線的變電站自動(dòng)化系統(tÇ’ng)
時(shÃ)間:2009-04-02 21:01:32來(lái)æºï¼šhesp
å°Ž(dÇŽo)語(yÇ”):?變電站是一個(gè)é›»ç£èƒ½é‡è½‰(zhuÇŽn)æ›åŠèƒ½é‡å†åˆ†é…單元,電力系統(tÇ’ng)ä¸çš„許多ä¿è·(hù)è£ç½®ã€æª¢æ¸¬(cè)è£ç½®ã€è¼”助è£ç½®éƒ½æ˜¯é‡å°(duì)整個(gè)變電站è¨(shè)ç½®çš„ï¼Œå› æ¤è®Šé›»ç«™æ˜¯è¼¸é…電系統(tÇ’ng)ä¸çš„é‡è¦ç’°(huán)節(jié),也是電網(wÇŽng)çš„ä¸»è¦æŽ§åˆ¶é»ž(diÇŽn)。
[align=left] 變電站是一個(gè)é›»ç£èƒ½é‡è½‰(zhuÇŽn)æ›åŠèƒ½é‡å†åˆ†é…單元,電力系統(tÇ’ng)ä¸çš„許多ä¿è·(hù)è£ç½®ã€æª¢æ¸¬(cè)è£ç½®ã€è¼”助è£ç½®éƒ½æ˜¯é‡å°(duì)整個(gè)變電站è¨(shè)ç½®çš„ï¼Œå› æ¤è®Šé›»ç«™æ˜¯è¼¸é…電系統(tÇ’ng)ä¸çš„é‡è¦ç’°(huán)節(jié),也是電網(wÇŽng)çš„ä¸»è¦æŽ§åˆ¶é»ž(diÇŽn)。  隨著電壓ç‰ç´š(jÃ)和電網(wÇŽng)復(fù)雜程度的æé«˜ã€ä¾›é›»åŠå¾‘和輸é…電容é‡çš„åŠ å¤§ï¼Œé‡‡ç”¨å‚³çµ±(tÇ’ng)的變電站一次和二次è¨(shè)備已越來(lái)越難以滿足é™ä½Žè®Šé›»ç«™é€ 價(jià )ã€æé«˜è®Šé›»ç«™é‹(yùn)行安全å¯é 性兩方é¢çš„è¦æ±‚ã€‚ç‚ºäº†æ»¿è¶³ä¸Šè¿°è¦æ±‚ï¼Œå¿…é ˆå¤§åŠ›ç™¼(fÄ)展和推廣變電站綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)。變電站綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)çš„æ¦‚å¿µåŠæ•ˆç›Š
  1.1 概念
  變電站綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)是集ä¿è·(hù)ã€æ¸¬(cè)é‡ã€æŽ§åˆ¶ã€é (yuÇŽn)傳ç‰åŠŸèƒ½ç‚ºä¸€é«”ï¼Œé‡‡ç”¨å¾®æ©Ÿ(jÄ«)和網(wÇŽng)絡(luò)技術(shù),并充分利用數(shù)å—通信的優(yÅu)å‹¢(shì)來(lái)實(shÃ)ç¾(xià n)數(shù)據(jù)共享的一套電力系統(tÇ’ng)二次è¨(shè)備的綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化è£ç½®ã€‚
  變電站自動(dòng)化的內(nèi)容包括:電氣é‡çš„采集和電氣è¨(shè)備(如斷路器ç‰ï¼‰çš„狀態(tà i)監(jiÄn)è¦–ã€æŽ§åˆ¶å’Œèª¿(dià o)節(jié),實(shÃ)ç¾(xià n)變電站æ£å¸¸é‹(yùn)行時(shÃ)的監(jiÄn)視和æ“作,ä¿è‰è®Šé›»ç«™çš„æ£å¸¸é‹(yùn)行和安全;在發(fÄ)生事故時(shÃ),瞬態(tà i)電氣é‡çš„采集ã€ç›£(jiÄn)視和控制(由繼電ä¿è·(hù)ã€æ•…障錄波ç‰å®Œæˆï¼‰ï¼Œè¿…速切除故障,以åŠåœ¨äº‹æ•…åŽå®Œæˆæ¢å¾©(fù)變電站æ£å¸¸é‹(yùn)行的æ“作。從長(zhÇŽng)é (yuÇŽn)的觀點(diÇŽn)看,還應(yÄ«ng)包括高壓電氣è¨(shè)備本身的監(jiÄn)視信æ¯ï¼ˆå¦‚斷路器ã€è®Šå£“器ã€é¿é›·å™¨ç‰çš„絕緣和狀態(tà i)監(jiÄn)視ç‰ï¼‰ï¼Œé™¤éœ€è¦å°‡è®Šé›»ç«™çš„ä¿¡æ¯å‚³çµ¦èª¿(dià o)度ä¸å¿ƒã€é‹(yùn)行方å¼ç§‘ã€ç¹¼é›»ä¿è·(hù)工程師之外,還需è¦å‚³é€åˆ°æª¢ä¿®å’Œç¶ä¿®ä¸å¿ƒï¼Œç‚ºé›»æ°£è¨(shè)備的監(jiÄn)視和ç¶ä¿®è¨ˆ(jì)劃的制定æä¾›åŽŸå§‹æ•¸(shù)據(jù)。
  綜上所述,變電站綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)將至少影響三個(gè)æ–¹é¢ï¼Œå³è®Šé›»æ‰€ç„¡(wú)人值ç,電網(wÇŽng)調(dià o)度自動(dòng)化系統(tÇ’ng)的實(shÃ)用化和供電的å¯é 性。它涉åŠä¾›é›»ä¼æ¥(yè)å„個(gè)å°ˆæ¥(yè)和部門,包括自動(dòng)化ã€é (yuÇŽn)å‹•(dòng)ã€é€šä¿¡ã€ç¹¼é›»ä¿è·(hù)ã€æ¸¬(cè)é‡ã€è¨ˆ(jì)é‡ç‰äºŒæ¬¡ç³»çµ±(tÇ’ng)çš„é‹(yùn)行è£ç½®ã€å·¥ç¨‹åŠæŠ€è¡“(shù),甚至å°(duì)一次è¨(shè)備也æå‡ºäº†æ–°çš„è¦æ±‚ã€‚åŒæ™‚(shÃ),它還涉åŠåˆ°åŒ…括變電檢修ã€é‹(yùn)行ã€èª¿(dià o)度在內(nèi)çš„å„個(gè)部門,還廣泛涉åŠåˆ°è¦(guÄ«)劃ã€è¨(shè)計(jì)ã€æ¨™(biÄo)準(zhÇ”n)化ã€è³ª(zhì)檢ã€ç”Ÿç”¢(chÇŽn)å» å®¶ã€ç®¡ç†é«”制åŠå…¶ä»–相關(guÄn)部門和å•(wèn)é¡Œï¼Œæ˜¯ä¸€é …(xià ng)ç¶œåˆä¸”復(fù)雜的系統(tÇ’ng)工程,是ç¾(xià n)代科技和管ç†åœ¨é›»åЛ伿¥(yè)ä¸çš„ç¶œåˆæ‡‰(yÄ«ng)用。
  1.2 效益
  1.2.1 é™ä½Žè®Šé›»ç«™å·¥ç¨‹é€ 價(jià )。
[b]其主è¦é€”徑是:
[/b]  a)采用é¢å‘?qÅ«)ο蟮姆稚⒎æ¤é™…皆O(shè)計(jì),用極少é‡çš„通信電纜所組æˆçš„通信網(wÇŽng)å–代大é‡çš„點(diÇŽn)å°(duì)點(diÇŽn)的長(zhÇŽng)è·é›¢ä¿¡è™Ÿ(hà o)電纜,用軟件閉鎖å–代或簡(jiÇŽn)化二次硬件閉鎖回路,節(jié)約大é‡é›»çºœå’Œç›¸æ‡‰(yÄ«ng)的施工ã€èª¿(dià o)試工作é‡ã€‚
  b)由于采用分散分布å¼çµ(jié)æ§‹(gòu),å¯ä»¥å–消傳統(tÇ’ng)的大控制室è¨(shè)計(jì),節(jié)約用地和建ç‘é¢ç©ã€‚
  c)分散分布å¼çµ(jié)æ§‹(gòu)åŠé€šä¿¡ç¶²(wÇŽng)使得綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)將來(lái)的擴(kuò)展éžå¸¸æ–¹ä¾¿ã€ç°¡(jiÇŽn)單,ä¸éœ€è¦å°(duì)原系統(tÇ’ng)進(jìn)行多大的改動(dòng),充分利用了原有的技術(shù)è¨(shè)備,節(jié)çœäº†ç³»çµ±(tÇ’ng)æ“´(kuò)展時(shÃ)的投資。
  d)綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)的軟件模塊化,使得傳統(tÇ’ng)上大é‡å¾©(fù)雜的ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)點(diÇŽn)å°(duì)點(diÇŽn)調(dià o)試工作將主è¦ç”±ä¾›æ‡‰(yÄ«ng)å» å®¶çš„è»Ÿä»¶çµ„æ…‹(tà i)來(lái)實(shÃ)ç¾(xià n)ï¼Œæ¤æ™‚(shÃ)ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)åŸºå»ºå’Œå·¥å» é©—(yà n)æ”¶å³å¯å¹¶è¡Œé€²(jìn)è¡Œï¼Œä»¥åŠ å¿«å·¥ç¨‹çš„æ•´é«”é€²(jìn)度。
  1.2.2 æé«˜è®Šé›»ç«™é‹(yùn)行的安全å¯é 性
[b]其主è¦é€”徑是:
[/b]  a)基于微機(jÄ«)çš„ä¿è·(hù)單元經(jÄ«ng)常處于在線自檢狀態(tà i)(包括監(jiÄn)視溫度),一有異常立å³å ±(bà o)è¦ï¼Œä¸è±¡å‚³çµ±(tÇ’ng)ä¿è·(hù)è£ç½®é‚£æ¨£ï¼Œæ¯å¹´åªæ ¡é©—(yà n)幾次,實(shÃ)際動(dòng)作æ£ç¢ºèˆ‡å¦åªæœ‰æ•…éšœåŽæ‰çŸ¥é“。
  b)傳統(tÇ’ng)çš„ä¿è·(hù)è£ç½®ä¸€èˆ¬åªæä¾›ä¸€å¥—整定值,而基于微機(jÄ«)çš„ä¿è·(hù)單元å¯ä»¥æä¾›å¤šå¥—整定值,å¯ä¾›é‹(yùn)è¡Œæ–¹å¼æ”¹è®Šæ™‚(shÃ)é (yuÇŽn)æ–¹é¸ç”¨ï¼Œå¹¶æä¾›åœ¨å‹•(dòng)æ…‹(tà i)éŽ(guò)程ä¸é€²(jìn)行定值修改的å¯èƒ½æ€§ã€‚
  c)基于微機(jÄ«)çš„ä¿è·(hù)單元較易實(shÃ)ç¾(xià n)å°é›»æµæŽ¥åœ°ç³»çµ±(tÇ’ng)單相接地é¸ç·šã€æ•…障測(cè)è·ã€æ•…障錄波ç‰åŠŸèƒ½ã€‚
  d)故障處ç†å®Œä¹‹åŽï¼Œç¶œåˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)能使變電站æ¢å¾©(fù)到事故å‰çš„原狀態(tà i)é‹(yùn)行。
  e)綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)應(yÄ«ng)用了許多先進(jìn)技術(shù),æé«˜äº†é‹(yùn)行å¯é 性。如FACTS技術(shù)使電力系統(tÇ’ng)å‹•(dòng)æ…‹(tà i)性能得到很大改善,大幅度æé«˜äº†è¼¸é›»ç·šè·¯è¼¸é€èƒ½åŠ›å’Œæé«˜äº†é›»åŠ›ç³»çµ±(tÇ’ng)ç©©(wÄ›n)定水平;GPS技術(shù)應(yÄ«ng)用于
  動(dòng)æ…‹(tà i)檢測(cè)和控制ä¸ï¼Œä½¿åŽŸä¾†(lái)ä¸å¯èƒ½åšåˆ°çš„æŽ§åˆ¶å’Œæ¸¬(cè)é‡ç²¾åº¦ä»¥åŠæ•…障分æžã€è£ç½®è©¦é©—(yà n)ã€ç‰¹æ®Šåƒæ•¸(shù)的采集都得以實(shÃ)ç¾(xià n)。
  
[b]2 ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)總線技術(shù)
[/b]  2.1 簡(jiǎn)介
  ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)總線(Fieldbus)是近年在å„自動(dòng)åŒ–é ˜(lÇng)域ä¸ç™¼(fÄ)展很快的互連通信網(wÇŽng)絡(luò),就其å稱å«ç¾©å®ƒåŒ…括兩個(gè)æ–¹é¢çš„å…§(nèi)容,“ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)â€æ˜¯æŒ‡å·¥ä½œç’°(huán)境ä¸è¨(shè)備級(jÃ)(最低層)之間的è¯(lián)ç³»ï¼Œâ€œç¸½ç·šâ€æ˜¯æŒ‡é€™ä¸€é€šä¿¡è¯(lián)ç³»å¿…é ˆéµå¾žçµ±(tÇ’ng)一的技術(shù)標(biÄo)準(zhÇ”n),å¯å¯¦(shÃ)ç¾(xià n)å„è¨(shè)備間的互連ã€äº’æ“作。作為è¨(shè)備級(jÃ)間的基礎(chÇ”)通信網(wÇŽng)絡(luò),ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)ç¸½ç·šå¿…é ˆå…·æœ‰å”(xié)è°ç°¡(jiÇŽn)å–®ã€å®¹éŒ¯(cuò)能力強(qiáng)ã€å®‰å…¨æ€§å¥½ã€æˆæœ¬ä½Žçš„特點(diÇŽn),具有較高的實(shÃ)時(shÃ)性,并能é©äºŽä¿¡æ¯çš„é »ç¹äº¤æ›ï¼Œå› 而ä¸åŒäºŽä¸Šå±¤é«˜é€Ÿæ•¸(shù)據(jù)通信網(wÇŽng)。目å‰ï¼Œåœ‹(guó)際上ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)總線技術(shù)發(fÄ)展很快,形æˆäº†å¤šç¨®ç¸½ç·šæ¨™(biÄo)準(zhÇ”n),較有影響和代表性的有Lonworksã€CANbusã€FFbusã€Profibusç‰ç‰ï¼Œä½†è‡³ä»Šå°šæœªå½¢æˆçµ±(tÇ’ng)一的國(guó)際標(biÄo)準(zhÇ”n)。
  ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)總線以其全新的çµ(jié)æ§‹(gòu)體系給å„種控制系統(tÇ’ng)帶來(lái)了é©å‘½æ€§çš„變é©ï¼Œç”±å®ƒæ§‹(gòu)æˆçš„æ™ºèƒ½é›»å™¨ç¶²(wÇŽng)絡(luò)也表ç¾(xià n)出強(qiáng)大的優(yÅu)å‹¢(shì)。ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)總線的網(wÇŽng)絡(luò)æ‹“?fù)æµ£Y(jié)æ§‹(gòu)ç›®å‰å¤šé‡‡ç”¨ç¸½ç·šåž‹ã€‚
  在變電站綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)ä¸ï¼Œç¾(xià n)å ´(chÇŽng)總線是連接智能ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)è¨(shè)備和自動(dòng)化系統(tÇ’ng)的數(shù)å—å¼ã€é›™å‘傳輸ã€å¤šåˆ†æ”¯çµ(jié)æ§‹(gòu)的通信網(wÇŽng)絡(luò)ï¼Œå› æ¤å®ƒæ˜¯ä»¥æ™ºèƒ½é›»åè¨(shè)備(IEDï¼‰çš„ä½¿ç”¨ç‚ºå‰æçš„ã€ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)通信網(wÇŽng)絡(luò)與控制系統(tÇ’ng)的集æˆã€‚
  2.2 綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)çš„æ„義
  在變電站綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)ä¸ï¼ŒIED之間åŠå…¶èˆ‡ä¸»ç«™ä¹‹é–“的串行通信的物ç†å±¤æ—©æœŸæ™®é采用了RSï¼232,隨åŽè¨±å¤šè£ç½®é‡‡ç”¨äº†æ€§èƒ½è¼ƒå¥½çš„RSï¼485(åŠé›™å·¥ï¼‰åŠRSï¼422(全雙工)。在變電站層,有些系統(tÇ’ng)采用了å„種計(jì)算機(jÄ«)局域網(wÇŽng),如Novellç¶²(wÇŽng)ã€ä»¥å¤ªç¶²(wÇŽng)ç‰ã€‚雖然硬件種類ä¸å¤šï¼Œä½†ä½¿ç”¨çš„通信å”(xié)è°å¾ˆä¸ä¸€è‡´ï¼Œä¸åŒç”Ÿç”¢(chÇŽn)å» çš„è¨(shè)備一般ä¸èƒ½äº’連åŠäº’æ“作,è¦(guÄ«)約轉(zhuÇŽn)æ›å’Œæˆ–者說(shuÅ)ç¶²(wÇŽng)é—œ(guÄn)æˆäº†ç¶²(wÇŽng)絡(luò)çµ(jié)æ§‹(gòu)䏿œ€ä¸»è¦çš„è¨(shè)備,給用戶帶來(lái)極大ä¸ä¾¿ã€‚ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)總線則ä¸åƒ…具有開(kÄi)放性和互æ“作性,而且具有控制功能分散和å¯é 性高的優(yÅu)點(diÇŽn)ï¼Œå› æ¤åœ¨è®Šé›»ç«™ç¶œåˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)ä¸ä½¿ç”¨ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)總線是必然趨勢(shì)。
[b]3 國(guó)å…§(nèi)外變電站綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)çš„ç¾(xià n)ç‹€
[/b]  3.1 國(guó)外
  國(guó)外產(chÇŽn)å“以ABBå…¬å¸çš„SCS100ï¼200和西門åå…¬å¸çš„LSA678為代表。
  a)信號(hà o)采集方å¼ï¼šåœ¨é–“隔層終端一般采用多DSPçµ(jié)æ§‹(gòu),集ä¿è·(hù)ã€éŒ„æ³¢ã€è¨ˆ(jì)é‡ã€é (yuÇŽn)å‹•(dòng)功能于一體,并使得信號(hà o)采集完全分散分布和下放,簡(jiÇŽn)化了二次回路。
  b)數(shù)å—通信方å¼ï¼šé€šä¿¡ç¶²(wÇŽng)主è¦ä»¥å…‰çº–為介質(zhì)(如LSA678),光纖具有很高的通信速率和éžå¸¸å¥½çš„æŠ—干擾能力。也有一部分變電站自動(dòng)化系統(tÇ’ng)的通信網(wÇŽng)采用了ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)總線技術(shù),如LonworksåŠCAN總線。ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)總線具有很高的抗干擾性能,網(wÇŽng)絡(luò)傳輸速度é©ä¸ï¼Œæˆæœ¬ä½Žã€æ–½å·¥æ–¹ä¾¿ã€‚
  c)控制系統(tÇ’ng):站控單元采用高性能工作站或?qÅ«)ï¼³ç³œå¸ƒî‘ªîƒ§å¹šç —ç—›éŽ¯?chÇ”)能力較強(qiáng),å¯é 性很高。監(jiÄn)控ä¿è·(hù)å–®å…ƒå‡æŒ‰ä¸€æ¬¡è¨(shè)備安è£å–®ä½åŠƒåˆ†ï¼Œè¨(shè)于高壓斷路器附近和低壓開(kÄi)é—œ(guÄn)柜上,站控單元和監(jiÄn)控ä¿è·(hù)單元通éŽ(guò)ä¸²è¡Œå£æˆ–ç¶²(wÇŽng)絡(luò)連接。由于功能和組æˆåˆ†æ•£ï¼Œæ‰€ä»¥è¦(guÄ«)模伸縮性好,能滿足ä¸åŒé›»å£“ç‰ç´š(jÃ)應(yÄ«ng)用的需è¦ã€‚然而這些產(chÇŽn)å“也å˜åœ¨åƒ¹(jià )æ ¼æ˜‚è²´ã€é–‹(kÄi)放性ä¸å¤ ç†æƒ³ã€åŠŸèƒ½ä¸Šä¸èƒ½å®Œå…¨æ»¿è¶³åœ‹(guó)å…§(nèi)å°(duì)一次è¨(shè)備的使用åŠç®¡ç†è¦æ±‚ç‰å•(wèn)題。
  3.2 國(guó)內(nèi)
ã€€ã€€ç›®å‰æˆ‘國(guó)220~500 kV電壓ç‰ç´š(jÃ)的變電站基本上為有人值çé‹(yùn)行方å¼ï¼Œå¤§å¤šåƒ…發(fÄ)陿¸¬(cè)ã€é™ä¿¡ä¿¡æ¯ï¼Œä½†é‡‡ç”¨å®Œå…¨åˆ†æ•£åˆ†å¸ƒçš„變電站自動(dòng)化系統(tÇ’ng)仿˜¯é€™é¡žè®Šé›»ç«™è‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)的發(fÄ)展方å‘。
  110 kVåŠä»¥ä¸‹ç‰ç´š(jÃ)çš„è®Šé›»ç«™å¤§å¤šè¦æ±‚按無(wú)人值çé‹(yùn)行方å¼è¨(shè)計(jì),按實(shÃ)ç¾(xià n)的自動(dòng)化水平å¯åˆ†ç‚ºå…©é¡žï¼šä¸€ç¨®ç‚ºé (yuÇŽn)å‹•(dòng)RTUæ–¹å¼ï¼Œå¦ä¸€ç¨®ç‚ºå…¨æ–°çš„ç¶œåˆè‡ªå‹•(dòng)化方å¼ã€‚一般æ„義下的é (yuÇŽn)å‹•(dòng)RTU是集ä¸å¼ã€å–®CPU的自動(dòng)化è¨(shè)備,它具有“四é™â€åŠŸèƒ½ï¼Œè€Œä¸”ä¹Ÿæœ‰çµ±(tÇ’ng)一的通信è¦(guÄ«)約和技術(shù)標(biÄo)準(zhÇ”n),所有信號(hà o)ç”±RTU集ä¸é‡‡é›†ï¼Œé™æŽ§ã€é™èª¿(dià o)指令通éŽ(guò)RTUè£ç½®çš„硬接點(diÇŽn)輸出,由控制電纜引入二次控制回路。ç¾(xià n)在已經(jÄ«ng)出ç¾(xià n)了多CPUå”(xié)åŒå·¥ä½œçš„分散å¼é (yuÇŽn)å‹•(dòng)RTUï¼Œå¯æŒ‰åŠŸèƒ½æˆ–é›»å™¨å–®å…ƒ?jiÇŽng)æ¾å¸œî—ŽK,其物ç†çµ(jié)æ§‹(gòu)æ ¹æ“š(jù)需è¦å¯é…ç½®æˆé›†ä¸å¼æˆ–分層é…å±å¼ï¼Œäº¤æµé‡‡æ¨£æŠ€è¡“(shù)æ¥(yè)已廣泛應(yÄ«ng)用于RTU之ä¸ã€‚而且,é (yuÇŽn)å‹•(dòng)RTU模å¼ä¹Ÿå¯é€šéŽ(guò)串行å£é…置功能強(qiáng)大的人機(jÄ«)è¯(lián)ç³»å系統(tÇ’ng),變電所內(nèi)其他智能è¨(shè)備一般通éŽ(guò)ä¸²è¡Œå£æŽ¥å…¥RTU。é (yuÇŽn)å‹•(dòng)RTU一般ä¸èƒ½èˆ‡æ•¸(shù)å—ä¿è·(hù)交æ›ä¿¡æ¯ï¼Œä¿è·(hù)å‹•(dòng)作信號(hà o)ä»éœ€é€šéŽ(guò)繼電器接點(diÇŽn)采集。
  至于第二種方å¼åœ¨åœ‹(guó)å…§(nèi)的使用情æ³å¦‚下:
  a)信號(hà o)采集方å¼ï¼šé‡‡ç”¨åˆ†æ•£åˆ†å¸ƒå¼äº¤æµé‡‡é›†ç³»çµ±(tÇ’ng),通éŽ(guò)ä¸²è¡Œå£æˆ–ç¶²(wÇŽng)絡(luò)與åŽè‡º(tái)監(jiÄn)控主站相連。特別是10 kV變電站,將測(cè)控部分åˆå¹¶åœ¨10 kVä¿è·(hù)è£ç½®å…§(nèi)ï¼Œæ ¹æ“š(jù)模擬é‡å°(duì)采樣精度的ä¸åŒè¦æ±‚,采用專用的電æµè¼¸å…¥å£ä»¥æŽ¥æ¸¬(cè)é‡ç”¨TA。
  b)控制系統(tÇ’ng):站控單元多采用工æ¥(yè)PC,其性能價(jià )æ ¼æ¯”ä¸åŠè¨ˆ(jì)算機(jÄ«)工作站和計(jì)算機(jÄ«)æœå‹™(wù)器。監(jiÄn)控系統(tÇ’ng)大都ä¿ç•™æœ‰RTUè£ç½®ï¼Œå°‡å…¶ä½œç‚ºä¿¡æ¯é‡‡é›†å’Œå‘å„ç´š(jÃ)調(dià o)度傳éžä¿¡æ¯ï¼Œå¹¶é€šéŽ(guò)它與監(jiÄn)控系統(tÇ’ng)交æ›ä¿¡æ¯ã€‚
  c)數(shù)å—通信方å¼ï¼šç¾(xià n)å ´(chÇŽng)通信多采用RS串行通信總線,也有少數(shù)采用CANã€Lonw- orksç¾(xià n)å ´(chÇŽng)總線,但是ä¸åŒå» å®¶è¨(shè)備的通信è¦(guÄ«)約種類ç¹å¤šï¼Œä¸åƒ…浪費(fèi)了大é‡çš„軟硬件開(kÄi)發(fÄ)人力,也給用戶的è¨(shè)å‚™é¸åž‹ã€é‹(yùn)行ç¶è·(hù)ç‰å¸¶ä¾†(lái)諸多ä¸ä¾¿ã€‚å¹¶ä¸”ï¼Œå› å—制于通信è¦(guÄ«)ç´„åŠèª¿(dià o)度主站功能的ä¸å®Œå‚™ï¼Œç¶œåˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)用作無(wú)人值ç分站時(shÃ)ä¸èƒ½å¯¦(shÃ)ç¾(xià n)其所能æä¾›çš„è±å¯Œçš„變電站é‹(yùn)行監(jiÄn)控功能,浪費(fèi)了用戶的投資費(fèi)用。
  就總體而言,國(guó)å…§(nèi)的變電站綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)ä¸»è¦æ˜¯å¾žåœ‹(guó)外購(gòu)買硬件è¨(shè)備,系統(tÇ’ng)軟件的集æˆå‰‡ç”±åœ‹(guó)å…§(nèi)çš„ç§‘ç ”é–‹(kÄi)發(fÄ)å–®ä½æä¾›ï¼Œé€™æ¨£å¯ä»¥ç¯€(jié)çœæŠ•è³‡ã€‚
[b]4 綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)çš„åŠŸèƒ½åŠæ§‹(gòu)æˆ
[/b]  4.1 功能
  基于ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)總線技術(shù)的變電站綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)具有以下主è¦åŠŸèƒ½ï¼š
  a)控制ã€ç›£(jiÄn)視功能。承擔(dÄn)數(shù)據(jù)采集(模擬é‡ã€é–‹(kÄi)é—œ(guÄn)é‡åŠè„ˆæ²–é‡ï¼‰å’Œè¨(shè)備監(jiÄn)è¦–ã€æ“作控制功能(å¯ç”±ä¸Šç´š(jÃ)調(dià o)度或當(dÄng)?shù)èµã„Ÿ^(guò)éµç›¤è‡ªå‹•(dòng)æ“ä½œæˆ–é¸æ“‡æ“ä½œï¼Œåªæœ‰åœ¨è¿”æ ¡ç„¡(wú)èª¤åŽæ–¹å¯åŸ·(zhÃ)行),并能實(shÃ)ç¾(xià n)“四é™â€ã€‚
  b)自動(dòng)控制控能。如主變壓器有載自動(dòng)調(dià o)壓ã€é›»åŠ›é›»å®¹å™¨çµ„è‡ªå‹•(dòng)投切ã€ä½Žé »æ¸›è¼‰ã€å‚™ç”¨é›»æºè‡ªå‹•(dòng)投入接地自動(dòng)檢測(cè)ç‰ã€‚
  c)測(cè)é‡è¡¨è¨ˆ(jì)功能。å‘電網(wÇŽng)控制ä¸å¿ƒå‚³é€è®Šé›»ç«™çš„é‹(yùn)行測(cè)é‡å€¼ï¼Œé‡‡ç”¨è„ˆæ²–電度表累計(jì)é›»é‡ã€‚
  d)繼電ä¿è·(hù)功能。實(shÃ)ç¾(xià n)å°(duì)變電所內(nèi)å„元件ã€ç·šè·¯ã€æ¯ç·šç‰çš„安全ä¿è·(hù),并能與監(jiÄn)控系統(tÇ’ng)通信。
  e)其他安全監(jiÄn)控功能。通éŽ(guò)æ“作與閉鎖功能有效地防æ¢é›»æ°£èª¤æ“作;當(dÄng)系統(tÇ’ng)故障時(shÃ),能完æˆäº‹ä»¶é †åºè¨˜éŒ„ã€äº‹æ•…追憶和故障錄波;具有越é™å ±(bà o)è¦å’Œç•°å¸¸ç‹€æ…‹(tà i)å ±(bà o)è¦åŠŸèƒ½ã€‚
  f)接å£åŠŸèƒ½ã€‚æ‰¿æ“”(dÄn)系統(tÇ’ng)ä¸å„層之間的連接功能。
  g)系統(tÇ’ng)功能。實(shÃ)ç¾(xià n)變電站級(jÃ)çš„å”(xié)調(dià o)ã€å„ª(yÅu)化控制,并實(shÃ)ç¾(xià n)與é (yuÇŽn)方調(dià o)控ä¸å¿ƒçš„通信。
  4.2 硬件系統(tÇ’ng)è¨(shè)計(jì)
  變電站綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)采用完全分散分布的系統(tÇ’ng),çµ(jié)æ§‹(gòu)å¯åˆ†ç‚ºä¸‰å±¤å³è®Šé›»ç«™å±¤ã€é–“隔(單元)層和è¨(shè)備層,通信系統(tÇ’ng)擬采用CAN總線技術(shù),如圖1所示。
[img=604,391]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/gddl/2000-2/31-1.jpg[/img]
  è¨(shè)備層包括開(kÄi)é—œ(guÄn)ã€è®Šå£“器ã€TAï¼TVç‰ä¸€æ¬¡è¨(shè)備。隨著技術(shù)的發(fÄ)展,變電站的一次è¨(shè)å‚™å› å¸¶æœ‰é›»åè¨(shè)備的智能傳感器和執(zhÃ)行器而æˆç‚ºæ™ºèƒ½é›»åè¨(shè)備(IED),這些è¨(shè)å‚™ä¸åƒ…把ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)的數(shù)據(jù)數(shù)å—åŒ–ï¼ŒåŒæ™‚(shÃ)具有計(jì)算機(jÄ«)數(shù)據(jù)通信接å£ï¼Œå¯ä»¥è‡ªç”±åœ°åŒå…¶å®ƒè¨(shè)備交æ›ä¿¡æ¯ã€‚æ¤å¤–å®ƒé‚„èƒ½æ ¹æ“š(jù)直接測(cè)é‡çš„çµ(jié)果計(jì)算分æžå‡ºå¾ˆå¤šå…¶å®ƒé›£ä»¥ç›´æŽ¥æ¸¬(cè)é‡çš„æ•¸(shù)據(jù),如諧波分é‡ã€åºé›»æµã€åºé›»å£“;利用計(jì)算機(jÄ«)的儲(chÇ”)å˜èƒ½åŠ›ï¼Œæ™ºèƒ½è¨(shè)備還å¯ä»¥å®Œæˆçµ±(tÇ’ng)計(jì)記錄功能。
  間隔單元層包括ä¿è·(hù)è¨(shè)å‚™ã€æ•¸(shù)據(jù)é‡‡é›†åŠæŽ§åˆ¶è¨(shè)å‚™ã€æŒ‡ç¤ºå„€è¡¨ç‰ï¼Œåœ¨åˆ†æ•£å¼è®Šé›»ç«™ç¶œåˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)ä¸ç”±ç¨(dú)ç«‹çš„ä¿è·(hù)åŠIï¼O單元組æˆã€‚
  變電站層通常是指站級(jÃ)計(jì)算機(jÄ«),å¯ä»¥é‡‡ç”¨åŸºäºŽå·¥ç¨‹å·¥ä½œç«™åŠTCPï¼IPç¶²(wÇŽng)絡(luò)的多功能SCADA系統(tÇ’ng)ï¼Œå®Œæˆæ•¸(shù)據(jù)收集åŠè™•ç†ã€æ•¸(shù)據(jù)庫(kù)管ç†ã€ç•°å¸¸æª¢æ¸¬(cè)與告è¦ã€å„ª(yÅu)化控制ã€äººæ©Ÿ(jÄ«)接å£ç‰åŠŸèƒ½ã€‚
  4.3 通信方å¼çš„鏿“‡
  分散å¼è®Šé›»ç«™ç¶œåˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)的總體çµ(jié)æ§‹(gòu)主è¦å–決于通信系統(tÇ’ng)çš„é¸æ“‡ï¼Œç³»çµ±(tÇ’ng)的總體性能在很大程度上也由通信系統(tÇ’ng)的優(yÅu)劣來(lái)決定。變電站層與間隔單元層之間的通信網(wÇŽng)之所以采用基于CANç¶²(wÇŽng)絡(luò)的總線型技術(shù)æ–¹æ¡ˆï¼Œæ˜¯å› ?yà n)檫@種方案具有以下特點(diÇŽn):
  a)易于實(shÃ)ç¾(xià n)雙網(wÇŽng)備用,易于通éŽ(guò)多網(wÇŽng)絡(luò)æé«˜æ€§èƒ½ï¼›
  b)易于åŒIï¼O單元ã€ä¿è·(hù)單元集æˆï¼Œæ˜“實(shÃ)ç¾(xià n)高速數(shù)據(jù)交æ›ï¼›
  c)網(wÇŽng)絡(luò)ä»²è£æ•ˆçŽ‡é«˜ï¼Œä¿¡æ¯å„ª(yÅu)先級(jÃ)別è±å¯Œï¼Œå¯ä»¥ç¢ºä¿ç·Šæ€¥ä¿¡æ¯çš„實(shÃ)時(shÃ)性;
  d)抗干擾能力強(qiáng);
  eï¼‰æˆæœ¬ä½Žï¼Œæ–½å·¥ç°¡(jiÇŽn)便。
  與é (yuÇŽn)方調(dià o)度自動(dòng)化系統(tÇ’ng)åŠé›†æŽ§ä¸å¿ƒçš„通信采用串行通信總線或?qÅ«)ï¼³çœ h(yuÇŽn)å‹•(dòng)通é“,與é (yuÇŽn)方診斷計(jì)算機(jÄ«)通信å¯ä»¥é€šéŽ(guò)MODEM與電話網(wÇŽng)的連接來(lái)實(shÃ)ç¾(xià n)ã€‚å› æ¤æ•´å€‹(gè)系統(tÇ’ng)的通信系統(tÇ’ng)是混åˆåž‹çš„ï¼Œèƒ½å¤ ?yà n)椴煌瑢?duì)象æä¾›æœ€åˆé©çš„通信方å¼ã€‚
  4.4 軟件系統(tÇ’ng)è¨(shè)計(jì)
  系統(tÇ’ng)的軟件由兩大部分組æˆï¼šPC機(jÄ«)軟件部分和模塊軟件部分。
  PC機(jÄ«)軟件部分é‹(yùn)行在Windows系統(tÇ’ng)平臺(tái)上,由è¨(shè)備組態(tà i)工具ã€ç¶²(wÇŽng)å¡é©…(qÅ«)å‹•(dòng)程åºä»¥åŠäººæ©Ÿ(jÄ«)界é¢ï¼ˆMMI)組æˆã€‚è¨(shè)備組態(tà i)工具用于å°(duì)ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)è¨(shè)備的組態(tà i)åŠä¸‹è£ï¼›ç¶²(wÇŽng)å¡é©…(qÅ«)å‹•(dòng)ç¨‹åºæ˜¯è¨(shè)備組態(tà i)工具ã€äººæ©Ÿ(jÄ«)界é¢èˆ‡IEDè¨(shè)備之間通信的橋æ¢ï¼›äººæ©Ÿ(jÄ«)界é¢å‰‡ä½¿ç”¨æˆ¶å¯ä»¥å½¢è±¡ã€å¯¦(shÃ)時(shÃ)地觀察和控制ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)è¨(shè)備的信æ¯å’Œç‹€æ…‹(tà i)。
[b]5 çµ(jié)æŸèªž(yÇ”)
[/b]  由于國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)åŒç¾Žåœ‹(guó)電氣與電å工程師å”(xié)會(huì)(IEEE)å”(xié)商確定,為了電力工æ¥(yè)的利益,《變電站通信網(wÇŽng)絡(luò)和系統(tÇ’ng)》標(biÄo)準(zhÇ”n)將作為變電站內(nèi)通信的唯一的國(guó)際標(biÄo)準(zhÇ”n),我國(guó)也將其已經(jÄ«ng)制訂了的IEC60870ï¼5ï¼103繼電ä¿è·(hù)è¨(shè)å‚™ä¿¡æ¯æŽ¥å£é…套標(biÄo)準(zhÇ”n)的傳輸è¦(guÄ«)ç´„ç‰åŒé‡‡ç”¨ï¼Œæ‰€ä»¥åœ¨è¨(shè)計(jì)時(shÃ)盡é‡é‡‡ç”¨ç¬¦åˆæ¤æ¨™(biÄo)準(zhÇ”n)çš„è¨(shè)備,以實(shÃ)ç¾(xià n)變電站自動(dòng)化è¨(shè)備在全性考慮,基于ç¾(xià n)å ´(chÇŽng)總線技術(shù)的變電站綜åˆè‡ªå‹•(dòng)化系統(tÇ’ng)å°‡æˆç‚ºè®Šé›»ç«™è‡ªå‹•(dòng)化的長(zhÇŽng)期方å‘。[/align]
標(biÄo)簽:
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