我公司在多年從事變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、研究經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,充分吸收了國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品的成功經(jīng)驗(yàn),采用系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想,結(jié)合本公司多年從事SCADA/HMI軟件的編程經(jīng)驗(yàn),將通用組態(tài)軟件和電力專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)完美結(jié)合起來(lái),統(tǒng)一開(kāi)發(fā)的新型變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)。適用于電力系統(tǒng)內(nèi)以及各廠礦企業(yè)110KV、35KV、10KV等各級(jí)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中,是廣大供電局和集成商用來(lái)構(gòu)建無(wú)人值守或少人值守變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的有利工具。
1系統(tǒng)特點(diǎn)
系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),按縱向分為變電站層和間隔層。
間隔層在站內(nèi)按間隔分布式配置。各間隔設(shè)備相對(duì)獨(dú)立,通過(guò)通信網(wǎng)互聯(lián),并同變電站層的設(shè)備通信,取消了原本大量引入主控室的信號(hào)、測(cè)量、控制、保護(hù)等使用的電纜,節(jié)省了投資,提高了系統(tǒng)可靠性。
變電站層設(shè)備也采用分布式、開(kāi)放式的設(shè)計(jì),組態(tài)完成站內(nèi)監(jiān)控功能,全面提供設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視及控制、保護(hù)信息記錄與分析等功能。變電站層設(shè)備采用此種配置模式,一方面保證了系統(tǒng)整體的可靠性,另一方面也使得功能選擇、配置更靈活、更合理。
2典型配置
系統(tǒng)從功能上分為變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)、保護(hù)與控制子系統(tǒng)以及測(cè)控子系統(tǒng)等若干部分。保護(hù)與控制子系統(tǒng)采用各知名品牌保護(hù)裝置,測(cè)控子系統(tǒng)采用各知名品牌測(cè)控裝置。變電站層以及間隔層通訊采用以太網(wǎng)。采用pFieldComm通訊服務(wù)器作為遠(yuǎn)動(dòng)主站及智能設(shè)備的集中器。采用了TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議棧及IEC870-5-103通訊規(guī)約,實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)管理層的平衡式傳輸,可充分地將保護(hù)設(shè)備的各種信息匯總到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。
2.1間隔層
保護(hù)測(cè)控裝置包括主變保護(hù)裝置、線路保護(hù)裝置、中低壓保護(hù)測(cè)控裝置、備自投裝置、公共測(cè)控裝置等一系列裝置??梢园惭b在各個(gè)開(kāi)關(guān)間隔單元內(nèi),也可以根據(jù)需要集中安裝。各個(gè)保護(hù)測(cè)控單元在功能上不依賴于其它軟硬件單元獨(dú)立工作,與站控主機(jī)依據(jù)其規(guī)約實(shí)現(xiàn)高速通訊。其他裝置也都可以按照自己不同的規(guī)約接入通信系統(tǒng)中。間隔層設(shè)備可直接下放至開(kāi)關(guān)場(chǎng)就地連接,減少大量的二次接線,各間隔設(shè)備相對(duì)獨(dú)立,通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,取消了原本大量引入主控室的信號(hào)、測(cè)量、控制、保護(hù)等使用的電纜,節(jié)省投資,提高系統(tǒng)可靠性。
2.2變電站層由監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)動(dòng)主站兩部門(mén)組成
◇監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn):變電站所有保護(hù)、測(cè)控、自動(dòng)裝置的信息收集;進(jìn)行綜合處理、分析、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、現(xiàn)實(shí)、打?。粚?duì)全站運(yùn)行設(shè)備發(fā)布遙控遙調(diào)命令。
系統(tǒng)采用Windows 2000 server/professional操作系統(tǒng)、pFieldComm專(zhuān)業(yè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化軟件,使用高性能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)在安全、穩(wěn)定、可靠、先進(jìn)的基礎(chǔ)上勝任變電站綜合自動(dòng)化的各種任務(wù)。
◇遠(yuǎn)動(dòng)主站
根據(jù)用戶需要系統(tǒng)可提供遠(yuǎn)程維護(hù)功能,GPS對(duì)時(shí)功能,同時(shí)系統(tǒng)提供完善的遠(yuǎn)動(dòng)遠(yuǎn)傳設(shè)備,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、管理和實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班。
圖一
3系統(tǒng)的冗余處理:
為了提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性,力控電力電氣監(jiān)控組態(tài)軟件提供多種冗余方式,主要有單網(wǎng)雙機(jī)冗余系統(tǒng)、雙網(wǎng)雙機(jī)冗余系統(tǒng)、客戶端冗余、控制設(shè)備冗余等等。
3.1單網(wǎng)雙機(jī)冗余系統(tǒng):
在此系統(tǒng)中,主機(jī)和從機(jī)僅使用了單一網(wǎng)絡(luò)適配器,主/從機(jī)之間只有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這種系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是單一網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí),會(huì)同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)活動(dòng)站,并導(dǎo)致I/O設(shè)備采集沖突等問(wèn)題。
3.2雙網(wǎng)雙機(jī)冗余系統(tǒng):
在此系統(tǒng)中,主機(jī)和從機(jī)都使用兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器,并分配在兩個(gè)不同的網(wǎng)段,主/從機(jī)之間存在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)互為備用,可保證主/從機(jī)之間的可靠網(wǎng)絡(luò)通信。
3.3客戶端冗余:
冗余客戶端既可以是人機(jī)界面運(yùn)行系統(tǒng),也可以是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),冗余客戶端將雙機(jī)冗余系統(tǒng)的主機(jī)或從機(jī)作為數(shù)據(jù)源。冗余客戶端能夠自動(dòng)判斷出是主機(jī)還是從機(jī)處于活動(dòng)狀態(tài),并保持與該活動(dòng)站的通信。當(dāng)發(fā)生狀態(tài)切換后,客戶端節(jié)點(diǎn)能自動(dòng)找到新的活動(dòng)站,并保持通信。
3.3.4控制設(shè)備冗余:
在變電站綜自系統(tǒng)中,為了提高控制系統(tǒng)的可靠性,控制站的電源、CPU、通訊模塊需要進(jìn)行冗余配置即設(shè)備冗余方式,冗余的控制設(shè)備一般為主、從控制器,控制器上的主從CPU同時(shí)連接設(shè)備總線,主從設(shè)備之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步來(lái)防止控制出錯(cuò),同步包括時(shí)間同步、IO狀態(tài)同步等,主設(shè)備損壞時(shí),從設(shè)備自動(dòng)接管控制權(quán),對(duì)于有些數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),有時(shí)也會(huì)用兩個(gè)完全一樣的設(shè)備同時(shí)采集數(shù)據(jù),上位機(jī)監(jiān)控軟件和此類(lèi)系統(tǒng)通訊時(shí),要考慮到主從設(shè)備CPU的切換時(shí),上位機(jī)監(jiān)控軟件要同步切換來(lái)保證正確的數(shù)據(jù)獲取IO設(shè)備的數(shù)據(jù),力控在單機(jī)、網(wǎng)絡(luò)下都支持控制設(shè)備冗余。
4部分系統(tǒng)指標(biāo)
系統(tǒng)使用壽命≥10年;
系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間:系統(tǒng)MTBF≥30000小時(shí);
遙測(cè)量:遙測(cè)合格率 >99.9%;
開(kāi)關(guān)量:遙信正確率 >99.9%;
遙控、遙調(diào)正確率為100%;
CPU負(fù)載:正常情況下負(fù)荷率≤15%(任意5分鐘內(nèi)平均);事故情況下負(fù)荷率≤35%(任 意1分鐘內(nèi)平均);
遙信變化送到主站 ≤1.5秒;
遙測(cè)量送到主站 ≤1.5秒;
遙控命令 ≤1.5秒;
畫(huà)面調(diào)用時(shí)間 ≤1秒;
畫(huà)面刷新周期 ≤1秒;
SOE分辨率:1ms
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)容量,支持到10000點(diǎn)基本保持以上性能指標(biāo)
5典型案例
云南三環(huán)化工60萬(wàn)噸工程變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)
河南平頂山建設(shè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)
海南三亞路回頭變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)
河南周口西華變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)