CBZ8000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能分析

1、CBZ-8000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能分析CBZ-8000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是由許繼電氣股份有限公司在分析和借鑒了國(guó)內(nèi)外10多家著名公司的成功經(jīng)驗(yàn)，并引進(jìn)北美變電站自動(dòng)化的先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的IPD研發(fā)管理流程，開發(fā)的新一代變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，適用于高壓、超高壓等級(jí)變電站，滿足35500kV各種電壓等級(jí)變電站自動(dòng)化需要。CBZ-8000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)包含了就地監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）、遠(yuǎn)動(dòng)通信接口、繼電保護(hù)工程師站、一次設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)及維護(hù)工作站、遙視系統(tǒng)、35500kV各級(jí)電壓等級(jí)的輸配電系統(tǒng)成套保護(hù)與測(cè)控系統(tǒng)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了電力系統(tǒng)信息化的要求，設(shè)計(jì)了MIS、遠(yuǎn)

2、程及繼電保護(hù)信息接口等各種信息化接口設(shè)備，提供變電站全面的信息服務(wù)支持。CBZ-8000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)遵循開放、先進(jìn)、可靠、統(tǒng)一的設(shè)計(jì)理念，面對(duì)變電站需具備的功能和未來(lái)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)必然發(fā)展方向全面考慮，優(yōu)化功能配置和簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，用分層、分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了面向?qū)ο蟮淖冸娬咀詣?dòng)化設(shè)計(jì)思想，完全兼容UNIX/Windows/Linux不同的操作系統(tǒng)?？梢愿鶕?jù)不同電壓等級(jí)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)監(jiān)控主站軟件的需求選擇不同的操作系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了變電站功能的綜合化、操作監(jiān)視的屏幕化和運(yùn)行管理的智能化。一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)采用了分層分布式結(jié)構(gòu)，縱向上分為站控層和間隔層（從整

3、體上分為三層，既變電站層、通信層和間隔層），硬件主要由保護(hù)測(cè)控單元、通信控制單元及監(jiān)控系統(tǒng)組成。CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。圖1 35-110KV單網(wǎng)結(jié)構(gòu)方式圖2 110-500KV雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)方式站控層是變電站設(shè)備監(jiān)視、測(cè)量、控制、管理的中心。站控層包括遠(yuǎn)動(dòng)主站、工程師站、操作員站等。遠(yuǎn)動(dòng)主站完成變電站的“四遙”功能。使用不同的遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約向調(diào)度系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)?？梢酝瑫r(shí)支持5個(gè)調(diào)度主站并行工作，每個(gè)通道具備的功能可以靈活配置。工程師站按繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)子站配置，除完成保護(hù)裝置的定值管理、故障的分析和診斷功能以外，還向繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)主站傳送數(shù)據(jù)。操作員站完成變

4、電站的日常管理、維護(hù)和變電站的當(dāng)?shù)夭僮?。通信網(wǎng)絡(luò)是站控層與間隔層數(shù)據(jù)傳輸通道通，可以按不同的電壓等級(jí)和不同的客戶需求，配置不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。對(duì)于35kV及110kV變電站采用邏輯上的總線型網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于220kV及以上電壓等級(jí)變電站采用光纖自愈環(huán)型以太網(wǎng)。在通信網(wǎng)絡(luò)中取消了傳統(tǒng)的通信管理機(jī)，站控層和間隔層共享通信網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，這種方案已經(jīng)成為國(guó)際發(fā)展的趨勢(shì)。間隔層按照不同的電壓等級(jí)、不同的電氣間隔單元，不同的控制對(duì)象分散在各個(gè)保護(hù)小室中，或者是下放到高壓設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，在站控層及網(wǎng)絡(luò)層故障的情況下，間隔層仍能獨(dú)立完成間隔層的監(jiān)測(cè)和控制功能。間隔層設(shè)備包括保護(hù)裝置、測(cè)控裝置以

5、及其他的智能設(shè)備。對(duì)時(shí)分為硬脈沖對(duì)時(shí)和網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)。硬脈沖對(duì)時(shí)主要對(duì)時(shí)毫秒級(jí)。 網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)又分為組成專門的對(duì)時(shí)網(wǎng)絡(luò)（RS485網(wǎng)）和通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)主站對(duì)時(shí)（通信以太網(wǎng)）兩種。另外在CBZ-8000自動(dòng)化系統(tǒng)里面，還集成了設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置，以便早期發(fā)現(xiàn)故障，避免事故發(fā)生，增加設(shè)備的利用率，節(jié)約設(shè)備維護(hù)成本，在線監(jiān)測(cè)裝置還可以自己獨(dú)立成系統(tǒng)。（一） 變電站層的主要功能及特點(diǎn) 1.后臺(tái)監(jiān)控服務(wù)器、遠(yuǎn)動(dòng)站及繼電保護(hù)工程師站在網(wǎng)絡(luò)上相互獨(dú)立。2.支持Windows2000/XP及Linux中英文系統(tǒng)。3.支持局域網(wǎng)/廣域網(wǎng)用戶Web瀏覽。4.核心級(jí)雙機(jī)熱備用，無(wú)任何機(jī)械的備用切換。5.提供在線幫助功能。6.具有電力

6、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能。7.采用標(biāo)準(zhǔn)的IEC60870- 5- 104規(guī)約，可方便地接人任何廠家的IEC60870 - 5-104設(shè)備。8.可通過(guò)動(dòng)態(tài)圖像監(jiān)視戶外設(shè)備的運(yùn)行和安全狀態(tài)等。9.遠(yuǎn)動(dòng)主站可以與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的五防應(yīng)用相互配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方控制操作和就地調(diào)試檢修的防誤閉鎖10.可實(shí)現(xiàn)多種遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約。11.可同時(shí)支持5個(gè)調(diào)度主站并行工作。12.可實(shí)現(xiàn)變電站繼電保護(hù)及故障錄波信息處理，具有故障分析功能。（二）通信層的主要功能及特點(diǎn)1.采用l0/lOOM以太網(wǎng).實(shí)現(xiàn)高速度無(wú)瓶頸平衡式數(shù)據(jù)傳輸。2.通信介質(zhì)可使用同軸電纜、雙絞線、光纖等，甚至能在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中混合使用，可根據(jù)需要靈活選用。3.網(wǎng)絡(luò)

7、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可為總線型或環(huán)型,也可兩者混用。4.站點(diǎn)擴(kuò)展可通過(guò)集線器的升級(jí)或堆疊來(lái)完成。5.可準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)。（三）間隔層的主要功能及特點(diǎn)1.大容量存儲(chǔ)設(shè)計(jì)。2.真正圖形化桌面操作，生動(dòng)形象，全漢化顯示，操作方便。3.測(cè)量回路精度軟件自動(dòng)校準(zhǔn)，免調(diào)試。4.功能強(qiáng)大的PC支持工具，具有完善靈活的分析軟件，便于事故分析。5.更強(qiáng)的電磁兼容能力，滿足就地分散式安裝的要求。6.按對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)，集保護(hù)、測(cè)控功能于一體，可就地安裝在開關(guān)柜上，減少大量的二次接錢。7.采用成熟的時(shí)實(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，時(shí)實(shí)性可靠性得到了最大的保證，軟件升級(jí)更加方便，保證用戶的最大需求。8.采用背插拔接線方式，整體面板，全封閉設(shè)計(jì)，減

8、少了大量的接線和回路的多次轉(zhuǎn)接。9.采用32位高性能DSP浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器。10.采用多層印刷板SMT表面貼裝技術(shù)，電路強(qiáng)弱電分離。11.支持IEC60870-5-103、IEC60870-5-104等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。二、后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)CBZ-8000后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)其電壓等級(jí)的不同分為35 /110kV、110 /220kV、500kV三類。500kV CBZ-8000后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)主要針對(duì)500kV大型超高壓變電站設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的可靠性和開放性，采用了北美先進(jìn)成熟的SCADA平臺(tái)?？梢栽贚inux和Windows平臺(tái)上運(yùn)行。硬件平臺(tái)可以選Intel/AMD的PC系統(tǒng)，Compaq/Alpha, H

9、P工作站，IBMISC工作站，SUN工作站。 110/220kV CBZ-8000后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)主要針對(duì)110220kV中大型變電站設(shè)計(jì)，在保證可靠性的基礎(chǔ)上，同時(shí)具有較高的性能價(jià)格比?；赪indows2000操作系統(tǒng)，采用面向?qū)ο蟮姆謱臃植际皆O(shè)計(jì)思想，客戶/服務(wù)器/Web服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，具有多客戶支持能力。直接通過(guò)以太網(wǎng)與間隔層的測(cè)量和保護(hù)設(shè)備進(jìn)行通信。 35/110kV CBZ-8000后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)主要針對(duì)35110 kV中小型變電站設(shè)計(jì)，在保證可靠性的基礎(chǔ)上，遠(yuǎn)動(dòng)、監(jiān)控、工程師站一體化，Windows2000操作平臺(tái)?？偩€型以太網(wǎng)分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，直接通過(guò)以太網(wǎng)與間隔層的測(cè)量和保護(hù)設(shè)備進(jìn)行

10、通信。主要功能：1數(shù)據(jù)采集與處理。實(shí)時(shí)采集模擬量、開關(guān)量、數(shù)字量、溫度量、脈沖量以及各類保護(hù)信息。對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算，例如通過(guò)計(jì)算產(chǎn)生電壓合格率、有功、無(wú)功、電流、總負(fù)荷、功率因數(shù)、電量日/月/年最大值/最小值及出現(xiàn)的時(shí)間、日期、負(fù)荷率、電能分時(shí)段累計(jì)值、數(shù)字輸入狀態(tài)量邏輯運(yùn)算值等，設(shè)備正常/異常變位次數(shù)，統(tǒng)計(jì)計(jì)算支持豐富的表達(dá)式。2報(bào)警處理。對(duì)設(shè)備故障、錯(cuò)誤操作、保護(hù)事故告警等進(jìn)行處理; 對(duì)畫面、音響、語(yǔ)音報(bào)警、打印等通知運(yùn)行人員進(jìn)行檢查，并進(jìn)行歷史存儲(chǔ)。報(bào)警處理分為事故報(bào)警和預(yù)告報(bào)警兩鐘方式。前者包括非操作引起的斷路器跳閘和保護(hù)裝置動(dòng)作信號(hào); 后者包括一般設(shè)備變位、狀態(tài)異常信息

11、、模擬量越限/復(fù)限、計(jì)算機(jī)站控系統(tǒng)的各個(gè)部件、間隔層單元的狀態(tài)異常等。3. SOE和事故追憶。重要的遙信變位、保護(hù)動(dòng)作等信息上傳SOE，保護(hù)事件發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)相關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)的記錄，供系統(tǒng)將來(lái)進(jìn)行事故追憶用。4 .控制功能。具備就地/主站/遠(yuǎn)方三級(jí)控制，帶必要的安全檢查和防誤閉鎖。完成對(duì)斷路器、隔離開關(guān)的控制; 對(duì)主變壓器分接頭的調(diào)節(jié); 保護(hù)功能連接片的投退; 信號(hào)復(fù)歸以及設(shè)備的啟停等控制功能。 5. 用戶管理功能。對(duì)不同用戶可設(shè)置不同管理權(quán)限，以確保系統(tǒng)的安全性。6 在線統(tǒng)計(jì)計(jì)算。對(duì)一些無(wú)法實(shí)測(cè)的量，提供邏輯、算術(shù)表達(dá)式由系統(tǒng)計(jì)算得到, 并可產(chǎn)生相關(guān)物理量的統(tǒng)計(jì)計(jì)算值，供系統(tǒng)產(chǎn)生各種運(yùn)行

12、報(bào)表。7. 畫面顯示和打印。提供功能強(qiáng)大、使用簡(jiǎn)潔的圖形系統(tǒng)，可將系統(tǒng)信息以圖形畫面、曲線、趨勢(shì)圖、報(bào)表等多種形式表示，支持畫面的漫游、縮放等操作，并支持各類圖形頁(yè)面的在線打印。8. 報(bào)表功能。系統(tǒng)提供功能強(qiáng)大、靈活自如的報(bào)表編輯工具。所見即所得，并可自動(dòng)生成; 能夠滿足各類用戶的需求，并提供典型報(bào)表模板，以方便用戶使用; 支持定時(shí)和召喚打印兩種方式，定時(shí)時(shí)間及打印輸出報(bào)表可由用戶任意設(shè)置。9.支持SCADA實(shí)時(shí)信息發(fā)布的Web服務(wù)。通過(guò)Web服務(wù)使SCADA系統(tǒng)與MIS系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，且保證信息流是由SCADA到MIS單向通信，確保實(shí)時(shí)監(jiān)控的安全性。10.時(shí)鐘同步。采用GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘保

13、證全系統(tǒng)具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘，并具備通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備接收調(diào)度時(shí)鐘保證全站時(shí)鐘同步的能力。11.防誤閉鎖功能（含操作票）。提供五防邏輯判別主站，對(duì)需要五防判別的斷路器、隔離開關(guān)等控制量進(jìn)行防誤檢查和閉鎖，五防系統(tǒng)還具備操作票功能。監(jiān)控系統(tǒng)在站控層提供兩種防誤閉鎖功能，一種是與專用微機(jī)防誤系統(tǒng)配合完成全站的防誤閉鎖功能; 另一種是系統(tǒng)內(nèi)嵌的軟件防誤閉鎖功能。用戶可通過(guò)友好的軟件閉鎖邏輯定義工具完成站控層閉鎖邏輯的設(shè)計(jì)，兩種功能可以配合使用，共同完成站控層的防誤閉鎖。12 .同期功能。監(jiān)控主站或遠(yuǎn)方調(diào)度在對(duì)同期斷路器進(jìn)行合閘操作時(shí)，測(cè)控裝置檢查同期斷路器兩側(cè)的電壓、相位角和頻率值，在檢測(cè)到滿足同期合閘

14、條件且符合防誤閉鎖條件時(shí)，執(zhí)行合閘命令，完成同期合閘 。13.系統(tǒng)的自診斷和自恢復(fù)。系統(tǒng)具備對(duì)硬件和軟件的自診斷和自恢復(fù)功能，保證系統(tǒng)的整體安全性。14.維護(hù)功能。對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)和保護(hù)定值、功能模塊進(jìn)行維護(hù)，并通過(guò)繼電保護(hù)工程師站遠(yuǎn)程撥號(hào)服務(wù)提供遠(yuǎn)方診斷、維護(hù)功能。15.電壓控制VQC。電壓無(wú)功綜合控制VQC是根據(jù)電壓和功率因數(shù)（無(wú)功）越限情況，將控制策略化分為9個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域依據(jù)不同的調(diào)節(jié)方式，采取相應(yīng)的控制策略。適用于各種電壓等級(jí)的變電站，可同時(shí)控制13臺(tái)有載調(diào)壓變壓器的分接頭和148組無(wú)功補(bǔ)償電容器或電抗器的投切，在保證電壓質(zhì)量的前提下盡量減小供電網(wǎng)絡(luò)的線路損耗。16.小電流接地選線。根

15、據(jù)饋線保護(hù)裝置上送的各條線路的零序基波分量的幅值和方向進(jìn)行綜合分析，確定單相接地線路，并可根據(jù)用戶需要對(duì)接地線路進(jìn)行試調(diào)選線以消除單相接地故障。17.事故追憶?？稍O(shè)置事故追憶點(diǎn)，并對(duì)事故前3min和事故后5min長(zhǎng)達(dá)28點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，以圖形和表格形式顯示事故追憶的數(shù)據(jù)。18 .網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龉δ?。主要?shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)拓?fù)渲貌煌伾R(shí)別停電區(qū)域。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龌A(chǔ)上完成事故反演功能。19.遙視系統(tǒng)。通過(guò)動(dòng)態(tài)圖像監(jiān)視戶外各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，安全狀況等，并可通過(guò)專用通道將圖像信息遠(yuǎn)傳至調(diào)度或集控中心。20. 集控功能?？梢宰鳛闃屑~變電站對(duì)低壓無(wú)人值班站進(jìn)行集中監(jiān)視和完成遙控功能。21.專家系統(tǒng)。提

16、供典型事故處理和操作員仿真培訓(xùn)功能。三、測(cè)控裝置FCK-800裝置是CBZ-8000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的間隔測(cè)控單元。裝置完全按照間隔單元實(shí)現(xiàn)測(cè)量、記錄、監(jiān)視、控制等功能，能夠滿足各種電壓等級(jí)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。FCK-800系列測(cè)控裝置可根據(jù)功能配置的不同，選用以下不同的型號(hào)。FCK-801測(cè)控裝置。測(cè)控對(duì)象為變電站內(nèi)的一個(gè)斷路器開關(guān)單元。FCK-802測(cè)控裝置。測(cè)控對(duì)象為變電站內(nèi)的兩個(gè)斷路器開關(guān)單元。FCK-803測(cè)控裝置。主要測(cè)控對(duì)象為變電站內(nèi)的TV電壓采集及相關(guān)的開關(guān)單元。四、繼電保護(hù)工程師站繼電保護(hù)工程師站（簡(jiǎn)稱繼保工程師站）作為CBZ-8000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主站

17、之一，在系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著繼電保護(hù)處理、故障錄波分析等功能，在電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行及事故反措等方面發(fā)揮著極其重要的作用。功能上，繼保工程師站相對(duì)獨(dú)立于其他主站，所以在配置上它既可以作為CBZ-8000系統(tǒng)的子系統(tǒng)，也可以單獨(dú)使用。41 繼電保護(hù)工程師站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CBZ-8000繼電保護(hù)工程師站的結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3 CBZ-8000繼電保護(hù)工程師站結(jié)構(gòu)圖CBZ-8000繼保工程師站采用“規(guī)約轉(zhuǎn)換器”來(lái)完成規(guī)約轉(zhuǎn)換，不同廠家的規(guī)約轉(zhuǎn)換和通信接口方式的轉(zhuǎn)換工作由“規(guī)約轉(zhuǎn)換器”來(lái)完成。繼保工程師站內(nèi)部采用光纖環(huán)網(wǎng)（主干網(wǎng)）和光纖以太網(wǎng)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中，“站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)”是指除本系統(tǒng)以外的“變電站

18、監(jiān)控系統(tǒng)”，它一般由“操作員站”（個(gè)或個(gè)）、“遠(yuǎn)動(dòng)站”（個(gè)或個(gè)）等監(jiān)控后臺(tái)組成。為簡(jiǎn)化起見，用“站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)”表示。在監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部的主干網(wǎng)光纖環(huán)網(wǎng)上，所有監(jiān)控后臺(tái)之間的通信規(guī)約采用IEC60870-5-104規(guī)約，“繼保工程師站”與各繼電保護(hù)裝置間的通信規(guī)約采用IEC60870-5-103規(guī)約。許繼800系列保護(hù)裝置（采用RS485接口）采用的通信規(guī)約均為103規(guī)約，保護(hù)裝置通過(guò)“規(guī)約轉(zhuǎn)換器”轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)（TCP/IP）后與“繼保工程師站”相連接?！袄^保工程師站”能夠接入不同廠家和不同接口方式的繼電保護(hù)裝置。采用103規(guī)約、TCP/IP協(xié)議的繼電保護(hù)裝置可直接接入“繼保工程師站”，其它廠家的非

19、103規(guī)約或非TCP/IP協(xié)議的產(chǎn)品可通過(guò)“規(guī)約轉(zhuǎn)換器”轉(zhuǎn)換為103規(guī)約、TCP/IP協(xié)議后接入系統(tǒng); 接入方式可采用RS232、RS485、RS422、以太網(wǎng)（TCP/IP）和Lonworks現(xiàn)場(chǎng)總線等方式。繼保工程師站與繼電保護(hù)主站系統(tǒng)間的通信規(guī)約采用103規(guī)約，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議采用TCP/IP協(xié)議。即使是其它廠家的主站系統(tǒng)，只要采用103規(guī)約和TCP/IP協(xié)議，就可以方便實(shí)現(xiàn)子站和主站間的數(shù)據(jù)傳送。繼保工程師站的繼電保護(hù)主站系統(tǒng)間的通信可通過(guò)Modem撥號(hào)或廣域網(wǎng)的方式進(jìn)行。由于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的階段性，在前期，主要采用Modem撥號(hào)方式; 當(dāng)廣域網(wǎng)部分建成時(shí)，Modem撥號(hào)和廣域網(wǎng)將并行運(yùn)行一段時(shí)間，

20、此時(shí)，其中一種通信方式作為另外一種通信方式的備份; 等到網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完善后，將主要采用廣域網(wǎng)通信方式，只有當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)生故障時(shí)，才會(huì)使用Modem撥號(hào)方式。42 繼站電保護(hù)工程師站系統(tǒng)主要功能繼保工程師站主要有監(jiān)視和采集、操作、信息管理、界面顯示、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、系統(tǒng)設(shè)置、小電流接地選線、信息安全保護(hù)、故障錄波分析、與繼保主站通信、與站內(nèi)監(jiān)控間的信息傳送等功能?！袄^站電保護(hù)工程師站”主要功能簡(jiǎn)圖如圖4所示。圖4 “繼站電保護(hù)工程師站”主要功能簡(jiǎn)圖五、遠(yuǎn)動(dòng)主站CBZ-8000遠(yuǎn)動(dòng)主站采用高性能工業(yè)控制計(jì)算機(jī)或者工作站，直接連接到以太網(wǎng)上，同間隔層的測(cè)控和保護(hù)設(shè)備直接通信，通過(guò)周期掃描和突發(fā)等方式采集數(shù)據(jù)

21、，創(chuàng)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)處理的中樞，以滿足調(diào)度主站對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求。軟件的編程采用客戶/服務(wù)模式，采用模塊化設(shè)計(jì)完成邏輯上獨(dú)立的功能，遵循開放系統(tǒng)要求，提供高級(jí)數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口，用戶可以實(shí)現(xiàn)定制擴(kuò)展功能。在完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)工作的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信息的監(jiān)視、原始網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的監(jiān)視、采用歷史數(shù)據(jù)庫(kù)保存事件記錄和重要的控制操作、瀏覽測(cè)控設(shè)備及保護(hù)設(shè)備全部數(shù)據(jù)以及方便的調(diào)試手段等就地監(jiān)控功能，服務(wù)器數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)大，操作方便，人機(jī)界面友好。服務(wù)器作為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的一個(gè)工作站，全部功能的實(shí)現(xiàn)具有獨(dú)立性，可以作為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中唯一的主站設(shè)備，完成變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中測(cè)控設(shè)備及保護(hù)設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)工作等其

22、他功能，適用于35500kV電壓等級(jí)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)以及無(wú)人值班變電站中。主要功能簡(jiǎn)介：1. 可以實(shí)現(xiàn)多種遠(yuǎn)動(dòng)通訊規(guī)約。2. 支持多調(diào)度主站和多種通信口。3. 基本的就地監(jiān)控功能與調(diào)試功能。4提供高級(jí)數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口。5. 主備機(jī)雙機(jī)運(yùn)行工作方式。6. 模擬測(cè)試。六、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)61網(wǎng)絡(luò)通信方式整個(gè)系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)原則，由站控層和間隔層兩層設(shè)備構(gòu)成，站控層和間隔層共享以太網(wǎng)，取消了傳統(tǒng)的通信單元。CBZ-8000主干網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用光纖自愈環(huán)型以太網(wǎng)，站控層與間隔層設(shè)備間直接采用以太網(wǎng)通訊，以星型方式接入主干網(wǎng)（單網(wǎng)、雙網(wǎng)均可），實(shí)現(xiàn)了平衡高速無(wú)瓶頸數(shù)據(jù)傳輸。測(cè)控單元采用模塊化的結(jié)構(gòu)，可同時(shí)滿足集

23、中組屏式安裝和全分散式安裝的要求。對(duì)于其他具有以太網(wǎng)接口的間隔層設(shè)備可直接上網(wǎng)，否則通過(guò)網(wǎng)關(guān)接入系統(tǒng)。（一）雙環(huán)自愈的原理如圖5所示，雙環(huán)自愈的原理就是將所有的設(shè)備分布在信號(hào)流向相反的兩個(gè)環(huán)上，平時(shí)只有主環(huán)在工作，次環(huán)處于備份狀態(tài); 當(dāng)環(huán)上某處光纖斷裂或某節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，其相鄰節(jié)點(diǎn)的主環(huán)、備環(huán)自動(dòng)環(huán)回，這時(shí)，環(huán)網(wǎng)仍然是一個(gè)閉環(huán)，通信鏈路保持暢通。故障點(diǎn)鏈路恢復(fù)后，備環(huán)回到備份狀態(tài)。這種自愈型環(huán)網(wǎng)極大地提高了光纖通信的可靠性。圖5 雙環(huán)自愈式通信網(wǎng)絡(luò)的描述自愈的原理有以下特征: （1）利用兩根光纖與switch連成兩個(gè)環(huán)。（2）兩個(gè)環(huán)上數(shù)據(jù)流向相反，正常運(yùn)行時(shí)一個(gè)環(huán)上有數(shù)據(jù)，是主環(huán)，數(shù)據(jù)在主環(huán)上

24、形成一個(gè)閉環(huán)流通，另一個(gè)環(huán)上沒(méi)有數(shù)據(jù)（只有簡(jiǎn)單的鏈路測(cè)試數(shù)據(jù)），是備環(huán)。（3）故障時(shí)離故障點(diǎn)最近的兩個(gè)switch能夠自動(dòng)識(shí)別，實(shí)現(xiàn)自愈。（二）網(wǎng)絡(luò)通信方式CBZ-8000系列變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信方示如圖6所示。圖6 CBZ-8000系列變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信方示62結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（1）網(wǎng)絡(luò)的可靠性。光纖自愈環(huán)網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)中任一點(diǎn)故障時(shí)，可快速切換通道，保證網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備的正常通信，其可靠性高于雙總線網(wǎng)絡(luò)，可滿足110500kV變電站自動(dòng)化的要求，同時(shí)，由于光纖自愈環(huán)網(wǎng)的采用，避免了多級(jí)接入設(shè)備的級(jí)聯(lián)，只要23級(jí)即可滿足要求，進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性; 所有的環(huán)網(wǎng)接入設(shè)備全部針對(duì)工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)

25、，是普通的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備不可比擬的; 整個(gè)系統(tǒng)采用的星型和光纖自愈環(huán)網(wǎng)混合網(wǎng)絡(luò)，避免了純環(huán)型網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點(diǎn)過(guò)多時(shí)的缺點(diǎn)，且保存了星型以太網(wǎng)接口標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)。（2）優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視能力。所有的環(huán)網(wǎng)接入設(shè)備可實(shí)時(shí)監(jiān)視與之相連的網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)以及直流電源供電情況，出現(xiàn)問(wèn)題可通過(guò)輸出觸點(diǎn)及時(shí)反應(yīng)，并能放應(yīng)故障位置，極大地簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)。（3）施工安裝的方便性。由于主干網(wǎng)采用了光纖自愈環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使得施工非常方便，特別是在控制室，將看不到專用的通信機(jī)架及上面的密密麻麻的光纜。系統(tǒng)擴(kuò)容時(shí)，不會(huì)影響現(xiàn)存系統(tǒng)的正常運(yùn)行。（4）良好的靈活性和擴(kuò)展性。由于整個(gè)系統(tǒng)采用的星型和光纖自愈環(huán)網(wǎng)混合網(wǎng)絡(luò)，對(duì)所有的站控層及間隔層設(shè)備均采

26、用星型網(wǎng)絡(luò)連接，使得系統(tǒng)與其他設(shè)備的連接非常方便，所有的接口全部是通用的，因此，具有很好的靈活性和擴(kuò)展能力。并且，對(duì)一些不具備雙通信接口的設(shè)備亦可方便地接入系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)可靠的通信。63站內(nèi)局域網(wǎng)通信方式圖7 CBZ-8000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的站內(nèi)局域網(wǎng)通信方式CBZ-8000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的站內(nèi)局域網(wǎng)如圖6所示，系統(tǒng)分為變電站主站層和間隔設(shè)備層。主站與間隔設(shè)備間采用（電連接或光纖）以太網(wǎng)通信。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議為開放性很好的TCP/IP協(xié)議。應(yīng)用層協(xié)議采用103和104協(xié)議。104協(xié)議用于遠(yuǎn)動(dòng)、就地監(jiān)控主站與IED設(shè)備間的通信。103協(xié)議僅用于繼電保護(hù)故障信息管理主站與IED設(shè)備層的通信。10

27、3協(xié)議應(yīng)用層ASDU與TCP/IP網(wǎng)絡(luò)組合方式，完全采用104協(xié)議組合101協(xié)議的方式，即它的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議為TCP/IP協(xié)議，應(yīng)用層協(xié)議采用103協(xié)議的ASDU。為了保證應(yīng)用層ASDU的通信可靠性，又包裝了APCI傳輸接口，因此，即103協(xié)議具有與104協(xié)議完全相同的APCI傳輸接口，相同的應(yīng)答和重發(fā)機(jī)制，具有很好地兼容性和可靠性。七、微機(jī)五防接口CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)提供開放的專用微機(jī)五防裝置接口。系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置專用的微機(jī)五防裝置，完成對(duì)全站操作的閉鎖確認(rèn)。目前CBZ-8000采用與國(guó)內(nèi)五防廠家集成的方式。當(dāng)在五防主站上進(jìn)行操作時(shí),由五防主機(jī)向監(jiān)控主機(jī)申請(qǐng)執(zhí)行確認(rèn)；當(dāng)在監(jiān)控主站上進(jìn)行操

28、作時(shí),由監(jiān)控主機(jī)向五防主機(jī)申請(qǐng)閉鎖確認(rèn)；當(dāng)從調(diào)度端通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)主站進(jìn)行操作時(shí),由遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向五防主機(jī)申請(qǐng)閉鎖確認(rèn)（可通過(guò)設(shè)置確定是否經(jīng)站內(nèi)五防執(zhí)行防誤閉鎖確認(rèn)）。CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置專用微機(jī)五防裝置，配合站控層的邏輯閉鎖和間隔層設(shè)備的自鎖與互鎖配合，構(gòu)成完備的全站操作三級(jí)防誤閉鎖控制，保證系統(tǒng)任何操作都是在防誤閉鎖功能的監(jiān)視下執(zhí)行。五防服務(wù)器1監(jiān)控（監(jiān)護(hù)）（執(zhí)行）調(diào)度 圖8 專用微機(jī)五防功能實(shí)現(xiàn)示意圖八、其它設(shè)備或系統(tǒng)的接口CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng)，站內(nèi)通信規(guī)約在嚴(yán)格采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的同時(shí)，也提供了完備的與其它系統(tǒng)或智能裝置的通信接口。各類信息由公

29、用接口裝置統(tǒng)一接收、處理、上網(wǎng)傳送，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制。目前提供以下兩種系統(tǒng)接入方式：1）對(duì)于提供網(wǎng)絡(luò)通信接口，應(yīng)用層通信規(guī)約嚴(yán)格等同采用IEC60870-5-104/IEC61850規(guī)約的系統(tǒng)或智能裝置，可以直接接入CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。2)對(duì)于提供標(biāo)準(zhǔn)RS 232/485通信接口的系統(tǒng)或智能裝置，通過(guò)CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)配套的規(guī)約轉(zhuǎn)換器接入系統(tǒng)。如圖8所示。RS485232 103、104TCP 61850 以太網(wǎng)口（RJ45）圖9 規(guī)約轉(zhuǎn)換器功能示意圖九、系統(tǒng)配置方案CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)嚴(yán)格采用分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，縱向分兩層即站控層和間隔層。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，間隔明確。為方便用戶選型參考，提供了以下四種參考方案。系統(tǒng)配置方案1該方案適用于變電站所有間隔層設(shè)備均按保