PCS-9705系列測控裝置

1、第一章 PCS-9705系列測控裝置同山變所有測控裝置均采用南瑞繼保PCS-9705系列測控裝置。1 裝置的概述1.1 應用范圍PCS-9705A/B/C 系列測控裝置主要用于下經(jīng)1062、下維1063線路數(shù)據(jù)和信號的測量與控制。該系列裝置具有統(tǒng)一的軟件和硬件平臺。1.2 功能配置1.2.1 交流模擬量輸入1.2.2 直流模擬量輸入1.2.3 直流模擬量輸出1.2.4 開關量開入1.2.5 開關量輸出1.2.6 同期功能1.2.7 可編程邏輯1.2.8 數(shù)字采樣輸入(IEC61850-9-2) 1.2.9 GOOSE 功能（IEC61850-8-1）1.2.10 可編程邏輯1.3 工作原理1.

2、3.1 遙測裝置每周波采樣80 點，每0.1 秒刷新一次液晶顯示的各種模擬量（基波，2-15 次諧波），這些模擬量也可以通過輔助軟件PCS-PC 或者后臺監(jiān)控系統(tǒng)來實時監(jiān)測。包括交流遙測量和直流遙測量。其中電流量精度達到0.2 級，其他電氣量精度達到0.5 級。功率采用三表法計算。1.3.2 遙信開入信號以空接點方式引入，經(jīng)過光電隔離后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進入裝置，信號定義可以自由配置。開入量信號經(jīng)過硬件濾波回路和軟件防抖算法的處理，能有效的濾除外部干擾。裝置可設置一段防抖時限，如下圖所示，當有干擾串入，信號發(fā)生抖動時，在防抖時限內(nèi)的信號被忽略，不會誤判為信號變位。每一信號的防抖時限可整定為030s

3、，以確保信號的準確性。裝置定時查詢一次信號狀態(tài)，有變位即進行記錄。1.3.3 遙控根據(jù)控制命令可實現(xiàn)斷路器的分/合、隔離刀閘的分/合、接地刀閘的分/合、檔位升/降等各種控制信號。為了保證遙控輸出的可靠性，每一遙控對象都有三個繼電器完成，輸出都有兩個CPU 執(zhí)行，并增加了閉鎖控制電路，由控制電路來控制遙控的輸出。對象操作嚴格按照選擇、返校、執(zhí)行3 個步驟，實現(xiàn)出口繼電器校驗，保證了遙控能安全、可靠的執(zhí)行。另外本裝置具有硬件自檢閉鎖功能，以防止硬件損壞導致誤出口。裝置處于遠方位時，遙控命令可以是后臺監(jiān)控系統(tǒng)通過103 規(guī)約或者61850 規(guī)約發(fā)給裝置；處于就地位時，可以在裝置LCD 上進行本地操作

4、。一次遙控的操作過程：1） 通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)或者本地操作發(fā)送選擇命令2） 裝置系統(tǒng)的邏輯功能進行判斷，回復選擇成功或失敗原因3） 若選擇成功，后臺監(jiān)控系統(tǒng)或者本地操作發(fā)送執(zhí)行命令，否則發(fā)送取消命令4） 裝置系統(tǒng)的邏輯功能進行判斷，回復執(zhí)行成功或失敗原因5） 遙控的操作可以是分/合。裝置處于置檢修狀態(tài)時，對本地控制命令仍然可以響應。遙控功能可以與檢同期、檢無壓以及聯(lián)閉鎖運算等相關功能配合，完成相應操作與調(diào)節(jié)命令的執(zhí)行輸出，它可以實現(xiàn)變電站間隔內(nèi)開關刀閘的常規(guī)遙控出口以及間隔之間的聯(lián)閉鎖和可編程邏輯組態(tài)功能。1.3.4 遙調(diào)根據(jù)遙調(diào)控制命令可實現(xiàn)小信號的模擬量輸出（420mA/ 010V），用于A

5、GC 調(diào)節(jié)及發(fā)電機勵磁。遙調(diào)命令通過上位機的選擇、反校、執(zhí)行完成，保障遙調(diào)輸出的安全。裝置處于遠方位時，遙調(diào)命令可以是后臺監(jiān)控系統(tǒng)通過103 規(guī)約或者61850 規(guī)約發(fā)給裝置；處于就地位時，可以在裝置LCD 上進行本地操作。一次遙調(diào)的操作過程：1） 通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)或者本地操作發(fā)送選擇命令2） 裝置系統(tǒng)的邏輯功能進行判斷，回復選擇成功或失敗原因3） 若選擇成功，后臺監(jiān)控系統(tǒng)或者本地操作發(fā)送執(zhí)行命令，否則發(fā)送取消命令4） 裝置系統(tǒng)的邏輯功能判斷，判斷遙調(diào)輸出值是否在正常范圍，回復執(zhí)行成功或失敗原因5） 輸出遙調(diào)模擬值。1.3.5 聯(lián)鎖邏輯當裝置邏輯閉鎖功能投入時，裝置能夠接收邏輯閉鎖編程，當遠方

6、遙控或就地操作時，裝置自動啟動邏輯閉鎖程序，以決定控制操作是否允許。在裝置的監(jiān)控參數(shù)中，為每一個控制對象提供了對應的邏輯閉鎖控制字，該控制字置1，表示對應控制對象的閉鎖功能投入。閉鎖邏輯可通過專用的邏輯組態(tài)工具軟件編輯，經(jīng)以太網(wǎng)口直接下載到裝置。如果某個閉鎖功能投入，但是未設置閉鎖邏輯，則其邏輯輸出結(jié)果為0。除軟件邏輯閉鎖功能外，裝置還提供硬件閉鎖功能。如配有邏輯閉鎖板，即BO（IL）板，通過聯(lián)鎖組態(tài)，其輸出狀態(tài)由邏輯運算結(jié)果控制。此時第115 個控制對象有一個對應的閉鎖接點。同時，通過新聯(lián)鎖組態(tài)工具進行邏輯組態(tài)，這些輸出接點還可作為單獨的可編程邏輯接點輸出，用于特定場合的邏輯應用。1.3.6

7、 同期檢測注意：僅PCS-9705A和PCS-9705C型具備該功能。同期檢測功能可以實現(xiàn)對第一組接點（單斷路器）或第一組和第二組接點（雙斷路器，例如3/2接線）的遙控合閘或手控合閘。同期檢測功能可以選擇不檢、檢無壓、檢同期、檢合環(huán)四種方式檢。檢合環(huán)軟壓板投入后，如果檢同期或者檢無壓軟壓板也投入，裝置延遲1s報警，并閉鎖檢同期；待檢同期或者檢無壓軟壓板退出后，延遲1s返回。檢同期合閘具有角差閉鎖，頻差閉鎖，壓差閉鎖，滑差閉鎖功能；檢合環(huán)合閘具有角差閉鎖，壓差閉鎖功能。測量側(cè)和同期側(cè)的相角差每0.833ms測量一次，同時根據(jù)頻差f，頻差加速度df/dt以及開關動作時間Tdq算出斷路器在合閘瞬間的

8、相角差，確保斷路器在合閘瞬間的相角差滿足整定值zd。為避免差頻系統(tǒng)合閘時引起大的系統(tǒng)沖擊，檢同期合閘的角差閉鎖定值固定為1°。遙控同期合閘后，在同期復歸時間內(nèi)，程序?qū)⒃诿總€采樣中斷中進行同期判別，直到檢同期成功或同期復歸時間到；對于手合同期，程序在檢測到手合同期開入狀態(tài)由“分”至“合”變化時進行同期判別，若在同期復歸時間內(nèi)條件滿足則檢同期成功，否則超時退出。當裝置的的遠方/就地開入為1，通過遠方遙控執(zhí)行檢同期或檢無壓時，同期定值中的合閘檢同期控制字、合閘檢無壓控制字參數(shù)無效，裝置是否執(zhí)行檢同期或檢無壓由發(fā)出遠方遙控命令的SCADA系統(tǒng)決定。如果遠方遙控選擇一般遙控或者裝置的遠方/就地

9、開入為0，通過就地遙控來執(zhí)行時，檢同期軟壓板、檢無壓軟壓板及檢合環(huán)軟壓板參數(shù)有效，裝置是否執(zhí)行檢同期、檢無壓或者檢合環(huán)由這3個參數(shù)決定。手合同期來執(zhí)行檢同期或檢無壓時，合閘檢同期控制字、合閘檢無壓控制字參數(shù)有效，裝置是否執(zhí)行檢同期或檢無壓由這2個參數(shù)決定。1.3.7 時間管理1） 實時時鐘：裝置的管理CPU模塊帶有一個高精度的實時時鐘，為裝置提供高精度的實時時間。當裝置掉電后，此實時時鐘可以持續(xù)運行1個月。2） 時鐘同步：裝置能夠連接多種時鐘源信號進行準確的裝置時鐘同步，所支持的時鐘源信號包括標準時鐘裝置（如PCS-9785）發(fā)出的差分IRIG-B、差分PPS、光纖IRIG-B、光纖PPS、空

10、接點PPS、空接點PPM、SNTP廣播、SNTP點對點、IEEE-1588等信號。2 裝置的組成部分2.1 概述PCS-9705A/B/C系列測控裝置使用了TI公司32位高性能的嵌入式雙核處理器，邏輯運算和管理功能使用ARM內(nèi)核，同時使用高速數(shù)字信號處理器DSP內(nèi)核負責所有的保護運算。每周波采樣80個點，每個采樣間隔內(nèi)可以實現(xiàn)采樣數(shù)據(jù)的并行處理，確保保護裝置具有很高的可靠性和安全性。裝置的工作過程如下：電流、電壓首先轉(zhuǎn)換成小電壓信號，經(jīng)過濾波，AD轉(zhuǎn)換后，進入處理器DSP內(nèi)核。CPU模塊上雙核處理器的DSP 內(nèi)核完成所有運算，結(jié)果傳給ARM內(nèi)核進行記錄。DSP內(nèi)核進行邏輯運算及出口，ARM內(nèi)核

11、完成事件記錄、錄波、打印、保護部分的后臺通訊及與人機的通訊。PCS-9705A/B/C系列測控裝置采用智能模塊組成而成，整個裝置中除了幾種特殊模塊的位置不能變化之外，其他的交流電流、交流電壓、直流電流等模擬量輸入模塊，開關量輸入、輸出模塊等開關量模塊都可以根據(jù)裝置的剩余插槽位置進行靈活配置。2.2 模塊功能2.2.1 交流輸入模塊將電壓互感器或CT二次側(cè)電氣量轉(zhuǎn)換成小電壓信號，交流模塊中的電流互感器按額定電流可分為1A、5A兩種，訂貨時請注明，投運前注意檢查。2.2.2 CPU模塊完成采樣，保護的運算以及裝置的管理功能，包括事件記錄、錄波、打印、定值管理等功能。2.2.3 電源模塊將250/2

12、20V/125/110V直流變換成裝置內(nèi)部需要的電壓，還包含遠方信號、中央信號和事件記錄和異常信號等各類信號接點。2.2.4 光耦輸入模塊提供開關量輸入功能開關量輸入，經(jīng)由24V/30V/48V/110V/125V/220光耦(可配置)2.2.5 出口繼電器模塊包含所有出口和接點。2.2.6 人機接口模塊由液晶、鍵鍵盤、信號指示燈和調(diào)試串口組成，方便用戶與裝置間進行人機對話。2.2.7 GOOSE模塊：用于實現(xiàn)GOOSE交互，61850-9-1以及61850-9-2電子式互感器連接。3 正常運行操作方法及注意事項3.1 裝置正面圖3.1.1 LCD裝置前面板攜帶液晶，用于顯示定值、測量值和報警

13、等信息。所有的信息可以通過裝置菜單進行訪問。液晶可以顯示15行、每行40個字符。按任意鍵激活液晶背光并保持60秒。3.1.2 鍵盤鍵盤共有9個按鍵被分為三組。1） 取消a) 取消操作b) 退出當前菜單2） 確定a) 執(zhí)行操作b) 確認畫面3） 功能鍵a) 功能切換鍵4） 向左和向右方向鍵（和 ）：a) 在水平方向移動光標b) 進入下一級菜單或返回上一級菜單5） 向上和向下方向鍵（和）a) 在垂直方向移動光標b) 在同一級菜單內(nèi)選擇命令菜單6） 加號鍵和減號鍵（和）a) 修改數(shù)值b) 修改顯示報文編號c) 翻頁3.1.3 面板指示燈含義面板左側(cè)共有20個LED指示燈，分為兩列（從上到下編號依次為

14、LED01LED20）。序號指示燈含義說明序號指示燈含義說明1運行綠燈，裝置正常運行時長亮11備用備用2報警黃燈，發(fā)生裝置本身故障或者斷鏈等異常時點亮12備用備用3檢修黃燈，測控裝置檢修壓板打上時點亮13備用備用4遠方綠燈，測控裝置上開關遠方/就地切換把手切至遠方時點亮14備用備用5解鎖黃燈，測控裝置上聯(lián)鎖/解鎖切換把手切至解鎖時點亮15備用備用6對時綠燈，裝置對時正常時長亮16備用備用7備用備用17備用備用8備用備用18備用備用9備用備用19備用備用10備用備用20備用備用3.2 液晶顯示內(nèi)容3.2.1 正常報文顯示裝置上電后，進入啟動畫面，大約40 秒之后完成裝置初始化進程，在裝置初始化期

15、間，裝置的“運行” 指示燈熄滅。在正常運行條件下，LCD 將顯示如下畫面。LCD 以白色為背光，一旦有任何鍵盤操作，背光將被激活，延時60 秒無操作，背光自動熄滅。畫面顯示內(nèi)容包括：裝置當前的日期和時間，格式為: 年月日時：分：秒。當前運行的有效定值區(qū)號。板三相電流采樣值，自產(chǎn)零序電流采樣值，外接零序電流采樣值，三相相間電壓采樣值，自產(chǎn)零序電壓采樣值，外接零序電壓采樣值，線路電壓采樣值和系統(tǒng)頻率等。如果所有的電壓電流采樣值不能在一屏內(nèi)完全顯示，所有的顯示信息將自動從下向上自動滾動顯示。4 投運前和校驗后的驗收項目4.1 投入直流電源，CPU運行燈亮，其他燈滅，檢修壓板在取下位置，并確定測控裝置

16、內(nèi)無檢定、檢無壓、檢同期等功能軟壓板在退出狀態(tài)；4.2 接入電流和電壓，依次進入各菜單，查看各模擬量輸入的極性和相序是否正確；核對測控采樣值與實際相符；4.3 核對測控定值，與定值單核對；尤其注意檢同期定值的核對；4.4 核對各壓板投退情況及核對其他開入量的位置與實際相符合；5 異常情況處理及差異化說明裝置發(fā)生異常告警時，液晶背景光將打開，自動彈出相應記錄報文，同時裝置故障燈亮。直至按下“復歸”鍵，若此時告警狀態(tài)仍未消除，則“裝置故障”燈不熄滅，直至操作人員排除故障后，再次按下“復歸”鍵，“裝置故障”燈才能熄滅。某些情況下，由于測控裝置的原因，測量數(shù)據(jù)無法實時更新上傳，此時需要對測控裝置進行重啟，下面以下經(jīng)1062線測控裝置為例，對重啟流程作詳細說明：應急事件線測控裝置故障裝置重啟1匯報地調(diào)自動化，地調(diào)自動化許可重啟下經(jīng)1062線測控裝置2放上下經(jīng)1062線測控