300MW機組繼電保護信息子站系統(tǒng)設計方案(共12頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上   300MW機組繼電保護信息子站系統(tǒng)設計方案華電國際十里泉電廠 邵波摘要 本文通過介紹華電國際十里泉電廠繼電保護故障信息子站系統(tǒng)設計方案.詳述了繼電保護故障信息子站系統(tǒng)實現的功能及技術特點，客觀分析了建立該系統(tǒng)時應注意的幾個問題?！娟P鍵詞】 繼電保護；故障信息子站；設計方案 前言 目前電力系統(tǒng)調度自動化（SCADA/EMS）系統(tǒng)及相關技術已經非常成熟，電力網絡一次系統(tǒng)運行監(jiān)控、管理、分析的自動化水平已經得到空前的發(fā)展和進步。繼電保護、安全自動裝置和故障錄波器等（以下稱“二次設備”）作為實現電網自動化系統(tǒng)的智能終端裝置，其本身的信息化、智能化水平

2、也很高，但從調度運行管理的角度講，對于二次裝置的設備管理、運行狀態(tài)監(jiān)視、動作定值整定、以及對二次裝置所記錄的電網異?；蚬收闲畔⒌木C合有效運用分析等，仍然較普遍處于較低的自動化水平，無法滿足調度運行管理自動化的要求。本文通過華電國際十里泉電廠現場實際，提出了適合我廠的繼電保護故障信息子站系統(tǒng)設計方案?？陀^分析了建立該系統(tǒng)時應注意的幾個問題。 繼電保護故障信息子站系統(tǒng)的建立，實現了在電力系統(tǒng)發(fā)生故障后將完整的保護裝置動作報告和錄波報告迅速傳送到省調、地調及相關繼電保護部門，使所有關心故障狀況的人員，能及時、準確地掌握電網的故障情況，提高事故的分析處理水平。同時，實現了基層保護人員在日常運行中對全網

3、微機型保護和錄波裝置運行狀況的動態(tài)、實時監(jiān)測，大大提高了系統(tǒng)保護裝置的健康運行水平。目 錄一、繼電保護故障信息子站系統(tǒng)介紹4（一）主要功能 4（二）硬件系統(tǒng)說明 5（三）軟件系統(tǒng)概要 6（四）主要技術特點 8二、設計方案 9（一）我廠簡介 9（二）二次設備介紹 9（三）設計方案 9（四）調試方案 10三、信息子站在運行中的問題 10（一）舊型號保護問題10（二）保護廠家通訊規(guī)約理解不一樣 11（三）施工分期進行 11（四）施工分期行11（五）信息子站主機柜、采集柜本身問題 11結束語 12參考文獻 12附錄 12專心-專注-專業(yè)一、繼電保護故障信息子站系統(tǒng)介紹（一） 主要功能 我廠繼電保護故障

4、信息子站系統(tǒng)選用山大電力有限公司生產的SDL-8003型繼電保護故障信息系統(tǒng)SDL-8003作為構成繼電保護及故障信息系統(tǒng)（Power System Relay and Fault Information System , PRFIS。通常由主站系統(tǒng)、變電站子站系統(tǒng)、二次設備構成）的變電站層的子站系統(tǒng)，其主要功能如下：1）數據匯集和轉發(fā)：作為變電站內保護、錄波器等二次設備與PRFIS主站系統(tǒng)互聯的“通信網關”，可以在節(jié)省通信資源、減小通信處理瓶頸的前提下，實現主站與二次設備之間的有效數據通信。2)數據緩沖：其內部配有小型數據庫系統(tǒng)，可以實現故障數據的緩沖處理，從而，增強整個PRFIS系統(tǒng)的安全

5、可靠性。3)數據預處理：可實現部分信息預處理功能（如信息過濾等），一方面，減輕主站系統(tǒng)的負擔，同時可以提高數據處理的效率。屏蔽設備的多樣性，提高整個PRFIS系統(tǒng)的可維護性和可擴充性：SDL-8003配有通訊規(guī)約庫，可以“即插即用”式地接入不同廠家、不同型號的二次設備，同時對主站屏蔽接入二次設備的多樣性，以保證整個PRFIS系統(tǒng)的可維護性、可擴充性及開放性。由SDL-8003子站系統(tǒng)組成的繼電保護及故障信息系統(tǒng)結構如圖所示：錄波器N錄波器1子站主機省調中心遠程接入設備或MODEM公用電話網或電力數據網串行線或以太網以太網或串行線以太網或串行線 國內保護國外保護 地調中心GPSRS-232站內終

6、端站內自動化系統(tǒng)遠程終端SDL-8003產品網絡結構示意圖（二）硬件系統(tǒng)說明SDL-8003主機硬件系統(tǒng)的設計系統(tǒng)采用了當今最流行的嵌入式硬件系統(tǒng)的設計思想，采用PC104 單板計算機作為系統(tǒng)運算和管理核心，整個硬件系統(tǒng)大大減小了體積，同時提高可靠性。它具有以下特點：1) 主機裝置化:整個系統(tǒng)只有2U高度，具有典型的裝置化特點。功耗低。整個裝置功耗不超過15W，無需任何風扇進行散熱?？山渔I盤、顯示器。根據需要使用標準的顯示器和PS2鍵盤。支持220V交直流電。外形尺寸符合標準機柜要求，可直接安裝在機柜上。2) 板卡廠家:CPU板卡選用世界著名廠家的板卡，設計科學，保證了裝置的整體可靠性。3)接

7、口板的特點:接口板由專業(yè)人員進行設計，具有以下特點：a)422/485/232多種通訊方式兼容?？梢酝ㄟ^不同的連接方式，在一個端口中實現多種通訊方式轉換，無需任何跳線。b)通訊串口與主板卡實現光電隔離設計。所有的通訊端口均采用了光電隔離技術，保證了SDL-8003主機運行時不會受到外界的干擾，串口接口芯片均可以抗1500V靜電放電強度。c)串口聯接采用RJ45接口，方便可靠。使用該種接口方式，不僅能保證連接的可靠性，同時也能提供了連接的方便性。裝置外觀圖如下所示：（三）軟件系統(tǒng)概要為實現SDL-80003的整體設計目標，充分保證系統(tǒng)的可靠性、可擴充性、可維護性及開放性，SDL-8003子站系統(tǒng)

8、重點考慮其軟件體系結構設計，采用分層、分布式系統(tǒng)模型，對上（主站系統(tǒng)）可以實現裝置本身的“即插即用”，對下可以實現“即插即用”地接入任意廠家、任意型號的二次設備。SDL-8003軟件體系結構如圖2所示，其關鍵軟件構件包括：1）端口處理線程（含可配置的通信規(guī)約處理程序）2）主處理進程3)數據庫管理系統(tǒng)4)事件處理程序5)基于IEC 61850 的 webservice 服務器SDL-8003同時提供了豐富的軟件工具，可以就地或遠程實現在線監(jiān)控、數據維護、遠程調試、圖形編輯、數據分析等豐富、實用的功能。圖2 SDL-8003軟件系統(tǒng)體系結構主處理進程端口處理線程可配置規(guī)約處理端口處理線程可配置規(guī)約

9、處理端口處理線程可配置規(guī)約處理子站 （基于IEC 61850 信息模型的） CORBA 對象組件IEDLDLNIEDLDLN端口處理線程可配置規(guī)約處理DBMS端口處理線程可配置規(guī)約處理至事件處理服務器CORBA 服務器（支持分布式系統(tǒng)結構）事件處理 抽象通信接口服務映射（支持基于IEC 60870 103 等的通信服務）物理IED物理IED物理IED物理中間設備PRFIS主站系統(tǒng)子站應用軟件向上通信服務界面向下通信服務界面（四）主要技術特點1）雙引導啟動每臺SDL-8003主機均配有一塊DOM（電子盤），一塊硬盤。每塊盤中均可獨立啟動和引導，保證了系統(tǒng)啟動、運行的可靠性。2）天生的病

10、毒免疫能力由于SDL-8003主機采用嵌入式linux操作系統(tǒng)，幾乎沒有什么病毒能感染SDL-8003主機，從而保證了SDL-8003主機在健康的“綠色環(huán)境”下運行。3）極高的安全性。SDL-8003主機系統(tǒng)本身自帶防火墻和數據加密功能，可以抵御網絡中其它程序對其的攻擊和竊取。同時通過防火墻的設置，可嚴格限制未經授權的用戶對SDL-8003主機的操作，保證了SDL-8003主機能在安全的環(huán)境下工作。4）信息采集的完備性。子站采集站內保護/錄波器的信息，并完備地保存在本地。5）信息傳輸的有效性。采集的信息經過本地智能預處理，只把經過濾后的信息上傳，從而實現信息傳輸和處理的有效性。6）管理/維護的

11、便捷性。本系統(tǒng)可遠程進行維護與管理，完全滿足變電站無人值守化和網絡化信息處理的發(fā)展趨勢及要求。7）系統(tǒng)運行的可靠性。系統(tǒng)完全裝置化，可象保護裝置一樣可靠運行，無需人為干預。8）無需添加任何硬件設備，就能完全支持VPN技術。二、設計方案（一）我廠簡介十里泉電廠是一座建廠32年的老廠?，F擁有 140MW機組一臺、300MW機組兩臺。升壓站系統(tǒng)分為110KV系統(tǒng)、220KV甲站系統(tǒng)、220KV乙站系統(tǒng).輸電線路：110KV線路5條、220KV線路11條.（二）二次設備介紹1）二次設備分布 我廠涉網二次設備主要集中分布140MW機組主控室、300MW機組集控室、220KV乙站網控室三處. 2）二次設備

12、自動化化水平較低二次設備經過不斷更新改造，仍然不能適應電網需求.有些保護裝置不具備聯網條件.十里泉電廠保護裝置一覽表如下屏編號保護屏名稱型號生產廠家安裝地點1#5發(fā)變組保護WFBZ-01國電南自140MW機組主控室2220KV甲站線路RCS-900、LFP-900南瑞140MW機組主控室3220KV甲站線路PSL-602、PSL603國電南自140MW機組主控室4220KV甲站母差RCS-915AS南瑞140MW機組主控室5220KV甲站高頻切機RCS-994南瑞140MW機組主控室6220KV甲站故障錄波器WDGL-山大電力140MW機組主控室7110KV線路保護CSL-162B四方140M

13、W機組主控室8#6、#7發(fā)變組保護RCS-985南瑞300MW機組主控室9220KV乙站線路RCS-900、LFP-900南瑞220KV乙站網控室10220KV乙站線路PSL-602、PSL603國電南自220KV乙站網控室11220KV乙站母差RCS-915AS南瑞220KV乙站網控室12220KV乙站故障錄波器WDGL-V/X山大電力220KV乙站網控室（三）設計方案1）硬件安裝根據我廠實際，在140MW機組主控室、300MW機組集控室分別安裝子站采集柜一臺。在220KV乙站網控室安裝子站主機柜一臺.2）布線施工a) 主機柜與采集柜之間用光纜聯接b) 主機柜與光端機房之間用光纖連接。在光端

14、機房裝設接口轉換裝置.c) 主機柜、采集柜與保護之間用網線聯接（四）調試方案a)敷設光纖連接信息子站主機屏和各個小室采集屏，設備初步調試保證繼電保護信息管理系統(tǒng)各部分連接正常。b)敷設網線，連接信息子站至保護設備屏，盡量采用點對點通訊，避免一個保護出現問題造成通道堵塞。c)設置保護裝置通訊地址，裝置地址在設置的時候保證全站唯一，取值范圍在1254之間.重啟復歸保護設備，固化裝置地址。d)設置信息子站串口通訊及網絡參數，和保護建立通訊連接，通過信息系統(tǒng)后臺軟件設置通訊點表，并核對點表的正確性保證設備正運行。e)通過后臺軟件測試通訊，調取保護設備所支持的定值、模擬量、開關變位信息獲取保護錄波，并核

15、對正確性。三、信息子站在運行中的問題（一）舊型號保護問題信息子站在現場調試，尤其是像我廠改造的時候最麻煩的就是碰到一些老型號的保護，如： #1主變保護、#2主變保#5發(fā)電機保護采用南自WFBZ-01保護不具備通訊條件或者功能支持比較弱，無法滿足現在多繼電保護信息多樣化的支持。（二）保護廠家通訊規(guī)約理解不一樣我廠二次設備廠家很多，因為各個保護廠家對于通訊規(guī)約的理解不一樣，在通訊的時候會造成通訊的困難，信息子站系統(tǒng)提前和保護廠家協商提前做好相關規(guī)約的聯調測試工作，將會大大減輕工程難度。（三）施工分期進行由于我廠二次設備眾多且分散.施工不可能在一期施工，所以子站在施工中一定要有完善的前期施工報告、設備調試報告，要把所敷設通訊線、網絡規(guī)劃、設備通訊地址、采用規(guī)約情況做一個詳細的報告以便后期進行維護。（四）信息子站硬件和軟件選型信息子站對于保護及錄波器的信息采集量比較大，子站長期穩(wěn)定性就顯得非常重要，所以對于子站硬件平臺和軟件平臺的選型、測試就顯得非常重要。（五）信息子站主機柜、采集柜本身問題信息子站主機柜、采集柜本身發(fā)生故障，運行人員無報警提示。施工時，將監(jiān)視上述裝置的直流電源。發(fā)生異常時，由DCS發(fā)出報警，提醒