變電站電廠NCS自動化系統(tǒng)

1、變電站/電廠NCS自動化系統(tǒng)概述由煙臺東方英達(dá)康自動化技術(shù)有限公司開發(fā)的變電站及電廠NCS自動化系統(tǒng)，總結(jié)了煙 臺東方電子二十多年變電站自動化系統(tǒng)的開發(fā)經(jīng)驗及國內(nèi)外近千個現(xiàn)場運行經(jīng)驗的基礎(chǔ)上利 用21世紀(jì)最先進的技術(shù)成果和設(shè)計思想，并充分考慮了電力自動化技術(shù)和用戶需求的不斷增 長變化。目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已成為變電站自動化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它把分散的各種智能設(shè)備組成一 體化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進而構(gòu)成功能完備、高可靠、高效率的自動化系統(tǒng)，使得系統(tǒng)的增容、升 級和維護更為方便，整體處理功能大大增強。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面，本系統(tǒng)全面支持“e環(huán)到底”的解決方案，實現(xiàn)了站控層、間隔層全以太 網(wǎng)環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)，每個測控模塊都支持雙

2、以太網(wǎng)方式通訊。這種通訊方式充分考慮了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng) 域的各種要求，引入了高速冗余環(huán)的概念，它確保即使在網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)時也能實現(xiàn)連續(xù)的生產(chǎn)， 使間隔層測控信息可以直接傳送到站控層主機，減少了傳統(tǒng)方式中通訊網(wǎng)關(guān)（現(xiàn)場總線至以 太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)）這一環(huán)節(jié)，提高了通訊可靠性，同時，可以在整個系統(tǒng)范圍內(nèi)共享以太網(wǎng)高速帶 寬和開放的標(biāo)準(zhǔn)。在監(jiān)控方式方面，本系統(tǒng)及時跟蹤用戶的最新需求，實現(xiàn)了 “按照對象”監(jiān)控管理的新模 式，一個模塊完成一個電氣安裝單位內(nèi)的遙測、遙信、遙控、遙調(diào)功能，同時還可完成電度 累計、斷路器檢同期或檢無壓、變電站VQC調(diào)節(jié)、電廠AGC輸出、遙控防誤閉鎖、面向?qū)?象的保護通信管理功能。這種模式結(jié)構(gòu)清晰，

3、便于維護和管理，一經(jīng)推出受到用戶的高度評 價。在可靠性方面，系統(tǒng)中各個測控模塊全面通過電磁兼容國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4中最嚴(yán)酷等 級（IV級），同時在遙控閉鎖、遙控輸出等環(huán)節(jié)采用多項技術(shù)，確?？煽啃?。系統(tǒng)設(shè)計原則系統(tǒng)依據(jù)國家發(fā)布的變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范書的要求，同時結(jié)合國外先進 系統(tǒng)為滿足中國電力系統(tǒng)而設(shè)計。系統(tǒng)所提到的系統(tǒng)配置方案、設(shè)備技術(shù)性能、技術(shù)措施、 通訊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等完全滿足變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范書中各項要求，可保證系 統(tǒng)產(chǎn)品在現(xiàn)場設(shè)備按照技術(shù)規(guī)范書中所描述的水平下對系統(tǒng)的監(jiān)控和實現(xiàn)各項管理功能，也 可滿足設(shè)備擴容及功能擴展的要求。全面面向電力系統(tǒng)設(shè)計，支持從軟件支撐

4、平臺至應(yīng)用層的開放，應(yīng)用軟件平臺全面建立 在開放的國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，采用通用商業(yè)數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用層的開放能適合于不同程度的拓 展要求，為系統(tǒng)功能擴展和多開發(fā)廠家縱橫互連提供了方便。采用開放式設(shè)計，除以傳統(tǒng)的按照功能設(shè)計測控單元外，還可以按照“電氣安裝單位”對 電廠或變電站的一、二次設(shè)備進行全面、實時的監(jiān)測和控制。單個模塊除可完成該電氣安裝 單位遙測、遙信、遙控、遙調(diào)等基本四遙功能以外，可以把本電氣安裝單位對應(yīng)的保護裝置 及其它智能設(shè)備接入相應(yīng)的測控模塊，還可完成電度累計、斷路器檢同期或檢無壓、變電站 VQC調(diào)節(jié)、電廠AGC輸出、遙控防誤閉鎖及網(wǎng)絡(luò)通信功能。間隔層測控模塊采用通用設(shè)計模式，對各種電

5、氣安裝單位的測控均采用同一種模塊。結(jié) 構(gòu)清晰，便于維護。間隔層采集模塊選用先進的嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，可實時協(xié)調(diào)處理同時發(fā)生的多 個任務(wù)，適用于高電壓等級變電站及電廠等較大系統(tǒng)的應(yīng)用。設(shè)置當(dāng)?shù)夭僮靼?，具有遠(yuǎn)方、就地、手分、手合功能。自動化系統(tǒng)通訊接口，包括通信規(guī)約及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議均滿足工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對于110kV以上部分采用保護、測控分開的方式，對于35kV以下的部分采用保護、測 控一體化設(shè)計。完備的防誤閉鎖功能，可采用站控層設(shè)置專門的五防閉鎖裝置實現(xiàn)，或采用間隔內(nèi)測控 模塊完成本間隔的閉鎖，對跨間隔的防誤閉鎖由通訊處理器CMU完成。與站內(nèi)設(shè)備可用傳統(tǒng)的RS232C、RS422、RS485，也可采用

6、TCP/IP協(xié)議的局域網(wǎng)通訊方 式；與調(diào)度通訊既可由站控層遠(yuǎn)動工作站完成，也可由間隔層CMU直采直送。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分層分級分布式結(jié)構(gòu)，整個系統(tǒng)分為兩層（站控層、間隔層）：第一層為站控層，由監(jiān)控主機、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（可選）、維護工作站（可選）、保護工程 師站（可選）、五防工作站（可選）、遠(yuǎn)動工作站（可選）組成。第二層為間隔層，由一臺或多臺IDC410 CMU通信處理裝置及IDC424、IDC425、IDC431、 IDC45X系列現(xiàn)場測控模塊、保護裝置等組成，完成對一次設(shè)備的監(jiān)控和保護功能。站控層通訊采用單/雙以太網(wǎng)冗余分流方式。間隔層通信網(wǎng)絡(luò)既可選擇以太網(wǎng)的方式，也可以選擇FDK-BUS +CA

7、N-BUS雙現(xiàn)場總線 網(wǎng)的方式。結(jié)構(gòu)特點采用二級分層分布式網(wǎng)絡(luò)，即站控級通信網(wǎng)和間隔級通信網(wǎng)。該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)符合IEC61850 關(guān)于對變電站自動化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的需求。站控層通信網(wǎng)采用以太網(wǎng)，速率可以是10M/100M。通信介質(zhì)可以采用光纖、雙絞線或同軸電纜。間隔層通信網(wǎng)可采用以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線兩種方式。可通過IDC410CMU或IDC431、IDC424、IDC425的多個串行口接入其它廠家的直流電 源、電度表、繼電保護等智能裝置?？赏ㄟ^IDC410CMU、IDC431或遠(yuǎn)動工作站以串行和網(wǎng)絡(luò)方式向多級調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^獨立的保護管理機、或IDC410CMU、或面向?qū)ο蟮木C合測控模塊（如I

8、DC424、 IDC425）等多種方式采集保護信息。推薦采用工業(yè)級以太環(huán)網(wǎng)“e環(huán)到底”，實現(xiàn)站控層、間隔層全以太網(wǎng)組網(wǎng)。在當(dāng)前競爭激烈的經(jīng)濟環(huán)境中，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)背離傳統(tǒng)的受供應(yīng)商限制的解決方案，而朝著 開放、透明的系統(tǒng)方向發(fā)展，這一趨勢使PC控制能方便地接入Intranet或Internet，其中最為 重要的兩個標(biāo)準(zhǔn)是TCP/IP通信協(xié)議和以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。雖然工業(yè)自動化領(lǐng)域的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)與 辦公自動化領(lǐng)域中的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)相同，但二者對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的要求是完全不同的。通常，工業(yè) 自動化網(wǎng)絡(luò)需要能在極端條件如電磁干擾、高溫和機械負(fù)載等條件下正常工作。系魏示意用?；ê笙r理工作姑益控主機徵機五防工作站率擴裝與調(diào).度通訊】郁訊虻理器CMUa施訊處理循CMU卷神若能設(shè)籥.-nLavi g辿控訓(xùn)控測控用塊橫煥調(diào)度.象建站IIHMOMM.ft 字五35工作站擔(dān)國主蠣 4時戒打SMRKF柱&第鋁由NIlISUIU*IWZ4IDC4 脂IDC43I湄?fù)?dān)單元g村fDC*gm觀桂