PowerComm 2000
变电站自动化监控系统
(500kV/220 kV)
Version 2.0
前 言
上海惠安系统控制有限公司是专门从事电力系统自动化的公司,是美国WESCON集团的主要成员之一。WESCON作为一个国际性跨国集团,专门致力于电力系统自动化领域,主要产品引进美国先进技术,为中国和亚太地区提供国外一流、技术先进、成熟可靠的变电站自动化、配电网自动化、电量计费等产品。
公司聚集一批熟悉中国电力需求和特点的优秀技术开发人员和工程人员。员工中90%以上具有大学本科学历,其中拥有国内外硕士、博士学位的高技术人才占相当的比例。
公司自1993年成立以来,业务不断扩大,销售额高速增长,信誉不断提高,在电力行业尤其在变电站自动化领域已经取得了令人瞩目的业绩。
在变电站自动化领域,已超过200多个用户,分布在全国29个省份和东南亚地区,完成150多个远程和当地监控系统,向50个以上的电力局提供了超过700套不同类型的RTU设备及多项服务。其中公司主导产品GR90 RTU占国外RTU产品60%以上的市场份额,占高电压等级500kV/330kV变电站RTU65%以上市场份额,处于绝对主导地位。这些系统包括了东北网局、华北网局、西北网局、华中网局、华东网局、南方电力公司等的监控系统;上百个500kV/220kV/110kV变电站、大型发电厂监控系统和变电站综合自动化等。另外公司新研究和开发的超高压监控系统在吸取了世界各国变电站监控系统成功经验的基础上,选用国外成熟硬件和软件配置,结合中国电力实际,做到成熟可靠、操作简便,目前在江苏石碑、上海泗泾、杨行和山东日照、山西候马、湖南益阳等十几个500kV变电站广泛使用。
在配电网自动化领域,WESCON公司是国内最有影响也是最早一批加入国内配网自动化建设的厂商之一。在提供的配网设备中,DART FTU是全球配网自动化项目中安装最多的FTU,在中国配网自动化FTU市场中占有率处于领先地位。
在电量计费系统方面,华东网局、山西省电力局、甘肃省电力局、上海市电力局、陕西省电力局电量计费系统、香港电灯公司I&C(工商业大用户)电量计费系统相继中标签约。
公司十分注重结合中国实际进行技术创新。第一个成功地在葛沪直流输电的南桥±500kV换流站实现RTU直接上远程网与国调、网调和市调连网;第一家在RTU上开发并实现VQC功能;第一家在上海电量计费系统中实现经局域网采集电能表数据。
公司在立足自己创新的同时,很注重和国外公司的合作。合作伙伴包括在加拿大GE-Harris
公司,它是世界上变电站自动化、配电网自动化领域的先驱,已经积累了三十多年的丰富经验:另一个伙伴美国Itron-UTS公司,它吸取全球电量计费系统的经验,研发MV-90电量计费系统在世界电力市场广泛采用。
公司非常重视产品质量和用户的售后服务。其质量方针是为用户提供先进、可靠的产品,以及提供及时、长期满意的服务;做到我们值班,您放心!公司于1999年6月通过ISO9002国际质量体系认证,最近获准贯彻ISO9001及ISO9003标准是上海市首批三家认证单位之一。
在中国,WESCON公司已成为变电站自动化、配电自动化、电量计费系统提供高质量、先进的实时信息和控制系统产品的领导者!
第一章 系统特点
550kV变电监控系统配置是按照硬件设备成熟可靠,软件技术先进的原则设计的,满足中国用户提出的技术要求。主控制层主要由两部分组成,一部分是站主装置,是由两套G200冗余系统组成:另一部分是后台SCADA系统,采用XCEL-NT系统,可选用工作站或高档工业PC机。间隔层由多个G25测控装置构成。
1.1 总体功能特点
完全按电气单元配置,提高可靠性 实现远方、后台及就地三种控制方式,遥控正确率100% 实现按电气单元同期检定 完整的AVQC功能 一次设备的运行监视统计无需依赖后台机,G25相互之间可以通信,实现按电气单元的操作
闭锁及不同电气单元之间的操作联锁方案
支持Peer-Peer平衡通信模式,间隔层控制单元直接同后台机及调度主站通信管理机网络方
式交换数据,直采直送,保证主站通信实时性
局域网具有对保护及其它IED的虚拟连接、批量文件的传输等功能 耐恶劣环境,分散分布安装,省空间、省电缆、极具竞争力的性价比 就地LCD间隔单无图形显示,一对一操作按扭及转换开关 长期的售后服务和质量保证
1.2 由多个G25组成间隔层特点
间隔层测控I/O单元采用新一代的G25装置,它综合了全世界不同厂家I/O单元的特点,G25
已通过中国电科院测试
G25数据可以传到主站系统、远动主机、本间隔G25和跨电压等级的G25进行数据通信,参看
数据和通信
70多种成熟可靠的通信规约,如IEC870-5、DNP3.0等,多达42个通信口 G200作为厂站网关 接收间隔层数据并同时向主站发送数据的变电站厂站网关专用设
备,完全包含PC厂站网关的功能。其成熟通信规约、多线程的响应速度、I/O扩充能力、可靠性、抗病素性、在恶劣环境下运行能力是PC厂站网关无法比拟的
G200自动切换 支持故自动切换,可靠性高 XCEL-NT变电站监控系统采用优质的Alpha/PC工作站 XCEL-NT系统硬件及操作系统完全符合国际工业标准,具有开放性强,实时性高,数据吐量
大,运行安全稳定,操作方便等特点
XCEL-NT系统具有优良的数据采集、数据控制、数据库管理、全汉化的图形、报表界面;完
备的变电站各种事件报警及光字牌系统、操作票系统、WEB浏览器、变电站管理等功能
1.4 500kV变电站中采用以太网络(TCP/IP)方案优点
易于和国际标准接轨 使用开放式的以太网络TCP/IP协议,和以后的新变电站自动化国际标
准IEC61850要求相一致
使用开放式的以太网TCP/IP协议 可以较为方便地与广域网相连 G200或G25上网将根本改变传统的远动传输模式 如果按变电站直接连到主站的一对一方式
设计,占用了大量的信道资源。上网之后,一个变电站可接受多个调度主站的监控又可使多个调度主站共享同一厂站实时信息
经济效益显著 一般高压变电站的专用通道可多达6-7条,上网之后,由于实现资源共享,
只要一条网络线路即可,节省开支
上以太网络之后,彻底消除了数据转发造成的时延,保证EMS实时数据库数据的同时性和一
致性
第二章 系统结构
根据550kV变电站的技术要求,主控制层由两部分组成,完全基于网络系统,系统网络为光纤网络,可选用单网/双网结构,构成统一的主控制层。一部分是站主装置,是由两套G200站主装置冗余系统组成;另一部分是后台SCADA系统,采用XCEL-NT系统,可选用工作站或高档工业PC机。间隔层由多个G25测控装置构成。
2.1主控制层
G200 SMU的智能性、开放性、多规约、多通信口和强大的处理能力是传统RTU无法比拟的。G200 SMU可支持多CPU并行处理,即一个G200可以支持多达6个CPU同时并行工作,CPU之间的任务可以独立分担而且不受影响,并且通讯链路速率提高到了500kbp/s,具有多应用程序,支持多种协议,一般系统配置G200双CPU,如果今后要增加,只需要简单的插入CPU板,进行系统软件组态,即可投入运行。G200可支持直接上网功能,这样很好地解决了大型变电站监控系统前端数据采集量大,当通过串行口与后台机通讯时,因数据量大,通信任务重,实时性差等缺点。G200上网的传送速率达到了10MB/s。G200上网是通过G200 VME总线上直接插入网卡实现的,此网卡在市场上很多,其规约为TCP/IP,应用协议为DNP3.0。另外G200开放性强,遵循开放系统要求,实现开放式网络通讯方案,可支持Ethernet、ISDN、ATM、X.25/TASE.2)等,已通过广域网实现变电站和国调中心联网。
G200支持多规约多通信口,G200同时支持多个控制系统,采用多种数据通信方式,包括70多种成熟可靠的通信规约,例如IEC870-5、DNP3.0、MICRO4F规约、CDC8890TYPE II规约、RP571/570规约、1801规约、CDT规约等;多达42个通信口。
G200作为接收间隔层数据并同时向主站发送数据的变电站厂站网关专用设备,完全包含PC
厂站网关的功能。其成熟通信规约、多线程的响应速度、I/O扩充能力、可靠性、抗病毒性、在恶劣环境下运行能力是PC厂站网关无法比拟的。
G200可以支持故障自动切换,这种先进技术是基于全世界众多500kV大型变电站经验总结得到的,已有多年成熟的运行经验,包括在美国国家电力公司的几十个500kV变电站,中国天广直流输电监控系统中都有成功应用。由于G200工控标准组成的双机系统,其可靠性,抗干扰性,MTBF已远远超过了由工作站或其他台式计算机、工作站构成的系统,保证了整个系统的正常、稳定、长期可靠运行。G200详细资料见第三章。
XCEL-NT在全国已有多套系统500kV变电站中投入运行,并在地调、县调、集控站系统有130套以上的丰富运行经验,此产品获得国家级科技进步三等奖,得到广大用户的好评。系统采用优质的SUN ULTRA 60和SUN ULTRA5工程工作站。操作系统采用UNIX操作系统SUN SOLARIS 系列。整个硬件及操作系统完全符合国际工业标准,具有开放性强、实时性高、数据吞吐量大、运行安全稳定、操作方便等特点。系统具有良好可扩充性,更易于升级换代。
XCEL-NT系统完全满足标书所提出的性能指标及功能要求,具有优良的数据采集、数据控制、数据库管理、全汉化的图形、报表界面、完备的变电站各种事件报警及光子牌系统,以及电压无功控制(VQC)系统、操作票系统、广域网通信(X.25),远方诊断,WEB浏览器,变电站管理等功能。XCEL-NT详细资料见第五章。
2.2 G25间隔层控装置
在500/220kV变电站内,采用G25作为间隔层测控装置。G25把变电站的大量测量、状态、控制和通讯等功能集于单一装置,目前在全世界同类产品中是无可比拟的。G25作为一个智能测控装置已被用作变电站、发电上间隔层测控及配电网的测控单元。G25的配置灵活可扩充,是变电站先进的监视控制和自动化应用中的首选先进硬件。G25能适用各种分离的输入点,通讯灵活。具有两个RS232串行口,和两个以太网LAN (DNP/UDP/IP)通讯接口,两具同其它IED的通信接口,还有一个可选的显示通信口。G25还能实现可编程逻辑控制,变电站局域网结点,IED信关,间隔层控制器,测量表计,电力质量监视器和故障/事件记录仪(波形)等多种功能。交流信号
每个周波采样为64点,精度为0.2,可测量21次谐波。G25已经通过电科院的测试。D25详细资料见第四章。
2.2.1 G25测控装置的配置
一般情况下,配置原则为500kV每串开关配三个G25;220kV线路、主变中压侧、旁路、分段、母联,每个开关配一个G25;35kV电抗器、电容器配一个G25;主变低压侧配一个G25;500kV、220kV母线设备、所用变压器、380V所用系统、直流系统、公用单元分别配置G25 I/O单元。屏上配置相应的中间继电器,直流电源开关并完成直流电源监视。每台G25配置一个显示操作箱实现模拟图显示及手动操作,远方/就地切换等功能。
2.2.2 G25测控装置的组屏
一般情况下,500kV每串开关配三个G25,按三个G25单元组成一面屏;500kV母线配一个G25与(G200)组成一面屏;220kV线路、主变中压侧、分段、旁路、母联、每个开关配一个G25,按每两个G25组成一面屏;220kV主母线分段配一个G25与保护小室(G200)装置组成一面屏:主变低压侧各配一个G25组成一面屏,35kV母线、公共单元各配一个G25与(G200)装置组成一个一面屏,3kV电容器,电抗器各配一个G25、按三个或四个G25单元组成一面屏;35kV所用电,直流系统各配一个G25,按三个G25单元组成一面屏。每个小室配一面保护通信管理机屏,内装保护通信管理机及相应的串行口设备。
2.2.3 G200与G25站主装置间的通讯方式
G200和G25的通信方式的不同构成了不同的变电站监控系统方案。这里介绍惠安公司已有经验的三种不同的监控系统方案。
2.2.3.1 小室G200站主装置和间隔层G25通信方案
G25保护小室内的G200接线方式为:500kV每串配置三个G25组成一通信链路,然后再通过光缆接入到小室内的G200站主装置,再由G200上网;220kV开关配置的四个G25组成一通信链路,然后再通过光缆接入到小室内的G200站主装置,再由G200上网,35kV开关、公共单元配置的三个G25组成一通信链路,然后再通过光缆接入到小室内的G200站主装置,再由G200上网。系统站主装置与I/O单元之间的联接,完全满系统要求,保证系统稳定,可靠运行。为了间隔层之间的操作闭锁,500kV与220kV两个小区的G200分别采用通信线路联接互相交换信息。
2.2.3.2 G25直接上网方案
G 25直接上网,此时G25配置网卡(单网/双网均可),G200直接从网上采集G25间隔层I/O单元的信息,并传送到主站,这样就完全可满足调度系统实时性的要求。
2.2.3.3 G200站主装置和G25间隔层通信方案
G25与G200的接线方式为:500kV每串中配置的三个G25用RS-485进行互连,然后再通光缆接入到G200主备站主装置中:另外,220kV线路、旁路、母联、分段I,主变220kV侧开关、主变35kV侧开前及35kV电容器、电抗器中配置的G25按两个为一组并安装在一面屏上,两组G25之间互联,然后再经过光缆接入到G200主备站主装置中。同时上述公共单元GR90系统连接端都用双根光缆连接,分别接入G200主备站主装置中。站主装置与I/O单元之间的联接,完全满足系统要求,保证系统稳定,可靠运行。
2.3 系统总体应用功能
G 200站主装置和G25间隔层控制单元组成的监控系统模式,在国外超高压变电站已有多套成功的运行经验,与其它国外公司系统的开放性和国内其他公司系统运行经验相比较,处于领先地位。
由于G200、G25是世界上最先进的采集硬件设备,都具有强大的各种领域的应用功能,已经在大量的不同层次的从中压到超高压的变电站内应用,二次回路技术的功能已被显著提高,大大简化了铺设电缆的繁重接线和有关设计工作量,以及大量的维护工作避免了占用大量的使用面积。随着电力控制需求的不断增长,G200、G25必将以它卓越的性能、可靠的质量、高性能价格比得到更为广泛的应用。
由于采用先进的以太网光纤网,满足了500kV超高压站大规模数据传送要求,每一个间隔单元中所配置的G25都是独立的与G200进行通讯,若其中任一个G25装置出现故障,不会影中央委员其余的G25与G200的通讯及正常工作。G200、G25间隔层直接上网,也可以采用多点通信的方式,彻底解决了通信瓶颈问题,以光纤作介质,解决了抗干扰问题。
2.3.1 同期
500kV变电站监控系统,将同期检测功能含在每个控制单元G25中,每条母线的电压以及线路电压都被固定接入到间隔单元中。在整个检测期间,当同期断路器两侧的电压、相位角与频率差值保持在整定范围之内时,同期检测功能就处于允许合闸状态;当其主站遥控命令下达时,I/O单元同时进行同期、闭锁条件、远方就地控制状态等条件来判定。若条件成立,执行相应控制操作。
500kV所有断路器以及220kV线路、旁路;母联、分段断路器,均可做为同期并列点。上述各断路器的G25 I/O测控单元内均可能有同期检测软件,实时进行断路器同期的检定。
500kV每串配置三个G25,可以分别实现两条线路同II母线的同期检定,220kV线路每个开关配置一个G25,则可以实现每条线路的同期检定,实现自动同期检测合闸,满足500kV变电站要求。
手动合闸时,也可进行同期检测, 也可以由操作人员根据不同操作任务的需要手动解除同期闭锁进行合闸。
图5所示,是用G25进行同期检测的示意图。简单说明如下:
母线三相电压接入G25的VT1-VT3 线路侧单相电压接入G25的VT4 线路或母线侧有一侧是设定可整定的 由G25应用程序检测并判定CB断路器两侧电压之频差、压差、相角差 若上述值调整至整定范围,G25发出对CB断路器的合闸命令,线路侧与系统(母线侧), 并列成功 G25同期检测功能取代了传统的专用装置,简化回路,节省投资,提高可靠性
2.3.2 控制功能
为500kV变电站提供的控制方式有三种。
(1) 由远方调度中心进行远方控制
此控制可以由当地运行值班人员设定;禁止和开放,也可以在就地单元用远方/就地切换开关来切换。
(2) 变电站的XCEL-NT人机工作站控制
由于500kV变电站中,开关、刀闸等的遥控具有极其重要的地位,容不得有丝毫差错。故XCEL-NT主站系统对遥控功能的实现采取了多重重要安全措施。包括操作权限检查、操作闭锁条件检验、所述开关点确认、操作命令传送校验等。具体过程如下:
操作人员从监控画面上选择遥控对象。选中后系统给出一个遥控界面。在选中过程中,XCEL-NT系统进行下列检查:检查所选择的对象是否是一个可遥鬼斧神工折对象,这种可被遥控的属性是由系统维护人员先确定的。当所选对象不具备可作遥控属性时,系统给出相应的提示信息,并中止遥控过程。当上述检查通过后,系统提示操作人员在遥控操作界面上输入遥控对象的线路编号。操作人员密码、监护人员密码,只有当所有内容均正确无误时,系统提示进入遥控过程的下一步操作。
a.发送预置命令
XCEL-NT系统将预置命令送至G200/G25。G200/G25将所收到的命令经检验后退送给XCEL-NT系统,XEL-NT系统收到的内容再检验,如检验不正确,给出相应的提示信息,并中止遥控过程。 当预置校验完成后,系统提示操作人员进行遥控操作。将操作命令经G200/G25进行闭锁及同期检查,确认无误后下发给遥控执行机构输出执行。
b.显示操作结果
在监控画面上显示遥控对象在遥控后的位置:合闸还是分闸。
c.操作登录
系统将操作人员进行的遥控操作内容、时间、结果以及人员的姓名保存存到数据库,同时将上述信息在打印机上打印出来。
(3)间隔层G25 I/O单元配屏上对应的一对一控制
以上三种方式都有SBO(选择、校核、执行方式)的操作流。
由于在继电小室内设置的就地/远方切换开关,这样就地的一对一控制在开关切换到就地时将优先于变电站控制室的键盘操作。在变电站内的XCEL-NT系统上设置一套虚拟开关,即远方调度(可分网调、省调、区调)控制/禁止开关,就可做到主控计算机的优先控制,此时在G200及G25中设定与XCEL-NT相应的虚拟切换点就可实现上述功能。无论是XCEL-NT还是G200、G25作为电力系统的控制装置其设计为任一时候输出设备只接受一个主站的命令,并满足变电站控制的优先要求。
为满足就地手动控制的要求,在每一电器单元G25屏上均设有远方就地切换开关,以及跳合执行按扭。同时在G25的软件上也作相应的配置。配合达到上述功能。这样就保证在紧急情况下,可由值班人员在继电室内根据控制屏上的实时位置指示,作就地手控制。
为了满足现场控制输出接点的要求。在500kV、220kV断路器、隔离开关分别选用了中间输出执行继电器,其输出控制接点满足要求。35kV部分选用了K11板满足要求。此外,根据规定,可配置闭锁输出继电器。变压器分接头调节提供了上升、下降独立的接点,以及并联独立的选择校点。
2.3.3 操作闭锁
操作闭锁的实现原则为:凡间隔层内部的闭锁尽量在间隔层的I/O单元内实现;而间隔层之间的闭锁在就地控制层的G200内实现。
利用G200和G25的可编程功能,根据现场使用条件可编制出相应的逻辑软件实现操作控制。由于G200及G25都具有PLC逻辑编程功能,故都可以进行编程,实现防误操作闭锁功能。这种方法,可方便用户修改。
操作闭锁可以由用户根据现场实时状态及运行方式来定义、修改。在本系统中主要有以下一些闭锁:
(1)500kV每串配置三套G25,每套G25实现相应开关的操作闭锁,整串操作闭锁功能由相应保
护室的G200实现220kV开关、35kV电抗器、电容器以及公共单元的操作闭锁都由相应的G25完成
(3)母联开关的操作闭锁因为与各出线状态有关,所以需由相应保护室内的G200实现,此外
500kV两个保护室的G200相互通信并交换信息,以实现500kV各自两个小室之间的操作闭锁
(4)断路器后备手动操作的闭锁,由相应屏位上的控制开关和按钮把手动控制信号送入到
G25 I/O单元中,由G25测控单元出口进行操作,以达到共享操作闭锁的目的
由此可见,无论是调度中心,站内计算机遥控以及就地G25单元的就地控制,都具有相同的闭锁,保证了变电站的安全可靠运行。采用了上述G25的软件闭锁方式,对运行的电气设备操作步骤进行检测、判断和分析,确定该操作是否合法、安全。若发生不合法操作,即刻对该操作进行闭锁,撤消控制命令输出。因此,应用G25的软闭锁方式,同时实现了远方和就地闭锁。应用G200/G25的软闭锁方式,实现了多层控制闭锁的技术要求,大大节省资金,并且使得变电站设计简化,可以省去相当多的屏位,通过我们在大量的中、高压变电站中的应用证明,该产品性能可靠、经济实用、维护方便。
2.3.4 自动调节和控制功能
系统可根据提供的无功电压曲线,用VQC软件对变压器分接头、低压电抗器和电容器等进行综合调节,在500kV变电站中电压水平是衡量电能质量的重要指标,也是用户关心的重要问题之一,而无功对电压影响很大,无功功率的不足或过大,都会引起电压的下降和上升。目前在系统中,常用的电压无功调节手段是调节变压器分接头和投切电容器组,由操作人员手动
完成,反应慢,调节时间长,若采用专门的装置实现电压无功控制软件,可实现有载调压变压器分接头调节和电容器组投切的自动协调控制,实现电抗器、变压器分接头的自动闭环控制,远方控制按给定电压、无功曲线进行控制调整,使母线电压维持在合格范围内,无功功率得到合理的补偿,而且费用低,实现方便。在众多的各电压等级的变电站得到了广泛的应用,包括了变压器的平衡调节等多项功能。VQC功能可在G200中实现。
2.3.5 GPS时钟对时
在变电站微机监控系统中的GPS时钟可直接接入G200及主站XCEL-NT中,由G200系统对I/O各单元对时,进行整个系统对时同步,保证系统时钟精度0.5ms,满足现场要求。考虑到对时信号传输的抗干扰性和经济性,因此在每个保护室都配置了GPS。
2.3.6 就地显示与就地操作
500kV开关、主变、220kV开关、35kV开关的相应屏位上,每个屏位上按要求配置一套就地显示及手动操作回路,显示各断路器及隔离开关、刀闸的位置状态信息。通过各切换开关和按钮进行多种控制操作:
通过控制开关进行断路器的分、合闸手动操作 通过站控/手控选择开关选择控制方式 根据操作任务选择同期闭锁投入/停用方工
G25显示控制箱具有监、控两种功能:
通过显示窗口可监视测量值:V、I、P、O、Wh、Varh等,并可显示本间隔的断路器、隔离
开关和接地刀闸的位置
通过控制开关进行断路器的分、合闸手动操作 通过站控/手控选择开关选择控制方式 根据操作任务选择同期闭锁投入/停用方式
2.3.7 远方诊断测试
在监控系统中的主机上,XCEL-NT在后台系统中配置了调制解调器和远方诊断继护工具,可以实现自诊断和自恢复功能,G200软件诊断可以进行程序检查,硬件诊断可以到板件。具有
可以进行远方诊断和远方组态的功能,及时向所有主站报告I/O测控单元的故障信息,以便维护人员及时排除事故。
2.3.8 远方通信防雷保护
远方通信通道都配置了目前国外最先进的防雷保护器,WESCON推荐用MTL Instrumetn Pte Ltd公司生产MTL377-16V型产品。此产品已经在500kV变电站选用许多,完全满足用户提出的技要求,运行稳定可靠。
2.3.9 X.25通信说明
为了使终端用户之间能够正确地传输信息,必须有一在于信息传输过程,信息格式和内容的整定。X.25建议是数据终端设备数据电终接设备之间的接口规程;目前它是广域分组交换网范畴中最流行的终端用雇用网络之间的接口标准。X.25作为标准接口规程,在终端用户和网络之间提供了高效的通信通道,可以在同一个接口上同时建立多路呼叫,减少了支持多路呼叫的线路。500kV项目工程在主控系统层G200中完成监控系统的广域网(X.25)通信,通过广域网路由器与国调、总调、省调及区调进行实时数据交换。
2.3.10 双网功能
XCEL-NT系统具有双网功能,系统内部能自动判断网络的运行情况,选择工作状态良好的网络进行数据网的传输,确保500kV变电站监控系统的安全可靠的运行。
2.3.11 维护工具和测试仪器
500kV变电站微机监控系统中,配置了方便的维护工具和自动化装置的组态软件。使用一台PC机和相应的软件,可以很容易很方便在现场或远方通过专用维护口对网络型G200装置进行结构组态和维护,使用ConfigPro软件,可以通过WESMAINT口监视和模拟实时值,用网络型G200监视功能显示串行口数据,修改参数,地址表等。并可以将自动化装置传送死区设置到每一个I/O点。通过软件设置可以将不同的数据送到不同的主站,不同的控制对象接受来自不同主站的控制命令。检修人员携带该装置到现场非常灵活、主动、方便、大大减轻了以往繁琐的劳动强
度,提高了工作效率,得到维护人员的普遍好评。
2.3.12 操作票
后台XCEL-NT操作票系统可实现变电站开出倒闸操作票的处理功能,它根据电力系统对倒闸操作的要求,以及设备的当前状态开出完全实用的包括二次的倒闸操作票。它具备完善而简便的人机界面,对所开出操作票可进行修改、增加等,该系统能对各种变化按照规则进行判断,以确保倒闸操作票的正确无误,满足要求。
2.3.13 保护通信
系统可配置保护通信管理机,每套保护管理机可接多套保护,采集保护信息,同时需要用户提供相应的保护通信规约。保护通信管理机分别安装在继电保护室单独组屏,保护通信管理机采用网络同时站控层计算机交换信息。保护装置也可以在线地同G25直接通信,同样实现保护信息的采集。
第三章 系统结构
3.1 概述
G200站主装置在全世界应用已多达1000套,在不同的国家和地区运行。G200产品以SCADA系统应用中的开放式结构和分布处理的特点而著称,使用了更为紧凑而且更具有智能的各种I/O模块,使得G200装置具有长周期的使用寿命。G200功能齐全,在全球的电力、输油、输气、城市公用事业中的变电站内的自动化系统,大型变电站、配电系统、大规模(火电、水电、核电)电厂中得到了广泛的应用。自从1997年G200进入中国市场以来,在短短的几年时间内以其独特的多CPU自动切换,直接上网以及支持多个串行通讯口等功能得到了电力系统广大用户的欢迎,已成为500kV变电站微机监控系统的首选设备。现已超过150台在国内(包括台湾省)运行。通过大量的变电站、电厂微机监控系统进行成功的实例,充分证明了G200产品在中国电力电网中发挥了强大的作用,且取得了巨大的经济效益。
3.2 G200模块介绍
G200采用新的分布式的处理概念,各I/O模板都自带8位处理器,和G200装置主体可进行远程通信。G200采用了高速、低功耗、低噪音、高可靠性的CMOS逻辑软件,可编逻辑阵列技术,具有更高的灵活性,并减少了逻辑线路。G200主要功能为:状态输入、报警输入、脉冲累积输入、事件顺序记录(SOE)、模拟量输入/输出、开关控制输出,多CPU的冗余配置,多个串行通讯口通信,直接上网,并通过网络同G25之类的IED设备之间互换信息。G200若需要扩充,增加功能时,只需要简单的扩充模件,增加应用软件,而不需要替换已有的设备。G200可以降低运行成本,而且更易安装和维护。G200已有超过多达70种的通讯规约。G200规约库几乎包含了所有世界上IED和SCADA规约,支持多主站和装置之间的信息交换;多主站通信的多数据库管理;软件I/O点组态和设置;支持多达42个通讯口,可作为主站装置设备通讯。
3.2.1 G200主CPU
作为G200装置的主CPU,GR90 M以性能优越的32位CPU模块为基础,它可以处理数据采集及与主站的通信,运行就地自动控制,以及维护装置数据库中I/O的数据。每块GR90M它可支持多达7个通讯口同不同的主站通信。
G200功耗低,运行环境不需要空调器,G200经过专门精心设计,可以满足不同现场的运行环境要求。
G200装置的分布结构,GR90M以一个250kbps的高度局域网LAN,同安装在主控室或者开关站的I/O模块通讯。G200 Link链路可以连接63个I/O模块,使用一个适配器分成两组。GR90M具备两个高速串行口同外围I/O模块通信。第二个HDLC口可以作为第二组I/O模块链路或者作为一个独立的备用口。
G200装置的固件(Firmware)具有非常高的效率,支持所有装置功能和运行,它驻留在GR90M中,包括以下软件:
Psos实时操作系统和运用库资源 系统监视及引导
实时数据库管理 Link通信链路管理系统 维护和诊断
3.2.2 G200单机双CPU
G200单机双CPU由以下模块组成:
GR90 M++ VMEbus处理器模块 VME Bus 8MB共享储模块 ±5VDC电源 ±12VDC电源 VME bus以太网接口模块 VME/欧制卡的设备机架
G200模块全部软件作为固件贮存于CCU中。G200的CCU是由多个GR90M ++CPU模块组成,每个模块可以用于各自特定的应用任务,它们被互连起来,并且在VME bus上有一个公用的存储器。
3.2.2 G200通讯链路
G200通讯链路是高速数据通讯和电源分配网络。它采用HDLC规约,CPU与I/O模板的传送速率可达到50kbps,它可以连接多达240块I/O模块到主CPU。
G200通讯链路使用变压器耦合方式以隔离和防止现场环境带来的干扰。若需要I/O模块防止在开关站或者发电机旁边,就可以提供光纤网络连接,以增加抗干扰能力,并且可以使I/O模块离开主CPU的距离更远,。
3.2.4 G200自动化装置工作模式
G200主CPU通过一个HDLC的链路同各种不同类型的I/O模块通信。把所采集的数据送到独立的数据库中,以便把这些数据送到不同的主站。然后,G200装置把收集来的数据整理加工以后
再传送到主站,或者通过主站对现场进行控制。
3.2.5 G200电源
G200电源分成两个部分,一个是供CPU及各种外围模块工作电源,其中也包括一个隔离的±5V/12V直流电源,它可以提供DI,PA及DO的电源。若I/O模块超过5块时,则需要外加一个24V/48V辅助电源,以减轻主电源负荷。
3.2.6 远方诊断
使用一台PC机和相应的软件,可以很容易很方便地在现场或远方通过专用维护口对G200装置进行结构组态和维护,并可以将装置传送死区设置到每一个I/O点。使用ConfigPro软件,可以通过WESMAINT II监视和模拟实时值,用G200监视功能显示串行口的数据,修改装置参数,例如:点、地址表等。标准G200M包括一个GR90M逻辑板,一个串口接线板及一个维护诊断通信口,可以将不同的数据送到不同的主站,不同的控制对象接收来自不同主站的控制命令。
3.2.7 G200 VME Bus接口
G200 VME总线接口使GR90M++板可使用、控制和仲裁VME总线。该功能专座由系统控制电路、总线控制电路和缓存组成。可选用的系统控制由一节PLD去实现。该电路执行VME bus的单极总线仲裁,该选用件也启动系统时钟和总线的超时监视。
G200总线控制是由总线控制器实现的。该控制器为M++提供对VME bus连接所需要的全部接口信号。总线控制器是一个高速的总线请求器和定时发生器。该请求器是全异步的并且控制了采集和使用总线所需的全部顺序。当过程完毕时,控制器就释放总线。
3.2.8 G200 VME Bus存储器
G200 VME bus为每个G200 SC中央控制单元(CCU)提供多个GR90M++处理器共享的存储器模块。该VME bus存储器模块将作为CCU组态的存储器,也作为公用的CCU数据库。并且配有
后备电池采用CMOD芯片,容量为8MB的RAM存储器,连接在32位VME总线上。
3.2.9 G200 S状态输入模块
G200 S模块收集处理肪身上报告各种开头接点信息,每个G200 S板包括一个8位的CPU芯片,它可以接入64个状态量输入。所有数字量输入都采用光电隔离,分成8个一组,每组共用一个公共端或者一外接输入电源。
G200 S模块通过扫描、处理接点输入信号来监视设备的状态和条件,以及测量它的状态改变。G200 S模块具有高可靠性和灵活性,有如下特点:
每个输入点可以组态成各种输入类型,例如SOE或者脉冲累加、BCD码,并具有防抖动功能。
防抖动滤波可以防止不期望或者误动的接点跳动报告到主站
状态变化时标(SOE),其分辨率为1ms。SOE状态及时被放入FIFO(先进先出)缓存器,并
向主站报告
接点电压既可以由G200链路直接供给,也可以由外部电源提供(只需在板上简单跳线即可
完成,例如站内蓄电池等),接点电源。具有可靠熔丝只险
3.2.10 G200 K 控制输出模板
控制输出是由G200 K控制输出模块完成的。根据不同的要求G200 K可以支持双位控制,直接操作多个升降控制命令。继电器输出包括一个标准的G200 K逻辑板和一个可选的G200 K 继电器端子接线板。每个都有32个继电器,另外附加一个跳/合执行和跳/合测试继电器。在要求更大容量的场合,中间继电器板可供用户选择使用。
安全、可靠是控制系统中最为重要的要求。G200 K同时具有硬件保护技术和软件算法,以防止由于单个元器件故障、错误选址或者错误译码而带来的错误输出执行。
G200 K提供如下结构来加强安全性:
主跳/合继电器以及单、选择继电器,以定义所期望的输出控制点和激励每一个控制
输出的跳/合总线,这种结构最大可能降低了硬件费用
选择、校验、执行功能(当与G200 M一起使用时),最大可能提高了特殊重要情况下的安
全操作。例如,电力断路器操作(仅限每次操作一个开关),并且每一条命令都包含一系列从主站发来的校验和确认步骤
单个元件故障保护以防止误操作 常规线圈状态校验作为输出驱动出错校验,一但出错将使出错模件退出运行
3.3.11 G200 C组合输入/输出板
G200C 组合输入/输出模件,在同一板上组合了状态输入(DI),控制输出(DO),以及可选用的模拟量输入(AI)/输出(AO),I/O信息。G200 C板的构思是为了解决当其I/O很少或者具有AO输出时使用。一个G200 C完成了所有类似G200 A,G200 S,G200 K I/O模件的功能,其技术和基本功能都与G200 I/O模件一致。所不同的只是点数要少一些。为了满足处理能力日益增加的需要,G200 C具有更快的时钟。G200 C提供如下I/O能力:
通过一个附加的16个AI输入,或者8个AI输入/8个AO输出的子板插入到G200C中,G200 C可
以提供16个AI输入或者8个AI/8个AO输出,G200 C具有差动固态多路开关,三个高精度的参照点以及自动误差校验,它不需要人为校正,可保证高效和高精度运行。G200 C模拟量输入/输出模件包含一个电压频率转换器,固定在全程为5V和精密电阻网络上,以支持各种电流输入16个状态输入。
状态输入采用光电耦合与逻辑板隔离,象G200 S一样状态变化有 时标(SOE)和滤
波,以防止报告接点的误动作
8个瞬态或者双位控制跳/合控制输出,控制输出同G200 K一样具有保护
第三章 G25技术参数
4.1 概述
G25是Harris公司是最新研制的新一代的产品,G25的配置灵活并可扩充,使它在变
电站先进的监视控制和自动化应用中成为首选产品。它把变电站的大量测量、状态控制和通讯等功能集于单一装置,这在目前全世界同类产品中是无可比拟的。
G25作为一个智能控制器已备用作变电站、发电厂间隔层测控及配电网的测控装置。随着电力控制需求的不断增长,G25已经在更多的自动化领域中,以它卓越的性能,可靠的质量,高性能价格比得到了更为广泛的推广和运用。G25还可实现可编程逻辑控制器,变电站局域网结点,IED信关,间隔层控制器,测量表计,电力质量监视器和故障/事件记录仪等功能。
4.2 G25技术参数标准
4.2.1 AC模拟量测量
直接从CT和CVT(PT)上接入AC模拟输入一个到六个三相电路 A/D分辨率:12位加符号位 模拟输入:可达15个AC模拟输入,可组态为1元件,2元件,2.5元件,3元件以及任意组合
的测量方式
采样速率:每周期64个采样点(3840Hz) 精度:±0.2满刻度全量程直至5标称值 计算数据: 功率:支持1,2,2.5和3元件或任意组合元件计量,计算有功、无功和视在功率、功率
因数
电量:累加器用于有功功率、无功功率、视在功率输入输出计量 故障测定:对称分量电路不平衡测定法 线路频率:量程:
55-65HZ (60HZ时),精确度0.01HZ
45-55HZ (50HZ时),精确度0.01HZ
.模拟量报警
需要测量:可视窗设置对应每一三相电路的KW、KVA、KVAR 负荷曲线:每相KW、KVA、KVAR负荷曲线 电能质量:谐波偏移总值(自二次谐波到21次谐波)
谐波频道(2次到21次)
均方根值趋势
电压跌落
电压上扬
停电次数
录波功能:96个数字输入记录15个交流模拟通道的波形和事件 模拟量采样率:64点/周波 数字采样:1000/s 记录长度:可编程,事件前后共240个周波
4.2.2 DC模拟量输入
模拟量输入:0,8或16个DC模拟量输入,±5Vdc,±1,±5,±10或±20mA额定值 采样率:60点/秒 A/D分辨率:12位加符号位 精度:±0.10%
4.2.3 数字输入(DI)
数字输入:0,32,64或96,5000V光耦隔离 状态输入:24,48,110,125,220,250 Vdc±20%可选。双向输入120,240Vac (50/ 60Hz)
±25%
可组态输入类型:状态,COS,SOE(1ms)脉冲累加器或BCD输入 接点电源:+24Vdc独立,外部电源
4.2.4 控制输出(DO)
标准控制输出:8个或16个T/C或8个R/L控制输出,附带单独的元件故障保护,防止任何线
圈的错误控制,同时包含3个辅助控制输出
可组态输出类型:自保(开/关),跳闸/合闸,升高/降低脉宽10-231ms可编程,步长1ms
4.2.5 通信口输出
主通讯口:两个EIA232/485 19.2kbps或以太10Mbase2接口 IED口:两个EIA232/485 19.2Kbps 维护口:一个Wesmaint EIA232 960 bps G25显示:一个EIA232/485 9600bps
4.2.6 电源
电源:20-60Vdc或70-150Vac或250Vdc/220Vdc标称值 功耗:@45瓦(最大)
4.2.7 物理特性
尺寸:宽19”(48cm);高8.75”(22cm);深9”(23cm( 重量:14.1kg最大 供电选择:20-60Vdc,70-150 Vdc/115Vac或250Vdc/220Vac 需要功率:45(最大) 运行温度:-20。C到70。C,0到95%的相对湿度,不结露 存储温度:-20。C至+90。C
第五章 XCEL-NT系统技术说明
5.1 概述
XCEL-NT系统硬件基于在开放系统规范中规定的硬件、软件和功能要求。XCEL-NT系统软件采用客户服务器结构,它可以减少网络负荷,提供柔性性能,为系统的冗余功能打基础。典型的XCEL-NT SCADA软件可以运行在任何具有标准Windows NT操作系统软件以及支持NT的硬件平台,可以是基于PC、ALPHA或其它任何类型工作站,可以是单机或双机,可以是多路远程通信,也可以作为局域网的当地控制系统。
XCEL-NT采用客户/服务器结构,它可以减少网络负荷,提供柔性性能,为系统冗余功能打下基础。XCEL-NT的各种服务器都有多客户支持能力,即它们不但可以支持本地计算机其它客户任务请求,也可以支持网络上其它计算机客户任务的请求。在XCEL-NT系统中主要有以下几类基本任务:
I/O通讯任务:完成与外部设备通讯工作,完成此任务的计算机我们称之为I/O服务器 趋势任务:完成记录趋势数据并存储趋势数据的工作,称之为趋势服务器。趋势服务器向
I/O服务器请求所需时段的趋势数据
报警任务:负责检查有关数据是否达到触发报警的条件,并记录报警数据、处理与报警有
关的各种工作,完成此任务的计算机我们称之为报警服务器
报表任务:负责处理生成报表并打印、存储报表的工作,完成此任务的计算机称之为报表
服务器
画面显示任务:显示用户画面,并接受用户的操作指令、输出数据,此任务每台运行XCEL-
NT的计算机都自动完成
由于采用了客户/服务器结构,如果某一服务器出了故障退出工作,只要有另一等效服务器立即替代它的工作,始终保持整个系统的所有任务处理不中断,那么这个系统是可靠的。客户计算机请求数据时并不关心数据具体的位置,只要有服务器提供数据即可,它感觉不到服务器
发生了改变。在同一网络上运行XCEL-NT的计算机可以用同样的用户数据库,也可以用不同的数据库。
XCEL-NT新软件都是网络版(不需要网络时单机也可运行)直接采用Net BIDS进行网络通讯,它仅需要操作系统和硬件支持,XCEL-NT可以在Nove11 Netware,LAN Manager, Windows95/98, Windows NT 3.1/3.5/4.0/5.0环境下运行,可以支持Netbeui, IPX/SPX,TCP/IP等协议。
5.2 XCEL-NT系统主站软件功能
XCEL-NT是一种运行在NT环境下的变电站实时监控系统,它具有完整的SCADA功能,配备变电站综合自动化软件。XCEL-NT强大的通讯功能,是优于其它同类软件的突出特点。
5.2.1 强大的通讯功能
支持多主站,多规约通信(包括DNP、u4F、CDC TYPE II、SC-1801、T101、RP571、CDT
等80多种规约)
支持50多种变电站智能电子设备IED通信(包括智能开关、微机保护、智能电表等) 支持光纤通信和冗余网络 支持远程网络计算机通信
5.2.2 多种实时信息显示
.变电站及输电网总网 .在线视图 .表格式详细数据显示 .系统状态显示 .通讯状态显示 .警报汇总显示 .趋势预测显示 .事件记录显示
5.2.3 应用功能
同期检测和操作 操作闭锁 VQC电压自动调节 间隔层显示和操作功能
5.2.4 实时及历史数据趋势分析
在强大的趋势系统帮助下,系统具有对实时或历史数据的即时分析能力。在运行的同时,系统提供针对趋势图的动态任务分配功能。对趋势图的详细分析可以通过图像放大、栅格或指针定位实现。使用屏幕捕获功能(可选)可以将趋势图送到彩色打印机打印出来。
5.2.4 实时及历史数据趋势分析
在强大的趋势系统帮助下,系统具有对实时或历史数据的即时分析能力。在运行的同时,系统提供针对趋势图的动态任务分配功能。对趋势的详细分析可以通过图像放大、栅格或指针定位实现。使用屏幕捕获功能(可选)可以将趋势图送到彩色打印机打印出来。
5.2.5 实时数据
使用XCEL-NT将使变电站及电网内各种装置间数据的读取、处理、分发变得更为高效。报告产生模式帮助用户设计和处理含有实时数据库中数据的打印报告。时间或事件触发器可被用于启动或终止报告。数据可直接输出到系统打印机,或存档便于以后浏览和编辑,或在其它软件分析。
5.2.6 安全控制满足严格要求
所有控制经排序后在发送到RTU/间隔层控制单元之前必须得到确认 通过专为电力行业设计复杂的标识系统,操作员可以禁止控制或自动报警 通过对被监视点的操作互锁,在现场设备操作失败后报警信息将自动传送给操作员
5.2.7 PDR事件驱动
事件驱动,记录事件前1分钟到后5分钟的PDR数据 SOE的分辨率为1ms
5.2.8灵活多样的报警处理
通过报警管理系统,操作员将很快了解变电站及电网状态。视觉及听觉指示器很快标识出位置及警报优先级别。所有警报可以按不同分类方法分组,比如按地理区域、变电站间隔层或电压等级。为减轻操作员工作负担,烦琐的输入被减至一个简单的报警,如果有必要,警报及事件的产生可通过逐点设置的方法被禁止。
5.2.9操作员登录及安全
操作员可被授予3种不同权限中一种。密码保护禁止任何未经授权的登录 所有操作员在初始操作时的日期、时间以及操作员姓名将被记录在事件记录内
5.3 XCEL-NT系统技术指标
5.3.1数据采集
系统中建立实时数据库,数据从现场采集,定周期更新,更新周期为
模拟量:2秒(1-255秒可调) 脉冲量:冻结时间在1分钟、15分钟、30分钟、60分钟内选 开关量:2秒(1-255秒可调) 实时数据库可在线进行编辑及修改
5.3.2 安全监视
系统定周期对模拟量进行检测,越限报警 系统定周期对开关量状态进行检测,变位报警 任何点的控制和点的性修改,都需要一定的安全级别。任何不够系统管理员所设置的安全
级别操作都不能实施,从而实现安全操作。
5.3.3画面显示及报表打印
画面种类可有主接线图,单线图,棒状图/曲线图,各种表格显示 画面上动态参数定期周期按现场状态更新,刷新时间模拟量为5秒(用户可定义)开关量有
变位则更新
程序员可在线修改和编辑画面系统中显示地理图、单线、趋势曲线、棒图、条形图及仪表
模拟图等。画面的调用方式包括单键调用,菜单调用等。系统可实现画面切换、翻页、拼接、移动、放大等功能,并可利用窗口功能实现一个屏幕上同时显示多幅画面,以利用一个屏幕同时监视多个厂站或多点数据
5.3.4 中文系统
系统配有国标一、二级汉字,并允许用户自定义选择、难、稀库外字,系统中所有图形、报表、报警、记录打印等均能汉字输出。
5.3.5 历史记录
历史系统包括6个子系统,每个子系统对应一组用户定义所要记录的历史点,每组分别有不同的时间记录间隔,可由用户定义。
5.3.6 报警处理
报警处理的功能,它不仅在出现报警时发出声音及灯光信号通知操作员,同时进行打印记录,而且在报警表中记录报警出现的时间、性质、调度员是否确认等信息。在报警状态消失后,它还要打印记录报警撤消等信息,同时在报警表中消除相应报警项。
5.3.7 装置通讯
通讯规约为DNP3.0,SC18016.0,Modbus
通讯方式:四线全双工,双通道自动切换 传输通道:微波,带宽4kHz或复用电力载波 传输速率:50~19200波特 调制解调器发送电平:-30~2 dB 调制解调器接收电平:0~-36 dB
5.3.8 自诊断自恢复功能
系统有自诊断和自恢复功能。软件诊断可诊断到进程,硬件诊断可到板级。
5.3.9环境条件
环境温度:-5。C~40。C 相对湿度:小于95%(无凝结) 设备电源:AC 220V(±20%),50Hz
5.3.10技术指标
系统响应时间
CRT画面调用时间:平均□1秒
开关量变位随时更新数据库,其响应时间□ 秒
模拟量越限、复限随时更新数据库,其响时间□ 秒
全系统扫描周期:1~255秒,标准周期是2秒
精度和分辨率
CRT 显示分辨率:1280 X 1024
CRT 显示颜色:256种,全图形
网络传输率:10 Mbps/100Mbps
网络出错率:<10-12
5.3.11 系统可靠性
系统可用率:99.9% CPU负荷:<35% 系统设备无故障间隔时间MTBF>27000小时 系统使用寿命:15年
第六章 典型工程运行经验
到目前为止,已超过15000套GE-Harris G200/G25/GR90监控设备在世界各地的电厂和变电站运行。在变电站监控系统中选用G200/G25/GR90监控设备的已经成为世界上高电压等级变电站自动化系统的典型配置,包括在南北美洲(加拿大,美国,墨西哥等等),欧洲(英国,波兰等国家电力公司),澳洲,亚洲(韩国,菲律宾,泰国,香港,新加坡,马来西亚等等)等国的使用,具有很高的市场占有率。作为GE-Harris在中国的合作伙伴,WESCON公司已经在中国安装了700多套G200/G25/GR90监控设备,公司主导产品GR90RTU占国外RTU产品6%以上的市场份额,占高电压等级500kV/330kV变电站RTU 65%以上市场份额,处于绝对的市场主导地位。
6.1 泗泾500kV变电站 中国上海 2000年
泗泾500kV变电站位于上海市郊,是一座特大型电能变换枢组。最终规模为500kV线路8条,220kV线路20条,1000MVA主变4台。由于容量特大,供电范围宽广,故其在上海电力系统中的地位十分重要。
1999年10月上海惠安系统控制有限公司与国家电力公司华东分公司签定了泗泾500kV变电站监控制系统供货合同。该监控系统控级采用双以太网,TCP/IP,ISO-OSI网络通信协议。站控层设置运行双主机及工作站共5台,其中一台网关机连接华东分公司远程数据网。采用GE-Harris新一代自动化控制平台G200(多CPU板,双机切换)作为间隔层与站控级通信控制机。GE-Harris
智能型多功能测控装置G25作为间隔层测控设备,具有交流采样防误闭锁,同期检测,就地紧急操作和状态、测量数据显示功能并直接与G200通信控制机相连。这种配置方式充分发挥了G200通信控制与数据处理两方面的强大功能,使间隔层与站控层数据传输更加可靠,灵活。间隔层G25监控装置安装数量最终多达49台(本期18台)。接入模拟量2000点(本期547点),开关量5000点(本期4089点),控制量1000点(本期839点),脉冲量200点(本期162点)。泗泾500kV变电站将于2000年9月进入现场安装阶段。预计2000底投入运行。
6.2 杨行500kV变电站 中国上海 2000年
上海杨行500kV变电站是上海市郊特大型电能变换枢组之一,是我国“西电东送”进入上海的枢纽变电站,总投资达3.8亿元,配套53公里500kV输电线路。这是本世纪末,华东电网最后投运的两座(杨行和泗泾)500kV变电站之一。
杨行变总变电容量75万千伏安,有12条220kV出线,连接石洞口、外高、宝钢等大型电厂和万荣等220kV大型变电站,是一座华东电网迎接新世纪的重要输变电工程。
1999年11月上海惠安系统控制有限公司与国家电力公司华东公司签定了上海杨行500kV变电站监控系统供货合同。该监控系统站控级采用标准以太网、TCP/IP,SO-OS网络通信协议。站控层采用G200站主装置作为间隔层与站控级的通信控制机,并实现双主机互为备用,连接华东公司远程数据网,并以IEC870-5-101和WISP+规约连接华东总调和上海市调。智能能型多功能监控装置G25作为间隔层测控设备,具有交流采样,防误闭锁,同期检测,就地紧急操作和状态、测量数据示功能并直接与G200站主装置相连。这G200 网络通信控制与数据处理两方面的强大功能,使间隔层与站控层数据传输更加可靠,更加灵活。间隔层G25测控装置安装数量最终多达41台,接入模拟量2000点,开关量5000点,控制量1000点,脉冲量200点。
杨行500kV变电站于2000年10月进入现场安装阶段,并已于2000年11月30日顺利投入运行。
6.3 日照500kV变电站 中国山东 2000年
日照500kV变电站位于山东东部沿海地区,是大型发电厂与省超高压电力网架的连接点,也是山东省近年来建造的最大电站之一。最终规模为500kV线路6条,220kV线路10条,1000MVA主变2台。因此,日照500kV变电站成为山东电网东部最重要的枢纽电站。
2000年4月上海惠安系统控制有限公司与山东鲁能物资公司签定了日照500kV变电站监控系统供货合同。该监控系统站控级采用双以太网,TCP/IP,ISO-OSI网络通信协议。站控层设置运行双主机及工作站共6台,及一台五防闭锁操作工作站。采用GE-Harris新一代自动化控制平台G200作为网关机连接山东省调和日照地调,并与五防工作站通信。GE-Harris智能型多功能监控装置G25作为间隔层测控设备,直接挂以太网。具有交流采样,防误闭锁,同期检测,就地紧急操作和状态、测量数据显示功能。
本期工程间隔层分散式安装G25测控装置10台。接入模拟量217,计算模拟量416点,开关量1959点,控制量463点,闭锁控制量114点,脉冲量114点。
日照500kV变电站将于2000年9月进入现场安装阶段。预计2000年10月底投入运行。
6.4 石牌500KV变电站 中国江苏 2000年
最终规模为500kV线路10条,220kV线路12条,1000MVA 石牌500kV变电站位于江苏苏州市郊,
主变3台。向苏州及吴县提供特大容量电力大型地区枢纽电站。
该站监控系统供货合同于1999年10月签定。按江苏电力公司要求,上海惠安系统控制有限公司向石牌500kV变电站监控系统提供GE-Harris新一代自动化控制平台G200(多CPU板,双机切换)作为间隔层与站控级通信控制机,以多种规约连接华东总调和江苏省调及苏州市调。这G200通信控制与数据处理两方面的强大功能,使间隔层与站控层数据传输更加可靠、更加灵活。因此站控级采用了单以太网,TCP/IP网络通信协议。站控层设置运行主机等5台,其中一台网关机连接江苏省电力公司远程数据网。采用GE-Harris智能型多功能监控装置G25作为间隔层测控设备,具有交流采样,防误闭所,同期检测,就地紧急操作和状态、测量数据显示功能,并直接与G200通信控制机相连。
间隔层G25测控装置安装数量最终多达30台。接入模拟量2000点(本期276点),开关量5000点(本期1478点),控制量300点(本期191点),脉冲量200点,(本期64点)。
石牌500kV变电站将于2000年9月进入现场安装阶段。预计11月投入运行。
6.5 南桥500KV换流站 中国上海 1999年
----中国第一个RTU直接上远程网与国调、网调和市调连网
南桥变电站位于上海市郊,一回±500kV直流双极线路,三台500MVA主变压器,八回500kV出线,十七回220kV出线,是华中电网向华东电网(葛州坝-南桥)直流送电的500kV交直流换流站,由此重要性,该站内信息要同时传送给国调中心,华东网调和上海市调。
1998年上海惠安系统控制有限公司与华东电管局签定了南桥500kV变电站远程监控系统的合同,该项目中采用GE-HARRIS公司的新一代计算机监控核心G200作为主控单元,与GR90 RTU 的I/O板构成整个站内RTU及远程通讯系统。同时实现RTU直接上广域网与国调中心和华东网调实现EMS系统通讯。
南桥RTU上网是由国调中心和WESCON集团上海惠安系统控制有限公司合作完成的项目。实现了RTU与广域网相连,使RTU能与多个调度中心进行高速、大批量数据交换。其中网络协议采用TCP/IP,应用层报文报文采用电力系统的DL476-92应用层报文格式,国调端网络通讯程序做Server由国调中心完成,变电站端RTU网络通讯程序做Client由上海惠安系统控制有限公司完成。
该项目在华东网调中心、上海超高压局、上海市调中心、华东电力设计院和南桥变电站的密切配合和大力支持下,经过国调中心和上海惠安公司技术人员的努力,已于1999年5月通过现场验收。通过该项目的实施,使传统的RTU通信,向先进的开放式计算机通信标准的飞跃,为更有效地利用通讯资源,提高调度系统的实时性与可靠性及资源共享,为三峡工程及全国电网联网后调度系统的自动化发展提供了可靠的技术保证。
6.6 南昌500KV变电站 中国南昌1999年
1999年6月上海惠安系统控制有限公司与中国国家电网建设公司签定了南昌500kV变电站计算机远程采集与监控系统的合同。南昌500kV变电站是配合举世瞩目重大能源建设投资项目-三峡及送出工程的第一个500kV变电站也是在江西省境内和国家电网建设公司投资兴建的第一个500kV变电站。
南昌500kV变电站项目中采用了GE-HARRIS公司的新一代计算机监控核心G200作为主控单元,与G25 IED(多功能电子测控装置)作为间隔层采集与控制单元,G25直接按装在500kV和220kV保护小室内,采用直接交流采样采集主变,500kV线路和220kV线路的I/U/P/Q及线路开关/刀闸状态,构成整个站内RTU及远程通讯系统,同时采用多种规约同华中网局EMS系统(RP571规约)和江西省局EMS系统(DNP3.0规约)及南昌供电局SCADA系统(CDT规约)通讯。该项目将于2000年底投运。
6.7 天-广直流换流站数据采集系统 中国广西/广东 1998年 WESCON为两个500kV直流换流站提供2套全冗网自动切换的G200系统,分别同广东、广西、云南、贵州、南方电力联营公司交换采集信息。G200用网络同就地后台计算机进行通信。 中国南方的天生桥水电站发出的电力通过一回高压直(HVDC)输电线传输。在HVDC线的每一端各有一个AC至DC和逆向的变流站。若干调度中心监视和控制两个分别位于HVDC线路两端广州北郊和天生桥换流站。
两个换流站都有一个冗余的局域网(LAN),所有控制设备和人机接口(MMI)都连接这两个局域网上面。为了和远方调度中心通讯,需要一个网关实现TCP/IP规约和遥控规约的转换,或相反转换。此网关是由上海惠安公司开发,能和多个调度中心通讯,并同时和肜OSI规约的西门子计算机在冗余的以太网上交换数据。该冗余的LAN网关是用G200 SMU实现的。
为了实现DNP、SC1801和VANCOMM RUT规约和调度中心通讯 ,该G200网关处理从交流站控计算机、直流站控计算机和极控制计算机以及交流工作站的轮询(召测)计算机而来的报警信号、模拟量输入、数字量输出、数字数据、状态变化和从调度中心来的控制讯号。每个控制命令按内层闭锁的三个层次校核,所有模拟和SOE数据经格式转换后报告给调度中心。
G200通地GR90S模块从Quad4计费电度表采集脉冲数据。计算机作为表计数据记录器通过一个线路广播单直接由表计回收数据,有一个GPS接收器用以校准RTU和表计数据记录器的时间信息。
6.8 500KV水口-泉州变电站 中国福建 1996年
泉州500KV变电站SCADA系统是由世行贷款的国际性招标项目。该项要用大约210公里长的传输线路对水口水电站到泉州地区的电力传输进行监控。Wescon为变电站提供带GPS时钟和多协议(包括EMPOS TYPE II)的GR90 I/O控制装置(有一千多个输入/输出点),用于当地监控的XCEL SCADA系统,包括四套DEC Alpha工作站的主计算机和操作工作站,以太网,DEC终端服务器,打印机和UPS等。该项目还包括辅助设计、培训等,该系统已从1998年投运。
6.9 河北文安220KV变电站 中国河北 1999年
文安220kV变电站位于河北省廊坊市,本期是一个负荷站,最终是枢纽站,本期规模为:220kV双母线带旁路,2回出线,220kV母联断路兼做旁断路器;2台120MVA有载调压变压期:110kV 双母线6回出线带旁路和母联:10kV单线线分段,1个号母线带所有用变1台,电热锅炉1台,3个电容器;2号母线带所用变1台,3个电容器。
1999年7月上海惠安系统控制有限公司在由华北电管局组织的文安220kV变电计算机监控系统招标中一举中标,签字了此项目。
该项目采用最为先进的GE-HARRIS公司的G200/G25产品构成的PowerComm2000变电站监控系统,以9台G25 IED多功能电子智能装置作为间隔层采集及控制单元,完成主变高/中/低压侧,220kV线路,110kV线路和10kV线路的测量与控制,G25/G200均配有PLC应用软件,可完成站内操作闭锁及就地操作闭锁功能;G25还可具有自动同期功能,G200PLC功能完成主变分接头调整及无功自动控制(VQC)。
同时PowerComm2000变电站监控系统用于此无人值班变电站,采用G200单机三CPU作为主处理器及通讯集中器,共21个通讯口,利用G200强大地处理及通讯功能,将站内的其它信息接受并转发至控制中心,其中站内直流监测系统占用3个口采用DNP3.0规约接入G200中,五防闭所装置占用1个口采用DNP3.0规约,110kV保护管理机占用1个口采用DNP3.0规约接入G200中,母差保护占用1个口采用DNP3.0规约接入G200中,主变保护占用1个口采用DNP3.0规约接入G200中,采用威胜表计通讯规约将站内表计信息接入G200中。同华北网调和廊坊地调采用CDT标准规约通讯
并预留IEC870-5-101规约。
G200采用最先进地直接上以太网方式与当地监控系统通讯,通讯速率为10M,当地监控系统采用2台HP高性能微机做双主机(PII/400,128M/4G),另配备1台工程师工作站及2台中心控制室人机工作站;还配有网络打印机及GPS时钟。软件为全汉化的变电站监控系统软件及各种报表/图形应用软件包。
热 烈 祝 贺
PowerComm 2000 变电站监控系统
在上海杨行500KV变电站投运成功!
继中标上海泗泾、杨行、江苏石牌、山东日照、山西侯马500kV变电站监控系统之后,上海惠安公司一举中标三峡输变电工程湖南益阳500kV变电站项目,成为目前国内中标500kV变电站监控系统最多的厂家。同时在2000年11月30日PowerComm 2000变电站监控系统在上海杨行500kV变电站顺利投入运行,使我国“西电东送”工程进入上海有一个新的落脚点。
杨行500kV变电站监控系统概况
上海杨行500kV变电站是上海市郊特大型电能变换枢纽之一,是我国“西电东送”进入上海的枢纽变电站,总投资达3.8亿元,配套53公里500kV输电线路。这是本世纪末,华东电网最后投运的两座(杨行和泗泾)500kV变电站之一。
杨行变总变电总量75万千伏安,有12条220kV出线,连接石洞口、外高桥、宝钢等大型电厂和万荣等220kV大型变电站,是一座华东电网迎接新世纪的重要输变电工程。
1999年11月上海惠安系统控制有限公司与国家电力化司华东公司签定了上海杨行500kV变电站监控系统供货合同。该监控系统站控级采用标准以太网、TCP/IP、ISO-OSI网络通信协议。站控层采用G200站主装置作为间隔层与站控级的通信控制机,并实现双主机互备用,连接华东
公司远程数据网,并以IEC870-5-101和WISP+规约连接华东总调和上海市调。智能型多功能监控装置G25作为间隔屋测控设备,具有交流采样,防误闭锁,同期检测,就地紧急操作和状态、测量数据显示功能并直接与G200站主装置相连。这种配置充分应用了G200网络通信控制与数据处理两方面的强大功能,使间隔层与站控层数据传输更加可靠,更加灵活。间隔层G25测控装置安装数量最终多达41台,接入模拟量2000点,开关量5000点,控制量1000点,脉冲量200点。
杨行500KV变电站于2000年10月进入现场安装阶段,并已于2000年11月30日顺利投入运行。
PowerComm 2000
变电站自动化监控系统
(500kV/220 kV)
Version 2.0
前 言
上海惠安系统控制有限公司是专门从事电力系统自动化的公司,是美国WESCON集团的主要成员之一。WESCON作为一个国际性跨国集团,专门致力于电力系统自动化领域,主要产品引进美国先进技术,为中国和亚太地区提供国外一流、技术先进、成熟可靠的变电站自动化、配电网自动化、电量计费等产品。
公司聚集一批熟悉中国电力需求和特点的优秀技术开发人员和工程人员。员工中90%以上具有大学本科学历,其中拥有国内外硕士、博士学位的高技术人才占相当的比例。
公司自1993年成立以来,业务不断扩大,销售额高速增长,信誉不断提高,在电力行业尤其在变电站自动化领域已经取得了令人瞩目的业绩。
在变电站自动化领域,已超过200多个用户,分布在全国29个省份和东南亚地区,完成150多个远程和当地监控系统,向50个以上的电力局提供了超过700套不同类型的RTU设备及多项服务。其中公司主导产品GR90 RTU占国外RTU产品60%以上的市场份额,占高电压等级500kV/330kV变电站RTU65%以上市场份额,处于绝对主导地位。这些系统包括了东北网局、华北网局、西北网局、华中网局、华东网局、南方电力公司等的监控系统;上百个500kV/220kV/110kV变电站、大型发电厂监控系统和变电站综合自动化等。另外公司新研究和开发的超高压监控系统在吸取了世界各国变电站监控系统成功经验的基础上,选用国外成熟硬件和软件配置,结合中国电力实际,做到成熟可靠、操作简便,目前在江苏石碑、上海泗泾、杨行和山东日照、山西候马、湖南益阳等十几个500kV变电站广泛使用。
在配电网自动化领域,WESCON公司是国内最有影响也是最早一批加入国内配网自动化建设的厂商之一。在提供的配网设备中,DART FTU是全球配网自动化项目中安装最多的FTU,在中国配网自动化FTU市场中占有率处于领先地位。
在电量计费系统方面,华东网局、山西省电力局、甘肃省电力局、上海市电力局、陕西省电力局电量计费系统、香港电灯公司I&C(工商业大用户)电量计费系统相继中标签约。
公司十分注重结合中国实际进行技术创新。第一个成功地在葛沪直流输电的南桥±500kV换流站实现RTU直接上远程网与国调、网调和市调连网;第一家在RTU上开发并实现VQC功能;第一家在上海电量计费系统中实现经局域网采集电能表数据。
公司在立足自己创新的同时,很注重和国外公司的合作。合作伙伴包括在加拿大GE-Harris
公司,它是世界上变电站自动化、配电网自动化领域的先驱,已经积累了三十多年的丰富经验:另一个伙伴美国Itron-UTS公司,它吸取全球电量计费系统的经验,研发MV-90电量计费系统在世界电力市场广泛采用。
公司非常重视产品质量和用户的售后服务。其质量方针是为用户提供先进、可靠的产品,以及提供及时、长期满意的服务;做到我们值班,您放心!公司于1999年6月通过ISO9002国际质量体系认证,最近获准贯彻ISO9001及ISO9003标准是上海市首批三家认证单位之一。
在中国,WESCON公司已成为变电站自动化、配电自动化、电量计费系统提供高质量、先进的实时信息和控制系统产品的领导者!
第一章 系统特点
550kV变电监控系统配置是按照硬件设备成熟可靠,软件技术先进的原则设计的,满足中国用户提出的技术要求。主控制层主要由两部分组成,一部分是站主装置,是由两套G200冗余系统组成:另一部分是后台SCADA系统,采用XCEL-NT系统,可选用工作站或高档工业PC机。间隔层由多个G25测控装置构成。
1.1 总体功能特点
完全按电气单元配置,提高可靠性 实现远方、后台及就地三种控制方式,遥控正确率100% 实现按电气单元同期检定 完整的AVQC功能 一次设备的运行监视统计无需依赖后台机,G25相互之间可以通信,实现按电气单元的操作
闭锁及不同电气单元之间的操作联锁方案
支持Peer-Peer平衡通信模式,间隔层控制单元直接同后台机及调度主站通信管理机网络方
式交换数据,直采直送,保证主站通信实时性
局域网具有对保护及其它IED的虚拟连接、批量文件的传输等功能 耐恶劣环境,分散分布安装,省空间、省电缆、极具竞争力的性价比 就地LCD间隔单无图形显示,一对一操作按扭及转换开关 长期的售后服务和质量保证
1.2 由多个G25组成间隔层特点
间隔层测控I/O单元采用新一代的G25装置,它综合了全世界不同厂家I/O单元的特点,G25
已通过中国电科院测试
G25数据可以传到主站系统、远动主机、本间隔G25和跨电压等级的G25进行数据通信,参看
数据和通信
70多种成熟可靠的通信规约,如IEC870-5、DNP3.0等,多达42个通信口 G200作为厂站网关 接收间隔层数据并同时向主站发送数据的变电站厂站网关专用设
备,完全包含PC厂站网关的功能。其成熟通信规约、多线程的响应速度、I/O扩充能力、可靠性、抗病素性、在恶劣环境下运行能力是PC厂站网关无法比拟的
G200自动切换 支持故自动切换,可靠性高 XCEL-NT变电站监控系统采用优质的Alpha/PC工作站 XCEL-NT系统硬件及操作系统完全符合国际工业标准,具有开放性强,实时性高,数据吐量
大,运行安全稳定,操作方便等特点
XCEL-NT系统具有优良的数据采集、数据控制、数据库管理、全汉化的图形、报表界面;完
备的变电站各种事件报警及光字牌系统、操作票系统、WEB浏览器、变电站管理等功能
1.4 500kV变电站中采用以太网络(TCP/IP)方案优点
易于和国际标准接轨 使用开放式的以太网络TCP/IP协议,和以后的新变电站自动化国际标
准IEC61850要求相一致
使用开放式的以太网TCP/IP协议 可以较为方便地与广域网相连 G200或G25上网将根本改变传统的远动传输模式 如果按变电站直接连到主站的一对一方式
设计,占用了大量的信道资源。上网之后,一个变电站可接受多个调度主站的监控又可使多个调度主站共享同一厂站实时信息
经济效益显著 一般高压变电站的专用通道可多达6-7条,上网之后,由于实现资源共享,
只要一条网络线路即可,节省开支
上以太网络之后,彻底消除了数据转发造成的时延,保证EMS实时数据库数据的同时性和一
致性
第二章 系统结构
根据550kV变电站的技术要求,主控制层由两部分组成,完全基于网络系统,系统网络为光纤网络,可选用单网/双网结构,构成统一的主控制层。一部分是站主装置,是由两套G200站主装置冗余系统组成;另一部分是后台SCADA系统,采用XCEL-NT系统,可选用工作站或高档工业PC机。间隔层由多个G25测控装置构成。
2.1主控制层
G200 SMU的智能性、开放性、多规约、多通信口和强大的处理能力是传统RTU无法比拟的。G200 SMU可支持多CPU并行处理,即一个G200可以支持多达6个CPU同时并行工作,CPU之间的任务可以独立分担而且不受影响,并且通讯链路速率提高到了500kbp/s,具有多应用程序,支持多种协议,一般系统配置G200双CPU,如果今后要增加,只需要简单的插入CPU板,进行系统软件组态,即可投入运行。G200可支持直接上网功能,这样很好地解决了大型变电站监控系统前端数据采集量大,当通过串行口与后台机通讯时,因数据量大,通信任务重,实时性差等缺点。G200上网的传送速率达到了10MB/s。G200上网是通过G200 VME总线上直接插入网卡实现的,此网卡在市场上很多,其规约为TCP/IP,应用协议为DNP3.0。另外G200开放性强,遵循开放系统要求,实现开放式网络通讯方案,可支持Ethernet、ISDN、ATM、X.25/TASE.2)等,已通过广域网实现变电站和国调中心联网。
G200支持多规约多通信口,G200同时支持多个控制系统,采用多种数据通信方式,包括70多种成熟可靠的通信规约,例如IEC870-5、DNP3.0、MICRO4F规约、CDC8890TYPE II规约、RP571/570规约、1801规约、CDT规约等;多达42个通信口。
G200作为接收间隔层数据并同时向主站发送数据的变电站厂站网关专用设备,完全包含PC
厂站网关的功能。其成熟通信规约、多线程的响应速度、I/O扩充能力、可靠性、抗病毒性、在恶劣环境下运行能力是PC厂站网关无法比拟的。
G200可以支持故障自动切换,这种先进技术是基于全世界众多500kV大型变电站经验总结得到的,已有多年成熟的运行经验,包括在美国国家电力公司的几十个500kV变电站,中国天广直流输电监控系统中都有成功应用。由于G200工控标准组成的双机系统,其可靠性,抗干扰性,MTBF已远远超过了由工作站或其他台式计算机、工作站构成的系统,保证了整个系统的正常、稳定、长期可靠运行。G200详细资料见第三章。
XCEL-NT在全国已有多套系统500kV变电站中投入运行,并在地调、县调、集控站系统有130套以上的丰富运行经验,此产品获得国家级科技进步三等奖,得到广大用户的好评。系统采用优质的SUN ULTRA 60和SUN ULTRA5工程工作站。操作系统采用UNIX操作系统SUN SOLARIS 系列。整个硬件及操作系统完全符合国际工业标准,具有开放性强、实时性高、数据吞吐量大、运行安全稳定、操作方便等特点。系统具有良好可扩充性,更易于升级换代。
XCEL-NT系统完全满足标书所提出的性能指标及功能要求,具有优良的数据采集、数据控制、数据库管理、全汉化的图形、报表界面、完备的变电站各种事件报警及光子牌系统,以及电压无功控制(VQC)系统、操作票系统、广域网通信(X.25),远方诊断,WEB浏览器,变电站管理等功能。XCEL-NT详细资料见第五章。
2.2 G25间隔层控装置
在500/220kV变电站内,采用G25作为间隔层测控装置。G25把变电站的大量测量、状态、控制和通讯等功能集于单一装置,目前在全世界同类产品中是无可比拟的。G25作为一个智能测控装置已被用作变电站、发电上间隔层测控及配电网的测控单元。G25的配置灵活可扩充,是变电站先进的监视控制和自动化应用中的首选先进硬件。G25能适用各种分离的输入点,通讯灵活。具有两个RS232串行口,和两个以太网LAN (DNP/UDP/IP)通讯接口,两具同其它IED的通信接口,还有一个可选的显示通信口。G25还能实现可编程逻辑控制,变电站局域网结点,IED信关,间隔层控制器,测量表计,电力质量监视器和故障/事件记录仪(波形)等多种功能。交流信号
每个周波采样为64点,精度为0.2,可测量21次谐波。G25已经通过电科院的测试。D25详细资料见第四章。
2.2.1 G25测控装置的配置
一般情况下,配置原则为500kV每串开关配三个G25;220kV线路、主变中压侧、旁路、分段、母联,每个开关配一个G25;35kV电抗器、电容器配一个G25;主变低压侧配一个G25;500kV、220kV母线设备、所用变压器、380V所用系统、直流系统、公用单元分别配置G25 I/O单元。屏上配置相应的中间继电器,直流电源开关并完成直流电源监视。每台G25配置一个显示操作箱实现模拟图显示及手动操作,远方/就地切换等功能。
2.2.2 G25测控装置的组屏
一般情况下,500kV每串开关配三个G25,按三个G25单元组成一面屏;500kV母线配一个G25与(G200)组成一面屏;220kV线路、主变中压侧、分段、旁路、母联、每个开关配一个G25,按每两个G25组成一面屏;220kV主母线分段配一个G25与保护小室(G200)装置组成一面屏:主变低压侧各配一个G25组成一面屏,35kV母线、公共单元各配一个G25与(G200)装置组成一个一面屏,3kV电容器,电抗器各配一个G25、按三个或四个G25单元组成一面屏;35kV所用电,直流系统各配一个G25,按三个G25单元组成一面屏。每个小室配一面保护通信管理机屏,内装保护通信管理机及相应的串行口设备。
2.2.3 G200与G25站主装置间的通讯方式
G200和G25的通信方式的不同构成了不同的变电站监控系统方案。这里介绍惠安公司已有经验的三种不同的监控系统方案。
2.2.3.1 小室G200站主装置和间隔层G25通信方案
G25保护小室内的G200接线方式为:500kV每串配置三个G25组成一通信链路,然后再通过光缆接入到小室内的G200站主装置,再由G200上网;220kV开关配置的四个G25组成一通信链路,然后再通过光缆接入到小室内的G200站主装置,再由G200上网,35kV开关、公共单元配置的三个G25组成一通信链路,然后再通过光缆接入到小室内的G200站主装置,再由G200上网。系统站主装置与I/O单元之间的联接,完全满系统要求,保证系统稳定,可靠运行。为了间隔层之间的操作闭锁,500kV与220kV两个小区的G200分别采用通信线路联接互相交换信息。
2.2.3.2 G25直接上网方案
G 25直接上网,此时G25配置网卡(单网/双网均可),G200直接从网上采集G25间隔层I/O单元的信息,并传送到主站,这样就完全可满足调度系统实时性的要求。
2.2.3.3 G200站主装置和G25间隔层通信方案
G25与G200的接线方式为:500kV每串中配置的三个G25用RS-485进行互连,然后再通光缆接入到G200主备站主装置中:另外,220kV线路、旁路、母联、分段I,主变220kV侧开关、主变35kV侧开前及35kV电容器、电抗器中配置的G25按两个为一组并安装在一面屏上,两组G25之间互联,然后再经过光缆接入到G200主备站主装置中。同时上述公共单元GR90系统连接端都用双根光缆连接,分别接入G200主备站主装置中。站主装置与I/O单元之间的联接,完全满足系统要求,保证系统稳定,可靠运行。
2.3 系统总体应用功能
G 200站主装置和G25间隔层控制单元组成的监控系统模式,在国外超高压变电站已有多套成功的运行经验,与其它国外公司系统的开放性和国内其他公司系统运行经验相比较,处于领先地位。
由于G200、G25是世界上最先进的采集硬件设备,都具有强大的各种领域的应用功能,已经在大量的不同层次的从中压到超高压的变电站内应用,二次回路技术的功能已被显著提高,大大简化了铺设电缆的繁重接线和有关设计工作量,以及大量的维护工作避免了占用大量的使用面积。随着电力控制需求的不断增长,G200、G25必将以它卓越的性能、可靠的质量、高性能价格比得到更为广泛的应用。
由于采用先进的以太网光纤网,满足了500kV超高压站大规模数据传送要求,每一个间隔单元中所配置的G25都是独立的与G200进行通讯,若其中任一个G25装置出现故障,不会影中央委员其余的G25与G200的通讯及正常工作。G200、G25间隔层直接上网,也可以采用多点通信的方式,彻底解决了通信瓶颈问题,以光纤作介质,解决了抗干扰问题。
2.3.1 同期
500kV变电站监控系统,将同期检测功能含在每个控制单元G25中,每条母线的电压以及线路电压都被固定接入到间隔单元中。在整个检测期间,当同期断路器两侧的电压、相位角与频率差值保持在整定范围之内时,同期检测功能就处于允许合闸状态;当其主站遥控命令下达时,I/O单元同时进行同期、闭锁条件、远方就地控制状态等条件来判定。若条件成立,执行相应控制操作。
500kV所有断路器以及220kV线路、旁路;母联、分段断路器,均可做为同期并列点。上述各断路器的G25 I/O测控单元内均可能有同期检测软件,实时进行断路器同期的检定。
500kV每串配置三个G25,可以分别实现两条线路同II母线的同期检定,220kV线路每个开关配置一个G25,则可以实现每条线路的同期检定,实现自动同期检测合闸,满足500kV变电站要求。
手动合闸时,也可进行同期检测, 也可以由操作人员根据不同操作任务的需要手动解除同期闭锁进行合闸。
图5所示,是用G25进行同期检测的示意图。简单说明如下:
母线三相电压接入G25的VT1-VT3 线路侧单相电压接入G25的VT4 线路或母线侧有一侧是设定可整定的 由G25应用程序检测并判定CB断路器两侧电压之频差、压差、相角差 若上述值调整至整定范围,G25发出对CB断路器的合闸命令,线路侧与系统(母线侧), 并列成功 G25同期检测功能取代了传统的专用装置,简化回路,节省投资,提高可靠性
2.3.2 控制功能
为500kV变电站提供的控制方式有三种。
(1) 由远方调度中心进行远方控制
此控制可以由当地运行值班人员设定;禁止和开放,也可以在就地单元用远方/就地切换开关来切换。
(2) 变电站的XCEL-NT人机工作站控制
由于500kV变电站中,开关、刀闸等的遥控具有极其重要的地位,容不得有丝毫差错。故XCEL-NT主站系统对遥控功能的实现采取了多重重要安全措施。包括操作权限检查、操作闭锁条件检验、所述开关点确认、操作命令传送校验等。具体过程如下:
操作人员从监控画面上选择遥控对象。选中后系统给出一个遥控界面。在选中过程中,XCEL-NT系统进行下列检查:检查所选择的对象是否是一个可遥鬼斧神工折对象,这种可被遥控的属性是由系统维护人员先确定的。当所选对象不具备可作遥控属性时,系统给出相应的提示信息,并中止遥控过程。当上述检查通过后,系统提示操作人员在遥控操作界面上输入遥控对象的线路编号。操作人员密码、监护人员密码,只有当所有内容均正确无误时,系统提示进入遥控过程的下一步操作。
a.发送预置命令
XCEL-NT系统将预置命令送至G200/G25。G200/G25将所收到的命令经检验后退送给XCEL-NT系统,XEL-NT系统收到的内容再检验,如检验不正确,给出相应的提示信息,并中止遥控过程。 当预置校验完成后,系统提示操作人员进行遥控操作。将操作命令经G200/G25进行闭锁及同期检查,确认无误后下发给遥控执行机构输出执行。
b.显示操作结果
在监控画面上显示遥控对象在遥控后的位置:合闸还是分闸。
c.操作登录
系统将操作人员进行的遥控操作内容、时间、结果以及人员的姓名保存存到数据库,同时将上述信息在打印机上打印出来。
(3)间隔层G25 I/O单元配屏上对应的一对一控制
以上三种方式都有SBO(选择、校核、执行方式)的操作流。
由于在继电小室内设置的就地/远方切换开关,这样就地的一对一控制在开关切换到就地时将优先于变电站控制室的键盘操作。在变电站内的XCEL-NT系统上设置一套虚拟开关,即远方调度(可分网调、省调、区调)控制/禁止开关,就可做到主控计算机的优先控制,此时在G200及G25中设定与XCEL-NT相应的虚拟切换点就可实现上述功能。无论是XCEL-NT还是G200、G25作为电力系统的控制装置其设计为任一时候输出设备只接受一个主站的命令,并满足变电站控制的优先要求。
为满足就地手动控制的要求,在每一电器单元G25屏上均设有远方就地切换开关,以及跳合执行按扭。同时在G25的软件上也作相应的配置。配合达到上述功能。这样就保证在紧急情况下,可由值班人员在继电室内根据控制屏上的实时位置指示,作就地手控制。
为了满足现场控制输出接点的要求。在500kV、220kV断路器、隔离开关分别选用了中间输出执行继电器,其输出控制接点满足要求。35kV部分选用了K11板满足要求。此外,根据规定,可配置闭锁输出继电器。变压器分接头调节提供了上升、下降独立的接点,以及并联独立的选择校点。
2.3.3 操作闭锁
操作闭锁的实现原则为:凡间隔层内部的闭锁尽量在间隔层的I/O单元内实现;而间隔层之间的闭锁在就地控制层的G200内实现。
利用G200和G25的可编程功能,根据现场使用条件可编制出相应的逻辑软件实现操作控制。由于G200及G25都具有PLC逻辑编程功能,故都可以进行编程,实现防误操作闭锁功能。这种方法,可方便用户修改。
操作闭锁可以由用户根据现场实时状态及运行方式来定义、修改。在本系统中主要有以下一些闭锁:
(1)500kV每串配置三套G25,每套G25实现相应开关的操作闭锁,整串操作闭锁功能由相应保
护室的G200实现220kV开关、35kV电抗器、电容器以及公共单元的操作闭锁都由相应的G25完成
(3)母联开关的操作闭锁因为与各出线状态有关,所以需由相应保护室内的G200实现,此外
500kV两个保护室的G200相互通信并交换信息,以实现500kV各自两个小室之间的操作闭锁
(4)断路器后备手动操作的闭锁,由相应屏位上的控制开关和按钮把手动控制信号送入到
G25 I/O单元中,由G25测控单元出口进行操作,以达到共享操作闭锁的目的
由此可见,无论是调度中心,站内计算机遥控以及就地G25单元的就地控制,都具有相同的闭锁,保证了变电站的安全可靠运行。采用了上述G25的软件闭锁方式,对运行的电气设备操作步骤进行检测、判断和分析,确定该操作是否合法、安全。若发生不合法操作,即刻对该操作进行闭锁,撤消控制命令输出。因此,应用G25的软闭锁方式,同时实现了远方和就地闭锁。应用G200/G25的软闭锁方式,实现了多层控制闭锁的技术要求,大大节省资金,并且使得变电站设计简化,可以省去相当多的屏位,通过我们在大量的中、高压变电站中的应用证明,该产品性能可靠、经济实用、维护方便。
2.3.4 自动调节和控制功能
系统可根据提供的无功电压曲线,用VQC软件对变压器分接头、低压电抗器和电容器等进行综合调节,在500kV变电站中电压水平是衡量电能质量的重要指标,也是用户关心的重要问题之一,而无功对电压影响很大,无功功率的不足或过大,都会引起电压的下降和上升。目前在系统中,常用的电压无功调节手段是调节变压器分接头和投切电容器组,由操作人员手动
完成,反应慢,调节时间长,若采用专门的装置实现电压无功控制软件,可实现有载调压变压器分接头调节和电容器组投切的自动协调控制,实现电抗器、变压器分接头的自动闭环控制,远方控制按给定电压、无功曲线进行控制调整,使母线电压维持在合格范围内,无功功率得到合理的补偿,而且费用低,实现方便。在众多的各电压等级的变电站得到了广泛的应用,包括了变压器的平衡调节等多项功能。VQC功能可在G200中实现。
2.3.5 GPS时钟对时
在变电站微机监控系统中的GPS时钟可直接接入G200及主站XCEL-NT中,由G200系统对I/O各单元对时,进行整个系统对时同步,保证系统时钟精度0.5ms,满足现场要求。考虑到对时信号传输的抗干扰性和经济性,因此在每个保护室都配置了GPS。
2.3.6 就地显示与就地操作
500kV开关、主变、220kV开关、35kV开关的相应屏位上,每个屏位上按要求配置一套就地显示及手动操作回路,显示各断路器及隔离开关、刀闸的位置状态信息。通过各切换开关和按钮进行多种控制操作:
通过控制开关进行断路器的分、合闸手动操作 通过站控/手控选择开关选择控制方式 根据操作任务选择同期闭锁投入/停用方工
G25显示控制箱具有监、控两种功能:
通过显示窗口可监视测量值:V、I、P、O、Wh、Varh等,并可显示本间隔的断路器、隔离
开关和接地刀闸的位置
通过控制开关进行断路器的分、合闸手动操作 通过站控/手控选择开关选择控制方式 根据操作任务选择同期闭锁投入/停用方式
2.3.7 远方诊断测试
在监控系统中的主机上,XCEL-NT在后台系统中配置了调制解调器和远方诊断继护工具,可以实现自诊断和自恢复功能,G200软件诊断可以进行程序检查,硬件诊断可以到板件。具有
可以进行远方诊断和远方组态的功能,及时向所有主站报告I/O测控单元的故障信息,以便维护人员及时排除事故。
2.3.8 远方通信防雷保护
远方通信通道都配置了目前国外最先进的防雷保护器,WESCON推荐用MTL Instrumetn Pte Ltd公司生产MTL377-16V型产品。此产品已经在500kV变电站选用许多,完全满足用户提出的技要求,运行稳定可靠。
2.3.9 X.25通信说明
为了使终端用户之间能够正确地传输信息,必须有一在于信息传输过程,信息格式和内容的整定。X.25建议是数据终端设备数据电终接设备之间的接口规程;目前它是广域分组交换网范畴中最流行的终端用雇用网络之间的接口标准。X.25作为标准接口规程,在终端用户和网络之间提供了高效的通信通道,可以在同一个接口上同时建立多路呼叫,减少了支持多路呼叫的线路。500kV项目工程在主控系统层G200中完成监控系统的广域网(X.25)通信,通过广域网路由器与国调、总调、省调及区调进行实时数据交换。
2.3.10 双网功能
XCEL-NT系统具有双网功能,系统内部能自动判断网络的运行情况,选择工作状态良好的网络进行数据网的传输,确保500kV变电站监控系统的安全可靠的运行。
2.3.11 维护工具和测试仪器
500kV变电站微机监控系统中,配置了方便的维护工具和自动化装置的组态软件。使用一台PC机和相应的软件,可以很容易很方便在现场或远方通过专用维护口对网络型G200装置进行结构组态和维护,使用ConfigPro软件,可以通过WESMAINT口监视和模拟实时值,用网络型G200监视功能显示串行口数据,修改参数,地址表等。并可以将自动化装置传送死区设置到每一个I/O点。通过软件设置可以将不同的数据送到不同的主站,不同的控制对象接受来自不同主站的控制命令。检修人员携带该装置到现场非常灵活、主动、方便、大大减轻了以往繁琐的劳动强
度,提高了工作效率,得到维护人员的普遍好评。
2.3.12 操作票
后台XCEL-NT操作票系统可实现变电站开出倒闸操作票的处理功能,它根据电力系统对倒闸操作的要求,以及设备的当前状态开出完全实用的包括二次的倒闸操作票。它具备完善而简便的人机界面,对所开出操作票可进行修改、增加等,该系统能对各种变化按照规则进行判断,以确保倒闸操作票的正确无误,满足要求。
2.3.13 保护通信
系统可配置保护通信管理机,每套保护管理机可接多套保护,采集保护信息,同时需要用户提供相应的保护通信规约。保护通信管理机分别安装在继电保护室单独组屏,保护通信管理机采用网络同时站控层计算机交换信息。保护装置也可以在线地同G25直接通信,同样实现保护信息的采集。
第三章 系统结构
3.1 概述
G200站主装置在全世界应用已多达1000套,在不同的国家和地区运行。G200产品以SCADA系统应用中的开放式结构和分布处理的特点而著称,使用了更为紧凑而且更具有智能的各种I/O模块,使得G200装置具有长周期的使用寿命。G200功能齐全,在全球的电力、输油、输气、城市公用事业中的变电站内的自动化系统,大型变电站、配电系统、大规模(火电、水电、核电)电厂中得到了广泛的应用。自从1997年G200进入中国市场以来,在短短的几年时间内以其独特的多CPU自动切换,直接上网以及支持多个串行通讯口等功能得到了电力系统广大用户的欢迎,已成为500kV变电站微机监控系统的首选设备。现已超过150台在国内(包括台湾省)运行。通过大量的变电站、电厂微机监控系统进行成功的实例,充分证明了G200产品在中国电力电网中发挥了强大的作用,且取得了巨大的经济效益。
3.2 G200模块介绍
G200采用新的分布式的处理概念,各I/O模板都自带8位处理器,和G200装置主体可进行远程通信。G200采用了高速、低功耗、低噪音、高可靠性的CMOS逻辑软件,可编逻辑阵列技术,具有更高的灵活性,并减少了逻辑线路。G200主要功能为:状态输入、报警输入、脉冲累积输入、事件顺序记录(SOE)、模拟量输入/输出、开关控制输出,多CPU的冗余配置,多个串行通讯口通信,直接上网,并通过网络同G25之类的IED设备之间互换信息。G200若需要扩充,增加功能时,只需要简单的扩充模件,增加应用软件,而不需要替换已有的设备。G200可以降低运行成本,而且更易安装和维护。G200已有超过多达70种的通讯规约。G200规约库几乎包含了所有世界上IED和SCADA规约,支持多主站和装置之间的信息交换;多主站通信的多数据库管理;软件I/O点组态和设置;支持多达42个通讯口,可作为主站装置设备通讯。
3.2.1 G200主CPU
作为G200装置的主CPU,GR90 M以性能优越的32位CPU模块为基础,它可以处理数据采集及与主站的通信,运行就地自动控制,以及维护装置数据库中I/O的数据。每块GR90M它可支持多达7个通讯口同不同的主站通信。
G200功耗低,运行环境不需要空调器,G200经过专门精心设计,可以满足不同现场的运行环境要求。
G200装置的分布结构,GR90M以一个250kbps的高度局域网LAN,同安装在主控室或者开关站的I/O模块通讯。G200 Link链路可以连接63个I/O模块,使用一个适配器分成两组。GR90M具备两个高速串行口同外围I/O模块通信。第二个HDLC口可以作为第二组I/O模块链路或者作为一个独立的备用口。
G200装置的固件(Firmware)具有非常高的效率,支持所有装置功能和运行,它驻留在GR90M中,包括以下软件:
Psos实时操作系统和运用库资源 系统监视及引导
实时数据库管理 Link通信链路管理系统 维护和诊断
3.2.2 G200单机双CPU
G200单机双CPU由以下模块组成:
GR90 M++ VMEbus处理器模块 VME Bus 8MB共享储模块 ±5VDC电源 ±12VDC电源 VME bus以太网接口模块 VME/欧制卡的设备机架
G200模块全部软件作为固件贮存于CCU中。G200的CCU是由多个GR90M ++CPU模块组成,每个模块可以用于各自特定的应用任务,它们被互连起来,并且在VME bus上有一个公用的存储器。
3.2.2 G200通讯链路
G200通讯链路是高速数据通讯和电源分配网络。它采用HDLC规约,CPU与I/O模板的传送速率可达到50kbps,它可以连接多达240块I/O模块到主CPU。
G200通讯链路使用变压器耦合方式以隔离和防止现场环境带来的干扰。若需要I/O模块防止在开关站或者发电机旁边,就可以提供光纤网络连接,以增加抗干扰能力,并且可以使I/O模块离开主CPU的距离更远,。
3.2.4 G200自动化装置工作模式
G200主CPU通过一个HDLC的链路同各种不同类型的I/O模块通信。把所采集的数据送到独立的数据库中,以便把这些数据送到不同的主站。然后,G200装置把收集来的数据整理加工以后
再传送到主站,或者通过主站对现场进行控制。
3.2.5 G200电源
G200电源分成两个部分,一个是供CPU及各种外围模块工作电源,其中也包括一个隔离的±5V/12V直流电源,它可以提供DI,PA及DO的电源。若I/O模块超过5块时,则需要外加一个24V/48V辅助电源,以减轻主电源负荷。
3.2.6 远方诊断
使用一台PC机和相应的软件,可以很容易很方便地在现场或远方通过专用维护口对G200装置进行结构组态和维护,并可以将装置传送死区设置到每一个I/O点。使用ConfigPro软件,可以通过WESMAINT II监视和模拟实时值,用G200监视功能显示串行口的数据,修改装置参数,例如:点、地址表等。标准G200M包括一个GR90M逻辑板,一个串口接线板及一个维护诊断通信口,可以将不同的数据送到不同的主站,不同的控制对象接收来自不同主站的控制命令。
3.2.7 G200 VME Bus接口
G200 VME总线接口使GR90M++板可使用、控制和仲裁VME总线。该功能专座由系统控制电路、总线控制电路和缓存组成。可选用的系统控制由一节PLD去实现。该电路执行VME bus的单极总线仲裁,该选用件也启动系统时钟和总线的超时监视。
G200总线控制是由总线控制器实现的。该控制器为M++提供对VME bus连接所需要的全部接口信号。总线控制器是一个高速的总线请求器和定时发生器。该请求器是全异步的并且控制了采集和使用总线所需的全部顺序。当过程完毕时,控制器就释放总线。
3.2.8 G200 VME Bus存储器
G200 VME bus为每个G200 SC中央控制单元(CCU)提供多个GR90M++处理器共享的存储器模块。该VME bus存储器模块将作为CCU组态的存储器,也作为公用的CCU数据库。并且配有
后备电池采用CMOD芯片,容量为8MB的RAM存储器,连接在32位VME总线上。
3.2.9 G200 S状态输入模块
G200 S模块收集处理肪身上报告各种开头接点信息,每个G200 S板包括一个8位的CPU芯片,它可以接入64个状态量输入。所有数字量输入都采用光电隔离,分成8个一组,每组共用一个公共端或者一外接输入电源。
G200 S模块通过扫描、处理接点输入信号来监视设备的状态和条件,以及测量它的状态改变。G200 S模块具有高可靠性和灵活性,有如下特点:
每个输入点可以组态成各种输入类型,例如SOE或者脉冲累加、BCD码,并具有防抖动功能。
防抖动滤波可以防止不期望或者误动的接点跳动报告到主站
状态变化时标(SOE),其分辨率为1ms。SOE状态及时被放入FIFO(先进先出)缓存器,并
向主站报告
接点电压既可以由G200链路直接供给,也可以由外部电源提供(只需在板上简单跳线即可
完成,例如站内蓄电池等),接点电源。具有可靠熔丝只险
3.2.10 G200 K 控制输出模板
控制输出是由G200 K控制输出模块完成的。根据不同的要求G200 K可以支持双位控制,直接操作多个升降控制命令。继电器输出包括一个标准的G200 K逻辑板和一个可选的G200 K 继电器端子接线板。每个都有32个继电器,另外附加一个跳/合执行和跳/合测试继电器。在要求更大容量的场合,中间继电器板可供用户选择使用。
安全、可靠是控制系统中最为重要的要求。G200 K同时具有硬件保护技术和软件算法,以防止由于单个元器件故障、错误选址或者错误译码而带来的错误输出执行。
G200 K提供如下结构来加强安全性:
主跳/合继电器以及单、选择继电器,以定义所期望的输出控制点和激励每一个控制
输出的跳/合总线,这种结构最大可能降低了硬件费用
选择、校验、执行功能(当与G200 M一起使用时),最大可能提高了特殊重要情况下的安
全操作。例如,电力断路器操作(仅限每次操作一个开关),并且每一条命令都包含一系列从主站发来的校验和确认步骤
单个元件故障保护以防止误操作 常规线圈状态校验作为输出驱动出错校验,一但出错将使出错模件退出运行
3.3.11 G200 C组合输入/输出板
G200C 组合输入/输出模件,在同一板上组合了状态输入(DI),控制输出(DO),以及可选用的模拟量输入(AI)/输出(AO),I/O信息。G200 C板的构思是为了解决当其I/O很少或者具有AO输出时使用。一个G200 C完成了所有类似G200 A,G200 S,G200 K I/O模件的功能,其技术和基本功能都与G200 I/O模件一致。所不同的只是点数要少一些。为了满足处理能力日益增加的需要,G200 C具有更快的时钟。G200 C提供如下I/O能力:
通过一个附加的16个AI输入,或者8个AI输入/8个AO输出的子板插入到G200C中,G200 C可
以提供16个AI输入或者8个AI/8个AO输出,G200 C具有差动固态多路开关,三个高精度的参照点以及自动误差校验,它不需要人为校正,可保证高效和高精度运行。G200 C模拟量输入/输出模件包含一个电压频率转换器,固定在全程为5V和精密电阻网络上,以支持各种电流输入16个状态输入。
状态输入采用光电耦合与逻辑板隔离,象G200 S一样状态变化有 时标(SOE)和滤
波,以防止报告接点的误动作
8个瞬态或者双位控制跳/合控制输出,控制输出同G200 K一样具有保护
第三章 G25技术参数
4.1 概述
G25是Harris公司是最新研制的新一代的产品,G25的配置灵活并可扩充,使它在变
电站先进的监视控制和自动化应用中成为首选产品。它把变电站的大量测量、状态控制和通讯等功能集于单一装置,这在目前全世界同类产品中是无可比拟的。
G25作为一个智能控制器已备用作变电站、发电厂间隔层测控及配电网的测控装置。随着电力控制需求的不断增长,G25已经在更多的自动化领域中,以它卓越的性能,可靠的质量,高性能价格比得到了更为广泛的推广和运用。G25还可实现可编程逻辑控制器,变电站局域网结点,IED信关,间隔层控制器,测量表计,电力质量监视器和故障/事件记录仪等功能。
4.2 G25技术参数标准
4.2.1 AC模拟量测量
直接从CT和CVT(PT)上接入AC模拟输入一个到六个三相电路 A/D分辨率:12位加符号位 模拟输入:可达15个AC模拟输入,可组态为1元件,2元件,2.5元件,3元件以及任意组合
的测量方式
采样速率:每周期64个采样点(3840Hz) 精度:±0.2满刻度全量程直至5标称值 计算数据: 功率:支持1,2,2.5和3元件或任意组合元件计量,计算有功、无功和视在功率、功率
因数
电量:累加器用于有功功率、无功功率、视在功率输入输出计量 故障测定:对称分量电路不平衡测定法 线路频率:量程:
55-65HZ (60HZ时),精确度0.01HZ
45-55HZ (50HZ时),精确度0.01HZ
.模拟量报警
需要测量:可视窗设置对应每一三相电路的KW、KVA、KVAR 负荷曲线:每相KW、KVA、KVAR负荷曲线 电能质量:谐波偏移总值(自二次谐波到21次谐波)
谐波频道(2次到21次)
均方根值趋势
电压跌落
电压上扬
停电次数
录波功能:96个数字输入记录15个交流模拟通道的波形和事件 模拟量采样率:64点/周波 数字采样:1000/s 记录长度:可编程,事件前后共240个周波
4.2.2 DC模拟量输入
模拟量输入:0,8或16个DC模拟量输入,±5Vdc,±1,±5,±10或±20mA额定值 采样率:60点/秒 A/D分辨率:12位加符号位 精度:±0.10%
4.2.3 数字输入(DI)
数字输入:0,32,64或96,5000V光耦隔离 状态输入:24,48,110,125,220,250 Vdc±20%可选。双向输入120,240Vac (50/ 60Hz)
±25%
可组态输入类型:状态,COS,SOE(1ms)脉冲累加器或BCD输入 接点电源:+24Vdc独立,外部电源
4.2.4 控制输出(DO)
标准控制输出:8个或16个T/C或8个R/L控制输出,附带单独的元件故障保护,防止任何线
圈的错误控制,同时包含3个辅助控制输出
可组态输出类型:自保(开/关),跳闸/合闸,升高/降低脉宽10-231ms可编程,步长1ms
4.2.5 通信口输出
主通讯口:两个EIA232/485 19.2kbps或以太10Mbase2接口 IED口:两个EIA232/485 19.2Kbps 维护口:一个Wesmaint EIA232 960 bps G25显示:一个EIA232/485 9600bps
4.2.6 电源
电源:20-60Vdc或70-150Vac或250Vdc/220Vdc标称值 功耗:@45瓦(最大)
4.2.7 物理特性
尺寸:宽19”(48cm);高8.75”(22cm);深9”(23cm( 重量:14.1kg最大 供电选择:20-60Vdc,70-150 Vdc/115Vac或250Vdc/220Vac 需要功率:45(最大) 运行温度:-20。C到70。C,0到95%的相对湿度,不结露 存储温度:-20。C至+90。C
第五章 XCEL-NT系统技术说明
5.1 概述
XCEL-NT系统硬件基于在开放系统规范中规定的硬件、软件和功能要求。XCEL-NT系统软件采用客户服务器结构,它可以减少网络负荷,提供柔性性能,为系统的冗余功能打基础。典型的XCEL-NT SCADA软件可以运行在任何具有标准Windows NT操作系统软件以及支持NT的硬件平台,可以是基于PC、ALPHA或其它任何类型工作站,可以是单机或双机,可以是多路远程通信,也可以作为局域网的当地控制系统。
XCEL-NT采用客户/服务器结构,它可以减少网络负荷,提供柔性性能,为系统冗余功能打下基础。XCEL-NT的各种服务器都有多客户支持能力,即它们不但可以支持本地计算机其它客户任务请求,也可以支持网络上其它计算机客户任务的请求。在XCEL-NT系统中主要有以下几类基本任务:
I/O通讯任务:完成与外部设备通讯工作,完成此任务的计算机我们称之为I/O服务器 趋势任务:完成记录趋势数据并存储趋势数据的工作,称之为趋势服务器。趋势服务器向
I/O服务器请求所需时段的趋势数据
报警任务:负责检查有关数据是否达到触发报警的条件,并记录报警数据、处理与报警有
关的各种工作,完成此任务的计算机我们称之为报警服务器
报表任务:负责处理生成报表并打印、存储报表的工作,完成此任务的计算机称之为报表
服务器
画面显示任务:显示用户画面,并接受用户的操作指令、输出数据,此任务每台运行XCEL-
NT的计算机都自动完成
由于采用了客户/服务器结构,如果某一服务器出了故障退出工作,只要有另一等效服务器立即替代它的工作,始终保持整个系统的所有任务处理不中断,那么这个系统是可靠的。客户计算机请求数据时并不关心数据具体的位置,只要有服务器提供数据即可,它感觉不到服务器
发生了改变。在同一网络上运行XCEL-NT的计算机可以用同样的用户数据库,也可以用不同的数据库。
XCEL-NT新软件都是网络版(不需要网络时单机也可运行)直接采用Net BIDS进行网络通讯,它仅需要操作系统和硬件支持,XCEL-NT可以在Nove11 Netware,LAN Manager, Windows95/98, Windows NT 3.1/3.5/4.0/5.0环境下运行,可以支持Netbeui, IPX/SPX,TCP/IP等协议。
5.2 XCEL-NT系统主站软件功能
XCEL-NT是一种运行在NT环境下的变电站实时监控系统,它具有完整的SCADA功能,配备变电站综合自动化软件。XCEL-NT强大的通讯功能,是优于其它同类软件的突出特点。
5.2.1 强大的通讯功能
支持多主站,多规约通信(包括DNP、u4F、CDC TYPE II、SC-1801、T101、RP571、CDT
等80多种规约)
支持50多种变电站智能电子设备IED通信(包括智能开关、微机保护、智能电表等) 支持光纤通信和冗余网络 支持远程网络计算机通信
5.2.2 多种实时信息显示
.变电站及输电网总网 .在线视图 .表格式详细数据显示 .系统状态显示 .通讯状态显示 .警报汇总显示 .趋势预测显示 .事件记录显示
5.2.3 应用功能
同期检测和操作 操作闭锁 VQC电压自动调节 间隔层显示和操作功能
5.2.4 实时及历史数据趋势分析
在强大的趋势系统帮助下,系统具有对实时或历史数据的即时分析能力。在运行的同时,系统提供针对趋势图的动态任务分配功能。对趋势图的详细分析可以通过图像放大、栅格或指针定位实现。使用屏幕捕获功能(可选)可以将趋势图送到彩色打印机打印出来。
5.2.4 实时及历史数据趋势分析
在强大的趋势系统帮助下,系统具有对实时或历史数据的即时分析能力。在运行的同时,系统提供针对趋势图的动态任务分配功能。对趋势的详细分析可以通过图像放大、栅格或指针定位实现。使用屏幕捕获功能(可选)可以将趋势图送到彩色打印机打印出来。
5.2.5 实时数据
使用XCEL-NT将使变电站及电网内各种装置间数据的读取、处理、分发变得更为高效。报告产生模式帮助用户设计和处理含有实时数据库中数据的打印报告。时间或事件触发器可被用于启动或终止报告。数据可直接输出到系统打印机,或存档便于以后浏览和编辑,或在其它软件分析。
5.2.6 安全控制满足严格要求
所有控制经排序后在发送到RTU/间隔层控制单元之前必须得到确认 通过专为电力行业设计复杂的标识系统,操作员可以禁止控制或自动报警 通过对被监视点的操作互锁,在现场设备操作失败后报警信息将自动传送给操作员
5.2.7 PDR事件驱动
事件驱动,记录事件前1分钟到后5分钟的PDR数据 SOE的分辨率为1ms
5.2.8灵活多样的报警处理
通过报警管理系统,操作员将很快了解变电站及电网状态。视觉及听觉指示器很快标识出位置及警报优先级别。所有警报可以按不同分类方法分组,比如按地理区域、变电站间隔层或电压等级。为减轻操作员工作负担,烦琐的输入被减至一个简单的报警,如果有必要,警报及事件的产生可通过逐点设置的方法被禁止。
5.2.9操作员登录及安全
操作员可被授予3种不同权限中一种。密码保护禁止任何未经授权的登录 所有操作员在初始操作时的日期、时间以及操作员姓名将被记录在事件记录内
5.3 XCEL-NT系统技术指标
5.3.1数据采集
系统中建立实时数据库,数据从现场采集,定周期更新,更新周期为
模拟量:2秒(1-255秒可调) 脉冲量:冻结时间在1分钟、15分钟、30分钟、60分钟内选 开关量:2秒(1-255秒可调) 实时数据库可在线进行编辑及修改
5.3.2 安全监视
系统定周期对模拟量进行检测,越限报警 系统定周期对开关量状态进行检测,变位报警 任何点的控制和点的性修改,都需要一定的安全级别。任何不够系统管理员所设置的安全
级别操作都不能实施,从而实现安全操作。
5.3.3画面显示及报表打印
画面种类可有主接线图,单线图,棒状图/曲线图,各种表格显示 画面上动态参数定期周期按现场状态更新,刷新时间模拟量为5秒(用户可定义)开关量有
变位则更新
程序员可在线修改和编辑画面系统中显示地理图、单线、趋势曲线、棒图、条形图及仪表
模拟图等。画面的调用方式包括单键调用,菜单调用等。系统可实现画面切换、翻页、拼接、移动、放大等功能,并可利用窗口功能实现一个屏幕上同时显示多幅画面,以利用一个屏幕同时监视多个厂站或多点数据
5.3.4 中文系统
系统配有国标一、二级汉字,并允许用户自定义选择、难、稀库外字,系统中所有图形、报表、报警、记录打印等均能汉字输出。
5.3.5 历史记录
历史系统包括6个子系统,每个子系统对应一组用户定义所要记录的历史点,每组分别有不同的时间记录间隔,可由用户定义。
5.3.6 报警处理
报警处理的功能,它不仅在出现报警时发出声音及灯光信号通知操作员,同时进行打印记录,而且在报警表中记录报警出现的时间、性质、调度员是否确认等信息。在报警状态消失后,它还要打印记录报警撤消等信息,同时在报警表中消除相应报警项。
5.3.7 装置通讯
通讯规约为DNP3.0,SC18016.0,Modbus
通讯方式:四线全双工,双通道自动切换 传输通道:微波,带宽4kHz或复用电力载波 传输速率:50~19200波特 调制解调器发送电平:-30~2 dB 调制解调器接收电平:0~-36 dB
5.3.8 自诊断自恢复功能
系统有自诊断和自恢复功能。软件诊断可诊断到进程,硬件诊断可到板级。
5.3.9环境条件
环境温度:-5。C~40。C 相对湿度:小于95%(无凝结) 设备电源:AC 220V(±20%),50Hz
5.3.10技术指标
系统响应时间
CRT画面调用时间:平均□1秒
开关量变位随时更新数据库,其响应时间□ 秒
模拟量越限、复限随时更新数据库,其响时间□ 秒
全系统扫描周期:1~255秒,标准周期是2秒
精度和分辨率
CRT 显示分辨率:1280 X 1024
CRT 显示颜色:256种,全图形
网络传输率:10 Mbps/100Mbps
网络出错率:<10-12
5.3.11 系统可靠性
系统可用率:99.9% CPU负荷:<35% 系统设备无故障间隔时间MTBF>27000小时 系统使用寿命:15年
第六章 典型工程运行经验
到目前为止,已超过15000套GE-Harris G200/G25/GR90监控设备在世界各地的电厂和变电站运行。在变电站监控系统中选用G200/G25/GR90监控设备的已经成为世界上高电压等级变电站自动化系统的典型配置,包括在南北美洲(加拿大,美国,墨西哥等等),欧洲(英国,波兰等国家电力公司),澳洲,亚洲(韩国,菲律宾,泰国,香港,新加坡,马来西亚等等)等国的使用,具有很高的市场占有率。作为GE-Harris在中国的合作伙伴,WESCON公司已经在中国安装了700多套G200/G25/GR90监控设备,公司主导产品GR90RTU占国外RTU产品6%以上的市场份额,占高电压等级500kV/330kV变电站RTU 65%以上市场份额,处于绝对的市场主导地位。
6.1 泗泾500kV变电站 中国上海 2000年
泗泾500kV变电站位于上海市郊,是一座特大型电能变换枢组。最终规模为500kV线路8条,220kV线路20条,1000MVA主变4台。由于容量特大,供电范围宽广,故其在上海电力系统中的地位十分重要。
1999年10月上海惠安系统控制有限公司与国家电力公司华东分公司签定了泗泾500kV变电站监控制系统供货合同。该监控系统控级采用双以太网,TCP/IP,ISO-OSI网络通信协议。站控层设置运行双主机及工作站共5台,其中一台网关机连接华东分公司远程数据网。采用GE-Harris新一代自动化控制平台G200(多CPU板,双机切换)作为间隔层与站控级通信控制机。GE-Harris
智能型多功能测控装置G25作为间隔层测控设备,具有交流采样防误闭锁,同期检测,就地紧急操作和状态、测量数据显示功能并直接与G200通信控制机相连。这种配置方式充分发挥了G200通信控制与数据处理两方面的强大功能,使间隔层与站控层数据传输更加可靠,灵活。间隔层G25监控装置安装数量最终多达49台(本期18台)。接入模拟量2000点(本期547点),开关量5000点(本期4089点),控制量1000点(本期839点),脉冲量200点(本期162点)。泗泾500kV变电站将于2000年9月进入现场安装阶段。预计2000底投入运行。
6.2 杨行500kV变电站 中国上海 2000年
上海杨行500kV变电站是上海市郊特大型电能变换枢组之一,是我国“西电东送”进入上海的枢纽变电站,总投资达3.8亿元,配套53公里500kV输电线路。这是本世纪末,华东电网最后投运的两座(杨行和泗泾)500kV变电站之一。
杨行变总变电容量75万千伏安,有12条220kV出线,连接石洞口、外高、宝钢等大型电厂和万荣等220kV大型变电站,是一座华东电网迎接新世纪的重要输变电工程。
1999年11月上海惠安系统控制有限公司与国家电力公司华东公司签定了上海杨行500kV变电站监控系统供货合同。该监控系统站控级采用标准以太网、TCP/IP,SO-OS网络通信协议。站控层采用G200站主装置作为间隔层与站控级的通信控制机,并实现双主机互为备用,连接华东公司远程数据网,并以IEC870-5-101和WISP+规约连接华东总调和上海市调。智能能型多功能监控装置G25作为间隔层测控设备,具有交流采样,防误闭锁,同期检测,就地紧急操作和状态、测量数据示功能并直接与G200站主装置相连。这G200 网络通信控制与数据处理两方面的强大功能,使间隔层与站控层数据传输更加可靠,更加灵活。间隔层G25测控装置安装数量最终多达41台,接入模拟量2000点,开关量5000点,控制量1000点,脉冲量200点。
杨行500kV变电站于2000年10月进入现场安装阶段,并已于2000年11月30日顺利投入运行。
6.3 日照500kV变电站 中国山东 2000年
日照500kV变电站位于山东东部沿海地区,是大型发电厂与省超高压电力网架的连接点,也是山东省近年来建造的最大电站之一。最终规模为500kV线路6条,220kV线路10条,1000MVA主变2台。因此,日照500kV变电站成为山东电网东部最重要的枢纽电站。
2000年4月上海惠安系统控制有限公司与山东鲁能物资公司签定了日照500kV变电站监控系统供货合同。该监控系统站控级采用双以太网,TCP/IP,ISO-OSI网络通信协议。站控层设置运行双主机及工作站共6台,及一台五防闭锁操作工作站。采用GE-Harris新一代自动化控制平台G200作为网关机连接山东省调和日照地调,并与五防工作站通信。GE-Harris智能型多功能监控装置G25作为间隔层测控设备,直接挂以太网。具有交流采样,防误闭锁,同期检测,就地紧急操作和状态、测量数据显示功能。
本期工程间隔层分散式安装G25测控装置10台。接入模拟量217,计算模拟量416点,开关量1959点,控制量463点,闭锁控制量114点,脉冲量114点。
日照500kV变电站将于2000年9月进入现场安装阶段。预计2000年10月底投入运行。
6.4 石牌500KV变电站 中国江苏 2000年
最终规模为500kV线路10条,220kV线路12条,1000MVA 石牌500kV变电站位于江苏苏州市郊,
主变3台。向苏州及吴县提供特大容量电力大型地区枢纽电站。
该站监控系统供货合同于1999年10月签定。按江苏电力公司要求,上海惠安系统控制有限公司向石牌500kV变电站监控系统提供GE-Harris新一代自动化控制平台G200(多CPU板,双机切换)作为间隔层与站控级通信控制机,以多种规约连接华东总调和江苏省调及苏州市调。这G200通信控制与数据处理两方面的强大功能,使间隔层与站控层数据传输更加可靠、更加灵活。因此站控级采用了单以太网,TCP/IP网络通信协议。站控层设置运行主机等5台,其中一台网关机连接江苏省电力公司远程数据网。采用GE-Harris智能型多功能监控装置G25作为间隔层测控设备,具有交流采样,防误闭所,同期检测,就地紧急操作和状态、测量数据显示功能,并直接与G200通信控制机相连。
间隔层G25测控装置安装数量最终多达30台。接入模拟量2000点(本期276点),开关量5000点(本期1478点),控制量300点(本期191点),脉冲量200点,(本期64点)。
石牌500kV变电站将于2000年9月进入现场安装阶段。预计11月投入运行。
6.5 南桥500KV换流站 中国上海 1999年
----中国第一个RTU直接上远程网与国调、网调和市调连网
南桥变电站位于上海市郊,一回±500kV直流双极线路,三台500MVA主变压器,八回500kV出线,十七回220kV出线,是华中电网向华东电网(葛州坝-南桥)直流送电的500kV交直流换流站,由此重要性,该站内信息要同时传送给国调中心,华东网调和上海市调。
1998年上海惠安系统控制有限公司与华东电管局签定了南桥500kV变电站远程监控系统的合同,该项目中采用GE-HARRIS公司的新一代计算机监控核心G200作为主控单元,与GR90 RTU 的I/O板构成整个站内RTU及远程通讯系统。同时实现RTU直接上广域网与国调中心和华东网调实现EMS系统通讯。
南桥RTU上网是由国调中心和WESCON集团上海惠安系统控制有限公司合作完成的项目。实现了RTU与广域网相连,使RTU能与多个调度中心进行高速、大批量数据交换。其中网络协议采用TCP/IP,应用层报文报文采用电力系统的DL476-92应用层报文格式,国调端网络通讯程序做Server由国调中心完成,变电站端RTU网络通讯程序做Client由上海惠安系统控制有限公司完成。
该项目在华东网调中心、上海超高压局、上海市调中心、华东电力设计院和南桥变电站的密切配合和大力支持下,经过国调中心和上海惠安公司技术人员的努力,已于1999年5月通过现场验收。通过该项目的实施,使传统的RTU通信,向先进的开放式计算机通信标准的飞跃,为更有效地利用通讯资源,提高调度系统的实时性与可靠性及资源共享,为三峡工程及全国电网联网后调度系统的自动化发展提供了可靠的技术保证。
6.6 南昌500KV变电站 中国南昌1999年
1999年6月上海惠安系统控制有限公司与中国国家电网建设公司签定了南昌500kV变电站计算机远程采集与监控系统的合同。南昌500kV变电站是配合举世瞩目重大能源建设投资项目-三峡及送出工程的第一个500kV变电站也是在江西省境内和国家电网建设公司投资兴建的第一个500kV变电站。
南昌500kV变电站项目中采用了GE-HARRIS公司的新一代计算机监控核心G200作为主控单元,与G25 IED(多功能电子测控装置)作为间隔层采集与控制单元,G25直接按装在500kV和220kV保护小室内,采用直接交流采样采集主变,500kV线路和220kV线路的I/U/P/Q及线路开关/刀闸状态,构成整个站内RTU及远程通讯系统,同时采用多种规约同华中网局EMS系统(RP571规约)和江西省局EMS系统(DNP3.0规约)及南昌供电局SCADA系统(CDT规约)通讯。该项目将于2000年底投运。
6.7 天-广直流换流站数据采集系统 中国广西/广东 1998年 WESCON为两个500kV直流换流站提供2套全冗网自动切换的G200系统,分别同广东、广西、云南、贵州、南方电力联营公司交换采集信息。G200用网络同就地后台计算机进行通信。 中国南方的天生桥水电站发出的电力通过一回高压直(HVDC)输电线传输。在HVDC线的每一端各有一个AC至DC和逆向的变流站。若干调度中心监视和控制两个分别位于HVDC线路两端广州北郊和天生桥换流站。
两个换流站都有一个冗余的局域网(LAN),所有控制设备和人机接口(MMI)都连接这两个局域网上面。为了和远方调度中心通讯,需要一个网关实现TCP/IP规约和遥控规约的转换,或相反转换。此网关是由上海惠安公司开发,能和多个调度中心通讯,并同时和肜OSI规约的西门子计算机在冗余的以太网上交换数据。该冗余的LAN网关是用G200 SMU实现的。
为了实现DNP、SC1801和VANCOMM RUT规约和调度中心通讯 ,该G200网关处理从交流站控计算机、直流站控计算机和极控制计算机以及交流工作站的轮询(召测)计算机而来的报警信号、模拟量输入、数字量输出、数字数据、状态变化和从调度中心来的控制讯号。每个控制命令按内层闭锁的三个层次校核,所有模拟和SOE数据经格式转换后报告给调度中心。
G200通地GR90S模块从Quad4计费电度表采集脉冲数据。计算机作为表计数据记录器通过一个线路广播单直接由表计回收数据,有一个GPS接收器用以校准RTU和表计数据记录器的时间信息。
6.8 500KV水口-泉州变电站 中国福建 1996年
泉州500KV变电站SCADA系统是由世行贷款的国际性招标项目。该项要用大约210公里长的传输线路对水口水电站到泉州地区的电力传输进行监控。Wescon为变电站提供带GPS时钟和多协议(包括EMPOS TYPE II)的GR90 I/O控制装置(有一千多个输入/输出点),用于当地监控的XCEL SCADA系统,包括四套DEC Alpha工作站的主计算机和操作工作站,以太网,DEC终端服务器,打印机和UPS等。该项目还包括辅助设计、培训等,该系统已从1998年投运。
6.9 河北文安220KV变电站 中国河北 1999年
文安220kV变电站位于河北省廊坊市,本期是一个负荷站,最终是枢纽站,本期规模为:220kV双母线带旁路,2回出线,220kV母联断路兼做旁断路器;2台120MVA有载调压变压期:110kV 双母线6回出线带旁路和母联:10kV单线线分段,1个号母线带所有用变1台,电热锅炉1台,3个电容器;2号母线带所用变1台,3个电容器。
1999年7月上海惠安系统控制有限公司在由华北电管局组织的文安220kV变电计算机监控系统招标中一举中标,签字了此项目。
该项目采用最为先进的GE-HARRIS公司的G200/G25产品构成的PowerComm2000变电站监控系统,以9台G25 IED多功能电子智能装置作为间隔层采集及控制单元,完成主变高/中/低压侧,220kV线路,110kV线路和10kV线路的测量与控制,G25/G200均配有PLC应用软件,可完成站内操作闭锁及就地操作闭锁功能;G25还可具有自动同期功能,G200PLC功能完成主变分接头调整及无功自动控制(VQC)。
同时PowerComm2000变电站监控系统用于此无人值班变电站,采用G200单机三CPU作为主处理器及通讯集中器,共21个通讯口,利用G200强大地处理及通讯功能,将站内的其它信息接受并转发至控制中心,其中站内直流监测系统占用3个口采用DNP3.0规约接入G200中,五防闭所装置占用1个口采用DNP3.0规约,110kV保护管理机占用1个口采用DNP3.0规约接入G200中,母差保护占用1个口采用DNP3.0规约接入G200中,主变保护占用1个口采用DNP3.0规约接入G200中,采用威胜表计通讯规约将站内表计信息接入G200中。同华北网调和廊坊地调采用CDT标准规约通讯
并预留IEC870-5-101规约。
G200采用最先进地直接上以太网方式与当地监控系统通讯,通讯速率为10M,当地监控系统采用2台HP高性能微机做双主机(PII/400,128M/4G),另配备1台工程师工作站及2台中心控制室人机工作站;还配有网络打印机及GPS时钟。软件为全汉化的变电站监控系统软件及各种报表/图形应用软件包。
热 烈 祝 贺
PowerComm 2000 变电站监控系统
在上海杨行500KV变电站投运成功!
继中标上海泗泾、杨行、江苏石牌、山东日照、山西侯马500kV变电站监控系统之后,上海惠安公司一举中标三峡输变电工程湖南益阳500kV变电站项目,成为目前国内中标500kV变电站监控系统最多的厂家。同时在2000年11月30日PowerComm 2000变电站监控系统在上海杨行500kV变电站顺利投入运行,使我国“西电东送”工程进入上海有一个新的落脚点。
杨行500kV变电站监控系统概况
上海杨行500kV变电站是上海市郊特大型电能变换枢纽之一,是我国“西电东送”进入上海的枢纽变电站,总投资达3.8亿元,配套53公里500kV输电线路。这是本世纪末,华东电网最后投运的两座(杨行和泗泾)500kV变电站之一。
杨行变总变电总量75万千伏安,有12条220kV出线,连接石洞口、外高桥、宝钢等大型电厂和万荣等220kV大型变电站,是一座华东电网迎接新世纪的重要输变电工程。
1999年11月上海惠安系统控制有限公司与国家电力化司华东公司签定了上海杨行500kV变电站监控系统供货合同。该监控系统站控级采用标准以太网、TCP/IP、ISO-OSI网络通信协议。站控层采用G200站主装置作为间隔层与站控级的通信控制机,并实现双主机互备用,连接华东
公司远程数据网,并以IEC870-5-101和WISP+规约连接华东总调和上海市调。智能型多功能监控装置G25作为间隔屋测控设备,具有交流采样,防误闭锁,同期检测,就地紧急操作和状态、测量数据显示功能并直接与G200站主装置相连。这种配置充分应用了G200网络通信控制与数据处理两方面的强大功能,使间隔层与站控层数据传输更加可靠,更加灵活。间隔层G25测控装置安装数量最终多达41台,接入模拟量2000点,开关量5000点,控制量1000点,脉冲量200点。
杨行500KV变电站于2000年10月进入现场安装阶段,并已于2000年11月30日顺利投入运行。