CBZ变电站自动化系统关键技术说明指导书.doc
《CBZ变电站自动化系统关键技术说明指导书.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《CBZ变电站自动化系统关键技术说明指导书.doc(32页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 CBZ-8000变电站自动化系统 技术说明书 -11、系统概述 伴随中国电力事业飞速发展,电网规模不停扩大,电网结构日趋复杂,高电压等级尤其是500kV电压等级变电站得到了快速发展并逐步成为区域电力枢纽或网架骨干节点,1000kV电压等级变电站也已经准备上马,电网运行需要传送实时信息量成倍增多,对实时性要求更高。另外,伴随电力系统市场化改革不停深入,电力系统“企业化改组、商业化运行、法制化管理”时代已经到来。这些全部对变电站自动化提出了更高技术要求。许继电气股份经过对用户需求充足调研和把握,借鉴了业界很多优异自动化系统成功经验,以优异可靠计算机技术、网络通信技术和许继多年在自动化领域积累为依
2、靠,倾力打造开发了CBZ-8000变电站自动化系统。CBZ-8000变电站自动化系统遵照开放、优异、可靠、统一设计理念,面对变电站需含有功效和未来变电站自动化系统肯定发展方向全方面考虑,优化功效配置和简化系统结构,用分层、分布式系统结构实现了面向对象变电站自动化设计思想,完全兼容UNIX/Windows/Linux不一样操作系统。能够依据不一样电压等级变电站自动化系统对监控主站软件需求选择不一样操作系统。系统实现了变电站功效综合化、操作监视屏幕化和运行管理智能化。“系统整体性能达成了国际同类产品优异水平”(摘自判定证书)。1.1系统设计目标:提升变电站自动化整体运行水平面向35kV1000kV
3、各电压等级变电站或开关站对自动化系统功效需求,提供全方面处理方案。系统结构、软件和硬件设计代表当今自动化技术最新发展水平。系统能适应变电站现场恶劣运行环境,抗电磁干扰性好、可扩展性强。采取开放性国际标准以确保系统开放性和兼容性,为广大电力用户提供愈加好更经济服务。提升设备利用率系统设计采取可连续发展策略,基于国际标准开放性系统设计。确保系统能伴随变电站自动化技术不停发展可在原有设计基础上方便地进行更新和升级,系统可无须随新技术发展而完全淘汰,最大程度地保障用户投资,表现系统经济性特点。降低变电站误操作概率经过设置专用微机五防主站,配合站控层设备逻辑闭锁和间隔层设备自锁和互锁,变电站含有了多级防
4、误操作闭锁,确保变电站任何操作全部在防误闭锁逻辑监视下进行。降低变电站自动化系统整体造价利用系统集成技术,经过优化系统功效配置,简化系统结构,降低变电站自动化系统整体造价。1.2系统特点:(1)监控系统软件采取跨平台方案设计,采取一套软件即可完全支持UNIX、Linux及Windows各类操作平台。(2)监控系统软件设计采取平台化设计思想。系统设计采取技术平台+应用平台+工程配置设计思想。把关键技术应用和应用开发及工程组态分层隔离。应用功效扩充不会影响系统关键业务,极大地提升了系统在扩展应用时可靠性。(3)设计全过程面向对对象,愈加适合电力系统用户。监控系统软件从系统建模、应用开发、工程配置到
5、运行人员操作全过程表现面向对象思想。而且在设备对象建模上,遵照IEC61850对象模型,能够很方便地兼容IEC61850装置。(4)系统设计采取一体化设计理念,把变电站实时监控、故障信息系统子站和变电站日常管理融为一体,而且这多个子系统在设计为逻辑上相互独立,这么即满足了信息共享要求,又能够根据不一样需求单独配置,满足功效灵活性要求。(5)提供智能化报警手段。能够依据用户需求,对报警实施分级管理,对不一样等级报警信息可选择不一样报警方法,包含报警声音、报警颜色,并能够选择是否实时报警,以屏蔽部分不关键报警信息。(6)系统设计了完备网管功效,对全站网络各个节点提供实时在线监测和异常报警。有效地对
6、变电站自动化系统中通信网络系统实施管理。(7)系统内嵌脚本语言和符合IEC61131-3标准可视化逻辑模块,可完成顺控、防误闭锁逻辑组态,在用户端能够实现功效丰富动态画面展示。同时支持各类计算公式和表示式,能够实现各类统计计算功效扩充。(8)监控系统含有网络拓扑分析功效,能够实现带电设备颜色标识。(9)数据库设计采取自行设计实时数据库和标准商业历史库相结合方法。并提供一整套统一数据访问接口以供外部应用调用。(10)监控系统软件设计采取C/S结构,模块化设计,便于扩充。系统设计能够灵活配置,从最小全部功效集于一体单机系统到最大多台服务器和工作站组成网络集群系统。(11)监控系统提供完备软硬件自诊
7、疗、自恢复和远程诊疗功效,以确保系统长久可靠运行。(12)系统设计有多级权限管理和严格密码认证机制,而且信息传输严格根据横向隔离、纵向加密标准设计,确保系统安全性。2、CBZ-8000变电站自动化系统组成CBZ-8000变电站自动化系统适适用于35kV1000kV多种电压等级变电站或开关站。系统在物理和功效上均采取分层分布式结构,确保了系统组态灵活性和功效配置方便性,系统整体上分为站控层和间隔层两层,站控层和间隔层之间经过通信网络相连。站控层为全站设备监视、测量、控制、管理中心,经过光缆和间隔层相连。间隔层根据不一样电压等级和电气间隔单元,以相对独立方法分散在各个保护室中,在站控层及网络失效情
8、况下,间隔层仍能独立完成间隔层监测和断路器控制功效。系统在设计时充足地考虑了电力系统信息化要求,设计了和MIS系统和继电保护信息管理系统等多个信息化系统接口,提供变电站全方面信息服务支持。CBZ-8000系列变电站自动化系统结构示意图以下图所表示:2.1结构特点 (1)整个系统采取面向对象设计标准,由站控层和间隔层两层组成,不设总控单元,简化系统结构。(2)系统主干网络采取光纤自愈环型以太网,站控层和间隔层设备之间直接采取以太网通讯,实现了平衡高速无瓶颈数据传输。(3)测控单元采取模块化结构,满足集中组屏式安装和全分散式安装要求。对于其它含有以太网接口并提供IEC60870-5-104或IEC
9、61850间隔层设备可直接上网,不然经过网关接入系统。2.2通信网络通信网络是站控层和间隔层之间数据传输通道,通信网络性能直接影响着整个变电站自动化系统性能。依据变电站电压等级和变电站规模不一样,通信网络可灵活配置。光纤自愈环型以太网适适用于110kV及以上电压等级变电站;单(双)星型以太网适适用于110kV及以下电压等级变电站;通信网络采取通信方案有以下2种:(1)通信网络传输层协议采取TCP/IP协议,应用层通信规约严格等同采取国际标准IEC60870-5-103规约和IEC60870-5-104规约,IEC60870-5-103规约仅用于传送变电站继电保护信息,监控信息由IEC60870
10、-5-104规约传送。(2)采取IEC61850通信规约。通信网络特点主干网采取10/100M/1000M光纤自愈环形以太网;网络抗故障能力强,即当网络中光纤断裂时,可经过光SWITCH实现主备环之间自动环回,自动路由到正常链路进行通信,并隔离故障点,网络故障自动愈合时间仅需50ms500ms;通讯介质可可依据变电站实际情况灵活使用光纤、双绞线等。也可在一个网络中同时使用光纤和双绞线;网络拓扑结构可为星型或自愈环型,也可采取二者混合组网模式;基于电SWITCH星型网络拓扑结构和结构化布线技术使以太网可靠性达成很高标准;站点扩展可经过集线器升级或级连来完成,灵活方便;网络智能化功效可正确定位通信
11、网络故障点,维护方便。2.3站控层站控层为变电值班人员、调度运行人员提供变电站监视、控制和管理功效,界面友好,易于使用。组件技术使用,实现软件功效“即插即用”,能很好地满足综合自动化系统需要。是整个变电站监视、测量、控制和管理智能化中心。站控层设备包含:操作员站;远动主站;继保工程师站;微机五防系统网络接口。预留大型电气设备在线监测和诊疗系统和遥视系统网络接口。 站控层特点操作员站、远动主站、继电保护工程师站在逻辑上相互独立。支持Windows、Linux中英文系统及UNIX操作系统。支持局域/广域网用户Web浏览。关键级双机无扰动热备用。提供完善上下文在线帮助功效。灵活组态平台。可无缝嵌入大
12、型一次设备状态在线检测及诊疗系统。等同采取国际标准IEC60870-5-104规约/61850规约,方便实现任何厂家可提供IEC60870-5-104规约/61850规约设备无缝接入。可经过遥视系统动态监视电气设备运行安全状态。可和专设微机五防系统相配合,实现对远方控制操作、就地调试检修防误闭锁。操作员站也含有完善逻辑闭锁功效。可提供新型多功效变电站仿真培训系统。远动主站可满足多个远动通讯规约需要:IEC60870-5-101规约;DL/T634-规约;u4F规约;SC1801规约;部颁CDT规约,DNP3.0,RP570,CDC8890,VAN_COMM等10多个规约,和基于高速数据网IEC
13、60870-5-104规约。可实现变电站继电保护及故障录波信息处理;含有故障分析功效。2.4间隔层 间隔层根据不一样电压等级、不一样电气间隔单元,不一样控制对象分散在各个保护小室中,或是下放到高压设备现场。在站控层或通信网络故障情况下,间隔层仍能独立完成间隔层监测和控制功效。 间隔层设备包含保护装置、测控装置、自动化装置、操作切换装置和其它智能设备和隶属设备。3、CBZ-8000变电站自动化系统通信网络3.1通信网络现实状况变电站通信网络是变电站自动化系统关键组成部分,它是变电站自动化系统多种信息传输通道,通信网络性能直接影响着变电站自动化系统整体性能。变电站自动化技术从上世纪90年代初在中国
14、应用以来,在中、低压变电站中已经得到了广泛应用,而且取得了不错运行效果。因为现在中国主流变电站自动化系统全部是面向中、低压变电站自动化系统功效需求为目标进行开发设计,所以构建变电站自动化系统通信网络从根本上(可靠性、实时性、网络规模和容量等)不能满足高压、超高压、特高压变电站对变电站自动化系统通信网络功效需求。串行总线网技术 早期变电站自动化系统中,广泛采取串行通信技术来实现站内通信,在工程实践中暴露出以下问题: (1) 通信速率低,通常不超出9.6kbps,在需实时传输大量数据时力不从心。 (2) 在采取星型拓扑结构时系统站点和功效扩展困难。 (3) 若使用总线型拓扑结构,因为不能实现平衡传
15、输,不能实现多主站共享网络资源。只能运行polling规约,开销大,效率低。 (4) 只能在通信网中设置一个主机,所以不能享受多主机技术带来多种优越性能。 (5) 因为性能低下,要实现完整功效,通信网规模和复杂性令人生畏。伴随用户对变电站自动化系统功效和性能不停提出新需要,串行通信技术已经不能满足要求,各厂商便把眼光转向现场总线技术。现场总线技术 因为基于网络技术现场总线不管在通信速率和实时性,可靠性和组网灵活性上均远高于简单串行通信技术,在很短时间内便成为变电站自动化系统主流通信技术。但现场总线技术本身很多不足,又一次成为变电站自动化系统网络通信技术发展瓶颈。(1)电站通信节点超出一定数量后
16、,网络性能快速下降,不能适应大型变电站对通信要求; (2)有限带宽不能满足通信速率要求。 (3)总线型拓扑结构在网络任一点故障时均可能造成网络通信中止,且难以诊疗故障点; (4)因为强调专用性而忽略了通用性,长久缺乏统一国际标准,很多网络设备和软件需专门设计,所以系统是一个封闭系统。以太网技术伴随信息互通、共享需要,网络技术得到快速发展,以以太网为代表局域网技术和以TCP/IP为代表互联网、广域网技术已经成为当今世界两大网络技术主流。以太网以其优异网络竞争机制、成熟应用环境、低廉价格和开放协议,使其在局域网应用领域成为唯一占主导作用网络,在全世界得到了广泛应用,而且已经成为局域网应用标准,是变
17、电站自动化系统站内局域网通信肯定发展趋势。TCP/IP协议被誉为把互联网召集在一起黏合剂,凸显了其在网络通信中地位。所以TCP/IP协议和以太网完美接合,使得基于TCP/IP协议互联网和以太网被誉为当今网络通信技术两驾马车。3.2 光纤自愈环型以太网经过对变电站自动化系统网络通信技术分析对比,CBZ-8000变电站自动化系统采取了光纤自愈环型以太网作为变电站自动化系统通信网络主干网络。经各项参数对比分析证实,该通信网络在通信实时性、高效性、可靠性、信息长距离传输和网络布线简练性等方面全部达成了最优,含有了一个高可靠性变电站通信网络必需含有容错、高速、远距离传输、出现故障恢复时间短等特点,代表了
18、当今变电站自动化系统通信网络发展方向。光纤通信高压、超高压、特高压变电站通常占地规模大,为了降低主控室占地面积,简化变电站二次设备互连线,提升二次设备可靠性,节省控制电缆,减小电流互感器和电压互感器二次负载,变电站自动化系统提出了分层、分布式系统结构和面向对象设计思想,系统采取间隔层设备下放保护小室方法。但这种方法带来最大问题就是变电站现场干扰问题,我们知道变电站现场存在着强电磁干扰、射频干扰和地电位差等多个干扰。因为继电保护小室设备信息上送要经过长距离传输,这些干扰全部直接威胁着变电站自动化系统通信可靠性和数据传输容量、速度和传输距离。假如采取传统通信网络在信息可靠性方面已经得不到确保。针对
19、上述问题,我们知道,光纤通信以其低损耗、高带宽、强抗干扰能力等特点已经在很多通信网络中得到了广泛应用。光纤通信含有良好电磁兼容性,即使在高强度电磁环境下运行,光纤传输信息也不会受到影响。所以说光纤通信在电力系统这一应用环境极其恶劣场所含有常规通信无法比拟优越性。容错网络变电站自动化系统出于可靠性方面考虑,是不许可出现通信中止,即使出现通信中止,也必需在要求时间内恢复,不然将影响系统安全运行,严重情况会造成灾难性后果。所以容错网络在构建变电站网络拓扑结构时成为必需。这么,在容错网络中,一旦主通信网络出现中止或异常,备份通信网络将立即替换主通信网络,使出现故障网段或装置自动从网中隔离,以不至于影响
20、整个网络运行;当故障网段或装置故障恢复后,主通信网络自动恢复而且备份网络自动退出运行处于备份状态。在网络容错功效设计上,通常说来,单一网络是难以完成容错通信。经过对多种网络拓扑结构性能对比分析,证实最适合网络容错拓扑结构为光纤自愈式环网通信网络。光纤自愈环网结构经典高可靠性通信应用模式如国际、国家通信主干网就是光纤自愈环网。光纤自愈环型以太网自愈功效实现:光纤自愈环网自愈原理就是将全部设备信息分布在信号流向相反两个环上,正常时只有主环在工作,备环处于备份状态;当环上某处光纤断裂或某节点发生故障时,和故障点最近两个环网节点经过改变数据流发送和接收方向,在主环和备环上自动环回,这时,环网仍然是一个
21、闭环,通信链路保持通畅。故障点链路恢复后,备环回到备份状态。这种自愈型环网极大提升了通信可靠性。光纤自愈环型以太网自愈功效实现示意图而且当环上某处光纤断裂或某节点发生故障时,和故障点最近两个环网节点在自动环回同时,主动向操作员站上送网络动作切换信息,操作员站在监控画面上经过网络着色方法,向运行人员提醒故障网段,方便通信网络故障查找和恢复。3.3光纤自愈环型以太网特点高可靠性光纤自愈环网在网络中任一点故障时,可快速切换通道,切换时间对于100M以太网小于20ms,10M以太网小于0.5s,确保网络上设备正常通讯,其可靠性高于双总线网络,可满足110kV500kV变电站自动化要求。同时,因为光纤自
22、愈环网采取避免了系统网络接入设备多级级联,深入提升了网络可靠性;全部环网接入设备全部针对工业环境设计,采取冗余交直流电源供电,其可靠性是一般网络接入设备不可比拟;整个系统采取星型和光纤自愈环网混合网络,既避免了纯环型网络在节点过多时缺点,又保留了星型以太网接口标准扩展方便优点。优越网络监视能力全部环网接入设备可实时监视和之相连网络通讯状态和直流电源供电情况,出现问题可经过输出触点立即反应,并指示出故障位置,既确保网络可靠运行,又极大简化网络维护,降低维护工作量。 施工安装方便性因为主干网采取了光纤自愈环网结构,使得施工很方便,尤其是在控制室,将看不到专用通讯机架及上面密密麻麻光缆,提供了系统可
23、靠性,降低了施工安装费用和系统运行维护工作量。而且系统扩容时,不会影响现存系统网络正常运行。 良好灵活性和扩展性因为整个系统采取星型和光纤自愈环网混合网络,全部站控层和间隔层设备可采取星型网络连接,系统间各设备连接很方便,含有很好灵活性和扩展能力。 双星型网结构示意图 光纤自愈环网结构示意图光纤自愈环网和双星型网结构对比示意图4、CBZ-8000站内通信规约4.1通信规约现实状况变电站自动化系统站内局域网通信开放性、兼容性是衡量一个变电站自动化系统性能优异性关键指标,也是制订相关标准关键标准。不过到现在为止,在实际变电站自动化系统中,因为很多原因,不一样厂家所采取通信规约并不统一,很多厂家采取
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- CBZ 变电站 自动化 系统 关键技术 说明 指导书
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【二***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【二***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。