一.變電站工程概況:
變電站額定電壓:500/√3kV,220/√3kV,66/√3kV。
高壓部分采用3/2斷路器接線,中壓部分本期采用雙母線接線,遠(yuǎn)期為雙母線雙分段接線,低壓部分采用單母線接線。其建設(shè)規(guī)模如下:
二.系統(tǒng)概述:
吉林通化500KV變電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用煙臺東方電子DF1000型分層分布式變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)包括兩部分:站控層和間隔層,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為冗余、開放式、分層分布式結(jié)構(gòu)。站控層網(wǎng)絡(luò)為交換式以太網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星型,網(wǎng)絡(luò)傳輸速率為100Mb/s,為全所設(shè)備監(jiān)視、測量、控制、管理的中心,通過光纜與間隔層相連。間隔層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)成熟可靠,符合網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),測控裝置分散安裝在各繼電小室內(nèi),按照不同的電壓等級和電氣間隔單元,以相對獨(dú)立的方式配置,在站控層及網(wǎng)絡(luò)失效的情況下,間隔層仍能獨(dú)立完成間隔層的監(jiān)測和斷路器控制功能。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通過遠(yuǎn)動工作站與調(diào)度中心通訊,并具有與國家電力數(shù)據(jù)網(wǎng)(SPDnet)連接的能力。(系統(tǒng)示意圖見附圖)。
三.站控層
全面面向電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng),支持從軟件支撐平臺至應(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(kuò)展和多開發(fā)廠家縱橫互連提供了方便。
系統(tǒng)在軟硬件的選擇上嚴(yán)格遵循可靠性、先進(jìn)性、通用性和實(shí)用性的原則,系統(tǒng)的軟硬件配置完全符合國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),緊密跟蹤國際最新的硬件設(shè)備和最新的軟件產(chǎn)品,本系統(tǒng)的操作系統(tǒng)和硬件配置為:
硬件平臺: IBM System p5 55A工作站
操作系統(tǒng): UNIX
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境:遵循ISO-OSI七層網(wǎng)絡(luò)參考模型、TCP/IP;
站控層主要設(shè)備應(yīng)包括主機(jī)、操作員工作站、遠(yuǎn)動通信設(shè)備、工程師工作站、公用接口裝置、打印服務(wù)器及打印機(jī)、GPS對時(shí)裝置及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。
站控層網(wǎng)絡(luò)為交換式以太網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星型,網(wǎng)絡(luò)傳輸速率為100Mb/s。它負(fù)責(zé)站控層各個(gè)工作站之間和來自間隔層的全部數(shù)據(jù)的傳輸和各種訪問請求。其網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)符合國際標(biāo)準(zhǔn)化組織OSI模型或其他國際通用協(xié)議。具有良好的開放性。站控層網(wǎng)絡(luò)按雙網(wǎng)配置,網(wǎng)絡(luò)配置規(guī)模需滿足工程遠(yuǎn)期要求。
通化變電站至東北網(wǎng)調(diào)采用主通道+備用通道,主傳輸方式采用網(wǎng)絡(luò)傳輸方式,通信協(xié)議采用IEC60870-5-104協(xié)議,備用傳輸采用專線傳輸方式,配1路2M數(shù)字通道,通信協(xié)議采用IEC60870-5-101協(xié)議;
通化變電站至吉林省調(diào)采用主通道+備用通道,主傳輸方式采用網(wǎng)絡(luò)傳輸方式,通信協(xié)議采用IEC60870-5-104協(xié)議,備用傳輸采用專線傳輸方式,配1路2M數(shù)字通道,通信協(xié)議采用IEC60870-5-101或RP570或CDT協(xié)議;
通化變電站至通化地調(diào)采用專線傳輸方式,通信速率1200波特,通信協(xié)議采用部頒CDT協(xié)議。
系統(tǒng)可適應(yīng)未來規(guī)模伸縮的要求,進(jìn)行不同規(guī)模的統(tǒng)配置。目前整個(gè)系統(tǒng)加載到二臺工作站(冗余備份)上,規(guī)模變大時(shí)可增加節(jié)點(diǎn)將相應(yīng)軟件模塊移植即可。
四.間隔層
系統(tǒng)采用分布式測控模塊。它直接采集處理現(xiàn)場的原始數(shù)據(jù),通過網(wǎng)絡(luò)傳送給站級計(jì)算機(jī),同時(shí)接收站控層發(fā)來的控制操作命令,經(jīng)過有效性判斷、閉鎖檢測、同步檢測等,最后對設(shè)備進(jìn)行操作控制。間隔層也可獨(dú)立完成對斷路器、隔離開關(guān)的控制操作,并具有防誤功能。間隔層設(shè)備安裝在各繼電小室,由測控單元、通信單元、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和微機(jī)保護(hù)通信接口單元等構(gòu)成。測控單元按面向間隔的原則配置,各測控單元相對獨(dú)立,通過通信網(wǎng)互聯(lián)。間隔層設(shè)備不設(shè)前置機(jī)。
結(jié)合實(shí)際要求,采用面象對象配置測控模塊的方式, 配置了DF1710A通信管理模塊和DF1725A面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的各種綜合測控模塊。
DF1710A主處理器模塊具有豐富的通信規(guī)約庫,幾乎囊括了各種流行規(guī)約,出廠的基本配置包括CDT85、新部頒CDT (DL451-91)、POLLING、SCI1801、MB88、Telephone、FDK、u4F規(guī)約等,還包括一些與微機(jī)保護(hù)、智能電度表通信的規(guī)約。并可以根據(jù)用戶提供的通信協(xié)議,編寫協(xié)議轉(zhuǎn)換程序,對規(guī)約庫隨時(shí)進(jìn)行擴(kuò)充或修改,因此可方便地與站內(nèi)智能設(shè)備(智能電源、消防報(bào)警等)接口。DF1725A面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的各種綜合測控模塊完成各種一次對象的測量控制。I/O模塊組態(tài)靈活,可以按照實(shí)際容量在網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動允許的情況下任意配置,擴(kuò)充靈活防變。
間隔層設(shè)備均采用高性能的微處理器,所有測控單元均采用32位工業(yè)級處理器為CPU。DF1710A通訊管理模塊采用軍品級的PC104模板作為處理核心, DF1725A采用68360 + 32位帶浮點(diǎn)運(yùn)算DSP芯片,具有很高的穩(wěn)定性和強(qiáng)大的處理能力。所有模塊的軟件操作系統(tǒng)均采用高可靠性的嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)PSOS系統(tǒng)。
DF1710A作為遠(yuǎn)動通訊工作站采用雙機(jī)配置,具有遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)處理及通信功能。即直接接收來自間隔層的I/O數(shù)據(jù),進(jìn)行處理后,按照調(diào)度端所要求的遠(yuǎn)動通訊規(guī)約,完成與調(diào)度端的數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)直采直送功能。
為了提高系統(tǒng)的可靠性,系統(tǒng)采用了多重冗余設(shè)計(jì):在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上間隔層采用了冗余的雙以太網(wǎng)與站控層連接??梢栽谡究貙蛹熬W(wǎng)絡(luò)失效的情況下,每個(gè)間隔仍能獨(dú)立完成間隔內(nèi)的監(jiān)測和斷路器控制功能;手動操作通過電氣編碼鎖完成防誤閉鎖功能。
測控模塊全面采用多種抗電磁干擾措施,采用多層電路板設(shè)計(jì),采用表面貼裝工藝,全金屬屏蔽外殼,所有測控模塊均通過IEC61000-4的Ⅳ級(最嚴(yán)酷等級)多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),各測控模塊均可安裝于開關(guān)柜上等強(qiáng)電磁干擾現(xiàn)場。
五.時(shí)鐘同步系統(tǒng)
通過接收衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號,在全站實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn),該系統(tǒng)采用主備兩臺主時(shí)鐘和6臺擴(kuò)展時(shí)鐘,每臺主時(shí)鐘及擴(kuò)展裝置都具有內(nèi)部守式功能,分別放置于不同的繼電小室內(nèi),主時(shí)鐘及擴(kuò)展時(shí)鐘之間通過光纖連接,擴(kuò)展時(shí)鐘采用軟硬對時(shí)組合方式與需校時(shí)的設(shè)備相連。校時(shí)精度滿足系統(tǒng)事件順序記錄分辨率的要求,各單元之間的對時(shí)誤差小于1ms。對時(shí)方式靈活方便。
附:系統(tǒng)示意圖