研華電站工程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

項(xiàng)目背景 變電站自動(dòng)化是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，即應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)和信息處理與傳輸技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)硬軟件系統(tǒng)或自動(dòng)裝置，代替人工對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控、測(cè)量和運(yùn)行操作的一種自動(dòng)化系統(tǒng)。其基本功能包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計(jì)算和處理、越限和狀態(tài)監(jiān)視、開關(guān)操作控制和閉鎖、與繼電保護(hù)交換信息、自動(dòng)控制的協(xié)調(diào)和配合、與變電站其他自動(dòng)化裝置交換信息和與調(diào)度控制中心或集控中心通信等。對(duì)此，研華科技提供了一個(gè)電站工程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可作為變電站自動(dòng)化的解決方案之一。 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)需求某變電站根據(jù)其實(shí)際情況，提出如下需求： ·運(yùn)行穩(wěn)定的Windows2000操作系統(tǒng) ·基于分層的高速網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（Lonworks、Ethernet），容量大、拓展性強(qiáng)，多任務(wù)操作平臺(tái)，能夠提供完善的在線幫助 ·要求采用新型測(cè)控裝置，具有儀表的精度、保護(hù)的可靠性 ·要求采用單元式加強(qiáng)型機(jī)箱結(jié)構(gòu)，以及抗震動(dòng)、抗電磁干擾設(shè)計(jì)，可分散安裝在高壓機(jī)柜上 ·能夠集成電壓無(wú)功綜合調(diào)節(jié)（VQC）、小電流接地選線功能，具有防誤操作閉鎖鍵盤控制，具有自診斷和自修復(fù)功能 ·操作方便，可靠性高，報(bào)表可由值班人員任意設(shè)置，具有所見(jiàn)即所得的打印功能 ·需要采用模塊化軟件設(shè)計(jì)，配置靈活，提供與其他廠家產(chǎn)品的通信接口，單臺(tái)計(jì)算機(jī)即可完成所有通信、管理功能；提供雙后臺(tái)熱備用配置，滿足樞紐變電站需要 ·系統(tǒng)應(yīng)提供多個(gè)RS232/485/422智能接口, 可與智能電度表、直流電源監(jiān)控等其他IDE設(shè)備連接 研華系統(tǒng)解決方案 研華所提供的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)集測(cè)量、信號(hào)、保護(hù)、控制、遠(yuǎn)動(dòng)、管理為一體，滿足綜合自動(dòng)化系統(tǒng)有人或無(wú)人值守變電站的要求， 35KV以下的保護(hù)測(cè)控裝置可分散安裝在高壓開關(guān)柜上以節(jié)省部分電纜、土建。該系統(tǒng)適用于110KV及以下變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，與客戶WFB-100發(fā)變組保護(hù)、WCB-110廠用保護(hù)一起可構(gòu)成電廠自動(dòng)化系統(tǒng)。具體來(lái)看，該系統(tǒng)具有如下功能： ·完成數(shù)據(jù)采集與處理，對(duì)一次側(cè)的模擬量、數(shù)字量進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。 ·監(jiān)視功能，具有變電站主接線圖、潮流圖、負(fù)荷曲線、電壓棒圖、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、信息記錄，越限報(bào)警等顯示。 ·進(jìn)行自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)，保留歷史記錄，可以對(duì)各分散單元的運(yùn)行狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)進(jìn)行自檢。 ·操作票、運(yùn)行班志制作功能 ·可對(duì)保護(hù)裝置的定值進(jìn)行遠(yuǎn)程查看和修改，對(duì)保護(hù)軟壓板進(jìn)行遠(yuǎn)程投退 ·對(duì)于線路、變壓器、饋線、電容器等保護(hù)設(shè)備，采用ID系列統(tǒng)一硬件平臺(tái)，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠 研華針對(duì)客戶的上述系統(tǒng)要求，建議客戶系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)靈活配置，具有多種安裝模式，既可采用分散安裝，也可以進(jìn)行集中組屏。設(shè)備選型過(guò)程中，研華建議客戶選用的是能適應(yīng)各種惡劣環(huán)境的IPC-610P4原裝整機(jī)。此機(jī)型擴(kuò)充性好，提供4個(gè)PCI槽， 9個(gè)ISA槽；在機(jī)箱底部加4個(gè)墊子，在機(jī)箱內(nèi)部上部增加緊壓板卡條以滿足抗震功能；因客戶現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人，為防誤鍵盤操作，客戶要求現(xiàn)場(chǎng)鍵盤能鎖，因此又在機(jī)箱面板內(nèi)設(shè)計(jì)鍵盤鎖開關(guān)，客戶不在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)可用來(lái)控制鍵盤使用權(quán)；整機(jī)中包括PCA-6180E主板和300W帶PFC保護(hù)功能電源，主板帶有看門狗，能滿足系統(tǒng)自診斷和自修復(fù)功能；由于客戶實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)供電電壓不穩(wěn)，對(duì)此在系統(tǒng)中使用300W帶PFC保護(hù)功能的電源，此電源滿足90V—265V無(wú)間隙供電，且具較強(qiáng)抗電磁干擾性，減小了客戶因供電不正常而出故障的可能性。整個(gè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。 圖1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)原理圖 系統(tǒng)運(yùn)行及客戶評(píng)價(jià) 在正式投入運(yùn)行后，在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，由監(jiān)控主站負(fù)責(zé)所有變電站保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和通訊。監(jiān)控主站一般采用兩臺(tái)計(jì)算機(jī)互為備份，互為冗余，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)的切換。作為監(jiān)控主站，這是因?yàn)樵诟唠妷旱燃?jí)的變電站中，時(shí)刻要監(jiān)視整個(gè)變電站的運(yùn)行情況，采用一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為主站計(jì)算機(jī)時(shí)，當(dāng)主站出現(xiàn)故障或需要升級(jí)軟件等情況時(shí)，則變電站不能進(jìn)行正常的工作。所以要采用兩臺(tái)主站計(jì)算機(jī)互為備份，從而大大提高安全系數(shù)。而遠(yuǎn)動(dòng)主站一般和調(diào)度進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊，并可和外廠家的通訊管理機(jī)進(jìn)行通訊。 經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用，可以認(rèn)為，研華這一解決方案在以下幾個(gè)方面具有較為突出的特點(diǎn)： ·高穩(wěn)定性：由于采用了高可靠的研華原裝整機(jī)作監(jiān)控主站和遠(yuǎn)動(dòng)主站，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性； ·靈活配置：采用分布式結(jié)構(gòu)，配置靈活； ·安裝簡(jiǎn)單：多種安裝模式，既可采用分散安裝，也可進(jìn)行集中組屏； ·高性價(jià)比：研華工控機(jī)具有較好的擴(kuò)充性，合理運(yùn)用各種通訊方式，優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的成本。 總體來(lái)說(shuō)，此方案投入運(yùn)行之后，解決了許多實(shí)際問(wèn)題，改進(jìn)了變電站原有的工作模式，大大提高了變電站效率。 圖1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)原理圖