广东电网110~220kV变电站自动化系统技术规范
4 主要术语
4.1 变电站自动化(Substation Automation):
是指将变电站的二次设备(包括控制、保护、信号、测量、自动装置、远动工作站等)应用自动控制技术、微机及网络通信技术,经过功能的重新组合和优化设计,组成计算机的软硬件设备对变电站执行自动化、保护、测量、运行操作管理、信息远传及其协调的一种自动化系统。它具备统一规划、整体管理、功能综合化(其综合程度可以因不同的技术而异),结构微机化,操作监视屏幕化,运行管理智能化等特征。 4.2 分层式(Hierarchical):
一种将元素按不同级别组织起来的方式。其中,较上级的元素对较下级的元素具有控制关系。 4.3 分布式(Distributed):
指变电站自动化系统的构成在资源逻辑或拓扑结构上的分布(未强调地理分布),强调从系统结构的角度来研究处理上的分布问题和功能上的分布问题。 4.4 分散式(Decentralized):
相对于集中式而言,强调了要面向对象和地理位置上的分散(未强调必须具备分布式的各种条件)。 4.5 开放式(Open):
遵循国际公认的操作系统和通信接口标准,人机接口标准,应用程序标准,能在不同厂商生产的支撑平台上实现彼此间的内部互操作。 4.6 监控(Monitoring and Control):
通过对系统或设备进行连续或定期的监测来核实功能是否被正确执行,并使它们的工作状况适应于变化的运行要求。 4.7 间隔层(Bay Level):
由(智能)I/O单元、控制单元、控制网络和保护接口机等构成,面向单元设备的就地测量控制层。 4.8 站控层(Station Level):
由主机或/和操作员站、远动工作站等构成,面向全变电站进行运行管理的中心控制层。
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4.9 直采直送(Direct acquisition and transmission):
直采直送要求远动工作站与站内自动化设备相对独立:操作员站、主机的任何操作和设备故障等对远动通信无任何影响,反之亦然;远动通信的上传数据不需从这些系统的数据库中获取,而直接从间隔层I/O处理的子系统中获取;对这些数据的处理方式也应尽量符合远动通信的要求,不再做中间处理,只需转换为调度通信规约即可送出。 4.10 1pps(1 pulse per second):
一种时间同步信号,每秒钟一个脉冲。 4.11 UTC(Coordinated Universal Time):
UTC是由国际权度局(BIPM)、国际地球自转服务(IERS)组织保持的以国际原子时定义的秒长为秒长,通过闰秒方法使其与世界UT1接近的国际通用时间尺度。
4.12 电磁骚扰(Electromagnetic Disturbance):
使器件、设备或系统性能降低的任何电磁现象。 4.13 电磁干扰(Electromagnetic Interference (EMI)):
由电磁骚扰所引起的设备、传输通道或系统性能的降低。 4.14 电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility (EMC)):
设备或系统在其所处的电磁环境中正常工作,并要求不对该环境中其他设备造成不可承受的电磁骚扰的能力。
4.15平均故障间隔时间(Mean-Time-Between Failures (MTBF)):
工作设备的故障之间所能期望的(指一种统计学的期望值)的时间(h)。
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5 系统构成和技术指标
5.1 系统结构
变电站自动化系统由站控层和间隔层两部分组成,并用分层、分布、开放式网络系统实现连接。
5.2 网络结构
5.2.1 变电站自动化系统的站控层和主控楼间隔层设备应采用以太网方式组网,高压室的自动化设备宜采用以太网方式组网,也可采用1Mbps及以上传输速率的现场总线组网。
5.2.2 网络拓扑结构灵活,可以采用星型、总线型、环形或几种相结合的方式。 5.2.3 网络的抗干扰能力、传输速率及传送距离应满足系统自动化功能要求。 5.2.4 变电站自动化系统必须具有与电力调度数据网连接的能力,能按要求实现站内调度自动化、保护、管理等多种信息的远程传送。
5.3 硬件设备
5.3.1 硬件设备总体要求:
1)硬件设备应采用模块化结构和选用方便扩展、配套、运行维护的标准化、系列化产品,并应具有较强的适应能力。
2)硬件设备必须具备抗强电场、强磁场、静电干扰的能力,并应有防止雷电冲击和系统过电压措施。
3)硬件系统应配有必要的备品备件及专用维修仪器和工具。 4)自动化装置应有明确标识以表明其运行状态。
5.3.2 变电站自动化系统的硬件设备由以下两部分组成:站控层设备、间隔层设备。
5.4 软件系统
5.4.1 软件总体要求:
1)操作系统应采用符合国际标准的系统软件,工程扩建、改造时不应要求更换操作系统。
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2)建立一种面向用户的、灵活丰富的应用软件设计环境,以利于用户根据应用的需要安全地对应用软件进行补充、修改、移植、生成或剪裁。 3)运行应用软件时应合理使用系统资源(内存),并应避免不断消耗系统资源而导致系统死机。
4)采用方便用户检修和维护的数据库,不应因人为或程序原因造成数据的不正当修改。
5.4.2 变电站自动化系统的软件应由系统软件,支持软件和应用软件组成。
1)系统软件包括:成熟的实时操作系统,完整的设备诊断程序,完善的调试、整定、实验软件和实时数据库。
2)支持软件包括:通用和专用的编译软件及其编程环境,管理软件(如汉化的文字处理软件、通用的制表软件和画面生成软件、数据采集软件等),人机接口软件,通信软件等。
3)应用软件应满足本系统所配置的全部功能的要求,采用结构式模块化软件,功能软件模块或任务模块应具有一定的完整性、独立性和良好的实时响应速度。
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6 站控层的技术要求
6.1 硬件构成
6.1.1 站控层设备包括主机、操作员工作站、远动工作站、继电保护工作站、五防系统、GPS对时系统、打印机、音响报警装置、不间断电源及网络设备等(注:本规范以220kV变电站列举设备,一台设备可将多功能合一,110kV变电站可根据需要选择其中的部分设备,下文同)。
1)主机
具有主处理器及服务器的功能,为站控层数据收集、处理、存储及发送的中心。 2)操作员站
是站内自动化系统的主要人机界面,用于图形及报表显示、事件记录及报警状态显示和查询,设备状态和参数的查询,操作指导,操作控制命令的解释和下达等。通过操作员站,运行值班人员能够实现全站设备的运行监视和操作控制。(注:主机和操作员站宜合并为一台机设置,220kV变电站应双机冗余配置,110kV变电站应单机配置) 3)继电保护工作站
应能在正常和电网故障时,采集、处理各种二次装置信息,并充分利用这些信息,为继电保护运行、管理服务;为分析、处理电网故障提供支持。工作站具备多路数据转发的能力,能够向多个调度端系统进行数据转发。转发数据时采用DL/T 667-1999规约(并能升级支持今后南方电网公司制订的扩展IEC 103规约,下文提到此规约时同此要求)。支持根据调度端命令对二次装置进行查询和远程维护功能,包括远程配置、可视化数据库维护、参数的上传、下载、设备运行状态监视等。 4)远动工作站
收集全站测控单元、保护装置等设备的数据,将信息通过专线或网络通道上传至调度端/集控站;将调度端/集控站下发的遥控、遥调命令向变电站间隔层设备转发。
应满足直采直送的要求,支持各级调度的双通信通道功能和通信规约要求,
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