変電所の統合自動化システムの設計および通信ソリューション。
電力システムは、安全性と信頼性の要件が高い特殊なシステムです。システムの安全で信頼性の高い運用を実現するには、システムの自動化を実現する必要があります。電力システムの派遣、運用、管理。電力システム自動化の改善に伴い、フィールドバス技術はますます完璧になり、発電所の統合自動化を実現するために電力システムの小型化と効率要件の増大が提案され、無人運転を実現することが、電力システム自動化の開発。現在、高性能マイクロプロセッサ、フィールドバス技術、リアルタイムマルチタスクオペレーティングシステム、および最新の産業用制御技術の方向性に準拠するその他の高度な技術を使用することで、中低電圧の伝送および配電の包括的な自動化機能を実現できます。ラインと主要機器。さらに、保護、監視、制御、および通信を統合できます。ネットワーク化して包括的な自動化システムを形成することも、独立して実行することもできます。有人の監視センターや無人の要件に適しています。誰もが知っているように、変電所の包括的な自動化の鍵は、大量のオンサイト情報とデータを監視センターにリアルタイムで迅速かつ正確にアップロードすることにあります。監視センターによって発行される制御コマンドは、正確かつ正確に行うこともできます。事故を回避するためのタイムリーな対策を講じるために、正確に制御装置に送信されます。これには、変電所の統合自動化システムの信頼できる通信保証が必要です。電力システム自動化におけるフィールドバス技術の広範な適用により、変電所の統合自動化システムにおける通信問題を効果的に解決します。
統合変電所自動化システムの構成
統合変電所自動化システムは、一般に、ステーション制御層、通信管理層、ベイ層で構成されるコンピュータ監視システムで構成され、分散構造を採用しています。機器はステーション制御に分割されています。層、通信管理層、ベイ層。ベイ層の原理は次のとおりです。上記は主要機器ごとに構成されています。各ベイレベル機器には、測定、制御、保護、信号、通信、記録などの基本機能が含まれています。システムは、情報共有と保護および監視機能の統合を実現できます。二次回路が大幅に簡素化され、システムへの投資が節約されます。ベイ機器をスイッチキャビネットまたは一次機器の近くに配置できるため、 、メインコントロールルームの面積が大幅に削減され、コントロールケーブルが節約され、システム全体の信頼性とスケーラビリティが大幅に向上します。各ベイ層機器の通信プロトコルの多様性により、通信管理層は、フロントエンドプロセッサ（通信管理デバイス）を追加して通信制御とプロトコル変換を完了することにより、異なるデバイスのデータリンクを実現できます。通信の受信、送信、プロトコル変換などの機能を実現できます。通信プロトコルは、さまざまなメーカーの機器の相互接続を実現できる電力業界標準プロトコルを採用し、グローバルポジショニングシステム（GPS）を採用し、ハードウェア時間同期ネットワークをサポートします。 、GPSと機器間の接続を減らし、時間同期の精度を確保します。モジュラー設計を採用して、イーサネット、シリアル通信インターフェイス、その他の拡張可能なフィールドバスインターフェイスなどのさまざまな通信インターフェイスをサポートします。ソフトウェアにはプロトコルライブラリがあります。 RS-232、RS-485、LONWORKS、標準ネットワークプロトコル（TCP / IP）、およびその他のタイプの標準通信インターフェイスをサポートします。これらは、ソフトウェアとハードウェアの優れたスケーラビリティを備えています。ステーション制御層には、データベースサーバー、Webサーバー、オペレーティングワークステーション、メンテナンスワークステーション、モニタリングワークステーションなどが含まれます。
変電所統合自動化システム機能
110KV変電所を例にとると、変電所高電圧電源システムのプライマリシステムの全体的な要件に従って、変電所統合自動化システムはCL2000変電所統合自動化システムを採用することを決定しました。エンジニアリングの実践により、変電所監視システムの経験のためのシステムをで紹介します。
変電所の統合自動化システムは、WXH-322A / 01マイクロコンピュータライン保護装置、WBH-90シリーズマイクロコンピュータ変圧器保護デバイス、ZBH-91A / 05トランス本体保護デバイス、WBH-92A / 02マイクロコンピュータ変圧器バックアップ保護デバイス、およびWMC-31A03マイクロコンピュータバス差動保護装置、WBH-93A / 02マイクロコンピュータ工場電源保護デバイス、WBT-31A / 01マイクロコンピュータバックアップ電源自動スイッチングデバイス、マイクロコンピュータSAB-C167CR（SIEMENS製）、ワークステーションコンピュータおよび対応機器。CL2000変電所統合自動化システムシリーズ保護装置は、スイッチ値のリモート制御、電圧と電流のアナログ入力、サーキットブレーカのリモート制御、パルス蓄積、リモート制御イベント記録とシーケンス記録（SOE）、ロジックブロッキングなどの一般的な主な機能を備えています、など。
マイクロコンピュータのライン保護デバイスは、マルチCPU並列設計、距離保護、ゼロシーケンス保護、および波記録です。距離測定は、個別のCPUによって実行されます。各CPUプラグインは、電気的および構造的に互いに独立しており、依存関係なし。次の機能を実現できます。
（1）保護機能：a）3段階の相間距離保護; b）3段階の接地距離保護; c）4段階のゼロシーケンス方向過電流保護。 d）故障箇所; e）振動遮断; f）三段式逆低電圧遮断過電流保護; g）無電圧検出と同期検出の三相1回再閉路、手動同期閉路; h ）低サイクル低電圧負荷遮断保護; i）過負荷保護またはアラーム; j）PTオフラインアラーム。
（2）測定機能：a）電圧、三相または二相測定電流の収集と測定、有効電力と無効電力の計算
フィールドバス技術によって実現される通信機能
通信機能は、従来の駅とは異なり、総合自動化の最も明白な兆候の1つであり、通信ネットワーク変電所の間隔情報を完全に共有し、通信インターフェースを介して外部情報システムと情報を交換することができます。同時に、多くのケーブルを節約し、高速で安定した信頼性の高い通信ネットワークを形成します。通信ネットワークは、変電所自動化システムの基本要件であり、電力システムの運用管理機能の基本的な前提です。
近年、我が国の電力自動化の継続的な発展に伴い、電力系統の通信方法も継続的に改善されており、その便利なネットワークと強力な干渉防止能力により、フィールドバス技術が広く使用されています。多くのフィールドバス規格があり、パワーオートメーションシステムで最も一般的に使用されているのはLONWORKSとCANバスです。
LONWORKSバスの通信速度は78Kbpsと1.25Mbpsで、CANバスの通信速度は1Mbpsです。CANバスは、分散制御とリアルタイム制御を効果的にサポートするシリアル通信ネットワークであり、通信速度が最大1Mbpsのマルチマスターバスです。
バスアービトレーション、高通信速度、エラーフレームの自動再送信、永続的な障害の自動分離のための優先プリエンプションメカニズムを備えており、ネットワーク全体の通常の動作に影響を与えることなく、高い信頼性、シンプルなプロトコル、強力なオープン性、柔軟なネットワーク、低コストおよびその他の特性により、電力自動化のためのオープンで完全に分散された相互運用可能な通信プラットフォームを提供できます。
CANバスの主な機能：
（1）CANはマルチマスターモードで動作します。ネットワーク上の任意のノードは、プライマリとセカンダリに関係なく、いつでもネットワーク上の他のノードにアクティブに情報を送信できます。通信方法は柔軟です。ステーションアドレスなどのノード情報は必要ありません。;
（2）CANショートフレーム構造を使用し、最大8バイトのデータを使用して、制御転送制御コマンドフィールドを満たすだけでなく、
（。3）CANバスアービトレーションを使用します。非破壊的手法では、複数のノードが同時に情報をバスに送信する場合、優先度の低いノードは積極的に送信を停止し、優先度の高いノードは影響を受けずにデータを送信し続けることができるため、バスの競合時間を大幅に節約できます。CANの直接伝送距離は最大10Km / 5Kbps、通信速度は最大1Mbps / 40mです。最大110台のデバイスを接続できます。CANノード自体にエラーが発生した場合の自動シャットダウン機能を備えているため、バス上の他のノードの動作に影響を与えることはありません。
このシステムのベイ層は、主に保護ユニットと測定制御ユニットで構成され、各測定制御ユニットは複数のフィードとフィードを監視します。高度なフィールドバスCANを採用し、フィールド通信はツイストペアを使用し、バスレートは1Mbpsに達します。これは、高速で信頼性が高く、便利で柔軟性があります。通信プロトコルはIEC-60870-5-101形式をサポートします。これにより、RS485ネットワーク上にマスターノードが1つしかなく、複数の冗長システムを形成できないという欠点が克服されます。価格比が高い。さらに、デュアルCANフィールドバスを使用してスタンバイCANでスタンバイ検出を定期的に実行し、内部ネットワークの冗長性を向上させます。
ステーション制御層は、デュアル10 Mbpsツイストペアイーサネット構造（変電所自動化システムの内部通信ネットワークのリアルタイム伝送を保証できる）を採用し、デュアルサーバーで構成されています。ステーション制御層は、勤務中の人員を提供します。プラントシステム全体の監視、制御、管理機能、使いやすいインターフェイス、使いやすさを備えています。コンポーネント技術により、ソフトウェア機能は「プラグアンドプレイ」を実現し、電気監視システムのニーズをより適切に満たすことができます。ソフトウェアシステムはモジュール構造を採用し、オープンです。ステーション制御層オペレーティングシステムはWindows2000 / NTを採用でき、データベースはSQLサーバーを採用します。ソフトウェアの主な機能モジュールには、フロントエンド、データベースジェネレータ、データベース構成、レポート管理、アラーム情報、曲線、棒グラフ、アクションアラームが含まれます。 、SOE、事故リコール、波形分析、マンマシンインターフェース、自動検針、機器管理、固定値管理、機器オンライン診断、システム構成など。電気監視システムは、障害情報伝送システム、すべてのレベルのディスパッチングセンター、電気エネルギー計測システム、DCシステム通信などのインターフェイスドライバーソフトウェアを提供します。
要するに、システムによって完了する主な機能は、リアルタイムのデータ取得と処理、データベースの確立と保守、制御操作、同期検出、アラーム処理、順次記録（SOE）、事故のリコール、画面の生成と表示、オンライン計算です。集計、電気エネルギー処理、リモートコントロール機能、電気「5つの防御」、クロック同期、マンマシンインターフェイス、システムの自己診断と自己回復、他のスマートデバイスとのインターフェイス、操作管理機能など。
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