浅谈CSC-2000变电站自动化系统的应用

摘 要：本文结合CSC-2000的设计思想和特点，对其间隔层和变电站层的设备配置，以及网络层的配置进行了分析，讲述了CSC-2000的综合自动化系统功能。

关键词：CSC-2000，设备配置，自动化系统，监控系统，通信接口

1　CSC-2000的设计思想和特点

CSC-2000采用面向间隔、分层分布式体系结构的设计思想,采用现场总线 LonWorks或10M/100M以太网作为监控系统的通信网络，使系统具有实时可靠性、灵活性、扩展性和适用性。先进网络技术的应用,建立起全分散化、全数字化、全智能化、双向互联、多点多变量的通信系统,从而使少人值班或无人值班变电站成为可能。它具有以下一些特点:

a.分层分布式系统结构。从结构上分为变电站层、间隔层和网络层,各层之间相互独立。

b.开放性、宜扩展性设计。考虑到变电站扩建、改造等因素,该系统模块式标准化设计,可根据实际需要随意灵活配置。

c.继电保护功能相对独立。由于继电保护的特殊重要性,CSC-2000系统保证了继电保护的独立性和可靠性,即相对独立于监控系统。在全站通信网络因某种原因退出运行时,各继电保护单元依然能正常运行。

d.通用的硬件结构。CSC-2000系统尽可能地采用了通用的硬件结构,例如所有的MMI面板、VFC插件、CPU插件等。

e.抗干扰能力强。由于采用不扩展的单片机,所有总线不出芯片以及光电隔离等技术,抗干扰能力大大提高。

f.高速网络接口。变电站层与间隔层之间通过网络连接进行通信,各设备相对网络来说相互平等。

g.远动信息直采直送。远动主站从变电站通信总线上获取所需信息后,直接通过通道远传至调度端,不再通过任何中间环节转换。

2　CSC-2000间隔层设备配置

CSC-2000系统间隔层设备包括:各电压等级线路保护、主变保护、母差保护、测控装置、自动装置和辅助装置。考虑到变电站某些设备在检修或退出运行时,不影响其他设备的正常运行,所以设备的配置将采用\"一分到底\"的原则,即分为进线保护、主变保护、低压保护、公用装置(TV重动和切换、数采装置、自动装置、母联保护等)单元。这些设备单元相对于监控系统各自独立、平等。

a.进线保护柜。配置对应的保护、断路器操作箱及断路器控制装置,该单元的所有遥信、遥控均在本单元的断路器控制装置内完成。

b.主变保护柜。配置对应的主变保护、本体保护、断路器操作箱及断路器控制装置,该单元的所有遥信、遥控均在本单元的断路器控制装置内完成。

c.低压保护柜。配置CSL200B/CSP200A系列保护,无需断路器操作箱和断路器控制装置,该单元的遥信、遥控、遥测均在保护装置内完成,低压保护也可以下放,置于开关柜上,而无需单独组屏。

d.公用柜。其配置数量视变电站规模而定,一般来说变电站均有高、中、低压TV重动和切换;有公共遥测、遥信及电压监测点采集;有母联保护及操作回路;有备用电源自投装置。这些均属于变电站公共部分。

3　CSC-2000变电站层的设备配置

CSC-2000系统变电站层的基本设备包括:当地监控系统(后台)主站、远动系统主站、工程师站。当地监控主站通过网络,处理变电站\"四遥\"数据信息;远动主站则是通过网络和远动专用通道将变电站\"四遥\"数据信息远传至调度中心,进行实时监控和调度;工程师主站承担着为继电保护工程师提供所需的各项服务。

4　CSC-2000网络层的配置

CSC-2000系统的网络层是由LonWorks构成的现场总线网,简称LON网或10M/100M以太网组成。其中,LON网又分为单网、双网和录波网。一般来说,对220 kV以上电压等级的变电站为了提高其运行的可靠性,采用单网、主网1、主网2和录波网的配置,而后台机采用双机配置,它们之间通过LON网或以太网完成通信,两台计算机互为备用。对110 kV以下电压等级的变电站则采用单网和录波网,而后台机采用单机配置。现场的实际运行表现出可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通信速率快、造价低廉、易于维护等优点。

5　CSC-2000综合自动化系统的功能

5·1　继电保护功能

系统具备常规变电站微机保护的全部功能,而且独立于当地监控和远动,即当某种原因出现网络中断时,不影响变电站微机保护的正常运行。此外,它还具有以下特殊功能:存放8套运行定值、切换定值区及通过四方键修改定值;故障事件记录(保护动作时间、动作信息、电压电流大小等);强大的在线检测功能,显示各种告警信息;显示正常运行时一次设备的各种模拟量(电压、电流、有功功率、无功功率);显示定值区和各保护功能软压板;接受当地监控系统和调度端的各种控制命令。

以上功能在当地监控和调度端均能实施。除此之外,远方还可查询和修改定值,并具有远方/就地闭锁功能。

5·2　断路器控制装置功能

断路器控制装置又叫断路器控制单元,它的产生是为了减小保护软件的重负,使保护能正确、快速、可靠动作。常用的断路器控制单元具有以下功能:完成本间隔层各种信号、开关位置及模拟量的采集;完成本间隔层断路器和电动刀闸的分、合遥控;主变断路器控制装置CSI301A,除了承担主变各侧的遥信和遥控外,还接受本体保护直跳箱来的遥信信号和从通信网下达的调压命令,并上报有载调压当前分接头的位置。

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