南京國電南自RS-6000廠站綜合自動化系統(tǒng)

適用范圍

RS-6000綜合自動化系統(tǒng)是在總結(jié)國內(nèi)外同類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，充分考慮用戶需求并結(jié)合發(fā)電廠、變電站現(xiàn)狀及未來發(fā)展而開發(fā)研制的新一代系列化產(chǎn)品，涵蓋了220KV以下電壓等級的輸配電線路保護(hù)、主設(shè)備保護(hù)和測量控制系統(tǒng)，提供了220KV以下變電站綜合自動化和各種容量的發(fā)電廠電氣自動化的完整解決方案。

2 技術(shù)特點(diǎn)

RS-6000系列保護(hù)測控裝置采用了目前繼電*******的32位雙CPU硬件平臺，嵌入式RTOS系統(tǒng)構(gòu)筑了強(qiáng)大的軟件平臺，基于TCP/IP協(xié)議的嵌入式以太網(wǎng)通信構(gòu)建了****可靠快速的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，圖形化邏輯編程技術(shù)的應(yīng)用避免了人為的軟件錯誤，裝置**抗干擾能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于***標(biāo)準(zhǔn)，根本上杜絕了誤動拒動的可能。

產(chǎn)品特點(diǎn)

1）火電廠、水電站、變電站綜合自動化完整解決方案

2）高性能雙32位處理器和DSP數(shù)字信號處理器構(gòu)成功能強(qiáng)大的可信賴的通用硬件平臺

3）16位保護(hù)AD轉(zhuǎn)換，24位測量AD轉(zhuǎn)換

4）嵌入式實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)

5）兩個以太網(wǎng)、兩個RS485多種規(guī)約接口，通信快速可靠

6）測量由硬件DSP實(shí)現(xiàn)，獨(dú)立于保護(hù)系統(tǒng)，內(nèi)嵌電能表功能

7）廠用電保護(hù)具有4～20mA輸出功能，代替變送器

8）全封閉，抗震動，內(nèi)置操作回路，適合上開關(guān)柜

9）跳、合閘電流0.5～5A自適應(yīng)，滿足交流操作需要

10）裝置具有強(qiáng)大的錄波功能,故障過程可全息再現(xiàn)

11）不依賴于后臺系統(tǒng)的打印功能

12）全漢化大液晶寬屏顯示

13）整機(jī)免調(diào)節(jié)、免維護(hù)、低功耗、長壽命

14）保護(hù)出口采用矩陣方式，方便現(xiàn)場調(diào)試

系統(tǒng)特點(diǎn)

2.3.1 完整的自動化解決方案

從方案設(shè)計開始始終貫徹的設(shè)計思想：以高性能的子系統(tǒng)構(gòu)筑優(yōu)異的綜合自動化系統(tǒng),避免以往采用拼湊式構(gòu)成的自動化系統(tǒng)從單元設(shè)備通信網(wǎng)絡(luò)到監(jiān)控系統(tǒng)等諸方面給整個系統(tǒng)帶來的限制，以減少工程設(shè)計、生產(chǎn)、運(yùn)行、維護(hù)以及系統(tǒng)擴(kuò)展等各個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)工作量，從而使系統(tǒng)構(gòu)成的方式更加清晰，使系統(tǒng)信息的獲得更加快捷，使系統(tǒng)維護(hù)的工作更加簡單，使系統(tǒng)擴(kuò)展更加方便。

2.3.2 全以太網(wǎng)無瓶頸的快速響應(yīng)系統(tǒng)

從間隔層的單元設(shè)備即采用以太網(wǎng)的通信方式，加之單元設(shè)備內(nèi)部采用了高效率的平衡式通信方式，使得RS-6000 在信息的**傳輸響應(yīng)等各個環(huán)節(jié)都較以往的分布式系統(tǒng)有了質(zhì)的飛躍。

嵌入式以太網(wǎng)的應(yīng)用無疑是飛躍式的。在以太網(wǎng)出現(xiàn)之前無論是RS-232C、EIA-422/485 都無法避免通信系統(tǒng)繁瑣、通信速度緩慢的缺陷，這使得在以往的自動化系統(tǒng)中通信問題始終沒有一個理想的解決方案，現(xiàn)場總線的應(yīng)用部分地緩解自動化系統(tǒng)對通信的需求，但在系統(tǒng)容量較大時依然顯得捉襟見肘，以太網(wǎng)及其嵌入式應(yīng)用使這一問題的解決變得豁然開朗，因為以太網(wǎng)通信速度比此前的任何一種通信方式提高了幾個數(shù)量級，RS-6000綜合自動化系統(tǒng)在此方面又**了一步，它將以太網(wǎng)的嵌入式應(yīng)用直接延伸至單元設(shè)備中，配合設(shè)備內(nèi)部的平衡式通信，使得整個系統(tǒng)的通信非?？旖?。

2.3.3 開放性設(shè)計思想

RS-6000的開放性極大地提高了它與其他設(shè)備之間的可互操作性，在單元設(shè)備的接口設(shè)計中除了上述以太網(wǎng)通信接口外，還提供了與現(xiàn)有通信方式(RS-232C EIA422/485 或現(xiàn)場總線)的兼容性設(shè)計，使用開放式的TCP/IP 協(xié)議可方便地與廣域網(wǎng)相聯(lián)。

2.3.4 高性能硬件平臺帶來強(qiáng)大的功能

a) 單元設(shè)備的通用性和可繼承性使得產(chǎn)品的使用和維護(hù)變得更為簡單可靠。

b) 單元設(shè)備在諸如模數(shù)轉(zhuǎn)換回路的精度和動態(tài)范圍測量回路的精度和穩(wěn)定性等性能得以提高。

c) 單元設(shè)備可以記錄完整的過程信息并將此信息保存在非易失性存儲器中，實(shí)現(xiàn)了過程的全息再現(xiàn)，為系統(tǒng)的運(yùn)行和分析提供了有力的保障。

2.4通信網(wǎng)絡(luò)

綜合自動化系統(tǒng)要求站內(nèi)設(shè)備的信息可充分共享，并通過遠(yuǎn)動通信接口實(shí)現(xiàn)與外部系統(tǒng)的信息共享，構(gòu)建一個快速穩(wěn)定可靠和富有彈性的通信網(wǎng)絡(luò)是綜合自動化系統(tǒng)的基本要求，也是整個電力系統(tǒng)運(yùn)行管理自動化的根本前提。

RS-6000 的通信子系統(tǒng)由站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)動通信接口以及與其他智能設(shè)備接口等三個部分組成。

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2.4.1 站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)

站內(nèi)數(shù)據(jù)流通信要求自動化系統(tǒng)完成的功能分為7組:

1)遠(yuǎn)動功能

2)自動控制功能

3)測量表計功能

4)繼電保護(hù)功能

5)與繼電保護(hù)相關(guān)功能

6)接口功能

7)系統(tǒng)功能

上述各組功能對通信均有各自不同要求，其中1、2、4、6 需較高的實(shí)時性，2、3、5需較高的數(shù)據(jù)吞吐能力，對站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計提出了很高的要求：

A) 通信技術(shù)的發(fā)展過程及趨勢

早期的自動化系統(tǒng)中由于當(dāng)時技術(shù)條件的限制廣泛采用簡單串行通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，通信網(wǎng)絡(luò)在實(shí)踐中暴露出以下問題：

1)通信速率低，一般不超過9.6kbps，在需實(shí)時傳輸大量數(shù)據(jù)時力不從心；

2)在采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時系統(tǒng)站點(diǎn)和功能的擴(kuò)展困難；

3)若使用總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)由于不能實(shí)現(xiàn)平衡傳輸只能運(yùn)行polling 規(guī)約傳輸；

4)不能在通信網(wǎng)中設(shè)置一個以上的主機(jī)，因而不能享有多主機(jī)技術(shù)帶來的各種優(yōu)越性能；

5)由于性能低下要實(shí)現(xiàn)完整的功能通信網(wǎng)的規(guī)模和復(fù)雜性令人生畏。

現(xiàn)場總線是專為小數(shù)據(jù)量工業(yè)控制領(lǐng)域的通信設(shè)計的廉價網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)作為廠站自動化的主干網(wǎng)時，總體性能隨節(jié)點(diǎn)數(shù)的增長迅速下降，由于強(qiáng)調(diào)專用性而犧牲了通用性，長期缺乏統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，在通信節(jié)點(diǎn)多、通信數(shù)據(jù)量大時不得不忍受其以下不足：

1)通信節(jié)點(diǎn)超過一定數(shù)量后響應(yīng)速率迅速下降到不能接受的水平，不能適應(yīng)大型綜自對通信的要求；

2)有限的帶寬使錄波等大量數(shù)據(jù)的傳輸延遲大到不能令人滿意；

3)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)的任一點(diǎn)故障時均可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)崩潰且難以診斷故障點(diǎn)；

4)由于標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和軟件需專門設(shè)計，很難使自動化的通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)開放。

以太網(wǎng)具備壓倒性的優(yōu)勢成為自動化系統(tǒng)中通信技術(shù)發(fā)展的趨勢，經(jīng)過二十年的發(fā)展，以其優(yōu)越的綜合性能成為網(wǎng)絡(luò)連接的標(biāo)準(zhǔn)，在全球占有90%以上的份額，并大量使用于工業(yè)控制領(lǐng)域。

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