CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)基于Windows2000操作系統(tǒng),采用面向?qū)ο蟮姆謱臃植际皆O(shè)計(jì)思想,間隔層的設(shè)備直接通過(guò)以太網(wǎng)與上層進(jìn)行通訊,系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60870-5-103,IEC 60870-5-104傳輸規(guī)約,安全可靠性和開(kāi)放性都得到了極大地提高。CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)可廣泛適用于500kV及以下各電壓等級(jí)變電站系統(tǒng)。
CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):
1. 分層分布式結(jié)構(gòu)。
系統(tǒng)分為兩層:站控層和間隔層。 各間隔的設(shè)備相對(duì)獨(dú)立,僅通過(guò)站內(nèi)通信網(wǎng)與站控層進(jìn)行互聯(lián)。
2. 系統(tǒng)可以根據(jù)用戶(hù)的需要靈活配置。
系統(tǒng)各個(gè)應(yīng)用單元按照模塊化設(shè)計(jì),可組可分。小到變電站所有應(yīng)用功能集中于一臺(tái)計(jì)算機(jī)的最小模式配置,大到可配置主備服務(wù)器、多臺(tái)監(jiān)控主機(jī)和多臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)主站、工程師站、五防工作站等大模式配置。
3. 采用IEC60870(103,104)/61850國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約,凡支持上述標(biāo)準(zhǔn)的其他廠(chǎng)家產(chǎn)品可方便地接入到變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中。
4. 系統(tǒng)可采用光纖,電纜等多種通信介質(zhì),組網(wǎng)方式靈活,既可組成光纖自愈式環(huán)型以太網(wǎng),也可以組成光纖星型網(wǎng),或者組成總線(xiàn)網(wǎng)。
5. 系統(tǒng)既支持服務(wù)器雙機(jī)熱備也支持單網(wǎng)和雙網(wǎng)配置,在雙網(wǎng)模式下支持雙以太網(wǎng)的熱備及網(wǎng)絡(luò)分流,可以滿(mǎn)足高端用戶(hù)的需求。
6. 系統(tǒng)采用大型商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)與自行開(kāi)發(fā)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合,使歷史庫(kù)和內(nèi)存庫(kù)的訪(fǎng)問(wèn)達(dá)到數(shù)據(jù)無(wú)縫連接和統(tǒng)一管理,支持ODBC和SQL。因而系統(tǒng)具有很好的開(kāi)放性。
7. 基于許繼集團(tuán)AuTop2.0圖形組態(tài)平臺(tái)全新升級(jí),充分吸收了國(guó)外**組態(tài)軟件WIZCON、AutomationX以及Intouch、iFix等圖形組態(tài)軟件的優(yōu)點(diǎn)。升級(jí)后的圖形組態(tài)軟件功能強(qiáng)大,通用性較強(qiáng),由于設(shè)計(jì)按照通用圖形組態(tài)軟件考慮,因此,不但可用于變電站監(jiān)控系統(tǒng),它還可用于其他監(jiān)控系統(tǒng)中。
8. 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)定義針對(duì)變電站自動(dòng)化的特點(diǎn),按照間隔、裝置等建立模板庫(kù),工程人員及運(yùn)行維護(hù)人員可以很方便地由模板派生出實(shí)際的對(duì)象。大大簡(jiǎn)化和方便工程制作與維護(hù)。
9. 系統(tǒng)提供功能強(qiáng)大、靈活自如的報(bào)表生成工具。所見(jiàn)即所得,并可自動(dòng)生成??梢詽M(mǎn)足各類(lèi)用戶(hù)的需求,并提供典型報(bào)表模板,以方便用戶(hù)使用。
10. 系統(tǒng)全面支持局域/廣域網(wǎng)用戶(hù)WEB瀏覽。
11. 系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程診斷與維護(hù)。極大地提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
1CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)
1CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。整個(gè)系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)原則,由站控層和間隔層兩層設(shè)備構(gòu)成,不設(shè)置前置機(jī),主干網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用光纖自愈環(huán)網(wǎng)以太網(wǎng),站控層與間隔層設(shè)備間直接采用以太網(wǎng)通訊,實(shí)現(xiàn)了高速度無(wú)瓶頸平衡式數(shù)據(jù)傳輸,測(cè)控單元采用模塊化的結(jié)構(gòu),可同時(shí)滿(mǎn)足集中組屏式安裝、保護(hù)小室安裝和全分散式安裝的要求。對(duì)具有以太網(wǎng)接口的微機(jī)保護(hù)可直接上網(wǎng),否則可通過(guò)網(wǎng)關(guān)接入系統(tǒng)。站控層及間隔層均采用星型連接的方式接入主干光纖自愈環(huán)網(wǎng),站控層采用雙網(wǎng)接入主干網(wǎng),間隔層可采用單網(wǎng)或雙網(wǎng)方式接入主干網(wǎng)。 CBZ-8000系列變電站自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
1) 網(wǎng)絡(luò)的可靠性:光纖自愈環(huán)網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)中任一點(diǎn)故障時(shí),可快速切換通道,切換時(shí)間對(duì)于10M以太網(wǎng)小于20ms,100M以太網(wǎng)小于0.5s,保證網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備的正常通訊,其可靠性相當(dāng)于雙總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),可滿(mǎn)足110—500kV變電站自動(dòng)化的要求,如采用雙環(huán)自愈環(huán)網(wǎng),將具有更高的可靠性,完全可滿(mǎn)足特高壓重要變電站自動(dòng)化的要求;同時(shí),由于光纖自愈環(huán)網(wǎng)的采用,避免了多級(jí)接入設(shè)備的級(jí)聯(lián),只要2—3級(jí)即可滿(mǎn)足要求,進(jìn)一步提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性;所有的環(huán)網(wǎng)接入設(shè)備全部針對(duì)工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì),采用冗余直流電源供電,是普通的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備不可比擬的;整個(gè)系統(tǒng)采用的星型和光纖自愈環(huán)網(wǎng)混合網(wǎng)絡(luò),避免了純環(huán)型網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點(diǎn)過(guò)多時(shí)的缺點(diǎn),且保存了星型以太網(wǎng)接口標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)。
2) 優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視能力:所有的環(huán)網(wǎng)接入設(shè)備可實(shí)時(shí)監(jiān)視與之相連的網(wǎng)絡(luò)的通訊狀態(tài)的直流電源的情況,出現(xiàn)問(wèn)題可通過(guò)輸出觸點(diǎn)及時(shí)反映,并能反映故障位置,對(duì)保證網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行起到重要的作用,并且可極大的簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的維護(hù),降低維護(hù)工作量。
3) 施工安裝的方便性:由于主干網(wǎng)采用了光纖自愈環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),使得施工非常方便,特別是在控制室,將看不到專(zhuān)用的通訊機(jī)架及上面的密密麻麻的光纜。系統(tǒng)擴(kuò)容時(shí),不會(huì)影響現(xiàn)存系統(tǒng)的正常運(yùn)行,當(dāng)然,會(huì)大大降低施工安裝的費(fèi)用。
4) 良好的靈活性和擴(kuò)展性:由于整個(gè)系統(tǒng)采用的星型和光纖自愈環(huán)網(wǎng)混合網(wǎng)絡(luò),對(duì)所有的站控層及間隔層設(shè)備均采用星型網(wǎng)絡(luò)連接,使得系統(tǒng)與其他設(shè)備的連接非常方便,所有的接口全部是通用的,因此,具有很好的靈活性和擴(kuò)展能力。并且,不具備雙通信接口的設(shè)備亦可方便地接入系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)可靠的通信。
基于以太網(wǎng)的變電站自動(dòng)化的傳輸規(guī)約
標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約的采用對(duì)變電站自動(dòng)化的重要性越來(lái)越被人們所認(rèn)識(shí),目前的許多變電站自動(dòng)化系統(tǒng)雖然宣稱(chēng)是開(kāi)放式的系統(tǒng),但由于采用了非標(biāo)準(zhǔn)的傳輸規(guī)約和專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和軟件,使得不同生產(chǎn)廠(chǎng)家設(shè)備互聯(lián)時(shí)產(chǎn)生了許多問(wèn)題,嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)和正常運(yùn)行,給系統(tǒng)地維護(hù)和升級(jí)造成許多困難和浪費(fèi),成為目前變電站自動(dòng)化的一個(gè)長(zhǎng)期難以解決的問(wèn)題。因此,要使變電站自動(dòng)化成為真正的開(kāi)放式的自動(dòng)化系統(tǒng),采用標(biāo)準(zhǔn)的傳輸規(guī)約勢(shì)在必行。
IEC60870-5-104是國(guó)際電工委員會(huì)為以太網(wǎng)制定的基于TCP/IP協(xié)議的傳輸規(guī)約,該傳輸規(guī)約目前已被我國(guó)采用,目前在國(guó)際上已被伊林、GE等知名公司廣泛采用。為保證系統(tǒng)的開(kāi)放性,CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)采用了該傳輸規(guī)約,并且已通過(guò)與GE等公司的測(cè)控設(shè)備的互操作驗(yàn)證試驗(yàn)??紤]到與IEC60870-5-103繼電保護(hù)設(shè)備傳輸規(guī)約的兼容,系統(tǒng)同時(shí)提供了滿(mǎn)足IEC60870-5-103傳輸規(guī)約的繼電保護(hù)設(shè)備接入的規(guī)約轉(zhuǎn)換設(shè)備。并且,考慮到繼電保護(hù)信息的特殊性,以太網(wǎng)同時(shí)支持基于TCP/IP協(xié)議的應(yīng)用層采用IEC60870-5-103傳輸規(guī)約的應(yīng)用層的傳輸規(guī)約滿(mǎn)足繼電保護(hù)裝置與繼電保護(hù)工程師站之間的通訊,但對(duì)接入的繼電保護(hù)設(shè)備無(wú)特殊的要求。對(duì)電度表等電能計(jì)量設(shè)備則提供IEC60870-5-102傳輸規(guī)約接口。
其它智能設(shè)備接口
對(duì)于其他廠(chǎng)家的設(shè)備完全可以使用特殊的規(guī)約通過(guò)RS485/以太網(wǎng)的規(guī)約轉(zhuǎn)換器接入CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的站內(nèi)網(wǎng)。通過(guò)智能設(shè)備接口的轉(zhuǎn)換,CBZ-8000變電站自動(dòng)化系統(tǒng)具有很好的網(wǎng)絡(luò)靈活性,可連接的IED設(shè)備類(lèi)型很多,不僅包括了各種規(guī)約的微機(jī)保護(hù)產(chǎn)品,還有智能電度表、直流屏、變壓器有載調(diào)壓裝置甚至小到溫度變送器等五花八門(mén)的產(chǎn)品。只要能夠提供完整的通信規(guī)約,各種廠(chǎng)家的IED設(shè)備基本上都能被CBZ-8000兼容。