張龍躍 朱道淮 王蘭平
摘要：本文以一座110KV變電所綜自改造為實際，闡述了級聯(lián)式綜合自動化系統(tǒng)的定義和內涵，其在變電站中實現(xiàn)的過程和方法，及其這種方式在以后綜合自動化改造的應用價值。
關鍵詞：綜合自動化、級聯(lián)式、遙信、遙測、遙控、規(guī)約
一、問題的提出
變電站綜合自動化系統(tǒng)是利用先進的計算機技術、現(xiàn)代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現(xiàn)對變電站二次設備（包括繼電保護、控制、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等）的功能進行重新組合、優(yōu)化設計，對變電站全部設備的運行執(zhí)行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調的一個綜合性的自動化系統(tǒng)。綜合自動化系統(tǒng)在變電站的應用已是電力系統(tǒng)變電站發(fā)展的大勢所趨。變電站新老綜合自動化系統(tǒng)的改造過程，又是眾多專業(yè)和部門相互協(xié)調共同進退的一個復雜煩瑣的過程，且一個變電站的改造也需要一定相當長的時間，有時基于各種原因而使變電站的改造不能一部到位，全部完成。而對于調度和監(jiān)控人員又需要隨時掌握變電站的所有設備的運行狀況并根據(jù)情況改變變電站運行方式。這樣二者就發(fā)生了沖突，產(chǎn)生了矛盾。針對這一問題，級聯(lián)式綜合自動化系統(tǒng)不失為解決這一問題的最佳途徑。我公司洞山變綜自改造過程中，就是利用這一方法妥善合理地解決了問題。
我公司洞山變電所是一個110KV無人值班變電站，原先所用的綜自系統(tǒng)是南自四方公司的CSC 2000系統(tǒng)，1997年投入使用以來已運行十余年。新系統(tǒng)選用的是國電南自公司推出的新一代綜合自動化PS 6000系統(tǒng)。在工程改造過程中，公司基于整體考慮，對于10KV側出線及35KV側出線的改造部分推遲到下一年同其開關柜改造整體一起進行更換。這樣就給變電站的監(jiān)視與控制提出了一個課題，級聯(lián)式綜合自動化系統(tǒng)就是在針對解決這一問題經(jīng)過研究提出的，就是將老的綜自系統(tǒng)作為一個子系統(tǒng)通過規(guī)約轉換級聯(lián)接入到新的綜自系統(tǒng)中去。
二、級聯(lián)方案的設計氳魘?
最先，我們考慮的設計是利用四方103規(guī)約作為新老綜自系統(tǒng)相互聯(lián)系，交換數(shù)據(jù)信息的橋梁和紐帶。這樣設計的思路是使系統(tǒng)核心部分直接對接，盡量減少系統(tǒng)的中間轉換環(huán)節(jié)，其可靠性能有最大幅度的提高。其10KV及35KV系統(tǒng)部分的硬件、軟件接入示意圖如下：
根據(jù)上述方案我們聯(lián)系了兩個廠家人員對系統(tǒng)進行改造聯(lián)接調試，經(jīng)過近半個月的調試實驗，但新老系統(tǒng)之間始終沒有成功聯(lián)接，此方案暫告失敗。通過對系統(tǒng)對調不成功的分析，我們認為失敗的原因如下：
�。�、兩家的系統(tǒng)，新老結合，兩個廠家對此都不是很熱心，積極性和熱情不足。特別是原系統(tǒng)的南自四方公司已經(jīng)不存在，接手該系統(tǒng)的是另外一個廠家。
�。�、老的綜自系統(tǒng)安裝于９７年，那時的通訊協(xié)議基本上都是在一些基本框架的基礎上各廠家自行定義的，至于原版的協(xié)議具體內容和約束條件以及底層數(shù)據(jù)庫的結構和定義，隨著十余年時間過去，人員的流動，非常清楚知道這些內容的人也十分寥寥，以致使信息直接對接的方案陷入僵局，新老綜自系統(tǒng)通訊互聯(lián)接入不能成功。即便是現(xiàn)在，對于目前主流為IEC103規(guī)約，各不同廠家在規(guī)約的理解上、做法上也存在差異，也未實現(xiàn)真正的互連。
３、到現(xiàn)場的調試的維修人員對老系統(tǒng)也不是很熟悉，僅僅局限于維護，而不具有研發(fā)的能力，對底層數(shù)據(jù)庫和原始程序不能清楚的知道，遇到問題也束手無策。
三、方案的改進與調試
基于上述系統(tǒng)調試失敗原因的分析，我們決定對方案進行修正，改變原先利用四方103規(guī)約作為新老綜自系統(tǒng)相互聯(lián)接的橋梁，起用老系統(tǒng)的協(xié)議轉換通訊裝置CSM300A，以格式統(tǒng)一規(guī)范的部頒CDT規(guī)約作為新老系統(tǒng)相互牽手的紐帶。同時要求國電南自公司對其集中規(guī)約轉換裝置進行了軟件和庫升級，因為原先該裝置只是提供一些簡單的連接，只有很少的遙信、遙測量，一般都不設遙控量，其10KV及35KV系統(tǒng)部分的硬件、軟件接入示意圖如下。
根據(jù)改進后的方案，在調試中還做了如下方面的工作：
�。�、對規(guī)約轉換裝置P SX 640進行擴容，使其遙測量為100個，遙信量為320個，控制量為256個，充分滿足老系統(tǒng)原有的參數(shù)定義順序和容量。
２、啟用虛擬CPU的方式，加快處理線程。將這些數(shù)據(jù)分成多個CPU來處理，遙測量分為3個每個CPU處理40個遙測，遙信量分為2個每個CPU處理192個遙信，遙控量全放在1個CPU來處理，擴展其容量原只能處理128個，現(xiàn)改為256個。同時遙控只對開關進行控制，對裝置內的軟壓板給予舍棄。
�。场⑻幚硗ㄐ乓�(guī)約之間的協(xié)調問題。在系統(tǒng)調試期間，經(jīng)常會出現(xiàn)主站遙控10KV開關時選擇失敗，從軟件流程圖上可以看出由于10KV及35KV部分數(shù)據(jù)與主站交換經(jīng)過了很多的轉換壞節(jié)，時間上相對需要多一點，而PSX600遠動服務器101規(guī)約遙控選擇時間為5S，分析認為造成這一問題是由于PSX600遠動服務器101規(guī)約遙控選擇時間短造成，改其遙控選擇時間為12.5S，問題解決。
�。�、新老系統(tǒng)之間是是通過串口RS232方式實現(xiàn)通信，為防止兩系統(tǒng)相互電平不穩(wěn)定而燒毀接口，且RS232接口本身抗干擾能力低，容易燒壞。我們采用232轉422方式傳送，使端口之間硬件隔離又實現(xiàn)信號互通，徹底解決燒接口問題，并具有抗干擾抗雷擊的能力。
根據(jù)改進后的方案，我們僅用了兩天的時間就調試成功。新老系統(tǒng)連通完好，老系統(tǒng)在退下許多設備后， LON網(wǎng)上網(wǎng)絡負載率有所降低，網(wǎng)絡報文沖突大為減少，系統(tǒng)運行比原先的性能還要好，可靠性也有大幅度提高。
四、結束語
綜合自動化系統(tǒng)越來越廣泛地應用在當前的變電站中，綜自改造過程有需要一個相當?shù)臅r間，且是多部門多專業(yè)的共同參與，有時基于各種原因使綜自改造不能一次性完成�？梢韵嘈胚@種級聯(lián)式綜合自動化系統(tǒng)在以后的改造中具有廣泛的應用價值。
收稿日期：2008年7月28日 修回日期：2008年8月3日
