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變電站綜合自動化系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動化的基礎(chǔ)和信息源之一，信息的正確采集、處理、可靠的傳輸以及合理的利用是它的目標(biāo)。

   根據(jù)變電所的特點，我們根據(jù)各個廠家綜合自動化系統(tǒng)多年的研究、開發(fā)和實際工程運行經(jīng)驗，選用了四方公司的CSC2000變電站綜合自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用面向間隔的設(shè)計思想，利用最新的計算機和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，按照變電站自動化整體解決方案，統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計的分布分散式變電站自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)間隔層由保護測控單元構(gòu)成，通過計算機通信網(wǎng)的連接，完成各保護測控單元與變電站的主計算機系統(tǒng)間的互連，形成一個完整的變電站綜合自動化系統(tǒng)。各保護測控單元及變電站其它自動化設(shè)備或子系統(tǒng)在變電站的主計算機系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，管理和控制之下，完成變電站運行、監(jiān)視和控制任務(wù)。

   CSC2000變電站綜合自動化系統(tǒng)主要由以下三部分組成：

l         間隔層的保護測控單元設(shè)備。

它們把模擬量，開關(guān)量數(shù)字化，實現(xiàn)保護功能，上送測量量和保護信息，接受控制命

 令和定值參數(shù)，是系統(tǒng)與一次設(shè)備的接口。

l         站內(nèi)通訊網(wǎng)。

它的任務(wù)是搜索各綜合設(shè)備的上傳信息，下達控制命令及定值參數(shù)。

l         變電站層的監(jiān)控及通訊系統(tǒng)。

它的任務(wù)是向下與站內(nèi)通信網(wǎng)相連，使全站信息順利進入數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)需要向上送

 往調(diào)度中心和控制中心，實現(xiàn)遠方通信功能；此外，通過友好的人機界面和強大的數(shù)據(jù)處理能力實現(xiàn)就地監(jiān)視、控制功能。

CSC2000變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能非常強大，其主要的技術(shù)指標(biāo)：

l         監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)指標(biāo)

Soe分辨率：2ms

模擬量測量精度：電流、電壓：0.2％

                功率：0.5％

                頻率：0.01Hz

畫面響應(yīng)時間：≤2S

數(shù)據(jù)更新時間：狀態(tài)量變化位置：≤2S

              重要遙測量更新：≤2S

              一般遙測量更新：≤5S

              次要遙測量更新：≤10S

GPS對時精度：站級工作主時間：1ms

              間隔層測控保護單元：1ms

測控網(wǎng)負(fù)載率：正常情況下：≤25％

              電力系統(tǒng)故障情況下：≤40％

              無鼓掌時間MTBF：大于20000h

              系統(tǒng)可用率：大于99.9％

環(huán)境溫度：站級工作站：0℃～40℃

          間隔層設(shè)備：-10℃～+55℃

                      -20℃～+60℃

          相對濕度：5％～95％

          大氣壓力：80KPa～110KPa

l         間隔層單元設(shè)備的相關(guān)指標(biāo)：

              額定功率：50Hz

              交流電壓：100V

              交流電流：1/5A

              最大允許連續(xù)電流值：2In

              最大允許連續(xù)電壓值：1.2Un

              直流電壓：110V/220VDC

              負(fù)載：交流電流回路≤0.8VA/相

                    交流電壓回路≤0.5VA/相

                    直流回路≤25W

              抗電磁干擾能力：

                    靜電放電抗擾度    IEC61000-4-2：4級

                    輻射電磁場抗擾度    IEC61000-4-3：3級

                    快速瞬變電脈沖群抗擾度    IEC61000-4-2：4級

                    沖擊（浪涌）抗擾度    IEC61000-4-5：4級

                    電磁場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾的抗擾度    IEC61000-4-6：3級

                    工頻磁場的抗擾度    IEC61000-4-8：5級

                    脈沖磁場的抗擾度    IEC61000-4-9：5級

                    阻尼振蕩磁場的抗擾度    IEC61000-4-10：5級

                    振蕩波    IEC61000-4-12：3級

              機械性能：

                    工作條件：能承受嚴(yán)酷等級為I級的振動響應(yīng)、沖擊響應(yīng)檢驗。               

                    運輸條件：能承受嚴(yán)酷等級為I級的振動耐久、沖擊耐久及碰撞檢驗。

    根據(jù)我們多年工程實施經(jīng)驗和四方公司目前的產(chǎn)品及研發(fā)能力的現(xiàn)狀，我們在變電站綜合自動化實現(xiàn)中總結(jié)出一些常見的工程實施方案。由于以太網(wǎng)逐漸被實踐證明是變電站自動化中可靠的網(wǎng)絡(luò)并已經(jīng)被用戶所接受，又由于以太網(wǎng)的低成本和開放性，目前自動化系統(tǒng)的站級網(wǎng)絡(luò)推薦使用以太網(wǎng)。目前我們采用以下兩種典型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案：：

　·集中布置的變電站自動化系統(tǒng)典型方案。

　·小間布置的變電站自動化系統(tǒng)典型方案。

圖1為集中布置的變電站自動化系統(tǒng)的典型配置方案，這個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)適用于110KV及以

下的變電站自動化系統(tǒng)以及集中布置的220kV的變電站自動化系統(tǒng)。圖中人機交互類的主站是按照CSC2000系統(tǒng)典型配置的。

   在這個方案中，站控層網(wǎng)絡(luò)采用雙以太網(wǎng)，對于110kV及以下的系統(tǒng)可采用單以太網(wǎng)，遠動主機推薦采用雙機冗余配置并通過通道切換裝置來進行調(diào)度雙通道的切換。為降低成本，對于110kV以下的站也可配置單臺遠動主機，此時若要需要調(diào)度的雙通道切換可采用軟件實現(xiàn)，CSM300C、CSM300E遠動產(chǎn)品均有此切換功能。人機交互類站控層設(shè)備包括監(jiān)控主機兩臺，繼保工程師站，VQC主站，五防工作站，在CSC2000系統(tǒng)中由于最初這些主站設(shè)計是考慮相互獨立，因此推薦這些主站單獨配置。為了降低工程成本可考慮將繼保工程師站，VQC主站，五防工作站等與監(jiān)控主機同機運行，監(jiān)控主機亦可考慮只配置一臺。

   在間隔層，35kV以上電壓等級的保護和測控功能是分在兩臺裝置中實現(xiàn)，而35KV以下保護和測控功能在一臺裝置中實現(xiàn)，CSC系列的保護、測控、保護測控一體化裝置均直接通過雙以太網(wǎng)連接站控網(wǎng)絡(luò)，若有CS系列的老保護裝置則需要通過網(wǎng)關(guān)（CSN031A，CSN031F）將Lonworks網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)。

   其他廠家的裝置通過信息管理機轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)的CSC-2000規(guī)約和站控成層網(wǎng)絡(luò)連接，這些設(shè)備中保護設(shè)備一般采用IEC60870-5-103規(guī)約，而其他智能設(shè)備一般采用其自定義的規(guī)約通過串口或者以太網(wǎng)來實現(xiàn)通信。信息管理機的數(shù)量根據(jù)所接的裝置的數(shù)量來配置。目前，在我省各個地區(qū)220kV老的變電所和110kV新建變電所中，基本采用這種方案。如：220kV紹興九里變，220kV衢州太真變，220kV衢州變，220kV麗水變，220kV嘉興瓦山變等；110kV新建變電所，如：杭州地區(qū)110kV翔風(fēng)變、前進變；紹興地區(qū)110kV市民變、城山變；嘉興地區(qū)110kV楊苗變、長安變；臺州地區(qū)110kV川南變、果麗變等等。

圖2為小間布置的變電站自動化系統(tǒng)的典型配置方案，這個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)適用于330kV及以

上的變電站自動化系統(tǒng)以及小間布置的220kV的變電站自動化系統(tǒng)。圖中人機交互類的主站是按照CSC-2000系統(tǒng)配置的。

   在這個系統(tǒng)方案中，站控層設(shè)備布置在主控制室，間隔層設(shè)備大部分分布在離一次設(shè)備比較近的二次設(shè)備小室中。小室按照電壓等級或者間隔劃分，相關(guān)間隔的二次設(shè)備布置在小室中。站控層網(wǎng)絡(luò)采用雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，小室之間通過光纖以太網(wǎng)通信，每個以太網(wǎng)使用獨立供電的交換機，光纖收發(fā)器等通信設(shè)備。小室內(nèi)可配置帶一個或者兩個光纖口的交換機，主控制室配置交換機和收發(fā)器一體化裝置或者以太網(wǎng)交換機和光纖收發(fā)器。

   遠動主機推薦采用雙機冗余配置并通過通道切換裝置來進行調(diào)度雙通道的切換。人機交互類站控層設(shè)備基本與集中布置的變電站自動化系統(tǒng)的配置一致。

   在間隔層，各類裝置的信息傳輸方式與集中分布式方案相同，均通過雙以太網(wǎng)連接到站級層，只是保護、測控裝置等二次設(shè)備分布在各個小室中，這些設(shè)備首先連接到小室中的交換機集線器，再通過光纖連接到主控制室的交換機中。小室中外廠家智能設(shè)備通過小室中的信息管理機轉(zhuǎn)換成CSC-2000規(guī)約后上送小室中的站級網(wǎng)絡(luò)，如果主控室有外廠家智能設(shè)備則需要在主控制室配置信息管理機，在小室中外廠家的裝置時至少要有一臺信息管理機而不能和其他小室共用。目前，在我省各個地區(qū)新建220kV變電所，基本是采用這種方案。如：220kV湖州花城變；220kV杭州金橋變、橫嶺變、義蓬變；220kV嘉興海塘變、湖塘變；220kV金華下崖變、豐安變、仙橋變；220kV臺州港灣變、外沙變；220kV溫州昆陽變、象東變等等。

    3）結(jié)論

    CSC2000變電站綜合自動化系統(tǒng)，第一方案中占地空間少，適用于那些改造的變電站，但二次電纜多，經(jīng)濟性較差。對于新建變電所，在空間充許的情況下，建議采用第二種方案，開關(guān)柜距保護測控屏比較近，能節(jié)省大量的二次電纜，便于檢修和維護，這點對安全運行有很大好處。在浙江省實施工程中，基本采用這兩種典型方案，經(jīng)過近十年的現(xiàn)場運行，獲得了電力部門用戶的認(rèn)可，具有很高的可靠性和安全性。