江苏苏州500kV石牌变电站 PowerComm2000计算机监控系统
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作者:Wescon
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发布时间: 2017-09-18
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项目概要
江苏苏州500kV石牌变电站位于江苏昆山，最终规模为500kV线路12回，220kV线路12回，750MVA 主变3台，是连接江苏和上海电网的大型地区枢纽变电站。1999年10月由世界银行组织招标，最终上海惠安获得该监控系统项目，为其提供PowerComm 2000变电站系统，该工程实施规模为：500kV线路6回，220kV线路6回，750MVA 主变1台，35kV所用变2台。信息量配置规模为：遥信量 1470个；遥测量290个；脉冲量64个；遥控量191个。
在上海惠安公司所有项目参与人员的辛勤努力及相关电力公司领导的支持和密切配合下，该站PowerComm2000 变电站监控系统已于2001年3月17日正式投产使用。投运2年多以来，该系统从数据采集、运行监视、事件报警、光字牌画面显示、事件顺序记录、事故追忆记录、运行操作指导、控制功能、报表打印、保护通讯、远动通讯等方面来看，功能完善，运行稳定可靠，达到了中国电力系统变电站监控系统的最新高度。
PowerComm 2000解决方案
依据项目招标要求并结合多个500kV变电站监控系统工程经验，为石牌变电站提供PowerComm2000系统配置方案。该方案按照硬件设备成熟可靠，软件技术先进的原则设计，系统采用网络分层分布式结构，分为主控制层和间隔层。主控制层由数据处理通信单元（D200）和SCADA系统组成，所有设备以光纤为通信主干道接入以太网，采用TCP/IP，获得高速通讯和共享资源的能力。间隔层由智能型多功能测控单元（D25）组成，所有测控单元全部下放到保护小室。D25直接采用双光纤通讯的方式与数据处理通信单元（D200）相连。当主控制层计算机由于故障停运时，间隔层设备不受影响，系统仍能安全可靠的运行。
主控制层
主控制层由两部分组成，一部分是数据处理通讯单元，由两套D200冗余系统组成；另一部分是后台SCADA系统，运行在UNIX操作系统SUN工作站上。
D200通信处理单元支持多CPU主板并行处理，并且双机备用并列运行，可实现无缝隙切换。每个D200均配置了两块网卡，分别实现与主控制层SCADA系统的局域网通讯和与华东网调EMS系统的远程网通讯（基于TCP/IP网络协议）。基于网络通讯的特点，每块网卡上还可实现不同应用层协议同时运行。D200不仅实现了网络通讯功能，还同时实现了与华东网调、江苏省调、苏州市调的串口主备通讯和与测控装置的串口通讯。D200的每块CPU主板具有7个通信口，每个口可配置不同的规约，如CDT、CDC、WISP+、SC1801等。 SCADA系统采用SUN ULTRA 60 和SUN ULTRA 5 工程工作站。整个硬件及操作系统完全符合国际工业标准,具有开放性强、实时性高、数据吞吐量大、运行安全稳定、操作方便等特点。
间隔层（D25多功能测控装置）
在本系统中采用D25多功能测控装置作为间隔层控制单元，它综合了全世界不同厂家I/O单元的特点，在保护设备通讯、就地操作闭锁、同期检测、数据采集控制上都有独特之处，其中CPU采用32位Motorola 68360，而且还有专门的数字信号处理器DSP芯片，每个周波采样为60次，精度为0.2，并可测量21次谐波。
关键技术
● D200双机备用并列运行技术
D25测控单元采用2个485口通过光缆分别与2台D200同时通讯，备用D200数据与主D200数据保持一致。当备用D200升级为主D200时，只需进行通讯口硬件切换，不涉及任何软件；保证了切换的时间要求和数据不丢失，从而实现双机备用并列运行，实现无缝隙切换；提高了系统运行可靠性、稳定性。
● 软件闭锁功能实现技术
利用D200和D25的可编程功能，根据现场使用条件编制出相应的逻辑软件实现防误操作闭锁功能。操作闭锁可以由用户根据现场实时状态及运行方式来定义修改。D25相互之间无需依赖后台机可以通信，实现按电气单元的操作闭锁及不同电气单元之间的操作联锁。
● 软件同期功能实现技术
同期检测功能含在每个控制单元D25中，由D25向同期软件发出同期请求命令，实现每条母线电压和线路电压被固定接入到D25中，各断路器D25测控单元内均有同期检测软件，实时进行断路器同期检定。
● 遥控防误技术
D25遥控采用对象选择继电器和性质继电器构成，只有两个继电器同时动作，才可完成一次输出控制，而主站的一个控制命令下发到D25需要经过硬件返校，编码纠错后才可执行，不会因外界的一次偶然干扰而引起误动。
● 遥信变位、遥测越限快速上报技术
D25与D200通信采用DNP协议，充分利用DNP主站上报功能，使遥信变位上报后时间大大缩短(1s左右)，也使遥测越限上报的时间大大减少(2.5s左右)，使整个系统在不改变精度的情况下灵敏度大大增强。
● 局域网和远程网通信技术
D200数据处理通信单元通过局域网接收站内众多的智能设备数据(如D25 I/O测控单元、保护装置和其他IED设备等)，并和后台主机监控系统进行通信。通过路由器，将站内大量的数据和信息通过广域网(国家电力数据网和省地级电力数据网)和国调、省调、地调EMS主站进行通信。解决了大型变电站前端数据采集量大，实时性差缺点，网络的大容量、准确、迅速、抗干扰能力强等优点得到了充分的体现。
