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解决方案
project solution
上海市500kV顾路变电站PowerComm2000计算机监控系统
来源: | 作者:Wescon | 发布时间: 2017-09-18 | 728 次浏览 | 分享到:
项目概要
        上海顾路500kV变电站是新建上海500kV环网杨行-杨高段输变电工程中的重要变电站项目,其建设规模为变电容量2000万千伏安。2002年10月,在国内外多家公司激烈竞标中,上海惠安一举夺标,获得该项目监控系统供货合同,为其提供PowerComm 2000变电站计算机监控系统。该工程信息量配置规模为:模拟量2000点;开关量6000点;脉冲电度量200点;遥控量300点;虚拟量1000点。
        该项目是继杨行、泗泾500kV变电站监控系统项目顺利实施后上海惠安承接的上海市又一大型项目,该项目对上海乃至华东电网的重要性是无可比拟的,并且其规模超过杨行、泗泾近一倍,间隔层的测控单元将近70个,对系统的先进性和可靠性提出了更高的要求。

PowerComm 2000解决方
        我公司根据近几年来对上海、江苏多个500 kV变电站监控系统配置、施工、调试的成功经验,根据项目设计技术要求进行方案配置,力求提供一个更为先进、实用、经济合理的最优方案。鉴于该项目的超大规模,如果仍采用传统的“串行口通讯+主数据处理装置”的方案,将会造成通讯的瓶颈阻塞,对事故处理和安全运行将造成重大影响。故我方推荐采用了最为先进和可靠的“间隔层测控装置与站控层直接采用双网络通讯方案”。在该直接上网方案中站控级采用双以太网,TCP/IP、ISO-OSI网络通信协议,后台采用NARI RD-800系统。采用GE新一代自动化控制平台D200(双机多CPU)作为远动通讯设备,采用IEC870-5-101和WISP+规约分别向华东总调、上海市调传送实时数据。以D25智能型多功能监控装置作为间隔层测控设备,直接上双以太网与后台监控系统相连,该配置方式是当今IEC在变电站自动化领域的最新发展方向。



主控制层

        根据该项目的技术要求,主控制层与间隔层直接基于网络系统,构成统一的监控系统。取消了容易产生通讯瓶颈的通讯前置处理机,采用两套D200系统作为冗余热备用的通讯主机直接挂在网上。后台采用RD-800系统。
        D200作为远动通讯单元支持多CPU主板并行处理,CPU之间的任务独立分担,不受影响,并且双机备用并列运行,可实现无缝切换。D200还可通过D200 VME总线上插入网卡实现直接上网功能,直接从网上取数据与远方通讯,满足“直采直送,直收直调”的要求,很好地解决了大型电站监控系统前端数据采集量大,数据相对集中的瓶颈问题,避免当通过串行口与后台通讯机通讯时,造成通信任务重,实时性差等缺点,其直接上网的传送速率已达到10MB/s,从而可靠地保证了实时性。另外,基于网络通讯的特点,D200冗余系统可支持多通讯口通信,并可以相互切换,支持不同规约,除本期配置数字网IEC870-5-T104规约,模拟网华东总调MICRO 4F,上海市调WISP+规约外,还预留了IEC870-5-101规约,若今后需更换或增加其它规约,D200系统都可以很方便的更换(D200可以支持多达90种不同的规约)。
        RD-800系统,选用4台高级工作站作为运行工作站和主机工作站,一台PC机作为值长工作站。整个硬件及操作系统完全符合国际公认的工业标准,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。系统具有良好的可扩充性,更易于升级换代。

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。它把变电站大量的测量、控制和通讯等功能集中在同一装置中,其功能目前在全世界同类产品中是无可比拟的,是先进的变电站监视控制和自动化应用的首选硬件。其CPU采用32位Motorola 68360,而且还有专门的数字信号处理器DSP芯片,交流信号每个周波采样为64次,精度为0.2,并可测量21次谐波。

关键技
         ●  在D200中实现第3块网卡上以太网
    鉴于电力系统网络安全考虑,原有D200中双网口已经不能满足电力系统对网络安全防护方面的特殊要求。针对这种情况,在本项目中采用了上海惠安公司在GE公司支持下成功开发的D200中的第三块网卡,即在1套D200中可以支持3个IP地址,并可采用各自独立的网卡。在D200中实现第三块网卡,可实现真正意义上的网络传输,速度更快、更安全。满足了D200双机在变电站监控系统上网通讯中对网络安全防护方面的特殊需求。
         ●  D25间隔层I/O单元直接上网
    D25、D200直接上网将从根本上改变传统的远动传输模式,使数据传输速率加快,直接上网功能解决了大型变电站前端数据采集量大,实时性差的缺点。后台主机工作站和D200通讯处理机同时与近70个间隔层D25通过以太网交换数据,保证调度主站及后台的实时性,同时真正实现了站控层与间隔层的分隔,体现了分散控制的优越性。另外,该方式易于与国际标准接轨使用开放式的以太网标准规约TCP/IP,和今后的新变电站自动化标准IEC61850要求相一致。上海惠安在该方案的实现方面已积累了相当的工程经验,继2000年山东日照500kV变电站采用此方案投运后,三峡工程益阳500kV变电站监控系统也已顺利投运一年以上,并且运行稳定可靠,此外还有山东长清220/500kV变电站、华北安定500kV变电站也都选用了该方案。该直接上网方式,彻底改变了数据转发造成的延时,保证了EMS实时数据库的同时性和一致性。
         ●  D200双机备用并列运行技术
    D200双机系统,其可靠性、抗干扰性,MTBT已远远超过了由工作站或其它台式计算机、工作站构成的系统,保证了整个系统的正常、稳定、长期可靠运行。D200可支持故障自动切换,这种先进的技术基于GE多年来在全世界众多500kV大型变电站的经验总结得到的,已有多年的成熟运行经验,包括在美国国家电力公司的几十个500kV变电站、中国天广直流监控系统中都有应用。

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