110KV变电站综合自动化系统结构方案设计书x11 .docx

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1、精品名师归纳总结封面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结作者： PanHongliang可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结仅供个人学习湖南水利水电职业技术学院2021届毕业设计课题名称： 110KV 变电站综合自动化技术专业：电力系统自动化同学姓名：孙伟学号： 202122030020班级：电力三班指导老师：朱雪雄时间： 2021年 12 月可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结前言变电站是电力系统中不行缺少的重要环节，它担负着电能转换和电能重新分 配的繁重任务， 对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。为了提高变电站安全稳固运行水平， 降低运行爱护成本，

2、 提高经济效益， 向用户供应高质量电能服务，变电站综合自动化技术开头兴起并得到广泛应用。变电站综合自动化技术应用运算机技术， 通信技术，检测技术和掌握技术等， 将变压器中传统的继电爱护系统，测量系统，掌握系统，调试系统，信号系统和运动系统等多个独立的功能系统， 经济化， 组合为一套智能化的综合系统。 这一技术的应用， 提高了对变电站电气设备和电力系统进行监视，掌握和爱护的自动化，智能化水平，提高爱护，掌握的牢靠性和电力系统的安全运行水平，社会经济效益非常显著。此论文是以变电站综合自动化系统主体的变电站综合自动化系统的讨论。限于作者水平有限， 论文中难免存在错误和不当之处， 敬请专家和读者批判指

3、正，作者不胜感谢。设计者：孙伟2021 年 12 月第 1 章变电站综合自动化概论1.1 变电站综合自动化基本概念变电站综合自动化是将变电站的二次设备 （包括测量外表、 信号系统、继电爱护、自动装置和远动装置等） 经过功能的组合和优化设计， 利用先进的运算机技术、现代电子技术、 通信技术和信号处理技术， 实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动掌握和微机爱护，以及与调度通信等综合 性的自动化功能。 变电站综合自动化系统， 即利用多台微型运算机和大规模集成电路组成的自动化系统， 代替常规的测量和监视外表， 代替常规掌握屏、 中心信号系统和远动屏， 用微机爱护代替常规的继电爱护

4、屏， 转变常规的继电爱护装置不能与外界通信的缺陷。1.2 变电站综合自动化基本现状变电站是电力系统中不行缺少的重要环节， 随着电压等级的提高， 供电范畴的扩大，输电容量的增大， 采纳传统的变电站及其掌握技术越来越难满意电力系可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结统降低投资、 提高效益的进展要求。 研制和开发以运算机技术和网络通信技术为基础的、各种电压等级的变电站综合自动化系统， 取代、更新和改造传统的变电站二次系统， 逐步实现无人值班和调度自动化， 以适应现代电力系统治理模式的需求。今后变电站自动化的运行模式将从无人值班， 有人值守逐步向无人值守过渡。 因此遥视戒备技术 防火、防盗、

5、防渍、防水汽泄漏及远方监视等将应运而生，并将得到快速进展。随着运算机和网络通信技术的进展，站内RTU 几 TU 或爱护测控单元将直接上网，通过网络与后台机上位机及工作站通信。取消传统的前置处理机环节，从而完全排除通信“瓶颈”现象。1.3 变电站综合自动化进展趋势运算机网络通讯技术和微机实时技术在电力系统变电站自动化系统中的应用，为进一步提高变电站的自动化水平开创了新途径。 建立一个监视掌握自动化、治理信息化、实时信息共享的变电站综合自动化系统已成为进展趋势：（1） 系统从集中掌握、功能分散型向分散网络型进展。（2） 设备安装就的化、户外化。（3） 测量、掌握设备向通用化、规范化进展。（4） 通

6、讯网络协议标准化。（5） 系统信息交换、共享范畴进一步扩大。（6） 变电站综合自动化系统安全体系不断升级。第 2 章 变电站综合自动化系统结构设计2.1 变电站综合自动化系统结构电气主接线本文以电压等级为 110KV 为例进行变电站综合系统的设计， 一次电气主接线总体设计方案如下：2.2 综合自动化系统的硬件结构变电站综合自动化系统的进展过程与集成电路技术、微运算机技术、 通信技术和网络技术亲密相关。 随着这些高科技的不断进展， 综合自动化系统的体系结构也不断发生变化， 其性能和功能以及牢靠性等也不断提高。 从国内外变电站综合自动化系统的进展过程来看， 其结构形式有集中式、 分层分布式、 和全

7、分散式等三种类型。2.2.1 集中式的结构形式集中式结构的综合自动化系统， 指采纳不同档次的运算机， 扩展其外围接口可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电路，集中采集变电站的模拟量、 开关俩个和数字量等信息， 集中进行运算与处理，分别完成微机监控、 微机爱护和一些自动掌握等功能， 集中式结构也并非指由一天运算机完成爱护、监控等全部功能。这种系统的主要功能即特点是：1） 能实时采集变电站中各种模拟量、开关量，完成对变电站的数据采集和实时监控、制表、打印、大事次序记录等功能。2） 完成对变电站主要设备和进出线的爱护任务。3） 集中式结构紧凑、体积小、可大大削减占的面积。4） 造价低，特

8、殊是对 35kV 或规模较小的变电站更为有利。集中式结构最大的缺点是：1） 每台运算机的功能较集中，假如一台运算机出故障，影响面大，因此必需采纳双机并联运行的结构才能提高牢靠性。2） 集中式结构，软件复杂，修改工作量大，系统调试麻烦。3） 组态不敏捷， 对不同主线或规模不同的变电站， 软硬件都必需另行设计，工作量大，因此影响了批量生产，不利于推广。4） 集中式爱护与长期以来采纳一对一的常规爱护相比，不直观，不符合运 行和爱护人员的习惯， 调试和爱护不便利， 程序设计麻烦， 只适合于爱护算法比较简洁的情形。2.2.2 分层分布式的结构形式在分层分布式结构的变电站综合自动化系统中，将整个变电站的一

9、次、 二次设备分为三层，即变电站层、间隔层、和设备层。在所分的三层中，变电站层称为 2 层，间隔层为 1 层，设备层位 0 层。变电站综合自动化系统主要位于1 层和2 层，即间隔层和变电站层。设备层主要指变电站内的变压器和断路器、 隔离开关及其帮助触点， 也包括电流互感器、电压幅干起等一次设备。间隔层一般按断路器间隔来划分， 具有测量、 掌握部件或继电爱护部件。 测量、掌握部分完成该单元的测量、 监视、操作掌握、联锁及大事次序记录等功能。 爱护部分完成该单元线路或变压器或电容器的爱护、故障记录等功能。变电站层包括站级监控主机、 远动通信机等。变电站层设现场总线或局域网，供各主机之间和监控主机与

10、间隔层之间交换信息。 变电站综合自动化系统主要位于 1 层和 2 层。变电站层的有关自动化设备一般安装于掌握室，而单元层的设备宜安装于靠近现场，以削减掌握电缆长度。分层分布式系统的特点如下：1） 分层分布式的配置，系统采纳按功能划分的分布式多CPU 系统。这种分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结散模块化结构具有软件相对简洁、 调试爱护便利、 组态敏捷、 系统整体牢靠性高等特点。2） 继电爱护相对独立。3） 具有与掌握中心通信功能。4） 牢靠性高。5） 爱护治理便利。6需要电缆较多。2.2.3 全分散式的结构形式硬件结构为完全分散式的综合自动化系统， 是指以变压器、 断路器、母线等

11、一次主设备为安装单位，将爱护、掌握、输入/ 输出、闭锁等单元就的分散安装在一次主设备的开关屏上， 安装在主掌握室内的主控单元通过现场总线与这些分散的单元进行通信，主控单元通过网络与监控主机联系。这种完全分散型结构的综合自动化系统的主要特点是：（1） 系统部件完全依主设备分散安装。（2） 节约掌握室面积。（3） 节约二次电缆。（4） 综合性强。综上所述， 经过三种综合自动化结构形式的对比，本设计挑选分层分布式的结构形式进行具体阐述，并充分利用其优点来满意系统的要求。2.3 变电站综合自动化系统的硬件配置2.3.1 综合自动化系统变电站主控室的结构分为三类：(1) 模拟屏式 ：在主控室模拟屏前设微

12、机台，台内装微机及UPS电源，台上放主机显示器 CRT，键盘和打印机。模拟屏主接线图上安装外表和操作把手。其他如爱护柜，变送器柜，电度表柜，监控柜，交直流电源柜等均放在模拟屏后， 或分置于其他房间。(2) 掌握台式 ：再主控室前部设掌握台， 无模拟屏。在掌握台对面设爱护柜， 变送器柜， 监控柜， 电度表柜和交直流电源柜等设备。 掌握台上或旁边放主机显示器 CRT。打印机和键盘。模拟主接线，操作把手，必要的外表和光字均安装在掌握台面上。(3) 微机台式 ：在主控室前部设微机台，无模拟凭，无掌握台。主控室后部设爱护柜，变送器柜，监控柜，电度表柜，交直流电源柜等设备。微机台内装主可编辑资料 - -

13、- 欢迎下载精品名师归纳总结机和微机电源，微机台上放 CRT，打印机和键盘。2.4 变电站综合自动化系统的功能变电站综合自动化系统的功能主要包括监测，监控，远传，爱护四部分。2.4.1 监测：综合自动化系统通过对变电站的数据进行采集，处理，显示和打印，使运行人员明白变电站的运行工况，并实行相应的措施。所采集的数据分为三大类： 模拟量，开关量和脉冲量。(1) 模拟量：变电站需要监测的各种模拟量包括主变一次，二次和各线路的电流，各段母线及重要线路的电压，各线路零序电流，母线零序电压，主变温度和室温。(2) 开关量：变电站内需要监测的各种开关量，包括各个开关，刀闸，变压器分接头，继电爱护动作信息，开

14、关机构运行状态，交直流电源运行状态，各微机运行状态等。(3) 脉冲量：变电站需要监测的各种脉冲量，包括线路，主变一次和二次的有功电度量和无功电度量，电容器的无功电度量，所用电的有功电度量等。2.4.2 监控：综合自动化系统供应便利牢靠的人机对话，运行人员利用键盘和显示器操作开关，刀闸和变压器分接头。 该系统仍可以依据电网运行情形自动掌握开关或变压器分接头。全部操作的牢靠性在软硬件设计中都应符合双重化原就。操作方式分为手动操作和遥控执行。手动操作分为三种方式： 键盘操作， 把手操作， 爱护柜操作。 正常时利用键盘操作， 非正常时通过模拟屏把手操作或爱护柜操作。 爱护柜操作可通过爱护机键盘或柜上按

15、扭实现。遥控执行： 当调度端发出遥控开关或遥调变压器分接头的命令后，该系统能牢靠的执行。变电站监控的内容主要有以下几个方面：(1) ：跳闸统计：统计开关跳闸次数。分为有事故跳闸次数和手动跳闸次数两种。(2) ：接的选相：对于中性点不接的系统，当电网显现单相接的故障时利用零序电压， 零序电流增量以及压降可判定接的线路及相别，也可以利用功率方向等其它方法来判别。 也可利用功率方向法等其他方法来判别。 为了保证牢靠性， 应多次采样后才能确定。 确定后，主机报警，并显示和打印。运行人员依据提示， 用人工检除方法跳开开关自动重合，验证主机的判定。(3) :无功电压自动掌握： 依据电网无功，电压运算和判定

16、是投切电容器， 仍是调剂变压器分接头位置。以使无功和电压满意要求。在变压器。电容器。或 电网故障时不应当误动。当电容器检修时，不应参加掌握。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.4.3 远传：当变电站正常运行或发生事故及报警等大事时， 远传机会实时的向上级调度传送该站信息，使调度人员明白该站的运行情形。2.4.4 爱护：微机爱护不仅有较高的牢靠性和灵敏性，而且使用便利。其特点：(1) : 用键盘和八段显示器（ LED）显示采样值（电流，电压，和开关状态） 和整定值，并可修改整定值。(2) :具有事故追忆功能。能够记录事故前后的线路电流和母线电压。(3) :具备实时自检功能。能够对

17、爱护柜包括主机在内的各元件进行在线检查。变电站爱护分为以下几种类型：(1) :线路爱护：包括电流速断爱护， 定时限过电流爱护， 方向性电流爱护， 零序电压，电流及方向爱护，反时限过流爱护，高频爱护，距离爱护。双回线方 向横差爱护和低周减载爱护。(2) : 变压器爱护：包括差电流速断爱护， 带二次谐波制动的比例差动爱护。本体爱护（重瓦斯，轻瓦斯，有载重瓦斯，有载轻瓦斯等），过流爱护（包括低压启动，复合电压启动） ，过负荷爱护。零序爱护，高压侧备用电源自投和低压侧备电源自投。(3) :电容器爱护：包括电流速断爱护，过流爱护，反时限过流爱护，相间过电压爱护，相间低电压爱护和零序过电压爱护。(4) :

18、母线爱护：包括完全电流差动母线爱护和电流比相式2.4 分层分布式变电站综合自动化工程应用2.4.1 本文所采纳的变电站综合自动化系统的结构形式：变电站综合自动化系统分为变电站层和间隔层， 这两层之间建立了基于以太网的站内通信网， 间隔层设备间建立 CAN总线通信网。 如图 2-5 所示， 变电站层包括前置机通信单元和后台监控主机单元，这些构成了上位机系统。 间隔层也就是下位机系统，按断路器间隔划分，包括主变监控爱护单元、主变后备爱护单元、线 路监控爱护单元、电容器爱护单元等。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结前置通信单元上位机系 统变电站层后台监控主机变电站综合自动化系统主变监控

19、爱护单元间隔层线路监控爱护单元主变后备爱护单元下位机系统图 2-5变电站综合自动化系统分层结构框图2.4.2 RCS-9000 变电站综合自动化系统RCS-9000是新一代的，集爱护、掌握、监视、测量和其他自动化功能于一体的35kV-500kV 变电站综合自动化系统。它分为三层的体系结构。RCS-9000是分布式系统， 配置有一系列单元监控装置。 这些装置可以安装在变电站的间隔里， 长期稳固的运行在高温、 强电磁干扰和潮湿的恶劣环境中。 通信层采纳标准通信规约，可以便利的实现不同厂家的设备互连。 为保证通信牢靠性采纳双网通信方式。变电站层主要是位于变电站掌握室里的总控单元。 可以同时用不同的规

20、约向两个或多个调度所或集控站发送报文。 系统功能强大， 用户界面友好， 可以很好的满意变电站自动化的要求。单元监控装置将爱护、 测控和其他功能按对象进行设计， 可以就的安装在开关柜里，通过通信电缆或光缆和总控单元联系，从而取消了接往掌握室的大量信号、测量、掌握、爱护和其他电缆，提高了系统的牢靠性，也节约了投资。RCS总线采纳电力行业标准 DL/T 667-1999 （ IEC 60870-5-103 ）通信规约， 用于站内爱护和测控的综合通信， 实时性强， 牢靠性高， 具有不同厂家同种规约产品的互操作性。 为全部装置供应两个独立的通信网。两网可以都用于通信， 从而提高通信的牢靠性。也可以将两网

21、分别用于通信和故障录波。以 GPS对时网络为系统内全部设备进行时间同步。为此，GPS装置只需供应一副触点， 防止了以往为每台设备供应一副触点和一对接线的麻烦。监控系统实行开放式、模块化设计。基于Windows NT。通过不同设置实现各种监控功能， 工作牢靠，安全。可以供应爱护和录波分析的全部信息。RCS-9000变电站综合自动化系统主要功能有：数据采集和处理、超高压线路和低压馈线爱护及测控、备自投、低频减载、自动同期、电压无功掌握等自动掌握功能。数据统计和处理， 例如电量统计、电压合格率统计以及主变负荷率运算等。反常和事故报警及处理、爱护及故障信息治理和处理。可编辑资料 - - - 欢迎下载精

22、品名师归纳总结2.4.3 上位机系统上位机系统相对于下位机系统来说相当于主站，主要是对下位机各测控、 爱护单元进行监控。 相对于远方的调度部门来说，又相当于子站，上传变电站的运行信息，同时执行该调度的掌握和调剂命令，完成相应的功能。2.4.6 后台监控主机后台监控主机主要作用是完成当的监控的功能。除了要完成变电站正常运行时主设备的 运行参数和状态数据实时采集和处理的任务外。仍要对不正常运行状态和事故状态运行的数 据进行分析和处理与数据收集（ SCADA）。同时仍要完成爱护定值的修改与下发、调度命令的随时说明和下达执行等等。具体说来其功能可以分成以下几个方面:（ 1）收集并储备变电站下位机各检测

23、爱护单元采集的现场数据，录入并储存反映变电站和各一次设备运行状态的离线数据。（ 2）运行系统软件和应用软件，处理实时数据，下发掌握、调剂命令，对历史数据进行运算、统计、绘图、打印和输出等处理，为系统运行治理供应科学依据。（ 3）供应报警提示。报警分为运算机图形报警、文字报警和语音告警三种。报警类型分为事故告警、 变位报警和越限报警三种。当各设备显现故障，包括断路器跳闸、爱护装置动作等故障，以及各种不正常大事，如设备变位、 状态反常、 模拟量越限以及下位机各间隔单元状态反常的情形时，后台监控主机会发出相应的提示。（ 4）给操作人员供应各种形式的信息显示界面，其中包括以的图为背景的实时系统运行工况

24、图。（ 5）事故记录和事故追忆。变电站运行的各种大事被分别登录到状态变化、遥测越限和 SOE（大事次序记录仪）登录表中。将事故前M分钟和事故后 N 分钟的重要运行数据自动存入历史数据库。本方案中上位机的后台主机为监控主机。作为调度、 运行及爱护等各个专业人员的人机交互窗口， 该监控主机以图形显示、 报表打印、 语音报警等各种方式对系统运行状况进行实时监控、对可控装置进行掌握调剂等，并帮助调度中心完成“四遥”功能。2.4.7 下位机监测、掌握和爱护单元单元可分为以下几种装置：通用测控装置NSD200，线路测控装置 NSD100，爱护测控装置 NSR600下位机监测、掌握和爱护单元由三个功能模块组

25、成：采集爱护模块、主CPU 模块和通信模块。为了提高系统的运行速度，减轻单个CPU 运行负荷，每个模块单元均采纳双CPU 结构：一片 CPU 完成模拟量采集和处理、开关量输入输出和人机接口等功能。另一可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结片 CPU 完成与 CAN 总线接口的通信任务。应用双口 RAM，以便使两 CPU 之间的数据顺当交换。电力系统的爱护单元装置中，现场数据在进入爱护功能处理程序之前，要进行一系列的预处理。从电力系统中输入到继电爱护装置的模拟信号主要有两类：来自PT 或 CT 的沟通电压、电流信号， 来自分压器或分流器的直流电压电流信号。这些信号第一被转换成与微型运算

26、机相 匹配的电平，通过模拟滤波削去其中的高频成分，然后由采样保持环节将连续信号离散化。由于输入的信号往往不止一个，不行能要A/D 转换器与这些输入信号一一对应。所以，设置一台多路转换器， 由它逐一掌握输入信号的采集，并把它们按肯定规律传给A/D 转换器，A/D 转换器接着把它们一一转换成数字量。这些数字量仍应在储备器中按先后次序排列，以便利处理程序的调用。通信模块主要负责测控爱护单元与CAN总线的接口的：包括从CAN 总线接收数据和向CAN 总线发送数据。为了保证系统的牢靠性和运行独立性，通信模块由一片特的的CPUZ80C196）负责，与测控爱护模块分开，互不影响。任何一个模块出错不会影响另一

27、模块的正常运行。下位机与CAN总线接口的通信，总线掌握器可完成CAN 通信协议所要求的大部分功能，包括数据的组帧、解帧、帧校验等。在本系统中，选用PHILIPS 公司生产的独立 CAN总线掌握器 SJA1000。总线收发器是CAN掌握器与物理总线间的接口，系统中选用PHILIPS 公司生产的芯片 PCA82C25O，它可以供应对总线的差动收发才能。各测控爱护单元采纳双CPU结构，一块用于爱护，另一块用于通信。这两个CPU都选用为80C196KB。它拥有一套效率高、执行速度快的指令系统。2.5 微机爱护硬件的一般结构：微机爱护的硬件类型分为三种： 高压线路微机爱护， 微机元件继点爱护， 低压线路

28、的微机爱护 . 高压线路微机爱护：目前我国的高压线路微机爱护装置的原理， 性能，主要指标以及制造工艺方面以达到了国际先进水平， 微机爱护的动作正确率也已经超过了常规爱护。对于高压和超高压输电线路微机爱护装置，多单片机构成的多CPU 硬件结构已成为现行的实际标准。 这种类型的微机爱护装置的基本特点是： 电压频率转换原理的数据采集系统为整套装置的公共部分,其频率输出信号分别传送给各个爱护插件， 再由各个爱护插件完成相应的测频，采样值标度变换，爱护功能运算。3 个爱护CPU 分别完成高频爱护，距离爱护，零序爱护功能。监控CPU 主要负责人机接口，爱护定值治理。通信掌握，爱护 CPU运行状态监控等功能

29、。 3 个爱护插件启动元件按三取二的原就启动各套爱护装置的出口回路，从而大大的提高了爱护装可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结置的牢靠性。但是这种多 CPU 微机爱护装置采纳了不完全冗余技术。爱护输入和输出通道不采纳冗余技术， 而只是在信号处理器部分采纳。 假如模拟输入通道和数据采集系统发生故障，那麽输入 3 个 CPU插件的故障数据将不在精确，整套装置不能正确工作。 跳闸出口通道发生故障， 整套装置同样不能正确工作。 因此整个爱护装置并不由于采纳了多 CPU技术而使牢靠性大幅度的提高。多 CPU 微机爱护装置除完成本线路的继电爱护功能外，同时仍必需完成相邻线路的远后备爱护功能。广

30、泛的使用多CPU 微机爱护装置中，距离爱护三段和零序爱护三段， 都具有远后备的功能。 在距离爱护 CPU插件或者零序爱护 CPU 插件发生故障时， 即使线路的主爱护可以正常工作， 仍将失去远方后备爱护的功能。由于以上的缘由， 在高压和超高压输变电线路中， 不但主爱护必需双重化配置，后备爱护也必需双重化配置。 微机元件继电爱护：微机元件爱护的种类很多， 硬件结构也各有特色， 基本的类型有单片机型和工控机型微机元件爱护。 很多厂家得宜于线路微机爱护的胜利开发和应用中的胜利体会，推出了很多与微机线路爱护硬件结构相像的单片机型微机元件爱护。比如采纳了高压线路爱护类似的VFC 数据采集系统和高性能单片机

31、构成的双CPU 系统，变压器主爱护与变压器各侧的后备爱护分别采纳不同的CPU 完成爱护功能。为适合变电站自动化的进展， 新型微机变压器爱护也供应了基于现场总线的 通信接口功能。采纳工控机实现的微机爱护，具有小型化，低成本，高牢靠性等优点。工控 机总线接口简洁， 模块化程度高， 简洁结合，使用爱护便利， 系统功能简洁扩展。可以大大缩短微机爱护装置的开发周期， 实现微机继电爱护装置的系列化和标准化，便于运行部门的运行爱护，必将在微机爱护的进展中发挥重要的作用。 低压线路的微机爱护：这种类型的爱护装置可以分为两种：一种为“一对一 ”方式，即一套装置实现一条线路的爱护。另一种为 “一对 N”方式，即一

32、套装置实现多条线路爱护。采纳“一对一：实现时，一套装置负责一条线路或一台变压器的测量， 爱护和掌握。使用“一对 N”方式实现时，一套装置负责多条线路或变压器的测量， 爱护和掌握。它具有分布式结构的全部优点而且又便于设计安装及运行爱护。为中低压变电站广为采纳。2.4.4110KV变电站综合自动化系统爱护测控装置具体配置2.4.4 （ 1） 110kv 侧爱护测控装置配置本设计采纳 RCS-9700C系列测控装置1. 系统概述RCS-9700C系列测控装 置是为将测控功能分散实现而设计开发的， 在设计的过程中充分考虑了装置恶劣的运行条件。装置具有良好的电磁兼容性能，抗电磁干扰才能强，功耗低，工作温

33、度范畴宽。RCS-9700C系列测控装置综合考虑变电站对数据采集、处理的要求， 以运算机技术实现数据采集、掌握、信号等功能。该装置完全依据分布式系统的设计要求，在信息源点安装小型的高牢靠性的单元测控装置，采纳工业测控网络与安装于掌握室的中心设备相连接，实现全变电站的监控。该系列装置除完成常规的数据采集外，仍可实现丰富的测量、记录、监视、掌握功能，取代了其它可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结常规的特的测量外表。因此，这种系统充分满意各种电压等级的变电站对实现综合自动化和无人值班的要求。装置在设计的过程中充分考虑了运行的安全性，掌握系统中的各种闭锁、 开放掌握电路的设置，高牢靠性连接

34、元件的选用，通信技术的应用，新型大节 点容量继电器的使用， 出口继电器检验， 保证了装置能更安全牢靠的接的运行。RCS-9700C系列测控装置采纳新型的 ARM+DS硬P 件平台， 14位并行 AD转换器，160*240图形点阵液晶， 100M以太网双网，工业用实时多任务操作系统，实现了大容量、高精度的快速、实时信息处理，装置支持主接线图显示图形可网 络下载，装置具备完善间隔层联锁功能，联锁规律可网络下装。RCS-9702C、 RCS-9703C、RCS-9705C、RCS-9706C、RCS-9709C、RCS-9701C可供应硬件规律闭锁接点输出。2. 主要功能RCS-9700C系列测控装

35、置主要包括交直流测量单元、独立遥控单元、 状态量采集单元、脉冲累计运算单元、网络接口。各部分功能如下：1) 测量单元现场 CT、PT 来的 5A 和1A、100V 的交变波形经高精度的变换器转换成适合运算机采集的小信号，经滤波后送入A/D 变换成数字信号，最终进入CPU进行运算。本装置按每个周波采集32点，对 CT、PT 和直流变送器进行交直流采样， 并按 N 次等间隔采样的离散表达式运算电流、电压、有功、无功、有功电度、无功电度、功率因素、频率等沟通值和温度、电流、电压等直流测量值。2) 遥信单元信号以空节点方式引入，经过光电隔离后转换成数字信号进入装置，从而取得状态信号，变位信号。信号量的

36、采集带有滤波回路，装置每0.625 毫秒查询一次信号状态，有变位即进行记录，信号采集具有防止接点抖动的才能。此外每一信号的采集带有现场可整定的时限，以确保信号功能的精确性。3) 掌握单元掌握操作由调度或当的监控下达命令，装置接收此命令并返回校核无误， 即输出此命令对开关进行跳 / 合操作。该掌握受开放掌握电路的限制，每一对象的遥控输出都受双 CPU的掌握，操作步骤为：挑选、返校、执行三部分，实现继电器出口校验，保证了遥控能安全、牢靠的执行。4) 脉冲计数功能脉冲电度表发出的脉冲信号经光电隔离转换成数字信号，经去抖过程后进入脉冲计数功能。5) 通讯接口装置支持电力行业标准 DL/T667-199

37、9 （IEC60870-5-103 标准的通讯规约， 配有以太网，双网， 100Mbps,超五类线或光纤通讯接口。6) 人机接口160*240大屏幕点阵液晶显示及薄膜式键盘，能便利的实现人机对话。图形化人机接口，主接线图、 开关、刀闸及模拟量的显示，菜单及图形界面可编辑， 并可通过系统网络直接下载。7) 当的操作可在主接线图上， 直接对开关、 刀闸进行就的操作， 削减误操作的可能性。8) 规律闭锁功能当装置规律闭锁功能投入时，装置能够接受规律闭锁编程，当远方遥控或可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就的操作时，装置自动启动规律闭锁程序，以打算是否答应操作。CPU板主要功能主 CPU

38、板以 32位 ARM+DS为P 核心， CPLD，EPROM,RA及M外围接口芯片支持，构成- 最基本的单片机系统，主管一下任务：A. 遥测数据采集及运算。B. 遥信采集及处理（变位及 SOE信息的记录及发送） 。 C.遥脉采集及运算（累计） 。D. 遥控命令的接受与执行。E. 检同期合闸。F. 规律闭锁。G. 与显示板通讯，支持人机界面。 H.通过网络接口将信息读入或发出。 I.GPS 对时。J. 对关键芯片的定时自检。遥测采集及运算遥测量通过 PT/CT将强电压、电流量转换成相应的弱电电压信号后，由A/D 转换进入主 CPU,可输入四个电压和三个电流。本装置测量采纳32点采样。本装置对频率

39、进行跟踪运算， 调整采样周期后进行等间隔采样。 遥测采纳三表法。遥信测量遥信输入采纳光耦进行隔离，以防止外部干扰的闯入。CPU对遥信的扫描时间为0.625ms, 并加有软件去抖动算法，其时序如图，遥控输出掌握单元主要负责完成接受命令并依据命令输出相应的掌握信息，为了保证遥控输出的牢靠性，每一对象的遥控都由三个继电器完成，输出都由两个CPU执行，并增加了一闭锁掌握电路，由掌握电路来掌握遥控的输出。对象操作严格依据挑选、校核、执行三步骤，实现出口继电器校验。另外本装置具有硬件自检闭锁功能，以防止硬件损坏导致误出口。GPS对时本装置可与 GPS对时，实现装置时钟与天文时钟同步。通信通信规约符合电力行

40、业标准 DL-T677-1999（IEC60870-5-103 标准），配有以太网，双网， 100Mbps，超五类线或光纤通讯接口。3. 测控装置结构和安装图RCS-9700 系列 C型测控装置均为后插式结构， 110KV侧变压器本体爱护采纳 RCS-9703C测控装置，它是二分之一的 6U机箱。4. RCS-9703C测控装置典型应用及功能RCS-9703C 测控装置主要用于站内主变本体及低压侧测控，装置拥有单断路器测控、分接头的调剂、的刀的掌握及与用于温度、直流系统测量的常规变送器的接口。 1. 主要功能有：1) 56路开关量变位遥信，开工量输入为 220V/110V 光电隔离输入 。2)

41、 一组电压、一组电流的模拟量输入，其基本内容有电流、电压、电度运算、频率、功率及功率因素。3) 8路变送器接口单元。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4) 15次谐波测量。5) 遥控输出可配置为 16路遥控分合，遥控出口为空接点， 遥控分合闸无公共点， 出口动作保持时间可程序设定。6) 1路检同期合闸。7) 分接头测量与调剂。8) 4路脉冲累加单元，空接点开入。9) 遥控大事记录及大事SOE10) 支持电力行业标准 DL/T667-1999（IEC60870-5-103 标准）标准的通讯规约， 配有以太网，双网， 100Mbps，超五类线或光纤通讯接口。11) 规律闭锁功能，闭锁

42、规律可编程。12) 大屏幕液晶，图形化人机接口，主接线图、开关、刀闸及模拟量的显示，菜单及图形界面可编辑，并可通过系统网络直接下载。2. 硬件结构本装置主要包括：1) AC板，沟通输入。2) CPU板。3) DC板：电源，遥信输入。4) Yx 接口板：遥信。5) ZL 板：变送器接口、遥信输入。6) Yk1接口板：遥控。7) Yk2接口板：遥控。 3）技术指标1) 容量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2) 测量测量：8路变送器一组 CT加一组 PT遥信：56路遥控：16路脉冲量：4路输入信号范畴0-120%UnUn=100V 0-120%InIn=5A/1A输入方式CT、PT隔

43、离可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3) 信息速率测量刷新周期1秒信号刷新周期1秒可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4) 信号大事辨论率2Ms信号输入方式无源节点可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5) 网络接口接口标准以太网支 持 DL/T667-1999（ IEC60870-5-103 标准）6) 工作电源输入电压220V,110V答应偏差 +15%,-20%功耗25W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结7) 沟通参数电压100V或100/1.732 V电流5A，1A频率50Hz电压功耗0.5VA/相电流功耗1VA/相（ Is=5A0.5

44、VA/相（ Is=1A8) 物理特性正常工作温度-25 60抗干扰湿度和压力满意 IEC25522 4满意 DL478可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结以太网接口对时接口双绞线以太网或光纤以太网可挑选支 持IEC61850、 DL/T667-1999（idt IEC60870-5-103： 1997 ）标准 EIA-RS-485 接口，支持秒脉冲和 IRIG-B 差分信号可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结输出形式空接点接点抖动时间1ms大事辨论率2ms信号输入方式无源接点电流输入范畴4-20mA电压输入范畴010V 或0-250V精度0.2% 满刻度值U、I 测量误差0.2%P、Q、S、Cos测量误差0.5%系统侧频率测量误差 0.01Hz线路侧频率测量误差 0.01Hz相角差测量误差1 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结输入信号范畴0120%Un Un=100V0200%In In=5A/1A可编辑资料 -