CBZ-8000變電站綜合自動化系統:系統簡介,主要特點,通信網路,站內通信規約,

CBZ-8000變電站自動化系統適用於35～500kV各種電壓等級變電站或開關站。系統採用分層分散式結構，保證了系統組態的靈活性和功能配置的方便性。系統整體上分為站控層和間隔層兩層，站控層和間隔層之間通過通信網路相連。系統在設計時充分地考慮了電力系統信息化的要求，設計了與MIS系統和繼電保護信息管理系統等多種信息化系統的接口，提供變電站全面的信息服務支持。

基本介紹

中文名：CBZ-8000變電站自動化系統
外文名：CBZ-8000 substation automation system
套用：適用35～500kV電壓等級變電站
組成：站控層和間隔層
性質：科學

系統簡介,主要特點,通信網路,站內通信規約,各層次及接口,

系統簡介

圖1：CBZ-8000變電站自動化系統組成框圖

主要特點

(1)整個系統採用面向對象的設計原則，由站控層和間隔層兩層構成，不設總控單元，簡化系統結構。

(2)系統主幹網路採用光纖自愈環形乙太網，站控層與間隔層設備之間直接採用乙太網通信，實現了平衡高速無瓶頸數據傳輸。

(3)測控單元採用模組化結構，滿足集中組屏式安裝和全分散式安裝的要求。

通信網路

通信網路是站控層和間隔層之間數據傳輸的通道，根據變電站電壓等級和變電站規模的不同，通信網路可靈活配置。光纖自愈環形乙太網適用於220kV及以上電壓等級的變電站；星形乙太網適用於110kV及以下電壓等級的變電站。

通信網路傳輸層協定採用TCP/IP協定，套用層通信規約嚴格等同採用國際標準IEC60870-5-103規約和IEC60870-5-104規約，IEC60870-5-103規約用於傳送變電站繼電保護信息，監控信息由IEC60870-5-104規約傳送。

通信網路的特點：

1)主幹網採用10/100M光纖自愈環形乙太網。

2)網路的容錯能力強，即當網路中光纖斷裂時，可通過光SWITCH實現主備環之間的自動環回，自動路由到正常的鏈路進行通信，並隔離故障點，網路故障自動癒合時間僅需20～500ms。

3)通信介質可根據變電站實際情況靈活使用光纖、雙絞線等，也可在一個網路中同時使用光纖和雙絞線。

4)網路拓撲結構可為星形或自愈環形，也可採用兩者混合組網的模式。

5)基於交換機的星形網路拓撲結構和結構化布線技術使乙太網的可靠性達到很高標準。

6)站點擴展可通過集線器的升級或級連來完成，靈活方便；網路的智慧型化功能可準確定位通信網路的故障點，維護方便。

站內通信規約

CBZ-8000變電站自動化系統分為站控層和間隔層，站控層與間隔層之間採用乙太網通信。通信網路傳輸層採用開放性好的TCP/IP協定，套用層採用國際標準的IEC60870-5-103規約和IEC60870-5-104規約。IEC60870-5-104規約用於遠動、就地監控主站與IED設備間的通信，IEC60870-5-103規約僅用於繼電保護工程師站與IED設備層的通信。

各層次及接口

1.站控層

站控層為值班人員、調度運行人員提供變電站監視、控制和管理功能，界面友好、易於使用。組件技術實現“即插即用”，能很好地滿足綜合自動化系統的需要，是整個變電站監視、測量、控制和管理的智慧型化中心。站控層設備包括：操作員站、遠動主站、繼保工程師站、微機五防系統網路接口，預留大型電氣設備線上監測與診斷系統和遙視系統的網路接口。

操作員站、遠動主站、繼電保護工程師站在邏輯上相互獨立，可以根據用戶需求按需配製；支持Windows2000，支持局域/廣域網用戶web瀏覽；核心級雙機無擾動熱備用；提供完善的上下文線上幫助功能，靈活的組態平台；可無縫嵌入大型一次設備狀態線上檢測及診斷系統；等同採用國際標準的IEC60870-5-104規約，方便實現任何廠家提供的IEC60870-5-104規約設備的無縫接入；可通過遙視系統動態監視電氣設備的運行安全狀態；可與專設的微機五防系統相配合，實現對遠方控制操作、就地調試檢修的防誤閉鎖，操作員站也具備完善的邏輯閉鎖功能；遠動主站可滿足多種遠動通信規約的需要；繼電保護工程師站可實現變電站繼電保護及故障錄波信息的處理；具有故障再現、故障分析功能。

(1)操作員站。CBZ-8000操作員站實現的主要功能有：數據採集與處理、報警處理、事故追憶、資料庫建立和管理維護、歷史記錄處理、就地/遠方/主站控制、防誤閉鎖、雙機雙網切換、電壓無功控制VQC、小電流接地選線等。

(2)遠動主站。CBZ-8000遠動主站作為變電站對外的通信控制器，是變電站綜合自動化系統的一個重要組成部分。遠動主站直接連線到乙太網上，同間隔層的測量和保護設備直接通信，通過周期掃描和突發上送等方式採集數據，創建實時資料庫作為數據處理的中樞，能夠滿足調度主站對數據的實時性要求。軟體採用模組化設計，遵循開放性要求，提供高級數據訪問接口。在完成數據轉發工作的同時，可以實現對轉發數據信息的監視、原始網路報文的監視，採用歷史資料庫保存事件記錄和重要的控制操作、瀏覽測控設備及保護設備全部數據以及方便的調試手段等當地監控功能。遠動主站數據處理能力強大、操作方便、人機界面友好。作為變電站自動化系統中的一個工作站，全部功能的實現具有獨立性，可作為變電站自動化系統中唯一的主站設備完成變電站自動化系統中測控設備及保護設備的數據轉發工作以及GPS全站對時等其他功能。遠動主站可以實現多種遠動通信規約，對電力系統的調度主站提供廣泛的支持，可同時支持5個調度主站並行工作。

(3)繼電保護工程師站。CBZ-8000繼電保護工程師站既可以作為CBZ-8000變電站自動化系統的一個子站，也可以獨立於CBZ-8000變電站自動化系統，與繼電保護裝置、故障錄波儀、安全自動裝置和相關網路設備一起，構成“繼電保護及故障錄波信息處理系統”的子站系統。

CBZ-8000繼電保護工程師站採用高性能計算機，直接連線到乙太網上，同間隔層的測量和保護設備直接通信，支持雙網的工作方式，遵循開放系統要求，支持多種通信方式和多種通信規約，支持專線、數據網(Web)等多種信息發布方式。通過對變電站的故障信息進行綜合分析，為分析事故、故障定位和整定計算工作提供科學依據、讓主管部及時了解電網故障情況，以做出正確的分析和決策，來保證電網的穩定運行。

2.間隔層

間隔層按照不同的電壓等級、不同的電氣間隔單元、不同的控制對象分散在各個保護小室中，或是下放到高壓設備現場。在站控層或通信網路故障的情況下，間隔層仍能獨立完成間隔層的監測和控制功能。

間隔層設備包括保護裝置、測控顯示裝置、自動裝置、操作切換裝置以及其他的智慧型設備和附屬設備。人機接口採用大螢幕彩色液晶。機箱內部通信使用匯流排，能方便實現數據共享、自檢和互檢，同時減少各部分的關聯性，提高了裝置的整體可靠性。裝置單元管理機以串列通信或網路通信方式與變電站監控系統相連，並可通過變電站監控系統對保護裝置所具有的功能實施全遙控操作。

3.微機五防接口

CBZ-8000變電站自動化系統提供開放的專用微機五防裝置接口，系統通過專用的微機五防裝置，完成對全站操作的閉鎖確認。當在五防主站上進行操作時，由五防主機向監控主機申請執行確認；當在監控主站上進行操作時，由監控主機向五防主機申請閉鎖確認；當從調度端通過遠動主站進行操作時，由遠動主機通過網路向五防主機申請閉鎖確認。CBZ-8000變電站自動化系統設定專用微機五防裝置，與站控層的邏輯閉鎖和間隔層設備的自鎖與互鎖配合，構成完備的全站操作三級防誤閉鎖控制，保證系統任何操作都是在防誤閉鎖功能的監視下執行。

4.其他設備或系統的接口

CBZ-8000變電站自動化系統是一個開放的系統，站內通信規約在嚴格採用國際標準規約的同時，也提供了完備的與其他系統或智慧型裝置的通信接口。

對於提供網路通信接口，套用層通信規約嚴格等同採用IEC60870-5-104規約的系統或智慧型裝置，可以直接接入CBZ-8000變電站自動化系統。

對於提供標準RS232/485通信接口的系統或智慧型裝置，通過CBZ-8000變電站自動化系統配套的規約轉換器接入系統。（如圖2：規約轉換功能示意圖）。

圖2 規約轉換功能示意圖

CBZ-8000變電站綜合自動化系統