CSC2000變電站綜合自動化系統

CSC2000變電站綜合自動化系統是一個分層、分散式綜合自動化系統。整個系統分成兩個層次，即變電站層和間隔層。變電站層即站級主站層，它是調度、運行及專業人員的人機互動視窗，間隔層是繼電保護、監控子站層，設在各繼電保護小間內。

基本介紹

• 中文名：CSC2000變電站綜合自動化系統
• 外文名：CSC2000 substation integrated automation system
• 套用：適用於35～500kV電壓等級變電站
• 組成：變電站層、站級工作站和間隔層
• 性質：科學

系統組成

CSC2000變電站綜合自動化系統是一個分層、分散式綜合自動化系統。整個系統分成兩個層次，即變電站層和間隔層，如圖1所示。

圖1 CSC2000變電站綜合自動化系統組成框圖

(1)變電站層。變電站層即站級主站層，它作為調度、運行及專業人員的人機互動視窗，以圖形顯示、報表列印、語音報警等各種方式對系統運行狀況進行實時監視、對可控裝置進行控制調節等，完成調度中心的“四遙”功能。

(2)站級工作站。站級工作站一般主要由操作員終端、五防終端、遠動主站及工程師站組成，對於事故進行分析處理。指導和培訓等專家系統，以及用戶要求的其他功能的工作站，則可根據需要隨意增減。CSC2000綜合自動化系統適應各種不同的硬體配置，當系統規模較小時監控系統甚至可以安裝在一台PC機上，系統規模較大時監控系統則可以由多台PC機及一體化工控機主站組成。

(3)間隔層。間隔層是繼電保護、監控子站層，設在各繼電保護小間內。它對相關設備進行保護、測量和控制，自動協調就地操作與中央控制室、以及調度中心的操作要求，對採集的信息進行處理上送，並在中央控制失效的情況下仍能完成子站的保護、測量和控制功能。系統採用Lon-Works現場匯流排為基本測控網路。

系統特點

(1)典型的分層、分散式系統。間隔層設備按對象(變電站一次設備)分散式布置，以兩層(變電站層、間隔層)結構構成，功能齊全、配置靈活，在功能分配上採用能夠下放的儘量下放的原則。凡是可以在本間隔就地完成的功能絕不依賴通信網。

(2)繼電保護功能相對獨立。由於繼電保護的特殊重要性，綜合自動化系統絕不能降低繼電保護的可靠性。為此，系統繼電保護按被保護的電力設備單元(間隔)分別獨立設定，直接由相關的TA、TV輸入電氣量，動作後由觸點輸出，直接操作相應斷路器的跳閘線圈。保護裝置設有通信接口，接入站內通信網，以便在保護動作後向變電站層的微機提供報告等，但保護功能完全不依賴通信網。

(3)可靠性高。用分層分散式的系統是提高全站工作可靠性的重要因素，特別是本系統將重要的功能如繼電保護、備用自投等都在相應間隔設定了專用的獨立的裝置，完全不依賴站內通信網。從而能在任何情況下杜絕發生“大亂”的可能性，即使站內通信網發生了完全癱瘓，各間隔都仍能保證上述重要功能的不間斷執行。

(4)靈活性。分散式本身決定了系統擴展方便、靈活。在變電站層的微機設備，採用了軟體分層技術，分成開發層和套用層軟體。開發層不會因使用場合不同而需要做任何修改。套用層則提供了各種方便的軟體工具，對於不同的變電站，可方便的由用戶自己設定。人機對話採用微軟的Windows環境，界面友好，畫面美觀。

遠動與監控系統共用間隔層信息採集裝置，達到了分散式RTU技術要求標準；專用遠動主站從現場匯流排上獲取所需信息直接遠傳至調度中心，滿足調度自動化信息直采直送要求。獨具一格的分散式故障錄波系統，在提高故障錄波可靠性同時，實現了遠方故障分析、裝置故障診斷及定值管理。

工作原理

圖1中有兩個獨立的、波特率均為78kbps的雙絞線匯流排網，一個是監控主網，另一個是故障錄波專用網。圖下部是各間隔層節點，它們通過常規二次電纜同設備連線。圖上部是變電站層設備，包括主站1～3。匯流排型網所有節點往網上的連線方式都是一樣的，但從功能可以分成間隔層和變電站層二層，間隔層直接同設備連線，而變電站層則通過通信網與各間隔層通信，收集由各間隔層節點採集的各種信息和事件報文，以及下達控制命令。變電站層除了通用設備，例如PC機和Modem外，專用設備就是圖1中所示的主站，主站l和2是完全相同的，稱監控主站，其硬體電路如圖2所示。

圖2 監控主站硬體結構圖

它包括了一個Neuron晶片和一個功能強大的微機系統，該系統同Neuron晶片之間用並行方式連線。並設有切換電路，可由主站微機的CPU控制，選擇連線至網I或網II(用於雙網時)。主站微機還有一個RS-232串列接口，可同就地監控PC機通信或經Modem和通道連線遠方調度中心，為了適應各種不同的通道，還可選擇其他形式的通信接口，例如專用光纖、微波或光纖通信系統的PCM接口等。在軟體方面，Neuron晶片僅是用作Lon-Works網路接口，為主站微機同網路之間傳遞數據，與監控計算機通信。在結構上監控主站是按繼電保護裝置對可靠性的要求設計的，它能滿足IEC-255-22的各項抗干擾標準的要求。就地監控主站1和遠動主站2設計成完全一樣，就地監控的PC機就如同在遠方調度中心的計算機一樣。

主站3是工程師站，它有兩個Lon-Works接口，用於分別接至錄波專用網和監控網，就地PC機的主要用途是迅速地將分散在各保護裝置中的錄波外掛程式的記錄數據存檔。此外，在需要時工程師還可以利用該PC機和配套軟體工具進行多種工作，例如，錄波數據的波形顯示和分析計算，同監控網和錄波網上任一元件通信等等。如果工程師站在利用就地PC機進行任何工作時，有錄波裝置啟動，PC機將立即自動退出正在執行的程式而進入線上工況，準備接收數據。

工程師站通過Modem接至公用電話網，因而工程師還可以在任何有電話的地方(包括其他城市，甚至國外)如同就地PC機一樣同網上任一元件通信。當然，工程師站(就地和遠方)的許可權比監控主站小得多，工程師站一般不允許進行任何操作，另外還可設定口令(password)，防止不相干的人員進入。

由圖1可見，CSC2000變電站層也是分散式的，就地和遠方監控相對獨立。一個損壞時，不影響另一個工作，他們共享網上所有信息。對於重要的站，可能要求經過不同的通道，送往不同地點的上級部門，此時只要在網上再設一個遠動主站接點，靈活方便。同樣，為了提高可靠性，也可以設定兩個就地監控主站，互為備用。