合并单元讲解..

国电南自PSMU602合并单元功能介绍工程技术服务中心工程技术部2014-03-27合并单元虚端子的配置说明合并单元的使用说明合并单元的硬件结构合并单元的功能原理PSMU602系列合并单元概述主要内容概述PSMU602面板图PSMU602合并单元是国电南京自动化股份有限公司最新研发的新一代数字化采样装置，适用于110kV（66kV）及以上各电压等级智能变电站，配合传统电流、电压互感器，实现二次输出模拟量的数字采样及同步，并通过DL/T860.92（IEC61850-9-2）及GB/T20840.8（IEC60044-8）规定的标准规约格式，向站内保护、测控、录波、PMU等智能电子设备输出采样值。国网入网测试后，由于送检设备采用9-2级联，故国网测试版本不支持FT3级联。概述装置工作原理图概述主要功能（1）交流模拟量采集具备交流模拟量采集的功能，可通过选配不同通道类型的交流插件，采集传统CT/PT输出的二次模拟信号（2）数字量输入可通过DL/T860.92（IEC61850-9-2）或GB/T20840.8（IEC60044-8）报文格式接收光纤同步串口信号，能兼容5Mbit/s及10Mbit/s的编码速率。为了保证合并单元装置整体采样延迟时间小于2ms，要求前端接入的数字量采样延迟时间小于1ms。（3）数字量输出采用DL/T860.92（IEC61850-9-2）或GB/T20840.8（IEC60044-8）规定的报文格式，向站内保护、测控、计量、录波、PMU等智能电子设备输出经同步后的采样值。整体采样延迟时间小于2ms。概述主要功能（4）时钟同步可支持光纤B码、PPS秒脉冲及IEEE1588同步方式，同步误差小于1µs，并具有守时功能，在失去同步时钟信号10min以内的同步误差小于4µs，通过选配FT3模件，可以支持在运行状态下输出光纤同步测试脉冲。（5）电压并列、切换可通过GOOSE通信或本地开入模件采集开关、刀闸等位置信号，并可提供多种PT并列和切换方式（6）设备自检装置具备对本身的AD采样、FLASH、工作电压等硬件环节进行自检，并能对异常事件进行记录和保存。在MU故障时可通过GOOSE上送告警内容，并输出告警接点，装置主要运行状态可通过面板LED灯指示概述装置配置PSMU602合并单元根据应用场合的不同，主要包括以下六种子型号配置方式：序号名称分类描述备注1.PSMU602-C开关间隔合并单元标准版1.PSMU602-VF母线间隔合并单元，采用FT3规约输出电压1.PSMU602-VN母线间隔合并单元，采用9－2规约输出电压1.PSMU602GC开关间隔合并单元国网版1.PSMU602GV-N母线间隔合并单元，采用9-2规约输出电压1.PSMU602GV-F母线间隔合并单元，采用FT3规约输出电压功能原理数字采样PSMU602G合并单元采用16位高性能AD同步采样芯片，直接通过FPGA对AD采样数据进行插值处理，所有的通道均能以最高200ksps（kiloSamplesperSecond）的速率进行采样，保证了智能变电站对于数字采样精度及实时性的要求。此外，为了保证AD采样可靠性，PSMU602G具备双AD采样模式，确保每一路模拟量都可以有两片AD进行独立采样，在接收方通过比较双AD数据一致性即可避免因AD异常导致的保护误动功能原理对时与同步PSMU602G可通过光纤B码、秒脉冲及IEEE1588等方式实现时钟同步，对于最为常用的B码对时方式，装置采用了一定的校验和异常判断处理：当收到B码报文后，会进行码值校验，只有在整包码值校验通过后，才会进入正常的采样同步处理流程。在报文校验通过的前提下，B码中的时标信息正确与否不会影响MU的正常同步；此外，PSMU602G还选用了高精度的恒温晶振，并在已同步情况下可以做到对外同步信号的实时跟踪和锁定，一旦外同步丢失，即可依靠内部恒温晶振进行守时。经过实测，在常温、－40℃及70℃等环境下，装置守时能力可以达到4us/10min及24us/60min，因此，短时间的同步丢失或波动完全不会影响到合并单元的采样同步。功能原理PT切换具体的PT切换逻辑如图所示。在非法状态情况下，维持原PT切换状态，若初始上电即为非法状态，则输出采样数据无效。功能原理PT切换具体的PT切换逻辑如图所示。在非法状态情况下，维持原PT切换状态，若初始上电即为非法状态，则输出采样数据无效。功能原理PT并列PT并列逻辑如图所示，图中未涵盖的逻辑，视为非法状态，维持PT并列状态，若初始上电即为非法状态，则输出数据无效。功能原理PT并列PT并列逻辑如图所示，图中未涵盖的逻辑，视为非法状态，维持PT并列状态，若初始上电即为非法状态，则输出数据无效。硬件结构说明CPU模件CPU模件是合并单元的核心，主要负责装置的AD采样、同步以及数字量数据的处理。CPU背板图如图：光口名称作用备注SYN/SRFT3及SYN输入口上口可选装FT3或SYN口，下口固定为FT3口1－0CPU100M光纤以太网，默认使用1－1作为调试口1－12－0FPGA100M光纤以太网接口，可同时支持GOOSE、点对点9-2发送和接收、以太网1588同步可通过配置文件配置GOOSE和9－2报文的工作端口；FPGA光纤以太网口数量根据具体需要可以定制。2－12－2FPGA100M光纤以太网接口，可同时支持GOOSE、点对点9-2发送2－33－03－13－23－3硬件结构说明交流模件间隔合并单元采用C-A母版，可以配置三块AC插件；母线合并单元采用B-B母版，可以配置两块AC插件。序号型号选装通道描述备注1PSIU601-AC.A-CPSIU601-AC.A-C6电压PSIU601-AC.A-C-02可与PSIU601-AC.A-D配合，同时实现双母线PT间隔计量、测量、保护及3U0的采样。2PSIU601-AC.A-C-016电压＋3零序电压3PSIU601-AC.A-C-023零序电压4PSIU601-AC.A-DPSIU601-AC.A-D12电压5PSIU601-AC.A-EPSIU601-AC.A-E-016保护3测量3电压，1A6PSIU601-AC.A-E-056保护3测量3电压，5A端自定义同PSIU601-AC.A-E-017PSIU601-AC.A-E-023电压3测量，1A8PSIU601-AC.A-E-063电压3测量，5A端自定义同PSIU601-AC.A-E-029PSIU601-AC.A-FPSIU601-AC.A-F-016电压3测量3保护，1A10PSIU601-AC.A-F-056电压3测量3保护，5A11PSIU601-AC.A-HPSIU601-AC.A-H-013保护，1A5TPE12PSIU601-AC.A-H-053保护，5A5TPE硬件结构说明母线合并单元交流插件背板端子定义图：Ua1'Ub1'Uc1'Ua1Ub1Uc1246810121416182022241357911131517192123Ua2Ub2Uc2Ua2'Ub2'Uc2'ACPSIU601-AC.A-CUa1'Ub1'Uc1'Ua1Ub1Uc1246810121416182022241357911131517192123Ua2Ub2Uc2Ua2'Ub2'Uc2'ACPSIU601-AC.A-C-01246810121416182022241357911131517192123ACPSIU601-AC.A-C-023U0_13U0_1'3U0_23U0_2'3U0_33U0_3'3U0_13U0_1'3U0_23U0_2'3U0_33U0_3'硬件结构说明间隔合并单元交流插件的背板端子定义图Ua1'Ub1'Uc1'Ua1Ub1Uc1246810121416182022241357911131517192123Ua2Ub2Uc2Ua2'Ub2'Uc2'ACPSIU601-AC.A-DUa3Ub3Uc3Ua4Ub4Uc4Ua3'Ub3'Uc3'Ua4'Ub4'Uc4'Ia1'Ib1'Ic1'Ia1Ib1Ic1246810121416182022241357911131517192123Ic2ImaImbIc2'Ima'Imb'ImcIa2Ib2Imc'Ia2'Ib2'ACPSIU601-AC.A-E-01Un'UaUbUcUn'UaUbUc246810121416182022241357911131517192123ImaImbIma'Imb'ImcImc'ACPSIU601-AC.A-E-02硬件结构说明间隔合并单元交流插件背板端子定义图：246810121416182022241357911131517192123ImaImbIma'Imb'ImcImc'ACPSIU601-AC.A-FIa'Ib'Ic'IaIbIcUa1Ub1Uc1Ua2Ub2Uc2Un1'Un2'Ia1'Ib1'Ic1'Ia1Ib1Ic1246810121416182022241357911131517192123ACPSIU601-AC.A-HPSIU601-AC.A-H交流模件采用TPE级小互感器，可满足TPY互感器的精度高、抗饱和、暂态特性好的要求要求，且一台合并单元最多可配置两组A-H交流模件。硬件结构说明开入模件：开入模件为合并单元提供可能的传统开入量接入，包括检修状态、刀闸和开关位置等。开出模件：开出模件主要用于提供硬件的装置告警、闭锁接点。DIO12345678910111213141516171819202122装置闭锁DI12345678910111213141516171819202122公共端公共端检修刀闸1分刀闸3分刀闸2分分段刀闸1分段开关11并2分段刀闸2不并2并1遥控并列刀闸1合刀闸3合刀闸2合分段刀闸3分段开关2分段刀闸4不并3并22并3开出模件开入模件硬件结构说明FT3模件最多可输出9路GB/T20840.8（IEC60044-8）标准的FT3报文，兼容5M及10Mbit/s两种编码速率，主要用于母线合并单元向各间隔发送电压数字量信号。硬件结构说明TDC模件TDC模件可提供5路4～20mA及2路RTD测温接口，用于在户外安装情况下，监视户外柜温、湿度等模拟量信息。此外，TDC模件还提供了1路光纤串口输入，兼容5M及10Mbit/s两种编码速率，缺省用于光纤同步信号的输入。硬件结构说明CC模件CC板一般用于PT合并单元扩展板，满足PT合并单元光口不足情况。6XCCE02-CC.B-A40mm20345671硬件结构说明电源模件装置输入电源的额定电压有220V和110V两种，订货时请注明，投运调试前请检查所提供电源插件的额定输入电压是否与控制电源电压相同。输出一组24V(2)电源，其中05端子为+24V(2)，06端子为-24V(2)。另外经01～02、03～04端子输出两付“电源异常”告警常闭接点，当电源消失后接点闭合，正常有电源时接点是打开的硬件结构说明母版模件现有母板模件分别为PSIU601-MB.B-A，PSIU601-MB.B-B，PSIU601-MB.C-A，其中，PSIU601-MB.B-A支持1块交流插件，PSIU601-MB.B-B支持2块交流插件，PSIU601-MB.C-A支持3块交流插件，各模板的通道定义如下：交流插件型号对应交流插件的位置母板通道标识AD复采通道序号PSIU601-MB.B-AAC111，1322，1433，1544，1655，1766，1877，1988，2099，211010，221111，231212，24硬件结构说明母版模件PSIU601-MB.B-BAC111，1322，1433，1544，1655，1766，1877，1988，2099，211010，221111，231212，24AC21325，281426，291527，30PSIU601-MB.C-AAC111，1322，1433，1544，1655，1766，1877，198