新一代变电站自动化系统核心

上海惠安系统控制有限公司新一代变电站自动化系统核心D200SMU站主装置上海惠安系统控制有限公司二OOO年十二月上海惠安系统控制有限公司目录1.概述…………………………………………………………………………….32.D200SMU特点……………………………………………………………..53.D200模块介绍……………………………………………………………….63.1D200主CPU………………………………………………………………..63.2D200单机双CPU…………………………………………………………….73.3D200通讯链路……………………………………………………………….83.4D200自动化装置工作模式………………………………………………….83.5D200电源…………………………………………………………………….93.6远方诊断……………………………………………………………………..93.7D200VMEBus接口…………………………………………………………..93.8D200VMEBus存储器………………………………………………………..93.9D200S状态输入模块……………………………………………………….103.10D200K控制输出模板………………………………………………………113.11D200C组合输入/输出板…………………………………………………133.12D200运行环境要求…………………………………………………………163.13D200装置尺寸大小及重量………………………………………………163.14D200装置通信规约和应用一栏表…………………………………………164.应用业绩…………………………………………………………2上海惠安系统控制有限公司新一代变电站自动化系统核心D200SMU站主装置1.概述D200SMU站主装置在全世界应用多达1000套，在不同的国家和地区运行。D200产品以SCADA系统应用中的开放式结构和分布处理的特点而著称，使用了更为紧凑而且更具有智能的各种I/O模块，使得D200装置具有长周期的使用寿命。D200自动化监控装置本身可以构成独立的分布式SCADA系统或分站控制系统。D200功能齐全，在全球的电力、输油、输气、城市公用事业中的变电站内的自动化系统，大型变电站、配电系统、大规模（火电、水电、核电）电厂中得到了广泛的应用。自从一九九七年D200进入中国市场以来，在短短的几年时间内以其独特的多CPU自动切换，直接上网以及支持多个串行通讯口等功能得到了中华人民共和国电力系统的广大用户的欢迎，已成为500kV变电站微机监控系统的首选设备。现已超过150多台在国内（包括台湾省）运行。通过大量的变电站、电厂中微机监控系统运行成功的实例，充分证明了D200产品在中国的电力电网中发挥了强大的作用，且取得了巨大的经济效益。D200SMU概念远远超出了传统RTU概念，其智能性、开放性、多规约、多通信口和强大的处理能力是传统RTU无法比拟。D200SMU可支持多CPU并行处理，即一个D200可以支持多达6个CPU同时并行工作，CPU之间的任务可以独立分担而且不受影响，并且通讯链路速率提高到了500kbp/s，具有多应用程序，支持多种协议，一般系统配置D200双CPU，如果今后要增加，只需要简单的插入CPU板，进行系统软件组态，系统即可投入运行。D200可支持直接上网功能，这样就很好地解决了大型变电站监空系统前端数据采集量大，当通过串行口与后台机通讯时，因数据量大，通信任务重，实时性差等缺点。D200直接上网的传送速率已达到了10MB/s，从而可靠地保证了3上海惠安系统控制有限公司实时性。D200上网是通过D200VME总线上直接插入的网卡而实现的，此网卡在市场上很多，其规约为TCP/IP，应用协议为DNP3.0。另外D200开放性强,遵循开放系统要求,实现开放式网络通讯方案，可支持Ethernet、ISDN、ATM、X.25/WAN、T1/T3、Lonworks等通信接口。通信协议包括OSI、TCP/IP、IEC870-6(ICCP、TASE.2)等，已通过广域网和国调中心联网。D200具有很强的智能性和具有强大的处理能力，可以移植传统RTU的PLC成熟应用软件，也可移植PC机高级应用软件。例变电站无功电压自动控制软件(AVQC)、低周减载软件、备用电源自动投切软件均可得到移植。D200支持多规约多通信口D200同时支持多个控制系统,采用多种数据通信方式,包括70多种成熟可靠的通信规约，例如IEC870-5、DNP3.0、MICRO4F规约，CDC8890TYPEII规约，RP571/570规约，1801规约，CDT规约等；多达42个通信口。D200作为接收间隔层数据并同时向主站发送数据的变电站厂站网关专用设备，完全包含PC厂站网关的功能。其成熟通信规约、多线程的响应速度、I/O扩充能力、可靠性、抗病毒性、在恶劣环境下运行能力是PC厂站网关无法比拟的。D200可以支持故障自动切换，这种先进的技术基于在全世界众多的500kV大型变电站的经验而总结得到的，已有多年成熟的运行经验，包括了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。由于D200工控标准组成的双机系统，其可靠性，抗干扰性，MTBF已远远超过了由工作站或其他台式计算机、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。4上海惠安系统控制有限公司D200i多处理器i包括处理器、内存卡、Modem、以太网卡、电源数据显示面板：可以显示300个RTU/SCS数据点D200Ai32个模拟输入D200Ki32个控制输出D200KIi32个继电器输出D200Si64遥信点D.200链接i250kbsiRS485或者光纤图1D200SMU实物图2.D200SMU特点D200SMU概念远远超出了传统RTU概念，其智能性、开放性、多规约、多通信口和强大的处理能力是传统RTU无法比拟。n很强的智能性D200具有强大的处理能力，可以移植传统RTU的PLC成熟应用软件，也可移植PC机高级应用软件。例变电站无功电压自动控制软件(AVQC)、低周减载软件、备用电源自动投切软件均可得到移植。n直接上网功能解决了大型变电站前端数据采集量大，实时性差缺点.后台主机工作站及D200主站通信处理机同时同间隔层D25通过以太网通信交换数据，保证调度主站及后台的实时性。n网络开放性强D200遵循开放系统要求,实现开放式网络通讯方案，可支持Ethernet、ISDN、ATM、X.25/WAN、T1/T3、Lonworks等通信接口。通信协议包括OSI、TCP/IP、IEC870-6(ICCP、TASE.2)等，已通过广域网和国调中心联网。n多规约多通信口D200同时支持多个控制系统,采用多种数据通信方式,包括70多种成熟可靠的通信规约，包括IEC870-5、DNP3.0等，多达42个通信5上海惠安系统控制有限公司口。nD200作为厂站网关D200作为接收间隔层数据并同时向主站发送数据的变电站厂站网关专用设备，完全包含PC厂站网关的功能。其成熟通信规约、多线程的响应速度、I/O扩充能力、可靠性、抗病毒性、在恶劣环境下运行能力是PC厂站网关无法比拟的。nD200支持故障自动切换，可靠性高3.D200模块介绍D200采用新的分布式的处理概念，各I/O模板都自带8位微处理器，和D200装置主体可进行远程通信。D200采用了高速、低功耗、低噪音、高可靠性的CMOS逻辑软件，可编逻辑阵列的技术，具有更高的灵活性，并减少了逻辑线路。D200主要功能为：状态输入，报警输入，脉冲累积输入，事件顺序记录（SOE），模拟量输入/输出；开关控制输出，多CPU的冗余配置，多个串行通讯口通信，直接上网，并通过网络同D25之类的IED设备之间互换信息。D200若需要扩充，增加功能时，只需要简单的扩充模件，增加应用软件，而不需要替换已有的设备。D200可以降低运行成本，而且更易安装和维护。D200已有超过多达70种的通讯规约。D200规约库几乎包含了所有世界上IED和SCADA规约，支持多主站和装置之间的信息交换；多主站通信的多数据库管理；软件I/O点组态和设置；支持多达42个通讯口，可作为主站装置设备通讯。3.1D200主CPU作为D200装置的主CPU，D20M以性能优越的32位CPU模块为基础，它可以处理数据采集及与主站的通信，运行就地自动控制，以及维护装置数据库中I/O点的数据。每块D20M它可支持多达7个通讯口同不同的主站通信。D200功耗低，运行环境不需要空调器，D200经过专门精心设计，可以满足不同现场的运行环境要求。D200装置的分布结构，D20M以一个250kbps的高速度的局域网LAN，同安装在主控室或者开关站的I/O模块通讯。D200Link链路可以连接63个I/O模块，使用一个适配器分成两组。D20M具备两个高速串行口同外围I/O模块通信。6上海惠安系统控制有限公司第二个HDLC口可以作为第二组I/O模块链路或者作为一个独立的备用口。D200有14个同主站，装置或智能电气设备（IEDs）通讯的接口。D200装置的固件（Firmware）具有非常高的效率，支持所有装置功能和运行，它驻留在D20M中，包括以下软件：nPsos实时操作系统和运用库资源。n系统监视及引导。n实时数据库管理。nLink通信链路管理系统。n维护和诊断。D200主CPU参数：n32位68020微处理器n40MHzCPU时钟n1MRAM，512KNVRAM，1MEPROM，可扩充n基本配置：7个可编程RS232通讯口n2个作为D200的HDLC连接通信口n9600波特RS232维护口n尺寸：19x5.253.2D200单机双CPUnD200单机双CPU由以下模块组成：*D20M＋＋VMEbus处理器模块*VMEBus8MB共享存储模块*＋5VDC电源*±12VDC电源*VMEbus以太网接口模块*VME/欧制卡的设备机架nD200中D20M＋＋主处理器的特性：7上海惠安系统控制有限公司*32位MC68020CPU*低功耗的CMOS组件*高精度，具有温度补偿的晶振，40.000MHz±2.0PPM*32位数据与地址通路*VMEbusC.1版之兼容性（IEC821）*七层全编程的中断管理器*带有复位输出的看门狗定时器/电源监视器*允许存储器多样化，在所有板上的用户位置上可使用多种不同形式的存储器（例如，EPROM，RAM，NVRAM等等）。*两个高速HDLC的半双工的，使用RS485双绞线对的I/O模块通信口。*七个通用的RS－232口*一个专用的RS－232维护口*在前面板上有三个系统状态的指示灯*实时时钟D200的模块全部软件作为固件贮存于CCU中。D200的CCU是由多个D20M＋＋CPU模块组成，每个模块可以用于各自特定的应用任务，他们被互连起来，并且在VMEbus上有一个公用的存储器。3.3D200通讯链路D200通讯链路是高速数据通讯和电源分配网络。它采用HDLC规约，CPU与I/O模板的传送速率可达250kbps，它可以连接多达240块I/O模块到主CPU。D200通讯链路使用变压器耦合方式以隔离和防止现场环境带来的干扰。若需要I/O模块防止在开关站或者发电机旁边，就可以提供光纤网络连接，以增加抗干扰能力，并且可以使I/O模块离开主CPU的距离更远。3.4D200自动化装置工作模式D200主CPU通过一个HDLC的链路同各种不同类型的I/O模块通信。把所采集的数据送到独立的数据库中，以便把这些数据送到不同的主站。然后，D2008上海惠安系统控制有限公司装置把收集来的数据整理加工以后再传送到主站去，或者通过主站对现场进行控制。3.5D200电源D200电源分成两个部分，一个是供CPU及各种外围模块工作的电源，其中也包括一个隔离的±5V/12V直流电源，它可以提供DI，PA及DO的电源。若I/O模块超过5块时，则需要外加一个24V/48V辅助电源，以减轻主电