远动知识讲课

托电远动系统继保室：王美芳2012年7月第一部分远动系统基本原理•什么叫远动系统？对广阔地区的生产过程进行监视和控制的系统，它包括对生产过程信息的采集、处理、传输和显示等全部功能与设备。各级调度中心为了能够掌握电网运行工况，及时对电网运行进行调整和控制，必须要将网内各电厂和变电站实时运行工况信息及时准确的采集和快速可靠地传送到调度中心。所以远动信息采集、处理与传输是电网调度自动化系统中一个重要的环节，这一部分也定义为远动系统。•远动是应用通信技术，完成遥测、遥信、遥控和遥调等功能的总称。电力系统远方终端装置简称为RTU（RemoteTerminalUnit）。•基础自动化系统部分主要是指安装在各发电厂、变电站现场的远动设备。远动设备主要负责完成厂/站远动信息的采集、处理与传送。通信通道负责完成远动信息的传递。•远动设备的基本功能：远动设备是负责远动信息的采集、处理与上传，同时下达调度中心对厂/站实施远方控制与调节的重要设备。现代的RTU是以微处理器（CPU）为核心的数字化的远动装置，厂/站内自动化监控系统是计算机与网络通信综合应用的系统。远动设备的基本功能就是实现“四遥”功能（即遥测、遥信、遥控和遥调）。•什么叫遥信（远程信号）？应用通信技术，完成对设备状态信息的监视，如告警状态或位置信号、阀门位置等。针对电力系统是指发电厂、变电站中各断路器、隔离开关（刀闸）、某些保护继电器的位置、厂站事故总信号、机组自动发电控制远方/当地状态信号等。这些信息只有两种状态，即是“闭合”或“断开”，所以又称为“开关量”。遥信量是由厂站端传送至调度中心的信息。托电上传调度的遥信信号包括：—全厂事故总信号—断路器、隔离开关（刀闸）位置—AGC允许信号（A)—AGC投入/退出信号（M）—AVC上位机自检状态—AVC投入—AVC下位机投入—AVC下位机闭环运行—AVC增磁闭锁—AVC减磁闭锁•什么叫遥测（远程测量）？应用通信技术，传输被测变量的测量值。针对电力系统是指发电厂、变电站的发电机组、线路的有功功率和无功功率，变压器高/低压有功功率、无功功率、电流，母线电压、电网频率，网（地区）间联络线有功功率和无功功率以及水电站水库水位等。这些连续变化的运行电气参数称为模拟量。遥测模拟量也是由厂站端传送至调度中心的信息。托电上传调度的遥测信号包括：—#1—#8机组的P、Q、I—#1—#8主变高压侧的P、Q、I、U—托源一线—四线的P、Q、I、U—四条出线电抗器的Q、I—一母、二母的U、F—#1—#8机组的DCS有功功率—#1—#8机组的DCS设置增减速率—启备变220KV侧的P、Q、I—联变35KV侧的P、Q、I•什么叫遥调（远程命令）？应用通信技术，完成改变运行设备状态的命令。针对电力系统是指由调度中心对发电厂电气设备实行远方调节。如由调度中心远方对发电厂（机组）的有功功率和无功功率出力进行自动控制与调节。遥调信号是一个限定取值范围（或定值）的模拟数字信号。遥调量是由调度中心传送至厂站端的调节命令信息。托电下收调度的遥调信号包括：—#1机组AGC指令—#2机组AGC指令—#3机组AGC指令—#4机组AGC指令—#5机组AGC指令—#6机组AGC指令—#7机组AGC指令—#8机组AGC指令—ACE(Areacontrolerror区域控制误差)—AVC指令•什么叫遥控（远程控制）？应用通信技术，完成对具有两个以上状态的运行设备的控制。针对电力系统是指由调度中心直接操纵控制发电厂、变电站中的电气设备，如遥控某断路器跳开/闭合、遥控水轮发电机组启/停和转换运行工况、遥控有载调压变压器分接头的转换、遥控电容器组的投切等。遥控信号也是一种“开关量”，也只有两种状态。遥控量是由调度中心传送至厂站端的命令信息。第二部分托电NCS系统配置简介托电自动化系统（NCS)基本上可分为间隔层和站控层两层，还包括挂在站控层上的一些功能模块，如五防专家系统和保护管理机系统，基本上承担对6kV以上即发电机、主变、启备变、升压站内开关、线路、刀闸、联变、电抗器等全部设备信息的采集、监视和控制。托电NCS系统总体情况介绍我厂NCS远动系统间隔层设备采用的是德国西门子公司的6MB和6MD系列测控单元和主单元设备，一、二期采用的是6MB524测控6MD515主单元设备，一、二期共有四串、三线、三电抗器、一个联变，加上机组测控、母线、启备变和公用测控共有20多台测控，524测控装置后分别出A、B网光纤，分别到515主单元的光缆接口箱汇总，光缆接口箱汇总后出内部数据线到515主单元处理汇总，按照西门子的内部规约教8fw规约送入＃1、＃2号远动前置机处理并汇总成实时数据库。托电NCS系统总体情况介绍三、四期和220kV测控采用6MD66系列，这种装置不需经主单元汇总处理，可直接送到相应远动前置机，具备通过TCP/IP协议直接上网功能，所以比524型测控功能要强大，三、四期和220kV共有三串，一线、一联变、一电抗器、两个母线测控、机组侧测控加上220kV的母线、启备变、开关、燕托二线、母联等共有将近20个测控。托电NCS系统总体情况介绍站控层的远动前置机和NCS后台等采用南京南瑞中德公司产品，网络连接均采用光纤，结构为双机双网配置，因我厂变电站也分为三座，按照分布、分层和分担负荷处理的原则，设有6台qzj，＃1、2qzj布置在＃1网控负责处理一、二期1－4串信息及和新远动的联络，＃5、6qzj布置在＃2网控，负责处理三、四期5－7串信息，＃3、4qzj布置在220kV网控楼，负责处理220kV信息。50万站NCS服务器接收＃1、2、5、6qzj数据，22万站NCS服务器接收＃3、4qzj数据，形成各自的数据库，分别对自己管的一块进行监控，相互之间没有联系。老的500KVNCS后台机采用基于windows操作系统的NSC200NT程序。随着设备运行时间的增长，过去一年中故障率较高，维护量很大。我们于2010年底对NCS服务器进行了升级改造。新系统使用NSC300UX开放式SCADA/EMS系统是在SUN工作站系统平台上开发，采用UNIX操作系统、ORACLE数据库，基于客户机/服务器体系结构。托电NCS系统站控层连接示意图HUBAHUBBHUBAHUBBNSPS15NSPS17保护管理机客户端服务器2#1远动机#2远动机220KV服务器A:95B:195A:249B:249A:245B:245A:247B:247A:98B:198A:72B:72A:73B:73#1前置机#2前置机A:80B:130A:81B:131HUBAHUBAHUBBHUBB500kV#1网控500kV#2网控220kV变电站#5前置机#6前置机NSPS16A:246B:246A:69B:69A:68B:68220kVNCS服务器#3前置机#4前置机A:95B:195500kv服务器1A:250B:253A:82B:132A:83B:133多模光缆多模光缆#1DCS#2DCS#3DCS#4DCS#5DCS#6DCS#7DCS#8DCS远动机（主）远动机（备）#1前置机#2前置机#5前置机#6前置机#3前置机#4前置机NSC60通信方式为RS485/RS232，规约为MODBUS。共计8个串口。网络/UDP规约网络/101规约网络/101规约专线/101规约网络104规约网络104规约托电远动数据流向示意图至华北网调自动化EMS（发电机有功、升降速率）托电500KV#1网控NCS系统连接示意图第一串及高抗第二串及高抗5021502250235021DK启备变1启备变2公用部分1公用部分2第四串504150425043第三串及高抗#！联变#2联变母线母线1母线2联变FOFOFOFOFOFOFOFOFOFOFOFO#3机组#4机组#3机组电子间#4接口柜FOFO5031503250335033DKFOFO启备变及公用星形光纤连接5011501250135013DK主控单元1主控单元2GPS前置机1前置机2双以太网远动机1远动机2光纤/双232共8路AGC1路ACEDCS/RS485-MODBUS规约FOFOFOFO测控单元至网调托电500KV#2网控NCS系统连接示意图双以太网HUBAHUBBNSPS16A:246B:246505150525053507150725073#7机组#8机组#7机组电子间#10接口柜5061506250635063DK测控单元6MD66#5机组#6机组#5机组电子间#7接口柜第五串第七串第六串及高抗托电220KV网控NCS系统连接示意图双以太网HUBAHUBB测控单元6MD66一期启备变四期启备变二期启备变三期启备变母联4母5母客户机1A:70B:170客户机1A:71B:171第三部分托电远动系统配置简介托电远动系统包括以下设备：•新远动主机NSC22001台•新远动备机NSC22001台•通信扩展箱NSC602台•调制解调器NSC702台•串口设备服务器NPORT56104台•前置机1（#1网控）1台•前置机2（#1网控）1台•前置机3（220KV网控）1台•前置机4（220KV网控）1台托电远动系统包括以下设备（续1）：•前置机5（#2网控）1台•前置机6（#2网控）1台•主单元6MB5515(主机）1台•主单元6MB5515(备机）1台•光纤管理箱2台•光电转换器NSC60B16台•亚当模块ADAM402116台•光缆终端箱12台•光电转换器DFE-855托电远动系统包括以下设备（续2）：•光电转换器MCBasic若干台•网络交换机3COM15台NSC2200通信处理机（新远动机）主要功能：•在自动化系统中，对所管理的设备进行系统组态•在自动化系统中，实现四遥功能•双机、双网、双通信通道的冗余热备•通过数字、模拟通道与各级调度或者数据网通信•汇总全站通信设备的信号，上送高级调度端或者当地后台•多级软、硬件看门狗功能NSC2200通信处理机主要技术参数：•使用512MB的CF（CompactFlash)卡作为存储介质，可靠性高，读写速度快，容量大。•提供可靠的交直流两用电源。•提供必要的LED灯指示，显示通信的通信状态，•提供四路网络通信接口。•提供18个RS232通信接口。NSC2200指示灯名称：•设备电源指示灯•设备运行指示灯•复位按键•网络通信LINK状态指示灯•网络通信ACT状态指示灯•串口通信TX状态指示灯•串口通信RX状态指示灯NSC70调制解调器调制解调器也叫Modem，它是一个通过电话拨号接入Internet的必备的硬件设备。通常计算机内部使用的是“数字信号”，而通过电话线路传输的信号是“模拟信号”。调制解调器的作用就是当计算机发送信息时，将计算机内部使用的数字信号转换成可以用电话线传输的模拟信号，通过电话线发送出去；接收信息时，把电话线上传来的模拟信号转换成数字信号传送给计算机，供其接收和处理。通信扩展箱NSC60主要功能：用于实现各自动化系统中不同通信接口（如RS232、RS485、RS422、光纤等）之间的转换。串口设备服务器NPORT5610：NPort5610提供简单方便的联网方式，不但可以保证现有的硬件资源，更确保未来网络的扩充可能性。通过简单的设置，就可以将现有的串口设备立即联网。再者NPort5610可以在串口和以太网络界面之间轻易的执行双向数据传输。使用NPort5610，可以达到同时集中管理串口设备，和于网络中分散管理主机的目的。应用：当地功能、AVC通信前置机1-6使用的通讯管理软件（CCM)远动通道配置：•模拟通道（4WE&M）——网调主通道——网调备通道•数据网通道规约使用情况：模拟通道：IEC60870-5-101规约2002网络通道：主流规约IEC104谢谢！