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力控pFieldComm在地铁变电站综合自动化系统的应用
系统概述
本变电所综合自动化系统平台要求实现变电所各种设备的控制、监视、联动、联锁、闭锁功能,自动投切、电流、电压、功率、电度和其它各种信息量的采集功能。系统需要具备协议转发功能,从而将各个变电站数据以统一的协议模式汇总到上级调度电力SCADA系统。
系统设计
2号线西西延伸工程变电所综合自动化系统设计原则如下:
快速响应

从电力行业的要求来看,系统设计过程中应满足快速响应性的要求,软件画面切换时间≤1s;变电所内网络通信速率≥100Mbps;所内事件分辨率≤5ms。

开放性

系统平台模块化分布式架构,具备良好的开放性,支持用户二次开发,方便客户依据现场需求进行个性化设置。支持各种主流设备及实时数据库的数据接口,并通过标准关系数据库接口(如ODBC、OLE DB)实现与第三方系统的数据集成。

安全稳定性

轨道交通系统运行中,电力系统的安全稳定统对列车正常运行起着至关重要的作用,系统平台具备严格的权限管理机制,并且具备故障处理查询、事件记录查询功能。

系统架构

力控电力监控软件,完美的结合了通用组态软件和电力专业技术,是使用先进的计算机软件编程技术开发的专业电力系统自动化的组态软件,适用于县级调度自动化、集控站自动化、变电站综合自动化、电厂电气监控(ECS)、企业供配电自动化、水电站综合自动化及楼宇配电自动化等主站系统。

由于每个变电站具备多种设备,各个设备的数据通信协议不同,为了实现数据的汇总统一,每个变电站配备一台力控科技数据采集网关pFieldcomm。变电站数据通过pFieldcomm采集网关可统一转为电力104规约方式传送到中央调度室的中心调度系统SCADA平台。

1. 通信网络
变电所内综合自动化通信网络采用工业级光纤以太网,提高所内通信的带宽和抗干扰能力。站级监控室内配置一台工业级光纤以太网交换机,用于连接不同设备群的光纤以太网接口,满足变电所综合自动化系统控制、测量、保护的通信技术要求,完全满足全所自动化要求。 在每个变电所,为33kV、DC1500V 及0.4kV 开关柜根据现场需要配备串口服务器设备,该设备安装于开关柜内,用于将柜内控制单位的RS485信号转换为以太网信号汇总到站级监控室的监控平台。
2. 控制系统
变电所内的控制信号屏配置ABB的AC500系列控制器,该设备不仅具有工业级的快速专用核心处理器和大容量的RAM,并且其系统提供可编程接口,利用简单的结构化Script语言,用户可以完成数值计算功能、逻辑运算功能和控制输出功能等。
3. 站级监控
每个变电站站级监控系统选用力控科技电力监控软件作为系统平台,可实时监控各开关柜内监控单元的运行状态,实现变电所各种设备的控制、监视、电流、电压、功率、电度的采集等功能。
1、 实时全面性

系统可以形象直观的方式,实时动画显示系统设备运行情况,变电站主接线图可根据现场运行状况动态实时显示各个开关状态。可实时显示电流、电压、电能、功率、有功、无功、功率因数等数据,实现电力系统的四遥功能。 强大的报表曲线功能,通过所存储的历史数据可以方便生成各种值班报表、操作报表、报警报表以及日月年报表。各种数据均可通过实时、历史趋势曲线方式进行展示。

 

2、 安全可靠性

在操作上严格权限管理,运营级操作员通过工作站访问本系统。无论工作站的初始启动或注销,都将直接进入本系统登陆画面或彻底退出操作系统,一般用户不允许接触到任何操作系统命令。系统可提供审计跟踪功能,记录所有用户操作过程,对出现的系统安全问题提供调查的依据和手段;系统应具备事务日志功能。各种记录(操作、警报)可根据用户要求,按站名、对象、性质、时间等项目进行检索。系统报警支持多种报警输出方式,可通过音频报警、手机短信、E-mail等方式输出告警到手机、PDA、PC上。

 

3、 集成开放性

本系统支持同时通过不同类型的通信协议来采集多个现场设备的实时数据信息,并按预先的系统配置要求存放于系统实时数据和历史数据库中。可支持电力CDT、DNP、标准Modbus协议、电力标准IEC 101、102、103、104规约,支持ABB的AC500设备自有协议和AVERA(ALSTOM)的Courier规约。具备Web Server功能,方便用户远程浏览系统内的各种实时、历史数据,如主结线图、系统图、基于综合保护装置和间隔层的实时数据查询,以及历史SOE、操作事件和系统事件查询,遥测历史曲线和负荷曲线浏览等。

 

应用总结

通过变电所综合自动化系统,重要设备之间不仅利用二次回路实现硬线的联动、联锁、闭锁,同时在软件上也实现了逻辑判断、计算、继电器等功能,在地铁的安全稳定运行中起着至关重要的作用。

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