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CSC-2000(V2)变电站自动化系统在河北唐山曹妃甸220kV变的应用
jiang_0514 发表于 2009/7/14 10:50:30 1361 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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CSC-2000(V2)变电站自动化系统在河北唐山曹妃甸220kV变的应用
河北唐山曹妃甸220kV变电站地处唐山市南部70公里的南堡地区曹妃甸岛，距离唐山供电公司104公里，占地面积约9775平方米，由城南高压所负责运行管理。本站是京津唐电网的一个重要的负荷变电所，也是曹妃甸工业区第一座220kV变电站，主要担负着曹妃甸工业区的工业用电，本站的建造强化了唐山地区南部220kV网架结构。
变电站始建于2007年3月，于2008年3月投入运行，分为220kV、110kV、10kV三个电压等级，220kV为双母线接线方式，现运行220kV开关11台，进出线10回，110kV为双母线单分段接线方式，现运行110kV开关9台，出线4回，10kV为单母线分段运行方式，共有10kV开关27台。
现运行180MVA主变压器2台，共装有单组容量为8016kVar的电力电容器8组，总无功补偿容量64128kVar。
站内综合自动化系统全套采用了北京四方继保的CSC2000(V2)综合自动化系统，站内通信规约采用了国内最为先进的IEC61850规约。
一、工程概况
曹妃甸220kV变计算机监控系统按照四方继保首创的分层分布式的变电站自动化系统结构，并在此基础上实现了功能的完全分布。V2系统为两层式结构，由站控层和间隔层两部分组成。站控层和间隔层采用双网冗余以太网连接，传输速率≧100Mbps
间隔层的测控装置采用了CSI-200E数字式综合测量装置，每个间隔都配备了这样的装置，具有交流采样、测量、防误闭锁、同期检测、就地断路器紧急操作和主接线状态及测量数字显示等人性化功能，并按照电气单元分别布置在各个电压等级的各个间隔内。同时全站配备了CSM-320E保护信息管理机，完成其他厂家智能设备的接入工作。
站控层内后台系统计算机硬件采用了四台HP4800工作站，包括系统主备服务器、操作员站及一台工程师维护工作站。远动通信采用两台CSC-1320装置，实现双机互备运行，装置通过站级以太网络直接从间隔层测控装置获取数据，以IEC-101规约以、IEC-104规约及CDT规约与唐山市调、华北网调进行通信。站控层网络采用了双重以太网的设计，实现冗余目的。
二、CSC-2000(V2)综合自动化系统
CSC-2000(V2)变电站综合自动化系统是北京四方继保自动化股份有限公司（以下简称四方继保）总结多年变电站自动化系统研发和工程应用经验，参照国际标准，采用最新技术设计的新一代变电站自动化系统。
CSC-2000(V2)综合自动化系统（以下简称V2系统）与2005年11月12日通过了中国电机工程学会组织的技术鉴定，并获得很高的评价。鉴定委员会一致认为：V2系统的监控、远动和间隔层的保护、测控装置的通信规约满足IEC61850标准，同时兼容现有标准通信协议，较好解决了从现有标准到IEC61850标准底过渡问题，系统具有良好的开放性，方便现有变电站自动化设备接入和系统升级改造。除了继承四方继保上一代CSC-2000SAS系统分层分布、面向对象的设计理念和优点外，V2系统还具备以下新的特性：
。当地监控系统适用于多操作系统（Windows/Unix），多硬件系统（32位/64位）的混合平台。
。当地监控系统采用图库一体化设计，内嵌了AVQC、操作票和一体化五防等功能。
。采用嵌入式软/硬件设计技术，实现了变电站层通信平台的通用化、模块化、方便配置和扩展。
。间隔层测控和保护装置全面支持最新的IRIG-B码对时方式。
2007年3月，四方继保《CSC-2000变电站自动化系统创新与应用》项目荣获中国电力科学技术二等奖。
2007年3月，四方继保CSC-2000（V2）变电站自动化系统项目荣获创新与应用二等奖。此次获此殊荣，是国内电力系统对V2系统的肯定与鼓励。
三、系统方案及主要设备技术特点
变电站运行管理为有人值班方式，监控系统按站级与间隔级两个控制层构成。
站级控制层主计算机、数据处理和通信装置工作站并列平等，实现了真正意义上的分层、分布式的网络结构，运行可靠，扩展方便。
站级控制层布置在变电站主控制楼内计算机控制室及操作台。配备两台服务器做主备服务器，平行运行，互为热备用，当其中一台主机方式故障时，备用机器在30秒内投入运行；不会发生任何数据丢失。所有的信息数据都存放在主机的数据库中，通过权限设置任何一台计算机都可以将采集来的实时数据进行分析运算、分类和处理，并进行功能组态，软件设置及网络管理。运行人员通过操作员工作站对全站全部的一次、二次设备进行监视、测量、记录并处理各种信息，对于站内的主要电气设备，运行人员可以通过操作员工作站实现远方控制，有效防止人员事故的发生。
站内还配备了两台数据处理和通信装置用于站内监控系统和华北网调、唐山地调的通信。站级控制层和间隔级控制层均通过该装置实现与各级调度中心的电力通信，为整个电网安全、高效运行提供实时数据。两台装置平行运行并互为热备用，每台装置都具备强大的多通信功能，兼容IEC-60870-5-101、IEC-60870-5-102、IEC-60870-5-104、DNP3。0等电力系统常用通信协议），通过主（调度数据网）备（专线通道）通道与华北网调和唐山地调动EMS系统进行数据交换。
站内工程师站用于整个监控系统的维护和管理等，并可以分权限实现对全站间隔的保护装置进行软件版本调取、定值调取等常用工作。
计算机软件系统设置高密权限，以防止非法程序入侵。对本站监控系统的电力实时数据通信网络加装了专用、可靠的安全隔离设施，以防止黑客侵入。
站级控制层与间隔控制层之间通过光纤以太网进行通讯，并采用冗余结构。
总体来说，曹妃甸220kV变监控系统具备以下主要特点：
1。采用将操作员站和服务器合二为一的工作模式，服务器采用双热备模式以满足电力系统可靠性运行的要求。所配置的一台工程师维护站，完全并入全站操作网络，在运行维护的同时，完成了数据维护、图形维护等工作，既能节省硬件资源，又不影响正常操作，有利于变电站扩建等工作的运行安全。
2。与五防采用双以太网络的UDP直连通信模式，每次操作时首先讯问五防工作站，实现全站间隔层的五防闭锁功能，对于变电站的防误操作起到了可靠的保证。
3。全站对时采用了B码对时和系统软对时相结合，软硬结合的对时方式极大保证了对时的可靠性。
4。站内计算机监控系统从保护装置采集信息采用更为可靠的硬接点输入方式。保护装置的重要信息以开关量接点的方式输入每个测控单元的I/O系统，在实际应用中，大大减少了后台报文的数量，有利于准确、有效、快速的确定故障点。
5。全站首次实现监控系统和10kV许继综合测量保护一体化装置的IEC-61850通信，达到了互操作性、自由配置和长期稳定性的要求和目的。
曹妃甸220kV综自系统，是在现有变电站监控系统上的一种延伸和升华，采用了更严格的防误措施，技术更成熟的双以太网结构，更完善的信息采集，更先进的站内通信规约，为变电站的可靠运行提供了充分的保证。
2008年3月24日，曹妃甸220kV变经过严格的系统试验和工程验收，顺利投运成功。该变电站的顺利投运，为四方继保公司在华北电网尝试最新IEC61850站内通信规约作出了积极贡献，以曹妃甸工业园区的用电为契机，四方继保将会再接再厉，
为华北地区乃至全国各行业的安全用电保驾护航，实现自身价值的同时为祖国的四化建设增砖添瓦。