南京国电南自RS-6000厂站综合自动化系统
适用范围
RS-6000综合自动化系统是在总结国内外同类产品的优点,充分考虑用户需求并结合发电厂、变电站现状及未来发展而开发研制的新一代系列化产品,涵盖了220KV以下电压等级的输配电线路保护、主设备保护和测量控制系统,提供了220KV以下变电站综合自动化和各种容量的发电厂电气自动化的完整解决方案。
2 技术特点
RS-6000系列保护测控装置采用了目前继电*******的32位双CPU硬件平台,嵌入式RTOS系统构筑了强大的软件平台,基于TCP/IP协议的嵌入式以太网通信构建了****可靠快速的网络系统,图形化逻辑编程技术的应用避免了人为的软件错误,装置**抗干扰能力远远高于***标准,根本上杜绝了误动拒动的可能。
产品特点
1)火电厂、水电站、变电站综合自动化完整解决方案
2)高性能双32位处理器和DSP数字信号处理器构成功能强大的可信赖的通用硬件平台
3)16位保护AD转换,24位测量AD转换
4)嵌入式实时多任务操作系统
5)两个以太网、两个RS485多种规约接口,通信快速可靠
6)测量由硬件DSP实现,独立于保护系统,内嵌电能表功能
7)厂用电保护具有4~20mA输出功能,代替变送器
8)全封闭,抗震动,内置操作回路,适合上开关柜
9)跳、合闸电流0.5~5A自适应,满足交流操作需要
10)装置具有强大的录波功能,故障过程可全息再现
11)不依赖于后台系统的打印功能
12)全汉化大液晶宽屏显示
13)整机免调节、免维护、低功耗、长寿命
14)保护出口采用矩阵方式,方便现场调试
系统特点
2.3.1 完整的自动化解决方案
从方案设计开始始终贯彻的设计思想:以高性能的子系统构筑优异的综合自动化系统,避免以往采用拼凑式构成的自动化系统从单元设备通信网络到监控系统等诸方面给整个系统带来的限制,以减少工程设计、生产、运行、维护以及系统扩展等各个环节的协调工作量,从而使系统构成的方式更加清晰,使系统信息的获得更加快捷,使系统维护的工作更加简单,使系统扩展更加方便。
2.3.2 全以太网无瓶颈的快速响应系统
从间隔层的单元设备即采用以太网的通信方式,加之单元设备内部采用了高效率的平衡式通信方式,使得RS-6000 在信息的**传输响应等各个环节都较以往的分布式系统有了质的飞跃。
嵌入式以太网的应用无疑是飞跃式的。在以太网出现之前无论是RS-232C、EIA-422/485 都无法避免通信系统繁琐、通信速度缓慢的缺陷,这使得在以往的自动化系统中通信问题始终没有一个理想的解决方案,现场总线的应用部分地缓解自动化系统对通信的需求,但在系统容量较大时依然显得捉襟见肘,以太网及其嵌入式应用使这一问题的解决变得豁然开朗,因为以太网通信速度比此前的任何一种通信方式提高了几个数量级,RS-6000综合自动化系统在此方面又**了一步,它将以太网的嵌入式应用直接延伸至单元设备中,配合设备内部的平衡式通信,使得整个系统的通信非常快捷。
2.3.3 开放性设计思想
RS-6000的开放性极大地提高了它与其他设备之间的可互操作性,在单元设备的接口设计中除了上述以太网通信接口外,还提供了与现有通信方式(RS-232C EIA422/485 或现场总线)的兼容性设计,使用开放式的TCP/IP 协议可方便地与广域网相联。
2.3.4 高性能硬件平台带来强大的功能
a) 单元设备的通用性和可继承性使得产品的使用和维护变得更为简单可靠。
b) 单元设备在诸如模数转换回路的精度和动态范围测量回路的精度和稳定性等性能得以提高。
c) 单元设备可以记录完整的过程信息并将此信息保存在非易失性存储器中,实现了过程的全息再现,为系统的运行和分析提供了有力的保障。
2.4通信网络
综合自动化系统要求站内设备的信息可充分共享,并通过远动通信接口实现与外部系统的信息共享,构建一个快速稳定可靠和富有弹性的通信网络是综合自动化系统的基本要求,也是整个电力系统运行管理自动化的根本前提。
RS-6000 的通信子系统由站内通信网络、远动通信接口以及与其他智能设备接口等三个部分组成。
南京国电南自RS-6000厂站综合自动化系统
2.4.1 站内通信网络
站内数据流通信要求自动化系统完成的功能分为7组:
1)远动功能
2)自动控制功能
3)测量表计功能
4)继电保护功能
5)与继电保护相关功能
6)接口功能
7)系统功能
上述各组功能对通信均有各自不同要求,其中1、2、4、6 需较高的实时性,2、3、5需较高的数据吞吐能力,对站内通信网络的设计提出了很高的要求:
A) 通信技术的发展过程及趋势
早期的自动化系统中由于当时技术条件的限制广泛采用简单串行通信技术来实现,通信网络在实践中暴露出以下问题:
1)通信速率低,一般不超过9.6kbps,在需实时传输大量数据时力不从心;
2)在采用星型拓扑结构时系统站点和功能的扩展困难;
3)若使用总线式拓扑结构由于不能实现平衡传输只能运行polling 规约传输;
4)不能在通信网中设置一个以上的主机,因而不能享有多主机技术带来的各种优越性能;
5)由于性能低下要实现完整的功能通信网的规模和复杂性令人生畏。
现场总线是专为小数据量工业控制领域的通信设计的廉价网络,当作为厂站自动化的主干网时,总体性能随节点数的增长迅速下降,由于强调专用性而牺牲了通用性,长期缺乏统一的国际标准,在通信节点多、通信数据量大时不得不忍受其以下不足:
1)通信节点超过一定数量后响应速率迅速下降到不能接受的水平,不能适应大型综自对通信的要求;
2)有限的带宽使录波等大量数据的传输延迟大到不能令人满意;
3)总线型拓扑结构在网络的任一点故障时均可能导致整个系统崩溃且难以诊断故障点;
4)由于标准的不统一,许多网络设备和软件需专门设计,很难使自动化的通信网络标准开放。
以太网具备压倒性的优势成为自动化系统中通信技术发展的趋势,经过二十年的发展,以其优越的综合性能成为网络连接的标准,在全球占有90%以上的份额,并大量使用于工业控制领域。
南京国电南自RS-6000厂站综合自动化系统
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