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力控pFieldComm在地鐵變電站綜合自動化系統的應用
系統概述
本變電所綜合自動化系統平臺要求實現變電所各種設備的控制、監視、聯動、聯鎖、閉鎖功能,自動投切、電流、電壓、功率、電度和其它各種信息量的采集功能。系統需要具備協議轉發功能,從而將各個變電站數據以統一的協議模式匯總到上級調度電力SCADA系統。
系統設計
2號線西西延伸工程變電所綜合自動化系統設計原則如下:
快速響應

從電力行業的要求來看,系統設計過程中應滿足快速響應性的要求,軟件畫面切換時間≤1s;變電所內網絡通信速率≥100Mbps;所內事件分辨率≤5ms。

開放性

系統平臺模塊化分布式架構,具備良好的開放性,支持用戶二次開發,方便客戶依據現場需求進行個性化設置。支持各種主流設備及實時數據庫的數據接口,并通過標準關系數據庫接口(如ODBC、OLE?DB)實現與第三方系統的數據集成。

安全穩定性

軌道交通系統運行中,電力系統的安全穩定統對列車正常運行起著至關重要的作用,系統平臺具備嚴格的權限管理機制,并且具備故障處理查詢、事件記錄查詢功能。

系統架構

力控電力監控軟件,完美的結合了通用組態軟件和電力專業技術,是使用先進的計算機軟件編程技術開發的專業電力系統自動化的組態軟件,適用于縣級調度自動化、集控站自動化、變電站綜合自動化、電廠電氣監控(ECS)、企業供配電自動化、水電站綜合自動化及樓宇配電自動化等主站系統。

由于每個變電站具備多種設備,各個設備的數據通信協議不同,為了實現數據的匯總統一,每個變電站配備一臺力控科技數據采集網關pFieldcomm。變電站數據通過pFieldcomm采集網關可統一轉為電力104規約方式傳送到中央調度室的中心調度系統SCADA平臺。

1. 通信網絡
變電所內綜合自動化通信網絡采用工業級光纖以太網,提高所內通信的帶寬和抗干擾能力。站級監控室內配置一臺工業級光纖以太網交換機,用于連接不同設備群的光纖以太網接口,滿足變電所綜合自動化系統控制、測量、保護的通信技術要求,完全滿足全所自動化要求。 在每個變電所,為33kV、DC1500V?及0.4kV?開關柜根據現場需要配備串口服務器設備,該設備安裝于開關柜內,用于將柜內控制單位的RS485信號轉換為以太網信號匯總到站級監控室的監控平臺。
2. 控制系統
變電所內的控制信號屏配置ABB的AC500系列控制器,該設備不僅具有工業級的快速專用核心處理器和大容量的RAM,并且其系統提供可編程接口,利用簡單的結構化Script語言,用戶可以完成數值計算功能、邏輯運算功能和控制輸出功能等。
3. 站級監控
每個變電站站級監控系統選用力控科技電力監控軟件作為系統平臺,可實時監控各開關柜內監控單元的運行狀態,實現變電所各種設備的控制、監視、電流、電壓、功率、電度的采集等功能。
1、 實時全面性

系統可以形象直觀的方式,實時動畫顯示系統設備運行情況,變電站主接線圖可根據現場運行狀況動態實時顯示各個開關狀態。可實時顯示電流、電壓、電能、功率、有功、無功、功率因數等數據,實現電力系統的四遙功能。 強大的報表曲線功能,通過所存儲的歷史數據可以方便生成各種值班報表、操作報表、報警報表以及日月年報表。各種數據均可通過實時、歷史趨勢曲線方式進行展示。

 

2、 安全可靠性

在操作上嚴格權限管理,運營級操作員通過工作站訪問本系統。無論工作站的初始啟動或注銷,都將直接進入本系統登陸畫面或徹底退出操作系統,一般用戶不允許接觸到任何操作系統命令。系統可提供審計跟蹤功能,記錄所有用戶操作過程,對出現的系統安全問題提供調查的依據和手段;系統應具備事務日志功能。各種記錄(操作、警報)可根據用戶要求,按站名、對象、性質、時間等項目進行檢索。系統報警支持多種報警輸出方式,可通過音頻報警、手機短信、E-mail等方式輸出告警到手機、PDA、PC上。

 

3、 集成開放性

本系統支持同時通過不同類型的通信協議來采集多個現場設備的實時數據信息,并按預先的系統配置要求存放于系統實時數據和歷史數據庫中。可支持電力CDT、DNP、標準Modbus協議、電力標準IEC?101、102、103、104規約,支持ABB的AC500設備自有協議和AVERA(ALSTOM)的Courier規約。具備Web?Server功能,方便用戶遠程瀏覽系統內的各種實時、歷史數據,如主結線圖、系統圖、基于綜合保護裝置和間隔層的實時數據查詢,以及歷史SOE、操作事件和系統事件查詢,遙測歷史曲線和負荷曲線瀏覽等。

 

應用總結

通過變電所綜合自動化系統,重要設備之間不僅利用二次回路實現硬線的聯動、聯鎖、閉鎖,同時在軟件上也實現了邏輯判斷、計算、繼電器等功能,在地鐵的安全穩定運行中起著至關重要的作用。

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