變電站綜合自動化系統(tǒng)升級改造及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化-2019年精選文檔

1、變電站綜合自動化系統(tǒng)升級改造及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化0 引言 變電站是輸配電系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，是電網(wǎng)的主要監(jiān)控點(diǎn)。 近年來， 隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展， 電壓等級和電網(wǎng)復(fù)雜程度也大 大的提高?，F(xiàn)在變電站所采用的綜合自動化技術(shù)是將站內(nèi)繼電保 護(hù)，監(jiān)控系統(tǒng)，信號采集，遠(yuǎn)動系統(tǒng)等結(jié)合為一個整體，使硬件 資源共享， 用不同的模式軟件來實(shí)現(xiàn)常規(guī)設(shè)備的各種功能。 用局 域網(wǎng)來代替電纜， 用主動模式來代替常規(guī)設(shè)備的被動模式。 具有 可靠、安全、便于維護(hù)等特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)通信在變電站綜合自動化占有重要的地位。 其內(nèi)容包括 當(dāng)?shù)夭杉刂茊卧c變電站監(jiān)控管理層之間的通信， 以及變電站 與遠(yuǎn)方調(diào)度中心之間的通信。 變電站綜合自動化系統(tǒng)目

2、前多采用 分散分層分布式結(jié)構(gòu)， 這就對網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性提出了更高的要 求，選擇一個可靠、高效的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是解決問題關(guān)鍵。以太網(wǎng) 經(jīng)過若干年的發(fā)展， 技術(shù)上日臻成熟。 隨著嵌入式以太網(wǎng)微處理 器的發(fā)展，以太網(wǎng)已十分便利的應(yīng)用于變電站綜合自動化系統(tǒng)。 以太網(wǎng)具有高速、可靠、安全、靈活的特點(diǎn)，使其在變電站綜合 自動化系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。1 站內(nèi)現(xiàn)狀及方案設(shè)計(jì)500kV當(dāng)涂變綜合自動化系統(tǒng)當(dāng)前采用的是南京中德保護(hù)控 制系統(tǒng)XX公司的SICAM系統(tǒng)，原有間隔層通信方式為光纖環(huán)網(wǎng) 方式，每臺測控裝置串聯(lián)在光纖通信環(huán)網(wǎng)內(nèi)。變電站自 06 年初 投運(yùn)以來經(jīng)過多次擴(kuò)建， 至今已投運(yùn)主變2臺，500kV 7串

3、間隔， 220kV 14個間隔，間隔級6MD66測控設(shè)備已達(dá)84臺。隨著當(dāng)涂 變間隔級測控設(shè)備的增多， 原光纖環(huán)網(wǎng)上的測控設(shè)備數(shù)量已超過 了所允許的最大數(shù)量，導(dǎo)致遠(yuǎn)動通信主單元 SICA M的數(shù)據(jù)采集和 傳輸異常，影響到后臺監(jiān)控系統(tǒng)及上傳網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、地調(diào)的自動 化數(shù)據(jù)。自#1主變擴(kuò)建以來，#1、#2SICAM主單元由于數(shù)據(jù)采集 異常、過負(fù)荷等故障，數(shù)次導(dǎo)致自動化數(shù)據(jù)發(fā)生異常，甚至影響 省際關(guān)口數(shù)據(jù)交換。本文通過對當(dāng)涂變綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行評估分析， 提出了系 統(tǒng)升級并對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的方案，改造后新增 2 臺 6MD220（遠(yuǎn)動通信主單元，代替原有SICAM主單元的大部分功能， 并對原有光

4、纖環(huán)網(wǎng)上部分測控裝置進(jìn)行解環(huán)， 減少環(huán)網(wǎng)上裝置數(shù) 量，改用以太網(wǎng)通信方式代替光纖環(huán)網(wǎng)通信。 改造前后的站內(nèi)設(shè) 備通訊結(jié)構(gòu)圖分別見下圖1、圖2, SICAM系統(tǒng)中所有信息及部 分6MD測控設(shè)備的信息集中到6MD2200遠(yuǎn)動通信主單元后上傳到 NS2000后臺系統(tǒng)。改造前后遠(yuǎn)傳調(diào)度的通訊結(jié)構(gòu)圖分別見下圖 3、圖4, SICAM系統(tǒng)中所有信息及部分 6MD測控設(shè)備的信息集中 到6MD2200遠(yuǎn)動通信主單元后分別上傳到網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、地調(diào)。圖 1 改造前的站內(nèi)設(shè)備通訊結(jié)構(gòu)圖圖 2 改造后的站內(nèi)設(shè)備通訊結(jié)構(gòu)圖（圖中虛線部分為新增設(shè)備）圖 3 改造前至調(diào)度通訊結(jié)構(gòu)圖圖 4 改造后至調(diào)度通訊結(jié)構(gòu)圖(圖中虛線部分

5、為新增設(shè)備)此方案使 500kV 當(dāng)涂變電站綜合自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力 大大增加， 網(wǎng)絡(luò)通訊負(fù)荷合理分配， 確保不出現(xiàn)數(shù)據(jù)“瓶頸”現(xiàn) 象，采用分層分布式星型以太網(wǎng)通訊結(jié)構(gòu)與光纖環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)相結(jié) 合。對站內(nèi)自動化網(wǎng)絡(luò)的性能合理劃分， 根據(jù)數(shù)據(jù)的特征實(shí) 時性的要求以及實(shí)時性指標(biāo)的高低進(jìn)行處理。 另外網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)滿足 組合靈活，可擴(kuò)展性好，維修調(diào)試方便等要求。2 方案具體實(shí)施方案實(shí)施、試驗(yàn)方法及步驟：(1)新設(shè)備運(yùn)至現(xiàn)場，并安裝固定。(2)新總控6MD220C裝置(電源線和網(wǎng)絡(luò)線)線纜敷設(shè)及 電源接入工作。( 3)系統(tǒng)搭建、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝、操作系統(tǒng)安裝和數(shù)據(jù)庫安 裝。(4) 根據(jù)原SICAM內(nèi)遠(yuǎn)傳參數(shù)庫制作新

6、 6MD2200遠(yuǎn)傳參數(shù) 庫。(5) 新遠(yuǎn)動機(jī) 6MD2200接入網(wǎng)絡(luò)，新 6MD2200從原SICAM 系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)，將后臺 NS2000系統(tǒng)中工程師站連入新6MD2200 系統(tǒng)，連續(xù)幾天觀察工程師站運(yùn)行情況。( 6)敷設(shè)各保護(hù)小室至控制樓遠(yuǎn)動自動化室光纜，安裝各保護(hù)小室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。(7) 將后臺NS2000系統(tǒng)中兩臺操作員站逐個連入新 6MD2200 系統(tǒng)，運(yùn)行配合進(jìn)行全站遙控試驗(yàn)工作， 試驗(yàn)開始前將全站遙控 壓板解開，試驗(yàn)結(jié)束后恢復(fù)。(8) 將原遠(yuǎn)動通信主單元兩臺 SICAM總控中SICAMI(地址：145) 104業(yè)務(wù)停止，網(wǎng)線拆除，104業(yè)務(wù)全部切換至SICAMI(地址：146)。

7、修改原SICAMI 104參數(shù)使其不再向各級調(diào)度遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)，將原SICAMI遠(yuǎn)傳地址改至新6MD2200系統(tǒng)中 6MD220I0 ， 6MD220I0 聯(lián)接調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)， 各級調(diào)度嘗試連接新系 統(tǒng)，并作相應(yīng)試驗(yàn)。(9) 將SICAMI(地址：146) 104業(yè)務(wù)停止，網(wǎng)線拆除，104業(yè)務(wù)全部切換至新 6MD2200系統(tǒng)中6MD220I。修改原SICAMI 104 參數(shù)使其不再向各級調(diào)度遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)，將原SICAMI遠(yuǎn)傳地址改至新 6MD2200系統(tǒng)中6MD220I , 6MD220I聯(lián)接調(diào) 度數(shù)據(jù)網(wǎng)，各級調(diào)度嘗試連接新系統(tǒng)，并作相應(yīng)試驗(yàn)。至此向各 級調(diào)度的 104 業(yè)務(wù)改造完成。(10) 匯報(bào)省調(diào)、網(wǎng)

8、調(diào)將 104 設(shè)為主通道封鎖 101 通道。將 原SICAM總控屏MODE裝置拆離后，安裝至新新6MD2200系統(tǒng)屏 內(nèi)，分別將 6MD220I、6MD220I0 裝置的 101 通道與各級調(diào)度 系統(tǒng)調(diào)試。( 11)試將一路測控裝置通信模塊更換為以太網(wǎng)口接入網(wǎng)絡(luò)，試驗(yàn)正常后試運(yùn)行一周（12）向省調(diào)、網(wǎng)調(diào)申請，逐個將不參與聯(lián)閉鎖的測控裝置 接入新網(wǎng)絡(luò)。3 技術(shù)關(guān)鍵與實(shí)際運(yùn)行狀況500kV當(dāng)涂變電站綜合自動化系統(tǒng)早期采用光纖環(huán)網(wǎng)通信， 并以SICAM裝置作為遠(yuǎn)動通信主單元，考慮到原有SICAM主單元 可以通過更改參數(shù)從而保留在綜自系統(tǒng)中， 充當(dāng)中轉(zhuǎn)裝置， 測控 裝置可通過更換通信模塊調(diào)整為以太網(wǎng)通信方式， 因此更換遠(yuǎn)動 通信主單元并對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造， 采用更高性能的西門子 6MD22O0乍為遠(yuǎn)動通信主單元，上傳各級調(diào)度自動化信息，解決 了數(shù)據(jù)傳輸瓶頸；將部分測控裝置由環(huán)形通信改為星型通信結(jié) 構(gòu)，減少環(huán)網(wǎng)上的裝置數(shù)量， 變電站綜合自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 由光纖環(huán)網(wǎng)改造為星型以太網(wǎng)和光纖環(huán)網(wǎng)雙結(jié)合的方式， 保證網(wǎng) 絡(luò)暢通。目前，該項(xiàng)目已在 500kV 當(dāng)涂變實(shí)施并應(yīng)用。經(jīng)過近兩 個月的運(yùn)行， 當(dāng)涂變綜合自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸信息的實(shí)時性大大 提高，與各級調(diào)度的信息上送更加穩(wěn)定。4 結(jié)語 本方案在實(shí)施應(yīng)用中，為不影響監(jiān)控系統(tǒng)各裝置間的“五 防”閉鎖邏輯，原來擔(dān)負(fù)遠(yuǎn)動通信單元功能的兩