CSC2000变电站综合自动化系统

科学术语

CSC2000变电站综合自动化系统是一个分层、分布式综合自动化系统。整个系统分成两个层次，即变电站层和间隔层。变电站层即站级主站层，它是调度、运行及专业人员的人机交互窗口，间隔层是继电保护、监控子站层，设在各继电保护小间内。

系统组成

CSC2000变电站综合自动化系统是一个分层、分布式综合自动化系统。整个系统分成两个层次，即变电站层和间隔层，如图1所示。

(1)变电站层。变电站层即站级主站层，它作为调度、运行及专业人员的人机交互窗口，以图形显示、报表打印、语音报警等各种方式对系统运行状况进行实时监视、对可控装置进行控制调节等，完成调度中心的“四遥”功能。

(2)站级工作站。站级工作站一般主要由操作员终端、五防终端、远动主站及工程师站组成，对于事故进行分析处理。指导和培训等专家系统，以及用户要求的其他功能的工作站，则可根据需要随意增减。CSC2000综合自动化系统适应各种不同的硬件配置，当系统规模较小时监控系统甚至可以安装在一台PC机上，系统规模较大时监控系统则可以由多台PC机及一体化工控机主站组成。

(3)间隔层。间隔层是继电保护、监控子站层，设在各继电保护小间内。它对相关设备进行保护、测量和控制，自动协调就地操作与中央控制室、以及调度中心的操作要求，对采集的信息进行处理上送，并在中央控制失效的情况下仍能完成子站的保护、测量和控制功能。系统采用Lon-Works现场总线为基本测控网络。

系统特点

(1)典型的分层、分布式系统。间隔层设备按对象(变电站一次设备)分布式布置，以两层(变电站层、间隔层)结构构成，功能齐全、配置灵活，在功能分配上采用能够下放的尽量下放的原则。凡是可以在本间隔就地完成的功能绝不依赖通信网。

(2)继电保护功能相对独立。由于继电保护的特殊重要性，综合自动化系统绝不能降低继电保护的可靠性。为此，系统继电保护按被保护的电力设备单元(间隔)分别独立设置，直接由相关的TA、TV输入电气量，动作后由触点输出，直接操作相应断路器的跳闸线圈。保护装置设有通信接口，接入站内通信网，以便在保护动作后向变电站层的微机提供报告等，但保护功能完全不依赖通信网。

(3)可靠性高。用分层分布式的系统是提高全站工作可靠性的重要因素，特别是本系统将重要的功能如继电保护、备用自投等都在相应间隔设置了专用的独立的装置，完全不依赖站内通信网。从而能在任何情况下杜绝发生“大乱”的可能性，即使站内通信网发生了完全瘫痪，各间隔都仍能保证上述重要功能的不间断执行。

(4)灵活性。分布式本身决定了系统扩展方便、灵活。在变电站层的微机设备，采用了软件分层技术，分成开发层和应用层软件。开发层不会因使用场合不同而需要做任何修改。应用层则提供了各种方便的软件工具，对于不同的变电站，可方便的由用户自己设置。人机对话采用微软的Windows环境，界面友好，画面美观。

远动与监控系统共用间隔层信息采集装置，达到了分布式RTU技术要求标准；专用远动主站从现场总线上获取所需信息直接远传至调度中心，满足调度自动化信息直采直送要求。独具一格的分布式故障录波系统，在提高故障录波可靠性同时，实现了远方故障分析、装置故障诊断及定值管理。

工作原理

图1中有两个独立的、波特率均为78kbps的双绞线总线网，一个是监控主网，另一个是故障录波专用网。图下部是各间隔层节点，它们通过常规二次电缆同设备连接。图上部是变电站层设备，包括主站1～3。总线型网所有节点往网上的连接方式都是一样的，但从功能可以分成间隔层和变电站层二层，间隔层直接同设备连接，而变电站层则通过通信网与各间隔层通信，收集由各间隔层节点采集的各种信息和事件报文，以及下达控制命令。变电站层除了通用设备，例如PC机和Modem外，专用设备就是图1中所示的主站，主站l和2是完全相同的，称监控主站，其硬件电路如图2所示。

它包括了一个Neuron芯片和一个功能强大的微机系统，该系统同Neuron芯片之间用并行方式连接。并设有切换电路，可由主站微机的CPU控制，选择连接至网I或网II(用于双网时)。主站微机还有一个RS-232串行接口，可同就地监控PC机通信或经Modem和通道连接远方调度中心，为了适应各种不同的通道，还可选择其他形式的通信接口，例如专用光纤、微波或光纤通信系统的PCM接口等。在软件方面，Neuron芯片仅是用作Lon-Works网络接口，为主站微机同网络之间传递数据，与监控计算机通信。在结构上监控主站是按继电保护装置对可靠性的要求设计的，它能满足IEC-255-22的各项抗干扰标准的要求。就地监控主站1和远动主站2设计成完全一样，就地监控的PC机就如同在远方调度中心的计算机一样。

主站3是工程师站，它有两个Lon-Works接口，用于分别接至录波专用网和监控网，就地PC机的主要用途是迅速地将分散在各保护装置中的录波插件的记录数据存盘。此外，在需要时工程师还可以利用该PC机和配套软件工具进行多种工作，例如，录波数据的波形显示和分析计算，同监控网和录波网上任一元件通信等等。如果工程师站在利用就地PC机进行任何工作时，有录波装置启动，PC机将立即自动退出正在执行的程序而进入在线工况，准备接收数据。

工程师站通过Modem接至公用电话网，因而工程师还可以在任何有电话的地方(包括其他城市，甚至国外)如同就地PC机一样同网上任一元件通信。当然，工程师站(就地和远方)的权限比监控主站小得多，工程师站一般不允许进行任何操作，另外还可设置口令(password)，防止不相干的人员进入。

由图1可见，CSC2000变电站层也是分布式的，就地和远方监控相对独立。一个损坏时，不影响另一个工作，他们共享网上所有信息。对于重要的站，可能要求经过不同的通道，送往不同地点的上级部门，此时只要在网上再设一个远动主站接点，灵活方便。同样，为了提高可靠性，也可以设置两个就地监控主站，互为备用。

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