天聚石岗墩光伏电站有功智能控制系统运行规程

1、 天聚石岗墩光伏电站南瑞稳控有功控制装置运行规程 目录目录.1第1章技术参数 .21.1电气参数 .31.2机械结构 .31.3环境条件参数.31.4通信端口 .41.5型式试验 .41.6管理功能 .5第2章工作原理 .7 2.1概述 .72.2装置启动元件.72.3有功控制方案.7 2.4正常运行程序.82.5时间管理 .8第3章硬件描述 .93.1装置面板布置.9 3.2结构与安装 .93.3插件说明 . 11第4章装置运行说明 .164.1装置闭锁与报警. 16 4.2 设备操作票. 18 第1章技术参数1.1电气参数1.1.1交流电流相序ABC额定频率额定电流 (In)线性范围50H

2、z1A5A0.05In30In0.05In30In连续过载能力10s过载能力3In3In30In100In250In30In100In250In1s过载能力动稳定电流 (半波值)额定电流下的功耗 (In)< 0.15VA/相< 0.25VA/相1.1.2交流电压相序ABC额定频率50Hz额定相电压 (相间，Un)线性范围100Vac、380Vac3.8456V连续过载能力10s过载能力1s过载能力456V494V532V额定电压下的功耗< 0.1VA/相1.1.3工作电源额定电压输入范围静态功耗220Vac、220Vdc；110Vac、110Vdc；48Vdc；75%120%

3、额定电压核心单元正常运行直流功耗10VA（不含通信模块和电源管理模块）；整机运行功耗30VA（不含通信模块和后备电源）。1.1.4开关量输入采用标准额定电压起动电压IEC 60255-1:200924Vdc、48Vdc、110Vdc、220Vdc、220Vac55%-70%Un 第 1 章技术参数额定电流1.2mA最大允许电压耐压水平120%Un弱电：500Vac；强电：2000Vac，2800Vdc1.1.5开关量输出输出接点分类输出形式跳闸，信号无源接点最高工作电压开触点耐压380Vac，250Vdc1000V RMS，1分钟5A380Vac5A250Vdc6A3s连续载流能力冲击过流能力

4、15A0.5s30A0.2s动作时间返回时间<8ms<5ms0.65A48Vdc0.30A110Vdc0.15A220Vdc断弧能力（L/R=40ms）1.1.6遥测量计量等级电流/电压频率0.5级0.01Hz1.0级其它1.2机械结构机械尺寸 (宽×高×深)开孔尺寸 (宽×高)颜色264.24mm×177.0mm×200.0mm226.0mm×179.0mm，M6螺丝银灰装置重量约 7kg1.3环境条件参数采用标准GB/T 14047-1993（idt IEC 60225-1:2009）-40°C+70

5、6;C工作温度范围贮存运输温度范围相对湿度-40°C+85°C10%100%,设备内部不凝露，不结冰 第 1 章技术参数1.4通信端口1.4.1 EIA-485接口波特率4.8kbit/s、9.6kbit/s、19.2kbit/s、38.4kbit/s、57.6kbit/s、115.2kbit/s通讯规约DL/T 667-1999（idt IEC 60870-5-103:1997）最大负载传输距离接线形式32<500米屏蔽双绞线1.4.2以太网接口接口形式传输速率传输标准传输距离接线形式RJ-45100Mbits/s，自适应10Base-T/100Base-TX<

6、;100m五类屏蔽网络线1.4.3光纤接口特性玻璃光纤端子SC，ST光缆类型典型传输距离光波长度传输功率最小接受功率系统储备多模，单模多模<2km，单模<40km1310nmMin. 20.0dBmMin. 30.0dBmMin +3.0 dB1.5型式试验1.5.1环境试验低温试验高温试验GB/T 2423.1-2008低温 -40°C下 16小时GB/T 2423.2-2008高温 +70°C下 16小时GB/T 2423.4-2008高温 55°C，低温 25°C，相对湿度 100%，试验时间 (12h+12h)的两个循环交变湿热试验1

7、.5.2机械试验振动试验冲击试验碰撞试验GB/T 11287-2000 1级GB/T 14537-1993 1级GB/T 14537-1993 1级1.5.3电气绝缘试验绝缘电压绝缘电阻GB 14598.27-2008，2kV，50Hz，1分钟GB 14598.3-2006，>100M在 500Vdc条件下 第 1 章技术参数冲击电压GB 14598.3-2006，5KV过电压类别GB 14598.3-2006，类别 III1.5.4电磁兼容试验1MHz脉冲群干扰试验静电放电试验3级（GB/T 17626-12-1998）4级（GB/T 14598.14-2010）3级（GB/T 176

8、26.3-2006）A级（GB/T 14598.10-2007）4级（GB/T 17626.5-2008）3级（GB/T 17626.6-2008）5级（GB/T 17626.8-2006）5级（GB/T 17626.9-1998）5级（GB/T 17626.10-1998）辐射电磁场干扰试验快速瞬变干扰试验浪涌试验射频传导干扰试验工频磁场抗扰度试验脉冲磁场试验阻尼振荡磁场试验辅助电源端口电压暂降、短时中断跌落至额定电压的 50%时，可保证 300ms内装置正常工作短时中断：100ms内装置不重启1.6管理功能1.6.1故障录波和事件记录整组启动记录启动前 2个周波、启动后 6个周波的波形保护

9、动作记录启动前 2个周波、启动后 6个周波，动作前 2个周波、动作后 6个周波，以及中间有扰动的 16个周波的波形。可循环记录 64次保护动作报告、64次故障录波。可记录 5个周波的波形，以供记录或校验极性。可循环记录 1024次异常报警和装置自检报告。可循环记录 1024次开关量变位报告。开关量变位包括各种开入、开出状态变位等。故障录波、故障事件报告正常波形异常报警开关量变位 第 2 章工作原理第2章工作原理2.1概述主程序按给定的采样周期接受采样中断进入采样程序，在采样程序中进行模拟量采集与滤波，开关量的采集、装置硬件自检、外部异常情况检查和启动判据的计算，根据是否满足启动条件而进入正常运

10、行程序或故障计算程序。正常运行程序完成系统无故障情况下的状态监视、数据预处理等辅助功能，故障计算程序中进行各种保护的算法计算，跳闸逻辑判断等。当装置硬件自检出错，发装置闭锁信号同时闭锁装置，保护退出。主程序采样程序NY起动？正常运行程序故障计算程序图 3.1-1保护程序结构框图2.2装置启动元件装置为有功控制设置了不同的启动元件，启动后才能进行保护元件计算。装置启动后且保护元件动作，同时保护出口硬压板、软压板以及控制字都投入的情况下，装置会直接出口跳闸，并上送动作报告至主站，否则装置仅上送动作报告至主站，并不出口跳闸。2.3有功控制方案装置接收调度主站下发的有功计划指令，当风电场或光伏电站所有

11、风机或光伏矩阵出力之和大于计划值某比例（可通过“超计划告警系数”设定）时，发出告警信号，提醒运行人员控制机组出力；当出力之和超过计划值时，发出告警信号通知值班人员在限定时间内控制机组出力，并给出倒计时，经倒计时后，若出力还没有降到计划值以下将直接切除部分馈线。切机容量为当前出力之和减去当前计划值；切机遵守最小过切的原则。 第 2 章工作原理装置根据出线三相电压和三相电流计算出有功总出力值，根据母线电压和各馈线的单相电流计算出每条馈线的有功值（认为馈线三相功率平衡）。当有功总出力值超过相关定值时，经过短延时或者长延时后，将切除部分馈线，使有功总出力值满足计划有功值的要求。有功超计划值 *k se

12、t_alm语音告警超发告警100ms延时有功超计划相关定值装置动作出口切机装置启动延时超定值图 3.3-1有功控制逻辑图长延时保护动作方程：短延时保护动作方程：Psum > Pplan+ Pset_long(1)sum > Pplan*kset_shortP(2)有功超计划报警 1动作方程：Psum > Pplan set_alm*k(3)P当有功总出力值 sum满足方程（1）或者（2）时，经 100ms延时，报有功超计划报警 2。< Pset_min时，闭锁切馈线逻辑。P当计划有功值 planPrated：额定有功值；Psum：有功总出力值；Pplan：计划有功值，当

13、遥调信号无效或者本地控制模式投入为 1时，计划有功值为最小出力定值；Pset_long：长延时超计划门槛定值；kset_short：短延时超计划门槛系数； 第 2 章工作原理kset_alm：超计划告警系数；Pset_min：允许切馈线最小出力值；2.4正常运行程序2.4.1检查遥调信号状态检查遥调信号是否正常，超过延时定值后报“遥调信号无效”。装置报“遥调信号无效”后，会自动切换至本地控制模式，以最小出力定值作为计划值。当遥调信号恢复正常，“遥调信号无效”报警返回后，装置会自动恢复至远方控制模式，以接收的遥调值作为计划值，进行有功控制。2.5时间管理l实时时钟装置的管理 CPU模块带有一个高

14、精度的实时时钟，为装置提供高精度的实时时间。当装置掉电后，此实时时钟可以持续运行一个月。l时钟同步接收主站系统下发的对时命令，每 24小时误差不大于 2s。 第 3 章硬件描述第3章硬件描述3.1装置面板布置下图是单装置的面板布置图与接线板布置图。PCS-9721新能源有功控制装置运行报警跳闸远方就地区号确认取消图 4.1-1装置面板布置图NR4106NR4412NR4412NR4412NR4108NR4205NR4501NR4501NR4501NR4501NR4521NR4521NR4521NR4304LCLC图 4.1-2装置背板布置图3.2结构与安装3.2.1机械尺寸装置采用全封闭 4U

15、整层机箱，为后接线结构。 第 3 章硬件描述图 4.2-1单装置（后接线）在开关柜内安装参考尺寸接地说明高压设备的切换操作可以在控制电缆中产生暂态过电压。电气安装处的装置或回路由于电磁干扰的存在而在其中感应出干扰电流。所有这些都可能干扰电子设备的正常运行。另一方面，运行中的电子设备能够发出可能影响其他电子设备的正常运行干扰电磁场。为了尽可能减小这些影响，必须遵守一些关于接地、配线和屏蔽的标准。注意：所有这些标准中预防措施只有在总体接地可靠的情况下才起作用。3.2.2装置接地柱本装置在后面板的电源/开出插件（PWR）上有一个接地柱，可以通过扁平铜绞线接地。接地时，要使得接地用扁平铜绞线尽可能短。

16、装置只能一点接地，不允许从装置到装置的接地端子连接成环路。当电源/开出插件（PWR）可靠紧密地插入装置机箱时，该接地端子和装置机箱金属外壳相连接。装置的其它一些接线端子排上也有接地标示，所有这些有接地标示的端子在装置内部已经和装置机箱连接。因此，整个装置只需要通过电源/开出插件（PWR）上的接地柱接地。 第 4 章硬件描述图 4.2-3装置接地柱3.2.3装置通信接地使用以太网通信时，如果采用 RJ-45接口，通讯线必须使用带屏蔽的标准五类线，压接水晶头时网线顺序必须按照标准；如果采用光纤接口，当连接或断开光纤时，应插拔连接器，不能拉扯、扭曲或弯曲光缆。不可察觉的损害可能会增加光纤的衰减从而导

17、致通信异常。当装置与通信设备之间使用 RS-485或 RS-232接口进行通讯时，要仔细确认电缆连接完好，推荐使用带屏蔽双绞线，通信接线要求屏蔽层单端接地。3.3插件说明3.3.1插件排列装置采用内部高速总线和智能 I/O，因此智能插件的插槽位置可以灵活配置。为了使不同型号装置的插件排列具备统一的风格，方便扩展与维护，固定 CPU板、电源/开出 PWR等必配插件及常用可选插件的插槽位置，其他可选插件可根据装置的剩余插槽位置进行灵活配置。装置的插件为竖板结构，4U整层机箱中共有 20个插槽位置，从左到右依次为 B01B20。从左至右各插件见 4.3节背板端子图 4.3-1和下图 4.4-1示意图

18、。 第 4 章硬件描述NR4106NR4412NR4412NR4412NR4108NR4205NR4501NR4501NR4501NR4501NR4521NR4521NR4521NR4304LCLC图 4.4-1插件配置背视图3.3.2 CPU插件（NR4106）CPU插件的槽号为 B01，CPU通过内部总线与装置内其他插件交换数据。CPU插件的端子及接线方法如图 4.4-2所示，一般应选用内有两对双绞线的屏蔽电缆。其中一对双绞线分别连接差分信号的+、-端；另一对双绞线绞结连该口的信号地，即应将该总线上所连接的所有装置的信号地与该双绞线连接在一起。本插件为每一个通讯口留有一个屏蔽地端子，用于多

19、台装置串接时电缆的外屏蔽连接，屏蔽层应在某一端一点接地。CPU插件跳线说明如下表。插件型号跳线名称出厂默认描述不跳DBG跳线时最后一路串口用作调试口（最后一路串口用作 232通信口）不跳J3J10，J11J7（不配置对时口终端匹配电阻）CPU插件2-3跳 1-2时对时口为 TTL电平NR4106（对时口为 RS-485差分电平）不跳（不配置串口 A终端匹配电阻）不跳J8（不配置串口 B终端匹配电阻）CPU插件的端子及接线方法如图 4.4-2所示 第 4 章硬件描述NR4106AA以太网口A以太网口B以太网口C以太网01020304050607080910111213141516485A+485

20、A-485A地大地串口A485B+485B-485B地大地串口BSYN+时钟同步SYN-SYN地大地232RTS232TXD通信地串口C图 4.4-2 CPU插件接线端子图3.3.3开关量输入插件（NR4501）开关量输入插件 NR4501最多可以提供 21路开关量输入，并含有光耦电压监视回路。注意:NR4501A开关量输入额定电压可选为 220Vdc和 110Vdc；NR4501D开关量输入额定电压可选为 24Vdc和 48Vdc；NR4501G开关量输入额定电压可选为 220Vac；必须在技术方案和合同中声明开入电压等级。现场投运前必须检查开关量输入模块的额定电压是否满足工程要求。3.3.

21、4开关量输出插件（NR4521）每块开关量输出插件 NR4521可提供 11路开出接点。3.3.5通信管理插件（NR4108）本板卡基于 OMAP平台开发，采用 ARM+DSP架构，CPU的工作频率可达 720MHz。本板卡可支持 2路百兆电路+8路(本板 2路+扩展板 6路)百兆光纤以太网通信接口；4个 485通讯接口，其中前两路是专用 485功能，第 3路与对时/调试口复用，第 4路与打印口复用。接口扩展插件与 NR4138接口兼容，支持 6百兆光纤以太网 IRIG-B接收和 60044-8接收。 第 4 章硬件描述NR4108BEthernetEthernetEthernetEthern

22、et1234LCLC12AB3SGND4A5B6SGNDSYN +SYN -789SGNDRXD101112TXDSGND图 4.4-3 NR4108图示说明3.3.6串口扩展插件（NR4205）NR4205是一块 COM板，具有 6通道的 RS232或 RS485（根据跳线选择），通过背板总线方式将信息上送到 CPU板。RS232和 RS485跳线选择含义如下：通道网络标号功能RS232和 RS485通讯方式选择跳线JP1、JP2、JP3、JP4全跳 1-2：RS485方式全跳 2-3：RS232方式COM1匹配电阻，仅 RS485方式下使用，一般不跳，当出现无法通讯上的情况下可以尝试将在

23、RS485总线的头尾的板子的持跳线跳上JP25RS232和 RS485通讯方式选择跳线JP5、JP6、JP7、JP8全跳 1-2：RS485方式全跳 2-3：RS232方式COM2COM3匹配电阻，仅 RS485方式下使用，一般不跳，当出现无法通讯上的情况下可以尝试将在 RS485总线的头尾的板子的持跳线跳上JP26JP9、JP10、JP11、 RS232和 RS485通讯方式选择跳线全跳 1-2：RS485方式JP12全跳 2-3：RS232方式匹配电阻，仅 RS485方式下使用，一般不跳，当出现无法通讯上的情况下可以尝试将在 RS485总线的头尾的板子的持跳线跳上JP27JP13、JP14

24、、JP15、 RS232和 RS485通讯方式选择跳线全跳 1-2：RS485方式COM4JP16全跳 2-3：RS232方式 第 4 章硬件描述匹配电阻，仅 RS485方式下使用，一般不跳，当出现无法通讯上的情况下可以尝试将在 RS485总线的头尾的板子的持跳线跳上JP28JP17、JP18、JP19、 RS232和 RS485通讯方式选择跳线全跳 1-2：RS485方式JP20COM5COM6全跳 2-3：RS232方式匹配电阻，仅 RS485方式下使用，一般不跳，当出现无法通讯上的情况下可以尝试将在 RS485总线的头尾的板子的持跳线跳上JP29JP21、JP22、JP23、 RS232

25、和 RS485通讯方式选择跳线全跳 1-2：RS485方式JP24全跳 2-3：RS232方式匹配电阻，仅 RS485方式下使用，一般不跳，当出现无法通讯上的情况下可以尝试将在 RS485总线的头尾的板子的持跳线跳上JP30其他跳线：1、 J2，预留的 DEBUG跳线，一般不使用。2、 J1，下载调试口。3.3.7电源/开出插件（NR4305）电源/开出插件（PWR）的槽号为 B20，出口接点经过启动正电源闭锁。注意:输入电源的额定电压为 48V，其它电压等级需要特别订货，投运时请检查所提供电源模块的额定输入电压是否与控制电源电压相同。注意:电源模块提供接地柱用于装置接地，应将此接地柱通过专用

26、接地线接至屏柜的接地铜排。注意:良好的接地是装置抗电磁干扰最重要的措施，因此装置投入使用前一定要确保装置良好接地。3.3.8电源/开出插件（NR4304）电源/开出插件（PWR）的槽号为 B20，出口接点经过启动正电源闭锁。注意:输入电源的额定电压为 220V和 110V自适应，其它电压等级需要特别订货，投运时请检查所提供电源模块的额定输入电压是否与控制电源电压相同。注意:电源模块提供端子 22和接地柱用于装置接地。应将端子 22接至接地柱然后通过专用接地线接至屏柜的接地铜排。注意:良好的接地是装置抗电磁干扰最重要的措施，因此装置投入使用前一定要确保装置良好接地。3 第 4 章装置运行说明第4章装置运行说明4.1装置闭锁与报警保护装置的硬件回路和软件工作状态始终在自检功能的监视下，一旦有任何异常情况发生，相应的报警信息将会显示。某些异常报警可能会闭锁一些保护功能，一些严重的硬件故障或异常报警可能会闭锁保护装置。此时“运行”灯将会熄灭，同时装置闭锁开出接点将会闭合，保护装置必须退出运行，并检修以排除故障。注意：如果保护装置在运行期间闭锁并发出报警信息，应通过查阅自检报告找出故障原因，不能通过简单按复归按钮或重启装置。如果现场不能查明故障原因，请立即通知厂家。表 7.1-1自检报警信号列表指示灯是否闭锁装置