2022CAN2000变电站自动化系统

CAN2000变电站自动化系统目录 范 规范性引用文 系统构 技术要 测试方 10检验规 11标志、包装、运输、存 11CAN2000变电站自动化系统范围本标准规定了CAN2000变电站自动化系统（CAN2000）的构成、技术要求、测试方法和检验规则。本标准适用于CAN2000系统。规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/2887-2011计算机场地通用规范GB/13729-2002远动终端设备GB/13730-2002地区电网调度自动化系统Q/JC003CAC200系列电容测控保护装置Q/JC004CAL200系列线路测控保护装置Q/JC007CAB200系列备用电源自投装置Q/JC008CAT200系列变压器测控保护装置Q/JC040SAL331线路距离保护装置Q/JC042SL200通信控制器Q/JC043SAL31系列测控保护装置Q/JC044SAC31系列测控保护装置Q/JC045SAT31系列测控保护装置Q/JC046SAT33系列变压器主保护装置Q/JC047SAB31系列备用电源自投装置Q/JC048SAM31系列综合测控装置Q/JC061SAM32系列综合测控装置Q/JC087SAX6X系列间隔层保护测控装置系统构成CAN2000系统采用分层分布式设计,整套系统由站控层设备、间隔层设备以及系统辅件构成。站控层设备CAN2000系统的站控层设备主要由操作员工作站、远动工作站、继护工作站、五防工作站等子系统构成。站控层各子系统均支持双机冗余备用模式；除远动工作站之外，其它各子系统既可以在不同的计算机节点上独立运行，也可以整合在同一个计算机节点上。远动工作站远动工作站从间隔层单元获取变电站运行的各种数据，并按照实际用户需求完成数据筛选整理，经规约转换后，通过模拟通道、数字通道或网络向调度端/集控站传送，同时接收调度端/集控站的遥控、遥调命令向变电站设备转发。操作员工作站操作员工作站从间隔层单元获取变电站运行的各种数据，对变电站的参数自动监视，按照运行人员的指令和预先设定的条件对变电站进行控制，减轻运行维护人员的工作强度，为变电站运行维护人员提供变电站运行和监视所需的各项功能。五防工作站五防工作站采用“与自动化系统图、模、库一体化模式”开发，既可以单独设立，也可以与操作员工作站共用一台主机组成操作员五防工作站。五防工作站单独设立时，与变电站监控系统共享采集的各种实时数据。五防工作站具有完备的数据库组态、设备五防规则维护、权限设置功能，同时具有完善的操作票和工作票管理功能。继保工作站继保工作站除了可以完成站内的保护设备管理、保护定值管理、保护运行管理、保护资料管理，还可以按用户需求配置成继电保护故障信息管理系统子站。设备型号序号子系统名称型号正式名称远动工作站SL200通信控制器操作员工作站iES-SL330变电站监控系统五防工作站继保工作站间隔层设备CAN2000系统的间隔层设备主要包括CAX系列、SAX系列等保护、测控以及测控保护一体化单元等装置。CAX系列装置CAX系列装置主要包括以下几类装置：a）CAC200系列电容测控保护装置b）CAL200系列线路测控保护装置c）CAB200系列备用电源自投装置d）CAT200系列变压器测控保护装置SAX系列装置SAX系列装置主要包括以下几类装置：a）SAL331线路距离保护装置SAL31系列测控保护装置c）SAC31系列测控保护装置d）SAT31系列测控保护装置e）SAT33系列变压器主保护装置f）SAB31系列备用电源自投装置g）SAM31系列综合测控装置h）SAM32系列综合测控装置i）SAM61系列综合测控装置j）SAL61系列测控保护装置k）SAC61系列测控保护装置l）SAT61系列测控保护装置系统辅件CAN2000系统的系统辅件主要包括网络连接线、交换机、网关、调制解调器、防雷盒、不间断电源、逆变电源等器件或设备，由于种类繁多，此处不再明确型号。系统架构CAN2000系统支持以太网组网、CANbus总线组网以及混合组网（以太网和CANbus总线）3种系统组网方案。组网示意图如下：基于以太网的方式基于CANbus的方式混合方式示意图略。技术要求站控层设备远动工作站符合“Q/JC042 SL200通信控制器”中的相关要求操作员工作站、五防工作站、继保工作站工作条件a）环境温度：5～35b）相对湿度：5～95大气压力：86kPa～106kPa周围环境要求无爆炸危险，无腐蚀性气体及导电尘埃，无严重霉菌存在，无剧烈振动冲击源，不允许有超过发电厂、变电站正常运行范围内可能遇到的电磁场存在。有防御雨、雪、风、沙、尘埃及防静电措施。接地电阻应符合GBT2887201158节的规定。电源要求交流电源电压单相为220V20～15b）交流电源频率为50Hz，允许偏差-5～5交流电源波形为正弦波，谐波含量小于5基本硬件要求CPU：1GHZ以上。b）内存：不低于2G。c）硬盘：不低于40G数据传输通道要求支持TCPIP协议、UDP协议、SNTP协议等以太网通讯协议；支持RS232RS485等标准接口形式，传输速率300bps~19200bps。数据采集和监视控制功能数据采集采集变电站RTU、变电站综合自动化装置等装置所上送的遥测、遥信、电度、数字量、保护信号等数据。同时，向各装置发送各种数据信息及控制命令。系统除完成远动四遥功能,对已安装微机保护的变电站可完成相应的数据采集及控制功能。包括:a）接收保护开关状态量b）接收保护测量值量c）接收保护定值信息接收保护故障动作信息e）接收保护装置自检信息f）保护信号复归时钟同步采用GPS卫星同步时钟（IRIGBSNTP、串口规约、脉冲等方式）保证全系统具有统一的标准时钟。同时，具备通过远动通信设备接收调度时钟同步的能力。系统可灵活选取校时源。系统时钟同步误差≤1s。第三方智能设备数据的接收系统具有良好的现场适应性,可接收:a）不同传输速率的信号(300bps～1200bps模拟)（300～19200bps数字）b）不同类型,不同通信规约的第三方智能设备c）不同通信方式(同步/异步)d）不同转输介质(微波、载波光纤、无线电等)e）可以接收网络智能设备的数据系统可接受多种国内外通用的CDT和Polling规约，如部颁CDT规约、IEC608705系列规约等。数据处理系统采集数据后,立即进行数据处理。模拟量数据处理越限检查通过数据库为每个遥测值及计算值规定上限及下限,以检查数据合理性。平均值计算根据实际功率完成平均值，负荷率计算。最大值及最小值计算将遥测在某一段时间内出现的最小值及最大值及出现的时刻一同存入数据库。存贮入数据库数据库中的遥测记录是由时标、工程值组成。数据库中数值为后续子系统提供数据，可分配历史和未来数据等任务。状态量处理(YX)状态量处理任务完成如下功能:描述变电站运行状态各开关位置各刀闸位置保护结点动作状态各通道运行工况监视变电站及设备状态变化，迅速发出告警遥信发生变位确认遥信值的类型(开关、保护、刀闸、事故、预告等)根据开关变化、保护动作及事故总信号判断是正常变位还是事故变位确认监视并为操作员引出专门的文字信息表、语言信息和厂站工况图区分不同的动作信息,如事故总信号,预告信号,保护信号,开关信号等处理后的信息传送图形显示文字显示语言信息系统实时及历史数据库变位打印及表格显示事故反演统计动作次数,类型运行参数及状态人工设置可人工设置遥测值、遥信状态、计算量、设备参数、及挂/撤各种标志牌。脉冲量主要采集数字电度量。计算功能在监控系统中除大量的实测点外,还有大量的计算点,计算子系统是在线方式下需完成所有计算任务的综合,在系统启动时启动,按照数据变化及规定的周期、时段不断也处理计算点。对模拟量、数字量及状态量均可进行计算。实现了电力系统的通用计算：总加计算:用户自由设定总加公式进行总加计算。限值计算:计算越限的越限时间,合格率等。平衡率计算:用户可对线路、变电站及地区进出功率进行平衡比较。累加计算:计算电度量累计值,积分电度,遥信变位次数等系统累加运算。统计计算:统计一段时间内(时、日、年)的统计处理均可实现,如:计算各模拟量的最大、最小、平均及最大、最小值出现时间。代路自动替换:由状态量及模拟量共同确定母线旁路状态,自动作出模拟量代路替换。*客户自定义公式进行计算。变电站控制控制功能包括:开关量输出(遥控)、模拟量输出(遥调)。历史数据库需长期存放的重要数据,通过定义可存入历史库,历史库采用标准的商用数据库，数据归档的定义和修改可以通过界面在线进行,不影响系统的运行；历史数据库自动保存在硬盘上做为长期存档（2）,已存档的历史数据能够装回系统做数据分析。人机界面借助完备的手段进行漫游、变焦和移动，可以建立自然图形。具有世界图及辅助导游图功能，可实现整个变电站一次接线(包含各种电压等级联络线,变电站内接线等)的完整图形显示,并有实时信息同步显示，设备(变压器,线路等)的参数调用功能。图形系统图形是表示电力系统运行状况的重要手段,它是一个多层的图形系统,它们可分成可变焦(面积缩放、步进式缩放、均匀缩放)漫游(均匀漫游、橡皮带式漫游）层次的图形，可滚动的固定尺寸图形，文字数字输入提示与标准，图形的内容为网络潮流图，主接线图、曲线棒图、扇形图、系统运行状态图。图元电力监视图形上使用许多电力专用图形,电力图元。图形系统提供专用的图元生成系统,用户可自己定义各种图元(如各种变压器、刀闸、开关等)。系统提供一套标准的图元集,用户亦可自己对图元集加以增减。拓扑功能系统具有拓扑分析功能，能用特定的颜色和图形动态的显示设备的特定运行状态（曲线棒图统计图形(曲线、棒图)均为动态生成,用户通过菜单方便地选择对象数据、时标、时间区间、坐标轴的最大最小，并可同时显示一系列统计数据。趋势显示该功能可提供显示历史数据,实时数据的工具。由该趋势显示提供的各种动态曲线或数据可在输出设备上显示或打印任意时间段的内容。通过人机界面操作可定义趋势点,趋势点可选择历史数据库或实时数据库中需要的点。利用窗口技术，可在显示器上看到多幅趋势曲线,或在同一幅画面上显示多个曲线,以便对照分析。并且可在打印机上输出打印，使调度员或运行人员在决定未来的调度计划时，能有一个重要依据。制表与打印具有各种电子报表（日报、月报、年报）的定制功能。能即时、定时、召唤打印。告警子系统当在系统范围内发生需要引起操作员注意的情况,产生一系列报警信息。报警方式图形报警告警点闪动,变色推出厂站图表(多幅)文字报警文字列表列出报警信息及类型语音报警打印报警打印机及时打印出告警信息,类型 报警类型1)越限告警对需要报警的值设定上下限值,当越限状态变化时,发生越限报警,通过窗口显示文字及数据变色,并根据需要打印记录。变化报警当系统发生正常变位时,变位点在窗口中发生数据变色及闪烁,打印变位点状态及变化时间,推出文字信息,同时根据需要发生语音报警。事故报警事故处理是厂站发生事故跳闸信息,发生事故后,系统发生事故报警。工况告警当各设备通讯中断或系统各模块异常时,系统能发生明显的告警信息。各种告警信息发生后,各信息被数据库明确分类,归档,可按时间及类型分别检索及处理。自动电压无功控制功能变电站电压无功调节功能通过监控系统后台内嵌的VQC软件来实现，可根据远方调度或站内操作员设置的电压或无功目标值自动控制无功补偿设备，调节主变分接头，实现电压无功自动控制。电压无功自动控制应具有三种模式：闭环（主变分接头和无功补偿设备全部投入自动控制、半闭环（主变分接头退出自动控制，由操作员手动调节，无功补偿设备自动调节）和开环（电压无功自动控制退出，只作调节指导），可由操作员选择投入或退出。可根据电压曲线和负荷曲线设定各个时段不同的控制参数。系统能自动适应系统运行方式的改变，并确定相应的控制策略。系统可以实现遥控/自动就地控制之间的切换，并把相应的遥信量上传到调度/集控站。电压无功自动控制可对主变分接头和无功补偿设备的调节时间间隔进行设置电压无功自动控制可根据电容器/电抗器的投入次数进行等概率选择控制，并可限制变压器分接头开关和电容器/电抗器开关的每日动作次数。操作员可以对每台VQC备（主变、电容器）进行启/退操作，来独立控制某一设备是否参与VQC调节。系统可以查询VQC动作纪录，纪录的内容包括操作的设备对象、性质、操作时的电压和无功、操作时的限值等。系统出现异常时能自动闭锁。当系统输出闭锁时，可以提示闭锁原因。电压无功自动控制程序模块的异常不会影响自动化系统后台的正常工作。一体化五防功能采用监控、五防一体化的系统，是站级防误闭锁及间隔闭锁相结合的防误系统，在站控层配置一套五防工作站和锁具，模块化的五防软件和操作票系统作为监控系统的一个节点。一体化的五防，其图形系统、数据库与监控系统统一，访问监控系统的实时库，获取相关设备的信号（如断路器、刀闸等），实现全站设备的五防功能。间隔层的测控单元也可互相通讯，实现间隔层全站五防，当满足闭锁要求时测控单元开出的五防闭锁硬节点闭合，实现全站设备的综合五防功能，同时具备应急解锁功能，在测控屏上的每个间隔对应设置相关的解锁开关。一体化的防误闭锁功能，可实现站内断路器、隔离开关及接地刀闸的正常操作和间隔层现场操作的“五防”闭锁功能。远程浏览告警直传功能监控主机将采集到的实时数据和事项通过数据转发模块发送给图形网关机，图形网关机将后台发送的数据转发给调度中心，另外图形网关机上存放着G文件供调度中心订阅。小电流接地选线功能实现对小电流接地故障的检测和接地线路的选择。保护定值查看及修改能够实现对间隔层保护设备的定值查看及修改。事故追忆系统自动选择各种判据如模拟量、状态量或两者相结合来触发要追忆的信号。事故追忆范围为事故前1分钟到事故后2分钟的所有相关的模拟量和状态量，采样周期可调，调节范围为1s～60s。故障诊断系统具有自诊断、自恢复功能。系统性能指标系统的面响应时间≤2s；画面实时数据刷新周期≤2s；现场遥信变位到操作员站显示≤2s；现场遥测变化到操作员站显示≤3s；从操作员站发出操作指令到现场变位信号返回总的时间响应≤4s(扣除回路和设备的动作时间)；控制命令从生成到输出的时间≤1s；从遥信变位至数据处理及通信装置向远方调度发出报文的延迟时间≤2s；从遥测输入突变至数据处理及通信装置向远方调度发出报文的延迟时间≤3s；遥控命令输出正确率100遥控动作成功率≥9999事件顺序记录分辨率（SOE）2ms；主机及远动通信装置双机切换时间≤30s；操作员站的CPU负荷率：正常时（5分钟平均值）3010秒平均值)≤50模拟量遥测综合误差（U，I）02（P，Q，COSθ）05f002Hz；网络通信负荷率：变电站运行正常时通信负荷率≤20间隔层设备对应装置符合“CAC200系列电容测控保护装置”