一种新型企业变电站综合自动化系统网络设计与应用

论文摘要

目前,我国企业变电站综合自动化系统网络化应用技术已经基本成熟。我国现有的大部分生产变电站综合自动化系统产品厂商,都是采用继电保护和监控一体化的综合保护测控装置作为间隔层的保护和测量与控制设备,这些厂商各自选用不同的国内外标准的或非标准的网络通信协议,构建起不同结构的单现场总线或双现场总线的系统网络。从理论上来讲,每个厂商的变电站综合自动化系统网络结构都十分合理,然而,在实际应用中我们会在发现这些系统还存在一些的缺陷:变电站综合自动化系统运行过程中,一旦有一个网络设备或者间隔层设备出现故障,存在引发系统与系统间的通信故障,造成整个系统不稳定的可能性;或者是因为间隔层的装置SCADA监控部分故障,可能会引起该间隔层设备的继电保护功能的丧失;或者是因为间隔层的装置继电保护部分故障,可能会引起该间隔层设备SCADA监控部分无法正常工作,即无法对该间隔的开关进行远方合、分闸控制。独立双网是出于解决上述系统缺陷而提出的一种新型的系统网络结构,这种网络结构很大程度的提高了企业变电站综合自动电化系统的安全性和可靠性。她的出现对我国企业变电站综合自动电化系统的发展方向有着深远的影响。文章宗旨是从企业变电站综合自动化系统网络化应用技术发展实际出发,借鉴国内一些DCS自动化系统、SCADA监控系统、继电保护综合自动化系统厂商的成功经验,运用科学和系统的方法,进行可行性的需求分析,提出解决我国现有的企业变电站综合自动化系统网络存在问题的方案,建立独立双网网络结构框架和基本思想。从网络的基本结构说起,将其分为独立的单现场总线或双现场总线的SCADA监控系统网络和继电保护系统网络两大部分,SCADA监控系统网络主要是系统的基本任务、系统的结构与建网、间隔层设备及其功能、以及介绍与管理层以太网、间隔层继电保护系统网络之间的相互联系与相互制约等关系。经过现场的实际应用具有良好的效果,独立双网在企业变电站综合自动化系统中对变电站安全可靠运行起到了的很好作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文选题背景
• 1.1.1 我国企业变电站综合自动化发展水平
• 1.1.2 我国企业变电站综合自动化系统网络结构发展现状及存在的问题
• 1.2 本文的主要内容
• 1.2.1 论文基本思想
• 1.2.2 论文主要工作
• 1.2.3 论文新的理念
• 1.3 本文的章节安排
• 第二章 相关技术及综述
• 2.1 系统基本配置
• 2.1.1 间隔层
• 2.1.2 控制层
• 2.1.3 信息层
• 2.2 独立双网结构
• 2.2.1 变电站综合自动化独立双网结构的计算机网络模式及其特点
• 2.2.2 SCADA监控系统网络及其特点
• 2.2.3 继电保护系统网络及其特点
• 2.2.4 NPort终端服务器及其特点
• 2.3 系统设备简介
• 2.3.1 PM212K简介
• 2.3.2 PM212KA扩展模块
• 2.3.3 PM212KB扩展模块
• 2.3.4 PM212KC扩展模块
• 2.3.5 NPORT简介
• 2.3.6 SR489简介
• 2.3.7 PM2系列保护装置简介
• 2.3.8 PM204简介
• 2.3.9 PM205简介
• 第三章 系统分析
• 3.1 可行性分析
• 3.1.1 经济可行性
• 3.1.2 时间可行性
• 3.1.3 技术可行性
• 3.1.4 社会可行性
• 3.2 需求分析
• 3.2.1 社会需求分析
• 3.2.2 技术需求分析
• 3.2.3 监控系统基本配置
• 3.2.4 后台监控软件
• 第四章 系统设计与实现
• 4.1 概要设计
• 4.1.1 独立双网的结构模式
• 4.1.2 系统模块划分
• 4.1.3 SCADA监控系统网络结构
• 4.1.4 继电保护系统网络结构
• 4.1.5 第三方设备接入系统网络结构
• 4.1.6 后台监控系统网络结构
• 4.1.7 与DCS系统网络联接模式
• 4.1.8 与调度系统网络联接模式
• 4.2 方案设计
• 4.2.1 SCADA监控系统
• 4.2.2 继电保护系统
• 4.2.3 其他智能设备接入系统
• 4.2.4 后台监控系统
• 4.2.5 智能网关
• 4.2.6 DCS系统联接
• 4.2.7 调度系统联接
• 4.3 独立双网模式的系统设计
• 4.4 SCADA系统硬件
• 4.4.1 PM212K测控装置
• 4.4.2 PM204光纤集线器
• 4.5 继电保护系统硬件
• 4.5.1 SR489发电机保护装置
• 4.5.2 SEL-387发变组保护装置
• 4.5.3 PM207发变组后备保护装置
• 4.5.4 PM201线路保护装置
• 4.5.5 PM207D配电变电器保护装置
• 4.5.6 PM251电动机保护装置
• 4.5.7 PM202数字备用电源自投装置
• 4.6 其他接入设备
• 4.7 控制层硬件
• 4.8 网关及其他设备
• 4.9 后台监控软件
• 4.10 DCS联接
• 4.11 调度联接
• 4.12 系统故障检查与维护
• 4.13 典型应用方案
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢