曾新勝,周 哲
中圖分類號:TM764.23 文獻標識:E 文章編號:1002-1361(1999)03-0065-03
1 概述
柳州供電局的調度自動化系統的調度中心系統是于1994年建設、投產的,采用南京自動化研究院電網控制公司生產的RD-800/B系統。經統一規劃,分步實施后,現已建成雙前置機帶自動切換的雙機熱備份系統,后臺機為5個工作站的SCADA系統,具有1∶64路的接入容量,初步達到了對電網運行實現安全監視、控制的目的。
柳州電網現有31座變電站,其中裝有自動化裝置(包括綜合自動化)的有22座,接入系統36路;已實現無人值班站的有5座;按綜合自動化設計運行的有4座。目前,已投入運行的變電站有6座變電站未安裝遠動裝置。在這里僅就我局近期投入運行的幾種主要遠動RTU裝置進行分析。這些裝置是:①廣西南寧華仁機械制造有限公司生產的HR-C微機遠動裝置;②電力部南京自動化研究院電網控制公司生產的FJY-2型微機遠動裝置;③煙臺東方電子信息產業集團公司生產的FDK1331型分布式微機遠動裝置。
從功能上來說,遠動RTU裝置主要是完成遙信、遙測、遙調、遙控功能,實時接受下行命令,并將各種實時信息或結果組裝成報文上送到調度中心系統。因此,要求RTU傳到調度端的數據必須準確,測量數據在允許的誤差范圍內,并且RTU不能經常停運,要求具有較高的整機可靠性水平,以確保系統能長期穩定運行。另外,為適應今后的發展,RTU遠動裝置還必須具備有連接計算機網絡、遙控、脈沖量采集等功能,具有足夠的擴充容量的余地,以適應日益擴大的電網要求。
2 各型遠動RTU裝置的特點
2.1 整體結構的特點
各RTU遠動裝置在整體結構上的安排形式基本上是相同的,采用集中式屏柜結構。
①HR-C型遠動裝置采用的是模塊式結構,由各自獨立的CPU處理模塊組成,系統內模塊間使用485接口通信,因而掘棄傳統的并行總線結構,從根本上解決了插件接觸不良的問題。但各模塊所占屏面較大,所以整屏所容納的模塊相應較少。
②FDK1331型RTU,在此種型號的RTU微機機箱中,所有板與板之間進行了完全的電氣隔離,沒有任何電的聯系,從而使得任何插件故障時保證不會影響其它插件的正常運行。在維護故障插件時,可以任意帶電插拔插件而無須關掉整機電源。這樣就克服了由于開關整機電源所造成的一些錯誤信息,提高了整個系統的可靠性和可用率。在機柜后面的接線端子安排上和傳統方式有所不同,RTU屏背部除了左右兩個豎端子排外,還在屏背部正中安排了一排端子排。這種布局的缺點是給施工及檢修帶來一定的不便。同時其端子排上的接線采用的是壓接方式,也帶來了CT開路的隱患。
③FJY-2型RTU,其分布式的獨立操作顯示模塊又為它帶來自己的獨特性和實用性。本裝置除了主機板顯示設置本機所有信息外,各功能模塊都有獨立的顯示操作面板,且提供了兩種全漢化的人機對話工具。使調試、維護更為簡單、方便。但各插件的插拔比較費力,給裝置的檢修維護帶來一定的不便。
2.2 遙信部分的特點
①HR-C型RTU的每個遙信處理模塊內置8098CPU,485接口,可接入128路開關量。全光電隔離輸入,并且可接入脈沖量。同時設有中斷鍵盤輸入,LED顯示接口,便于分板測試和調整。
②FJY-2型RTU每個模塊可采集48路開關量,通過面板可顯示每個YX的狀態,有燈光指示板間接收、發送情況、本板運行是否正常。此型號的脈沖量采集是在脈沖電度板進行的,每一模板可接48路脈沖量。
③FDK1331型RTU的YX插件采用Intel 18098作CPU,每一模塊可采集64路開關量或脈沖量,并可實時采集現場開關狀態,能對所有遙信產生分辨率為1 ms的事件順序記錄。也可以采集有源或無源的脈沖量輸入。由于此型的RTU容量的擴充幾乎不受限制,一個機箱不夠可以再擴充一個機箱甚至更多,它可完成上千個點的模擬量和數字量的輸入輸出而不降低任何指標。
2.3 遙測部分的特點
①HR-C型RTU的每一交流采樣處理模塊可接入6個輸入單元。每個輸入可以是兩個回路的PT+CT。采集電壓、電流、有功、無功、電能量,也可以是8條母線的電壓或8個回路的電流。此模塊可接入12回線路的容量。
②FJY-2型RTU的YC板可處理交流采樣12回線路共48個量,且可通過其面板顯示其各個量。同時面板上也有燈光指示YC發送、接收及運行是否正常。
③FDK1331型RTU的YC插件可采集多至64路的交流量、模擬量,并帶有內存數據掉電保持和軟硬件Watching Dog功能。它可采集寬至10 V范圍的模擬信號,具有自校準和防零漂功能,長期保證精度,且帶有維護串口,可以獨立進行工作和調試、維修。同時它也具備了不受限制的容量擴充的優勢。
2.4 遙控部分的特點
①HR-C型RTU的控制輸出模塊帶鎖相保護、命令返校等功能和32路繼電器輸出控制電路和32只繼電器。它接受控制中心通過通信控制模塊傳來的命令,對被控制對象進行吸合或斷開控制。近期在河北變已投入運行,已實現遠方、站控系統對開關的分合及兩臺主變的遙調。
②FJY-2型RTU的YK板可控制8個對象的狀態,密封式繼電器接點輸出,有8對對象接點、一對合閘接點、一對跳閘接點及一對執行接點。但這些接點不能直接作用于二次側的操作回路,需外接YK執行箱。
③FDK1331型RTU的YK插件可輸出16路的合/分(即32個控制點)控制信號。并帶有內存數據掉電保持和軟硬件Watching Dog功能。該軟件可以接“三級返校”的方式,輸出常開或常閉接點的控制信號。也可以特殊設計用作連續脈沖量的輸出,但其容量將變成16個控制點輸出。該軟件可對每個遙控點單獨設置動作保持時間。它的軟硬件防誤動措施保證了控制操作的可靠性。
2.5 電源的特點
①HR-C型RTU已配置的不間斷電源系統能提供5V/10A、+12 V/1 A、24 V/2 A 4種高精度的直流電流。此系統具備交直流輸入功能。當不連接廠站蓄電池,交流電中斷時,可維持系統運行3 h,并向監控中心發送交流電中斷信息。
②FJY-2RTU一般用交流電源220 V15%,或直流220 V。
③FDK1331型RTU配置有主電源和輔助電源兩種。主電源為AC 220 V,輔助電源為AC 220 V或DC 200 V。
FDK1331型RTU和FJY-2型RTU在機內均不帶不間斷電源。在這一點上,HR-C型RTU優于其它型號。
2.6 維護的特點
①HR-C型RTU具有免維護的獨特性。但其各模塊是裸露的,容易積灰而使其集成塊出現故障。
②FJY-2型RTU具有獨特的遠程維護功能,用戶可以使用各種型號的微機,在DOS操作系統下運行廠家提供的軟件包對遠方RTU進行各種參量的設置。其隨機模擬顯示的操作面板使維護更簡單、方便。
③FDK1331型RTU也具有遠程設置各種參數的功能,利用廠家提供的筆記本維護軟件,可以通過公用電話網,在千里之遙對RTU裝置進行診斷和維護及軟件版本的升級。還可以觀察實時的遙測、遙信、收發緩沖區等實時信息,也可以檢測系統各部分的工作情況。其診斷可以到板級。當然,也可以修改諸如變比等各種工作參數,甚至運行軟件也可以進行遠程修改。
3 結語
綜上所述,作為以微處理器為核心的計算機應用系統的控制部分及I/O接口等,從應用角度來講,已經處于成熟階段。通過實踐,我局應用的3種RTU遠動裝置各具特色,均能可靠地運行,但同時也存在一些小的缺陷。希望生產廠家研制出更新的,具有擴展性強、系統的控制部分可靠性高、整機可靠性水平高等特點的RTU遠動裝置,以適應飛速發展電網的需要。
作者單位:柳州供電局,廣西柳州