变电站自动化系统主要特征（CAN2000变电站自动化系统的性能特点及应用）

目前，CAN2000变电站综合自动化系统已在沂南电网35kV张庄变电站和青驼变电站得到应用，两年来取得了良好的业绩。下面，我将结合该系统在沂南供电公司的运行情况，介绍该系统的性能特点和系统情况，与大家共同探讨。

系统简介：

CAN2000变电站自动化系统是根据变电站自动化的最新发展趋势，采用最新的软硬件技术开发的新一代变电站自动化系统。完成继电保护、远动监控、低周减载、同步运行、备用电源自动切换、小电流接地选线、电压并列、各高压区间切换等功能。广泛应用于110KV及以下电压等级的各类变电站。

系统的设计、制造和试验符合相关国家标准和IEC标准，并满足电力部相关规定和反事故措施的要求。将先进的电子、网络和计算机技术及时应用于变电站自动化，将使变电站的运行和维护更加简单实用，为促进变电站更加安全、可靠、经济、稳定地运行提供良好的自动化设备。

一、系统性能特征

1、合理结构：

分布式结构，系统包括变电站层和间隔层。变电站层由本地监控功能、通信控制、GPS时钟等设备组成。层是按站内一次设备水平分布的配置单元，由CAx系列测控保护装置等组成。面向对象的设计使系统结构清晰合理。

2、安全可靠：

电磁兼容性满足iec 255-22、 iec 1000-4、 iec 801-5、 GB/t 14598、 dl/t630、DL478等标准的要求。系统中各设备相对独立，一个设备的故障不影响其他设备的运行。相对独立于保护测控功能，测控和通信网络故障不会影响保护功能的运行。

保护、测控双CPU并行工作模式，保护CPU只完成保护功能，测控CPU完成测控通信和接口操作功能。该CPU功能分配合理，与常见的综合测量、控制和保护装置相比，不仅可靠性更高，而且在单个装置中满足国家远动和保护标准的要求。

3、易于使用：

可根据用户要求安装在高压开关柜或保护柜内要求。

每套测控保护装置支持就地手动控制和断路器位置显示，以保证必要的信号系统和紧急情况下的控制能力。测控保护装置配有汉字液晶显示，结合16键模拟微机键盘和创意快捷菜单查询方式，即使是初次接触微机保护的用户也能快速掌握基本操作。

保护、测量和控制一体化设计简化了硬件设置和二次接线，同时使结构紧凑，对象对应简洁明了，使用和维护方便。

4、先进技术：

测控保护装置采用抢占式实时多任务嵌入式软件内核和模块化程序结构设计。抢占式实时多任务内核可以保证各种任务的并行实时处理和动态切换，提高CPU的利用效率和任务的实时性，防止单个任务空间内数据意外破坏导致的系统崩溃，从而大大提高设备软件系统的稳定性和可靠性。

独立保护、测控的交流电流输入电路，测控采用优化的自动校准、自动跟踪的高精度交流采样技术，免调整、维护、校准，测量精度0.2。校准参数存储在

以张庄变电站为例，35kV进线两路，10kV母线采用单母线分段接线方式，出线八路。其自动化系统结构采用两台变压器主保护和后备保护屏、一台35kV线路保护屏、一台10kV线路保护屏和一台后台监控及通信管理屏。

2、网络结构：

采用先进的CANbus通信网络，专为强干扰环境设计。其接入方式为非破坏性CSMA/CA，传输介质为双绞线。该站通过CC200通信管理单元与CAX200系列测控保护装置进行通信，也可以使用串行通道与站内其他智能设备进行通信，如电能表、DC屏、五防闭锁系统等。通信控制器通过串行通道与主站和本地功能通信，上传CAN2000系统和通信采集的站内测控保护信息，可以接收和转发主站和本地功能下发的各种控制和定时命令。当载波信道用于与主站通信时现代避雷盒可以添加。

3、间隔层智能单元：

层智能单元包括35kV和10kV CAL211、 CAL21线路保护装置、CAT 211、 CAT 212、 CAT 221、 CAT 231变压器主保护和后备保护装置、CAC211电容器保护装置、CAM21X综合监测和单元测量装置。CAB211备用电源自动切换，CAE 211、 CAE 221、 CAE 231电压并联装置，CC200通信管理单元。各保护装置功能相对独立，结构简单紧凑，依靠EMC抗干扰技术和强抗振设计，可单独安装在高压开关柜中。保护、测控功能相对独立，测控和通信网络故障不会影响保护功能的运行。以CPU飞利浦的XA-S3单片机为核心，完成模数转换、计算和逻辑运算功能。CPU插件采用多层印制板，大大提高了抗电磁干扰能力，增强了硬件系统的工作可靠性。

保护、测量、控制、通信一体化，大大简化了硬件配置和二次接线，有效降低了PT负荷，大大简化了站内二次电缆，节省投资，易于维护。

4、后台监控和通信系统：

变电站后台监控系统平台IES-SL300采用一体化工作站，集成了通信控制器和本地后台监控功能(也可独立提供)。设计了更加灵活的协议处理方式，特别是基于以太网TCP/IP协议的强大网络支持，为变电站自动化的网络应用提供了更好的解决方案。

系统特点：IES-SL300系统具有完整的通讯功能。能支持CAN网络通讯；支持RS232/422/485串行通信；支持基于TCP/IP的以太网通信；它具有基本的SCADA数据采集和控制功能，并能以图形或表格的形式实现一些原有的信号屏功能和二次设备管理功能。

系统配置：低功耗英特尔奔腾CPU，无风扇设计，电子硬盘作为系统实时存储介质，运行可靠，访问速度快，抗干扰能力强。系统使用Windows嵌入式产品，不使用虚拟内存，特别适合无人值守。数据库用ODBC或SQL编程，数据以ACCESS数据库文件格式存储。基于客户机/服务器模式设计，便于功能扩展。远程维护软件选用PCAnywhere，功能强大。

5、CAN2000系统功能：

数据采集和处理：

该装置设计有完整的测量功能。为了保证数据量的测量精度，测量模拟量和保护模拟量分开连接。同时还设计了开关量、DC模拟量和脉冲量的测量。选择三表法或两表法测量电流、电压

操作插件可完成跳闸和合闸出口维护、防跳闸、断路器压力闭锁、就地跳闸和合闸、就地显示断路器位置等功能。该装置具有远程/本地切换功能。当转换开关置于本地位置时，所有遥控功能将被阻止。当转换开关置于远方位置时，可在后台机和远动主站上遥控断路器的跳闸和合闸操作。

保护信息：

自动化系统与微机保护双向通信，保护装置向系统传输保护动作信号、定值组、运行监视等信息。在本地后台监控及远动主站中，可实现微机保护整定的调用、下发、组切换、切换/返回、信号复位等功能。

人机对话：

变电站一次设备的信息以多种形式显示，包括：接线图、条形图、曲线图、数据表等。能够手动或自动打印图形和报告；可显示遥测越限报警、遥测越限恢复、遥信正常位移、事故位移、SOE项、遥调、遥控项、运行结果、操作员操作记录等。手动设置遥调、遥控操作、遥信、遥测量，设置母线更换、开关检修、接地等标志；显示保护信息列表，显示母线电压、电站负荷等数据的实时和历史曲线。可以回忆事故并显示回忆数据。

三、实际操作

CAN2000变电站综合自动化系统具有面向对象和分层分布的特点。系统的设计、制造和试验符合相关的国家标准和IEC标准，满足电力部的有关规定和反事故措施的要求。将先进的电子、网络和计算机技术及时应用于变电站自动化，将使变电站的运行和维护更加简单实用，为促进变电站更加安全、可靠、经济、稳定地运行提供良好的自动化设备。实际运行结果令人满意，主要表现在以下几个方面：

(1)系统稳定可靠，具有高度的可靠性和抗干扰能力。没有发现因监控系统过载或电磁干扰导致的网络拥塞或系统错误。

(2)系统应及时妥善处理异常和事故。电网事故时，会自动推送屏幕或提示信息，发出严重警告，并打印记录。

(3)实现了自动抄表、电网运行每小时参数的自动处理和存储、报表的定期打印。

(4)电网的监视和操作可通过调度主站和调度工作站的模拟屏完成。

(5)变电站无人值守，四遥功能准确，保证了安全运行。

四、系统中的问题

CAN2000是一个先进的综合自动化系统，但在实际运行中发现了一些小缺陷。希望厂商能进一步改进：

(1)设备LCD屏幕上显示的P和Q的测量值是内部处理值，与原始值不对应。

(2)在后台机中编辑二次设备参数后，可以不能同时传输到IES-SL300管理机，需要手动复制。

(3)图形编辑过程中，发现IES-SL300管理机数据库中个别刀闸显示分合闸，图形仍显示在合闸位置。

标签：系统功能通信

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