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1、通讯系统改造案例及相关知 识 李伟 供电分公司跨专业 培训 主要内容 古书院35kV站后台升级及通讯系统改造工 作自2014年5月7日展开工作 至2014年7月 11日完成 陆续进 行共计历时 66天 一 改造前状态及主要问题 改造前状态 1 采用南自机电PDS 7000厂站自动化系统通 信网络 2 主要通讯结 构包括 间隔层通讯网络与智 能接口设备 通讯接口 3 站内通讯控制装置采用2台PDS 751装置 分别独立完成与站内监控机和与远动调 度之 间的通讯 主备配置确保可靠性 4 通过微机通讯接口PDS 753装置接收其它 智能设备 的信息 如直流屏 智能电度等 5 PDS 7000厂站自动
2、化系统当地监控和远 方调度的通讯接口使用CAN BUS现场总线 和以太网两种网络方式 一 改造前状态及主要问题 原通讯拓扑图 35kV保护护装置 以太网故录录 双CAN网通讯讯 6kV保护护装置 专专用通讯线讯线 故录录 双CAN网通讯讯 PDS 751F 主通讯讯管理装置 双CAN 网接受数据 以太网 路由器 光纤纤 上传调传调 度 以太网上传传后台com101 PDS 753 智能转换转换 接口装置 232 485接受数据 以太网通过过hub上传传后台电脑电脑 虚拟拟com102 虚拟拟com103 故障录录波 35kV以太网通过过hub上传传 6kV通过标过标 准485总线总线 两芯屏蔽
3、线线 485 USB转换转换 器 需驱动驱动 连连接录录波 机 一 改造前状态及主要问题 由于运行时限近10年 站内通讯装置由于装 置元件老化 出现主 要问题 如下 1 PDS 751装置掉电后 内部通讯参数全部或 部分丢失 现象 主要是波特率 丢失 偶尔出现装置 地址丢失 由于CPU 板异常 新增装置或 增加遥信点时下装点 表很难成功 一 改造前状态及主要问题 2 PDS 753装置频繁死机造成站内电度表 消弧线圈 电容器等信息不能及时上传 现象 后台频繁报com102 com103通讯中断 无报文 对应 外挂设备 信息不上传 临时 措施 将PDS 753智能转换 接口装置断电1分钟后 重新
4、给电 可能恢复正常 一 改造前状态及主要问题 3 随着西古线路改造 新投运的两台南瑞RCS 9613CS线路光差保护装置与南自PDS 751 不能兼容 线路故障及遥测 遥信信息无法 上传调 度及站内后台 现象 进线 保护跳闸无报文 光纤中断等异常 无报文 进线 断路器及刀闸位置信号不上传 等等 四遥 功能无法实现 原因 为实现 西风井 古书院站 线路光差保 护 必须将古书院站进线保护装置更换为南瑞 保护装置RCS 9613CS 由于光差保护装置 现技术原因必须电源侧及受电侧两侧均使用同 一厂家 西风井站侧为南瑞保护装置 根据 国家规程 标准及现场专项处理预案规定保护 装置必须实现 四遥 功能上
5、传至后台信息 提 供保护动作信息便于现场事故应急处理 故更 换后南瑞保护装置RCS 9613CS必须上传至 后台系统中 但由于南瑞继保RCS 9000系列 装置通信规约与原南自机电后台系统PDS 7000规约 南自系统不是标准103规约 不一 致 无法实现通信 造成更换后的南瑞保护装 置无法实现 四遥 遥测 遥信 遥控 遥调 功能 事故时无法给后台提供动作信息 致 使事故后无法及时恢复送电 给矿井安全带来 严重危险 其他解决方案如下 一 改造前状态及主要问题 一 改造前状态及主要问题 4 站内后台系统频 繁出现报错 及通讯中断 后台 信息上传频 繁中断 严重影响日常监盘 工作 现象 1 运行中
6、出现 远动 退出 报文 2 后台系统报 基础类应 用程序出错 随即退出 3 PDS 7000南自后台自带画面制作软件无法启动 4 后台画面无法关联数据 5 公式编译 器等关键附件无法启动 6 与调度通讯的点表无法导出 调度通讯错误时 无法判断是那边故障 7 后台机屏幕右下角120 121网络轮 流接通 断开 后台开关遥信及遥测量异常 8 运行中或重启后台机后出现报 警对话 框 显示wdwrk程序出错 点击 发送 或 不 发送 按钮后显示告警链路中断 无法连接 随即后台机全部通讯中断 9 后台机正常运行中全部通讯中断 遥测 遥信量不上传 改造前解决方法 定期备份重装PDS 7000后台及系统 S
7、Ql数据库 各站点后台关键文件拷贝复制 二 后台升级及通讯系统改造完成主要工作 1 在站内小电流选线屏增加1台国电南自 PSX 643规约转换 装置 6块com板 用 于两台直流屏 消弧线圈 小电流选线的信 息上传 二 后台升级及通讯系统改造完成主要工作 2 在站内辅助屏增加2台国电南自PSX 600U通信服务器 每台5块COM板 及2台 宝讯科技BX5024工业交换机 与原有2台 PDS 751装置共同用于建立站内新通讯网络 解决了新增南瑞RCS 9613线路光纤保护 测控装置 四遥 功能上传问题 二 后台升级及通讯系统改造完成主要工作 3 将原有通讯管理机器CPU板功能进 行变更 具体内容
8、为 原每台PDS 751 装置两块CPU板通过以太网1块为上传 调度服务器信息 1块为上传本地后台 电脑信息实现 四遥 功能 更改为每台 PDS 751装置两块CPU板共通过4路串 口转发PSX 600U装置COM板 PSX 600U装置通过以太网上传本地后台电 脑实现 四遥 功能 二 后台升级及通讯系统改造完成主要工作 4 主通讯管理机PDS 751原有CAN子 网板不动 副通讯管理机CAN 子网板 拆除 增加一块CPU板与站内录波后 台机连接 在录波后台机自行建立数据 库及制作PDS 7000后台实现站内CAN 网连接保护装置的通讯状态上传及定 值召唤 二 后台升级及通讯系统改造完成主要工
9、作 5 在站内两台后台机安装eyewin 2 0后台系统替换原有PDS 7000 后台软件 制作数据库及各类画面 南自厂家人员编写规约转换 程 序并进行调试 与调度服务器上传各类遥测 遥信信号 实现主要 功能 6 进行各类网线制作 布置 整理工作 增加端子排及空气开关 实现应 有功能 1 原计划 PDS 751装置使用1块CPU 板与PSX 600U装置1块COM板间通过以 太网104规约联 接实现 信息转发 变更后 通过两块PDS 751装置CPU板 4路串口使用CDT规约 将数据上送至4块 PSX 600U装置插件COM板 变更原因 厂家对站内遥信信息量估计 不足 现场 PDS 751装置
10、CPU板需将近 1500个遥信信号转发给 PSX 600U装置 插件COM板 由于设备 硬件限制 每块 COM板只能接收512个遥信信号 且每 块PDS 751装置CPU板及PSX 600U装置 插件COM板各仅有1个以太网口 为实 现遥信信号的全部上传 最终方案确定 为将本地遥信点表划分为4份 每份少于 500个遥信点 通过两块PDS 751装置 CPU板4路串口使用CDT规约 上送至4块 PSX 600U装置插件COM板 顺利实现 并运行稳定 三 改造中与原有计划主要变更处及原因 2 原计划 使用2台后台机实现 站内全 部信息的上传 变更后 除两台后台机外 使用录波电 脑制作原PDS 70
11、00后台系统实现 部分关 键信息的上传 变更原因 站内原PDS 7000系列装置采 用CAN BUS双线实现 四遥 功能 部分 遥信信号为内部编码传 送 不能通过 PDS 751装置转发 因此新更换eye 2 0 后台系统对 于部分关键信号如装置通讯 状态信息 定值信息等无法接受显示 直接后果为如运行中保护装置失电或死 机造成无保护时 后台系统无任何异常 报文 为解决此问题 技术人员通过在 PDS 751装置增加一块CPU 板 通过以 太网直接连接至后台录波电脑 并在该 录波电脑 上建立SQL数据库与简化的后 台系统 同时实现录 波召唤 定值召唤 与装置通信信息查看功能 现已顺利实 现并投运正
12、常 三 改造中与原有计划主要变更处及原因 3 原计划 新通讯网络增加两台PSX 700U装置实现 变更后 除两台PSX 700U装置外 额外 增加一台PSX 643规约转换 装置 变更原因 由于厂家对站内遥信信息量 估计不足 原计划采用2块COM板实现 本地 四遥 功能 实际 采用了8块COM 板 因此用于直流屏等外挂的设备 的6块 COM板需增加一台PSX 643规约转换 装 置供电 并安装于小电流选线 屏 4 原计划 2台后台机每台均为双网配 置 变更后 主后台机为A网 副后台机为B 网 分别独立 无法自动切换 变更原因 单台后台机连接双网后由于 数据不同步出现报 文混乱情况 据厂家 说明
13、无法实现 双网同时连 接 现所有网 线已布置到位 一旦网络中断可手动插 入进行切换 三 改造中与原有计划主要变更处及原因 1 原有计划与现场实际 相差较大 三 个不同厂家装置 站内CAN BUS双网 以太网 串口通讯网络 故障录波专用 网络整合造成网络架构过于复杂 厂家 原有方案对改造难度估计不足 多次变 更方案以实现 功能造成工作时间 延长 2 改造中 南瑞RCS 9613CS装置与国 电南自新安装PSX 600U装置间通讯用 规约 程序由厂家人员数十次重写仍不能 正常使用 最终于7月11日重新编写调 试成功 是造成改造时间 延长的主要原 因 3 PSX 600U装置与调度服务器间通讯 规约
14、 程序数次重写及调试时间较长 四 改造中的主要难点与原因 发现问题原因及影响处理方法 站内母线 站用变线电压 原始值 不正确 原CAN BUS网络转发 数据与 现有网络架构不兼容 已解决 先35kV线电压值 采自 RCS 9613CS线路保护装置线电压 6kV线电压值为 公式计算得出 新更换eye win2 0后台报文中无 以下内容 此类信号无法通过遥信信息 转发 无法上传新后台 已解决 现已将PDS 751副机增 加一块本地CPU板 通过以太网 连接至录波电脑 显示报文及通 讯状态 通过网络切换时 限录 波及报警功能 为保障运行拆除 副通讯管理机CAN子网板 1 保护装置的突变量启动 2 保
15、护装置辅助启动 3 主变差流突变量启动 比率差 动启动 此解决方法遗留问题 1 副通 讯管理机带3块CPU板装置时间 无法调节 2 751装置面板不显示 上述CPU板通讯状态3 主通讯管 理机停电后CAN网不上传信息 不影响后台运行及报文时间 原因 为装置老化或供电不足 4 主变高低后备过 流启动 5 原有保护装置通讯状态 五 改造中的异常问题及解决思路 方法 南瑞RCS 9613线路光纤差动保 护测 控装置录波无法召唤 站内无南瑞后台 本次后台改造无法处理 计 划将录波数据通过调 度传至其 他站查看 电容器无法上传后台无正确规约 程序 本次后台改造无法处理 电 容器控制器厂家无法联系 电度表
16、无法上传后台 电度表直接连接电脑 无报 文 本次后台改造无法处理 据 南自厂家说明 需更换电 度表 更换后台后现有模拟屏无法正 常使用 模拟屏厂家无法联系 烟 台西方电子 本次后台改造无法处理 使 用录波机手动调 整开关刀闸位 置 后台召唤唤RCS 9613定值值 定值值 区 软压软压 板功能不能实现实现 原 定值为值为 0时时能召唤值为唤值为 0 输输入 定值值后召唤结唤结 果为为乱码码 南自后台软件限制 南瑞 保护装置无转发 数据 需 两个厂家配合更改程序解 决 较难实现 本次后台改造无法处理 询 问厂家回答无法解决 原计计划两台后台机均为为双网配 置 实际发现单实际发现单 台后台机接入 双网后报报文混乱 据南自厂家说明 站内后 台机连接A B 网数据不 同步 此功能不能实现 已解决 现采用主机接入A网 副机接入B网方式运行 无法 自动切换 五 改造中的异常问题及解决思路 方法 六 通讯相关知识分享 1 规约转换 器的两种接入方式 外挂设备通过规约转换 器 串口或以太网接 入 PS6000后台 监监控 服务务器 规约转换规约转换 器 主以太网络络 上级调级调度 远动远动通信服务务器
