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1、一、概述 二、区域稳定控制装置 三、电力系统失步解列装置 四、电力系统频率电压紧急控制装置,什么是三道防线？,为了分析的方便，我们把电力系统运行状态分为：正常状态，警戒状态，紧急状态，失步状态，恢复状态。见下页图。 对应相应的状态，我们设置三道防线 。 第一道防线：快速可靠的继电保护、有效的预防性控制措施，确保电网在发生常见的单一故障时保持电网稳定运行和电网的正常供电； 第二道防线：采用稳定控制装置及切机、切负荷等紧急控制措施，确保电网在发生概率较低的严重故障时能继续保持稳定运行； 第三道防线：设置失步解列、频率及电压紧急控制装置，当电网遇到概率很低的多重严重事故而稳定破坏时，依靠这些装置防止
2、事故扩大、防止大面积停电。,图 电力系统状态转换及三道防线,RCS系列安全稳定控制装置,区域稳定控制装置 RCS-992主机 RCS-990从机 MUX-22等复接设备：光纤复接、光电转换 RCS-991A、B 稳定控制装置 RCS-993A、B失步解列装置 RCS-993C 低频振荡检测装置 RCS-994E、B频率电压紧急控制装置 RCS-993D、E失步解列与频率电压紧急控制装置 RCS-9009 稳定控制在线预决策系统 NRSC电力系统机电暂态分析软件包（适用于BPA、PSASP模型）,一、概述 二、区域稳定控制装置 三、电力系统失步解列装置 四、电力系统频率电压紧急控制装置,定义：
3、电网安全稳定控制装置是为保证电力系统在遇到电力系统安全稳定导则规定的第二级安全稳定标准的大扰动时的稳定性而在电厂或变电站内装设的控制设备，实现切机、切负荷、快速减出力、直流功率紧急提升或回降等功能，是确保电力系统安全稳定运行的第二道防线的重要设施（简称为稳控装置）。,二、 RCS992区域稳定控制系统,RCS992区域稳定控制系统由安装在各个厂站的RCS-992型分布式安全稳定控制装置通过通道互联构成。该装置既可用于单个厂站的安全稳定控制，又可用于区域电网及大区互联电网的安全稳定控制。 该装置包含有6项国家技术发明专利。 阻抗循序判别式失步继电器：国家发明奖二等奖 RCS-992分布式电力系统
4、稳定控制装置：2005年度中国电力科学技术奖二等奖 直流多馈入交直流并联电网安全稳定控制技术研究与实施：2005年度中国电力科学技术奖二等奖 基于BPA算法的可扩展的省级电网在线稳定控制系统：2006年度国家电网公司科学技术进步奖二等奖 其中“基于ucos的电力系统失步检测判别方法”专利还获得 “2007年度中国专利优秀奖”和“2007年度江苏省专利金奖” 。,二、RCS992区域稳定控制系统,6项技术发明专利,其中“基于ucos的电力系统失步检测判别方法”专利还获得“2007年度江苏省专利金奖”和“2007年度中国专利优秀奖”。,可靠的软硬件平台与完善的系统功能,2.1 硬件平台 2.2 软
5、件平台 2.3 通信,先进的硬件核心,高速数字信号处理器DSP 主机采用双DSP结构：DSP1负责控制策略的处理，DSP2负责站内和站间的通信，通过双口RAM交换数据 从机采用双CPU系统：1、从低通滤波回路AD采样回路采样与逻辑计算CPU全部双重化；2、起动CPU作用于起动继电器，逻辑CPU负责故障判别并作用于跳闸矩阵；3、启动一致性，CPU1和CPU2的启动元件相同，保护才出口4、任一CPU板故障，闭锁装置并发报警信号 MUX-22采用DSP高速信号处理器，保证了全系统间快速而可靠的通信,2.1 硬件平台,一台主机提供8个光纤通信接口，其中最多4个用于与从机的连接。剩余4个接口用于站间通信
6、。,提供13个弱电开入。除了常用的“通道投入”、“复归”等开入，剩下基本用于运行方式的开入。主机不提供出口接点。,每台从机能采集6个单元的三相电流和三相电压，共36路模拟量。提供25个弱电开入或20个强电开入。,每台从机能提供13组独立出口，每组2副接点。在某些功能中可通过组态整定控制接点的输出。,一台主机最多配置四台从机，每台从机通过逻辑CPU上的多模光纤口与主机通信。,屏内2M光纤,屏内2M光纤,稳控站装置配置图,装置构成及功能,RCS-992主机主要功能,与从机通信，获取本站状态量和故障判别结果； 控制策略表处理； 命令输出至从机跳闸； 站间通信，获取系统状态量和运行方式，命令输出至子站
7、跳闸； 事件记录与故障录波； 后台、远方通信，可在线刷新策略表；,模拟量（36个）、开入量采样（25个）； 检测接入装置的线路、主变、发电机、母线的运行状态，判别故障类型； 与主机通信，上送本站状态量； 本地功能（频率电压紧急控制等）； 接收主机命令输出跳闸；,RCS-990从机主要功能,RCS992装置图示,装置硬件配置及原理（992）,主机的插件包括：电源插件（DC）、信号插件（SIG）、24V光耦插件（OPT）、通信插件（COM）、CPU插件（CPU）、光电转换插件（EO、MSO）、显示面板（LCD）。,装置硬件配置及原理（992）,主机硬件模块图,RCS990装置图示,装置硬件配置及原
8、理（990）,从机的插件包括：电源插件 （DC）、交流插件（AC）、低通滤波器（LPF）、CPU插件（CPU1、CPU2）、24V光耦插件（OPT）、信号输出插件（SIG）、接点输出插件（OUT）。,装置硬件配置及原理（990）,从机硬件模块图,装置硬件配置及原理（MUX22）,复接设备的插件包括：电源插件（DC）、CPU插件（CPU）、通信接口插件（COM）。其功能是将主机的2M数据接口分解成22个低速数据接口（64K/s或1200bit/s）。低速数据接口的选择因工程而异。,通信装置MUX64,其功能是将主机的64K数据（光信号）接口转换成64K数据（电信号）接口,通信装置MUX2M,其功
9、能是将主机的64K数据（光信号）接口转换成2M高速数据接口（电信号）。,2.2 软件平台,通用的、标准化的软件模块，最大限度减少工程软件的开发量，大大降低二次开发出错的概率。 并行实时计算故障全过程对所有策略进行实时计算。即在每一个采样间隔内（0.833ms）对所有策略完成计算，并留有裕度。因此，装置中各策略功能的计算互不影响，均能正确反应。 多种启动元件不同的功能均有对应的启动元件，所有故障元件都必须在相应启动元件动作后开始逻辑判断和出口。,从机故障判别,无故障跳闸判据 突变量启动 P-0.2SPs1（事故前有功功率应大于定值Ps1） PtPs2（事故时有功功率应小于定值Ps2） 有三相电流
10、 IIs1（电流应小于投运电流） 电流变化量满足 tts1（确认满足上述判据的延时）,从机故障判别,单相瞬时接地故障 突变量启动； 有一相电流增加； 有一相电压降低； 查到有一相跳闸信号，且在5ms之内查不到其它相跳闸信号。 同时满足上述条件则判为单相瞬时接地故障。,从机故障判别,单相永久故障 突变量启动； 已判出单相瞬时故障或有一相电流增加、一相电压降低； 在大于重合闸时间后查到有两相跳闸信号。 同时满足以上条件即判为单相永久故障。,从机故障判别,相间故障 突变量启动； 至少有两相电流增加； 至少有两相电压降低； 查到有两相跳闸信号，且两相跳闸信号间隔小于5ms。 同时满足以上条件则判为相间
11、故障。,从机故障判别,单相转相间故障 突变量启动； 已判出单相瞬时故障或有一相电流增加、一相电压降低； 在小于重合闸时间内查到有两相跳闸信号。 满足以上条件则判为单相转相间故障。,从机故障判别,母线相间故障 突变量启动； 查到有母差保护动作信号 正序电压小于50%UN 同时满足以上条件则判为母线故障。,2.3 通信,RCS-992稳控装置具有配置灵活、功能强大的通信功能支持多种介质、多种协议的通信方式复用光纤（ 2Mbps 、64kbps）专用光纤（ 2Mbps 、64kbps ）载波音频MODEM方式异步串口强大的可扩充能力：通信扩展装置MUX-22主机可以配套通信扩展装置MUX-22，该装
12、置通过2M光纤与主机通信，可将主机内1路通信通道内2Mbps的数据流扩展为22路各种不同通信协议和介质的数据通道。扩展后1台主机可最多同时与29个站点进行数据交换。 所有通信装置和通信插件全部自主研发，大大保证的设备的可靠性。,区域稳定控制系统的结构,主从式单层结构 复合式多层结构,区域稳控系统结构图,主从式单层结构配置图,区域稳控系统结构图,复合式多层结构配置图,常规系统通信连接方式,站间通讯连接方式示意图,1,2,3,4,站间通信方式,问题,当电厂侧稳控与主站通信异常时，应怎样排查故障？,同步通信帧格式,稳控系统对通信通道的要求,误码足够少 满足G703规约 装置利用通道传送稳定控制信息。
13、装置能保证以下两点： 1.通道正常时稳定可靠运行； 2.通道异常时不误动，通道一旦恢复正常，装置能及时恢复所有相关功能。 目前安稳装置实时监视通道运行工况，一旦有连续1秒收不到正确报文，报对应通道异常。通道恢复后，报警信号、节点自动复归。,误码误帧对稳控装置的影响,1、误码：指通不过CRC校验的报文数； 2、误帧：指结构遭到破坏的报文数。 3、处理方法：对于安稳装置，不管是误码还是误帧，没有采取任何纠错措施，都直接将报文丢弃。因此，从使用的角度来看，两者是没有区别的。同样，两者形成的原因也基本相同。基于上述两点，今后拟将两个统计数字都归并为“误帧数”。为了统计通道中断对运行的影响，拟加入“丢帧
14、数”作为运行监视项。,通信格式说明,采用光纤通道传输信息的安全稳定控制装置，通常采用HDLC同步通信，按固定间隔发送报文。如上图所示，报文头、报文内容、CRC校验值和报文尾构成完整的一帧通信报文。其中报文头和报文尾为固定的值为“01111110”的8比特序列。发送端报文内容连续5个1后自动插入1个0，区别于报文头和报文尾；相应地，接收端连续收到5个1后自动删除后面插入的那个0。发送端将报文内容除以约定的多项式，得到的余数作为CRC校验值内容构成报文的一部分；同样地，接收端将报文内容除以相同的多项式，得到的余数与收到的CRC校验值相比较，如果两者相等，认为报文没有误码，否则认为报文通不过CRC校
15、验。两个报文之间的空闲位可以是高电平，也可以是多个“01111110”序列。,通信格式说明,通道误码对报文的影响主要体现为三个方面： 误码使得报文内容或者CRC校验值的某一位值发生错误，导致报文通不过CRC校验； 误码使得报文头或报文尾的某一位值发生错误，导致报文完整性遭到破坏，通信控制芯片报报文出错； 去掉报文内容中连续5个1后插入的1个0，报文的长度应该是8的整数倍，通道滑码可能造成位的增加或者缺失，导致报文长度不是8的整数倍，通信控制芯片报非完整报文。,通信,我们还自主研发了专用的通道录波装置，实时记录通道上出现的任何异常数据报文和事故后的正常命令报文，在系统正常运行时及时提醒运行人员，
16、在事故发生后帮助技术人员分析事故。通过便利的分析软件，使原本不可视的通道信息变得易于掌控。,工程应用与业绩,RCS-992区域稳定控制装置。截止2011年12月，已有1200余套装置在全国各大电网、电厂成功投入运行，运行情况良好。 RCS-992区域稳定控制装置自投运以来，正确动作多次，作为电力系统第二道防线，为电网安全稳定运行起到了重要的作用。,工程应用与业绩,以下列举近年来的一些重要工程： 1、南方电网公司稳控工程 2、四川电网安全稳定控制系统 3、云南电网稳控工程 4、贵州电网稳控工程 5、华北电网稳控工程 6、福建电网在线稳定控制系统,工程应用与业绩,以下列举近年来的一些重要工程： 7、山东威海稳控系统 8、河南禹州外送稳控工程（7个站） 9、湖北宜昌白家冲变、咸宁、蒲圻电厂、蒲圻变稳控工程； 10、河北电网区域稳控工程 11、华东电网500kV肥西变、西梁山稳控工程 12、华东电网宜-岷（抽水蓄能）稳控工程,工程应用与业绩,以下列举近年来的一些重要工程： 13、山东电网稳控工程 14、浙江过载联切工程 15、浙江舟山安稳系统 16、内蒙古德岭变、呼伦贝尔变 17、 西藏电网青藏铁路稳控工程,
