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1、铝庄变电站综合自动化升级必要性及方案铝庄变电站综合自动化升级必要性及方案铝庄变电站自2004年投运至今，已经8年了，随着运行时间的增加，武汉国测自动化系统在运行中暴露出了许许多多的问题，特别是保护误动及保护拒动多次出现，每次均给公司造成极大的经济损失，使用户对公司供电安全性和可靠性产生了质疑，同时也给设备造成损坏，给安全生产埋下隐患，其典型例子有：站内#3主变由于庄孚线保护拒动造成主变损坏，其直接损失一百多万。铝厂保护拒动，使故障越级到热电，给我公司造成经济损失几亿元。10月22日，庄恒线保护拒动，而#3变保护误动造成站内母线失压，给我公司正在基建的马鸣寺煤矿造成停产整顿达半月之久，其造成的经
2、济损失和社会声誉损失巨大。这说明了一个重要的问题，保护的可靠性和稳定性的好坏直接关系着公司的电网安全和效益，而现在国内保护厂家多达几百家，恶性竞争严重，而恶性竞争的背后是产品质量的下降，是产品可靠性和稳定性的降低，这些因素导致了国内供电事故频发的主要因素，正因为如此国家电网公司对设备选择有严格的要求。这也给我们敲响了警钟，选择保护设备要把稳定性和可靠性放在首位，当保护的可靠性稳定性和经济性发生发生冲突时，要把保护的可靠性稳定性放在首位。一分价钱一分货，十分价钱买不亏，一时付出金钱会多一点，但是供电安全性的提高那是不能用金钱可以衡量的，尤其是我们属于孤网运行这点尤为主要，为此在本方案中对于设备的
3、选择力求其产品在 / 稳定性和可靠性经过了严格的市场考验，技术领先，主要厂家如下：北京四方继保自动化股份有限公司、河北旭辉电气有限公司等厂家，本次升级方案考虑到电网安全性稳定性最高，一次设备运行方式最可靠灵活。铝庄变电站综合自动化系统升级改造方案（二次设备北京四方继保自动化股份有限公司）目 录第一部分.设备厂家简介第二部分.工程概况第三部分.系统主要指标第四部分. 北京四方CSC-2000V2简介第五部分.配置方案第六部分. 采用的相关标准北京四方继保自动化股份有限公司成立于1994年，公司创始人是中国工程院首批院士杨奇逊教授。公司主要从事电力系统自动化及继电保护装置、电力系统安全稳定控制、高
4、压直流输电控制、调度自动化、配网自动化、发电厂自动化控制系统、仿真培训系统、电力电子装备、轨道交通、工业自动化及清洁能源利用等领域的研究、开发、生产和销售，是为电力行业、公共事业及大型行业客户（石化、铁路、煤炭、冶金、轨道交通等）提供电力及综合自动化整体解决方案、优质产品和服务的高新技术企业。 目前，四方公司已有多达数十万套的数字式继电保护和智能二次设备、万余套变电站自动化系统及发电厂自动化系统正在成功运行。四方，成为电力行业二次成套设备的制造商和完整解决方案的提供商，公司的产品已成为电力系统继电保护与控制领域的主流产品。同时，四方公司先后在轨道交通、钢铁、石化、石油等领域取得了不菲的业绩，并
5、在电厂及工业自动化领域取得了令人瞩目的进展。基于完全自主知识产权的丰富产品体系，四方公司开拓性地在国内实现了技术成就的多个“第一”，主要产品多次荣获国家科技进步奖及省部级科技进步奖，并拥有数百项专利技术及软件著作权，另外还主持或参与制定了一百多项国际、国家和行业标准。四方公司秉承技术领先，永远创新的企业宗旨，紧握电力改革开放的历史性机遇，先后在城乡电网改造、三峡工程、西电东送、全国电力联网、清洁能源开发、青藏铁路、1000千伏特高压工程、城市轨道交通建设、智能电网、抗震救灾、北京奥运会、上海世博会、广州亚运会等国家重点工程项目中做出了突出贡献。 在国内市场占有率不断扩大的同时，四方公司在开拓国
6、际市场方面也取得了令人瞩目的成绩。随着产品成功进入欧洲、亚洲及非洲市场，四方公司已经在国际上树立了中国高科技企业的新形象。 四方公司采用知识经济时代高科技企业的运作模式，为了向用户提供更可靠的产品，建立了一整套掌握核心工艺技术的生产线。目前，该生产线是国内同行业中自动化程度最高、生产设备最完备的装置生产线之一。同时，为了向用户提供更好的服务，四方公司另外开辟了南京和武汉两个重要的科研和生产基地，营销及技术服务网络已经遍及全国各省、市、自治区。 四方公司一直坚持以过程管理为导向，并于1997年通过了国际认证机构的ISO9001质量认证；2007年通过国际著名认证机构BSI的ISO9001质量管理
7、体系、ISO14001环境管理体系和OHSAS18001职业健康安全管理体系的三合一管理体系认证。天道酬勤，四方公司在发展过程中不断取得优异的成绩，成为行业的佼佼者。先后被对外贸易经济合作部评为中国民族经济之花企业；被科技部认定为北京软件骨干企业；多次被国家发改委等四部委认定为国家规划布局内重点软件企业；进入信息产业部公布的中国软件产业最大规模前100家企业；被北京市地税局认定为纳税信誉A类企业；荣获国家级企业管理现代化创新成果二等奖；荣获国家火炬计划重点高新技术企业称号。2007年更是被国家发展和改革委员会、科技部、财政部、海关总署、国家税务总局五部委联合认定为国家级企业技术中心；四方公司电
8、力自动化监控设备被国家授予中国名牌产品荣誉。2008年又通过了KEMA IEC61850 Level A认证和CMMI L3级评估。现在，四方公司已成为我国电力行业和北京市中关村科技园区的知名企业，具有良好的企业形象和信誉，是中国电力自动化行业当之无愧的龙头企业。一：工程概况6回110kV进出线、1回110kV母联、2组110KVPT、4台110KV三圈主变，2回35KV母联、29回35KV出线、4组35KV母线PT。全站系统分成一期设备、二期设备分开管理模式（35KV母线从庄3516和庄3517处断开），采用一套北京四方CSC-2000V2变电站综合自动化系统，在后台监控上作如下处理：一期和
9、二期变电层公用一套网络设备，远动工作站和五防工作站，一二期各配备两台监控主机。一台运行在WINDOWS XP系统，一台运行于UNIX 系统，这样配置可充分发挥UNIX 系统的稳定安全，WINDOWS XP系统的易用两台主机互为备用，本方案主要对站内二次设备进行升级改造以满足站内安全性的要求。二：技术方案描述本次变电站综合自动化系统采用北京四方CSC-2000(V2)变电站自动化系统，在本次升级改造项目中，主要改造110KV主变保护、35KV出线保护、110KV进出线和母联测测控装置。35KV分散保护整体进行更新换代，对登铝支线配备保护。对于公司用户考虑采用光纤保护，其它线路增加相间距离保护，所
10、有保护测控装置采用100M高速双光电以太网通讯和双远动主机通讯模式，提高数据传输速度，同时双通讯网络的构建，大大增强了系统的可靠性。三：系统主要技术指标监控系统相关指标SOE分辨率：2ms模拟量测量精度：电流、电压：0.2功率：0.5频率：0.01Hz 画面响应时间：2s数据更新时间：状态量变化位置：2s重要遥测量更新：2s一般遥测量更新：5s次要遥测量更新：10sGPS对时精度：站级工作主站间：1ms间隔层测控装置：1ms测控网负载率：正常情况下 ： 25电力系统故障情况下： 40监控主站CPU负载率： 正常情况下： 20 电力系统故障情况下： 40无故障时间MTBF：大于20000 hl
11、系统可用率：大于99.9环境温度： 站级工作站：040间隔层设备：1055 2060相对湿度：595大气压力：80kPa110kPa间隔层设备其它指标额定频率：50Hz交流电压：100V交流电流：1/5A最大允许连续电流值：2In最大允许连续电压值：1.2Un直流电压：110/220VDC负载： 交流电流回路0.8VA/相 交流电压回路 0.5VA/相直流回路25W抗电磁干扰能力： 静电放电抗扰度 IEC61000-4-2：4级 辐射电磁场抗扰度 IEC61000-4-3：3级 快速瞬变电脉冲群抗扰度 IEC61000-4-4：4级冲击（浪涌）抗扰度 IEC61000-4-5：4级电磁场感应的
12、传导骚扰的抗扰度 IEC61000-4-6：3级 工频磁场的抗扰度 IEC61000-4-8：5级 脉冲磁场的抗扰度 IEC61000-4-9：5级 阻尼振荡磁场的抗扰度 IEC61000-4-10：5级振荡波 IEC61000-4-12：3级机械性能：工作条件：能承受严酷等级为级的振动响应、冲击响应检验。运输条件：能承受严酷等级为级的振动耐久、冲击耐久及碰撞检验。CSC-2000(V2)变电站自动化系统的系统结构及特点CSC-2000(V2)系统继承了四方公司首创的分层分布式的变电站自动化系统结构，并在此基础上进一步实现了功能的完全分布。CSC-2000(V2)系统可以根据客户的不同需求，配
13、置为全分布方式或者高集成度方式。全分布式方式即为将主要应用分散到不同的服务器上运行，而高集成度方式是将主要应用按主、备方式集中到两台监控主站上运行。CSC-2000(V2)系统采用的高配置硬件平台，保证了系统在高度集成的情况下，仍然可以迅速、高效地完成变电站自动化系统的所有功能。与四方公司新一代保护及测控产品的功能相适应，CSC-2000(V2)系统多采用双以太网结构，不再单独设立录波数据网，以保证更优的事件记录精确性。同时，为适应变电站内监控系统与故障信息系统的发展需要，CSC系列保护装置实现了对三以太网的支持，并在全站IED设备中采用IRIG-B码对时方式，提高整个系统的信息和传输可靠性。
14、同时CSC-2000(V2)系统可兼容四方公司以往所有的产品系列，而无需任何附加设备或定制软件。上图为CSC-2000(V2)系统的高度集中式结构图。从硬件配置看这个结构图在CSC-2000(V2)系统中各个服务是分布在两台监控主站上，其中的数据服务是主备方式的，双机是同步的，而CSC-2000系统的两台监控主站是互相独立的，之间没有信息交换。CSC-2000(V2)系统在继承CSC-2000系统优点的基础上，具有如下新的特性：l 全面支持IEC61850，并且实现了与现有通信技术的兼容，较好解决了从现有标准到IEC61850的过渡问题，系统具有良好的开放性。l 变电站层使用了通用嵌入式通信平台。l 当地监控系统适用于多操作系统、多硬件系统的混合平台。l 间隔层使用了可灵活组态的网络化硬件平台。CSC-2000(V2)系统按照其功能分为以下几个子模块：l 提供人机界面的CSC-2000/SA:HMI(V2)l 保护管理模块CSC-2000/SA:ES(V2)VQC模块CSC-2000/SA:VQC(V2)l 五防模块CSC-2000/SA:OPN(V2)CSFM2002故障信息
