HJ6000厂站电力综合自动化系统

详细说明

HJ6000厂站电力综合自动化系统典型结构图

系统设计原则

本系统是依据国家发布的变电站计算机监控系统技术规范书的要求，同时结合国外先进系统方案，为满足中国电力系统而设计的。系统中所提到的系统配置方案、设备技术性能、技术措施、通讯架构等完全满足电站自动化系统工程技术规范书中的各项要求，可保证系统在现场设备按照技术规范书中所描述的构成下，实现对系统的监控和各项管理功能；也可满足今后设备扩容，系统结构变化后扩展功能的实现。具体如下：

l 分布式系统结构。就地采用相互独立的智能模块按单元间隔配置用于数据采集和控制，通过现场总线将各个模块连接起来进行通讯，完成间隔层的各项功能；

l 双机双网冗余方式。针对重要的电站（如220KV变电站），可以将系统设置成双机双网冗余运行方式，以增强系统的可靠性；

l 灵活的通讯方式，系统中的设备可以是传统的RS232、RS422，RS485串行设备，也可以是现场总线设备、网络设备，通讯通道可以是模拟通道，也可以是数字通道，完全适合新、老电站的应用需要；

l 远方与就地控制操作并存，系统设置不同的操作控制权限，就地比远方有更高的操作优先权，并且通过系统内的闭锁逻辑保证在同一时间内只允许其中一种控制方式有效；

l 标准接口，系统内的硬件接口满足国际标准，支撑软件符合ISO开放系统规定，系统的各类数据、通信规约及网络协议满足相应的IEC标准；

l 支持IEC61850网络通讯规约，实现网络通信平台的变电站自动化系统。

l 对于电磁干扰严重的场所，从抗电磁干扰角度考虑，在间隔层和通讯层间采用光纤网通信方式，以提高系统可靠性；

l 系统的性能指标设计满足或超过相应的国家标准；

系统结构

l 变电站监控及管理层

站控系统位于变电站主控室内，设置HJ6000后台监控主机(可以配置成两台互为热备用)与HJ2000系列通讯管理机通讯, 完成“站内数据集中”的功能，同时作为变电站内系统控制的人机接口，实现变电站内就地监视、控制功能；设置一台工程师工作站(可选)完成系统功能组态及日常维护等工作，包括应用程序的修改和二次开发、监控系统参数的修改、在线画面和报表的编辑或修改、系统测点的定义，增删等。

HJ6000计算机监控系统是应用于用户变配电自动化系统开放式应用软件平台。是基于美国微软公司（Microsoft）的32位系统开发的应用系统，可以运行于Windows2000/NT/XP环境。具有良好的事件响应性能,有效地保证监控和管理系统的实时性。HJ6000计算机监控主站软件为电力二次设备生产厂家进行系统集成提供了强大的工具。为用户提供完善的SCADA系统功能（数据处理、历史记录、监控界面等）、事件信息、报表管理、打印管理、用户管理，而且拥有数据统计、数据计算，还有可选功能模块，如保护设备管理、操作票管理、VQC、数据转换、数据转发，等高级功能模块。

对于采用IEC61850规约的网络连接方式，只需将后台监控服务器和IED设备通过网络连接，服务器安装HJ6000计算机监控系统软件，利用其集成开发的OPC客户端软件，访问SISCO的AX-S4 MMS软件产品的OPC服务器，而后者又通过MMS与IED设备进行数据通讯，从而实现HJ6000前置端FEND对IED设备的各类数据资源采集。

l 变电站间隔层

间隔层单元ZD200M和微机保护设备采用就地安装相对集中的方式，即保护和测控单元分散安装在各设备小间内，模拟量、开关数字信号通过光纤或双绞线通讯上报给站控通讯管理机，接收并执行主站及站控系统的命令，实现保护、测量、控制和信号监视功能，是整个系统与一次设备的接口。

l 厂站级/通讯网络层

通讯网络层是联系间隔层和站控层的重要组成部分，按要求可以组成两台通讯管理单元互为备用方式的双网结构，用以收集全站的实时信息量，同时将所管辖的变电站信息传送至远方调度系统，对于电磁干扰严重、通讯距离长的变电站，一般采用光纤通讯，间隔层的不同IED设备可以通过不同的方式接入HJ6000系统。

系统特点

HJ6000变电站自动化系统主要特点如下：

1）系统软件基于微软Windows XP平台，采用全32位代码编制；

2）系统支持网络IEC61850通讯结构；满足以太网通讯功能，电站通讯网络化是综合自动化的发展方向，系统具备与采用IEC870-5-104网络通讯协议的系统通讯的功能。

3）系统配有工程向导和系统标准模板，也可自定义模板，大大简化和加快了建立工程项目的速度，减轻了工程人员的工作负担；

4）系统可采用双机冗余、数据库冗余、通讯冗余等多项措施提升系统的可靠性，在硬件和软件上的模块化设计实现功能上的分散，以确保“部分问题不影响整体”，同时也有利于系统问题排错；

5）系统提供了在线维护功能，允许在系统运行过程中修改系统画面或工程参数，所有的操作均有权限控制，充分满足对实时控制系统的要求；

6）系统提供了良好的人机操作界面，提供了常用的系统组态工具，采用WINDOWS平台下通用的程序界面，最大限度地满足用户的操作习惯，缩短了用户的学习应用时间，便于用户尽快熟悉掌握；

7）系统内置了多种常用标准电力通讯协议，如IEC870系列、部颁CDT、ModBus、DNP3.0等，也支持特殊设备通讯协议的扩展开发；

8）系统软件基于开放式支撑平台设计，采用面向对象技术(OOP)设计和模块化、分布式处理设计，以电力系统中各种设备为对象进行设计，便于电力系统模型的建立和高级应用软件的计算和处理，大大地减轻了网络负荷；提供了开放的编程接口，便于系统功能的扩展。系统中的所有软件功能都采用C/S结构，对于网络版，网络中任何一台工作站都可在线同时访问系统中的所有功能，并可分配不同的访问权限，实现完全意义上的功能分布；

9）系统在各个层面上都具备自检功能，并提供了相应的工具用于系统软件、硬件方面的配置、调试、测试，方便了对系统故障的分析和诊断，并能实现在线监控数据库、监控任务的动态调度和分配，便于系统维护；

10）系统提供二次开发功能，HJ6000系统提供了近100个计算表达式公式。除了提供用户通常的加、减、乘、除、乘方、开方、三角函数等常规以外，还专门提供了针对电力系统具体应用的诸多表达式，用于构建复杂的自定义控制逻辑，可实现软PLC等功能；

11）系统采用开放的数据库结构，采用商用数据库和实时数据库相结合的运行方式，可同时满足对数据的可靠性管理和电力系统对数据实时性的要求。根据不同用户的需求选用MS SQL/ACCESS数据库作为历史数据库，具有处理高效、快速、数据检索方便等特点；

系统功能

HJ6000监控系统的基本功能应包括：实时数据采集与处理，系统运行监视与控制，屏幕显示与操作，运行记录，制表打印和画面拷贝，数据转发、模拟屏控制、GPS卫星对时、用户管理等。

1） 数据采集与处理

根据电气主接线图连续采集，监测和打印如下参数：

l 线路三相电流、电压（线电压及相电压）、零序电流

l 有功功率及有功电度（kW, kWh）、无功功率及无功电度VARh

l 功率因数、系统频率

l 主变压器油温

l 直流系统主母线电压，电池电压等的监测及报警显示