数字式电压无功控制装置技术说明书.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除PDS-7000厂站自动化系统PDS-732系列数字式电压无功控制装置技术说明书（版本号：1.00）南京南自机电自动化有限公司二五年五月目 录第一章 综 述11.1. 产品型号及适用范围11.2. 产品特点11.3. 装置功能配置和特点3第二章 技术参数62.1 结构和开孔尺寸62.2. 技术参数9第三章 装置硬件123.1.交流模件AC143.2.CPU模件163.3.出口模件TRIP183.4.开入模件DI193.5.电压模件POWER193.6.MMI模件203.7.PDS-732系列装置的应用22第四章 装置软件原理244.1.装置软件流程244.2.功能原理说明25第五章 PDS-732A数字式网络电压无功控制系统365.1.系统装置总体设计思想365.2.系统配置365.3.闭锁功能说明385.4.参数整定395.5. 参数整定说明435.6. 运行监视46第六章 PDS-732B定值清单及整定说明486.1.装置定值清单486.2.系统运行参数整定506.3.功能压板说明516.4.装置定值整定说明51第七章 PDS-732C定值清单及整定说明557.1.装置定值清单557.2.系统运行参数整定587.3.功能压板说明587.4.装置定值整定说明59第八章 PDS-732D定值清单及整定说明618.1.装置定值清单618.2.系统运行参数整定648.3.功能压板说明648.4.装置定值整定说明64第九章 装置动作报文和告警事件汇总669.1.PDS-732A数字式网络电压无功控制系统669.2.PDS-732B数字式电压无功控制装置689.3.PDS-732C数字式电压无功控制装置729.4.PDS-732D数字式电压无功控制装置75第十章 装置类型码和四遥功能配置7910.1.PDS-732A数字式网络电压无功控制系统7910.2.PDS-732B数字式电压无功控制装置8510.3.PDS-732C数字式电压无功控制装置9110.4.PDS-732D数字式电压无功控制装置95第十一章 装置端子功能说明10211.1.PDS-732A数字式网络电压无功控制系统10211.2.PDS-732B数字式电压无功控制装置10511.3.PDS-732C数字式电压无功控制装置11511.4.PDS-732D数字式电压无功控制装置123附录： PDS-700数字式保护装置使用说明133*版权所有：南京南自机电自动化有限公司*注：本公司保留对此说明书修改的权利，产品与说明书不符之处，请以实际产品为准。此文档仅供学习与交流第一章 综 述1.1. 产品型号及适用范围PDS-732系列数字式电压无功控制装置适用于电力系统中35kV至220kV变电站，根据电网实际运行需要，对有载调压变压器分接头的分相或单相调节以及并联电容器的投、切进行综合自动控制，使得系统电压和无功功率满足合格要求，有效减少网损和提高电压合格率，确保一次系统运行在最佳状态。产品型号及适用范围见下表：产品型号适用范围PDS-732A数字式网络电压无功控制系统35kV至220kV变电站含3台及3台以下两卷变或三卷变电压无功自动控制(分接头三相调节)PDS-732B数字式电压无功控制装置220kV变电站含2台及2台以下三卷变电压无功自动控制(分接头分相调节)PDS-732C数字式电压无功控制装置35kV至220kV变电站含2台及2台以下两卷变或三卷变电压无功自动控制(分接头三相调节)PDS-732D数字式电压无功控制装置35kV至220kV变电站含3台两卷变电压无功自动控制(分接头三相调节)1.2. 产品特点PDS-7000厂站自动化系统是我公司在第一代变电站自动化系统WBX-35基础上自行开发、拥有完全知识产权的第二代产品。WBX-35系统自1999年通过部级鉴定并投入系统运行以来，已累计投运近5000套微机保护装置，几百个变电站使用了WBX-35变电站综自系统。产品广泛应用在电力系统及其他工业领域。该系统的微机保护装置运行稳定可靠，得到了用户的好评。为适应新的市场需求，保持公司的产品在技术上的先进性，增强产品的市场竞争力，在总结已投运系统的成功经验及广泛听取用户意见和建议的基础上，开发出了适用于变电站和发电厂的第二代保护及自动装置硬件、软件平台，并在平台的基础上开发出了PDS-700系列保护和自动装置。本分册所介绍的PDS-732系列数字式电压无功控制装置即是该系列保护和自动装置中的220kV及以下电压等级变电站电压无功自动控制部分。PDS-700系列保护和自动装置相比第一代产品，采用了较多的新技术、新工艺，添加了许多新功能，使之具有更高的可靠性、更广的适用性、更好的使用性及更优的性价比。具有以下的特点：1统一硬件平台。采用功能强大的32位微处理器，并在此基础上构成了第二代保护的通用硬件平台。PDS-710、PDS-720、PDS-730、PDS-740、PDS-770、PDS-790系列保护和自动装置均采用该通用平台设计。该硬件平台的特点：1）大资源，配置了大容量的存贮器，包括随机存储器RAM，闪烁存储器FLASH RAM，电可擦存储器EEPROM等。为实现强大的功能奠定了基础。2）采用了在系统可编程器件(CPLD)，节省了大量的外围电路，提高了灵活性。3）接口丰富，保留了适用于现场控制总线的CAN-BUS接口，并采取双网络配置，提高了通讯的可靠性。并提供了先进的Ethernet以太网接口，提高了通讯的速率。同时，还提供了常规的RS-232C及RS422/485接口，可用于调试或接入外部设备。2统一的软件平台。在统一硬件平台的基础上，采用了适用于嵌入式系统的多任务操作系统。该系统功能强大，性能可靠稳定，采用高级语言进行编程，大大缩短了开发周期。3友好的用户界面。装置面板上装有320X240的大分辨率的LCD，可显示多达300个汉字，所有菜单、操作、提示均完全汉化，可实现无说明书操作和调试。4强化信息提供、记录和分析功能。装置具有大容量的存储资源，多样的通讯接口，可以为综自系统提供内容丰富的信息，同时可记录多达8次的故障录波数据，通过以太网传输数据，通讯速度和可靠性大大提高。另提供录波分析软件包，可将从保护装置接收的录波数据保存、显示、并进行分析计算。5、自动化的测试手段由于采用通用的硬件、软件平台，专门开发了自动检测的测试程序，在单板生产过程中进行自动测试，并将测试结果存档，消除了人工测试的“盲点”，保证了产品质量的一致性。1.3. 装置功能配置和特点1.3.1.功能配置 功 能 说 明 备 注电压、无功控制以主变中压侧或低压侧母线电压作为控制目标（用户选择），同时兼顾高压侧母线电压，分别将电压控制在各自允许的范围内；充分利用低压侧电容器组的补偿作用，将进线的无功功率或功率因数控制在设定范围内。适用于两卷变，也适用于三卷变多种闭锁方式如：高、中、低三侧母线电压过高或过低闭锁自动控制；高压侧电流不平衡或电压不平衡闭锁投切电容器；高压侧电流过高或过低闭锁调压；主变、电容器故障闭锁调压及投切等。详见功能说明控制模式用于就地控制和远方集中控制（或者说局部控制及全局控制）。电压无功控制原则双九区图策略（主变高压侧母线电压和监测点母线电压为判据）；十三区图策略（主变监测点母线电压和高压侧无功功率为判据）；十三区图策略（主变监测点母线电压和高压侧功率因数为判据）。详见功能说明调压原则及投切电容原则确保分接开关调节分级进行，一次只能调节一档；能有效指示分接开关滑档或拒动行为，对于分相调压变压器能正确判别调压动作后三相档位不一致的情况，采取错档回调；并列调压下，一旦从机调档失败，则回调主机。电容器投切按各补偿容量来考虑，当容量均一致时按轮换方式进行，原则为：先投先切；当容量不一致时按最佳补偿容量来投切，原则为：优先投切。详见功能说明遥信、遥测遥控、遥调功能PDS-732B、D型配置了多达80路的遥信输入。PDS-732B、C、D型配置了电压、电流、功率以及主变分接头位置、调压次数、电容器投切次数的遥测计算值；配置了正常情况下以及紧急情况下主变分接头升、降、急停的遥调功能；配置了装置功能软压板及定值区的遥控操作。 在装置投入自动控制的情况下允许紧急遥控操作电容器、主变信息统计功能PDS-732B、C、D型设置了可查看各组电容器可投切、闭锁、优先级、投切次数的信息查看菜单，供用户查询；同时设置了主变分接头位置显示、闭锁、调压次数的主变信息表，供用户查询。详见功能说明报表统计功能提供系统母线电压、主变力率等数据的日报表及月报表的信息查询和打印，方便用户分析和统计。详见功能说明1.3.2.特点1. PDS-732A数字式网络电压无功控制系统适用35KV220kV变电站综自系统的分散式VQC。系统利用安装于各设备间隔的保护测控装置分散采集信息上送至主CPU单元，由主CPU单元进行集中判别，并将控制命令分散至各保护测控装置执行的网络控制方式。系统设立单独的主CPU控制单元，定时收集系统内各保护装置或自动装置上送的信息量进行综合分析和预算，作出相应的策略判别，并发送相应的策略动作信息至底层操作装置单元，让其作出相应的策略调节控制。以达到分散采集、集中判别、集中控制的原则。2. PDS-732B数字式电压无功控制装置适用220kV变电站，可实现最多两台三卷变压器的分接头分相调节及最多12组并联电容器组的投、切。装置采用多CPU、模块化的体系结构，按CPU功能模块分为：控制CPU、主CPU、通讯CPU。控制CPU负责采集遥测及开入信息，定时上送主CPU单元；主CPU负责集中收集、统一判别、调节策略等功能；通讯CPU主要负责和远动RTU、DCS等其余外部设备建立通讯连接，进行信息交互。3. PDS-732C、D型数字式电压无功控制装置适用35kV220kV变电站系统，装置各CPU模块功能划分同PDS-732B装置。PDS-732C可实现最多两台两卷变压器或两台三卷变压器的分接头三相调节及6组并联电容器组的投、切。为考虑装置运行的安全可靠性，控制CPU单元可选择采用“一主一备”的工作模式，一旦主控制CPU1发生通讯中断或硬件回路异常情况后，装置将自动退出主控制CPU1而投入备用控制CPU2进行工作。PDS-732D可实现最多三台两卷变压器的分接头三相调节及9组并联电容器组的投、切，同时装置考虑了变压器低压侧开关带双分支的系统运行方式。PDS-732C、D型装置能做到从控制一台主变到控制多台主变的硬件冗余扩充，用户可根据现场实际情况进行灵活配置。4. PDS-732系列数字式电压无功控制装置能自动识别系统的运行方式，针对不同的系统运行方式作出不同的策略调整；装置具有日月报表的统计功能，用户可自行打印报表数据，方便用户作分析数据、查询统计用；装置具有动作报文自动打印功能，提供用户进行“自动打印”和“手动打印”的菜单设置项，用户可灵活选用。5针对不同用户的要求以及各变电站运行设备的具体情况，装置既可实现对电压和无功的综合控制，也可实现对电压和无功的单独控制，例如当无补偿电容器组时，可单独实现对主变有载调压的控制，当无主变有载调压时，可以单独实现对补偿电容器组的控制。6装置参数设置方便，人机界面友好，既可以在本装置上监视、设置参数，也可以在远方用后台PC机对装置进行监视、设置参数，可满足现场的多种不同配置，可以实现远方和当地对VQC装置的投/退功能。7. 完善的事件记录功能，可保存最多2000余条保护动作/告警记录，还可记录超过5000条事件顺序记录SOE信息，且掉电不丢失。8. 操作记录的可追溯，任何对装置进行的操作，如：定值修改、定值区切换、压板投退、遥控操作等，均有详尽的操作记录可追溯。9. 分等级的密码管理功能，不同等级的密码的操作权限不同，防止误操作。11. 特设有“安全模式”，在保护装置出现任何异常情况，如：模拟量通道损坏等；使保护装置切换到该模式，可有效防止保护装置的误动作。12. 强大的数据传输功能，不仅有现场控制总线CANBUS，适用于综自场合；同时具有先进的Ethernet网络接口，并采用了国际最新的IEC61850规约，适用于录波等大容量数据的传输。13. 硬件设计上采用“背插式”全封闭结构，强、弱电完全分开，大大提高了装置的抗干扰能力，达到国内同类产品的最高水平。同时适用于各种恶劣场合。14. 主要电路板采用SMT(表面贴装)技术，采用四层印制版，减少了电路体积，减少发热，提高了集成度，元器件除阻、容元件外全部采用进口器件，保证了装置的整体可靠性。第二章 技术参数2.1 结构和开孔尺寸2.1.1.机械结构PDS-732A系统为分散式体系，无需额外配置硬件，主CPU插件安装于PDS-751系列网络通讯装置中或单独设置一个独立的机箱。在机械结构设计上，均采用前母板，背插式结构，每块插件自带出线端子。PDS-732A主单元机箱为标准6U，19/3英寸规格；PDS-732B、C、D型装置机箱为标准6U，19英寸规格。采用背插式结构的优点有以下几点：1、分插件自带出线端子，前母板上只有保护内部使用的弱电回路，强、弱电完全分开，可大大减少外部电磁干扰在弱电侧的耦合，增强装置的抗干扰能力，提高其可靠性和安全性。2、可使母板连线按总线方式布置，使装置在功能配置上具有很强的灵活性，可以根据用户的需要更换或增加部分模件扩充或更改装置的功能。3、便于插件按模块化设计。2.1.2.机械开孔尺寸PDS-732A型装置机箱为标准6U，19/3英寸；PDS-732B、C、D型装置机箱为标准6U，19英寸。装置外形结构如图2.1.(6U,19/3英寸)、图2.2.(6U，19英寸) 所示。装置开孔尺寸如图2.3.(6U,19/3英寸)、图2.4. (6U，19英寸) 所示。单位：mm图2.1. 装置外形结构尺寸图(6U,19/3英寸)图2.2. 装置外形结构尺寸图(6U,19英寸)图2.3. 装置开孔尺寸图(6U,19/3英寸)图2.4. 装置开孔尺寸图(6U,19英寸)2.2. 技术参数2.2.1.额定电气参数1）直流电源：DC220V或DC110V (订货时注明规格)；允许电源偏差：2015波纹系数：不大于5。2）交流电压：100V或100/V(额定电压Un）；3）交流电流：5A/1A(额定电流In）(订货时注明规格）；4）额定频率：50Hz (订货时注明规格）；5）交流过载能力： 电流回路：2In-连续工作；10In-允许10s；40In-允许1s； 电压回路：1.2Un-连续工作；6）功耗： 交流电流：0.5VA/相； 交流电压：0.5VA/相； 直 流： 正常运行时35W；装置动作时50W； 7）接点容量： a)出口回路接点负载：5A（不断弧）； b)信号回路接点负载：60VA。2.2.2.精确工作范围1）精工电流：在0.08In1.2In，误差不大于0.2；2）精工电压：在0.5V1.2Un范围内，误差不大于0.2；3）有功功率、无功功率：在上述电流和电压范围内，功率误差不大于0.5；4）功率因数误差：在上述功率计算范围内，功率因数计算误差不大于0.5；2.2.3.整定范围及误差1）电流整定范围： 0.1In1.2In；2）电流整定误差：误差不大于1；3）电压整定范围： 0.6Un1.2Un；4）电压整定误差：误差不大于1；5）功率整定范围：0512（二次值）；6）功率整定误差：误差不大于1；7）功率因数整定范围：0.11；8）功率因数整定误差：误差不大于1；2.2.4.绝缘性能2.2.4.1 绝缘电阻装置的带电部分和非带电部分及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间用开路电压500V的兆欧表测量其绝缘电阻值，正常试验大气条件下各等级的各回路绝缘电阻不小于20M。2.2.4.2 介质强度在正常试验大气条件下，装置能承受频率为50Hz 、电压2000V(对开关量输入回路，试验电压为500V)， 历时1Min 的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象。试验过程中，任一被试回路施加电压时其余回路等电位互联接地。表1各回路试验电压要求 单位：伏特被试电路额定绝缘电压试验电压 直流输入回路地602502000交流输入回路地602502000信号、出口输出触点地602502000无电气联系的各回路之间602502000开关量输入回路地605002.2.4.3 冲击电压在正常试验大气条件下，装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地以及回路之间能承受1.2/50s 的标准雷电波的短时冲击电压试验，开路试验电压5kV。2.2.4.4 耐湿热性能装置应能承受GB/T 2423.9-2001规定的恒定湿热试验。试验温度+402、相对湿度(933)，试验时间为48小时，在试验结束前2小时内，用500V直流兆欧表，测量各外引带电回路部分外露非带电金属部分及外壳之间、以及电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻应不小于1.5M；介质耐压强度不低于表1规定的介质强度试验电压幅值的75。2.2.5.电磁兼容性能2.2.5.1.静电放电抗扰度通过GB/T14598.14-1998规定的严酷等级为IV级的静电放电抗扰度试验。2.2.5.2.射频电磁场辐射抗扰度通过GB/T14598.9-2002规定的严酷等级为III级的射频电磁场辐射抗扰度试验。2.2.5.3.快速瞬变脉冲群抗扰度通过GB/T14598.10-1996规定的严酷等级为IV级的快速瞬变脉冲群抗扰度试验。2.2.5.4.脉冲群抗扰度通过GB/T14598.13-1998规定频率为100kHz和1MHz严酷等级为III级的脉冲群抗扰度试验。2.2.6.机械性能2.2.6.1 振动装置应能承受 GB/T 11287-2000中3.2.1及3.2.2规定的严酷等级为I级的振动耐久能力试验。2.2.6.2 冲击装置应能承受GB/T145371993中4.2.1及4.2.2规定的严酷等级为I级的冲击响应试验。2.2.6.3 碰撞装置应能承受GB/T14537-93中4.3规定的严酷等级为I级的碰撞试验。2.2.7.环境2.2.7.1 温度正常工作温度：-5+40；极限工作温度：-10+55；贮存、运输温度：4070；2.2.7.2 相对湿度5952.2.7.3 大气压力86kPa106kPa；第三章 装置硬件PDS-732系列数字式电压无功控制装置由以下模件构成：交流模件AC、CPU模件、出口模件TRIP、电源和开入模件POWER&DI、人机对话模件MMI 位于整面板背部。各装置插件布置图如下所示。图3.1. PDS-732A装置插件布置图图3.2. PDS-732B、D型装置插件布置图图3.3. PDS-732C装置插件布置图3.1.交流模件AC交流模件的功能是利用电流互感器、电压互感器将外部CT、PT输入的大电流、电压信号转换为A/D回路接受的弱电信号，并起隔离和抗电磁干扰的作用。PDS-732B、C、D型装置均配置两块AC插件，各插件交流通道配置如下表所示：表一（PDS-732B型装置通道配置）交流插件一：通道号12345678定义IHA1IHB1IHC1UHA1UHB1UHC1IMA1UMAB1备注1#变高压侧电流1#变高压侧母线电压1#变中压侧电流1#变中压侧母线电压通道号910111213定义ILA1ILC1ULA1ULB1ULC1备注1#变低压侧电流1#变低压侧母线电压交流插件二：通道号12345678定义IHA2IHB2IHC2UHA2UHB2UHC2IMA2UMAB2备注2#变高压侧电流2#变高压侧母线电压2#变中压侧电流2#变中压侧母线电压通道号910111213定义ILA2ILC2ULA2ULB2ULC2备注2#变低压侧电流2#变低压侧母线电压表二（PDS-732C型装置通道配置）交流插件一：通道号12345678定义IHA1IHB1IHC1UHA1UHB1UHC1UMAB1ULAB1备注1#变高压侧电流1#变高压侧母线电压1#变中压侧母线电压1#变低压侧母线电压交流插件二：通道号12345678定义IHA2IHB2IHC2UHA2UHB2UHC2UMAB2ULAB2备注2#变高压侧电流2#变高压侧母线电压2#变中压侧母线电压2#变低压侧母线电压表三（PDS-732D型装置通道配置）交流插件一：通道号123456789101112定义IHA1IHB1IHC1UHA1UHB1UHC1IHA3IHB3IHC3UHA3UHB3UHC3备注1#变高压侧电流1#变高压侧母线电压3#变高压侧电流3#变高压侧母线电压交流插件二：通道号123456789定义IHA2IHB2IHC2UHA2UHB2UHC2ULAB1ULAB2ULAB3备注2#变高压侧电流2#变高压侧母线电压1#变低压侧母线电压2#变低压侧母线电压3#变低压侧母线电压注：以上电流互感器均使用测量用CT。为防止交流回路的高次谐波对A/D采样产生“混叠”，每路交流输入均设有低通滤波回路，以滤除高次谐波。同时，插件上设有硬件测频电路，交流信号经转换后为方波，由控制CPU插件测量方波的周期，以实现频率自动跟踪功能。为防止系统操作等产生的过电压经交流输入回路后对A/D回路产生破坏，在每路互感器的输出端并联稳压管，以防止损坏后一级回路。3.2.CPU模件PDS-732系列装置CPU模件按功能分为控制CPU模件、主CPU模件和通讯CPU模件（选配件），主CPU模件和通讯CPU模件采用统一的硬件。控制CPU采用PDS-700系列保护装置的通用CPU模件。控制CPU模件的功能方框图如下(图3.4.)图3.4. 控制CPU插件功能方框图控制CPU模件具有如下特点：1）控制CPU模件在硬件设计上充分考虑了可靠性和通用性，所有引出插件的信号线均采取了隔离措施，保证整套装置具有良好的电磁兼容性，经测试整套装置能顺利通过GB/T 14598.10-1996电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的IV级标准。2）控制CPU模件在I/O回路的设计上采用了CPLD芯片，在线可修改I/O逻辑，大大提高了设计的灵活性，同时在CPLD中设计了在微处理器失效时，防止保护误动的逻辑。当微处理器失效时，CPLD快速检测后，断开所有出口回路的电源，保证保护不会误动。也实现了微处理器和CPLD的互相检测，互相闭锁。3）在通讯接口上，保留了有大量现场实际使用经验的现场总线网络CAN-BUS，采用双网切换方式，保证通讯的高度可靠和灵活性。同时具有10M Ethernet接口，适用于传输大数据量的信息，如：保护故障录波数据等。在构成变电站综自系统时，可形成由CAN-BUS和Ethernet构成的双网形式，可大大提高站内通讯的可靠性和实时性。4）在CPU模件与MMI模件的通讯方式上，也采用了快速的CAN-BUS网络，摈弃了传统的UART串行通讯方式，通讯方式为“平衡式”，通讯速率高达500KBps,保护信息的反映速度和通讯可靠性大大提高。主CPU及通讯CPU模件的功能方框图如下(图3.5.)图3.5. 主CPU及通讯CPU插件功能方框图主CPU及通讯CPU模件具有如下特点：1）该CPU模件在硬件设计上充分考虑了可靠性和通用性，所有引出插件的信号线均采取了隔离措施，保证整套装置具有良好的电磁兼容性，经测试整套装置能顺利通过GB/T 14598.10-1996电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的IV级标准。2）在通讯接口上，该CPU模件首先保留了与底层间隔层保护测控装置进行通讯连接的总线网络CAN-BUS，同时采用双网通讯方式来保证通讯的高度可靠性和实时性，通讯速率可达1Mbps；其次具有10M Ethernet接口，用于和底层间隔层保护测控装置、后台监控系统、远动RTU、各级调度系统等进行信息交互；最后该CPU模件提供4个RS232串口，可用于和打印机、后台监控系统或远动RTU等外部通讯设备进行通讯连接，通讯速率最高可达1.5Mbps。同时提供RS-422、RS-485口各一个，用于和外部通讯设备进行连接。3）该CPU模件与MMI模件的通讯方式上，也采用了快速的CAN-BUS网络，摈弃了传统的UART串行通讯方式，通讯方式为“平衡式”，通讯速率高达500KBps,保护信息的反映速度和通讯可靠性大大提高。PDS-732A、B、C、D型数字式电压无功装置CPU模件配置数量及CPU功能如下表所示。表四 名称型号控制CPU模件（数量）主CPU模件（数量）通讯CPU模件（数量）PDS732-A无1无PDS-732B211PDS-732C111PDS-732D211CPU功能说明开关量输入采集策略调节出口执行模拟量数据采集计算与主CPU进行信息交互收集采样数据区域策略判别策略调节判别 参数、动作报告打印与外部通讯设备建立通讯连接、进行信息交互驱动事故、告警音响模拟RTU完成“四遥”3.3.出口模件TRIP该插件主要作为控制CPU模件的输出回路的执行单元，当CPU检测出致命错误时或CPLD检测出CPU失效后，驱动该插件上的告警继电器，一方面给出面板灯光信号，另一方面其常闭接点断开CPU模件上开出回路的负24V电源，防止CPU的出口误动。对CPU检测出的不需闭锁出口的告警，如TV断线，母线电压异常等，驱动该插件上单独的预告继电器，给出面板灯光信号和远动(中央)信号。该插件内设置了两组由不同的CPU开出驱动的出口回路，该两组出口分别由不同的启动继电器和闭锁继电器控制，可提供12组独立的出口接点。各组出口继电器均可在插件上跳线选择经启动继电器闭锁或不闭锁。除以上出口接点外，该插件还提供四组信号接点，包括调压动作信号、投切动作信号、切调压电机电源信号和装置告警信号接点，皆可用做远动信号或中央信号。以上信号用户可按自己要求选择为自保持信号或不保持信号。PDS-732系列数字式电压无功控制装置出口插件印制板号为DS07-TY-B，为通用出口插件。电气原理图见附图。PDS-732A、B、C、D型数字式电压无功控制装置出口模件配置数量如下表所示。表五 名称型号出口模件（数量）备注：该插件本身不带操作回路，主要用于变压器分接头调节、电容器投切等逻辑出口执行。PDS732-A无PDS-732B4PDS-732C2PDS-732D43.4.开入模件DI每块开入模件可以输入24路开入量，这些开入量分为四组，其中两组开入量各具有八路开关量输入回路，另外两组开入量各具有四路开关量输入回路，各组开入输入回路的公共端相互独立。该插件为PDS-700系列装置通用插件，电气原理图见附图。PDS-732A、B、C、D型数字式电压无功控制装置开入模件配置数量如下表所示。表六 名称型号开入模件（数量）备注：该插件中两组含八路开关量输入回路的开入量为弱电（+24V）输入，另外两组只含有四路开关量输入回路的开入量为强电（+220V/+110V）输入。PDS732-A无PDS-732B3PDS-732C2PDS-732D33.5.电压模件POWER该插件为通用插件，适用于PDS-732系列数字式电压无功控制装置，电气原理图见附图。电源模件提供装置所需的所有电源，该模件提供了如下电源：1、5V主电源，提供CPU模件和MMI模件的数字回路的电源。2、+12V,-12V电源，用于交流输入及A/D转换回路。3、5V辅助电源，提供开关量输入的二级隔离用的电源。4、24V(1)电源，提供装置内部继电器的驱动电源。5、24V(2)电源，提供外部开关量输入的电源。所有电源回路均为“浮地”方式。同时，该模件提供一组失电告警接点输出至端子。3.6.MMI模件MMI模件的功能在本系统中，只起“人机界面”的作用，大大简化了传统保护装置中MMI的设计，不再承担通讯的功能。该模件不仅在硬件上有很强的通用性，同时在软件上也采取了透明化的设计，对不同的保护装置，由保护CPU模件在上电后将配置信息(保护动作/告警信息、遥信定义、测量量定义、出口定义及保护定值定义等)上传至MMI保存。MMI根据接收报文的代码从配置信息中将含义“翻译”出来。避免了以前保护CPU功能改变后，MMI软件也必须修改的弊端。采用了高分辨率的LCD，分辨率高达320X240，整屏最多可显示300个汉字(16X16)，信息量较之以往大大丰富，界面非常友好，所有信息和操作提示均为汉化，可图形化显示变电站主接线和电容器运行状况、电压、无功的区域图等。可以实现无说明书的调试。在操作权限上，采取了两级密码管理，普通密码出厂时设置为“2222”，可操作一些常用的操作。对某些核心的操作，一般不建议现场修改，为防止误操作，设置有超级用户密码，必须密码正确后方可操作，需注意：在超级用户下，可修改普通密码，所有操作不再另需密码！由于采用了数字电位器，LCD对比度可通过软件来调节，大大方便了用户的使用，同时也保留了手动调节LCD对比度的回路。MMI模件上设有装置“运行”、“装置预告”、“装置告警”指示灯。“运行”指示灯在装置正常运行时长时间点亮。“装置预告”指示灯用于反映装置在运行过程中的一些不会引起装置误动的一般异常情况，如：闭锁自动控制类告警，开关量输入异常、TV断线等。“装置告警”指示灯用于反映装置在运行过程中出现的一些致命故障，有可能引起装置误动，如：开出自检不响应等。装置面板右侧有调压动作、投切动作指示灯，在相应操作执行后点亮。这些信号为不保持信号，即装置有命令发出时才点亮，待出口返回时则信号灯自动熄灭。MMI模件的原理框图如图3.6. 图3.6. MMI模件原理框图3.7.PDS732系列装置的应用图3.7. PDS-732A在PDS-7000厂站自动化系统中的应用图3.8. PDS-732B、C、D在PDS-7000厂站自动化系统中的应用图3.9. PDS-732B、C、D在接入外部系统中的应用需要说明的是：1）组网方式：不仅可采样双CAN网的组网模式，同样可采样工业以太网的组网模式。2）冗余设计：对PDS-732C型装置，两块控制CPU模块可设置为“一主一备”的方式，即当前工作的控制CPU1模块发生网络通讯中断或硬件回路异常时，装置能自动退出该CPU模块而投入备用控制CPU2模块，以此来确保装置安全稳定运行。第四章 装置软件原理4.1.装置软件流程装置CPU模块均采用嵌入式实时多任务操作系统，各CPU的软件流程简单介绍如下：1）控制CPU软件流程2）主CPU软件流程3）通讯CPU软件流程4.2.功能原理说明4.2.1.电压无功功能调节及原理装置适用于两卷变也适用于三卷变，以主变中压侧和低压侧母线电压作为控制目标（用户可整定），同时兼顾高压侧母线电压，分别将三侧电压控制在各自允许的范围内。在高、中、低三侧电压合格时，充分利用低压侧电容器的补偿作用，将进线的无功功率或功率因数控制在设定范围内。引入变压器高压侧电流和高压侧母线电压用于计算高压侧的有功功率、无功功率及功率因数；针对PDS-732B型，引入变压器低压侧电压和电流用于计算低压侧有功功率、无功功率、功率因数。低压侧和中压侧母线电压用于判别低压侧和中压侧电压是否合格。针对PDS-732B型，装置引入高压侧电流、中压侧电流和低压侧电流，分别用于判别变压器高压侧、中压侧及低压侧开关是否投入运行（用户可选择电流或开入来判别主变运行状态），PDS-732A、C、D型均采用开关量输入来判别主变运行状态。装置具有分时段调节功能，可以根据系统要求和运行方式变化选择不同时段的电压合格、无功合格及功率因数合格值的设定，通过自动切换定值区的方式进行控制。控制模式采用电压、无功、功率因数、时间综合控制模式，能便于设定各控制值，以实现局部电网的无功优化。装置采用电压优先或无功优先、分区优化、无功就地平衡原则，并可实现按全网无功电压曲线或与相邻厂站配合调整，达到全网无功优化的目的。装置根据输入的母联开关和主变各侧开关位置能自动识别并适应变电站一次系统各种不同的运行方式，可适应两台或三台主变分列运行、并列运行、单变运行方式及一变检修或停运其余主变工作的方式。针对PDS-732B型，为满足现场的接线方式装置引入了主变母线侧隔离刀闸，并将刀闸位置作为运行方式的判别条件，确保装置不误动作。同时装置能根据不同的运行方式来确定相应的调整策略。当任意台主变停运或检修时，装置能随即对工作主变所在并列段运行母线上的电容器组进行优化循环投切；针对分相方式调压变压器分接头调档动作后，装置能有效监视三相分接头档位的一致性，对于三相档位不一致的情况设有回调分接头命令的有效措施，确保分接头开关调节分级进行，一次只能调节一档，能有效指示分接开关滑档或拒动的行为；同时装置针对并列运行方式下，主变主机或从机调档动作后能有效监视并列运行变压器的分接头档位，一旦发生并列主变档位不一致的现象，则装置回调调档出错变压器，同时发闭锁调压信号，确保并列方式下主变档位的一致性。装置具有对各段母线电容器容量是否一致性的判别。当各组容量一致时装置对于各段母线电容器组的投切采用“循环投切、先投先切”原则；当容量有不一致情况时，装置根据补偿容量的大小进行“优先预算、优先投切”的原则。且保证各电容器组在小于一定时间内不得再次动作，电容器的投切闭锁可灵活投退。同时针对并列段母线上电容器容量不一致的情况，装置可以通过投入投切综合策略的判别方式，进行先投一组或切一组的预算方式来作出有效的策略调节命令，保证系统的无功就地平衡。电压、无功的调节主要方式是通过调节变压器分接头档位和投切电容器组来改变系统的电压和无功。分接头调节和电容器投切对电压和无功的影响大至如下图所以。4.2.2.装置典型配置PDS-732A：能同时对三台有载调压变压器和36组并联电容器组进行综合控制；PDS-732B：能同时对两台有载调压变压器和26组并联电容器组进行综合控制；PDS-732C：能同时对两台有载调压变压器和23组并联电容器组进行综合控制；PDS-732D：能同时对三台有载调压变压器和33组并联电容器组进行综合控制；4.2.3.电压无功区域控制原则注：Uu：分接头调节一档引起的电压最大变化量 UB Qq：投切一组电容器引起的无功最大变化量 QB1. 以电压和无功为控制目标的原则是按十三个区域进行的。具体说明如下： 调节方式如下：进入区域1：U越上限，Q越下限，调压对策：退出电容器； 备用方案：分接头下调（电压优先） 或分接头上调（无功优先）进入区域2：U越上限，Q正常时，分成两块： 区域2：U越上限，Q正常时，调压对策：退出电容器； 备用方案：分接头下调（电压优先） 区域3：Q上限-Qq Q Q上限，调压对策：分接头下调； 备用方案：退出电容器（电压优先）进入区域4：U越上限，Q越上限，调压对策：分接头下调 备用方案：退出电容器（电压优先） 或投入电容器（无功优先）进入区域6：U正常，Q越下限，分为两块： 区域5：U上限-Uu U U上限，调压对策：退出电容器； 备用方案：分接头上调（无功优先） 区域6：U正常，Q越下限，调压对策：分接头上调； 备用方案：退出电容器； 进入区域9：U正常，Q正常，一切正常，保持现状。进入区域7：U正常，Q越上限，分为两块： 区域7：U正常，Q越上限，调压对策：分接头下调； 备用方案：投入电容器 区域8：U下限 U U下限+Uu，调压对策：投入电容器； 备用方案：分接头下调（无功优先）进入区域10：U越下限，Q越下限，调压对策：分接头上调 备用方案：退出电容器（无功优先） 或投入电容器（电压优先）进入区域12：U越下限，Q正常时，分为三块： 区域11：Q下限 Q QB时，调压对策：退出电容器； 备用方案：分接头下调 情况二：U越上限，Q为负(30%)QB时， 预测退出电容器后COSSC2，调压对策：退出电容器； 备用方案：分接头下调 预测退出电容器后COSSC2，调压对策：退出电容器； 备用方案：分接头下调 预测退出电容器后COS0且COSSC1，调压对策：投入电容器； 预测投入电容器后QSC1，则不动进入区域6：U越下限，COS越下限时，预测投入电容器后Q0且COSSC1，调压对策：投入电容器；备用方案：分接头上调预测投入电容器后QSC1调压对策：分接头上调；备用方案：投入电容器（电压优先）进入区域