PCS-9705系列测控装置

1、第一章 PCS-9705系列测控装置同山变所有测控装置均采用南瑞继保PCS-9705系列测控装置。1 装置的概述1.1 应用范围PCS-9705A/B/C 系列测控装置主要用于下经1062、下维1063线路数据和信号的测量与控制。该系列装置具有统一的软件和硬件平台。1.2 功能配置1.2.1 交流模拟量输入1.2.2 直流模拟量输入1.2.3 直流模拟量输出1.2.4 开关量开入1.2.5 开关量输出1.2.6 同期功能1.2.7 可编程逻辑1.2.8 数字采样输入(IEC61850-9-2) 1.2.9 GOOSE 功能（IEC61850-8-1）1.2.10 可编程逻辑1.3 工作原理1.

2、3.1 遥测装置每周波采样80 点，每0.1 秒刷新一次液晶显示的各种模拟量（基波，2-15 次谐波），这些模拟量也可以通过辅助软件PCS-PC 或者后台监控系统来实时监测。包括交流遥测量和直流遥测量。其中电流量精度达到0.2 级，其他电气量精度达到0.5 级。功率采用三表法计算。1.3.2 遥信开入信号以空接点方式引入，经过光电隔离后转换成数字信号进入装置，信号定义可以自由配置。开入量信号经过硬件滤波回路和软件防抖算法的处理，能有效的滤除外部干扰。装置可设置一段防抖时限，如下图所示，当有干扰串入，信号发生抖动时，在防抖时限内的信号被忽略，不会误判为信号变位。每一信号的防抖时限可整定为030s

3、，以确保信号的准确性。装置定时查询一次信号状态，有变位即进行记录。1.3.3 遥控根据控制命令可实现断路器的分/合、隔离刀闸的分/合、接地刀闸的分/合、档位升/降等各种控制信号。为了保证遥控输出的可靠性，每一遥控对象都有三个继电器完成，输出都有两个CPU 执行，并增加了闭锁控制电路，由控制电路来控制遥控的输出。对象操作严格按照选择、返校、执行3 个步骤，实现出口继电器校验，保证了遥控能安全、可靠的执行。另外本装置具有硬件自检闭锁功能，以防止硬件损坏导致误出口。装置处于远方位时，遥控命令可以是后台监控系统通过103 规约或者61850 规约发给装置；处于就地位时，可以在装置LCD 上进行本地操作

4、。一次遥控的操作过程：1） 通过后台监控系统或者本地操作发送选择命令2） 装置系统的逻辑功能进行判断，回复选择成功或失败原因3） 若选择成功，后台监控系统或者本地操作发送执行命令，否则发送取消命令4） 装置系统的逻辑功能进行判断，回复执行成功或失败原因5） 遥控的操作可以是分/合。装置处于置检修状态时，对本地控制命令仍然可以响应。遥控功能可以与检同期、检无压以及联闭锁运算等相关功能配合，完成相应操作与调节命令的执行输出，它可以实现变电站间隔内开关刀闸的常规遥控出口以及间隔之间的联闭锁和可编程逻辑组态功能。1.3.4 遥调根据遥调控制命令可实现小信号的模拟量输出（420mA/ 010V），用于A

5、GC 调节及发电机励磁。遥调命令通过上位机的选择、反校、执行完成，保障遥调输出的安全。装置处于远方位时，遥调命令可以是后台监控系统通过103 规约或者61850 规约发给装置；处于就地位时，可以在装置LCD 上进行本地操作。一次遥调的操作过程：1） 通过后台监控系统或者本地操作发送选择命令2） 装置系统的逻辑功能进行判断，回复选择成功或失败原因3） 若选择成功，后台监控系统或者本地操作发送执行命令，否则发送取消命令4） 装置系统的逻辑功能判断，判断遥调输出值是否在正常范围，回复执行成功或失败原因5） 输出遥调模拟值。1.3.5 联锁逻辑当装置逻辑闭锁功能投入时，装置能够接收逻辑闭锁编程，当远方

6、遥控或就地操作时，装置自动启动逻辑闭锁程序，以决定控制操作是否允许。在装置的监控参数中，为每一个控制对象提供了对应的逻辑闭锁控制字，该控制字置1，表示对应控制对象的闭锁功能投入。闭锁逻辑可通过专用的逻辑组态工具软件编辑，经以太网口直接下载到装置。如果某个闭锁功能投入，但是未设置闭锁逻辑，则其逻辑输出结果为0。除软件逻辑闭锁功能外，装置还提供硬件闭锁功能。如配有逻辑闭锁板，即BO（IL）板，通过联锁组态，其输出状态由逻辑运算结果控制。此时第115 个控制对象有一个对应的闭锁接点。同时，通过新联锁组态工具进行逻辑组态，这些输出接点还可作为单独的可编程逻辑接点输出，用于特定场合的逻辑应用。1.3.6

7、 同期检测注意：仅PCS-9705A和PCS-9705C型具备该功能。同期检测功能可以实现对第一组接点（单断路器）或第一组和第二组接点（双断路器，例如3/2接线）的遥控合闸或手控合闸。同期检测功能可以选择不检、检无压、检同期、检合环四种方式检。检合环软压板投入后，如果检同期或者检无压软压板也投入，装置延迟1s报警，并闭锁检同期；待检同期或者检无压软压板退出后，延迟1s返回。检同期合闸具有角差闭锁，频差闭锁，压差闭锁，滑差闭锁功能；检合环合闸具有角差闭锁，压差闭锁功能。测量侧和同期侧的相角差每0.833ms测量一次，同时根据频差f，频差加速度df/dt以及开关动作时间Tdq算出断路器在合闸瞬间的

8、相角差，确保断路器在合闸瞬间的相角差满足整定值zd。为避免差频系统合闸时引起大的系统冲击，检同期合闸的角差闭锁定值固定为1°。遥控同期合闸后，在同期复归时间内，程序将在每个采样中断中进行同期判别，直到检同期成功或同期复归时间到；对于手合同期，程序在检测到手合同期开入状态由“分”至“合”变化时进行同期判别，若在同期复归时间内条件满足则检同期成功，否则超时退出。当装置的的远方/就地开入为1，通过远方遥控执行检同期或检无压时，同期定值中的合闸检同期控制字、合闸检无压控制字参数无效，装置是否执行检同期或检无压由发出远方遥控命令的SCADA系统决定。如果远方遥控选择一般遥控或者装置的远方/就地

9、开入为0，通过就地遥控来执行时，检同期软压板、检无压软压板及检合环软压板参数有效，装置是否执行检同期、检无压或者检合环由这3个参数决定。手合同期来执行检同期或检无压时，合闸检同期控制字、合闸检无压控制字参数有效，装置是否执行检同期或检无压由这2个参数决定。1.3.7 时间管理1） 实时时钟：装置的管理CPU模块带有一个高精度的实时时钟，为装置提供高精度的实时时间。当装置掉电后，此实时时钟可以持续运行1个月。2） 时钟同步：装置能够连接多种时钟源信号进行准确的装置时钟同步，所支持的时钟源信号包括标准时钟装置（如PCS-9785）发出的差分IRIG-B、差分PPS、光纤IRIG-B、光纤PPS、空

10、接点PPS、空接点PPM、SNTP广播、SNTP点对点、IEEE-1588等信号。2 装置的组成部分2.1 概述PCS-9705A/B/C系列测控装置使用了TI公司32位高性能的嵌入式双核处理器，逻辑运算和管理功能使用ARM内核，同时使用高速数字信号处理器DSP内核负责所有的保护运算。每周波采样80个点，每个采样间隔内可以实现采样数据的并行处理，确保保护装置具有很高的可靠性和安全性。装置的工作过程如下：电流、电压首先转换成小电压信号，经过滤波，AD转换后，进入处理器DSP内核。CPU模块上双核处理器的DSP 内核完成所有运算，结果传给ARM内核进行记录。DSP内核进行逻辑运算及出口，ARM内核

11、完成事件记录、录波、打印、保护部分的后台通讯及与人机的通讯。PCS-9705A/B/C系列测控装置采用智能模块组成而成，整个装置中除了几种特殊模块的位置不能变化之外，其他的交流电流、交流电压、直流电流等模拟量输入模块，开关量输入、输出模块等开关量模块都可以根据装置的剩余插槽位置进行灵活配置。2.2 模块功能2.2.1 交流输入模块将电压互感器或CT二次侧电气量转换成小电压信号，交流模块中的电流互感器按额定电流可分为1A、5A两种，订货时请注明，投运前注意检查。2.2.2 CPU模块完成采样，保护的运算以及装置的管理功能，包括事件记录、录波、打印、定值管理等功能。2.2.3 电源模块将250/2

12、20V/125/110V直流变换成装置内部需要的电压，还包含远方信号、中央信号和事件记录和异常信号等各类信号接点。2.2.4 光耦输入模块提供开关量输入功能开关量输入，经由24V/30V/48V/110V/125V/220光耦(可配置)2.2.5 出口继电器模块包含所有出口和接点。2.2.6 人机接口模块由液晶、键键盘、信号指示灯和调试串口组成，方便用户与装置间进行人机对话。2.2.7 GOOSE模块：用于实现GOOSE交互，61850-9-1以及61850-9-2电子式互感器连接。3 正常运行操作方法及注意事项3.1 装置正面图3.1.1 LCD装置前面板携带液晶，用于显示定值、测量值和报警

13、等信息。所有的信息可以通过装置菜单进行访问。液晶可以显示15行、每行40个字符。按任意键激活液晶背光并保持60秒。3.1.2 键盘键盘共有9个按键被分为三组。1） 取消a) 取消操作b) 退出当前菜单2） 确定a) 执行操作b) 确认画面3） 功能键a) 功能切换键4） 向左和向右方向键（和 ）：a) 在水平方向移动光标b) 进入下一级菜单或返回上一级菜单5） 向上和向下方向键（和）a) 在垂直方向移动光标b) 在同一级菜单内选择命令菜单6） 加号键和减号键（和）a) 修改数值b) 修改显示报文编号c) 翻页3.1.3 面板指示灯含义面板左侧共有20个LED指示灯，分为两列（从上到下编号依次为

14、LED01LED20）。序号指示灯含义说明序号指示灯含义说明1运行绿灯，装置正常运行时长亮11备用备用2报警黄灯，发生装置本身故障或者断链等异常时点亮12备用备用3检修黄灯，测控装置检修压板打上时点亮13备用备用4远方绿灯，测控装置上开关远方/就地切换把手切至远方时点亮14备用备用5解锁黄灯，测控装置上联锁/解锁切换把手切至解锁时点亮15备用备用6对时绿灯，装置对时正常时长亮16备用备用7备用备用17备用备用8备用备用18备用备用9备用备用19备用备用10备用备用20备用备用3.2 液晶显示内容3.2.1 正常报文显示装置上电后，进入启动画面，大约40 秒之后完成装置初始化进程，在装置初始化期

15、间，装置的“运行” 指示灯熄灭。在正常运行条件下，LCD 将显示如下画面。LCD 以白色为背光，一旦有任何键盘操作，背光将被激活，延时60 秒无操作，背光自动熄灭。画面显示内容包括：装置当前的日期和时间，格式为: 年月日时：分：秒。当前运行的有效定值区号。板三相电流采样值，自产零序电流采样值，外接零序电流采样值，三相相间电压采样值，自产零序电压采样值，外接零序电压采样值，线路电压采样值和系统频率等。如果所有的电压电流采样值不能在一屏内完全显示，所有的显示信息将自动从下向上自动滚动显示。4 投运前和校验后的验收项目4.1 投入直流电源，CPU运行灯亮，其他灯灭，检修压板在取下位置，并确定测控装置

16、内无检定、检无压、检同期等功能软压板在退出状态；4.2 接入电流和电压，依次进入各菜单，查看各模拟量输入的极性和相序是否正确；核对测控采样值与实际相符；4.3 核对测控定值，与定值单核对；尤其注意检同期定值的核对；4.4 核对各压板投退情况及核对其他开入量的位置与实际相符合；5 异常情况处理及差异化说明装置发生异常告警时，液晶背景光将打开，自动弹出相应记录报文，同时装置故障灯亮。直至按下“复归”键，若此时告警状态仍未消除，则“装置故障”灯不熄灭，直至操作人员排除故障后，再次按下“复归”键，“装置故障”灯才能熄灭。某些情况下，由于测控装置的原因，测量数据无法实时更新上传，此时需要对测控装置进行重启，下面以下经1062线测控装置为例，对重启流程作详细说明：应急事件线测控装置故障装置重启1汇报地调自动化，地调自动化许可重启下经1062线测控装置2放上下经1062线测控