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文档简介

DF1925综合监控模块用户手册PAGETOC\o"1-2"\h\z1.概述 11.1 特点 11.2 主要功能 11.3 技术特点 32 技术指标 42.1 模拟量测量 42.2 数字量输入 52.3 数字量输出 52.4 线路同期操作 52.5 模拟量输入通道参数 52.6 维护口 62.7 通讯口 62.8 网络接口 62.9 GPS接口 62.10 电源要求 62.11 安全性指标 62.12 整机最大功耗 72.13 整机尺寸 72.14 整机重量 72.15 环境条件 72.16 电磁兼容 72.17 振动耐久试验 73 模块结构 83.1 模块结构 84 基于DF1925的变电站计算机监控系统 12 12 13 145 遥控控制原理 155.1 节点反校、分合互锁 165.2 长密码锁技术 165.3 负电压驱动技术 166 电压无功自动控制——VQC 176.1 作为独立的电压无功自动控制装置 176.2 在中型变电站的应用——面向变压器的电压无功自动控制 186.3 分布式电压无功自动控制 207 同期操作 208 遥调输出——AGC 219 使用说明 229.1 前面板说明 229.2 液晶 229.3 操作说明 2310 PLC简介 2610.1特点 2610.2 嵌入式PLC的加载 2610.3 编程使用简介 2611 .安装与调试 2911.1 模块的固定和接线 2911.2 系统调试 3012 .运行维护 3212.1 谐波分析运用 3212.2 模块参数设置 3212.3 运行注意事项 32附录(1)插件接线定义 33附录(2)插件及端子板跳线说明 35附录(3)接线端子标签 36DF1925综合监控模块用户手册PAGEPAGE21.概述特点DF1925是在DF1725的基础上遵照IEC

国际标准,采用了国际先进的变电站技术和嵌入式以太网技术,提高了系统的实时性和可靠性,使得系统具有良好的互操作性和开放性。DF1925主要用于220Kv及以上高电压等级变电站监控系统,自投入市场以来,已经在全国许多220KV以上高电压等级变电站中运行。DF1925采用开放式理念,面向电气间隔设计,适合以对象为单位对电厂或变电站的一、二次设备电气安装单位进行全面、实时的监测和控制。除完成遥测、遥信、遥控、遥调基本四遥功能以外,还可完成电度累计、断路器检同期或检无压、变电站VQC调节、电厂AGC输出、遥控防误闭锁、本间隔通信接入及网络通信功能。CPU采用高性能的嵌入式32位单片机+高速DSP、复杂可编程逻辑器件CPLD技术,实时多任务操作系统,具有丰富的通讯规约库。在不改变硬件主设备的条件下,通过软件模块对DF1925模块进行组态,可以组成许多不同的功能。DF1925的灵活性与高可靠性的设计技术,嵌入式结构,可组屏/挂柜安装,使它成为先进的变电站监控和自动化设备,电磁兼容达到IEC61000-4-XX的IV级,非常适用于220KV、500KV等以上高电压等级变电站自动化监控系统。DF1925的另一大特点是通信的灵活性,它采用双以太网通信(TCP/UDP/IP),并具有RS232/(RS422或RS485方式需外部转换)通信接口,可以应用100多种规约与各种IED进行连接和通信,组网非常灵活。另外还设有GPS接口和用户维护口,所有通信接口均符合IEEE和IEC标准。DF1925支持相互之间可以通信,并支持IEC61131-3标准的可编程逻辑控制器(PLC)功能,可实现按电气单元的操作闭锁及不同电气单元之间的操作联锁方案。模块具有一个320X240的点阵式图形显示液晶和10个按键,可方便就地操作,图形方式显示间隔单元接线图及数据。主要功能DF1925由1925MCU、1925DI、1925DO、1925DCAI、1925AO、1925ACAI、1925PSB、1925LCD、1925机箱等功能插件组成,机箱内共有插槽位置11个,除1925MCU、1925PSB、1925ACAI位置需要固定外,其它插件可以随便插。一个机箱内除1925MCU、1925PSB插件必须有外,其它插件可以根据需要任意配置。其中1925ACAI最大配置可以插两个,每个占据2个插槽位置。如果不插1925ACAI插件,则其它功能插件可以插9块(每种功能相同插件只能插8个)或1块ACAI+8块其他插件或2块ACAI+6块其他插件。1925MCU插件DF1925的主控插件1925MCU是DF1925的控制核心,完成管理DF1925的各个插件及通讯功能,分为1925MCUA和1925MCUB两种。1925MCU上有2个10M/100M以太网,3个RS232异步串行口(1925MCUB为2个),1个GPS的IRIG-B格式接口,1个ALARM接口(模块故障报警信号,一对常开空节点)。1925PSU插件1925PSU是电源插件,共有三组电源输出,+5V和+24V1接至机箱内母线板,+24V2接至前面板(作为遥信电源),三组电源不共地。前面板还留有电源故障报警输出节点(常闭型)。1925ACAI插件(12路输入量):DF1925的交流采样插件1925ACAI以同步采样方式同时采集12路交流量,测量方式非常灵活:电压量、电流量、可根据要求任意组合,从而适用于变电站或电厂的不同监控对象。其电流、电压互感器系数的校正可由模块自动整定完成。1925DI(32路遥信量):DF1925的遥信插件1925DI可完成32路倍数的开关量采集,每8路具有一个独立的公共地(32路也可以共地),输入中的任何一路开关量都可根据需要方便地定义为遥信(单点、双点)或脉冲电度输入。每个开关量输入都有一个独立的消颤时间,可在0~9999ms之间任意设置。1925DO(5路遥控):DF1925的遥控插件1925DO数字量输出共有5路(10点),可用作合操作或分操作。适用于断路器、隔离开关、接地刀闸的分合闸遥控操作;继电保护硬压板(继电器接点)/远方投推;VQC控制;变压器风冷启停,信号复归等控制。1925DCAI(18路直流遥测):DF1925直流采样插件1925DCAI直流量输入共有18路,每一路可由跳线设置为电压或电流采样方式。电压采样可由维护软件配置成±5V。电流采样默认为0-20mA,4-20mA,4-12-20mA。如果量程为0-1mA或0-5mA,0-10mA时需更换插件上的采样电阻。1925AO(2路直流输出):DF1925模拟量输出插件1925AO共有2路,可由跳线设置为电压或电流输出。电压输出可由维护软件配置成±1V,±5V,±10V。电流输出为0-20mA,4-20mA,4-12-20mA。0-1mA。电流输出带载能力为750Ω。检同期检无压操作:DF1925可以实现双电源线路、母联、旁路、主变各侧断路器、1个半接线断路器的自动捕捉准同期操作或检无压操作。电压无功自动控制:根据变电站的规模,DF1925可以用作独立的VQC控制装置;可实现面向变压器的VQC控制装置;面向控制单元的分布式VQC控制模块。谐波分析及序分量监测:(可选)实时分析各交流输入量的谐波(到17次),便于谐波源的查找;当采用三表法时,可计算电压和电流的正序、负序、零序分量,计算三相不平衡度。可实时监测母联两侧母线电压的矢量差。网络通信:采用双以太网网络结构。两种网络互为备用,正常工作时,双网分流,共同承担通信任务。某一个网络故障时,另一个网络自动将它的任务接管起来,通过软件保证信息不会丢失。通信采用双网结构,提高了系统对突发事件的处理能力,可以确保数据和命令传输的实时性和准确性。面向对象的保护管理机:DF1925模块具有标准的RS232外接串口,用于现场智能设备接入。一个接口用于当地维护;其余2个为串行口RS232(1925MCUB插件1个)。模块内集成有丰富的通信规约,每个串口可以配置不同的规约,用于以对象为单位接入单元内相关的保护设备或其它智能设备,完成一个单元的保护管理机功能。GPS对钟:DF1925支持GPS对钟,DF1925可以接入卫星钟IRIG-B格式,对钟精度都可达到0.1ms。故障录波功能(可选):DF1925交流采样采用DSP技术,输入的12个交流量可以做到不间断采样,可以将每个工频周波都完整地采集下来。因而可以完成故障录波功能。全面的自检功能:自检到插件,进行定时监测,发现问题,自动闭锁并通过网络传输故障信息。液晶和键盘:模块具有一个320X240的点阵式图形显示液晶和10个按键,可方便地就地操作(查看信息、系统设置、控制操作、同期操作)。图形方式显示间隔单元接线图及数据。防误闭锁:DF1925可实现编程自定义逻辑,通过PLC功能可方便地对其所有的输入和输出量进行编程设置,由此完成一个电气安装单位的防误闭锁功能。结构:DF1925采用精巧的嵌入式结构,不需要遥控执行屏等辅助设备,就可以独立完成上述功能。先进的网络功能和很强的抗干扰性保证其既可集中安装于DF1900机柜之中,也可以分散就近安装在变电站各处,例如高压开关柜上,以减少电缆的铺设,降低变电站的综合造价。技术特点本装置是在结合国内外先进的计算机监控系统和测量装置优点的基础上设计的。具有以下技术特点:间隔层按照不同的电压等级、不同的电气间隔单元、不同的控制对象分散在各个保护小室中,或是下放到高压设备现场。在站控层或通信网络故障的情况下,间隔层仍能独立完成间隔层的监测和控制功能。间隔层与站控层完全一体化参数设计和系统维护,支持远程对间隔层模块的维护,可将繁杂调试维护工作集中在站控层完成。系统采用标准的参数化工具设计,满足新一代变电站灵活配置和组态维护方式。 基于国际最新标准的开放式系统,实现对(101/104)协议和IEC61850标准的支持,具有良好的兼容性。高速、高效、安全的双10M/100M以太网自适应技术,同时支持以太网和串行口通讯。分别支持TCP和UDP协议。面向间隔对象设计,间隔层监控模块嵌入IEC61131-3标准的PLC功能,支持间隔层设备五防逻辑闭锁。硬件结构和软件设计采用标准化、积木化设计,系统组态灵活,易于扩充和维护。接线端子编码设计,防止插件信号的错误接入。基于新一代32位MCU+DSP的多CPU技术平台。16位高精度、高速、多通道、同步A/D采样。“密码锁+负压”控制技术,保证芯片损坏遥控不误动,提高遥控可靠性。基于嵌入式RTOS,软件平台选择先进的VxWorks实时多任务操作系统,快速响应和可靠性大大增强;可在线监测CPU和网络的负荷率,并可通过参数动态调整其负荷,从而达到系统安全运行的要求。具有CS功能,强大的通讯协议栈,可透明的接入IED设备。支持网络及高精度GPS硬节点同步授时。系统具有板件级自诊断及故障信息指示报警功能。蓝色大屏幕液晶,中英文显示、界面友好、能够图形显示刀闸/开关状态和数据信息。EMC测试满足IEC规定的最高等级IV技术指标模拟量测量测量量交流电压 :相电压、线电压、零序电压交流电流 :相电流,线电流、零序电流有功功率 :各相有功,三相有功总加无功功率 :各相无功,三相无功总加积分电度:正向有功、无功电度,负向有功、无功电度功率因数:总功率因数频率 :工频直流电压:外加电压变送器,模块采集直流量直流电流:外加电流变送器,模块采集直流量温度 :模块内部温度输入范围及容量交流电压 :0~120V,或0~270V交流电流 :0~6电流电压频率 :45~65Hz直流电压 :0~±5V直流电流:0~20mA,4~20mA测量精度电流、电压 :±0.2%有功、无功 :±0.5%积分电度 :±1%功率因数 :±1.0%频率 :±0.01Hz谐波分析 :±2.0%直流电压 :±0.1%直流电流 :±0.2%数字量输入容量 :32*N个(N,为插件数量),都有事项记录功能分辨率 :1ms隔离方式 :光电隔离耐压 :500VAC数字量输出容量 :5*N路(N,为插件数量)遥控输出输出方式 :继电器常开接点接点通流容量 :AC250V/8A;DC30V/8A启动方式 :遥控/当地键盘操作线路同期操作完成一个断路器的自动准同期操作;电压测量精度 : 0.2级频率测量精度 : 0.01Hz合闸误差角 : 2°压差范围 : ±20%频差范围 : 0.5Hz导前时间 : 10~999ms可选合闸继电器通流容量 : AC250V/8A;30VDC/8A模拟量输入通道参数通道间及通道与外壳间绝缘电阻:≥100MΩ通道间及通道与外壳间耐压:≥2000VAC电流、电压回路功耗:≤0.5VA维护口维护口是一个标准的异步RS232口,9芯RS232插座(孔式)引脚定义:2-收,3-发,5-地通信速率:110~57600bps通讯口通讯口是2个标准的异步RS232(1925MCUB为1个),9芯RS232插座(孔式)引脚定义:2-232R,3-232T,5-232GND通信速率:110~57600bps网络接口2路以太网接口接口物理层 :RJ45接口通讯速率 :10M/100M自适应引脚定义:1-TO+,2-TO-,3-RI+,6-RI-.;GPS接口DF1925采用IRIG-B接口、RS485电平,硬接点对时方式。9芯RS232插座(孔式),其引脚定义如下:8—IRIG-B+,9—IRIG-B-;电源要求交流电源:单相85V~264V频率50/60Hz;直流电源:85V~370V安全性指标绝缘电阻电源输入对机壳之间,交流输入、遥信输入、遥控输出与机壳之间及各隔离回路之间的用500V兆欧表测量,绝缘电阻不低于100MΩ。绝缘强度 电源输入与机壳之间2000VAC1分钟 交流遥测回路与机壳之间2000VAC1分钟 遥信回路与机壳500VAC1分钟 继电器线圈和接点之间2000VAC1分钟整机最大功耗正常工作时小于25W;整机尺寸177mm(高)X483mm(宽)X整机重量整机重量约5kg环境条件工作温度:-25~55℃相对湿度:5%~95%无凝露。储存温度:-40~80℃电磁兼容静电放电 符合GB/T17626-4-24级快速瞬变 符合GB/T17626-4-44级冲击(浪涌) 符合GB/T17626-4-54级工频电磁场 符合GB/T17626-4-84级振荡波 符合GB/T17626-4-123级DF1925顺利通过电力部电力设备及仪表质量检验测试中心的测试,各项指标均优于国家标准,电磁兼容达到最严酷等级4级标准,主动要求增加的浪涌等电磁兼容指标也通过4级标准。振动耐久试验在电科院通过严酷等级一级试验,振动试验后,测试合格。模块结构模块结构DF1925采用可扩充式的插箱式结构,各插件通过母线板总线连接。MCU插件、电源插件、ACAI插件具有固定的位置,其余插件可以任意位置插。其中ACAI插件与MCU插件通过CAN网通信交换数据。其余插件通过数据总线交换数据。主控底板上有2个10M/100M以太网,3个RS232异步串行口(1925MCUB为2个),1个GPS的IRIG-B格式接口。每种插件地址应该按从小到大的顺序排列。例如1925DI:可以从000—111(0-7号地址);1925DCAI:可以从000-111(0-7号地址)等。1925DO遥控端子每块1925DO插件有5路遥控,遥控端子定义顺序如下:每块1925DO插件可以控制5组分、合操作。第1路为两组合分接点输出,但合分有公共点,接点为:F1、C1、H1F1B、C1B、H1B第2路为两组合分接点输出,合分有公共点,接点为:F2、C2、H2F2’第3路为两组合分接点输出,合分没有公共点,接点为:(F3+、F3-)、(F3B+、F3B-)、(H3+、H3-)、(H3B+、、H3B-)。双接点输出可以提高遥控的抗干扰能力:第4路为两组合分接点输出,合分没有公共点,接点为:(F4+、F4-)、(F4B+、F4B-)、(H4+、H4-)、(H4B+、H4B-)。双接点输出可以提高遥控的抗干扰能力:第5路为两组合分接点输出,合分没有公共点,接点为:(F5+、F5-)、(F5B+、F5B-)、(H5+、H5-)、(H5B+、H5B-)。双接点输出可以提高遥控的抗干扰能力:采用双接点遥控输出时,同时控制220V的正负电源,断路器平时处于完全隔离的不带电状态。每个机箱最多可以插8块1925DO插件。板地址可以设置为(000-007)1925ACAI交流采样插件端子1925ACAI插件,由主控DSP板与相应端子板栈接组成,根据用户的不同需求和接线方式,配置为不同的交流采样插件,其中主控DSP板可以互换。每块交流采样插件为12路电压或电流的组合,可以根据需要选配。每种插件上都标有相应名称,其中只有6U6I与8U4I两种插件可以作同期功能,相应标识为1925XXXX-SYN。以下为相应端子板的类型:1925ACAI-6U6I基本型:可以采用两表三回和三表两回两种方式,可测两路频率。三表法带同期功能,其中测频率和同期信号时,固定用第1路和第4路电压信号,大多数以间隔为对象的测控模块将用这种板。1925ACAI-6U6I(三表法、2回线路)端子板定义:序号24681012141618202224互感器接线I1oI2oI3oI4oI5oI6oU1-U2-U3-U4-U5-U6-用户侧接线1Iao1Ibo1Ico2Iao2Ibo2Ico1Un1Un1Un2Un2Un2Un序号1357911131517192123互感器接线I1iI2iI3iI4iI5iI6iU1+U2+U3+U4+U5+U6+用户侧接线1Iai1Ibi1Ici2Iai2Ibi2Ici1Ua1Ub1Uc2Ua2Ub2Uc1925ACAI-4U4I4YC单元及其配套端子板定义:(三表法测量,不带同期,主要用于主变间隔的测量)24681012141618202224I1outI2outI3outI4outU1-U2-U3-U4-DC1-DC2-DC3-DC4-1357911131517192123I1inI2inI3inI4inU1+U2+U3+U4+DC1+DC2+DC3+DC4+1925ACAI-12U单元及其配套端子板定义:(12个交流输入量可接入四组母线电压或三组带零序母线电压,并可计算线电压。外部端子从上至下U1A、U1B、U1C、U2A、U2B、U2C、U3A、U3B、U3C、U4A或U10、U4B24681012141618202224U1-U2-U3-U4-U5-U6-U7-U8-U9-U10-U11-U12-1357911131517192123U1+U2+U3+U4+U5+U6+U7+U8+U9+U10+U11+U12+1925ACAI-8U4I单元及其配套端子板定义:(主要用于母联、分段,可采用三表法测全电量,带同期功能,同期电压取第1路与第4路电压,12个交流输入量接入顺序为4I8U,外部端子从上至下IA、IB、IC、I0、U1A、U1B、U1C、U2A、U2B、U2C、U1024681012141618202224I1outI2outI3outI4outU1-U2-U3-U4-U5-U6-U7-U8-1357911131517192123I1inI2inI3inI4inU1+U2+U3+U4+U5+U6+U7+U8+1925-6U6I-380V板:可用于380V和220V电压的采集,用于所变,接线及其它方式同于1925-6U6I;每个机箱最多可以插2块1925ACAI插件。板地址设置为(000-007)。1925DI遥信插件端子2DI24DI46DI68DI810DI1012DI1214DI1416DI1618DI1820DI2022DI2224DI2426DI2628DI2830DI3032DI3234COM9-1636COM25-321DI13DI35DI57DI79DI911DI1113DI1315DI1517DI1719DI1921DI2123DI2325DI2527DI2729DI2931DI3133COM1-835COM17-24每块1925DI插件有32路遥信,遥信顺序如下:每个机箱最多可以插8块1925DI插件。板地址可以设置为(000-007)。1925DCAI直流遥测端子每块1925DCAI插件有18路遥测输入,遥测输入端子顺序如下:24681012141618202224262830323436IN1-IN2-IN3-IN4-IN5-IN6-IN7-IN8-IN9-IN10-IN11-IN12-IN13-IN14-IN15-IN16-IN17-IN18-1357911131517192123252729313335IN1+IN2+IN3+IN4+IN5+IN6+IN7+IN8+IN9+IN10+IN11+IN12+IN13+IN14+IN15+IN16+IN17+IN18+根据需要如果1块1925DCAI满足不了现场需要时可以扩充,最多可以插8块1925DCAI插件。板地址可以设置为(000-007)。1925AO遥调端子每块1925AO插件有2路遥调输出,遥调输出端子顺序如下:246810121416182022242628303234360路电流输出正0路电流输出负0路电压输出正0路电压输出负1路电流输出正1路电流输出负1路电压输出正1路电压输出负后备电源负后备电源正1357911131517192123252729313335每个机箱最多可以插8块1925AO插件。板地址可以设置为(000-007)。1925PSU端子定义凤凰端子排列顺序:引脚名称信号描述1FG机壳地2L220V(L)3N220V(N)4空524V2+遥信电源24V+624V2-遥信电源24V-7空8J1电源故障报警空节点(常闭型)9J2电源故障报警空节点(常闭型)基于DF1925的变电站计算机监控系统DF1925模块可以组成面向对象的分布式变电站监控系统。面向对象是指面向一个电气安装单位,一般指一个断路器及相关的CT、PT,隔离刀闸、接地刀闸等一次设备,对于大型变压器可单独作为一个对象,DF1925变电站监控系统具有如下特点。面向对象的遥控:5路*N(N:为插件数量)遥控输出,控制一个电气安装单位的断路器、电动隔离刀闸、电动接地刀闸、该对象保护的投退与信号复归。满足一个电气安装单位的全部遥控要求。面向对象的遥信:32路*N(N:为插件数量)。并且可采用遥测量检查遥信量的正确性,保证遥信的正确。面向对象的遥测:12/24个遥测量。可根据电气安装对象的要求电压量、电流量、直流量任意组合。适用于线路、旁路、母联、电容器、电抗器、变压器等不同电器安装对象的要求。面向对象的保护管理机功能:每个模块具备3个(1925MCUB为2个)串口,模块内部集成有丰富的规约,与监控对象相关的智能设备可通过串口接入。便于以电气安装单位为对象的保护、电能表、智能装置与监控融为一体。一般遵守一个对象一个模块,一个模块完成一个电气安装单位的测量、控制、通信、保护管理机的全部功能。整个系统没有公用装置,便于以对象为单位隔离故障,提高整个系统的可靠性。特别适用于一个半与双母线接线。对于变压器对象:模块测量上层油温、线圈温度、油位、油压、档位、自耦变公用线圈电流;遥控中性点刀闸、升降压、风冷启停、变压器保护投退。遥信变压器保护信号、风冷信号等。图4.1面向对象的分布式监控系统DF1900系统分为站控层与间隔层,遵从“管控一体”的设计理念,将站控层与间隔层进行一体化设计,从变电站计算机监控系统的总体上设计系统的防误闭锁、分布式VQC、同期操作、检无压操作、设备管理、故障诊断、网络监视。站控层由主计算机、操作员工作站、工程师工作站、保护工程师工作站、远动工作站组成。间隔层由DF1925、DF1910、卫星钟扩展器、以太网HUB等组成。DF1925按面向对象的原则监控整个变电站的运行状况;站控层通过GPS卫星钟串口或网络对钟,间隔层通过IRIG-B格式对钟。间隔层按照不同的电压等级、不同的电气间隔单元、不同的控制对象分散在各个保护小室中,或是下放到高压设备现场。在站控层或通信网络故障的情况下,间隔层仍能独立完成间隔层的监测和控制功能。间隔层与站控层完全一体化参数设计和系统维护,支持远程对间隔层模块的维护,可将间隔层DF1925繁杂调试维护工作集中在站控层完成。DF1925模块有3个(1925MCUB为2个)外接RS232口,可按对象的方式接入与该DF1925模块相关的保护设备或其它智能设备,作为面向对象的保护管理机。DF1925模块内集成有丰富的规约,可完成规约转换,保护定值设置等工作,,也可采用DF1910主处理器模块作为整个系统或各间隔的保护管理机,DF1910可以扩展为18个串口,与系统内的保护设备或其它智能设备通信。DF1910可以接入过程层的IEC61850设备和非IEC61850设备,将数据转化为IEC61850标准的数据上传。DF1910作为通信控制单元,系统结构清晰,便于管理。系统维护可以在间隔层采用笔记本电脑维护也可以在后台进行一体化维护。间隔层网络使用双以太网结构,系统采用了独特的通信机制,在两个网络都正常运行的情况下,根据系统分配的任务双网并列运行,从而达到动态的流量控制,最大限度地利用系统带宽,提高了系统的实时性;当一个网络出线故障时,则把出现的故障网络的任务叠加到正常运行的网络上,保证了数据的完整性,提高了系统的可靠性。当网络探测到故障段的故障消除后,可自动恢复双网运行状态。DF1925系统有以下两种网络结构方式。主从通信方式主从通信方式是指采用DF1910作为前置主处理器(冗余配置),DF1925模块作为从机。由DF1910通过双以太网管理DF1925模块,间隔层模块与后台等信息交换都是通过DF1910完成。这种情况比较适合监隔层模块较多的情况,网络结构如图4.2所示。图4.2单主主从通信方式全以太网方式DF1925配置双以太网,通过双以太网与站控层相连,因此各智能设备之间可以很方便地实现信息共享。DF1925系统全面支持IEC61131-3

定义PLC控制语言、用户定义自己的逻辑,实现各种自动控制功能,通过配置信息可以把自动控制功能分布到各个智能设备上,从而实现真正的分布式自动控制功能。如分布式无功综合控制,分布式小电流接地选线,分布式电源备自投等自动化功能。间隔层设备直接上网是变电站网络通信的发展趋势,由IEC61850协议草案也能看到这点。这种通信模式中变电站自动化系统在逻辑结构上分为三个层次,即过程层、间隔层和站控层。由于没有通信控制层,因此减少了通信冗余,提高了通信效率,更降低了通信故障的发生率。对于那些不具备网络接口的间隔层设备(如某些保护装置、智能电度表等),可通过DF1925的RS232/485,将DF1925作为通信管理单元连接到以太网上。由于这种通信结构通信层次少、通信故障率低、通信实时性高,己被高压变电站广泛采用。图4.3为全以太网通信方式

图4.3全以太网通信方式遥控控制原理DF1925遥控采用三级遥控模式,即遥控对象预置、遥控对象返校、遥控执行。可以设置遥控保持时间。为了保证不误动,DF1925模块采用了多项防“误动”技术:节点反校、分合互锁长密码锁控制技术负电压驱动通过这些措施有效地提高了模块的可靠性,保证在任何情况下模块都不出现误动。图5.1遥控输出原理示意图图中:长密码锁与负压驱动为操作执行继电器合控、分控为性质继电器1J—5J为对象继电器1H—5H为对象合出口继电器1F—5F为对象分出口继电器节点返校、分合互锁图5.1中,所有继电器均有两组以上的节点,一组用于遥控操作,另一组节点用于遥控操作后的返反校。遥控操作时先打开对象继电器与性质继电器,通过节点反校确认操作无误后再操作执行继电器,操作执行继电器过程中先打开长密码继电器,经反校正确后,打开负压驱动继电器。所有操作由模块自动完成。遥控输出采用分合互锁机构,遥控合时将遥控分继电器(图5.1中的分控继电器)的电源切除,遥控分时将遥控合继电器(图5.1中的合控继电器)的电源切除,保证同一时间只能执行一个对象的合或一个对象的分操作,分合不可能同时出口。出口继电器采用24伏电压驱动,不设置节点返校。长密码锁技术如图5.1,执行继电器由两部分组成:长密码继电器与负压驱动继电器。输出部分采用四级密码锁结构,密码锁采用2个常开结点和2个常闭节点继电器。采用此种设计方式,能够保证在所有驱动芯片全损坏的最恶劣情况下,遥控不误动。负电压驱动技术执行继电器中有一个继电器采用负电压驱动技术,如图5.2。控制继电器的信号电压是负电压。该负电压由CPU控制的脉冲串经负压产生电路产生。图5.2负压驱动电路采用负电压驱动技术有如下优点:(1)电路上的干扰一般是正电压,常规情况很难感应出负电压,采用负电压驱动继电器可以有效地抑制大部分常规干扰。(2)负电压通过一定频率的高速脉冲串产生,脉冲串必须保持一定时间以后,负压才能产生。由于电路上的干扰一般是单个的或短时尖峰脉冲,不足以产生负压,所以可以有效地防止脉冲干扰。电压无功自动控制——VQCDF1925可用于变电站电压无功自动控制(VQC)。根据变电站的规模,DF1925有不同的应用方式。作为独立的电压无功自动控制装置DF1925可以作为独立的VQC装置应用于变电站中,适用于变压器高压侧并列,中低压侧并列或解列运行方式,如图6.1所示。图6.1DF1925作为独立的电压无功自动控制装置 作为独立的VQC装置,DF1925可以控制两组变压器档位的自动调节,并同时控制6组电容器的投切。 DF1925采用6U6I交流采样输入板,如图6.1所示,三圈变采用两表法,两圈变采用三表法测量两台主变高压侧的Uab、Ucb、Ia、Ic,从而计算出两台主变高压侧的全电量,作为变电站无功调节的依据。还剩四个交流量分别采集两台主变中压侧一个相电压、低压侧一个相电压,作为变电站电压调节(变压器档位调节)的依据。 DF1925可以完成5路的遥控量,1路半(3个点)用于调节变压器的档位:升、降、停。两台主变共需3路。还有2路遥控可用于控制电容器的投切。若5路遥控不够用可以扩展第2块1925DO板。DF1925可以采集32*N(N为插件数量)路数字量,可用于采集两台变压器的档位信号;电容器投切状态(12路);电容器及主变保护信号(8路)以及其它开关位置信号(4路)。 作为独立的VQC自动控制装置,DF1925功能独立,调节速度快,对于紧急情况下的闭锁反应迅速。且安装方便,成本低,非常适合于具有两台主变的变电站使用。 DF1925采用模糊控制算法进行VQC控制,可以有效地减少调节次数。在中型变电站的应用——面向变压器的电压无功自动控制对于电压等级较高,具有多台主变的大中型变电站,可以采用面向变压器的电压无功自动控制方式。图6.2面向变压器的电压无功自动控制 如图6.2所示,一台主变用一个DF1925模块进行综合控制,采用两表法,一个DF1925模块可以采集监测主变三侧的全电量作为电压无功自动控制的依据;一个模块控制一台主变的档位调节及其与之相关的电容器组的投切。32*N路遥信采集变压器相关的开关状态。 图6.3系统组成 变电站的电压无功控制由若干个DF1925模块(由主变数目决定)组成。电压无功自动控制算法运行于站控层,变压器档位调节与电容器投切控制由DF1925模块完成。 采用这种控制方式具有如下优势:电压无功自动控制直接集成于分布式RTU中,DF1925模块可以作为RTU的变压器测控模块,不增加任何额外的成本。不需额外接线,安装方便,工程量少。控制算法运行于站控层。对于VQC所必须考虑的控制及紧急情况下的闭锁操作:如高压闭锁、低压闭锁、保护信号动作闭锁、档位连调急停等,由DF1925模块来完成。由于DF1925集遥信、遥控、遥测于一体,因而反映速度快,可靠性高。面向对象的设计,可以有效地隔离故障。分布式电压无功自动控制在大型变电站中,应用DF1925可以构成面向对象的,即面向电气安装单位的变电站计算机监控系统,如图6.4所示。一个DF1925模块监测一个电气安装对象。对于变压器一般主变三侧各用一个模块进行监控。各组电容器各采用一个模块进行监控。图6.4DF1925计算机监控系统 对于大型变电站计算机监控系统,系统包括站控层、间隔层。电压无功自动控制宜采用分布式VQC控制方式。控制算法安装于站控层操作员工作站上,档位调节与电容器投切控制由相应的DF1925控制模块完成。采用这种控制方式具有如下特点。电压无功自动控制直接集成于分布式计算机监控系统中,不增加任何额外的成本。控制算法运行与站控层工作站上,人机界面友好,易于工作人员维护。可方便地启动与退出VQC控制。同样,由于电压无功调节是低速控制,控制算法运行于站控层,不会影响整个系统的功能。控制及紧急情况下的闭锁操作由DF1925完成,反映速度快,可靠性高。完全面向对象的设计,可以有效地隔离故障。同期操作在变电站计算机监控系统中,同期操作是系统必须具备的重要功能。DF1925模块直接集成了自动准同期功能,系统不需再设置专门的同期装置,任何一个模块(配备相应的1925ACAIXXXX-SYN插件)都可以实现检无压与检同期功能。DF1925模块直接计算频差、频差加速度、角度差,合闸断路器合闸导前时间自适应整定。在正确的导前合闸角发出合闸脉冲。同期操作具有完善的闭锁措施。采用两种不同的算法计算合闸导前角度,一个用于30度同期闭锁,一个用于同期操作。保证了同期操作的可靠性。同时模块具有检无压合闸与检PT断线功能,支持无压合闸。DF1925模块进行同期操作时,1925ACAI宜选用用8U4I-SYN或6U6I-SYN形式的ACAI背板。为了防止将PT断线判断成无压,而进行无压合闸操作,须将同期的两条线路(或母线)的三相电压均接入模块进行无压判断。同期时DF1925将根据机柜面板上:远方/就地、同期/非同期、操作开关的设置状态,自动识别遥控操作与同期操作:站控层进行操作时不用区分是遥控操作还是同期操作。只需发遥控合闸命令,当同期/非同期操作开关在同期位置时,模块检测到该遥信后自动进行同期合闸操作:计算频差、频差加速度、角度差,根据自适应整定的合闸断路器合闸导前时间。在正确的导前合闸角去驱动模块遥控发出合闸脉冲。如不需同期操作则可直接操作DF1925模块的遥控,完成对断路器的遥控。遥调输出——AGC将DF1925模块应用于电厂时,通过DF1925的AGC功能,可将1925AO接入电厂发电自动控制系统。DF1925用于AGC控制时,插箱内必须配备1925AO插件。每个1925AO遥调插件可以同时输出2路模拟量,模拟量输出同时经过D/A变换进行返校,确保输出信号的正确性。1925AO插件可根据用户需求通过跳线设置成电压或电流输出方式;电压输出范围:-0~5V,0~10V电流输出范围:0~1mA,0~5mA,0~10mA,0~20mA,4~20mA负载能力:电流负载750Ω。使用说明前面板说明模块前面板的上侧有9个显示灯用以显示模块的运行状态,中间为液晶显示器320X240图形点阵液晶,下面为10个按键。可通过键盘和液晶观察模块运行的各种测量数据,并对模块进行各种设置和当地操作。各部分分别定义如下:状态显示灯部分:“POWER”——指示电源正常接入;“RUN”——系统运行时均匀闪烁;“ALARM”——系统有故障告警信号;“NET1”——CAN网收发灯,红黄双色灯,两色分别代表收发状态;“NET2”——RS485网收发灯,红黄双色灯,两色分别代表收发状态;“VLED1”——虚拟遥信指示灯,红黄双色灯,两色分别代表两个虚拟遥信状态;“VLED2”——虚拟遥信指示灯,红黄双色灯,两色分别代表两个虚拟遥信状态;“OPEN”——灯亮表示模块进行了合断路器操作,合闸保持信号;“CLOSE”——灯亮表示模块进行了分断路器操作,分闸保持信号。按键定义:“RESET”——用以使系统复位;“ESC”——用于液晶操作时,返回到上一级菜单或操作状态;“←”——用于液晶操作时,将光标左移一格;“↑” ——用于液晶操作时,将光标上移一格;“↓” ——用于液晶操作时,将光标下移一格;“→” ——用于液晶操作时,将光标右移一格;“+” ——用于液晶操作时,将光标指示处的数值加1;“-” ——用于液晶操作时,或将光标指示处的数值减1;“ENT” ——用于液晶操作时,确认光标所选择的操作。“REV”——用以模块的信号复归,同时清除合信号或分信号灯。液晶DF1925综合监控模块配有液晶显示器,以方便您的使用。主界面如下图所示。它包括八项功能,可以查看实时遥测数据,实时遥信数据,实时电度数据,可以操作遥控和同期,可以查看事项记录,可以修改板号和时间。也可以显示此模块的主接线图,主页面如下:操作说明显示界面中的所有模块名称为1925XXX在主界面下,首先用上下左右键选择您想要做的操作,反显项(黑底白字)是您当前所选的项;然后按回车键确认,进行您所选的操作。例如,先用上下左右键选择2.遥测,再按回车键,则进入查看实时遥测状态。下面详细说明各项操作。9.3.1在主页面选择1.遥信,再按回车键9.3.2在主页面选择2.遥测,再按回车键9.3.3在主页面选择3.电度,再按回车键9.3.4在主页面选择4.遥控,再按回车键,进入遥控操作台,如下图所示。依次设置遥控号,遥控性质以及遥控动作。用上下键将依次在一二三之间切换。切换到一时,用左右键修改遥控号,遥控号从1开始;切换到二时,用左右键选择“合闸”或“分闸”或“无”;设置好遥控号和遥控性质后,再切换到三,用左右键选择动作。9.3.5在主页面选择6.事项记录,再按9.3.6在主页面选择8.时间,再按PLC简介10.1特点DF1925支持符合IEC61131标准的PLC功能,嵌入式PLC系统充分利用监控系统的现有资源,可以实现各种复杂的控制,是与硬件无关并以视窗为开发环境的可编程控制语言设计开发的软件。完全支持世界上自动化行业的六大程序设计语言:顺序表(SFC)、功能块(FBD)、梯形图(LD)、结构文本(ST)、指令表(IL)、流程图。并具有以下特点:1.完全支持国际标准的五种PLC编程语言及FlowChart。

2.可离线模拟(OffLineSimulation).

3.可在线调试及(OnLineDebug)控制.

4.程序上传功能。嵌入式PLC的加载通过DF1900维护软件,在DF1925的虚拟端口上添加任务“170.嵌入式PLC”。下装参数,系统重新启动后DF1925中嵌入式PLC功能就加载了。上位机软件可以通过以太网对其访问。编程使用简介下面以经常使用的LD语言为例,介绍PLC编程软件在DF1925嵌入式系统中的使用方法,举一个逻辑闭锁的简单例子:取DF1925中遥信int0到int8,遥控软压板out01,闭锁状态告警信号AlarmZ。要实现如下逻辑:当int01、int02、int03、int04、int05都为闭合状态且int00、int06、int07、int08中有任意一个或多个闭合时,遥控软压板out01投入且警信号AlarmZ闭合。创建一个新应用工程定义参与PLC逻辑运算的变量变量与外部I/O的绑定:就是将PLC中的逻辑变量与DF1925数据库中的遥信建立关联关系。PLC逻辑编程:5.逻辑软件的编译和离线调试:6.软件的下装及嵌入:逻辑编程离线调试验证结束后,将软件下装到目标机(DF1925),目标机将调用新的逻辑运算。7.结束举例.安装与调试模块的固定和接线 模块的固定在货物运抵后,应首先检查一下是否齐全,本产品包装箱内物品应与装箱清单相符,并查看各紧固件有无松动现象。本装置采用嵌入式结构,可方便地固定在机柜中或盘面上。其固定孔尺寸见附图,重量约5Kg线缆连接按随机附带的接线图,将网络线插头插入网络插座,用随机附带的螺丝将接地线一端接在模块的接地端子上,另一端可靠接地。然后再将电源线接入。用万用表测一下供电电源无误后,打开电源,此时前面板电源灯亮,说明电源已经接通。稍后,前面板运行灯开始周期性闪烁,说明机器运行基本正常。端子及接线说明按照图示端子接线图定义接线,并注意以下几点:为减小CT回路阻抗,电流输入端连线截面积不小于2.5mm2本机内PT回路无熔丝保险,最好在本机前一级连接端子处加装0.15A熔丝。遥测、遥信、遥控部分原理框图系统调试待连线全部连接完毕以后应仔细检查一遍,待确认无误后将电源插头插入模块的电源输入插座。接入电源后,面板上的“POWER”灯应该点亮,同时“RUN”灯均匀闪烁。确认无误后,进行如下工作。功能检查首先仔细检查一下模块和主处理器的通信是否正常,也可在主处理器上查看相应的状态。再检查遥测数据是否准确,结合功率可以判断出电流、电压的方向是否正确;检查遥信状态是否与现场状态相符,还可对各遥信量逐一制造变位,并观察模块是否能正确产生SOE;检查遥控操作是否正确注意:应保证在压板打开的情况下进行遥控试验,以免错误出口。维护软件使用方法介绍如何在DF1900维护软件中设置模块参数在维护DF1925模块前,需要提前准备好的参数设置工作。新建一个子站,并在这个新建的子站上新建一个处理器。添加并配置各个单板DCAI板添加一个虚拟通道。把这个新添加的虚拟通道的规约的设置为“100.算法_遥测采集”。在这个虚拟通道下添加一个1925DC模块,这个模块位于DF1925模块组内。电压型板与电流型板采用同一个模板。设置这个模块的属性时,要把它的地址设置成与该板的地址跳线一致。根据需要及每个参数项在列标题上的提示,编辑该模块的数据库参数。特别指出一点,必须逐通道设置该通道的电压/电流采集类型。对于电压型采集通道,只能设置成“-5~5V”,对于电流型采集通道,可以根据需要在“0~20mA”、“4~20mA”、“4~12~20mA”中选择一种采集方式。ACAI板添加一个网络CANBus网A。设置CANBus网A属性,选择148.主站_FDK101规约,本通道是主通道,协作通道为COM4(1925MCUB为COM3,COM3与COM4属性自动完成)。.在CANBus网A下添加一个1925AC模块,这个模块位于DF1925模块组内。设置这个模块的属性时,要把它的地址设置成与该板的地址跳线一致。根据需要及每个参数项在列标题上的提示,编辑该模块的数据库参数。ACAI板上有2个遥控点,第一个遥控点可用于同期操作,第二个虚拟的遥控点,无实际的硬件输出口,(对于非同期插件无需关心这两个遥控点)。对于同期插件,还有4个遥信,在EEPROM参数中有4路遥信的消颤时间参数,及是否取反标志位。(默认值:debounce值200毫秒;取反标志不取反)4路DI分别如下定义:0遥信:断路器位置,用于导前时间的测量。1遥信:就地同期启动信号,当此信号由分变合的变位信号有效。2遥信:同期/非同期手柄位置信号。3遥信:远方/就地手柄位置信号。在1925交采板硬件上只有一路输出接点。在软件上作如下定义:0遥控:同期(启动同期操作)1遥控:无压(普通遥控)2遥控:复归(同期启动后,用于撤销操作)遥控继电器吸合时间可由25040的参数unsignedshortusTimeC设置。DI板添加一个虚拟通道。把这个新添加的虚拟通道的规约的设置为“101.算法_遥信/电度采集”。在这个虚拟通道下添加一个1925DI模块,这个模块位于DF1925模块组内。设置这个模块的属性时,要把它的地址设置成与该板的地址跳线一致。根据需要及每个参数项在列标题上的提示,编辑该模块的数据库参数。与以前的DF1700系列产品的DI板数据库参数设置的不同之处是:“消颤周期”放到了数字量属性库中设置,不再由遥信库、电度库中进行设置。DO板添加一个虚拟通道。把这个新添加的虚拟通道的规约的设置为“104.算法_遥控”。在这个虚拟通道下添加一个1925DO模块,这个模块位于DF1925模块组内。设置这个模块的属性时,要把它的地址设置成与该板的地址跳线一致。根据需要及每个参数项在列标题上的提示,编辑该模块的数据库参数。命令格式。如果设置成“单点遥控”、“双点遥控”、“升降命令”,则该遥控点只能以相应的命令进行操作。如果选择“忽略”,则所有遥控命令都将被接受。使能数据点。设置允许遥控的条件。当选择遥信作为允许遥控的条件时,还得设置使能时单/双点遥信的状态。当选择遥测作为允许遥控的条件时,还得设置允许遥控时该遥测的上下限范围。返校数据点。遥控操作是否成功,可由设置的数据点的变化作为判断依据。AO板添加一个虚拟通道。把这个新添加的虚拟通道的规约的设置为“103.算法_遥调”。在这个虚拟通道下添加一个1925AO模块,这个模块位于DF1925模块组内。设置这个模块的属性时,要把它的地址设置成与该板的地址跳线一致。根据需要及每个参数项在列标题上的提示,编辑该模块的数据库参数。遥调板上的2个遥测量,是对遥调输出的回采。使能数据点。设置允许遥调的条件。当选择遥信作为允许遥调的条件时,还得设置使能时单/双点遥信的状态。当选择遥测作为允许遥调的条件时,还得设置允许遥调时该遥测的上下限范围。返校数据点。遥调操作是否成功,可由设置的数据点的变化作为判断依据。维护软件具体操作详见<<DF1900系统维护软件使用说明>>。

.运行维护谐波分析运用(功能可选配)电网中的谐波含量和波形畸变率是电能质量的重要指标。DF1925支持对输入的电压量、电流量进行谐波分析,并且不影响正常的遥测采集。从液晶上可以看到每个量的1-17次谐波含量。模块参数设置DF1925拥有一个比较复杂的参数设置表,正是这种参数的复杂性带来了模块功能的多样性和灵活性。然而这种复杂性并不会对用户的应用带来任何困难

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