风电场远动与数据网设备介绍及检查项目
针对 2015 年 1 月化德风电场远动和内蒙调动数据网设备故障,为提升风电 场远动与数据网设备正常运行和保护水平, 现将风电场远动及数据网平时巡视项 目及要求进行以下说明,请二连、化德风电场运行人员进行学习。
第一部分 风电场远动( IEC-101)
一、远动基础知识 (1) 远动装置的定义
所谓远动装置就是为了达成调动与变电站之间各样信息的收集并及时进行 自动传输和互换的自动装置。 它是电力系统调动综合自动化的基础。 它将各个厂、 所、站的运行工况(包含开关状态、设备的运行参数等)变换成便于传输的信号 形式,加上保护举措以防备传输过程中的外界扰乱, 经过调制后, 由特意的信息 通道传递到调动所。在调动所的中心站经过反调制,复原为本来对应于厂、所、 站工况的一些信号再显示出来, 供应调动人员监控之用。 调动人员的一些控制命 令也能够经过近似过程传递到远方厂、所、站,驱动被控对象。这一过程实质上 波及遥测、遥信、遥调、遥控,因此,远动技术是四遥的联合。
(2)远动装置的规约
风电场远动主要采纳问答式规约, 其主要特色是以主站端为主, 主站端向远 方站咨询呼唤某一类型信息, 远方站马上此种类型信息作回答。 主站正直确接受 此类型信息后,才开始下一轮新的咨询, 不然还持续向远方站咨询呼唤此类信息。 问答式规约( Polling )主站与多个 RTU 通讯时,主站掌握通讯主动权。主站轮 流咨询各个子站, 并接收子站送来的信息。 为了提升效率, 子站在有变化时才报 揭发送。 特色:RTU有问必答, 无问不答。 点对点方式连结时候, 同意 RTU 主 动发送重要的事件(如变位) ,提升及时性。 部颁规约: DL/T634-1997, 国 际标准: IEC60870-101
(3)远动信号的分类 远动信号主要包含:
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3.1 遥测,遥测将远方站的各样丈量值传递到主站端。遥测的主要技术指标 是模拟转器的正确度、分辨率、温度稳固性。如:电气设备的各样参量,诸如电 压、电流、功率;系统频次、电肚量的功率角,发(耗)电量以及变压器分接头 地点、脉冲电能表等。
3.2 遥信,遥信将远方站内电工设备的状态以信号的两种状态即 0、1(或断 开、闭合)传递主站端(调动端)。遥信反应的内容主要有断路器和隔走开关的 地点,继电保护的动作状态,报警信号,自动控制的投、切,发电厂、变电所的 事故信号, 电工设备参数的越限信号, 以及远方站远动设备的状态、 自诊疗信号等。
3.3 遥调,遥调由主站端向远方站发送调理命令,远方站经过校验后变换成 合适于被控对象的数据形式, 驱动被调对象。发送的调理命令能够采纳返送校核,也能够不采纳返送校核,远方站接受遥调命令后直接履行。
3.4 遥控,遥控调动所(主站端)远距离控制发电厂、变电所需要调理控制 的对象。被控对象为发电厂、变电所电气设备的合闸和跳闸、投入和切除。如 AVC、AGC 等
(4)GPS 时钟
一致时钟: 拥有对时功能。 接收调动中心的校时命令。 一致时钟为了不 同厂站之间事故剖析以及电胸怀冻结。
(5) 数据通讯
串行传输:用 1 回线将数字通讯两方连结起来,每 1 次传递 1 位码元, 这类方式称为串行传输。长处:信号线少,适于远距离传输; 弊端:速度慢, 适于少许数据的传递。当前电网调动自动化中大批使用的是串行传输(上行 2 根,下行 2 根)。
二、风电场远动设备构成
1. 远动装置配置可参照设计院图纸远动部分 15-F381S-Y0102-5
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2. 远动装置配置可参照设计院图纸远动部分 15-F381S-Y0102-6
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3. 远动通道接线配置可参照设计院图纸远动部分 15-F381S-Y0102-7 远动四线通道接入中调、区调模拟防雷器回路(双发、双收)
4. 远动通道接线配置可参照设计院图纸远动部分 15-F381S-Y0102-8
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5. 通讯系统接线图
6.PCM板件配置
屏位编号 (56#) 设备名称 FMX PCM接入设备屏 设备型号 FMX-12 生产厂家 深圳市特发泰科有限企业 设备编号 接入设备 安装地址 主控楼继保室 电源数目 单路直流供电 电源电压 直流-48V
直流分派屏 空开地点/ 容量
PCM1电源: 高频电源直流空开 DC3 20A
直流分派屏
量
PCM2电源: DC4 20A
空开地点/ 容 高频电源直流空开
模块名称 板件配置明细 (- 槽位) 用途及参数( ) 第一层 板件配置( 1-17 槽位) 用途及参数
1 CNVR 电源板 2 空
3 A2S 2M接口板 4 空
名称:PCM1 用途:内蒙中调
通讯专用
5 LP Alim SUBSCR电话接口板 6 LP Alim SUBSCR电话接口板 7 LPB12 EXC12 电话互换板 8 空
9 6VAudP 6PRQAF4 线 E/M接口板(中调远动使用第一路) 10 6VAudP 6PRQAF4 线 E/M接口板 11-14 空
15 GIE-S 数据管理板
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16 COB 数据交错板 17 空
第二层 板件配置( 1-17 槽位) 用途及参数
1 CNVR 电源板 2 空
3 A2S 2M接口板 4 空
5 LP Alim SUBSCR电话接口板
6 LP Alim SUBSCR电话接口板
名称:PCM2 7 LPB12 EXC12 电话互换板 用途:乌盟区调
8 空
通讯专用
9 6VAudP 6PRQAF4 线 E/M接口板(区调远动使用第一路) 10 6VAudP 6PRQAF4 线 E/M接口板 11 4VAS V28接口板 12-14 空
15 GIE-S 数据管理板 16 COB 数据交错板 17 空
7. 音频配线架 7.1 中调 PCM1出线
音频配线架( 54#)右边音频模块 3
列/ 行 1 2 3 4 5 6 7 8
中调直通 计量小号
白 蓝 白 橙 白 绿 红 蓝 红 橙 红 绿 1-8
FXS-A
白 蓝 白 橙 白 绿 红 蓝 红 橙 红 绿
名称: 9-16
FXS-A
音频 模块 3
白 蓝 白 橙 白 绿 白 棕 红 蓝 红 橙 红 绿 红 棕
17-24 FXO-A
用途 内蒙 中调 PCM1
黑 蓝 黑 橙 黑 绿 黑 棕
25-32
出线
FXO-A
区
中调远动 1E/M 远动-4 4E/M
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33-40 白 蓝 白 橙 白 绿 白 棕 红 蓝 红 橙 红 绿 红 棕 4 线 E/M-A
发 收 发 收
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远动-2 2E/M 远动-5 5E/M
41-48
白 蓝 白 橙 白 绿 白 棕 红 蓝 红 橙 红 绿 红 棕
4 线 E/M-B
发 收 发 收
远动-3 3E/M 远动-6 6E/M
49-56
白 蓝 白 橙 白 绿 白 棕 红 蓝 红 橙 红 绿 红 棕
4 线 E/M-C
发 收 发 收
远动-1 1E/M 远动-4 4E/M
57-64 白 蓝 白 橙 白 绿 白 棕 红 蓝 红 橙 红 绿 红 棕 4 线 E/M-A
发 收 发 收 发 收
远动-2 2E/M 远动-5 5E/M
65-72 白 蓝 白 橙 白 绿 白 棕 红 蓝 红 橙 红 绿 红 棕 4 线 E/M-B
发 收 发 收 发 收
备注:
7.2 区调 PCM2出线
音频配线架( 54#)右边音频模块 4
列/ 行 1 2 3 4 5 6 7 8
区调直通
白 蓝 白 橙 白 绿 红 蓝 红 橙 红 绿 1-8
FXS-A
白 蓝 白 橙 白 绿 红 蓝 红 橙 红 绿
9-16 FXS-A
名称: 音频 模块 4
白 蓝 白 橙 白 绿 白 棕 红 蓝 红 橙 红 绿 红 棕
17-24 FXO-A
用途 乌盟 区调
黑 蓝 黑 橙 黑 绿 黑 棕
25-32
PCM2
FXO-A
出线 区
乌盟区调远动 -1 1E/M 远动-4 4E/M
33-40
白 蓝 白 橙 白 绿 白 棕 红 蓝 红 橙 红 绿 红 棕
四线 E/M-A
发 收 发 收
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乌盟区调远动 -2 2E/M 远动-5 5E/M
41-48
四线 白 蓝 白 橙 白 绿 白 棕 红 蓝 红 橙 红 绿 红 棕
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E/M-B
发 收 发 收
远动-3 3E/M 远动-6 6E/M
49-56 白 蓝 白 橙 白 绿 白 棕 红 蓝 红 橙 红 绿 红 棕 四线 E/M-C
发 收 发 收
远动-1 1E/M 远动-4 4E/M
57-64 白 蓝 白 橙 白 绿 白 棕 红 蓝 红 橙 红 绿 红 棕 四线 E/M-A
发 收 发 收
远动-2 2E/M 远动-5 5E/M
65-72 白 蓝 白 橙 白 绿 白 棕 红 蓝 红 橙 红 绿 红 棕 四线 E/M-B
发 收 发 收
备注:
7.3 外线回路接线
音频配线架( 54#)左边保安单元 2
列/ 行 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
中调远动 区调远动 1 区调远动 2
白 蓝 白 橙 白 绿 白 棕 白 蓝 白 橙 白 绿 白 棕
1-10 空
收 发 收 发 收 发 中调计量
11-20
白 蓝 白 橙 白 绿 白 棕
空
名称:
4795
保安 单元
21-30
2
空
用途
31-40
远动 电路
41-50
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8. 平时测试方法
因为 IEC-101 远动信号经调制解调器后, 发出的信号为模拟信号, 我们能够 用以下两种方法进行平时测试:
1. 使用万用表电阻档
(1)使用 FLUCK万用表,将功能选择电阻档,量程自动。两表笔短接,万用 表蜂鸣器响; 使用 UT系列万用表, 将功能选择电阻 / 二极管档, 按黄色功能按钮 两次,选择蜂鸣状态。两表笔短接,使万用表蜂鸣器响。
(2)用万用表两个表笔分别测试远动电路收信回路 (两根线) ,发信回路(两 根线),能够听到万用表喇叭发出与表笔短接是不同样的模拟音频声。正常时, 收发信都能够听到近似于调制解调器发出的断续模拟音频声音, 且音频声应时高 时低,发信回路的变化略大于收信回路的声音。 也可依据声音的大小判断收发信 信号的功率强度。
(3)使用阻抗 6 欧姆, 功率为 0.25 瓦的喇叭, 接入远动电路的收信和发信回 路,也可听到远动信号的音频声音。
2. 使用万用表沟通电压档
(1)使用 FLUCK万用表,将功能选择沟通档,量程自动。使用 UT系列万用 表,将功能选择沟通电压档,量程选择 2 欧姆范围。
(2)使用万用表两个表笔分别测试远动电路收信回路(两根线),发信回路 (两根线)。依据测试的数据判断远动通道信号的强度能否切合要求。正常时, 本端发信回路丈量值在 500 至 600mv范围,数据小幅颠簸; 本端收信回路丈量值 在 400 至 500mv范围,数据小幅颠簸。
3. 在远动四线回路的全部线路连结处丈量值应一致。有以下几个丈量点: (1)远动机屏后接线端子,模拟通道防雷器出线侧测试;
(2)远动机屏后接线端子,与音频配下架相连的数据电缆接线侧测试; (3)音频配线架内保安单元外线回路的保安端子处丈量(上下口); (4)音频配下架内 PCM设备远动四线接口板出线侧丈量(上下口)。
9. 远动电路故障的初步判断:
因为远动电路通道使用 PCM设备经光端机设备进行传输,无论中调 PCM1或
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区调 PCM,2 均接入光端机的 1 个 2M电路,因此,如碰到站内远动电路故障时,
(1)第一,检核对应的中调或区调的 PCM设备运行状况,详尽巡视检查项 目见 PCM设备屏上粘贴的设备巡视卡;
(2)因为 PCM设备还传输站内程控调动机调动台上使用的中调、区调的调 度电话,也是该 2M通道业务的一部分。可先对本站对中调、区调的调动电话进 行拨号测试,如调动电话正常,基本能判断 2M通道无异样。
(3)再使用以上描绘的方法测试远动电路的收发信信号,做出初步判断。 (4)如内蒙中调通讯部门或自动化部门要求对通道进行环回测试,依据如 下方法进行:
1. 远动回路自环:
(1)在远动机机屏后接线端子的收发信接线端子上解开与音频配线架的数 据电缆。
(2)使用音频跳线将发信端子的 1 与接收信端子的 1 短接,将发信端子的 2 与接收信端子的 2 短接,察看远动机调制解调器运行状况。 2. 通道远环
(1)在远动机机屏后接线端子的收发信接线端子上解开与音频配线架的数 据电缆。
(2)将远动机至音频配线架的数据电缆使用的 4 芯线,发信回路的 1 与接 收信回路的 1 线短接,将发信端子的 2 与接收信回路的 2 短接,请内蒙中调通讯或自动化部门的技术人员察看收能否能正常收发。
9. 远动报文的剖析
问答式规约其主要特色是以主站端为主, 主站端向远方站咨询呼唤某一类型 信息,远方站马上此种类型信息作回答。 主站正直确接受此类型信息后, 才开始 下一轮新的咨询,不然还持续向远方站咨询呼唤此类信息。使用 DL/T634-1997 部颁, 国际标准: IEC60870-101 规约,能够经过察看远动机保护终端的报文 及时监测功能进行判断远动设备的收发信号状况:
举例:现场收到的报文以下(部分)
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1) 察看远动机终端软件报文,比较上图进行初步判断。
2) 因为远动上行报文的编码与遥测、遥信表等有关系,且为 16 进制编码编写,详细报文的正确性需厂家进行剖析核实,可截取报文信息请厂家分 析判断。
((
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第二部分 风电场调动数据网( IEC-104)
一、调动数据网基础知识 (1)调动数据网的定义
电力调动数据网是电网调动自动化、管理现代化的基础,是保证电网安全、 稳固、经济运行的重要手段,是电力系统的重要基础设备,在协调电力系统发、 送、变、配、用电等构成部分的联合运行及保证电网安全、经济、稳固、靠谱的 运行方面发挥了重要的作用,并有力的保障了电力生产、电力调动、水库调动、 燃料调动、继电保护、安全自动装置、远动、电网调动自动化等通讯需要,在电 力生产及管理中的发挥着不行代替的作用。
(2)调动数据网传输的数据种类 1. 及时数据:
a.RTU或变电站自动化系统的及时数据; b. 地域调动之间互换的及时数据; c. 电力系统动向丈量数据;
d.AVC、AGC、风功率展望等及时控制数据。 2. 非及时数据
a. 电能量计量计费数据;
b. 故障录播、保护及安全自动装置有关数据; c. 调动生产运行报表等。 (3)调动数据网的通道传输条件
调动数据网的传输通道采纳 SDH电路,利用 SDH设备上的 2M(E1)端口, 经过路由器的 E1端口与 SDH的E1端口相联, 形成 n× E1的传输通道, 应用光传 输网络进行厂站端与调动端的数据传输。
(4)调动数据网输出的规约种类
调动数据网使用的是国际电工委员会 (IEC)拟订的鉴于 TCO/IP协议的基础 上的 IEC 60870-104 国际标准规约。使 IEC60870-101 规约的应用层与 TCP/IP 供应的传输层功能相联合。
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(5)网络安全
依据《电网与电厂计算机监控系统及调动数据网络安全防备规定》和《全 国电力二次系统安全防备整体方案》的要求,设置 PSTunnel2000电力专用纵向 加密网关设备,用于保护电力调动数据网路由器和电力系统局域网之间的通讯 安全。供应保护上下级控制系统之间的广域网通讯提招供证与加密功能,实现 数据传输的机密性和完好性保护。实现对电力系统专用的应用层通讯协议 (IEC-104,DL476-92 等)的功能变换,便于实现端到端的选择性保护。电力调 度数据网一定推行有效的安全分区,进行有效的安全防备和治理。
(6)设备构成
1. 路由器 路由器是一个连结多个网络或网段的网络设备, 它使不同的网络 或网段之间的数据信息进行“翻译”,以使它们能够相互“读”懂对方的数据, 进而构成一个更大的网络。当前,风电场配置的路由器为华为的 AR46-40。
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2.互换机 互换机(switch)也叫互换式集线器,它是一种工作在 OSI 第二 层(数据链路层)上,鉴于 MAC (网卡的介质接见控制地址)辨别,能达成封 装转发数据包功能的网络设备。当前,风电场配置的互换机为华为的 S3600。
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3.纵向加密网关
用于保护电力调动数据网路由器和电力系统局域网之间的通讯安全。 供应保 护上下级控制系统之间的广域网通讯提招供证与加密功能, 实现数据传输的机密 性和完好性保护。当前,风电场配置的纵向加密网关为中国电力科学研究院的 PSTunnel2000电力专用纵向加密网关设备。
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7.调动数据网现场配置图
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屏柜部署图
设备连结表示图
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接入点设备连结表示图
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一、远动 IEC-101
1. 检查远动机运行状况,灯光显示能否正常。
2. 检查远动机配套调制解调器运行状况,灯光显示能否正常。
3. 与内蒙古电力调通中心自动化处值班人员核对风电场远动信息能否正常,上
传数据能否刷新,与现场监控系统进行数据比对。
4. 对 IEC-101 远动回路,包含远动机屏后接线端子,音频配线架接线端子的收发电平值能否在正常范围内,或用万用表听远动信号的音频声音能否正常。 5. 检查远动机保护终端上下行报文显示能否正常。 6. 检查 PCM 设备运行状况及灯光显示状况能否正常。
7. 检查主控制室程控调动台调动电话功能能否正常,可否正常通话。电话录音
系统录音能否正常。 二、调动数据网 IEC-104
1. 检查路由器运行状况,灯光显示能否正常。 2. 检查互换机运行状况,灯光显示能否正常。
3. 检查纵向加密网关设备运行状况,灯光显示能否正常。
4. 与内蒙古电力调通中心自动化处值班人员核对风电场数据网信息能否正常,
上传数据能否刷新,与现场数据进行比对。 5. 检查光端机运行状况,灯光显示能否正常。
6. 检查风电场安装的 FR1、AVC、AGC、风功率展望系统的运行状况,数据是
否正常刷新。
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