UYG深瑞

PRS.700變電站綜合自動化系統(tǒng)

技術說明

Ver3.12

編寫：張高林歐灶軍許永軍

審核：侯林批陳遠生

準：徐成斌

廿園深瑞91保自動化有限公司

（原深圳南瑞科技有限公司）

二。。九年七月

目錄

1PRS-700綜合自動化系統(tǒng)概述......................................1

1.1系統(tǒng)概述..............................................................1

1.2系統(tǒng)組網(wǎng)..............................................................5

1.3系統(tǒng)安全性............................................................7

1.4系統(tǒng)技術參數(shù)..........................................................8

1.5站控層技術說明.......................................................11

1.6間隔層技術說明.......................................................18

2PRS-700站層監(jiān)控后臺系統(tǒng)總論...................................24

2.1概述................................................................24

2.2技術特色.............................................................24

2.3設計原則.............................................................25

2.4系統(tǒng)軟件構成.........................................................26

2.5系統(tǒng)功能.............................................................27

2.6系統(tǒng)性能.............................................................34

3支撐平臺系統(tǒng)...................................................36

3.1系統(tǒng)配置管理.........................................................36

3.2圖形管理系統(tǒng).........................................................37

3.3通信組態(tài)管理.........................................................40

3.4報表管理.............................................................43

3.5數(shù)據(jù)庫維護管理.......................................................45

4SCADA監(jiān)控內(nèi)核...............................................47

4.1SCADA監(jiān)控內(nèi)核......................................................47

4.2SCADA管理器........................................................47

4.3客戶端鏡像SCADA內(nèi)核...............................................49

5系統(tǒng)五防功能...................................................50

5.1PRS-700系統(tǒng)五防方案.................................................50

5.2站控層防誤...........................................................50

5.3間隔層測控單元防誤...................................................52

6繼電保護及故障管理功能........................................54

6.1PRS-700P保護工程師站................................................54

6.2基本功能說明.........................................................55

6.3故障分析功能說明.....................................................57

7系統(tǒng)電壓無功自動調(diào)節(jié)VQC...........................................................................62

7.1工作原理.............................................................62

7.2閉鎖邏輯.............................................................64

7.3模塊參數(shù)及定值列表...................................................65

7.4VQC事件信息........................................................67

7.5測控信號表...........................................................68

7.6標準配置接線方式.....................................................69

8高級應用功能..................................................70

8.1基于SVG技術的WEB發(fā)布.............................................70

8.2小電流接地選線.......................................................71

8.3特殊控制支持.........................................................72

8.4遠程診斷和維護.......................................................72

9PRS-791A系列通信接口設備.....................................73

9.1裝置應用.............................................................73

9.2裝置特點.............................................................74

9.3裝置硬件.............................................................75

9.4裝置軟件.............................................................77

9.5操作說明.............................................................80

9.6投運說明.............................................................82

9.7常見故障排除.........................................................84

9.8PRS-791A接口板與CPU板串口對應關系.................................84

【附圖9-1】PRS-791A裝置正面布置和后視圖...................................86

【附圖9-2】PRS-791A裝置端子定義圖.........................................87

【附圖9-3】PRS-791A裝置外形尺寸及機柜安裝開孔圖...........................88

10PRS-700系列測控及輔助裝置說明................................89

10.1PRS-741c單元測控裝置................................................89

10.2PRS-742A公共測控裝置................................................94

10.3PRS-771A母線電壓測控裝置............................................97

10.4PRS-700系列測控及輔助裝置訂貨說明..................................101

[附圖10-1]PRS-741C裝置測控原理接線圖...................................103

【附圖10-2】PRS-741c裝置遙信原理接線圖

104

【附圖10-3】PRS-741c裝置端子排接線圖...................................105

【附圖10-4】PRS-741c裝置前視后視圖

106

【附圖10-5]PRS-742A裝置端子排接線圖....................................107

【附圖10-6]PRS-742A裝置前視后視圖......................................108

【附圖10-7]PRS-771A裝置保護原理接線圖..................................109

【附圖10-8]PRS-771A裝置端子排接線及前視后視圖..........................110

【附圖10-9]PRS-700系列裝置外形及安裝開孔尺寸圖.........................111

1PRS-700綜合自動化系統(tǒng)概述

PRS-700變電站綜合自動化系統(tǒng)是由長園深瑞繼保自動化有限公司為適應變電站自動化技術的發(fā)展要求而

推出的新一代220KV及以上變電站數(shù)采控制與防誤閉鎖、智能設備信息集成、遠動通信、保護信息管理、當?shù)?/p>

監(jiān)控等功能于一體的綜合自動化系統(tǒng)。PRS-700系統(tǒng)可接入PRS-700系列成套高壓、超高壓微機保護，也可接

入ISA-300系列微機保護與測控裝置。系統(tǒng)基于先進的網(wǎng)絡化通信技術設計，具有開放、分層分布式結構，能

無縫接入不同廠家的保護測控裝置和其他站用智能設備，方便地監(jiān)視和控制變電站內(nèi)各種設備的運行，為變電

站安全經(jīng)濟運行提供更可靠的保證。

L1系統(tǒng)概述

1.1.1設計原則

PRS-700變電站綜合自動化系統(tǒng)遵循如下原則設計：

1)有利于全系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行和故障處理，提高運行的可靠性、經(jīng)濟性，進一步保證供電的質(zhì)量；

2)簡化變電站自動化設備及有關二次設備的硬件配置，避免重復，實現(xiàn)資源共享；

3)減少變電站二次設備間互連線，節(jié)約控制電纜和減輕電流互感器、電壓互感器的負載。

1.1.2設計規(guī)范

1)GB/T17626-1998電磁兼容試驗和測量技術

2)GB2887-89計算機場地技術條件

3)GB/T13850-1998交流電量轉(zhuǎn)換為模擬量或數(shù)字信號的電測量變送器

4)GB/T15153-94遠動設備及系統(tǒng)工作條件環(huán)境條件和電源

5)GB/T16435.1-1996遠動設備及系統(tǒng)接口(電氣特性)

6)GB/T17626.2靜電放電抗擾度試驗

7)GB/T17626.3射頻電磁場輻射抗擾度試驗

8)GB/T17626.4電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗

9)GB/T17626.5浪涌(沖擊)抗擾度試驗

10)GB/T17626.6射頻場感應的傳導騷擾抗擾度

11)GB/T17626.8工頻磁場的抗擾度試驗

12)GB50217-94電力工程電纜設計規(guī)范

13)DL/T621-1997交流電氣裝置的接地

14)DL/T630-1997交流采樣遠動終端技術條件

15)DL/T634.5101-2002遠動設備及系統(tǒng)第5部分傳輸規(guī)約101篇基本遠動任務配套標準

16)DL/T667-1999遠動設備及系統(tǒng)第5部分傳輸規(guī)約103篇繼電保護設備信息接口配套標準

17)DL/T634.5104-2002遠動設備及系統(tǒng)第5部分傳輸規(guī)約104篇采用標準傳輸協(xié)議子集的IEC60870-5-101

網(wǎng)絡訪問

18)DL/T719-2000遠動設備及系統(tǒng)第5部分傳輸規(guī)約102篇電力系統(tǒng)電能累計量傳輸配套標準

19)DL5002-91地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化設計技術規(guī)程

20)DL5003-91甩力系統(tǒng)調(diào)度自動化設計技術規(guī)程

“□

21）DL/T5137-2001電測量及電能計量裝置設計技術規(guī)定

22）DL/T5136-2001火力發(fā)電廠、變電站二次線設計技術規(guī)定

23）DL/T5103-199935-110KV無人值班變電站設計規(guī)程

24）DL451-91循環(huán)式遠動規(guī)約

25）DLT672-1999變電站電壓無功調(diào)節(jié)控制裝置定貨技術條件

26）DL/T5149-2001220-500kV變電站自動化系統(tǒng)設計技術規(guī)定

27）SDJ2-88220-500KV變電站設計技術規(guī)程

28）電網(wǎng)與電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡安全防護規(guī)定（國家經(jīng)貿(mào)委第30號令）

29）防止電氣誤操作裝置管理規(guī)定（國家電網(wǎng)公司）

1.1.3系統(tǒng)特點

PRS-700變電站綜合自動化系統(tǒng)采用先進的設計思想，系統(tǒng)開放、分層分布，使變電站系統(tǒng)的保護和測控

既相對獨立又相互融合，保護功能不受測控和通信網(wǎng)絡的影響，確保變電站系統(tǒng)的安全性和可靠性，為變電站

綜合自動化提供一個完整的解決方案。

?分布式系統(tǒng)組成

系統(tǒng)采用面向?qū)ο蠓椒ㄔO計，分層分布配置，模塊化封裝，移植性能好。

?開放式系統(tǒng)結構

系統(tǒng)具有強大的接入能力，除了可以接入其他廠家保護測控裝置外，還支持各級調(diào)度系統(tǒng)、GPS對時系統(tǒng)、

MIS、SIS系統(tǒng)以及繼電保護信息系統(tǒng)的無縫接入。

?靈活組網(wǎng)方式、冗余化網(wǎng)絡設計

系統(tǒng)組網(wǎng)方式靈活，既可采用雙層雙網(wǎng)模式，也支持單層雙網(wǎng)、裝置直接上網(wǎng)模式。通信網(wǎng)絡采用雙網(wǎng)冗

余備份模式設計，冗余度高，通訊速率快，抗干擾性強，可靠性高。

?先進的系統(tǒng)技術

間隔層各自動化裝置面向被控設備，綜合實現(xiàn)保護、測量和控制功能，并通過網(wǎng)絡接口與站層監(jiān)控系統(tǒng)交

換數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的通信可靠性。并結合先進的軟硬件設計，確保組態(tài)靈活，配置可擴展性高，極大的擴充

了裝置的可應用范圍。

PRS-700系統(tǒng)除支持傳統(tǒng)的特定通信層（通信總控雙重配置）模式，也支持裝置直聯(lián)站層監(jiān)控網(wǎng)（無通信總

控）模式，對無網(wǎng)絡接口設備通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器接入站層監(jiān)控網(wǎng)。系統(tǒng)PRS-791A系列通信接口設備按角色可分

為遠動工作站、前置機、管理機和協(xié)議轉(zhuǎn)換器，以嵌入式實時操作系統(tǒng)為平臺，模塊化設計，支持業(yè)界主流標

準接口，規(guī)約處理模塊功能強大，可廣泛支持業(yè)界各類通信規(guī)約的處理解析和信息交互。

監(jiān)控后臺系統(tǒng)基于網(wǎng)絡技術構建應用，采用多進程、多線程方式，合理利用系統(tǒng)資源和調(diào)度模式；并采用

軟總線，狀態(tài)機，DLL,模板化，腳本機等大量當今先進軟件技術，共同確保了監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性高、實時性

好、組態(tài)靈活、界面精美和操作方便等強大功能特點。

1.1.4系統(tǒng)結構

PRS-700變電站自動化系統(tǒng)結構層次劃分為站控層和間隔層。

站控層設備相對集中設置，支持分層分布式結構，包括SCADA服務器、操作員工作站、工程師工作站、

WEB服務器、遠動工作站、GPS、逆變電源等設備和功能模塊，是系統(tǒng)的監(jiān)視控制中心。站控層完成對整個綜

自系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、顯示和監(jiān)視功能，并在滿足權限和邏輯時，對相應的設備進行控制。遠動工作站從

系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)獲取數(shù)據(jù)，并支持向省調(diào)、地調(diào)、控制中心傳送信息及接收調(diào)度命令；遠傳信息即采即送確保實時

性。

站層系統(tǒng)通信網(wǎng)絡冗余化設計，支持雙網(wǎng)切換，有效保證網(wǎng)絡傳輸?shù)膶崟r性和可靠性。

間隔層主要由各種保護裝置、測控裝置和保護測控一體化裝置組成。主元件保護及測控裝置、線路保護及

測控裝置、公用測控裝置可集中組屏安裝在主控室；饋線、電容器保護測控裝置可分散安裝在開關柜。除可接

入PRS-700系列保護和測控裝置外，還可接入用于110KV及以下甩壓等級的ISA-300系列保護測控裝置。

PRS-700系統(tǒng)智能測控單元在站層失效的情況下，仍能獨立完成間隔層的測控和控制功能，并實現(xiàn)同期和

“五防閉鎖。在用于220KV、110KV、10KV及主變部分時帶有緊急操作開關，可在系統(tǒng)故障后獨立操作，進

行倒閘。

1.1.5網(wǎng)絡結構

站控層網(wǎng)絡采用以太網(wǎng)組網(wǎng)。以太網(wǎng)網(wǎng)絡允許多種通信協(xié)議并存共享帶寬，具有高度的可擴展性和良好的

開放性，能夠滿足與電力系統(tǒng)專用網(wǎng)絡連接及容量擴充的要求。

間隔層網(wǎng)絡采用現(xiàn)場總線、現(xiàn)場以太網(wǎng)或光纖以太網(wǎng)，具有較強的抗干擾能力和可靠性，完全滿足監(jiān)控系

統(tǒng)的功能要求。網(wǎng)絡上各節(jié)點設備相互獨立，當變電站規(guī)模較大，網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)量較多時（超過64個），系統(tǒng)支

持設置子網(wǎng)擴展。

間隔層網(wǎng)絡按其現(xiàn)場布署不同而靈活多樣：

?主控室內(nèi)設備和站控層系統(tǒng)直聯(lián)接入；

?保護小室、高壓開關室等分散部分則采用現(xiàn)場總線或光纖以太網(wǎng)，再通過交換機或前置機接入站控層

網(wǎng)絡；

?對于僅提供非網(wǎng)絡接口的第三方設備系統(tǒng)，可通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器統(tǒng)一接入系統(tǒng)監(jiān)控主網(wǎng)。

系統(tǒng)網(wǎng)絡可以模擬載波、數(shù)字、以太網(wǎng)路由方式和電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)相連接，實現(xiàn)站內(nèi)調(diào)度自動化、保護、

管理等多種信息的遠程傳送。

站控層網(wǎng)絡

PRS-700變電站綜合自動化系統(tǒng)的站控層采用以太網(wǎng)構建，網(wǎng)絡傳輸協(xié)議采用TCP/IP,星形連接，應用層

協(xié)議采用IEC60870-5-104標準規(guī)約，傳輸速率為IO/lOO/lOOOMbps。

系統(tǒng)網(wǎng)絡由網(wǎng)線，協(xié)議轉(zhuǎn)換器、管理機、前置機、遠動子站、交換機、路由器、網(wǎng)關等組成.

交換機用于本地局域網(wǎng)組網(wǎng)，為網(wǎng)絡節(jié)點提供網(wǎng)絡接入點，同時提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡帶寬。路由器則用于局域

網(wǎng)間聯(lián)絡組網(wǎng)；

對于需要遠距離傳輸?shù)南到y(tǒng)節(jié)點部分建議采用光纖介質(zhì)通訊；此時需增加100base-TX/100base-FX轉(zhuǎn)接設

備，交換機路由器可直接采用100base-FX接口。

1.152間隔層網(wǎng)絡

間隔層可采用現(xiàn)場以太網(wǎng)、光纖以太網(wǎng)、CAN現(xiàn)場總線或RS485總線。分散小室缺省采用CAN現(xiàn)場總線

組網(wǎng)，總線型拓撲。

現(xiàn)場以太網(wǎng)以屏蔽雙絞線（或光纖）為通訊介質(zhì)，采用星型網(wǎng)絡。

光纖以太網(wǎng)以光纖為通訊介質(zhì)，采用星型網(wǎng)絡，網(wǎng)絡示意如下圖。

□i：：lni：：lni：：lni：：

不具有FX接口裝置具有FX接口裝置

圖1-1-1間隔層分散小室光纖網(wǎng)絡示意圖

1）工業(yè)以太網(wǎng)

工業(yè)以太網(wǎng)是遵循IEEE802.3協(xié)議的工業(yè)標準總線系統(tǒng)，近年來在國內(nèi)外工業(yè)自動化控制領域得到越來越

廣泛的應用。工業(yè)以太網(wǎng)在間隔層組網(wǎng)，推薦采用光纖以太網(wǎng)以提高可靠性。

2）CAN現(xiàn)場總線

CAN全稱為ControllerAreaNetwork（即控制器局域網(wǎng)），是國際上應用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。隨著現(xiàn)

場總線技術的發(fā)展和應用，CAN總線技術作為杰出代表，從一開始就以其高抗干擾能力、低傳輸時延和高可靠

性受到各工業(yè)控制廠家的青睞。

CAN網(wǎng)絡結構為三層，等效于IEC60870系列的增強性能模型。

3）RS-485總線

RS-485總線技術成熟，被廣泛應用，但性能較落后。

1.1.6硬件設備

PRS-700變電站自動化系統(tǒng)的硬件設備由以下三部分組成：系統(tǒng)層設備、通信層設備、間隔層設備。PRS-

700系統(tǒng)硬件設備按照以下要求選配：

?硬件設備采用模塊化結構，方便配套、擴展和運行維護，具有較強的適應能力。

?硬件設備具備抗強電場、強磁場，抗靜電干擾的能力，并有防止雷電沖擊和系統(tǒng)過電壓措施。

?為提高遙信量的抗干擾性能，采用220/110VDC作為遙信工作電源。

?自動化裝置有運行指示燈以表明其運行狀態(tài)，并通過網(wǎng)絡上送狀態(tài)。

LL7軟件系統(tǒng)

PRS-700變電站自動化系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)包括站控層軟件和間隔層軟件。

1）站控層軟件

包括監(jiān)控系統(tǒng)軟件、操作工作站軟件、維護工程師站軟件、繼保工程師站軟件、五防工作站軟件、遠動工

作站軟件等模塊。系統(tǒng)層軟件按照如下原則設計構建：

?操作系統(tǒng)采用符合國際標準的系統(tǒng)軟件，各功能軟件均圍繞所選擇的操作系統(tǒng)環(huán)境進行設計，工程擴

建、改造時不需更換操作系統(tǒng)。

?建立面向用戶的、靈活豐富的應用軟件設計環(huán)境，以利于用戶根據(jù)應用的需要安全地對應用軟件進行

補充、修改、移植、生成或剪裁。

?編制應用軟件時嚴格避免硬盤的連續(xù)使用和頻繁調(diào)用。

?為方便用戶檢修和維護優(yōu)化數(shù)據(jù)庫設計，避免人為或程序原因造成數(shù)據(jù)的不正當修改。以PRS-700

監(jiān)控系統(tǒng)后臺軟件為例說明其組成如下：

?系統(tǒng)平臺：簡體中文操作系統(tǒng)，功能強大，界面流行，且其可靠性和穩(wěn)定性均日臻完善；

?通信接口軟件：實現(xiàn)規(guī)約接入、轉(zhuǎn)換和解釋，包括與間隔裝置、協(xié)議轉(zhuǎn)換器通信，與外部系統(tǒng)通信；

?組態(tài)維護軟件：完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的配置維護，組態(tài)圖的編輯關聯(lián)等功能；

?監(jiān)控軟件：完成對整個電站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、監(jiān)視，以及人機操作界面和歷史數(shù)據(jù)存取

等功能。

?報表軟件：可靈活實現(xiàn)歷史報表的生成、編輯和管理，并支持復雜查詢；

?遠程系統(tǒng)維護軟件：可將系統(tǒng)運行中的關鍵事件信息通過SMS方式遠程通知到用戶管理者和長園深

瑞維護支持團隊，使得系統(tǒng)最快得到維護和恢復正常。還可采用第三方遠程管理軟件或遠程診斷軟件

來實現(xiàn)系統(tǒng)遠程維護功能。

2）間隔層軟件

包括各種保護單元軟件、各種保護測控一體化單元軟件、各種測控單元軟件、各種安全自動裝置軟件、間

隔層五防閉鎖軟件等。

1.2系統(tǒng)組網(wǎng)

PRS-700變電站綜合自動化系統(tǒng)根據(jù)應用場合、系統(tǒng)層次結構要求、組網(wǎng)特點和技術要求的不同，提供如

下典型組網(wǎng)配置模式。

121典型模式

配置要點：

1）站控層配置服務器（兼操作員站，主從配置），工程師站，WEB服務器（可選），遠動子站等。

2）主變、220KV和I10KV裝置按小室集中組屏配置，通過以太網(wǎng)口接入間隔層工業(yè)以太網(wǎng)交換機，間

隔層交換機和站層監(jiān)控網(wǎng)經(jīng)光端機和光纖通道連接。

3）第三方主變、220KV和110KV保護裝置若僅支持串行通信口，則加配保護管理機，以光纖接入站層

交換機。

4）10KV/35KV間隔裝置分散配置，以CAN現(xiàn)場總線組網(wǎng)，經(jīng)前置機以光纖接入站層交換機。

5）站內(nèi)直流屏、電度表、VQC裝置和微機五防等其他智能設備系統(tǒng)，通過串行通信口接入?yún)f(xié)議轉(zhuǎn)換

器，協(xié)議轉(zhuǎn)換器再經(jīng)以太網(wǎng)接入站層交換機；協(xié)議轉(zhuǎn)換器可支持22路串口。

6）站層打印機可按要求配置為網(wǎng)絡打印服務器或本地打印機。

7）遠動工作站主備冗余配置，通過MODEM或路由器接入各級調(diào)度；如需配置路由，則需以硬件防火

墻進行隔離，確保安全。

8）遠動工作站和站層后臺服務器相互獨立工作。遠動工作站具有完整的虛遙信庫，支持調(diào)度對五防虛遙

信的需求。

10KV與分分及M把主變'220KV.1I0KV保護主變，220KV.IIOKV小空主變，220KV.IIOKV小室”能諛缶接人

本口推入部分

圖1-2-PRS-700監(jiān)控系統(tǒng)典型組網(wǎng)模式

特別地，如要求10KV/35KV分散部分設備也直聯(lián)上網(wǎng)，則該將該部分組網(wǎng)調(diào)整為：設備接口配置光端

機，經(jīng)光纜連至站層多路光端機或光交換機，接入站層監(jiān)控網(wǎng)；此時光網(wǎng)絡為星形接法。

1.2.2三層模式

配置特點：

1）系統(tǒng)從層次結構上分為三層：站控層，獨立通信層和間隔層。

2）站控層配置服務器（兼操作員站，主從配置），工程師站，WEB服務器（可選），遠動子站等。

3）通信層配置主備前置機，通過以太網(wǎng)接入站交換機；前置機支持CAN、以太網(wǎng)和串口接入（可支持22

路串口）。

4）站內(nèi)主變、220KV和110KV等裝置集中組屏配置，通過以太網(wǎng)口接入前置機。

5）僅支持串行通信口的第三方保護裝置，以串口接入前置機。

6）站內(nèi)直流屏、電度表、VQC裝置和微機五防等其他智能設備系統(tǒng)，以串行口接入前置機。

7）1OKV/35KV間隔裝置分散配置，以CAN現(xiàn)場總線組網(wǎng)，總線延伸至控制室接入前置機。

8）站控層打印機可按要求配置為網(wǎng)絡打印服務器或本地打印機。

9）遠動工作站主備冗余配置，通過MODEM或路由器接入各級調(diào)度；如需配置路由，則需以硬件防火墻

進行隔離，確保安全。

10）遠動工作站和站層后臺服務器相互獨立工作。遠動工作站具有完整的虛遙信庫，支持調(diào)度對五防虛遙

信的需求。

操作員

網(wǎng)絡打印機操作員工作站本地打印機英工程師站本地打印機V/EB服務器

運動工作站防火墉路由器

監(jiān)控B網(wǎng)

CAN總線口T

CAN總我

匚］:::

保護測控保護測控測控裝置測控裝置測控裝置保護裝置保護裝置保護裝置直■流屏■電度！ftVQC■循■機五防

10KV設符CAN接入分主變'220KV.110KV保護和測控設備生變.220KV.110KV保護站控主

敢于高層室開關柜站內(nèi)集中組屏串口投入部分智期設備接入

圖1-2-2PRS-700監(jiān)控系統(tǒng)三層組網(wǎng)模式

1.3系統(tǒng)安全性

PRS-700變電站綜合自動化系統(tǒng)從系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)嚴格確保系統(tǒng)安全性。

1.3.1操作安全性

?對系統(tǒng)每一功能和操作提供校核；

?當操作有誤時能自動或手動地被禁止并報警；

?自動或手動操作可作存貯記錄；

?根據(jù)需要在人機通信中設操作員控制權口令；

?按控制層次實現(xiàn)操作閉鎖，其優(yōu)先權順序為現(xiàn)場控制單元級最高，電站級第二，遠方調(diào)度級第三。

L3.2通信安全性

?系統(tǒng)設計保證信息中的一個信息量錯誤不會導致系統(tǒng)關鍵性故障（使外部設備誤動作，或造成系統(tǒng)主

要功能的故障，或系統(tǒng)作業(yè)的故障等）；

?本系統(tǒng)與調(diào)度系統(tǒng)的遠程通信按調(diào)度規(guī)約要求進行信息出錯控制；

?電站級對現(xiàn)場控制單元級裝置進行遠方控制時，對返校信息有明確肯定的指示；當通信嘗試失敗時，發(fā)

送站能自動重新發(fā)出該信息，直到超過重發(fā)計數(shù)為止，當個別通道超過重發(fā)限制時發(fā)出相應警報；

?系統(tǒng)采用基于IP、傳輸協(xié)議和通信端口號的綜合報文過濾與訪問控制機制，對通信報文進行簽名和加

密，確保系統(tǒng)不受未知安全報文的侵犯；

?滿足通信規(guī)約標準情形下，專用數(shù)據(jù)通過專用網(wǎng)絡或通道進行通信，確保數(shù)據(jù)有效隔離。

1.3.3安全分區(qū)和互聯(lián)安全性

PRS-700綜自監(jiān)控系統(tǒng)遵循國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會下發(fā)的《電網(wǎng)與電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡安全

防護規(guī)定》要求，確保對系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡加裝專用、可靠的安全隔離設施，以防止黑客侵入，并制定嚴

格的網(wǎng)絡訪問安全策略。

1）變電站安全區(qū)1和安全區(qū)II之間采用經(jīng)有關部門認定核準的硬件防火墻或相當設備進行邏輯隔離，應

禁止E-mail、Web、Telnet、Rlogin等服務穿越安全區(qū)之間的隔離設備。

2）安全區(qū)I、II與安全區(qū)III（管理系統(tǒng)）之間采用經(jīng)過國家有關部門認證的電力專用單向安全隔離裝置。

嚴格禁止E-MAIL、WEB、Telnet,Rlogin等網(wǎng)絡服務和以B/S或C/S方式的數(shù)據(jù)庫訪問功能穿越專用

安全隔離裝置，僅允許純數(shù)據(jù)的單向安全傳輸。

3）在管理系統(tǒng)中，可收到實時工作數(shù)據(jù)和系統(tǒng)狀態(tài)信息，且管理系統(tǒng)上的任何操作不會對監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生

任何作用和影響。

1.3.4軟件安全性

?系統(tǒng)設計中運用密鑰、簽名、數(shù)字證書和隔離等技術和原則構建安全體系；

?系統(tǒng)軟件代碼級嚴格測試，確保不出現(xiàn)bufferoverflow相關函數(shù)；

?系統(tǒng)網(wǎng)絡通信端口遵循IEC60870-5-104規(guī)定，數(shù)據(jù)庫使用特定端口；此外，系統(tǒng)默認不支持其他端口

任何數(shù)據(jù)訪問，可關閉任何其他端口，防止非法入侵；

?在系統(tǒng)層各機器選擇安裝高效防殺毒軟件，病毒特征碼必須離線及時更新；

?主機必須通過及時更新系統(tǒng)安全補丁，消除系統(tǒng)內(nèi)核漏洞與后門。

1.4系統(tǒng)技術參數(shù)

PRS-700變電站綜合自動化系統(tǒng)的技術參數(shù)包括系統(tǒng)性能指標、通信技術指標、裝置技術指標、硬件平臺、

軟件平臺和抗干擾能力。

1.4.1系統(tǒng)性能指標

1)系統(tǒng)運行溫度：0—5（FC,保證精度溫度：0—40°C

2)系統(tǒng)運行濕度：多年平均＜80%,月平均＜90%,日平均V95%

3)模數(shù)轉(zhuǎn)換分辨率：16位

4)模擬量測量綜合誤差：V0.2%5)電網(wǎng)頻率測量綜合誤差：VO.OlHz

6)模擬量刷新周期：＜2s7)數(shù)字量響應時間：Vis

8)畫面調(diào)用響應時間：v2s9)控制命令從生成到輸出的時間：Vis

10)畫面實時數(shù)據(jù)更新模擬量周期：VisH)畫面實時數(shù)據(jù)更新開關量周期：V1S

12)站內(nèi)事件順序記錄分辨率（SOE）：＜lms13)事件正確記錄率：100%

14)遙測信息響應時間（從I/O輸入端至遠動通信裝置15)遙信變化響應時間（從I/O輸入端至遠動通信裝置

出口）：＜3s出口）：＜2s

16)控制操作正確率：100%

正常遙控動作成功率：＞99.99%事故遙控動作成功率:N99.9%

17）遠動信息的海明距離：＞4

18)各工作站的CPU平均負荷率：

正常時（同時處理模擬量更新30%,數(shù)字量變位20%）任意5min內(nèi)：V30%

電力系統(tǒng)故障時（同時處理模擬量更新100%,數(shù)字量變位50%）10s內(nèi)：V50%

19)現(xiàn)場總線網(wǎng)及光纖以太網(wǎng)的平均負荷率（5min內(nèi)）：＜10%

現(xiàn)場總線網(wǎng)正常時負荷率（任意30min內(nèi)）：＜30%,現(xiàn)場總線網(wǎng)故障時負荷率（任意lOmin內(nèi)）：<50%

光纖以太網(wǎng)正常時負荷率（任意30min內(nèi)）：＜20%,光纖以太網(wǎng)故障時負荷率（任意lOmin內(nèi)）：<40%

20)

系統(tǒng)平均無故障間隔時間（MTBF）：N40000h

間隔級測控單元MTBF：，80000h（其中I/O單元模件MTBF：N50000h）

21)內(nèi)存?zhèn)溆萌萘浚ò垂こ探K期規(guī)模計算）：N40%

22)雙機切換時間：W20s

23)

GPS對時精度：Vims

站級工作站間：1ms,間隔層測控裝置：0.5ms

24)系統(tǒng)年可用率：＞99.99%

25)歷史曲線采樣間隔：1?30mm,可調(diào)；歷史曲線口報、月報儲存時間：＞1年

26)事故追憶：事故前后共追憶1200點

27)系統(tǒng)支持靈活的組網(wǎng)，支持多通信機模式，輸入輸出的容量僅受硬件資源的限制，測點數(shù)不限。

L4.2通信指標

1）通訊速率

波特率和傳輸距離成反比，波特率越高，有效傳輸距離越短

?CAN網(wǎng)接口

波特率范圍5K-1Mbps（5K、10K、20K、40K、80K、100K、200K、400K、800K和1M中任選一

個），波特率缺省為80Kbps。

波特率和有效通信距離對應情況如下表所示。

波特率（bps）有效通訊距離（m）

5K10,000

50K1300

100K620

1000K40

若波特率設為缺省值（80k）,則有效通訊距離一般不小于800m；通訊媒介可采用屏蔽雙絞線，在總線

兩端應接入120歐匹配電阻。

?RS232、RS485和RS422串口

波特率范圍300?38400bps任意可選，波特率缺省為9600bps、1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、無校驗位和

1位停止位。

?以太網(wǎng)，傳輸速率為10/100Mbps

2）前置機標準通訊容量

遙測量1024；遙信量2048；遙脈量1024；遙控量1024。

1.4.3裝置技術指標

裝置技術指標包括間隔層裝置、通信接口類裝置。

1）額定數(shù)據(jù)

交流電壓：交100V或200V

流電流：頻5A或1A

率：50Hz

直流工作電源：220V/110V,允許偏差：±20%

數(shù)字系統(tǒng)工作電壓：繼+5V,允許偏差：±0.15V

電器回路工作電壓：+24V,允許偏差：±2V

2)功耗

交流電壓回路：每相不大于0.5VA

交流電流回路：每相不大于0.5VA

直流電源回路：

正常工作時，不大于15W保護動作時，不大于25W

3)保護回路過載能力：

交流電壓回路：1.2倍額定電壓，連續(xù)工作

交流電流回路：2倍額定電流，連續(xù)工作10倍額定電源，允許10s

40倍額定電流，允許Is

直流電源回路：80?115%額定電壓，連續(xù)工作

裝置經(jīng)受上述的過載電流/電壓后，絕緣性能不下降。

4)遙測量計量等級

電流、電壓、頻率：0.2級

其他：0.5級

遙信量分辨率：小于1ms

5)輸出接點容量

裝置出口和信號接點單接點時最大允許接通功率為150W或1250VA,最大允許長期接通甩流5A,多

付接點并聯(lián)時接通功率和電流可以適當提高。兩種方式下接點均不允許斷孤。

6）通訊

間隔層可選擇雙通信口通信，CAN網(wǎng)、485網(wǎng)，也可以選擇光纖以太網(wǎng)，通信速率可整定。間隔層裝置還

提供一個串行打印口和一個GPS接口（差分輸入、自動適應秒脈沖、分脈沖和IRIG-B碼方式）。

7）允許環(huán)境溫度：

正常工作溫度：TO%：?+55r

極限工作溫度：-20C-+60c

貯存運輸溫度：-40C?+70C

8）裝置絕緣耐壓、耐濕熱、抗振動、抗沖擊、抗碰撞性能符合國際GB/T726L2000的有關標準（絕緣

N20MQ）=

L4.4硬件平臺

1）系統(tǒng)硬件平臺

監(jiān)控機按中高檔選擇，推薦指標如下：

CPU：五IntelP42.8G及以上

內(nèi)存：3512M

顯卡：3(24bit色，1024X768分辨率)

顯示內(nèi)存：364M

硬盤容量：380G

顯示器：317inch液晶

以太網(wǎng)口：32/每主機

串行口：31

并行口：31

2）通信接口設備硬件平臺

32位RISC指令集

3）間隔層硬件平臺

32位浮點DSP,16位快速AD轉(zhuǎn)換器，4M大容量存儲器

1.4.5抗干擾能力

靜電放電抗擾度：符合GB/T17626.2-1998IV級

射頻電磁場輻射抗擾度：甩符合GB/T17626.3-1998in級（網(wǎng)絡iv

快速瞬變脈沖群抗擾度：浪符合GB/T17626.4-1998級）

涌（沖擊）抗擾度：符合GB/T17626.5-1999v級

射頻場感應的傳導騷擾抗擾度:符合GB/T17626.6-1998in級

工頻磁場抗擾度：脈沖符合GB/T17626.8-1998v級

磁場抗擾度：阻尼振蕩符合GB/T17626.9-1998V級

磁場抗擾度：振蕩波抗符合GB/T17626.10-1998V級

符合

擾度：GB/T17626.12-1998II級（信號端口）

1.5站控層技術說明

1.5.1基本構成

PRS-700變電站綜自系統(tǒng)站控層設備包括SCADA服務器、操作員工作站、遠動工作站、繼電保護及系統(tǒng)維

護工程師工作站、防誤系統(tǒng)、PRS-791A系列通信接口設備、GPS對時設備、打印機、音響報警裝置、網(wǎng)絡設備、

直流逆變器（或UPS）及通信電纜等。

SCADA服務器

具有主處理器及服務器的功能，為站控層數(shù)據(jù)收集處理、存儲、分發(fā)及命令下發(fā)的中心。

操作員站

站內(nèi)自動化系統(tǒng)的主要人機界面，用于圖形及報表顯示、事件記錄及報警狀態(tài)顯示和查詢，設備狀態(tài)和參

數(shù)的查詢，操作指導，操作控制命令的形成和下達等。通過操作員站，運行值班人員能夠?qū)崿F(xiàn)全所設備的運行

監(jiān)視和操作控制。

系統(tǒng)維護工程師站

供系統(tǒng)管理人員進行系統(tǒng)維護，可完成系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)庫的定義修改，系統(tǒng)組態(tài)圖形的定義修改，報表的制

作修改，以及網(wǎng)絡維護、系統(tǒng)診斷等工作。

繼電保護及故障信息工程師站

供繼電保護運行管理人員使用，能夠?qū)θ颈Ｗo裝置的軟壓板、定值和參數(shù)進行有效的管理，接收保護裝

置上送的各種動作報警信號及錄波信息，同時可以利用附帶的繼電保護故障分析軟件形成事故分析報告。

本模塊也可作為子站與繼電保護信息系統(tǒng)的主站配合，進行站級保護裝置和故障錄波設備的管理和各種信

息處理。

PRS-791A系列通信接口設備

PRS-700系統(tǒng)提供PRS-791A系列通信接口設備，包括遠動工作站、前置機、管理機、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等，可按

系統(tǒng)需求和組網(wǎng)模式進行設備選配。

遠動工作站連接著間隔層的保護測控裝置和各種智能采集設備，收集系統(tǒng)模擬量、開關量和甩度量等信息,

經(jīng)規(guī)約轉(zhuǎn)換和處理后，以各種遠動規(guī)約，通過模擬通道、數(shù)字通道或網(wǎng)絡向調(diào)度端/集控站傳送信息；同時接收遠

方調(diào)度的控制命令，轉(zhuǎn)發(fā)給相應的智能設備，完成控制端和間隔層設備的信息交互。

前置機、管理機和協(xié)議轉(zhuǎn)換器則可用于接入各類間隔裝置和智能設備，支持以太網(wǎng)、CAN總線和串行通信

口（可多達22路）等。功能上，這些設備可實現(xiàn)間隔設備的部分集中，或完成接口介質(zhì)/通信協(xié)議的接入轉(zhuǎn)換，

然后以網(wǎng)絡接口接入系統(tǒng)站控層監(jiān)控網(wǎng)。

根據(jù)變電站的具體要求，通信接口設備可采用雙機冗余配置，當一臺故障時，另一臺能執(zhí)行全部功能，實現(xiàn)

無擾動切換。

網(wǎng)絡設備

系統(tǒng)采用網(wǎng)絡交換機作為網(wǎng)絡連接設備，還可選配防火墻、路由器、網(wǎng)關等其他設備。

網(wǎng)絡設備采用工業(yè)級產(chǎn)品，網(wǎng)線采用超五類屏蔽雙絞線，也可采用光纖（如在高壓室與主控室之間采用光

纖連接）。

衛(wèi)星時鐘校對設備

全站設置一套GPS對時設備，可跟蹤GPS衛(wèi)星8顆，開機衛(wèi)星捕捉時間Wlmin,天線射頻靈敏度為-170dB,

饋線1.56GHZ、0.4dB/m,RS-232C/RS422/485N4個，對時誤差＜1ms,

152功能說明

1.5.2.1數(shù)據(jù)庫的建立與維護

PRS-700變電站自動化系統(tǒng)后臺軟件建立如下數(shù)據(jù)庫：

?實時數(shù)據(jù)庫：裝入變電站自動化系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù)，其數(shù)值根據(jù)運行工況的實時變化而不斷更新，

記錄被監(jiān)控設備的實時狀態(tài)。實時數(shù)據(jù)庫的刷新周期按工程要求設置。

■歷史數(shù)據(jù)庫：對于需要長期保存的重要數(shù)據(jù)將按選定周期存放在數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫中所有歷史數(shù)據(jù)可

按文件形式轉(zhuǎn)存作長期存檔。

數(shù)據(jù)庫內(nèi)容包括：

裝置所采集的實時數(shù)據(jù)；變電站主要電氣設備的參數(shù)；歷史資料數(shù)據(jù)；經(jīng)程序處理數(shù)據(jù)等。

數(shù)據(jù)庫管理功能包括：

I）快速訪問常駐內(nèi)存數(shù)據(jù)和硬盤數(shù)據(jù)，在并發(fā)操作下能滿足實時功能要求。

2）允許不同程序?qū)?shù)據(jù)庫內(nèi)的同一數(shù)據(jù)進行并發(fā)訪問，保證數(shù)據(jù)庫的完整性和一致性。

3）具有良好的可擴性和適應性，滿足數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷擴充，及應用程序的修改。

4）具有系統(tǒng)配置組態(tài)修改差異記錄功能，方便系統(tǒng)組建、維護和升級。

5）系統(tǒng)配置一致性：

?不涉及系統(tǒng)信號點表映射的組態(tài)配置更改，可在線完成；

?從監(jiān)控系統(tǒng)的重要性和運行穩(wěn)定性考慮，系統(tǒng)在涉及點表變化時，必須退出服務器和客戶機軟件,

離線更改系統(tǒng)相關項目，然后運行監(jiān)控軟件，確保分布系統(tǒng)的一致性；

?僅更改系統(tǒng)組態(tài)圖中的信號配置而不改變圖的類型和數(shù)量，不必退出系統(tǒng)即可實現(xiàn)變更生效；

?監(jiān)控運行中，可以對信號閉鎖告警，人工變反，人工設數(shù)和遙控閉鎖。

6）計算機系統(tǒng)故障消失后，能恢復到故障前狀態(tài)。

7）可以用同一數(shù)據(jù)庫定義，生成多種數(shù)據(jù)集供外部調(diào)用。

8）可方便地交互式查詢和調(diào)用，響應時間滿足工程要求。

9）具有實時鏡象功能。

152.2電壓無功自動調(diào)節(jié)（VQC）

變電站無功電壓調(diào)節(jié)功能通過系統(tǒng)后臺VQC軟件模塊或?qū)Ｅ涞腣QC調(diào)節(jié)單元實現(xiàn)。模塊根據(jù)系統(tǒng)監(jiān)控實

時數(shù)據(jù)，采用較為成熟的控制原理（9域圖或17域圖），對全站無功電壓進行綜合優(yōu)化控制調(diào)節(jié)?？刂茥l件滿足

時，模塊發(fā)送各種控制命令對變電站內(nèi)電壓、無功進行調(diào)節(jié)，并將動作信息實時發(fā)往當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)。

I）可應用于任何一種接線方式，能自動適應系統(tǒng)運行方式的改變。

2）動作方案可設為自動整定，或手動整定。在自動整定時可按只考慮電壓、只考慮無功、電壓優(yōu)先、無

功優(yōu)先、綜合考慮等若干選項進行細化設置。

3）電壓、無功調(diào)節(jié)定值一天可分多套，根據(jù)不同的負荷取用不同的定值。

4）提供只監(jiān)視不調(diào)節(jié)的功能，在需調(diào)節(jié)時能主動提示運行人員。

5）VQC動作或異常閉鎖情況可作為遙信上送或事件上送。同時可實現(xiàn)VQC的遠方操作功能，包括：投退、

復歸、VQC轉(zhuǎn)VC等。

152.3安全防誤操作閉鎖

本系統(tǒng)提供完善的變電站五防防誤閉鎖功能。所有操作均經(jīng)防誤操作閉鎖，并有出錯報警和判斷信息輸出。

站控層實現(xiàn)面向全站設備的綜合操作閉鎖功能；間隔層測控裝置防誤實現(xiàn)本單元所控制設備的操作閉鎖功能。

間隔層測控單元間具備直接通訊功能，且不依賴于站控層設備。測控單元間聯(lián)鎖邏輯所需的信號可由其它

測控裝置準確快速傳送，同時，測控單元充分考慮聯(lián)鎖單元通信容錯或裝置檢修時的防誤功能安全實現(xiàn)。

站控層防誤系統(tǒng)即微機五防系統(tǒng)，由五防主機、電腦編碼器（含電腦鑰匙）、編碼鎖具三大部分組成。本系

統(tǒng)提供如下兩種微機五防實現(xiàn)模式。

?基于間隔五防的與監(jiān)控后臺一體化模式。

此時，五防不需設立專門的工作站，和操作員站采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫組態(tài)，統(tǒng)一的畫面組態(tài)，統(tǒng)一的操

作畫面，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和統(tǒng)一的五防規(guī)則庫，即完全意義上的“一體化在站層監(jiān)控系統(tǒng)實時庫中，包含設備

五防類型、設備五防鎖類型、設備五防地址碼等五防屬性。五防規(guī)則庫分站控層和間隔層兩個部分，間隔

層規(guī)則庫是站控層規(guī)則庫的子集。間隔層測控裝置包含間隔層規(guī)則庫，實現(xiàn)間隔內(nèi)控制設備的操作閉鎖。

典型操作票模板，操作票編輯輸出功能由操作票管理模塊實現(xiàn)。操作票形成后，其執(zhí)行過程的每一步都接

受規(guī)則的校驗，已執(zhí)行過的五防遙信狀態(tài)校驗貫穿執(zhí)行的全過程。

?與獨立五防主機（模塊）配合實現(xiàn)五防操作閉鎖。

此時，五防主機（模塊）與監(jiān)控后臺在邏輯上獨立，采用通信方式實現(xiàn)信息共享和相互聯(lián)系。此時，控

制操作，票項管理，通信發(fā)起等均由五防系統(tǒng)主動進行，后臺平時被動閉鎖所有控制操作，僅在五防允許

后臺控制時可以下發(fā)相應控制命令，后臺系統(tǒng)中沒有票項的管理任務。

綜上，在站控層和間隔層均加入防誤閉鎖功能，可完善地實現(xiàn)變電站五防功能需求，使得所有現(xiàn)場就地操

作、站控層遙控操作和調(diào)度遠控操作等均受到防誤操作閉鎖規(guī)則校驗，全方位確保系統(tǒng)操作安全。

152.4同步對時

變電站自動化系統(tǒng)配置衛(wèi)星時鐘設備接收GPS的標準授時信號，以便對站控層各工作站及間隔層各單元等

有關設備的時鐘進行校正。同時具備通過遠動裝置接收調(diào)度主站端的標準授時信號的能力。

系統(tǒng)統(tǒng)一配置衛(wèi)星時鐘，采用一鐘多個授時口的方式以滿足系統(tǒng)和智能設備的尋時要求。授時方式靈活方

便，采用硬對時、軟對時或軟硬對時組合方式。

站控層設備可接受以下標準同步時鐘信號之一來滿足對時需求:脈沖信號（空接點、TTL電平）、IR1G-B（DC）

碼、時間報文（串口）、以太網(wǎng)對時信號。

監(jiān)視和報警

1）監(jiān)視

通過顯示器對主要電氣設備運行參數(shù)和設備狀態(tài)進行監(jiān)視。

顯示畫面支持電網(wǎng)拓撲識別功能，即帶電設備顏色標識，帶電標準由用戶指定。所有靜態(tài)和動態(tài)畫面存儲

在畫面數(shù)據(jù)庫內(nèi)，用戶可方便和直觀地完成實時畫面的在線編輯、修改、定義、生成、刪除、調(diào)用和實時數(shù)據(jù)

庫連接等功能，并能與其他工作站共享修改或生成后的畫面。

畫面采用符合Windows標準的窗口管理系統(tǒng)，窗口顏色、大小、生成、撤除、移動、縮放及選擇等可由操

作人員設置和修改。

圖形組態(tài)工具具有動態(tài)棒圖、動態(tài)曲線、歷史曲線，實時表格等各種畫面制作功能，支持矢量漢字字庫。

畫面中可靈活定義實時數(shù)據(jù)、計算數(shù)據(jù)并建立各種關聯(lián)。

歷史報表功能模塊集成于監(jiān)控系統(tǒng)中。具有生成、編輯、調(diào)取、檢索、打印報表等功能。

系統(tǒng)監(jiān)視主要畫面包括：

a）電氣主接線圖：設備實時運行狀態(tài)（斷路器位置、變壓器分接頭位置等）、主要電氣量（電流、電壓、

頻率、有功、無功、變壓器繞組溫度及油溫等）的實時值。接線圖能