1. 前言
　　变电站综合自动化系统及主站在国内的电力系统已经得到非常广泛的应用，但是，在工厂企业中大多照搬电力系统的变电站综合自动化系统及主站。我公司认为电力系统的变电站综合自动化系统及主站在某些方面不适合在工厂企业中应用。
电力系统的变电站综合自动化系统及主站绝大多数采用串行口与主站通讯；受地理位置的影响，通讯方式大多选择微波、电力载波等；在变电站综合自动化系统内部几乎全部采用串行口与其它设备通讯，甚至其中也包括保护装置、监控装置。变电站综合自动化系统在工厂企业的应用，不能照搬电力系统的变电站综合自动化系统及主站，这是由于工厂企业及其变电站具有自己非常鲜明特点。

· 企业变电站地理分布的范围要比电力系统小的多。

· 企业内部一般已经有非常完善的计算机网络，局域网（基于TCP/IP的以太网）在企业内部已经有了非常成功的应用，企业为此已经培养了大批的专业技术人员。

· 保护与监控装的分离为维护和信息的共享带来了不必要的麻烦。

· 国内和国外的绝大多数保护装置都是各自独立的、相互封闭的单元，虽然它们也提供通讯接口，但是通讯接口提供的信息仅仅是监视信息，变电站内的保护装置仅仅是一个个独立的设备，没有有效的组织起来，使它们相互协调共同完成整个变电站的保护任务。

· 企业的变电站直接为生产装置提供电源，供电系统与生产装置一般有非常复杂的闭锁关系。
· 传统的监控保护装置一般设计成一体化的结构，维修或扩展时必须整个装置都换掉。

针对企业变电站综合自动化系统及主站的特殊要求，我公司全部采用美国GE的产品推出了一个整体的解决方案。UR系列监控保护装置+GE CISCO工业以太网设备+GE FANUC变电站综合自动化软件。

2. 企业变电站解决方案的特点

2.1UR系列监控保护装置
单一的网络通讯结构

　　蓝英通达在整个解决方案中只采用了一种网络：应用非常广泛、技术非常成熟、基于TCP/IP协议的以太网。我们之所以采用以太网作为通讯网络，主要出于以下考虑：

· 企业的办公自动化系统、工业控制系统等大量以太网，企业为此已经培养了大批的专业技术人员，在变电站综合自动化系统中采用以太网，可以利用已经成熟的专业技术人员，以减少人员的培训费用。

· 企业有很大的余地选择成熟的通用的网络通讯设备，以减少设备的投资。

·以太网是一个非常开放的网络，利用它可以与企业信息网络、企业控制网络实现无缝连接。

· 采用单一的网络，我们的网络结构非常简单。

全站保护

　　我们的解决方案提出了一个新的概念"全站保护"，所有的保护监控设备通过网络组织到一起，相互协调共同完成保护任务。

　　UR系列监控保护装置采用以太网将整个变电站的二次设备组成一个统一的整体，在这个整体中以太网是设备信息共享的纽带。利用以太网监控保护装置将跳闸信号、闭锁信号、保护信号等信息在网络上交换，各个监控保护装置可以相互协作完成复杂的、要求苛刻的保护任务。利用以太网高速可靠的通信能力，当地功能计算机可以非常快地扑捉到变电站信息的变化。

　　利用全站保护功能，可以大大减少电缆的长度，简化变电的接线。任何一个信号，只要接入到一个装置中，其它的任何一个装置都可以利用网络得到该信号的状态。在信号的传输方面，我们的解决方案要比传统的方案快一倍。

　三种保护跳闸方式的对比

除了利用光纤以太网实现"全站保护"，我公司针对要求比较苛刻的场合又提出了另一种解决方案："直接I/O"（DIRECT I/O）。它利用独立的通讯模块组成单环或双环通讯网络，在这个网络上仅仅传递变化的开关量信息。与光纤以太网相比，直接I/O的反应速度更快（小于等于2毫秒），通讯更可靠（独立的通讯模块、单环或双环通讯网络）。

可靠的通讯网络
以太网的可靠性决定了全站保护的成败。为此蓝英通达给出了自己的答案：
· 采用高可靠性的网络设备。GE与CISCO成立了一个合资公司GE CISCO，专门生产工业用以太网设备。
· 采用光纤通讯。这样变电站的电磁场对通讯线没有任何干扰。
· 采用冗余的网络结构，以提高网络的可靠性。

闭锁逻辑
　　企业变电站与生产装置一般有非常复杂的闭锁关系，我们采用分布逻辑编程以解决用户的特殊要求。另外，用户还可以选择专门的逻辑控制装置（C30），以解决复杂的逻辑控制。每一种UR监控保护装置都支持分布逻辑编程，用户可以在一台装置上读取网上任何一台装置上的数据， 它可以加入到自己内部的逻辑方程中，参入当地内部的逻辑运算，逻辑运算的输出也可以控制网上任何一台装置上的数据。
模块化的结构
　　国内外几乎全部的监控保护装置都是一体化的结构，维修或扩展时必须整个装置都换掉。而GE UR系列的监控保护装置采用模块化的结构，给设计、维修及扩展带来极大的方便。UR系列监控保护装置按照功能和信号的类型划分出各种模块：电源模块、CPU模块、PT/CT模块、CT模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、开关量输入输出模块、带控制回路断线检测的开关量模块等。

　　由于UR系列监控保护装置采用模块化的结构，用户可以通过选择不同的模块，来组成不同类型的装置。如：选择一块或多块PT/CT模块（或CT模块），并将其接入保护CT，组成纯保护装置；选择多块PT/CT模块（或CT模块），分别将其接入保护CT及测量CT，组成保护监控装置。

故障录波及SOE功能
　　UR系列装置全部内置故障录波功能，另外，用户还可以选择专用的故障录波装置（R30）。对开关量输入输出信号、遥测越限、保护元件的动作都可产生SOE记录，分辨率1毫秒。

监控与保护功能的集成
　　用户可以选择将保护与监控的功能集成到一个装置中。与电力系统不同，企业变电站的维护一般不设置保护、监控两个独立的部门，在企业中，将保护与监控集成到一个装置中不会带来管理上的混乱。保护与监控的集成可以实现遥信量、遥控量、遥测量、保护输入信号的一点采集。信号只要一点接入装置，保护和监控就可以共享该信息。

2.2变电站综合自动化软件

　　大中型企业的变电站一般不止一个，用户需要采用一种简单的方式将所有变电站的信息集中到控制中心。在我们的解决方案中，用户仅仅将控制中心与变电站用以太网连接起来，同时，在控制中心添加信息采集点。控制中心及变电站不需增加任何投资，变电站也不需做任何设置及更改。

· 支持C/S构架，可以先建一个小系统，然后再根据需要添加计算机或软件。用户可以先建一个控制中心，然后根据需要将各个变电站分期加入到控制中心中。
· 支持WEB浏览。WEB VIEW或WEB GATEWAY。
· 支持数据回放功能。
· 历史曲线和实时曲线可以在一个控件内完成，用户在浏览时不用做任何的切换。
· 可以连接到关系式数据库：MICROSOFT ACCESS、MICROSOFT SQL SERVER、ORCACLE等。
· 可以连接到ERP或MES系统，如SAP的R/3。
· 利用无线以太网，实现对系统进行移动式访问。
· 支持三级冗余：服务器、通讯线路、采集单元。

3. 工程实例

　　工程概况：该变电站为新建变电站，共有110KV两条进线，本期工程没有桥接线，但在本期工程中考虑内桥接线。两台主变。6KV母线为单母分段，每段母线各有20条出线，每段母线各有电容器、消弧线圈、发电机、所用变一台。

　　系统配置：两台计算机，用作SCADA服务器及操作员站，这两台计算机构成服务器冗余，一台保护工程师站。共配置了十九台RU系列测控保护装置，每台装置都是保护和监控的集成。另外，还有一台公共采集单元，负责采集直流系统、消弧线圈、站用电系统等。
网络通讯全部采用双网以太网通讯，通讯介质是多模光纤。

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