变电站自动化系统最佳操作法.docx
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变电站自动化系统最佳操作法
csc2000变电站自动化系统最佳操作法
李悦
1、介绍:
CSC2000综合自动化系统适用于10kv-500kv各种电压等级变电站升压开关站监视与控制、继电保护、自动化装置等综合自动化系统。
二、概述
1。
CSC2000系统将变电站自动化系统作为一个完整与协调的系统进行统一设计,在吸收世界先进技术的基础上,采用完全的分层分布是结构。
整个系统以变电站层与间隔层两层设备结构构成,功能齐全、配置灵活、具有极高的可靠性。
变电站主站采用分布式平等结构,就地监控主站、工程师站、远动主站等相互独立,任一损坏,不影响其它部分工作。
对重要的220KV及以上电压等级的变电站,变电站层主要设备采用基于以太网的双重化设计,从而在系统级有效地保证了很高的可靠性。
间隔层设备按站内一次设备分布式配置,除10KV间隔测控与保护一体化外,其余测控装置按间隔布置,而保护安全独立,维护与扩建极为方便。
这种完全分层分布式系统,进一步提高了整个系统的可靠性,使系统具有很大的灵活性和可扩展性,符合国际上变电站自动化系统的发展趋势。
2。
数据库系统采用通用的商用数据库,其接口支持微软公司的开放数据库连接接口(ODBC),允许系统存取各种常用的数据库系统文件,具有很好的开放性和可扩展性。
系统采用面向对象的程序设计方法,用国际通用的软件编写。
3。
系统采用功能强大的WIZCON图形平台,工具全面,定制灵活,可靠性极高,这种图形编辑器可根据用户的实际需要将每一画面分为不同的图层、不同平面,用户可控制各图层、平面的显示。
不同窗口可互相拷贝画面,并可放大。
该图形编辑器带有丰富的电力系统图符库,支持ActiveX控制,支持动画显示,可形象的显示现场的设备状态。
三、CSC2000系统的应用
1。
csc2000系统在安装时要先安装wizcon7.5,再安装csc2000程序。
安装后将原来系统的备份覆盖c盘下csc2000所有的文件(覆盖时要将系统退出),运行即可应用。
2。
csc2000下文件夹的作用:
AHDB是历史数据、EVENT是事件报告、CHART是曲线(趋势)、DESC数据库、HISDB是历史文件、MACRO是宏、RPT是报表、USER是用户、WINDOWS是图库、BIN是后台程序。
3。
csc2000系统的作用:
csc2000主要是对四遥的操作其中包括:
遥控(CTRL)、遥信(DIG)、遥脉(POW)、遥测(ANA);遥控是由后台机发送一组脉冲信号给设备进行远动操作;遥信是接收就地设备动作后所发出的时间报告;遥脉是对电度表数据的采集;遥测是对其他量的采集;(如:
电压、电流、有功、无功等等)。
三、csc2000的操作及功能:
1。
用户:
日常操作时所用的是操作员用户,此用户所有功能隐藏只能对编辑的程序进行操作而不能修改任何参数。
如果需要修改程序需要切换到管理员模式,在这个模式下我们可以对程序作任何修改。
2。
制图:
登录管理员用户后我们可以看到软件上面出现一个工具栏,“查看”里的功能多用与制图。
“对象”是对动画、触发器等的定义(如图一)
(图一)
触发器定义是将一个图形中的图标与另一个图形作连接当点击触发器时与他连接的图就会弹出。
点击你要定义的图标然后点工具中的“触发器定义”会弹出“图二”界面,在“标签”中可以添加一些注释便于分辨其他触发器,然后在点击“图二”中的“立刻”弹出“图三”在“宏指令”添加你所需要连接的图形的宏指令名称点击确定即可。
(图二)
图三
动画定义是让图标根据不同的信号以不同的状态显示出来。
选定要定义的图标后点击“图一”中的“动画定义”弹出“图四”
图四
如图四在“显示”栏和“闪烁”前的“标签”中输入要连接的地址,当这个地址的信号上传到后台时,定义的这个图标就会以闪烁的形势显示出来,没有信号时图标是隐藏的。
“操作”是对定义好的图标进行一些外形处理,如旋转、后置、前置等。
(如图五)
图五
旋转可将图标转换个个角度。
后置、前置可将多个重叠的图标分前后顺序排放。
3。
窗口制定:
当显示屏显示得不完整或许多屏幕显示时作以下操作
(1)重新定义显示屏:
在上方菜单栏中选择“选项”中的“自动窗口”,此时屏幕上会显示程序编辑的全图,点击鼠标右键取消现在所选定的区域然后用左键选定要显示图形的对角线在点击一下所选定图形的区域即可。
(2)多个窗口显示定义:
当编辑的东西太多一个屏幕显示不下许多个屏幕显示时就要用到此项操作,首先重复上面步骤
(1)的操作,选定窗口后点击菜单“选项”中的“区域定义”弹出“图六”
图六
在“名称”里填写要给这个定义的名字然后点击“添加”—〉“保存”。
重复上面的操作定义多个区域窗口后,在用“触发器定义”步骤制定窗口切换的触发器(图七),到“图三”的步骤时在区域栏中写下刚才定义窗口的名称,宏指令不用填写。
图七
4。
其他:
强制动态显示:
在菜单栏“选项”里。
一个窗口中有多个与地址连接的图标,当这些图标没有状态时图标是隐藏状态不会显示出来,这时选择“强制动态显示”就会把那些没有状态的图标显示出来,方便对这些图标进行改动。
标记触发器:
一个图中的图标有很多种,如:
遥测图标(显示一些测量的数值)、遥信图标(显示就地设备的状态)、触发器图标(点击后对就地设备进行远方操控或弹出连接的另一个图形),选择“标记触发器”时窗口中所有触发器下都会出现一个小手(见图八),方便与其他图表区分。
图八
四、四方通讯规约
四方装置规约(CSI200E、CSM300E)是一组协议的总称,其中包括网络通信协议、装置内部通信协议和装置与MMI通信协议三大类。
协议的应用示意如下:
在上图中,装置与主站之间交换信息通过网络规约进行,外部互联时最关心的就是网络规约。
装置的监控网络一开始基于LONWORKS,后来发展到以太网,但其基本框架并没有很大变化。
装置(间隔层设备)和主站(站控层设备)联接在网络总线上,装置一般情况下主动向主站上送信息,也可以响应主站的召唤。
根据用途的不同,信息分成不同的报文类型(在LONWORKS网络中还对应了不同的网络变量),有的报文类型下面还扩展出不同的子类型--数据类型。
在规约中,明确规定了报文中每个字节的编码格式及对应的用途,但其实际对应的物理量含义如Ua、Ia、过流一段出口等等需要根据发出该报文的具体装置来确定,在工程使用中既需要对装置
规约有清楚的了解,也需要获得用到的装置的完整信息对照表。
从装置的角度来看,除了主要的外部互联接口(即网络接口)外,一台装置还有一个重要的接口――MMI接口,用于面板操作、显示和通过面板PC(MBPC)软件对装置进行调试,MMI接口上的信息遵从MMI规约。
在较新的装置中,内部插件较多,功能复杂,还设有一个主控插件――MASTER插件,负责管理其它功能插件和网络通信。
MASTER插件与其它功能插件之间通过内部规约通信。
此外,较新装置的录波插件还有录波打印接口,信息直接输出打印机。
装置的网络接口和MMI接口所使用的通信介质、传送的信息等都不完全一致,其规约格式也有差异,但其报文主体内容部分的基本结构大体相同(如下图示例),都是长度、目标、源、类型(报文类型)、参数1,…。
有的报文类型中参数部分还有数据类型。
长度
目标
源
类型
参数1
……
参数N
长度L
网络规约报文格式
0x68
长度
长度反码
0x68
长度
目标
源
类型
参数1
……
参数N
和
装置与MBPC通信的报文格式
由于网络接口和MMI接口介质不同,每帧报文允许的长度差别较大,而所传送的信息也有不同,因此尽管设计时尽量让信息格式一致,但实际上无法保持不变。
因此,网络规约和MMI规约的报文类型差别较大,但数据类型基本保持了一致。
长度L
目标
源
类型
参数1
……
参数N
校验和
长度L
其中:
(1)长度:
目标字节(含)~校验和字节的字节数;
(2)目标地址:
报文接收方地址;
(3)源地址:
报文发送方地址;
A.地址分配:
为规范地址分配,规定:
01~0EH:
主站地址;
0FH:
装置对主站的广播地址;
10~FEH:
装置地址,其中ACH~AFH为特殊转发MMI地址,B0H以上为录波模块地址;
FFH:
主站对装置的广播地址;
B.源地址扩展:
源地址高3位
在主站发向装置的命令报文中,如果命令明确下发至装置的某个CPU时,在源地址的高三位或上CPU号。
CPU号规定:
CPU号
含义
备注
000
所有CPU
装置为多CPU时,CPU从1开始编号,最多为6个CPU
001~110
CPU1~6
目前多CPU遥控时,MMI用广播命令的形式下达,各CPU根据遥控的对象号决定是否回答和执行。
因此,要求装置中所有CPU的对象号统一考虑编排
111
仅发至MMI
(4)类型:
说明报文的种类,范围01~7FH。
B7位:
最高位B7位为多帧报文标志。
由于LON网络变量的允许长度有限,报文内容超过长度限制时必须按多帧处理。
多帧报文:
◆多帧标志:
报文类型字节的最高位B7位=1
◆帧序号/起始结束标志:
在报文类型后增加两个字节表示帧序号。
帧序号从1开始,最多7FH=32767帧。
报文类型码
当前帧序号(低字节)
bf
当前帧序号(高字节)
bf=0――多帧的第一帧/中间帧
bf=1――多帧的结束帧
◆多帧报文的数据类型
多帧报文可以包含数据类型也可能不包含数据类型,取决于报文类型定义。
当多帧报文包含“数据类型”时,为与现有用法兼容,规定在多帧报文的每一帧中都重复“报文类型”和“数据类型”,例如一般的多帧定值应答报文为:
第一帧:
长度目标源b3(报文类型)010016(数据类型)定值数据…;
第二帧:
长度目标源b3(报文类型)020016(数据类型)定值数据…;
……
如果多帧报文没有“数据类型”时,帧序号后应直接放报文数据,因此多帧报文的处理需判断报文类型。
◆多帧报文收发规则
多帧报文可能是装置召唤应答报文,可能是装置主动上送报文,也可能是主站下发报文。
当多帧报文是被召唤的应答报文时,应答方发送一帧后一般要等待召唤方的后续召唤报文(实际作法),当后续报文超时(一般在1~3秒)未收到时,应答方理论上可以停止发送,也可以继续发送后续帧,但考虑到时间配合等实际因素,建议继续发送完全。
当多帧报文是主动上送报文时,因装置主动上送一般是广播方式,接收方不应该召唤,而是发送方等待一定时间间隔后继续发送完全。
当多帧报文是主站下发报文如定值下传时,理论上发送一帧后装置应回答接收成功(26H)主站才能继续下发,否则应回答接收失败,主站取消下发,但实际上装置可能根本就没收到报文因而不会回答接收失败,因此主站一般是收到成功报文后继续下发,否则等待超时取消。
因此,规定:
A.装置发送多帧报文时,送完一帧后等待一定时间,不管有无后续召唤报文都继续发送完全(但录波报文例外,见下);
B.主站发送多帧报文时,送完一帧后等待装置确认,超时Tw无确认发送取消;
C.Tw:
多帧帧间最大间隔,根据实际情况选择,一般为1~3秒。
◆考虑滑动窗口的多帧报文收发规则
上文所述的多帧报文收发规则适用于帧数较少的多帧报文。
对于录波等报文,由于数据量大,帧数很多,如果不管有无召唤帧都继续发送,可能会影响网上其它重要性高的数据的及时发送,而每次都等待应答则效率相对较低。
为此,在V2.0版以后的录波报文中引入“滑动窗口”机制,其过程大致如下:
A.在通信开始时,通信的双方协商“窗口”的大小(和最大帧长度):
主站先给出一个窗口值W0,装置根据其实际情况,回答一个适合它的窗口值W1(要求W1≤W0),之后双方就以此W1作为双方认可的窗口值;
B.主站召唤;
C.装置回答:
可以连续回答最多W1帧(帧间间隔要符合网络的要求),然后停下来等待主站的后续召唤命令;
D.主站接收:
如果接收都正确,召唤后续帧,否则重召装置发送的W1帧中的部分或全部帧;
提示:
所谓“窗口”,简单地说就是发送方一次可以连续发送的报文帧的数目。
(5)参数:
参数1~N为具体信息内容,部分类型的报文还扩展出数据类型;
(6)校验和:
从长度字节(含)开始到参数N字节(含)间所有字节的累加和(模255)。
*注:
长度与校验和
规约规定,长度计算时包括长度字节后的所有内容但不包括长度字节本身。
提示:
在主站节点(如监控、远动主站等)中,校验和的计算、校验在LON网卡/网络芯片内完成,应用程序无需关心,因此主站应用程序发送和接收的报文中不包括校验和字节,长度也相应减1。
5、故障处理:
1。
WIZTOOL中遥控点修改,实时库输出定植后,修改的结果无效,为什么?
要像使macro.dat有效则必须将其改名为wizmacro.dat,并重启WINCON。
也可以不重启WIZCON,只要在WIZCON工作室中点击“宏”读取一次修改过的wizmacro.dat,并保存一次,新的wizmacro.dat即可生效,并且WIZCON会根据自身的文件格式重新存储wizmacro.dat文件。
对于WIZCON7.X和WIZCON8.X均有效。
2。
五方系统常见问题
(1)当地监控遥控时报警窗显示“五防回答超时”,同时运行“wfserver”的机器出现“无法连接监控服务器,请检查以太网”提示。
原因在于五防程序没有与当地监控进行正确连接。
解决方法是如果五防与当地监控同时运行,请检查是否正确安装了以太网或msloopback卡的驱动,并保证在wizrun.ini中“网络”小节中“scada1地址”与“scada2地址”的IP地址的正确性。
如果是单独的五防机,还需检查网络接线是否正常。
(2)当地监控报警窗显示“五防进入系统”,当地监控遥控时报警窗显示“五防回答超时”。
原因在于五防程序与操作票程序之间通讯不正常。
解决方法是如果五防程序与操作票程序采用共享内存方式,应保证wfserver与操作票程序在同机运行。
如果五防程序与操作票程序采用串口相连,请检查串口连接的正确性。
另外,如果当地监控的控点没有加入到五防——操作票对应表中,也会出现以上的提示。
(3)当地监控进行遥控时,报警窗口显示“五防允许遥控”,但当进行遥控时,当地监控报警窗显示“遥控失败”。
原因在于五防——操作票对应表不确定。
解决方法是五防——操作票对应表以文本文件的方式放在c:
\csc2000\bin目录下,它确立了操作票与当地监控的控点一一对应关系。
请务必按readme中严格规定的格式填写此表。
(4)当地监控与五防不在同机运行,操作票与五防程序采用共享内存方式工作。
当地监控四遥点进行修改后,监控通过五防进行遥控时报警窗显示“五防回答超时”。
原因在于对当地监控的实时库进行了修改,但五防从当地监控接收的是控点的索引值,如果控点的索引值发生改变而五防没有及时更新,遥控时就会产生错误。
解决方法是csc2000下dada目录及所有文件拷贝到运行五防程序的机器中的相同目录下。
(7)后台机向五防传送时遥信,有个别遥信在五防机上不刷新。
原因在于五防点表与后台实时库不一致,或是CSC2000版本与五防接口模块配合有问题。
解决方法是采用新版csc2000,或仔细检查五防点表。
(8
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