PCS-9705系列測(cè)控裝置

1、第一章 PCS-9705系列測(cè)控裝置同山變所有測(cè)控裝置均采用南瑞繼保PCS-9705系列測(cè)控裝置。1 裝置的概述1.1 應(yīng)用范圍PCS-9705A/B/C 系列測(cè)控裝置主要用于下經(jīng)1062、下維1063線路數(shù)據(jù)和信號(hào)的測(cè)量與控制。該系列裝置具有統(tǒng)一的軟件和硬件平臺(tái)。1.2 功能配置1.2.1 交流模擬量輸入1.2.2 直流模擬量輸入1.2.3 直流模擬量輸出1.2.4 開關(guān)量開入1.2.5 開關(guān)量輸出1.2.6 同期功能1.2.7 可編程邏輯1.2.8 數(shù)字采樣輸入(IEC61850-9-2) 1.2.9 GOOSE 功能（IEC61850-8-1）1.2.10 可編程邏輯1.3 工作原理1.

2、3.1 遙測(cè)裝置每周波采樣80 點(diǎn)，每0.1 秒刷新一次液晶顯示的各種模擬量（基波，2-15 次諧波），這些模擬量也可以通過輔助軟件PCS-PC 或者后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。包括交流遙測(cè)量和直流遙測(cè)量。其中電流量精度達(dá)到0.2 級(jí)，其他電氣量精度達(dá)到0.5 級(jí)。功率采用三表法計(jì)算。1.3.2 遙信開入信號(hào)以空接點(diǎn)方式引入，經(jīng)過光電隔離后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入裝置，信號(hào)定義可以自由配置。開入量信號(hào)經(jīng)過硬件濾波回路和軟件防抖算法的處理，能有效的濾除外部干擾。裝置可設(shè)置一段防抖時(shí)限，如下圖所示，當(dāng)有干擾串入，信號(hào)發(fā)生抖動(dòng)時(shí)，在防抖時(shí)限內(nèi)的信號(hào)被忽略，不會(huì)誤判為信號(hào)變位。每一信號(hào)的防抖時(shí)限可整定為030s

3、，以確保信號(hào)的準(zhǔn)確性。裝置定時(shí)查詢一次信號(hào)狀態(tài)，有變位即進(jìn)行記錄。1.3.3 遙控根據(jù)控制命令可實(shí)現(xiàn)斷路器的分/合、隔離刀閘的分/合、接地刀閘的分/合、檔位升/降等各種控制信號(hào)。為了保證遙控輸出的可靠性，每一遙控對(duì)象都有三個(gè)繼電器完成，輸出都有兩個(gè)CPU 執(zhí)行，并增加了閉鎖控制電路，由控制電路來控制遙控的輸出。對(duì)象操作嚴(yán)格按照選擇、返校、執(zhí)行3 個(gè)步驟，實(shí)現(xiàn)出口繼電器校驗(yàn)，保證了遙控能安全、可靠的執(zhí)行。另外本裝置具有硬件自檢閉鎖功能，以防止硬件損壞導(dǎo)致誤出口。裝置處于遠(yuǎn)方位時(shí)，遙控命令可以是后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)通過103 規(guī)約或者61850 規(guī)約發(fā)給裝置；處于就地位時(shí)，可以在裝置LCD 上進(jìn)行本地操作

4、。一次遙控的操作過程：1） 通過后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)或者本地操作發(fā)送選擇命令2） 裝置系統(tǒng)的邏輯功能進(jìn)行判斷，回復(fù)選擇成功或失敗原因3） 若選擇成功，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)或者本地操作發(fā)送執(zhí)行命令，否則發(fā)送取消命令4） 裝置系統(tǒng)的邏輯功能進(jìn)行判斷，回復(fù)執(zhí)行成功或失敗原因5） 遙控的操作可以是分/合。裝置處于置檢修狀態(tài)時(shí)，對(duì)本地控制命令仍然可以響應(yīng)。遙控功能可以與檢同期、檢無壓以及聯(lián)閉鎖運(yùn)算等相關(guān)功能配合，完成相應(yīng)操作與調(diào)節(jié)命令的執(zhí)行輸出，它可以實(shí)現(xiàn)變電站間隔內(nèi)開關(guān)刀閘的常規(guī)遙控出口以及間隔之間的聯(lián)閉鎖和可編程邏輯組態(tài)功能。1.3.4 遙調(diào)根據(jù)遙調(diào)控制命令可實(shí)現(xiàn)小信號(hào)的模擬量輸出（420mA/ 010V），用于A

5、GC 調(diào)節(jié)及發(fā)電機(jī)勵(lì)磁。遙調(diào)命令通過上位機(jī)的選擇、反校、執(zhí)行完成，保障遙調(diào)輸出的安全。裝置處于遠(yuǎn)方位時(shí)，遙調(diào)命令可以是后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)通過103 規(guī)約或者61850 規(guī)約發(fā)給裝置；處于就地位時(shí)，可以在裝置LCD 上進(jìn)行本地操作。一次遙調(diào)的操作過程：1） 通過后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)或者本地操作發(fā)送選擇命令2） 裝置系統(tǒng)的邏輯功能進(jìn)行判斷，回復(fù)選擇成功或失敗原因3） 若選擇成功，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)或者本地操作發(fā)送執(zhí)行命令，否則發(fā)送取消命令4） 裝置系統(tǒng)的邏輯功能判斷，判斷遙調(diào)輸出值是否在正常范圍，回復(fù)執(zhí)行成功或失敗原因5） 輸出遙調(diào)模擬值。1.3.5 聯(lián)鎖邏輯當(dāng)裝置邏輯閉鎖功能投入時(shí)，裝置能夠接收邏輯閉鎖編程，當(dāng)遠(yuǎn)方

6、遙控或就地操作時(shí)，裝置自動(dòng)啟動(dòng)邏輯閉鎖程序，以決定控制操作是否允許。在裝置的監(jiān)控參數(shù)中，為每一個(gè)控制對(duì)象提供了對(duì)應(yīng)的邏輯閉鎖控制字，該控制字置1，表示對(duì)應(yīng)控制對(duì)象的閉鎖功能投入。閉鎖邏輯可通過專用的邏輯組態(tài)工具軟件編輯，經(jīng)以太網(wǎng)口直接下載到裝置。如果某個(gè)閉鎖功能投入，但是未設(shè)置閉鎖邏輯，則其邏輯輸出結(jié)果為0。除軟件邏輯閉鎖功能外，裝置還提供硬件閉鎖功能。如配有邏輯閉鎖板，即BO（IL）板，通過聯(lián)鎖組態(tài)，其輸出狀態(tài)由邏輯運(yùn)算結(jié)果控制。此時(shí)第115 個(gè)控制對(duì)象有一個(gè)對(duì)應(yīng)的閉鎖接點(diǎn)。同時(shí)，通過新聯(lián)鎖組態(tài)工具進(jìn)行邏輯組態(tài)，這些輸出接點(diǎn)還可作為單獨(dú)的可編程邏輯接點(diǎn)輸出，用于特定場(chǎng)合的邏輯應(yīng)用。1.3.6

7、 同期檢測(cè)注意：僅PCS-9705A和PCS-9705C型具備該功能。同期檢測(cè)功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)第一組接點(diǎn)（單斷路器）或第一組和第二組接點(diǎn)（雙斷路器，例如3/2接線）的遙控合閘或手控合閘。同期檢測(cè)功能可以選擇不檢、檢無壓、檢同期、檢合環(huán)四種方式檢。檢合環(huán)軟壓板投入后，如果檢同期或者檢無壓軟壓板也投入，裝置延遲1s報(bào)警，并閉鎖檢同期；待檢同期或者檢無壓軟壓板退出后，延遲1s返回。檢同期合閘具有角差閉鎖，頻差閉鎖，壓差閉鎖，滑差閉鎖功能；檢合環(huán)合閘具有角差閉鎖，壓差閉鎖功能。測(cè)量側(cè)和同期側(cè)的相角差每0.833ms測(cè)量一次，同時(shí)根據(jù)頻差f，頻差加速度df/dt以及開關(guān)動(dòng)作時(shí)間Tdq算出斷路器在合閘瞬間的

8、相角差，確保斷路器在合閘瞬間的相角差滿足整定值z(mì)d。為避免差頻系統(tǒng)合閘時(shí)引起大的系統(tǒng)沖擊，檢同期合閘的角差閉鎖定值固定為1°。遙控同期合閘后，在同期復(fù)歸時(shí)間內(nèi)，程序?qū)⒃诿總€(gè)采樣中斷中進(jìn)行同期判別，直到檢同期成功或同期復(fù)歸時(shí)間到；對(duì)于手合同期，程序在檢測(cè)到手合同期開入狀態(tài)由“分”至“合”變化時(shí)進(jìn)行同期判別，若在同期復(fù)歸時(shí)間內(nèi)條件滿足則檢同期成功，否則超時(shí)退出。當(dāng)裝置的的遠(yuǎn)方/就地開入為1，通過遠(yuǎn)方遙控執(zhí)行檢同期或檢無壓時(shí)，同期定值中的合閘檢同期控制字、合閘檢無壓控制字參數(shù)無效，裝置是否執(zhí)行檢同期或檢無壓由發(fā)出遠(yuǎn)方遙控命令的SCADA系統(tǒng)決定。如果遠(yuǎn)方遙控選擇一般遙控或者裝置的遠(yuǎn)方/就地

9、開入為0，通過就地遙控來執(zhí)行時(shí)，檢同期軟壓板、檢無壓軟壓板及檢合環(huán)軟壓板參數(shù)有效，裝置是否執(zhí)行檢同期、檢無壓或者檢合環(huán)由這3個(gè)參數(shù)決定。手合同期來執(zhí)行檢同期或檢無壓時(shí)，合閘檢同期控制字、合閘檢無壓控制字參數(shù)有效，裝置是否執(zhí)行檢同期或檢無壓由這2個(gè)參數(shù)決定。1.3.7 時(shí)間管理1） 實(shí)時(shí)時(shí)鐘：裝置的管理CPU模塊帶有一個(gè)高精度的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，為裝置提供高精度的實(shí)時(shí)時(shí)間。當(dāng)裝置掉電后，此實(shí)時(shí)時(shí)鐘可以持續(xù)運(yùn)行1個(gè)月。2） 時(shí)鐘同步：裝置能夠連接多種時(shí)鐘源信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的裝置時(shí)鐘同步，所支持的時(shí)鐘源信號(hào)包括標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘裝置（如PCS-9785）發(fā)出的差分IRIG-B、差分PPS、光纖IRIG-B、光纖PPS、空

10、接點(diǎn)PPS、空接點(diǎn)PPM、SNTP廣播、SNTP點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、IEEE-1588等信號(hào)。2 裝置的組成部分2.1 概述PCS-9705A/B/C系列測(cè)控裝置使用了TI公司32位高性能的嵌入式雙核處理器，邏輯運(yùn)算和管理功能使用ARM內(nèi)核，同時(shí)使用高速數(shù)字信號(hào)處理器DSP內(nèi)核負(fù)責(zé)所有的保護(hù)運(yùn)算。每周波采樣80個(gè)點(diǎn)，每個(gè)采樣間隔內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)采樣數(shù)據(jù)的并行處理，確保保護(hù)裝置具有很高的可靠性和安全性。裝置的工作過程如下：電流、電壓首先轉(zhuǎn)換成小電壓信號(hào)，經(jīng)過濾波，AD轉(zhuǎn)換后，進(jìn)入處理器DSP內(nèi)核。CPU模塊上雙核處理器的DSP 內(nèi)核完成所有運(yùn)算，結(jié)果傳給ARM內(nèi)核進(jìn)行記錄。DSP內(nèi)核進(jìn)行邏輯運(yùn)算及出口，ARM內(nèi)核

11、完成事件記錄、錄波、打印、保護(hù)部分的后臺(tái)通訊及與人機(jī)的通訊。PCS-9705A/B/C系列測(cè)控裝置采用智能模塊組成而成，整個(gè)裝置中除了幾種特殊模塊的位置不能變化之外，其他的交流電流、交流電壓、直流電流等模擬量輸入模塊，開關(guān)量輸入、輸出模塊等開關(guān)量模塊都可以根據(jù)裝置的剩余插槽位置進(jìn)行靈活配置。2.2 模塊功能2.2.1 交流輸入模塊將電壓互感器或CT二次側(cè)電氣量轉(zhuǎn)換成小電壓信號(hào)，交流模塊中的電流互感器按額定電流可分為1A、5A兩種，訂貨時(shí)請(qǐng)注明，投運(yùn)前注意檢查。2.2.2 CPU模塊完成采樣，保護(hù)的運(yùn)算以及裝置的管理功能，包括事件記錄、錄波、打印、定值管理等功能。2.2.3 電源模塊將250/2

12、20V/125/110V直流變換成裝置內(nèi)部需要的電壓，還包含遠(yuǎn)方信號(hào)、中央信號(hào)和事件記錄和異常信號(hào)等各類信號(hào)接點(diǎn)。2.2.4 光耦輸入模塊提供開關(guān)量輸入功能開關(guān)量輸入，經(jīng)由24V/30V/48V/110V/125V/220光耦(可配置)2.2.5 出口繼電器模塊包含所有出口和接點(diǎn)。2.2.6 人機(jī)接口模塊由液晶、鍵鍵盤、信號(hào)指示燈和調(diào)試串口組成，方便用戶與裝置間進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。2.2.7 GOOSE模塊：用于實(shí)現(xiàn)GOOSE交互，61850-9-1以及61850-9-2電子式互感器連接。3 正常運(yùn)行操作方法及注意事項(xiàng)3.1 裝置正面圖3.1.1 LCD裝置前面板攜帶液晶，用于顯示定值、測(cè)量值和報(bào)警

13、等信息。所有的信息可以通過裝置菜單進(jìn)行訪問。液晶可以顯示15行、每行40個(gè)字符。按任意鍵激活液晶背光并保持60秒。3.1.2 鍵盤鍵盤共有9個(gè)按鍵被分為三組。1） 取消a) 取消操作b) 退出當(dāng)前菜單2） 確定a) 執(zhí)行操作b) 確認(rèn)畫面3） 功能鍵a) 功能切換鍵4） 向左和向右方向鍵（和 ）：a) 在水平方向移動(dòng)光標(biāo)b) 進(jìn)入下一級(jí)菜單或返回上一級(jí)菜單5） 向上和向下方向鍵（和）a) 在垂直方向移動(dòng)光標(biāo)b) 在同一級(jí)菜單內(nèi)選擇命令菜單6） 加號(hào)鍵和減號(hào)鍵（和）a) 修改數(shù)值b) 修改顯示報(bào)文編號(hào)c) 翻頁3.1.3 面板指示燈含義面板左側(cè)共有20個(gè)LED指示燈，分為兩列（從上到下編號(hào)依次為

14、LED01LED20）。序號(hào)指示燈含義說明序號(hào)指示燈含義說明1運(yùn)行綠燈，裝置正常運(yùn)行時(shí)長亮11備用備用2報(bào)警黃燈，發(fā)生裝置本身故障或者斷鏈等異常時(shí)點(diǎn)亮12備用備用3檢修黃燈，測(cè)控裝置檢修壓板打上時(shí)點(diǎn)亮13備用備用4遠(yuǎn)方綠燈，測(cè)控裝置上開關(guān)遠(yuǎn)方/就地切換把手切至遠(yuǎn)方時(shí)點(diǎn)亮14備用備用5解鎖黃燈，測(cè)控裝置上聯(lián)鎖/解鎖切換把手切至解鎖時(shí)點(diǎn)亮15備用備用6對(duì)時(shí)綠燈，裝置對(duì)時(shí)正常時(shí)長亮16備用備用7備用備用17備用備用8備用備用18備用備用9備用備用19備用備用10備用備用20備用備用3.2 液晶顯示內(nèi)容3.2.1 正常報(bào)文顯示裝置上電后，進(jìn)入啟動(dòng)畫面，大約40 秒之后完成裝置初始化進(jìn)程，在裝置初始化期

15、間，裝置的“運(yùn)行” 指示燈熄滅。在正常運(yùn)行條件下，LCD 將顯示如下畫面。LCD 以白色為背光，一旦有任何鍵盤操作，背光將被激活，延時(shí)60 秒無操作，背光自動(dòng)熄滅。畫面顯示內(nèi)容包括：裝置當(dāng)前的日期和時(shí)間，格式為: 年月日時(shí)：分：秒。當(dāng)前運(yùn)行的有效定值區(qū)號(hào)。板三相電流采樣值，自產(chǎn)零序電流采樣值，外接零序電流采樣值，三相相間電壓采樣值，自產(chǎn)零序電壓采樣值，外接零序電壓采樣值，線路電壓采樣值和系統(tǒng)頻率等。如果所有的電壓電流采樣值不能在一屏內(nèi)完全顯示，所有的顯示信息將自動(dòng)從下向上自動(dòng)滾動(dòng)顯示。4 投運(yùn)前和校驗(yàn)后的驗(yàn)收項(xiàng)目4.1 投入直流電源，CPU運(yùn)行燈亮，其他燈滅，檢修壓板在取下位置，并確定測(cè)控裝置

16、內(nèi)無檢定、檢無壓、檢同期等功能軟壓板在退出狀態(tài)；4.2 接入電流和電壓，依次進(jìn)入各菜單，查看各模擬量輸入的極性和相序是否正確；核對(duì)測(cè)控采樣值與實(shí)際相符；4.3 核對(duì)測(cè)控定值，與定值單核對(duì)；尤其注意檢同期定值的核對(duì)；4.4 核對(duì)各壓板投退情況及核對(duì)其他開入量的位置與實(shí)際相符合；5 異常情況處理及差異化說明裝置發(fā)生異常告警時(shí)，液晶背景光將打開，自動(dòng)彈出相應(yīng)記錄報(bào)文，同時(shí)裝置故障燈亮。直至按下“復(fù)歸”鍵，若此時(shí)告警狀態(tài)仍未消除，則“裝置故障”燈不熄滅，直至操作人員排除故障后，再次按下“復(fù)歸”鍵，“裝置故障”燈才能熄滅。某些情況下，由于測(cè)控裝置的原因，測(cè)量數(shù)據(jù)無法實(shí)時(shí)更新上傳，此時(shí)需要對(duì)測(cè)控裝置進(jìn)行重啟，下面以下經(jīng)1062線測(cè)控裝置為例，對(duì)重啟流程作詳細(xì)說明：應(yīng)急事件線測(cè)控裝置故障裝置重啟1匯報(bào)地調(diào)自動(dòng)化，地調(diào)自動(dòng)化許可重啟下經(jīng)1062線測(cè)控裝置2放上下經(jīng)1062線測(cè)控