一、 原理
NS9812型通訊管理機(jī)是一種新型的變電站自動化信息綜合管理設(shè)備,適用于各種電壓等級、不同規(guī)模、不同功能要求的變電站自動化系統(tǒng)中。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,電力系統(tǒng)通信正在發(fā)生深刻的變化。傳統(tǒng)的集中、低速、封閉式的遠(yuǎn)動系統(tǒng)將向開放、高速、綜合的網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。通過局域網(wǎng)互聯(lián)和廣域網(wǎng)互聯(lián),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息資源的共享利用。同時,在變電站內(nèi),不同廠家的各種設(shè)備要聯(lián)到監(jiān)控、遠(yuǎn)動等信息處理主站,而目前還做不到所有廠家都按照同一種標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián),還需要通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器,實(shí)現(xiàn)不同介質(zhì)、不同協(xié)議設(shè)備間的信息交換。
為適應(yīng)以上發(fā)展要求,我公司開發(fā)了NS9812型通訊管理機(jī)。 NS9812型通訊管理機(jī)采用功能更強(qiáng)大的 32 位工業(yè)控制 CPU,具有產(chǎn)品運(yùn)行可靠、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),更具有響應(yīng)速度快、運(yùn)行方式靈活、易于擴(kuò)展、適應(yīng)規(guī)約多、用戶界面友好、調(diào)試維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。其功能涵蓋遠(yuǎn)動、保護(hù)管理、介質(zhì)轉(zhuǎn)換,可以根據(jù)工程需要靈活配置,是一種功能強(qiáng)大的新型變電站自動化信息綜合管理設(shè)備。
具體而言,NS9812型通訊管理機(jī) 可以有以下幾方面的應(yīng)用:
1) 單純分布式 RTU: NS9812型通訊管理機(jī)可與調(diào)度通信,一臺NS9812型通訊管理機(jī) 可以實(shí)現(xiàn)多個通道、多種遠(yuǎn)動規(guī)約同時運(yùn)行,同一通道可以有多至 4 個邏輯 RTU;其數(shù)據(jù)來源包括以太網(wǎng)和 RS-485 網(wǎng)絡(luò),與前置裝置之間可以通過站內(nèi) 設(shè) 備通 信協(xié)議 通 信; 目 前支 持部頒 CDT、 電 力行 業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DL/T634- 1997( IEC60870-5-101)、 MODBUS等常用遠(yuǎn)動規(guī)約,串行通信方式支持異步/同步方式;增加相應(yīng)適配卡,很容易進(jìn)行其它形式的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展;
2) 協(xié)議轉(zhuǎn)換器:可以作為 RS-485、 RS-232 方式通信的裝置接入, RS-485 的轉(zhuǎn)換器。
與傳統(tǒng)的 RTU 相比,除了節(jié)約二次電纜之外, NS9812型通訊管理機(jī)還具有以下優(yōu)點(diǎn)∶
1) 按需配置,靈活方便
NS9812型通訊管理機(jī)功能強(qiáng)大,可以同時實(shí)現(xiàn)多路遠(yuǎn)動、規(guī)約轉(zhuǎn)換、簡單的當(dāng)?shù)乇O(jiān)控等功能。這些功能全部可以按照工程需要配置,投退方便。NS9812型通訊管理機(jī)的遠(yuǎn)動功能支持多通道、多規(guī)約,每一通道又支持多個邏輯 RTU,遠(yuǎn)動通道之間互相獨(dú)立。支持多種常用規(guī)約,還可以靈活添加特殊規(guī)約。
2) 接口豐富,擴(kuò)展容易
NS9812型通訊管理機(jī)具有 8 個串口( RS232/485 串口(可以軟件設(shè)置)、 4個以太網(wǎng)口、1個無線接口(支持4G,3G,2G網(wǎng)絡(luò)),支持 大多現(xiàn)場通信協(xié)議,還可以根據(jù)需要靈活增加。
3) 冗余設(shè)置,可靠
NS9812型通訊管理機(jī) 硬件可以按照雙冗余配置,如雙串口卡、雙以太網(wǎng)卡,遠(yuǎn)動通道可以按照雙信道冗余配備,兩臺 NS9812型通訊管理機(jī) 可以互為熱備用,大大提高了其可靠性。
4) 調(diào)試簡便,界面友好。
二、現(xiàn)有功能及性能指標(biāo)
1) 主要實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)動功能、保護(hù)接入功能和 IEC60870-5-103 規(guī)約轉(zhuǎn)出功能;
2) 標(biāo)準(zhǔn)通信接口類型有:以太網(wǎng)( 10M/100M 自適應(yīng))、 RS-232/RS485、光纖口(裝置內(nèi)部可提供兩個 100M 光以太網(wǎng)接口,波長 1310、多模)等;
3) 支持的遠(yuǎn)動規(guī)約: DL451-91(部頒 CDT)、 DL/T634-1997( idtIEC60870-5-101)、 MODBUS 等常用遠(yuǎn)動規(guī)約;
4) 測點(diǎn)容量:遙信、遙測、遙控、脈沖電度、 SOE 等幾乎不受限制;
5) 測量精度:電流、電壓: 0.2% ; 功率: 0.5%;頻率: 0.01Hz;
6) 刷新時間: NS9812型通訊管理機(jī) 上送到調(diào)度端的時間與規(guī)約、波特率、數(shù)據(jù)量有關(guān)系。以 CDT 規(guī)約在1200 波特率條件下滿足:
狀態(tài)變化≤1s 重要遙測≤2s 次要遙測≤5s 一般遙測≤10s
SOE 分辨率: 1ms
GPS 對時精度: 1ms
7) 平均無故障時間 MTBF:大于 20000h;系統(tǒng)可用率:大于 99.9%;
8) 環(huán)境:溫度 0℃~40℃;濕度 5%~95%;氣壓 80kPa~110kPa。
三、技術(shù)條件
1 、環(huán)境條件
裝置在以下環(huán)境條件下能正常工作:
1) 工作環(huán)境溫度: -25℃~+55℃。 運(yùn)輸中短暫的貯存環(huán)境溫度-25℃~+70℃,在此值下
不施加激勵量,裝置不出現(xiàn)不可逆的變化,溫度恢復(fù)后,裝置應(yīng)能正常工作;
2) 相對濕度:濕月的月平均相對濕度為 90%,同時該月的月平均低溫度為 25℃且表面
無凝露;
3) 大氣壓力: 80kPa~110kPa;
4) 使用場所不得有火災(zāi)、爆炸、腐蝕等危及裝置的危險(xiǎn)。
2、 電氣絕緣性能
1) 介質(zhì)強(qiáng)度: 裝置能承受 GB/T 14598.3( eqv IEC60255-5)規(guī)定的交流電壓為 2kV(強(qiáng)電回路)或 500V(弱電回路)、頻率為 50Hz、 歷時 1min 的介質(zhì)強(qiáng)度試驗(yàn),而無擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象;
2) 絕緣電阻: 用開路電壓為 500V 的測試儀器測定裝置的絕緣電阻值不小于 100MΩ,符合IEC60255-5: 2000 的規(guī)定;
3) 沖擊電壓: 裝置能承受 GB/T 14598.3( eqv IEC60255-5)規(guī)定的峰值為 5kV(強(qiáng)電回路)或1kV(弱電回路)的標(biāo)準(zhǔn)雷電波的沖擊電壓試驗(yàn)。
3 、機(jī)械性能
1) 振動: 裝置能承受 GB/T 11287( idt IEC60255-21-1)規(guī)定的 1 振動響應(yīng)和振動耐久試驗(yàn);
2) 沖擊和碰撞: 裝置能承受 GB/T 14537( idt IEC60255-21-2)規(guī)定的 1 級沖擊響應(yīng)和沖擊耐受試驗(yàn),以及 1 級碰撞試驗(yàn)。
4 、電磁兼容性
1) 脈沖群干擾: 裝置能承受 GB/T 14598.26( IEC60255-26, IDT) 規(guī)定的 1MHz 和 100kHz 脈沖群干擾試驗(yàn)(一半波電壓幅值共模為 2.5kV,差模為 1kV) ;
2) 靜電放電干擾: 裝置能承受 GB/T 14598.26( IEC60255-26, IDT) 規(guī)定的Ⅲ級(接觸放電 6kV)靜電放電干擾試驗(yàn);
3) 輻射電磁場干擾: 裝置能承受 GB/T 14598.26( IEC60255-26, IDT) 規(guī)定的Ⅲ級( 10V/m)的輻射電磁場干擾試驗(yàn);
4) 快速瞬變干擾:裝置能承受 GB/T 14598.26( IEC60255-26, IDT) 規(guī)定的Ⅳ級(通信端口 2kV,其它端口 4kV)的快速瞬變干擾試驗(yàn)。
5、 性能
裝置符合 GB 14598.27 規(guī)定的外殼防護(hù)等級不低于 IP20、類別為 I 類。
6、功率消耗
正常工作時,不大于 26.4W。