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TY-8000综合自动化系统

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产品概述>>>

TY-8000综合自动化系统是我公司总结多年来水电站设备设计生产经验在变电站综合自动化系统的基础上，为推逬水电站的减压増效而开发的一套适用于10MW及以下机组综合自动化系统。该系统采用开放式分层分布式结构；整个系统分成三层：电站主控层，通讯层和间隔层系统；基于数字通讯网络的现场总线控制方式，设计上采取了面向一次设备的一体化分布式结构，可以对硬件、软件进行灵活丰富的组态、扩展，实现了发电机组，厂用电和公用设备的监测、调节、控制以及远动功能。该系统为中小型水电站微机自动化系统建设提供了全面的解决方案。

产品描述>>>

一、用途

本系统用于大、中、小型各种容量水电站的自动控制、继电保护、监测与通信。

二、功能

♦机组的自动控制

♦自动发电控制及经济运行

♦自动电压控制

♦自动发电转调相、调相转发电

♦机组保护与继电保护

♦电站公用设备的自动控制

♦打印各种报表

♦单以太网、双以太网、环型以太网等多种网络结构

♦多机系统自检与无扰动切换

♦电量与非电量的数据采集与处理

♦数据统计及计算

♦电站运行安全监视

♦规约处理及远程通讯

♦数据库管理

♦ GPS对时与系统时钟同步管理

♦系统授权管理

♦培训仿真

♦操作票功能

♦网絡远程维护

♦ WEB浏览

三、系统逻辑结构

♦水电自动化系统从逻辑结构上可分为四层

♦调度中心控制层：调度中心

♦上位机层：计算机监控与网络

♦现地控制层：机组、变电站、公用系统的各种自动控制屏及保护屏

♦功能控制层：水轮发电机、变压器、励磁系统、闸门、阀门、各种传感器、油气水设备等。

TY-8000综合自动化系统采用分层分布的开放式控制结构，系统采用WINDOWS NT操作系统，WINDOWS NT的特点是占先式、多任务和多线程的系统，具有事件驱动处理能力，是高性能及高可靠性的操作系统。应用软件采用TY- 8000 水电站组态应用软件。网络采用以太网，使用TCP/IPtib议，传输速率10Mbps/100 Mbps自适应。

♦调度中心控制层：可以在调度中心采集水电站的各种数据，并发布各种控制指令；

♦上位机层:一般根据水电站的规模、特点、在系统中的作用、地位、功能要求等，可以灵活配置成下面几个部分：数据库机、操作员工作站、工程师站、仿真工作站、通信工作站、GPS时钟、电话语音报警、模拟信号返回屏、操作员控制台等。

♦现地控制层：可以按被控对象设置：机组LCU、开关站及公用设备LCU、闸门LCU、各种保护屏、同期屏等.

♦功能控制层：完成发电和输电的水轮发电机、变压器、断路器、调速设备、励磁系统、闸门、阀门、各种传感器、油气水设备等，都是水电站的现场设备。

四、系统结构

4.1综合自动化系统总体结构

TY-8000综合自动化系统采用分层分布式结构。分层控制结构方式是将整个控制系统按控制的性质、复杂的程度和组织结构分成不同的层，各层完成各自的功能，各层之间用通信联系（功能控制层尚受现地控制层的继电控制）.凡对整个系统有全局性的影响，需要广泛协调的监控功能由上一层来完成，而局部性的监控功能则由相关的下一层来完成，下一层除了承担分配给它的功能外，还接受上一层的指导和制约.其明显优势在于：

① 凡是不涉及全系统性质的监控功能可安排在下一层，这不仅加速了控制过程的实现，而且提高了响应性能，减轻了上一层的负担，减少了大量的信息传输，同时提高了系统的可靠性。

② 在分层控制系统结构中，调度中心层或上位机层出故障或停止工作，现地控制层及功能控制层仍可正常工作，从而提高了整个系统的可靠性。

③ 采用分层控制方式，对控制设备和信息传输设备的要求可适当降低，需要传送的信息量减少，从而减轻了上一层主机的负担，使系统的可利用率提高•

④ 可以灵活地适应控制方式或生产过程的变更和扩大，可分阶段投资，特别是对改造工程可以分时、分进度完成各自的安装工作和功能开发，提高系统应用的灵活性和适应性。

⑤ 分层控制方式，通常采用多机结构系统，各级计算机容量和配置可以与要实现的功能密切配合，使各层计算机更为专一、实用，从而使整个系统工作效率更高。

4.2系统网络结构

通信网络是计算机监控系统区别于常规系统的最明显的标志之一，同时采用通信网络，可以节省大量电缆，但要求是通信网络必须安全、可靠。

TY-8000系统采用了分层分布式控制方式，计算机网络有较高的通信速度，而且有很强的纠错检查能力，系统的功能扩充很容易实现。水电站的生产设备一般分布在几公里范围内，采用局域网是合适的，局域网的特点：

① 通信距离在几百米至几公里内。

② 通信介质多种多样，可以用双绞线、同轴电缆或光缆。

③ 通信频帯宽，能以较高速率传送数据（0.5Kbps~100Mbps）。

④ 可以支持一般10~ 1000个用户，并有良好的可扩展性、灵活性和安全性。

⑤ 连接与安装费用较低。

4.3网络类型

TY-8000系统在水电站采用以太网（ETHERNET）和现场总线两种基本测控网络。自动化系统的上位机层采用以太网络（可以是单以太网、双以太网、环型以太网），现地控制层设备间采用现场总线或RS-485现场总线，实现设备间的数据交换。我公司通信网络产品可以提供多种方式与其它公司的专用设备进行通信。对于设备有串口或有RS485接口的设备（系统），可以通过我公司的规约转换器接入LonWorks或以太网络。

4.4上位机系统特点

★系统软件

系统运行在WINDOWS N珂境下，图形化组态编程软件，简单易学，便于现场更改设计。

★灵活多变的网络化结构设计

支持局域网、单以太网、双以太网、环型以太网、现场总线等。

网络介质：可以是光纤、同轴电缆、屏蔽双绞线等。

网络规约:TCP/IP、RS485、LonWorks等。

网络可以是单网或双网，工作方式可以是客户/服务器模式、对等模式。对于不同规模的电站采用不同的系统结构，系统结构灵活多样。

★系统功能

设计有标准的SCADA功能，同时可以配置AGC、AVC、EDC （经济运行）、防误操作、设备维护管理、电话语音报警、GPS对时等多种高级功能。

★远程访问服务

系统可以通过通信服务器将实时数据传送到远程计算机或调度端.支持远动规约，如：u4f、dnp3.0、SC1801、部颁 CDT、DISA、IEC8705-101.基于网络协议的IEC8705-104规约、TASE-1I,运行现场系統有WEB发布功能.

★计算机

可以采用各种符合开放标准的RISC工作站，各种工业用计算机和一体化工挫机.

★自动操作控制设备

机组、变电站、公用系统等的自动操作控制,采用目前广泛流行的PLC顺控"i ,抗|扰■力强"扁州疋沽,使用方

便。

★保护系统

可配置适用于6~220kV各种电压等级变电站、开关站以及大、中、小型水电站继电保护、自动化装置。保护系统在水电站内可以自成网络化的计算机控制保护系统（设备具有：保护、控制、监视、测量和报警、通讯等功能），也可以同机组自动控制设备等一同组成水电站内的综合自动化系统。

★各种水电站智能化设备

TY-8000系统的部分功能也可作为独立装置使用，如：机组及变电站保护装置，机组及线路微机故障录波装置，微机励磁调节器，微机综合采集装置，微机温度巡检仪，微机智能转速測量仪，各种智能通讯转换装置等。

五、综合自动化系统配置方案

在TY-8000系统中，上位机层与现地控制层考虑了多种方案供设计时选择（见典型设计方案图一、二、三）。用户可根据水电站实际监控功能的需求情况，进行技术经济性能综合比较，选择性能价格比优越的配置方案。对上位机层的设备配置及数量，用户亦可据工程实际需求进行增/删，以达到整个综合自动化系统的逬一步优化，特别是对于容量较小且投资较少的水电站，我们向您推荐一种简化的配置方案。

5.1上位机层配置

上位机层的配置按物理层划分为计算机设备、通信网络设备、打印设备、不间断电源设备、卫星同步对时设备、电话语音报警设备、模拟信号返回屏、操作员控制台等。

计算机工作站可以选择工作站或工业用工控计算机，各工作站作用不同，分别实现水电站内的实时和历史数据管理，人机界面交互、设备的控制操作，语音报警、通信管理等。通信网络结构采用以太网，可配置成双网冗余结构方式，网络介质可为同轴电缆、双绞线、光纤等。根据各个工作站的不同功能配置相应的软件功能，应用软件的设计采用模块化、结构化的设计，各功能软件具有一定的完整性和独立性，软件设计成可以在"人机界面”上进行维护，以满足不同水电站用户对显示画面、打印图表、历史数据等不同格式的要求。

5.2现地单元层配置

现地单元层的配置可以根据水电站的情况设置多个现地单元（LCU）,按水电站的特点即控制对象是分散的，设置机组单元LCU、幵关站（LCU）、公用设备（LCU）、闸门设备控制单元（LCU）等。各个LCU单元的设备仅仅是根据功能的要求做不同的组合。

现地单元层主要设备构成 ★工业控制微机

★ PLC可编程控制器（MODICON、SIEMENS. OMRON、GE、AB、ABB、FP等）

★发变组保护装置

★微机温度巡检装置

★微机综合采集装置

★微机智能转速测量仪

★系列微机线路保护装置

★微机变压器保护装置

★发变组微机故障录波器

★线路微机故障录波器