系统监控re800D.docx

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系统监控re800D

站所终端

技术说明书

本手册适用于以下型号的产品

xxxxxxxxxx技术有限公司

1总体介绍

1.1产品介绍

RE800D系列配网自动化终端产品就是为了适应我国配电网自动化发展而研制，可满足当前城乡配电网改造所需要的各种功能能够实现配电网监控、故障定位、隔离与供电恢复、并支持智能配电网双向交互和自愈控制的要求。

RE800D系列配网自动化终端产品—RE800D站所终端以提高配电网故障处理能力、减轻配电设备运行、维护、管理工作量、提高技术和管理水平为目的，是一种集成化自动化系统。

它在在线（实时）状态下，能够监控、协调、管理配电网各环节设备与整个配电网优化运行。

配网自动化实施范围包括10kV馈线、开闭所、配电变压器和电容器组等，以配网SCADA系统作为集成主体，实现配网SCADA功能、10kV馈线自动化FA功能和10kV/400V配电房综合自动化。

RE800D站所终端实时监测配电系统的运行，通过YX、YC、YM数据采集，将整个配电网实时的状态完整地显示在调度面前，为配电网监控和调度提供技术手段，并实现YK功能。

同时，主站系统为故障定位、供电恢复提供技术支持，实现馈线自动化（FA）功能。

对于开闭所、小区配电所，实现配电网综合自动化。

配电房综合自动化系统至少包括以下两个含义：

（1）配电自动化监控终端是集保护、测量、控制、远程通信等功能于一体的配电房综合自动化设备。

（2）把10kV高压开关室、变压器室和400V低压开关室全部纳入监控范围。

1.2RE800D站所终端

RE800D站所终端是武汉光谷瑞源技术有限公司自行研制开发的新型配网自动化产品，经过现场投运和不断改进、完善，目前已形成了适用于各种不同场合，不同功能要求的系列化产品。

RE800D站所终端是针对目前城市电网中应用越来越广泛的环网柜、小型开闭所，而开发的监控终端产品，可与配电网自动化主站和子站系统配合，实现多条线路的电量的采集和控制，检测故障、故障区域定位、隔离及非故障区域恢复供电，提高供电可靠性。

RE800D站所终端以高性能32位微处理器为硬件开发平台，以VxWorks嵌入式实时操作系统为软件开发平台。

产品在设计上保证稳定可靠、高性能、高精密、低成本、易安装。

通讯结构提供串口、以太网口、GPRS/CMDA通信、手持无线维护等功能。

主处理器有标准的RS232口可外接笔记本电脑，通过专用维护软件对其进行维护，也可通过移动公网对主处理器进行远程维护，如参数修改、各程序模块更换升级等等，方便现场维护，。

各个CPU模件之间的通信通过母线板的CAN总线实现。

多台装置可通过内置的工业级工业交换机构成以太网总线，确保数据处理及数据交互需要足够带宽。

1.3设计原则

RE800D系列站所终端设计遵循下列原则：

l）标准化

按照国际电力标准、国际行业标准及国家电网和南方电网要求，进行规范化，标准化生产。

2）安全可靠

从设计、元器件选型、生产加工、设备检测等严格按照标准执行，从元器件筛选、单板到整机，都经多次严格测试及考机运行合格后才能出厂。

生产过程严格按照IS09001质量管理体系进行产品质量管理。

3）兼容性可扩展性

RE800D站所终端无论是软件或是硬件均采用模块化设计原则，这样可根据用户需求及功能的不同进行集成和扩展。

4）操作维护方便

RE800D站所终端具有友好的人机界面，便于用户操作维护使用，既可以当地操作，也可远方操作和维护。

5）通信介质及规约多样化，支持多种规约通信。

6）系列化产品，根据不同用途，设计不同的结构和功能，适应各方的需求。

RE800D系列站所终端遵循以下规范：

ØGB/T13720地区电网数据采集与监控系统通用技术条件

ØGB/T13729远动终端设备

ØGB/T13730地区电网调度自动化系统

ØGB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程

ØGB/T15153.1远动设备及系统电源及电磁兼容性标准

ØGB/T17626电磁兼容试验和测量技术

ØDL451循环式远动规约

ØDL516电力调度自动化系统运行管理规程

ØDL/T550地区电网调度自动化功能规范

ØDL/T599城市中低压配电网改造技术导则

ØDL/T630交流采样远动终端技术条件

ØDL/T634.5-101远动设备及系统标准传输协议子集第101部分

ØDL/T634.5-104远动设备及系统标准传输协议子集第104部分

ØDL/T667继电保护设备信息接口配套标准

ØDL/T721配电网自动化系统远方终端

ØDL/T790采用配电线载波的配电自动化

ØDL/T814配电自动化系统功能规范

ØDL/T890能量管理系统应用程序接口

ØDL/T1080电力企业应用集成配电管理的系统接口

ØDL/T5003电力系统调度自动化设计技术规程

ØDL/T5404电力系统同步数字系列（SDH）光缆通信工程设计技术划定

ØQ/GDW156城市电力网规划设计导则

ØQ/GDW212电力系统无功补偿配置技术原则

ØQ/GDW370城市配电网技术导则

ØQ/GDW382配电自动化技术导则

1.4产品技术特点

RE800D站所终端以高性能32位微处理器为硬件开发平台，以VxWorks嵌入式实时操作系统为软件开发平台。

1）软件方面

Ø采用最流行的VxWorks嵌入式实时操作系统，充分保证了系统的实时性、稳定性和可移植性。

Ø系统软件采用模块式设计，开放式体系结构，可以根据不同的设备和应用任意加载相应模块，具有很好的灵活性和可裁减性。

Ø预留功能接口，易与第三方相接。

Ø提供功能丰富的配置维护工具，使得用户可以利用配置维护工具完成复杂的参数定制、工况显示和事件模拟。

2）硬件方面

ØCPU采用的32位高性能处理器，主频可达到240MHZ信息处理容量大，升级方便。

Ø采用32位微处理器，实现了对线路故障识别、三遥监控功能。

故障信息拥有独立的上传通道，保证故障信息的快速准确的上报。

Ø可接入双路交流电源并具有备自投功能。

3）维护方面

Ø可选配大液晶汉显，键盘操作，提供良好的人机交互环境。

Ø提供各种指示灯指示运行状态。

Ø提供远程和本地维护接口，使得运行人员可在本地或远方对其进行维护。

Ø支持手持无线维护，可以方便的进行调试。

4）通讯方面

Ø支持电话拨号、无线、光纤以太网、RS232/485以及GPRS/CDMA等多种通信方式。

Ø可接入其他站端设备。

Ø通信规约丰富，支持目前流行的所有规约，并支持地方规约扩展,还包括一些与微机保护、智能电度表通信的规约。

5）环境方面

Ø适应严酷环境，工作温度-40℃～+70℃，防磁、防震、防潮。

Ø电磁兼容符合IEC61000-4、GB/T13729、DL/T630、DL/T721标准，可适应强电磁环境。

6）故障处理方面

Ø能灵活配置电流型DA和电压型DA；（1、支持故障检测，故障短路，单向接地；）

Ø具有三段式电流保护功能。

Ø具有分段器功能，支持馈线线路上负荷开关、联络开关相互配合，精确的定位故障位置，隔离故障，转供电。

Ø具有看门狗控制器功能，迅速切除用户分支线故障；

Ø具有重合闸功能，能够配置一次、二次、三次重合闸。

1.5硬件结构

主要由以下板件组成：

（1）通信板：

采用32位微处理器，主频达240MHZ，外围扩展4串行口、提供4个10/100M以太网交换机接口、双网卡、实时时钟及看门狗等。

采用大容量FLASH存储器，保证数据不丢失。

（2）数据处理板：

采用32位微处理器，主频达240MHZ，每个数据处理板CPU配置供32路遥信、一个10/100M以太网接口。

遥信输入采取滤波、光电隔离等防干扰措施。

同时可以处理24个遥测量的故障计算，6路遥控控制，32路遥信控制以及6路DO的输出。

（3）遥控板：

遥控部分采用硬件闭锁防跳和独立的供电电源，确保遥控的高可靠性、抗干扰性。

遥控输出采用预置-反校-执行的控制过程，提供继电器常开接点输出。

每块遥控模块配置6路遥控。

其中四路采用硬件闭锁防跳回路，防止开关误动。

其余两路是常规遥控。

（4）交流采样板：

本模块交流采样部分采用高精度PT、CT，直流采样部分采用高精度电阻，主要用来采集交流电压、交流电流、零序电流、直流电压。

可以采集交流电压（0-400V）、可以采集交流电流（0-100A）、可以采集零序电流（0-5A）、可以采集直流电压（0-50V）。

本模块软件采用组态设计，硬件采用兼容设计，可根据用户需求灵活配置容量生产。

（5）电源板：

为整个装置提供工作电源，提供两路电源输入，具有双电源无缝供电切换功能，任何一路有电，系统都可正常供电，当两条线路都无电的情况下，系统自动切换到后备蓄电池供电状态。

线路停电后，自动投入备用电源，装置正常工作不低于8小时。

1.6容量配置

RE800D站所终端模块化设计的特点，保证了配置的灵活性，通过不同的组合可以满足不同的功能和容量组合要求。

RE800D站所终端的配置如下所示：

终端类型

基本配置

容量

一控六

1块通信板、1块数据处理板、1块遥控板、1块交流采样板、1块电源板、6U机箱、AC220V或DC24V输入

（1）32路遥信；

（2）6电压、18电流

（3）6遥控、6DO

一控十二

1块通信板、2块数据处理板、2块遥控板、2块交流采样板、1块电源板、6U机箱、DC24V输入

（1）64路遥信；

（2）12电压、36电流；

（3）12遥控、12DO

一控十八

1块通信板、3块数据处理板、3块遥控板、3块交流采样板、1块电源板、6U机箱、DC24V输入

（1）96路遥信；

（2）18电压、54电流；

（3）18遥控、18DO

2RE800D技术参数

2.1机械及环境参数

2.1.1工作环境

Ø温度：

-40℃～+70℃保证正常工作；

Ø环境温度最大变化率：

1℃/min；

Ø湿度：

10%～lOO%；

Ø最大绝对湿度：

35g/m３；

Ø大气压力70～106kPa。

2.1.2机械性能

Ø机箱防护性能：

防护等级不低于GB/T4208规定的IP54级要求；

Ø工业级产品：

防磁、防震、防潮、防雷、防尘、防腐蚀；

Ø壁挂式或柜式安装，扩展方便。

2.2电气参数

2.2.1额定数据

Ø直流电压：

24V；

Ø交流电压：

220V；

Ø频率：

50Hz。

2.2.2功率消耗

Ø交流电压：

<0.25VA/相；

Ø交流电流：

<0.25VA/相；

2.2.3过载能力

Ø交流电压：

2倍额定电压：

连续工作；

Ø交流电流：

2倍额定电流：

连续工作；

20倍额定电流：

允许１秒。

2.3主要技术指标

2.3.1交流采样

Ø电压输入标称值：

220V/100V50Hz。

Ø电流输入标称值：

5A/1A。

Ø交流电压电流采样精度：

0.5级。

Ø直流电压、频率采样精度：

0.5级。

Ø有功功率、无功功率、功率因数采样精度：

1.0级。

Ø在标称输入值时，每一回路的功率消耗小于0.25VA。

Ø短期过量交流输入电流施加标称值的2000%（标称值为5A），持续时间小于1s，系统工作正常。

Ø短期过量交流输入电压施加标称值的200%（标称值为100V），持续时间小于1s，系统工作正常。

Ø故障电流的输入范围为10IN（IN为额定输入电流）线性范围，故障电流的总误差不大于±3%。

2.3.2遥信开入

Ø信号输入方式：

无源接点。

Ø输入回路采用光电隔离。

Ø接点电压：

DC24V。

ØSOE分辨率小于1毫秒。

Ø事故时遥信变位传送时间小于1秒。

Ø软件防抖动时间0-60000毫秒可设。

2.3.3遥控输出

Ø输出方式：

继电器常开接点。

Ø接点容量：

AC250V,10A；DC30V,10A。

Ø脉冲量输入特性。

Ø输入回路采用光电隔离。

Ø脉宽>10ms。

Ø接口电平：

（0～24）V。

Ø误差≤±1个脉冲。

2.3.4电源

Ø站所终端主电源：

交流220V，允许偏差-20％～+20％；具备双路交流电源自动切换功能；

Ø终端备用电源：

铅酸蓄电池（DC24V,电池容量可按实际需要选配）；交流失电后维持正常工作8小时以上；

Ø开关操作电源输出电压/功率可按客户要求选配；

Ø终端整机最大功耗<30W。

2.3.5可靠性

Ø终端的快速瞬变干扰试验、高频干扰试验、浪涌试验、静电放电干扰试验、辐射电磁场干扰试验均满足DL/T721-2000《配电网自动化系统远方终端》规定中的4级要求；

Ø平均无故障时间不小于50000小时。

3电磁兼容及绝缘试验

3.1电磁兼容

3.1.1静电放电

静电放电试验符合IEC1000-4-2的规定。

Ø接触放电；

Ø严酷等级：

4级；

Ø试验电压：

±8kV。

3.1.2高频电磁场

高频电磁场试验符合IEC1000-4-3的规定。

Ø终端在正常工作状态；

Ø频率范围：

80MHz～1000MHz；

Ø严酷等级：

4级；

Ø试验场强：

10V/m。

3.1.3电快速瞬变脉冲群

电快速瞬变脉冲群干扰试验符合IEC1000-4-4的规定。

（1）终端在正常工作状态下，实验电压施加于终端的电源电压端口与地之间：

Ø严酷等级：

4级；

Ø试验电压：

±4kV。

（2）终端在非工作状态下，试验电压施加于终端的电源电压端口与地之间：

Ø严酷等级：

4级；

Ø试验电压：

±4kV。

（3）终端在正常工作状态下，试验电压施加于终端的电流、电压输入端：

Ø严酷等级：

4级；

Ø试验电压：

±4kV。

（4）终端在正常工作状态下，用电容耦合夹将试验电压耦合至输入/输出信

号、数据、控制及通讯线路上：

Ø严酷等级：

4级；

Ø试验电压：

±2kV。

3.1.4浪涌

浪涌试验符合IEC1000-4-5的规定。

Ø严酷等级：

4级；

Ø试验电压：

±4kV；

Ø波形：

1.2/50μs。

3.1.5阻尼振荡波

阻尼振荡波试验符合IEC1OOO-4-12的规定。

Ø电压上升时间（第一峰）：

75ns±20%；

Ø振荡频率：

100KHz和1MHz±10%；

Ø电压峰值：

共模方式2.5kV，差模方式1.25kV。

3.1.6交流电磁场

正常工作状态下，终端置于与系统电源电压相同频率的随时间正弦变化的、强度为0.5mT（400A/m）的均匀磁场的线圈中心，工作正常。

3.2绝缘试验

3.2.1绝缘电阻

终端单元输入、输出回路对地和各回路之间的绝缘电阻不低于5MΩ（正常条件下测试）和1MΩ（湿热条件下测试）。

3.2.2耐电强度

终端单元电源、交流输入、输出回路及输出继电器常开触点之间能承受额定功率为50Hz，时间为l分钟的交流耐压试验，无击穿与闪络现象。

检测项目

测试条件

遥信端口对地绝缘强度

1000V

交流遥测端口对地绝缘强度

2000V

电源端口对地绝缘强度

2000V

通信接口对地绝缘强度

500V

遥控输出端口对地绝缘强度

1000V

3.2.3冲击电压

终端单元电源、输入、输出回路对地和各回路之间最大能承受标准雷电波的短时冲击电压检验。

检测项目

测试条件

电源输入回路对地

±5kv

交流电压对地

±5kv

交流电流对地

±5kv

遥控对地

±1kv

遥信对地

±1kv

交流电压对电源

±5kv

交流电流对电源

±5kv

遥控对电源

±5kv

交流电压对遥控

±5kv

交流电流对遥控

±5kv

4RE800D站所终端功能介绍

4.1遥控、遥测、遥信功能

4.1.1遥控功能

可以正常的遥控跳闸、合闸。

Ø终端接受并执行来自主站或子站的遥控命令，完成开关的分、合闸操作；

Ø具有远方/本地转换开关：

同时转换6组开关控制权限，可就地实现开关的分、合闸操作；

Ø记录并保存主站及当地遥控记录；

Ø软硬件防误动措施，保证控制操作的可靠性；

Ø每个遥控接点可以单独设置动作保持时间。

4.1.2遥测功能

遥测量（YC）采集：

包括Ua，Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、F、P、Q、COS、I0、U0共12个模拟量。

可采集蓄电池电压等直流量、电流电压的谐波分量等。

4.1.3遥信功能

遥信量（YX）采集：

采集遥信变位，事故遥信并可向主站或子站发送状态量。

有事件顺序记录（SOE），遥信分辨率小于2ms。

Ø采集开关和接地刀闸的合、分状态量信息；

Ø采集终端电源状态信息；

Ø采集终端故障、异常信息等虚拟遥信；

Ø遥测越限、过流、零序过流等虚拟遥信；

Ø采集各种故障指示器接入状态量；

Ø采集柜门开闭状态信息；

Ø采集开关储能状态。

4.2参数设置功能

终端具有参数远方设置功能和当地设置功能

●接收主站或子站的参数设置及定值修改，子站或主站可随时召唤终端的当前整定值；

●可在终端面板上直接进行参数设置及定值修改（选配液晶屏）。

4.2.1监控参数

序号

名称

整定范围

备注

1

循环上送周期

1～10秒

2

终端地址

0～65534

3

主站IP地址

4字节BIN

0-255

4

主站端口号

l字节BIN

1-65535

5

备用主站IP地址

4字节BIN

0-255

6

备用主站端口号

l字节BIN

1-65535

7

网关地址

4字节BIN

0-255

8

网关地址端口号

l字节BIN

1-65535

相关说明：

l、循环上送周期：

终端遥测上送周期；

2、地址是整个监控系统中的地址，是通讯的一项重要参数，所有通讯管理单元与监控终端之间的通信都是由地址来识别的，整个监控系统中的各终端地址应各不相同。

因此在检查通讯故障时，首先检查地址的设置，终端地址范围为0～65534；

4.2.2遥信参数

序号

定值名称

范围

备注

1

遥信防抖时限

0～10S

每路YX分别设置

2

遥信发送

是否发送

每路YX分别设置

3

遥信取反

是否取反

每路YX分别设置

4

遥信产生SOE

是否产生

每路YX分别设置

5

遥信产生COS

是否产生

每路YX分别设置

4.2.3遥控配置参数

序号

名称

保持时间范围

备注

1

遥控1合闸位置

1～56s

2

遥控1分闸位置

1～56s

3

遥控2合闸位置

1～56s

4

遥控2分闸位置

1～56s

5

遥控3合闸位置

1～56s

6

遥控3分闸位置

1～56s

7

遥控4合闸位置

1～56s

8

遥控4分闸位置

1～56s

9

遥控5合闸位置

1～56s

10

遥控5分闸位置

1～56s

11

遥控6合闸位置

1～56s

12

遥控6分闸位置

1～56s

相关说明：

1、遥控保持时间：

遥控跳闸、合闸和动作保持时间，通常整定为1s左右；终端遥控接点在满足下面任一条件复归：

Ø操作对象已经发生变位；

Ø遥控保持时间到；

Ø遥控撤销命令。

2、遥控对象分、合闸配置：

用来配置操作对象的遥信采集点。

4.3终端自检

当终端检测到本身硬件故障，发出终端闭锁信号，同时闭锁终端（BSJ继电器返回）。

硬件故障包括：

终端参数出错、RAM故障、ROM故障、电源故障、CPU故障等等。

4.4电源失电保护功能

终端电源失电时，终端的实时信息在内部掉电保护的存储器（FLASH）中保存。

4.5对时功能

终端具备软件对时功能。

软件对时为通讯报文对时。

4.6手动操作功能

提供手动合闸/跳闸接口，以备通道出现故障时，能进行手动分合闸操作。

4.7SOE记录及上报功能

终端具有不少于256条SOE记录。

记录系统真实遥信信息及故障发生、系统运行状态信息。

Ø告警记录，主要对三相过电流、零序过压、零序过流进行检测，并上报；

Ø遥控信息，记录遥控发生的时刻、状态及类型，并上报；

Ø遥信变位记录，记录遥信变位的时间及状态，并上报。

4.8故障检测及故障判别功能

1）故障检测功能

Ø零序过流过压检测；

Ø线路三相过电流检测。

Ø线路三相电压检测

2）故障判别功能

终端根据采集的电流、电压等模拟量及设置的定值，能够判别出失压、过流、零序过流等故障，并将故障信息主动上报给主站或子站（状态变位优先传送）。

（故障录波，故障断面数据保存）

2）故障录波

当终端检测到故障时，会记录故障的波形，可以设置录波的故障前和故障后的录波时间

3）故障断面数据

当终端检测到故障时，会记录故障时采集模拟量的全断面数据及故障信息。

4.9遥测越限检测及判别功能

1）遥测越限检测功能

Ø三相电流越限检测；

Ø三相电压越限检测；

Ø零序电流、电压越限检测；

Ø直流电压越限检测；

Ø功率越限检测；

Ø频率越限检测；

Ø功率因素越限检测；

Ø温度越限检测。

4.10馈线停电自动上传数据功能

终端能够自动识别馈线停电，并可记录及上送馈线停电时刻的电流数据。

4.11通信功能

RE800D站所终端通信配置包括以太网口和串行通信口：

Ø基本配置4个以太网口，支持10/100BASE-T自适应以太网络通信；

Ø基本配置1个维护口，3个串行通信口，支持RS-485/RS-232通信。

RE800D站所终端支持多种类型的通信方式：

Ø支持基于光纤的网络通信方式；

Ø支持电力载波通信方式；

Ø支持无线通信（GPRS/CDMA）；

Ø支持蓝牙通信。

RE800D站所终端支持通信口多种规约灵活配置：

Ø多个通信口实现与多个主站和子站进行通信；

Ø支持IEC608-70-5-101（2002版）、IEC60870-5-104、DNP3.0等多种通信规约与主站和子站进行通信。

支持IEC608-70-5-101（2002版）、DNP3.0平衡式、非平衡式通信模式。

4.12当地调试功能

1）终端有专用调试接口RS232，供便携机当地调试使用；

2）终端面板上配有各种运行指示灯，如电源运行指示灯、线路故障指示灯、DO输出指示灯等。

4.13输入输出回路安全防护功能

1）信号输入采用二级隔离；

2）电流电压输入经CT、PT进入终端内部；

3）输出信号采用二级隔离；

4）输出控制接点采用空接点方式；

5）终端有安全接地端子。

5终端平台和工作原理

5.1硬件和软件平台

ØCPU：

32位嵌入式处理器；

Ø采用VxWorks操作系统，高实时性，稳定性高；

Ø数据采集：

32位高性能处理器；

ØA/D转换：

14位高速同步采样A/D芯片；

Ø程序FLASH：

16M；

Ø历史数据存储FLASH：

128M。

存储历史数据（故障信息、SOE、定点数等）至少保存一个月，可以根据需要扩展。

5.2交流采样（YC）

遥测量通过PT/CT将二次侧的电压/电流量转换成相应的弱电压信号后，进入14位A/D转换芯片，现场标准二次电压（220/100V）和电流（5A/1A）经高精度小PT、CT隔离变换成弱信号，经模数