張龍躍 朱道淮 王蘭平
摘要：本文以一座110KV變電所綜自改造為實際，闡述了級聯式綜合自動化系統的定義和內涵，其在變電站中實現的過程和方法，及其這種方式在以后綜合自動化改造的應用價值。
關鍵詞：綜合自動化、級聯式、遙信、遙測、遙控、規約
一、問題的提出
變電站綜合自動化系統是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現對變電站二次設備（包括繼電保護、控制、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等）的功能進行重新組合、優化設計，對變電站全部設備的運行執行監視、測量、控制和協調的一個綜合性的自動化系統。綜合自動化系統在變電站的應用已是電力系統變電站發展的大勢所趨。變電站新老綜合自動化系統的改造過程，又是眾多專業和部門相互協調共同進退的一個復雜煩瑣的過程，且一個變電站的改造也需要一定相當長的時間，有時基于各種原因而使變電站的改造不能一部到位，全部完成。而對于調度和監控人員又需要隨時掌握變電站的所有設備的運行狀況并根據情況改變變電站運行方式。這樣二者就發生了沖突，產生了矛盾。針對這一問題，級聯式綜合自動化系統不失為解決這一問題的最佳途徑。我公司洞山變綜自改造過程中，就是利用這一方法妥善合理地解決了問題。
我公司洞山變電所是一個110KV無人值班變電站，原先所用的綜自系統是南自四方公司的CSC 2000系統，1997年投入使用以來已運行十余年。新系統選用的是國電南自公司推出的新一代綜合自動化PS 6000系統。在工程改造過程中，公司基于整體考慮，對于10KV側出線及35KV側出線的改造部分推遲到下一年同其開關柜改造整體一起進行更換。這樣就給變電站的監視與控制提出了一個課題，級聯式綜合自動化系統就是在針對解決這一問題經過研究提出的，就是將老的綜自系統作為一個子系統通過規約轉換級聯接入到新的綜自系統中去。
二、級聯方案的設計氳魘?
最先，我們考慮的設計是利用四方103規約作為新老綜自系統相互聯系，交換數據信息的橋梁和紐帶。這樣設計的思路是使系統核心部分直接對接，盡量減少系統的中間轉換環節，其可靠性能有最大幅度的提高。其10KV及35KV系統部分的硬件、軟件接入示意圖如下：
根據上述方案我們聯系了兩個廠家人員對系統進行改造聯接調試，經過近半個月的調試實驗，但新老系統之間始終沒有成功聯接，此方案暫告失敗。通過對系統對調不成功的分析，我們認為失敗的原因如下：
１、兩家的系統，新老結合，兩個廠家對此都不是很熱心，積極性和熱情不足。特別是原系統的南自四方公司已經不存在，接手該系統的是另外一個廠家。
２、老的綜自系統安裝于９７年，那時的通訊協議基本上都是在一些基本框架的基礎上各廠家自行定義的，至于原版的協議具體內容和約束條件以及底層數據庫的結構和定義，隨著十余年時間過去，人員的流動，非常清楚知道這些內容的人也十分寥寥，以致使信息直接對接的方案陷入僵局，新老綜自系統通訊互聯接入不能成功。即便是現在，對于目前主流為IEC103規約，各不同廠家在規約的理解上、做法上也存在差異，也未實現真正的互連。
３、到現場的調試的維修人員對老系統也不是很熟悉，僅僅局限于維護，而不具有研發的能力，對底層數據庫和原始程序不能清楚的知道，遇到問題也束手無策。
三、方案的改進與調試
基于上述系統調試失敗原因的分析，我們決定對方案進行修正，改變原先利用四方103規約作為新老綜自系統相互聯接的橋梁，起用老系統的協議轉換通訊裝置CSM300A，以格式統一規范的部頒CDT規約作為新老系統相互牽手的紐帶。同時要求國電南自公司對其集中規約轉換裝置進行了軟件和庫升級，因為原先該裝置只是提供一些簡單的連接，只有很少的遙信、遙測量，一般都不設遙控量，其10KV及35KV系統部分的硬件、軟件接入示意圖如下。
根據改進后的方案，在調試中還做了如下方面的工作：
１、對規約轉換裝置P SX 640進行擴容，使其遙測量為100個，遙信量為320個，控制量為256個，充分滿足老系統原有的參數定義順序和容量。
２、啟用虛擬CPU的方式，加快處理線程。將這些數據分成多個CPU來處理，遙測量分為3個每個CPU處理40個遙測，遙信量分為2個每個CPU處理192個遙信，遙控量全放在1個CPU來處理，擴展其容量原只能處理128個，現改為256個。同時遙控只對開關進行控制，對裝置內的軟壓板給予舍棄。
３、處理通信規約之間的協調問題。在系統調試期間，經常會出現主站遙控10KV開關時選擇失敗，從軟件流程圖上可以看出由于10KV及35KV部分數據與主站交換經過了很多的轉換壞節，時間上相對需要多一點，而PSX600遠動服務器101規約遙控選擇時間為5S，分析認為造成這一問題是由于PSX600遠動服務器101規約遙控選擇時間短造成，改其遙控選擇時間為12.5S，問題解決。
４、新老系統之間是是通過串口RS232方式實現通信，為防止兩系統相互電平不穩定而燒毀接口，且RS232接口本身抗干擾能力低，容易燒壞。我們采用232轉422方式傳送，使端口之間硬件隔離又實現信號互通，徹底解決燒接口問題，并具有抗干擾抗雷擊的能力。
根據改進后的方案，我們僅用了兩天的時間就調試成功。新老系統連通完好，老系統在退下許多設備后， LON網上網絡負載率有所降低，網絡報文沖突大為減少，系統運行比原先的性能還要好，可靠性也有大幅度提高。
四、結束語
綜合自動化系統越來越廣泛地應用在當前的變電站中，綜自改造過程有需要一個相當的時間，且是多部門多專業的共同參與，有時基于各種原因使綜自改造不能一次性完成。可以相信這種級聯式綜合自動化系統在以后的改造中具有廣泛的應用價值。
收稿日期：2008年7月28日 修回日期：2008年8月3日
