控制系统与直流保护介绍

龙泉换流站控制系统与直流保护介绍

一、高压直流输电系统的基本介绍

1、 高压直流输电工程的组成部分：交流开关场、换流变、换流阀、直流开关场及直流输电

线路。 2、 特点

适合大功率、远距离输电；输电线路相对于交流输电线路要经济的多；为全国大范围联网提供了便利的条件；填补了我国直流输电技术的空白。直流设备对环境的要求较高；我国在直流输电方面起步较晚，主要依靠国外技术支持，因此现阶段直流输电设备较昂贵。 3、 前景

随着我国充分利用丰富的水利资源，大力发展水电建设，直流输电将发挥其重大的经济及社会效益。

二、控制与保护系统设备介绍（按位置及控制区域） 1、盘柜介绍：

PCP pole control and protection BCP bipole control and protection ACP ac control and protection AFP ac filter control and protection DFT dc field termination BFT bipole field termination AFT ac field termination

ASI Auxiliary system interface TFT Transformer Field Termination ATI auto transformer interface CP control pulse

CRC cyclic redundancy check DCOCT dc optical current transducer DPM digital signal processor GWS gate workstation OWS operator workstation

EWS ENGINERRING WORKSTATION ERCS electronic reactive control system FP fire pulse I/O input/output

LAN local area network CAN

Control Area Network

TDM Time Division Multiplex

LFL line fault recorder

MACH2 Modular Advanced Control HVDC(High Voltage Direct Current) and SVC(Static

Reactive Power Compensation) 2nd edition

DOCT digital optical current transducer OIB optical interface board

RPC reactive power control SCM Station Control monitoring THM thyristor monitoring VCU valve control unit

CCP cooling control and protection CFC Converter Firing Control

ETCS Electronic Transformer Control System HDLC High-level Data Link Control PCI Peripheral（外围设备） Component Interconnection SCADA Station Control and Data Acquisition(获得) TCC Tap Changer Control

ACS自动监视系统

COMM通讯程序（主计算机的软件部分） DSP数字信号处理器

ETCS电力变压器控制系统 GUI图形用户界面 GWS网关站（远控） I/O输入/输出 MACH

MC1（2）主计算机 EWS工程师工作站 OWS操作员工作站 PC个人电脑

P IS设备信息系统 SUP监视器 TFR故障录波 VSS软件库 ESD静电释放 PCB印刷电路板

2、板卡介绍：

PS801 高性能的DSP板（6个DSP板） PS820 HDLC通讯与监控板（6个DSP板） PS830 I/O处理板

PS831 CAN/HDLC光桥 PS832 CAN/CAN桥 PS841 交流电压测量板 PS842 交流电压测量板 PS844 电压分配板 PS8451A 电流测量板 PS850 控制I/O板

PS851 110V数字输入板

PS853 数字量输入板

PS860 高性能的输入/输出板 PS862A 隔离模拟测量板

PS868 PT100与4-20mA输入板（小电流/电压测量板） PS870 总线连接板 PS871 I/O总线连接板

PS872 时间同步板（从主时钟分配一个秒脉冲同步信号到最多五个本地用户） PS873 总线延伸与终端板 PS876 TDM光通讯板 PS877 VCU传输/接收板 PS880 21槽底版 PS891A 电源板

PS900 阀控中央处理单元

PS906 阀控16通道光通道输入/输出板

控制系统

三、控制主要包含的内容

控制系统主要包括——ACP控制：断路器、隔离刀闸的顺序控制，主变的分接头控制等。AFP控制：滤波器的顺序控制。极控：无功及功率控制，换流器的点火控制，功率调节，直流系统运行方式的顺序控制，直流线路的开线试验功能，联锁与顺序控制以及换流变的分接头控制等。辅助系统控制：CCP、空调、站用电控制。

四、控制总线、网络系统介绍 1、CAN总线

1) ISO标准总线（ISO11898），也称为CAN总线（控制区域网），可用于与二进制I/O模 块装置通讯，如回路断路器和隔刀。之所以选择CAN总线，是因为它用于连接了对HVDC站而言很重要的一整套性能参数。CAN总线是一种高速总线，具有一个高效率的短报文结构和很短的等待时间（即，指令控制器开始调用数据和实际开始传送数据之间的时间间隔很短）。不存在主从关系，这意味着此网络可不依赖单一结点而运行正常。同时，CAN总线具有有效的循环冗余码校验（CRC）求和及硬件特征，以致可将故障结点从网络中退出。

CAN 网络通过路桥分成不同的组成部分，这是一种防止故障传播的有效方法。CAN网络也允许在站的不同区域之间采用多路冗余链路，但象采用其它区域总线一样，仅仅用光缆扩展器是不能实现的。

柜里的连接采用屏蔽双绞电缆，柜外或控制室外的通讯采用光纤连接。当CAN总线离开柜子时需由CAN/HDLC桥扩展，这样可长距离地进行通讯。

控制、保护和I/O系统中的应用软件（软件功能）很容易与其它的应用软件通讯，这只要分别连接它们发和收软件功能块的信号。

区域总线的工作由控制和保护系统中的监视功能监视，即不断地读写送至或来自系统中每个单独结点的信号。当检测到故障，将发出报警或切换到备用系统。 2) 站CAN总线（STATION CAN）

这种CAN总线用在站的最高层。它的作用是用于连接局部网络中的所有主计算机，从而实现较低层不同CAN网之间的信号交换。

此网络是冗余结构，就其功能上完全与所有其它网络分离。

3) 交流控制和保护 CAN总线（ACP CAN）

每个ACP CAN总线系统是相对独立的，此CAN总线包含主计算机和它的被控区域中的开关。另外，ACP CAN总线还要与低一级系统的主计算机相连接。诸如PCP/AFP包括在ACP CAN总线中，它们（PCP/AFP）需在高一级的ACP中对断路器进行控制。此网络是冗余结构，就其功能上完全与所有其它网络分离。 4) 极控制和保护 CAN总线（PCP CAN）

此CAN 总线对每个极的PCP柜而言是专用的，其中包括主计算机和它的被控区域中的分布式I/O系统。此网络是冗余结构，就其功能上完全与所有其它网络分离。DFT、CCP、ASI、ERCS和ETCS连接在PCP CAN总线网络中。

双重化的区域总线对每个极来说完全是独立的，并可建立所有位于本极的设备之间的连接。

交流滤波器控制和保护（AFP）柜及交流控制和保护（ACP）柜都连接到站控制区域总线上。所有这些总线通过冗余结构的双CAN总线控制。采用这种结构，远方和分布式的I/O系统都可连接到每个控制柜。这样做是为了使保护出口有两条跳闸通路。 5) 交流滤波器控制和保护 CAN 总线（AFP CAN）

每个交流滤波器控制和保护（AFP）的CAN 总线是独立的，并包含主计算机和它的被控区域的开关。

2、时分多路复用总线（TDM ）

用在MACH2系统中的时分多路复用总线（TDM）属于单方向的总线类型，它可用于传输高速的测量信号。象CAN总线一样，TDM总线也是双重化的，并以冗余的结构连接。在此，远方或分布式的I/O A或B系统分别连接到A或B柜。

接收的结点不断地检测TDM总线在保护和控制系统中工作状态。

采用TDM总线具有传输大量数据的能力，很短的等待时间和工作稳定特征。为了以高带宽传输HVDC控制测量信号，使用TDM总线是非常必要的。每条TDM总线每秒钟可传输超过300 000个取样脉冲（每3μS一个取样）。 3、CAN网 序 号 1 CAN类型 ACP11 CAN 盘柜编号 ACP11 AFT11 ATI21 ACP12 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ACP12 CAN AFP111 CAN AFP112 CAN － — ACP21 CAN ACP22 CAN — — ACP31 CAN AFT12 ATI22 AFP111 AFP112 COM11 COM12 ACP21 AFT21 ACP22 AFT22 COM21 COM22 ACP31 控制区域 ＝WA－W1 ＝WA－W2 ＝WA－T2 ＝WA－W1 ＝WA－W2 ＝WA－T2 ＝WA－Z1 ＝WA－Z1 — — ＝WA－W3 ＝WA－W4 ＝WA－W3 ＝WA－W4 — — ＝WA－W5 3号继电器室 2号继电器室 1号继电器室 安装位置 AFT31 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 ACP32 CAN — — ACP41 CAN ACP42 CAN AFP711 CAN AFP712 CAN AFP821 CAN AFP822 CAN — — ACP32 AFT32 COM31 COM32 ACP41 AFT41 ACP42 AFT42 AFP711 AFP712 AFP821 AFP822 COM41 COM42 ACP51 23 ACP51 CAN AFT51 AFT53 ACP52 24 ACP52 CAN AFT52 AFT54 25 26 — — COM51 COM52 ACP61 27 ACP61 CAN AFT61 AFT62 ACP61 28 ACP62 CAN AFT61 AFT62 29 30 31 32 ACP71 CAN — — ACP71 CAN COM61 COM62 ACP71 AFT71 ACP72 AFT72 ＝WA－W6 ＝WA－W5 ＝WA－W6 — — ＝WA－W7 ＝WA－W8 ＝WA－W7 ＝WA－W8 ＝WA－Z2 ＝WA－Z2 ＝WA－Z3 ＝WA－Z3 — — =WB-W1、=WB-W2、=WB-W3 =WB-W4、=WB-W5、=WB-W6 =WB-W7、=WB-W8 =WB-W1、=WB-W2、=WB-W3 =WB-W4、=WB-W5、=WB-W6 =WB-W7、=WB-W8 — — =WB-W9、=WB-W10、=WB-W11 =WB-W12、=WB-W13、=WB-W14 =WB-W15、=WB-W16 =WB-W9、=WB-W10、=WB-W11 =WB-W12、=WB-W13、=WB-W14 =WB-W15、=WB-W16 — — 7号继电器室 6号继电器室 5号继电器室 4号继电器室

33 34 — — COM61 COM62 P1.PCPA P1.PCPB P1.BFTA P1.BFTA P1.DFTA P1.DFTB P1.TFTA P1.TFTB P1.ETCS.L1Y P1.ETCS.L1D P1.ETCS.L2Y P1.ETCS.L2D P1.ETCS.L3Y P1.ETCS.L3D P1.ERCS P1.CCP — — ＝P1－WT ＝P1－WT 极I A相星侧换流变 极I A相角侧换流变 极I B相星侧换流变 极I B相角侧换流变 极I C相星侧换流变 极I C相角侧换流变 极I 平波电抗器 ＝P2－WT ＝P2－WT 极II A相星侧换流变 极I I A相角侧换流变 极I I B相星侧换流变 极I I B相角侧换流变 极I换流变 极II A相星侧换流变 极II A相角侧换流变 极II B相星侧换流变 极II B相角侧换流变 极II控制设备室 极I换流变 极I A相星侧换流变 极I A相角侧换流变 极I B相星侧换流变 极I B相角侧换流变 极I C相星侧换流变 极I C相角侧换流变 极I 平波电抗器 极I控制设备室 35 P1. PCP CAN 极I阀水冷却设备 极I阀内水冷房 P2.PCPA P2.PCPB P2.BFTA P2.BFTA P2.DFTA P2.DFTB P2.TFTA P2.TFTB P2.ETCS.L1Y P2.ETCS.L1D P2.ETCS.L2Y P2.ETCS.L2D 36 P2.PCP CAN P2.ETCS.L3Y P2.ETCS.L3D P2.ERCS 37 38 STN CAN BCPA BCPB 极I I C相星侧换流变 极I I C相角侧换流变 — — 极II C相星侧换流变 极II C相角侧换流变 极I I平波电抗器 极II 平波电抗器 双极控制设备室（站控）

对于站相关的CAN网络，BCP用作光缆的起始点。这意味着所有在不同的控制室/楼的主机之间相互交换的信息被连接到这个用于信号的相互交换的设备。该系统采用完全冗余方式制成了BCPA和BCPB柜。这个设备被放置在站控制室内。

下面的方框图给出了站CAN网络的概括的功能的总览。（请注意该方框图仅给出了龙泉换流站的两个系统中的一个）

4、LAN网介绍：在SCADA系统上EWS、PWS上可以通过LAN网远程登陆就地CAN网上的MACH2主机查看其运行情况及保护定值的修改，OWS上进行操作时所发出的指令均通过LAN网发送至就地CAN网上的MACH2主机去执行它所控制的设备的操作等。

六、MACH2控制系统 1. MACH2简介

Modular Advanced Control HVDC(High Voltage Direct Current) and SVC(Static Reactive Power Compensation) 2nd edition

模块化高级控制高压直流和静态无功补偿第二版的缩写，是一种基于软件和硬件的开发平台，一种可用于直流输电的系统级解决方案。

MACH2系统主要有以下几个部分组成：

硬件：标准工业计算机、PCI板卡，多种专用电路板。 软件：操作系统(XEX,WinNT)及相关系统软件、应用软件，编程和调试环境Hidraw。

辅助系统

MACH2系统是从DS8,DS100, MACH1逐渐发展而来的，功能更强，模块集成度更高、更加标准化，所用屏柜更少。

MACH2的主要特点： 由标准的工业计算机组成 运行嵌入式的WindowsNT/XP操作系统 连接到标准的以太局域网（使用TCP/IP协议族） 带有6个DSP和FPGA(field programmable gate array现场可编程门阵列)的PCI板 具有同样软硬件的中央或分布式I/O,免维护，全数字，可调的数字化存储的设定 集成的功能块编程工具，覆盖所有的应用

尽可能多的使用商业的“组件软件”，以WindowNT/XP为基础的HMI (Human Machine Interface),暂态分析，数据库服务器和查看器，通讯。

2. HVDC控制概述

高压直流系统主要用于大容量、长距离输电或电网跨区互联，一般由整流站、直流线路、逆变站组成，基于高压直流输电的直流电流/直流电压的特性曲线，一般使用整流站控制电流，逆变站控制电压的方式进行控制。高压直流系统的控制主要由换流器点火控制系统来具体实现的，其中包括VDCOL(Voltage Dependent Current Order Limitation),CCA(Current Control Amplifier),Firing Control及CPG(Control Pulse Generator),其他的控制功能有：VARC(Voltage and Angle Reference Calculation),TCC(Tap Changer Control )和RPC(Reactive Power Control)等. 换流的基本过程

MACH2通过其中的软件、硬件来实现上述的控制功能，发送指令信号到一次设备来执行控制。

上述功能主要是由PCP来实现的，MACH2系统同时还可以实现诸如：交流场控制和保护、水冷控制系统，远程调度控制等功能。

HVDC控制系统中MACH2系统采用分层的概念设计，由本地I/O和/或分布式I/O采集信号、数据及事件记录，通过现场总线（CAN/TDM）发送到MACH2主机，MACH2主机通过LAN网与OWS(运行人员工作站)、EWS(工程师工作站)、SCM服务器及网关系统连接，传输信号及数据到LAN网上，传输事件记录到SCM服务器，OWS上的操作指令信号（如果是远程调度中心的信号，则先发送到GWS上）通过LAN网发送到目标MACH2主机，再通过现场总线发送的I/O系统，I/O系统发送到一次设备执行操作来实现控制。

MACH2主机一般都设计为A、B两个完全相同的系统互为备用，以保证冗余性。I/O板卡以Rack（层架）的方式安装起来，对于I/O接口较多的区域，一般除了本地I/O，增设分布式I/O,利用现场总线和本地I/O系统共同承担本区域的I/O接口工作。

3. MACH2主计算机单元

主计算机单元作为MACH2系统中重要的组成部分，主要由标准工业主计算机和各种PCI板卡组成，其中运行着各种应用软件；MACH2主计算机单元，主要负责数据处理、信号和事件记录的传输，各种应用的执行和实现，及其他的一些辅助功能。

MACH2主计算机单元上的PCI板卡插在工业计算机主板上的PCI插槽上，根据插槽的位置不同分别叫做PCIA、PCIB、PCIC、PCID、PCIE、PCIF等，这些PCI板卡通过PCI插槽与主机交换数据，这些PCI板卡有的通过专用的电路板（ps930和ps931）与I/O系统连接（CAN总线和TDM总线）来交换数据，主要有以下几种PCI板卡：

ps801：包含一个486DX,负责CAN的控制、统筹调度及监视等功能；6个高性能的DSP,分别通过ps930连接到最多6条I/O系统的TDM总线，得到模拟量数据，并进行处理；两条CAN总线，ps930连接到I/O系统，和另外一个CAN网（如：站CAN），负责处理传输二进制的命令和指示。Ps801还通过PCI插槽与主机交换数据。处理器的程序存储在Flash PROM闪存上。其上主要完成一些数据处理及部分控制或保护功能，其软件为pcix.hex x=a,b,c,etc，是486DX和/或DSP上程序的集合。

ps820：2个带TDM通道的DSP，2个CAN通道，HDLC通讯，监视主机的如：风扇

和温度的电路，连接到ps931，并通过其上接口，与互为备用的系统相连，其上的软件主要负责监视和备用系统的切换逻辑功能。

光接口板：主要用光纤直接连接光CT，以实现快速、准确的传输数据，它还为光CT

提供电源。

主计算机为标准的工业计算机，由Pentiun CPU、主板、硬盘、内存、光驱、显示器、网卡及一些外围设备组成。其上运行的软件主要有：操作系统WindowsNT 和 XEX 任务调度器，Hidraw编写的应用软件，一般为main.exe，多个应用的集合，主要负责数据处理、信号和事件记录的传输，各种应用的执行和实现，及其他的一些辅助功能，另外ACP上有loc控制功能，PCP上有buc控制功能，用以在LAN网瘫痪的情况下，进行就地或后备控制。主计算机通过网卡与LAN网相连，这样就可以通过LAN网远程登录到MACH2主计算机上进行程序装载、状态查询和就地操作等。MACH2主机上的程序存放主机上的硬盘里

里面还包括PCI上的程序及一些工具软件，这些文件都是通过LAN,由EWS拷贝过来的， MACH2主机的程序拷贝即可执行，PCI板卡的程序要通过专用软件（如：loadps801）载入后才行，PCI板卡（ps801、ps820）的程序一般放置在其上的闪存里面。

4. MACH2 I/O单元

MACH2系统的I/O单元作为MACH2系统的底层部分，分别与一次设备和MACH2系统主计算机相连接，主要负责模拟量的采集，数字量（开关状态和开关命令）的传输。采集的模拟量经简单处理，由TDM总线（如果是分布式I/O(如：AFP)，则通过光桥连接到本地I/O(如：ACP)的TDM总线上）连接ps930进一步传送到DSP上进行处理，处理后供MACH2系统主计算机上的应用使用。之后就通过LAN传输了。数字量是通过CAN总线与MACH2系统主计算机连接的。

I/O单元通过层架（rack）把若干I/O单元电路板电气连接在一起，一个屏柜由若干层架

组成，对于I/O接口较多的区域，一般除了本地I/O，增设分布式I/O,利用现场总线和本地I/O系统共同承担本区域的I/O接口工作，分布式I/O通过光桥连接到本地I/O,再连接到MACH2系统主计算机。如：ACP-AFT,PCP-DFT。

I/O单元电路板主要有以下几种： 板上有计算单元的：控制器板、数字接口板、低级模拟I/O板 只用作接口的板：变送器接口板 辅助板：电源、总线扩展板、现场总线桥 参看：MACH2用户向导 电路板 1JNL100024-074 控制器板主要有：

ps860 带有c167和SHARC处理器主要用作模拟量的采集、处理，并通过TDM

总线发送到MACH2系统主计算机。

Ps830 386EX CPU，两个CAN控制器，两个HDLC控制器，可用作CAN-CAN,

CAN-HDLC桥。

Ps831 CAN光桥，用于连接CAN-HDLC. Ps832 具有CAN3,CAN4的扩展能力，用于长距离、低速率的连接。 Ps876 TDM光桥。 模拟I/O板主要有：

ps860 用于连接模拟I/O板，采集模拟信号，进行处理，并通过TDM总线连接

到MACH2系统主计算机。

Ps841/42 测量交流电压。 Ps845/46 测量交流电流。 Ps862 测量直流电压。 Ps844 测量中性线电压。 Ps868 测量小电流、温度。

带有计算单元的数字I/O板主要有： ps850 开关控制板。 ps851 110/125V数字输入板。 Ps852 220V数字输入板。 Ps853 数字输出板。 辅助板主要有： ps880 21槽背板。 Ps881 10槽背板。 Ps890/92,ps893 电源板。 Ps873 总线扩展和总线自动终端板。 Ps870 总线扩展板。

I/O板上的程序（boot loader 和application）存放在闪存上，使用终端机通过COM口连接I/O板上的接口（在装载boot loader 的时候还要改变I/O板上的跳线位置），启动终端机上的IoloadWin.exe软件设定后进行装载。参数设定（如：节点号、ID、相选择）存放在E2PROM里，可以通过终端机使用Hyper Terminal、Kermit、Himon（Hidraw 调试模式下的communication\\monitor）等软件进行参数设定和软件的调试。

5. SCM系统概述

SCM是Station Control Monitoring 的缩写。SCM系统作为SCADA系统的一部分，和

LAN网连接，主要负责整个站的数据管理，事件记录的收集、处理和发布，故障录波数据的保存、时钟同步等工作。

SCM系统硬件实现是两个服务器、一个RAID磁盘的集群系统,两台服务器都具有完整的硬件，都通过其上的交换机与LAN相连接，他们之间通过RAID磁盘相联系，RAID磁盘有5个盘，一块备用，另外四块为W盘存放故障录波，可用故障录波查看程序打开进行分析；Z盘存放SQL Server，其中保存有来自MACH2主计算机的事件记录及其他一些表，供LAN网上的OWS（EWS）的HMI上的事件记录列表和用户管理使用，远程调度中心则通过GWS连接LAN网来使用SCM服务器上的数据。SCM屏柜上还配置有GPS时钟系统用于全站OWS、MACH2(NTP)、PCI板卡、I/O单元（PPS）的时钟同步。

SCM服务器上还运行有其他的一些管理软件：Server administrator, Cluster administrator, Enterprise Manager, VSS数据库。

SCM服务器的一个主要作用是通过SQL Server来管理整个站的数据管理，事件记录的收集、处理和发布。MACH2主计算机通过其上的应用产生事件记录，其上的SQL客户端收集事件记录，并通过LAN发布到事件记录的队列上，SCM服务器上的SQL Server 读取事件记录的队列，根据Text DB进行处理后，根据情况发送到Point Table 和Historical DB上，SCM服务器将向LAN上广播一条新的事件记录到来的消息，LAN网上的OWS就会读取Point Table 到Alarm list、Fault list、Off normal list；读取Historical DB上的新事件记录到Event list。

6. 测量系统

这里的测量系统主要是指模拟量的测量、传输及处理等环节。一次回路上的PT、CT把一次侧的电压通过一定比例的变换，送到本地I/O或分布式I/O的模拟信号电路板上，这些电路板通过带状电缆连接到ps860上，ps860连接到背板的TDM总线（如果是分布式I/O则通过ps876把TDM总线连接到本地I/O的TDM总线上），背板的TDM总线通过ps873连接到ps930，进而连接到ps801上DSP的TDM总线接口上（6个），模拟量经过ps801的初步处理，进一步送到主计算机的应用中。

软件中有许多用于模拟量传输的符号，可以实现ps860到DSP、DSP到其他DSP、DSP到主计算机的传输。

7. CAN/TDM总线

1) 主要功能：CAN总线，站CAN用于连接局部网络中所有的主计算机，实现较低层次

不同CAN网之间的信息交换。ACP CAN与PCP/AFP CAN主机相连，由于PCP/AFP CAN的级别较低，需要在高一级别的ACP 中对断路器进行控制。DFT、CCP、ASI、ERCS及ETCS都连接在PCP CAN总线网络上，AFP CAN及ACP CAN都连接在站控区域总线上，所有的总线都通过冗余结构的双CAN总线控制。 TDM总线，用于测量信号的传输。 2) 特点

TDM-Time Division Multiplex时分多路复用，主要特点： 串行通讯连接

最大31个槽（每个32位）加一个用于校验和的槽 10.6MHz的时钟频率 单向传输

一个传输器，多个接受者（一发多收）

TDM需要3个时钟信号，Frame sync、Clock和Data，这样如果是电缆，就需要6根，光纤需要3根。

单向总线类型，传输速度快，对总线在保护及控制系统的工作状态进行检测，数据传输能力强，每条TDM总线每秒传输超过300000个取样脉冲（每3ms一个），具有很短的等待时间、工作稳定性强。

模拟量通过变送器传输到接口板，这些接口板通过带状电缆和ps860相连接传输，模拟量在ps860中进行A/D转换，再通过其上的DSP，选择背板4各TDM通道中的一个，（如果是分布式I/O则使用与之带状电缆连接的ps876(可以是多个，一发多收)扩展到本地I/O的TDM总线上）背板上的TDM通道，通过ps873连接到ps930进一步连接到ps801的DSP的TDM通道（6个）上， 经DSP模拟量经过ps801的初步处理，进一步送到主计算机的应用中。

Ps860本身需要对其使用的TDM通道和与之相联系的通过带状电缆连接的模拟量接口板进行相关的设置，对于与ps860带状电缆相连的ps876也由ps860进行TDM通道的相关设置。TDM桥的另一端的ps876一般由与之带状电缆连接的ps831或ps832进行TDM通道是相关设置。

CAN-Control Area Network区域控制网，主要特点是： 用于与二进制类型板的通讯 短消息结构、低延迟的高速总线 最大10米高达1Mbit/s的总线速度 多宿主能力

理论上一个网络1024个节点，实际上256个 一个CAN网需要CAN控制器，终端板（ps873），每个CAN网上的电路板都有一个唯一的节点号，I/O背板上有两条CAN总线：CAN1、CAN2，背板上的电路板通过背板连接到CAN1或CAN2。

CAN总线，一种高速总线，具有高效率短报文及很短的等待时间，具有有效循环冗余码校验（CRC）求和及硬件特征，可防止总线上故障的传播，具有故障检测功能，检测到故障后发报警并切换到备用系统，是一个冗余系统的双CAN总线。 本地I/O通过ps873连接ps930连接板，ps930进一步连接到ps801上的CAN1后CAN2，ps801上的2个CAN控制器用于连接两个不同的CAN网络。本地I/O的不同Rack之间通过ps873相互连接起来，如果有分布式I/O则通过ps831扩展，如果是长距离则可以使用ps832使用CAN3、CAN4，光桥可以进行消息过滤等设置。 8、HVDC 远程控制

HVDC远程控制主要是指主计算机通过其上的远程控制器软件，使用远程通讯设备，通过长距离的连接与另一个主计算机通讯，实现远程控制。这种远程控制可以是系统A与系统B之间、极I与极II之间、站与站之间。

主计算机A的ps820连接ps931A，通过ps931A连接主计算机B;或者通过QHLD连接另一个极的主计算机；或者通过QHLD连接另一个站的主计算机。站与站之间的远程通讯有3个通道PrimaryA 、PrimaryB和 Backup互为备用的通道。

远程控制的软件中使用不同优先级的消息格式，用于不同的目的，以实现快速、准确的消息传输。

在进行故障跟踪的时候可以使用choice 命令，其中包含有很多远程通讯的故障信息。

七、控制与保护系统的分层结构 1、介绍：

控制设备主要位于运行楼的控制室内。交流开关场的设备位于分散的继电器室内。 在龙泉换流站，有四个用于500KV的继电器室，两个用于220KV的继电器室和一个用于35KV的继电器室。 2、分级的层次

控制和保护系统在逻辑上以用作电站的物理的或逻辑的部分的几个小房间构成。这些小房间在最大可实现范围内是独立的。这意味着这些小房间控制和保护电站的一部分，并具有在各个不同的小房间之间进行相互交换的最小信号量。在这些小房间中的一个发生故障时，在大多数情况下不会影响到电站的其它部分。基本上每个控制区域都被认为是一个小室。电站中全部功能以及所有设备共有的信号的相互交换是在站级层次完成的。

在控制系统中确定了下列分级的层次： 站级层次 设备级层次

下图给出了在每个层次的设备的原理上的分配。

2.1、站级层次

站级层次相关的功能有：

SCADA系统 站CAN网络

站ASI（辅助系统报警接口）

SCADA系统

这一节简要描述了共同形成用于控制系统的合成人机环境的系统和功能块。这个环境包

含的功能有：

? 来自处理映象的站的控制 ? 事件记录仪的顺序 ? 事件的保存

? 通过清单窗口进行强大地报警处理 ? 有效的用户定义的数据过滤

? 在线和历史的趋势的易操纵的处理 ? 暂态故障记录仪（TFR）和分析 ? 远方控制

该系统还具有包含扩展功能的能力，例如：

? 电站文件的直接存取 ? 报告生成的自动执行 ? 谐波等级监测的显示

? 标准应用，例如电子邮件，字处理，试算表，互联网等等的瞬时存取

被称之为站控及监测（SCM）的ABB的SCADA系统的原理功能的总览在下图中绘制了出来。该系统由三个主要部分组成：运行人员工作站（OWS），分散的处理接口（DPI）和服务器。这些部分的通信是建立在局域网（LAN）之上的。

站CAN网络

对于站相关的CAN网络，BCP用作光缆的起始点。这意味着所有在不同的控制室/楼的主机之间相互交换的信息被连接到这个用于信号的相互交换的设备。该系统采用完全冗余方式制成了BCPA和BCPB柜。这个设备被放置在站控制室内。

下面的方框图给出了站CAN网络的概括的功能的总览。（请注意该方框图仅给出了龙

泉换流站的两个系统中的一个） ASI辅助系统接口

ASI负责站用电以及本地系统相关的报警。该系统是在站级层次上提供的一个系统并负责在控制楼内产生的报警。ASI位于站110V直流蓄电池配电室。ASI还包括三个10KV输入馈线的自动切换功能。

下图给出了ASI柜的结构：

下面的方框图给出了ASI柜概括功能的总览:

2.2、 设备级层次

这一节描述了设备级上的功能并根据控制和保护系统的物理位置进行了划分。 500KV交流系统

龙泉站的500KV采用了一个半开关接线方式，有8个间隔。 龙泉站的500KV开关场配备了4个继电器室。

所有间隔并未完全配备以起始安装的主电路设备，而是从控制接口的观点将所有硬件配备以容纳将来的主电路设备，即电路板也将为单线图[3]和[4]中指示的将来的扩展提供配置。

每个功能区域由一个包含有必要设备的继电器室提供服务，以实现正确的控制以及电站特殊部分的接口。

交流滤波器组的控制和保护也在物理上位于继电器室内。 交流控制和保护（ACP）

由ACP柜提供主要的控制功能，ACP柜是以完全冗余方式建造的。一个ACP能够实现500KV开关的一个完整间隔的连接。

交流场终端设备（AFT）

为了实现由同一继电器室为其它间隔提供服务，由命名以AFT的分散的接口柜实现连接。这些柜子同样是以完全冗余的方式建造的。AFT由它的上级ACP进行管理。ACP在同

一个继电器室内可以管理所有的AFT。

下图给出了一个500KV继电器室中的ACP/AFT的典型结构。

下面的方框图给出了一个500KV的ACP柜及其与其它设备接口的概括功能的总览。（请注意该功能块图仅绘出了两个系统中的一个）

自耦变压器接口（ATI）

在龙泉换流站，由位于1# 继电器室内的ATI柜负责与500/220/35KV自耦变压器的控制及报警连接。该系统是以完全冗余的方式构建的。它的设计与一个AFT相类似，而且ATI通过CAN总线连接到它的上级ACP。

交流滤波器控制及保护（AFP）

每个交流滤波器的控制及保护是由位于继电器室的AFP柜提供的。该系统是以完全冗余的方式构建的。一个AFP负责管理一个交流滤波器组及其包含有滤波器辅助组的相关的开关场。

下图给出了一个500KV继电器室中的AFP的典型的结构。

下面的方框图给出了AFP柜及其与其它设备接口的概括功能的总览。（请注意该方框图

仅给出了两个系统中的一个）

1) 龙泉换流站1# 继电器室

该继电器室管理500KV交流开关场间隔=WA-W1，=WA-W2，交流线路间隔=WA-L1，自耦变压器间隔=WA-T1和=WA-T2以及交流滤波器间隔=WA-Z1。

交流控制及保护

设备：ACP11，ACP12

该设备由MACH2硬件构成并包括下列主要部件：

? 主机 ? 测量接口 ? 开关接口 ? 通信接口

? 用于就地控制的VDU及键盘 功能：

ACP柜具有下列功能：

? 位于=WA-W1，=WA-W2，=WA-L1，=WA-T1及=WA-T2区域中的开关的控制以及联锁。

? 由VDU为受控区域提供就地后备控制。

? 为位于=WA-W1及=WA-W2区域的断路器提供同步功能。 ? 为位于=WA-W1及=WA-T2区域的电流互感器提供测量接口。 ? 为位于=WA-WB1及=WA-WB2区域的电压互感器提供测量接口。 ? 为位于=WA-T2及=WA-Z1区域的电压互感器提供测量接口。 ? 为位于=WA-W1及=WA-T2区域的开关提供开关接口。 ? 为断路器保护CBP11，CBP12及CBP13提供报警接口。

? 为ACP及AFT柜之间的ACP11（12） CAN总线通信提供通信接口。 ? 为ACP11（12） CAN总线到网络中包含的AFP111和AFP112提供通信

接口。

? 为STN1（2） CAN总线通信提供通信接口。

? 用于收集在外部交流保护柜中产生的外部跳闸信号以及相关断路器的直接跳闸信号的跳闸信号接口。用于外部跳闸信号的电流密封继电器和中继继电器包含在这里面。

? 用于来自区域的命令，指示，报警和测量的SCADA接口。 冗余：

ACP柜以完全冗余的方式建成两个单独的系统。到/来自两个系统的串行总线通信是分离开的。每个ACP都由110V蓄电池A和B供电。从接口的观点看两个系统总是处于工作状态。从SCADA/开关控制系统观点看，任何时候只有一个ACP系统处于工作状态。

交流场终端设备

设备：AFT11，AFT12

该设备由MACH2硬件构成并包括下列主要部分：

? 测量接口 ? 开关接口 ? 通信接口 功能：

AFT柜包括下列功能：

? 对位于=WA-W1和=WA-T2区域的电流互感器提供测量接口。 ? 对位于=WA-L1和=WA-T1区域的电压互感器提供测量接口。

? 对位于=WA-W2 ，=WA-L1和=WA-T1区域的开关提供开关接口。 ? 对将来的交流线路保护ALP221和ALP222提供报警接口。

? 对将来的断路器失灵保护CBP21，CBP22和CBP23提供报警接口。 ? 对ACP和AFT柜之间的ACP11（12） CAN总线通信提供通信接口。 ? 对于在外部的交流保护柜中产生的外部的跳闸信号的采集以及对相关断路器的直接外部跳闸信号的采集提供跳闸信号接口。用于外部跳闸信号的电流密封继电器和中继继电器包含在这里面。

? 来自MET 11的能量-脉冲的收集。 冗余：

AFT柜以完全冗余方式制成两个单独的系统。到/来自两个系统的串行总线通信是分开的。每个AFT都由110V蓄电池A和B提供电源。从接口的观点看，两个系统总是处于工作状态。

自耦变压器接口

设备：ATI11，ATI12（ATI21和ATI22）

该设备由MACH2硬件构成并包括下列主要部分：

? 测量接口 ? 控制接口 ? 报警接口 ? 通信接口 功能：

ATI柜包含下列功能：

? 用于500/220/35KV自耦变压器=WA-T1（=WA-T2）的报警和控制接口。 ? 用于ACP与ATI柜之间的ACP11/12（ACP21/22）CAN总线通信的通信

接口。 冗余：

ATI柜以完全冗余的方式制成两个单独的系统。到/来自两个系统的串行总线通信是分离开的。每个ATI由两个110V蓄电池系统A和B提供电源。从接口的观点看，两个系统总是处于工作状态。

交流滤波器控制和保护 设备：AFP111，AFP112

该设备由MACH2硬件构成并包含下列主要部分：

? 主机 ? 测量接口 ? 开关接口 ? 通信接口

? 用于就地控制的VDU和键盘 功能：

AFP柜包含下列功能：

? 对交流滤波器辅助组以及滤波器连接母线提供保护 ? 位于=WA-Z1区域的开关的控制和联锁 ? 对受控区域提供来自VDU的就地后备控制

? 对位于=WA-Z1区域的电流互感器提供测量接口 ? 对位于=WA-Z1区域的电压互感器提供测量接口 ? 对=WA-Z1区域中的开关提供开关接口

? 对AFP与ACP柜之间的ACP11（12） CAN总线通信提供通信接口 ? 对STN1（2） CAN总线通信提供通信接口

? 对来自该区域的命令，指示，报警和测量提供SCADA接口 冗余：

AFT柜以完全冗余方式建成两个单独的系统。到/来自两个系统的串行总线通信是冗余的。每个AFT通过CAN总线ACP11和CAN总线ACP12连接到ACP11和ACP12；这就可以在不丢失重要信号通道的情况下对任何单独的ACP或AFP提供检修。就地CAN总线AFP111（AFP112）和自身的I/O的通信仅仅是电气上的，而且没有离开本柜。每个AFT由两个110V蓄电池系统A和B提供电源。从保护和接口的观点看，两个系统总是处于工作状态。从SCADA/开关控制系统观点看，任何时候只有一个AFT系统处于工作状态。

2) 龙泉换流站2# 继电器室

该继电器室管理500KV交流开关场间隔=WA-W3，=WA-W4，交流线路间隔=WA-L3，=WA-L4以及极2直流换流器间隔=P2-WT。

交流控制及保护

设备：ACP21，ACP22

该设备由MACH2硬件构成并包括下列主要部件：

? 主机 ? 测量接口 ? 开关接口 ? 通信接口

? 用于就地控制的VDU及键盘 功能：

ACP柜具有下列功能：

? 位于=WA-W3，=WA-W4，=WA-L3，=WA-L4及=P2-WT区域中的开关的控制以及联锁。

? 由VDU为受控区域提供就地后备控制。

? 为位于=WA-W3及=WA-W4区域的断路器提供同步功能。

? 为位于=WA-W3，=WA-L2及=WA-L3区域的电流互感器提供测量接口。 ? 为位于=WA-WB1及=WA-WB2区域的电压互感器提供测量接口。 ? 为位于=WA-L2及=WA-L3区域的电压互感器提供测量接口。 ? 为位于=WA-W3，=WA-L2及=WA-L3区域的开关提供开关接口。 ? 为交流线路保护ALP321和ALP322提供报警接口。 ? 为断路器保护CBP31及CBP33提供报警接口。

? 为ACP及AFT柜之间的ACP21（22） CAN总线通信提供通信接口。 ? 为STN1（2） CAN总线通信提供通信接口。

? 用于收集在外部交流保护柜中产生的外部跳闸信号以及相关断路器的直接跳闸信号的跳闸信号接口。用于外部跳闸信号的电流密封继电器和中继继电器包含在这里面。

? 用于来自区域的命令，指示，报警和测量的SCADA接口。 冗余：

ACP柜以完全冗余的方式建成两个单独的系统。到/来自两个系统的串行总线通信是分离开的。每个ACP都由110V蓄电池A和B供电。从接口的观点看两个系统总是处于工作状态。从SCADA/开关控制系统观点看，任何时候只有一个ACP系统处于工作状态。

交流场终端设备

设备：AFT21，AFT22

该设备由MACH2硬件构成并包括下列主要部分：

? 测量接口 ? 开关接口 ? 通信接口 功能：

AFT柜包括下列功能：

? 对位于=WA-W4和=WA-L4区域的电流互感器提供测量接口。 ? 对位于=WA-L4和=P2-WT区域的电压互感器提供测量接口。

? 对位于=WA-W4 ，=WA-L4和=P2-WT区域的开关提供开关接口。 ? 对交流线路保护ALP411和ALP412提供报警接口。

? 对断路器失灵保护CBP41，CBP42和CBP43提供报警接口。 ? 对母线保护BBP11和BBP12提供报警接口。

? 对ACP和AFT柜之间的ACP21（22） CAN总线通信提供通信接口。 ? 为ACP21（22） CAN总线到网络中包含的P2 PCPA和P2 PCPB提供通信接口。

? 对于在外部的交流保护柜中产生的外部的跳闸信号的采集以及对相关断路器的直接外部跳闸信号的采集提供跳闸信号接口。用于外部跳闸信号的电流密封继电器和中继继电器包含在这里面。

? 来自MET 21和MET 22的能量-脉冲的收集。 冗余：

AFT柜以完全冗余方式制成两个单独的系统。到/来自两个系统的串行总线通信是分开的。每个AFT都由110V蓄电池A和B提供电源。从接口的观点看，两个系统总是处于工作状态。

3) 龙泉换流站3# 继电器室

该继电器室管理500KV交流开关场间隔=WA-W5，=WA-W6，交流线路间隔=WA-L5，=WA-L6以及极1直流换流器间隔=P1-WT。

交流控制及保护 设备：ACP31，ACP32

该设备由MACH2硬件构成并包括下列主要部件：

? 主机 ? 测量接口 ? 开关接口 ? 通信接口

? 用于就地控制的VDU及键盘 功能：

ACP柜具有下列功能：

? 位于=WA-W5，=WA-W6，=WA-L5，=WA-L6及=P1-WT区域中的开关的控制以及联锁。

? 由VDU为受控区域提供就地后备控制。

? 为位于=WA-W5及=WA-W6区域的断路器提供同步功能。 ? 为位于=WA-W5及=WA-L5区域的电流互感器提供测量接口。 ? 为位于=WA-WB1及=WA-WB2区域的电压互感器提供测量接口。 ? 为位于=WA-L5及=P1-WT区域的电压互感器提供测量接口。 ? 为位于=WA-W5，=WA-L5及=P1-WT区域的开关提供开关接口。 ? 为交流线路保护ALP521和ALP522提供报警接口。 ? 为断路器保护CBP51，CBP52及CBP53提供报警接口。

? 为ACP及AFT柜之间的ACP31（32） CAN总线通信提供通信接口。 ? 为ACP31（32） CAN总线到网络中包含的P1 PCPA和P1 PCPB提供通信接口

? 为STN1（2） CAN总线通信提供通信接口。

? 用于收集在外部交流保护柜中产生的外部跳闸信号以及相关断路器的直接跳闸信号的跳闸信号接口。用于外部跳闸信号的电流密封继电器和中继继电器包含在这里面。

? 用于来自区域的命令，指示，报警和测量的SCADA接口。 冗余：

ACP柜以完全冗余的方式建成两个单独的系统。到/来自两个系统的串行总线通信是分离开的。每个ACP都由110V蓄电池A和B供电。从接口的观点看两个系统总是处于工作状态。从SCADA/开关控制系统观点看，任何时候只有一个ACP系统处于工作状态。

交流场终端设备

设备：AFT31，AFT32

该设备由MACH2硬件构成并包括下列主要部分：

? 测量接口 ? 开关接口

? 通信接口 功能：

AFT柜包括下列功能：

? 对位于=WA-W6和=WA-L6区域的电流互感器提供测量接口。 ? 对位于=WA-L6区域的电压互感器提供测量接口。

? 对位于=WA-W6 和=WA-L6区域的开关提供开关接口。 ? 对将来的交流线路保护ALP621和ALP622提供报警接口。 ? 对将来的断路器保护CBP61和CBP63提供报警接口。 ? 对母线保护BBP21和BBP22提供报警接口。

? 对ACP和AFT柜之间的ACP31（32） CAN总线通信提供通信接口。 ? 对于在外部的交流保护柜中产生的外部的跳闸信号的采集以及对相关断路器的直接外部跳闸信号的采集提供跳闸信号接口。用于外部跳闸信号的电流密封继电器和中继继电器包含在这里面。

? 来自MET 31的能量-脉冲的收集。 冗余：

AFT柜以完全冗余方式制成两个单独的系统。到/来自两个系统的串行总线通信是分开的。每个AFT都由110V蓄电池A和B提供电源。从接口的观点看，两个系统总是处于工作状态。

4) 龙泉换流站4# 继电器室

该继电器室管理500KV交流开关场间隔=WA-W7，=WA-W8，交流线路间隔=WA-L7，=WA-L8以及交流滤波器间隔=WA-Z2和=WA-Z3。

交流控制及保护

设备：ACP41，ACP42

该设备由MACH2硬件构成并包括下列主要部件：

? 主机 ? 测量接口 ? 开关接口 ? 通信接口

? 用于就地控制的VDU及键盘 功能：

ACP柜具有下列功能：

? 位于=WA-W7，=WA-W8，=WA-L7及=WA-L8区域中的开关的控制以及联锁。

? 由VDU为受控区域提供就地后备控制。

? 为位于=WA-W7及=WA-W8区域的断路器提供同步功能。

? 为位于=WA-W7，=WA-W8，=WA-L7及=WA-L8区域的电流互感器提供测量接口。

? 为位于=WA-WB1及=WA-WB2区域的电压互感器提供测量接口。 ? 为位于=WA-L7及=WA-Z2区域的电压互感器提供测量接口。 ? 为位于=WA-W7及=WA-L7区域的开关提供开关接口。 ? 为交流线路保护ALP711和ALP712提供报警接口。 ? 为断路器保护CBP71，CBP72及CBP73提供报警接口。

? 为ACP及AFT柜之间的ACP41（42） CAN总线通信提供通信接口。 ? 为ACP41（42） CAN总线到网络中包含的AFP711和AFP712提供通信

接口。

? 为STN1（2） CAN总线通信提供通信接口。

? 用于收集在外部交流保护柜中产生的外部跳闸信号以及相关断路器的直接跳闸信号的跳闸信号接口。用于外部跳闸信号的电流密封继电器和中继继电器包含在这里面。

? 用于来自区域的命令，指示，报警和测量的SCADA接口。 冗余：

ACP柜以完全冗余的方式建成两个单独的系统。到/来自两个系统的串行总线通信是分离开的。每个ACP都由110V蓄电池A和B供电。从接口的观点看两个系统总是处于工作状态。从SCADA/开关控制系统观点看，任何时候只有一个ACP系统处于工作状态。

交流场终端设备

设备：AFT41，AFT42

该设备由MACH2硬件构成并包括下列主要部分：

? 测量接口 ? 开关接口 ? 通信接口 功能：

AFT柜包括下列功能：

? 对位于=WA-W8和=WA-L8区域的电流互感器提供测量接口。 ? 对位于=WA-L8和=WA-Z3区域的电压互感器提供测量接口。 ? 对位于=WA-W8和=WA-L8区域的开关提供开关接口。 ? 对将来的交流线路保护ALP811和ALP812提供报警接口。 ? 对断路器保护CBP81，CBP82和CBP83提供报警接口。

? 对ACP和AFT柜之间的ACP41（42） CAN总线通信提供通信接口。 ? 为ACP41（42） CAN总线到网络中包含的AFP821和AFP822提供通信接口。

? 对于在外部的交流保护柜中产生的外部的跳闸信号的采集以及对相关断路器的直接外部跳闸信号的采集提供跳闸信号接口。用于外部跳闸信号的电流密封继电器和中继继电器包含在这里面。

? 来自MET 41和MET42的能量-脉冲的收集。 冗余：

AFT柜以完全冗余方式制成两个单独的系统。到/来自两个系统的串行总线通信是分开的。每个AFT都由110V蓄电池A和B提供电源。从接口的观点看，两个系统总是处于工作状态。

交流滤波器控制和保护 滤波器=WA-Z2

设备：AFP711，AFP712

该设备由MACH2硬件构成并包含下列主要部分：

? 主机 ? 测量接口 ? 开关接口 ? 通信接口

? 用于就地控制的VDU和键盘

功能：

AFP柜包含下列功能：

? 对交流滤波器辅助组以及滤波器连接母线提供保护 ? 位于=WA-Z2区域的开关的控制和联锁 ? 对受控区域提供来自VDU的就地后备控制

? 对位于=WA-Z2区域的电流互感器提供测量接口 ? 对位于=WA-Z2区域的电压互感器提供测量接口 ? 对=WA-Z2区域中的开关提供开关接口

? 对AFP与ACP柜之间的ACP41（42） CAN总线通信提供通信接口 ? 对STN1（2） CAN总线通信提供通信接口

? 对来自该区域的命令，指示，报警和测量提供SCADA接口 冗余：

AFT柜以完全冗余方式建成两个单独的系统。到/来自两个系统的串行总线通信是冗余的。每个AFT通过CAN总线ACP41和CAN总线ACP42连接到ACP41和ACP42；这就可以在不丢失重要信号通道的情况下对任何单独的ACP或AFP提供检修。就地CAN总线AFP711（AFP712）和自身的I/O的通信仅仅是电气上的，而且没有离开本柜。每个AFT由两个110V蓄电池系统A和B提供电源。从保护和接口的观点看，两个系统总是处于工作状态。从SCADA/开关控制系统观点看，任何时候只有一个AFT系统处于工作状态。

交流滤波器控制和保护 滤波器=WA-Z3

设备：AFP821，AFP822

该设备由MACH2硬件构成并包含下列主要部分：

? 主机 ? 测量接口 ? 开关接口 ? 通信接口

? 用于就地控制的VDU和键盘 功能：

AFP柜包含下列功能：

? 对交流滤波器辅助组以及滤波器连接母线提供保护 ? 位于=WA-Z3区域的开关的控制和联锁 ? 对受控区域提供来自VDU的就地后备控制

? 对位于=WA-Z3区域的电流互感器提供测量接口 ? 对位于=WA-Z3区域的电压互感器提供测量接口 ? 对=WA-Z3区域中的开关提供开关接口

? 对AFP与ACP柜之间的ACP41（42） CAN总线通信提供通信接口 ? 对STN1（2） CAN总线通信提供通信接口

? 对来自该区域的命令，指示，报警和测量提供SCADA接口 冗余：

AFT柜以完全冗余方式建成两个单独的系统。到/来自两个系统的串行总线通信是冗余的。每个AFT通过CAN总线ACP41和CAN总线ACP42连接到ACP41和ACP42；这就可以在不丢失重要信号通道的情况下对任何单独的ACP或AFP提供检修。就地CAN总线AFP821（AFP822）和自身的I/O的通信仅仅是电气上的，而且没有离开本

柜。每个AFT由两个110V蓄电池系统A和B提供电源。从保护和接口的观点看，两个系统总是处于工作状态。从SCADA/开关控制系统观点看，任何时候只有一个AFT系统处于工作状态。

龙泉站220KV交流系统

龙泉站220KV开关场采用双母线带旁路。此开关场安装有两个继电器室，即5号和6号继电器室。

开始，开关场不会完全安装完主回路设备，但从控制和接口角度考虑，应安装好所有设备（接口设备）以适应将来主回路设备的需要。如，为将来扩建的需要，应安装好电路板，详见报告[5]。

继电器室用于每个功能性区域，其中包括必需的设备，即用于站特有部分的控制和接口。 交流控制和保护（ACP）

交流控制和保护（ACP）可实现主要控制功能。ACP柜完全以双重化实现，一个ACP柜能给220KV交流开关场的三个间隔提供接口。

交流场终端（AFT）

因同一继电器室还用于其他间隔，所以必须给称为交流场终端（AFT）的分布式接口柜提供接口，这些接口柜也完全以双重化实现。AFTS由上一级ACPS控制。ACPS能控制同一继电器室内的所有AFTS。

下图给出了一个220KV继电器室内ACP/AFT的典型结构：（FIG 11）

如下框图显示了 220KV ACP柜及与其它设备相连的基本功能布局。（请注意此图只是显示了两个系统其中一个）：FIG 12

1) 龙泉站5号继电器室

5号继电器室用于220KV交流开关场的间隔有：=WB-W1、=WB-W2、=WB-W3、=WB-W4、=WB-W5、=WB-W6、=WB-W7和=WB-W8，及交流线路间隔：=WB-L1、=WB-L2、=WB-L4、=WB-L6和=WB-L7。

交流控制和保护（ACP） 设备：ACP51、ACP52

本设备由MACH2硬件组成，并包含如下主要部分： ? 主计算机 ? 测量接口 ? 开关接口 ? 通讯接口

? VDU（显示单元）和就地控制键盘 功能：

ACP柜具有如下功能：

? =WB-W1、=WB-W2、=WB-W3、=WB-W4、=WB-W5、=WB-W6、=WB-W7和

=WB-W8区的开关控制和连锁。

? 从VDU（显示单元）来的就地后备控制给被控区。

? =WB-W1、=WB-W2、=WB-W3、=WB-W4、=WB-W5、=WB-W6、=WB-W7和

=WB-W8区的开关同期功能。

? 给=WB-W1、=WB-W2和=WB-W3区中的电流互感器提供测量接口。 ? 给=WB-W1、=WB-W2和=WB-W3区中的电压互感器提供测量接口。 ? 给=WB-L1和=WB-L3区中的电压互感器提供测量接口。 ? 给=WB-W1、=WB-W2和=WB-W3区中开关及=WB-WB1-Q21开关提供开关接口。 ? 给将来的交流线路保护BLP11、BLP12、BLP21和BLP22提供报警接口。 ? 给旁路保护BBP31和BLP32提供报警接口。

? 给ACP和AFT柜之间的ACP51（52） CAN总线通讯提供通讯接口。 ? 给STN1（2） CAN总线通讯提供通讯接口。

? 给指令、显示、报警和从区域来的测量信号提供SCADA接口。 冗余：

ACP柜完全以两个单独的系统双重化实现。两个系统之间的（来/去）总线通讯也是单独的。每个ACP柜由110V的蓄电池A和B供电。从接口的角度看，两个系统都在工作。但从SCADA/切换控制系统的角度看，同一时间只有一个系统在工作。

交流场终端（AFT）： 设备：AFT51、AFT52

本设备由MACH2硬件组成，并包含如下主要部分； ? 测量接口 ? 开关接口 ? 通讯接口 功能：

此AFT柜包括如下功能：

? 给=WB-W4、=WB-W5和=WB-W6区中的电流互感器提供测量接口。 ? 给=WB-L4和=WB-L6区中的电压互感器提供测量接口。

? 给=WB-W4、=WB-W5和=WB-W6区中开关及=WB-WB2A-Q22开关提供开关接

口。

? 给母线保护BBP51、BBP52、BBP53和BBP54提供报警接口。 ? 给交流线路保护BLP41、BLP42、BLP61和BLP62提供报警接口。 ? 给COP51.提供报警接口（8个报警）。

? 给ACP和AFT柜之间的ACP51（52） CAN总线通讯提供通讯接口。 ? 给指令、显示、报警和从区域来的测量信号提供SCADA接口。 冗余：

此AFT柜完全以两个单独的系统双重化实现。两个系统之间的（来/去）总线通讯也是单独的。每个AFT柜由110V的蓄电池A和B供电。从接口的角度看，两个系统都在工作。

交流场终端（AFT） 设备：AFT53、AFT54

本设备由MACH2硬件组成，并包含如下主要部分； ? 测量接口 ? 开关接口 ? 通讯接口 功能：

此AFT柜包括如下功能：

? 给=WB-W7和=WB-W8区中的电流互感器提供测量接口。

? 给=WB-L7、=WB-T2和=WB-WB2A区中的电压互感器提供测量接口。

? 给=WB-W7和=WB-W8区中开关及=WB-WB2A-Q11和=WB-WB2A-Q21开关提供

开关接口。

? 给交流线路保护BLP71和BLP72提供报警接口。

? 给ACP和AFT柜之间的ACP51（52） CAN总线通讯提供通讯接口。 ? 给指令、显示、报警和从区域来的测量信号提供SCADA接口。 冗余：

此AFT柜完全以两个单独的系统双重化实现。两个系统之间的（来/去）总线通讯也是单独的。每个AFT柜由110V的蓄电池A和B供电。从接口的角度看，两个系统都在工作。

2) 龙泉站6号继电器室

6号继电器室用于220KV交流开关场的间隔有：=WB-W9、=WB-W10、=WB-W11、=WB-W12、=WB-W13、=WB-W14、=WB-W15和=WB-W16，及交流线路间隔：=WB-L10、=WB-L11、=WB-L14和=WB-L15。

交流控制和保护（ACP） 设备：ACP61、ACP62

本设备由MACH2硬件组成，并包含如下主要部分： ? 主计算机 ? 测量接口 ? 开关接口 ? 通讯接口

? VDU（显示单元）和就地控制键盘 功能：

ACP柜具有如下功能：

? =WB-W9、=WB-W10、=WB-W11、=WB-W12、=WB-W13、=WB-W14、=WB-W15

和=WB-W16区的开关控制和连锁。

? 从VDU（显示单元）来的就地后备控制给被控区。

? =WB-W9、=WB-W10、=WB-W11、=WB-W12、=WB-W13、=WB-W14、=WB-W15

和=WB-W16区的开关同期功能。

? 给=WB-W9、=WB-W10和=WB-W11区中的电流互感器提供测量接口。 ? 给=WB-WB1、=WB-W2B和=WB-W3B区中的电压互感器提供测量接口。 ? 给=WB-L10区中的电压互感器提供测量接口。 ? 给=WB-W9、=WB-W10和=WB-W11区中开关及=WB-WB1.Q11、=WB-WB1.Q22、

=WB-WB2B.Q11、=WB-WB2B.Q21和WB-WB3.Q21开关提供开关接口。 ? 给交流线路保护BLP101和BLP102提供报警接口。

? 给ACP和AFT柜之间的ACP61（62） CAN总线通讯提供通讯接口。 ? 给STN1（2） CAN总线通讯提供通讯接口。

? 给指令、显示、报警和从区域来的测量信号提供SCADA接口。 ? 给变比为220/10KV站用变压器=S1.AL-T3提供保护。 冗余：

ACP柜完全以两个单独的系统双重化实现。两个系统之间的（来/去）总线通讯也是单独的。每个ACP柜由110V的蓄电池A和B供电。从接口的角度看，两个系统都在工作。但从SCADA/切换控制系统的角度看，同一时间只有一个系统在工作。

交流场终端（AFT）： 设备：AFT61、AFT62

本设备由MACH2硬件组成，并包含如下主要部分；

? 测量接口 ? 开关接口 ? 通讯接口 功能：

此AFT柜包括如下功能：

? 给=WB-W12、=WB-W13和=WB-W14区中的电流互感器提供测量接口。 ? 给=WB-L2和=WB-L14区中的电压互感器提供测量接口。

? 给=WB-W12、=WB-W13和=WB-W14区中开关及=WB-WB1-Q23和

=WB-WB2B-Q22开关提供开关接口。

? 给交流线路保护BLP141和BLP142提供报警接口。

? 给将来的交流线路保护BLP121和BLP122提供报警接口。

? 给ACP和AFT柜之间的ACP61（62） CAN总线通讯提供通讯接口。 ? 给指令、显示、报警和从区域来的测量信号提供SCADA接口。 冗余：

此AFT柜完全以两个单独的系统双重化实现。两个系统之间的（来/去）总线通讯也是单独的。每个AFT柜由110V的蓄电池A和B供电。从接口的角度看，两个系统都在工作。

交流场终端（AFT） 设备：AFT63、AFT64

本设备由MACH2硬件组成，并包含如下主要部分； ? 测量接口 ? 开关接口 ? 通讯接口 功能：

此AFT柜包括如下功能：

? 给=WB-W15、WB-W16和=WB-T3区中的电流互感器提供测量接口。 ? 给=WB-L16和=WB-T3区中的电压互感器提供测量接口。 ? 给站用变压器=S1.AL-T3提供测量接口。

? 给=WB-W15和=WB-W16区中开关提供开关接口。

? 给将来的交流线路保护BLP161和BLP162提供报警接口。

? 给ACP和AFT柜之间的ACP61（62） CAN总线通讯提供通讯接口。 ? 给指令、显示、报警和从区域来的测量信号提供SCADA接口。 冗余：

此AFT柜完全以两个单独的系统双重化实现。两个系统之间的（来/去）总线通讯也是单独的。每个AFT柜由110V的蓄电池A和B供电。从接口的角度看，两个系统都在工作。

35KV交流系统

龙泉站35KV开关场安装有一个继电器室。在此继电器室可对35KV设备（依据报告6）提供控制和接口。

交流控制和保护（ACP）

35KV开关场ACP柜的控制设备完全以双重化实现。ACP柜中也包含变比为35/10KV站用电的保护。

下图给出了35KVACP柜的典型结构：FIG 13 以下框图给出了35KVACP柜的基本功能布局。（请注意此图只是显示了两个系统其中一个）：FIG 14

此ACP柜包括如下功能：

? 35KV控制接口。 ? 35KV开关连锁。 ? 辅助电力变压器保护 ? SCADA接口 ? 通讯接口

? 给站级ASI（蓄电池室）柜提供报警接口。

交流场终端（AFT） 设备：AFT71，AFT72

龙泉站35KV设备接口需辅助的接口设备，这可由AFT提供。此设备由MACH2硬件组成，并包含以下功能：

? 测量接口 ? 开关接口 ? 通讯接口

此AFT柜完全以两个单独的系统双重化实现。两个系统之间的（来/去）总线通讯也是

单独的。每个AFT柜由110V的蓄电池A和B供电。从接口的角度看，两个系统都在工作。

极设备

每个直流极由安装在两个独立控制房的设备提供服务。对于两个极共用的双极级主回路设备，接口采用双重化，并放置在站控制室的BFT柜（双极区域终端）中。 1) 极控制和保护（PCP）

冗余的PCP系统设计成双重化系统，即一个系统在工作，则另一个系统处于热备用状态。任何时候只有一个系统处于在工作状态，控制换流器和相关的设备。

每个PCP柜对HVDC单极和双极的有关设备而言，都包含一个完整的控制和保护系统。双极功能和极功能是分开的，关于保护配置更详细的描述见报告[8]。

对于开关控制（SWITCH CONTROL），此系统采用双重化的CAN总线通讯系统，完全连接到双重化的分布式I/O系统。

对于测量（MEASUREMENTS），每个系统只使用一个I/O系统；PCP A通过TDM总线使用来自A系统分布式接口的测量量，PCP B通过TDM总线使用来自B系统分布式接口的测量量。

极控柜和阀控柜之间通过光缆交换信号。

极控制和保护（PCP）主计算机1包括如下功能：

? 极控功能：如换流器触发控制、功率控制、分接头控制、顺序控制和连锁等。 ? 与对站的通讯。

? 直流保护系统，SET 1。 ? 极控和极控之间的通讯。 ? 内部监视功能。 ? SCADA接口。

? 与分布式I/O的通讯。

? 与阀控的通讯。

极控和保护主计算机2包含如下的功能： ? 直流系统保护，SET 2。 ? 内部监视功能。 ? SCADA接口。

? 与分布式I/O间的通讯。

下图给出了PCP柜的典型结构：FIG 15

以下框图给出了PCP柜的基本功能布局。（请注意此图只是显示了两个系统其中一个）：FIG 16

2) 双极区域终端（BFT）

BFT柜包含分布式I/O系统，此I/O系统用于双极共同区（WN）的主回路设备。BFT完全以双重化实现，即相互独立的A、B系统。BFT柜放置在站控制楼的控制室内。此系统（BFT）用于两个极的极控。为了确保安全运行，每个极使用的接口各不相同，这意味着双极设备的接口实际上是四重化。

BFT柜包含以下功能： ? 开关接口（极I） ? 开关接口（极II） ? 测量极口（极I） ? 测量接口（极II）

下图给出了BFT柜的原理结构：FIG 17

如下框图给出了BFT柜的基本功能布局。BFT B柜与A 柜相同，只是测量信号是送至 每个极的PCP B柜。FIG 18

极I接口架的供电电源由极I直流配电系统提供，极II接口架的供电电源由极II直流配电系统提供。双极相应的开关辅助电源由站直流供电系统提供。

3) 直流场终端（DFT）

DFT为换流器直流侧直流极的主回路（设备）提供分布式I/O系统，它也包含阀厅地刀和钥匙连锁系统。DFT完全以双重化实现，即A和B两系统相互独立。DFT柜放置在控制楼的极控室。此系统用于一个极的控制和保护系统。

DFT柜包含如下功能： ? 测量功能。 ? 开关功能。

下图给出了DFT柜的结构：FIG 19

如下框图给出了DFT柜的基本功能布局。FIG 20

4) 阀控（VC）

阀控VCA、VCB和VCC也称为阀基电子设备（VBE），它可看作一个换流器触发控制系统的快速远方I/O。此设计包含每个阀对应的两个中心单元（A和B）和大量的光单元（OPTO UNIT），两个中心单元对应的光单元是独立的。两个互为备用的换流器触发单元都连续地向阀控两个中心单元板送控制脉冲。中心单元用于产生阀的控制脉冲，因此也采用双重化。来自A、B两工作系统的触发脉冲最终由光单元上的IR二极管驱动器选择。对于这种布置，并行冗余一直延续到阀可控硅的串行冗余起始点。这也就意味着正常的系统切换，没有必要选择工作系统的控制脉冲。

可控硅监视系统包含在阀控中，因此也采用了双重化。当可控硅承受正向电压时，可控硅监视系统利用从阀中每个可控硅送来的回报信号检测故障的可控硅。

每相有三个阀控柜，这些阀控柜放置在阀厅的架空走道上。选择此位置是为了缩短阀控到可控硅阀之间的距离。

极控和阀控之间的信号是通过光纤进行交换。 下图给出了阀控柜的布局：FIG 21

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