施耐德电气与交通行业 - Schneider Electric

应 用 案 例
摘 要 :
利 用 PLC 技 术 设 计 地 铁 变 电 站 自 动 化 系 统 , 提 出 了 系 统 结 构 及 特 点 ,
系 统 中 采 用 分 散 式 控 制 , 简 化 了 系 统 结 构 , 总 线 技 术 , 通 讯 技 术 构 建
了 一 个 高 可 靠 性 的 变 电 站 自 动 化 系 统 。
关 键 词 : 变 电 站 自 动 化 可 编 程 控 制 器
引 言
地 铁 的 供 电 系 统 为 地 铁 运 营 提 供 电 能 。 无 论 地 铁 列 车 还 是 地 铁 中 的 辅 助 设
施 都 依 赖 于 电 能 。 地 铁 供 电 电 源 一 般 取 自 城 市 电 网 , 通 过 城 市 电 网 一 次 电
力 系 统 和 地 铁 供 电 系 统 实 现 输 送 或 变 换 , 然 后 以 适 当 的 电 压 等 级 供 给 地 铁
各 类 设 备 。
地 铁 全 面 采 用 变 电 站 自 动 化 设 计 , 由 于 变 电 站 数 量 多 、 设 备 多 , 在 加 上 其 完
善 的 综 合 功 能 , 信 息 交 换 量 大 , 而 且 要 求 信 息 传 输 速 度 快 和 准 确 无 误 , 因 此
在 变 电 站 综 合 自 动 化 系 统 中 , 监 控 系 统 至 关 重 要 , 是 确 保 整 个 系 统 可 靠 运 行
的 关 键 。
变 电 站 自 动 化 系 统 , 经 过 几 代 的 发 展 , 已 经 进 入 了 分 散 式 控 制 系 统 时 代 。 遥
测 、 遥 信 、 遥 控 命 令 执 行 和 继 电 保 护 等 功 能 均 由 现 场 单 元 部 件 独 立 完 成 , 并
将 这 些 信 息 通 过 通 讯 系 统 送 至 后 台 计 算 机 系 统 。 变 电 站 自 动 化 的 综 合 功 能 均
由 后 台 计 算 机 系 统 承 担 。
将 变 电 站 中 的 微 机 保 护 、 微 机 监 控 等 装 置 通 过 计 算 机 网 络 和 现 代 通 信 技 术 集
成 为 一 体 化 的 自 动 化 系 统 取 消 了 传 统 的 控 制 屏 台 、 表 计 等 常 规 设 备 , 因 而 节
省 了 控 制 电 缆 , 缩 小 了 控 制 室 面 积 。
地 铁 变 电 站 自 动 化 系 统 组 成
在 本 地 铁 变 电 站 自 动 化 系 统 设 计 中 , 采 用 分 层 分 布 式 功 能 分 割 方 案 。 系 统 纵
向 分 三 层 , 即 变 电 站 管 理 层 、 网 络 通 讯 层 和 间 隔 设 备 层 。 分 层 式 设 计 有 利 于
系 统 功 能 的 划 分 , 结 构 清 晰 明 了 。 系 统 采 用 集 中 管 理 、 分 散 布 置 的 模 式 。
下 位 监 控 单 元 安 装 于 各 开 关 柜 内 , 上 位 监 控 单 元 通 过 所 内 通 信 网 络 对 其 进
行 监 视 控 制 。 变 电 站 自 动 化 系 统 需 要 对 35kV 交 流 微 机 保 护 测 控 装 置 、 直 流
1500kV 牵 引 系 统 微 机 保 护 测 控 装 置 、380/220V 监 测 装 置 、 变 压 器 及 整 流 器
的 温 控 装 置 、 直 流 / 交 流 电 源 屏 等 设 备 进 行 监 控 和 数 据 采 集 。
由 于 可 编 程 序 控 制 器 技 术 经 过 几 十 年 的 发 展 , 已 经 相 当 成 熟 。 其 品 种 齐
全 , 功 能 繁 多 , 己 被 广 泛 应 用 于 工 业 控 制 的 各 个 领 域 。 用 PLC 来 实 现 地
铁 变 电 站 自 动 化 的 RTU 功 能 , 能 够 很 好 地 满 足 “ 三 遥 ” 的 要 求 。 本 系 统
采 用 了 Modicon Quantum 系 列 PLC, 来 实 现 变 电 站 自 动 化 的 RTU 功 能 。
QuantumPLC 具 有 模 块 化 , 可 扩 展 的 体 系 结 构 , 用 于 工 业 和 制 造 过 程 实 时 控
制 。 对 应 于 变 电 站 的 电 压 等 级 和 点 数 的 多 少 , 可 以 选 用 大 、 中 、 小 型 不 同 容
盈 的 PLC 产 品 。
随 着 保 护 装 置 功 能 的 日 益 强 大 ,PLC 可 以 通 过 与 保 护 装 置 的 通 讯 来 实 现 三 遥
功 能 。 一 些 特 殊 要 求 的 情 况 下 , 采 用 DI, DO, AI 模 块 来 实 现 遥 控 、 遥 测 和 遥
信 。 使 用 PLC 的 DI 模 块 来 实 现 遥 信 、 用 PLC 的 DO 模 块 来 实 现 遥 控 、 用 PLC
的 AI 模 块 来 实 现 遥 测 、 用 PLC 的 通 信 功 来 完 成 与 微 机 保 护 单 元 的 通 讯 。 利 用
PLC 的 各 种 模 块 可 以 很 方 便 的 实 现 “ 三 遥 ” 基 本 功 能 。
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