高速铁路综合自动化系统.ppt

高速铁路综合自动化系统 主要内容 ◆综合自动化系统发展概况 ◆综合自动化系统的构成 ◆综合自动化系统的主要功能 ◆综合自动化系统的应用模式 ◆高速铁路对综合自动化系统的要求 ◆所内通信 ◆高速铁路牵引网馈线保护 ◆综合自动化系统的试验和检修 ◆牵引网故障测距 ◆相关标准 ⑶综合自动化系统阶段 ①综合自动化系统的定义 ◆二次系统的功能进行组合与优化设计 ◆自动监视、自动测量、自动控制和保护 ◆与调度系统通信 ②国外发展概况 ◆始于20世纪70年代 日本的SDCS-1系统 西门子的LSA678系统 ABB的SCS100系统（中低压）、SCS200系统（高压） ◆必威体育精装版进展（基于IEC61850 ） 主要特点：半数字化 ABB的MicroSCADA Pro变电站自动化系统（SYS600） 间隔层：IED670系列智能化微机保护及控制装置 西门子的SICAM PAS系统 间隔层：SIPROTEC系列间隔控制单元 ③国内发展概况 ◆以RTU为基础的变电站自动化系统 ◆集中式变电站自动化系统 ②馈线单元 ◆保护功能 ◆测量功能 ◆控制功能 ◆故障录波和负荷录波功能 ◆故障测距功能 ③并补单元 ◆保护功能 ◆测量功能 ◆控制功能 ◆故障录波和负荷录波功能 ⒉综合自动化系统的特点 ◆功能综合化 ◆分层分布化结构 ◆操作监视屏幕化 ◆运行管理智能化 ◆通信手段多元化 ◆测量显示数字化 ⒊综合自动化系统的优点 与传统的微机保护+RTU自动化系统相比，综合自动化系统具有如下优点： ◆提高牵引变电所的安全、可靠运行水平 ◆提高牵引供电系统的运行管理水平 ◆降低造价，减少总投资 ◆促进无人值班变电所管理模式的实行 ⒊通信子系统 ◆所内通信功能 ◆与调度端通信功能 ⒉集中式有人值班模式 ◆集中式保护测控单元 ◆当地监控单元 ◆中央信号 ◆显示表计 ⒊集中式无人值守模式 ◆视频监控单元 ◆自动灭火单元 ◆集中式保护测控单元 ◆当地监控单元 五、提速/高速线路对综自的要求 ◆可靠性方面的要求 ◆动车组对保护的影响 ◆全并联AT供电方式下的故障测距问题 六、所内通信 ⒈ LON现场总线 ⑴主要特点 ◆支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线、电力线等多种通信介质 ◆网络协议LonTalk提供了一个固化在芯片内的网络操作系统处理全部的通信任务，提供给用户的是一个简单的网络应用接口 ，一帧最大数据228个 ◆ LonTalk寻址体系由域、子网、节点三级构成 ，节点还可编成组 。采用域/子网/组/节点的编址方式，组网方式灵活一个域的最大节点数＝255（子网数）x127（节点数）=32385 ①远动管理机 ◆收集间隔层装置的信息，并上送调度系统； ◆转发调度系统的控制命令等 ② MIS管理机 主要功能：收集间隔层装置的信息，将这些信息实时上送到牵引供电运营管理系统 ③通信管理机 ◆采用双机热备的方式进行工作 ◆收集间隔层信息并上送到变电站层 ◆将变电站层的命令发送到间隔层装置 ④间隔层采用光纤双环自愈环网，某一节点的损坏不会影响其他节点的通信，同时相邻节点会给出报警信息 ⒉ CAN总线 ⑴主要特点 ◆CAN总线为多主工作方式 任一节点可在任意时刻主动向其他节点发送信息。它采用总线仲裁技术，当网络出现冲突时，优先级高的节点可继续传输数据，优先级低的节点则主动停止传输，从而避免了总线冲突。 ◆CAN总线的信号传输采用短帧结构 每帧有效字节数为8个，传输时间短，受干扰的概率低，当节点严重错误时，具有自动关闭的功能以切断该节点和总线的联系，使总线上其他节点的通信不受影响，具有较强的抗干扰能力。存在的问题是对大容量的综合自动化监控信息，必须进行多包传输才能完成 ◆ CAN总线上的节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达110个 。 ⑵ CAN总线网络 ⒊ 工业以太网 ①保护、测控装置的以太网通信速率为10M，在光纤环网上的速度为100M，远远大于LonWorks总线的1.25M的速度。 ②现场总线通信网络采用的是IEC60870-5-103规约的查询方式进行通信，而以太网通信网络采用IEC60870-104规约的主动上送方式，采用TCP协议保证传输的可靠性。 ⒋ 综合自动化系统中的通信协议 ⑴ 间隔层：通信管理机和保护测控装置 ◆使用103协议，按照查询方式 ⑵ 变电站层：通信管理机和监控系统 ◆TCP方式，使用104协议，主动上送 ◆UDP方式，按照101查询方式 ⑶远动通信：变电所和调度端 ◆将103协议数据转换为101协议数据