NDT650变电所综合自动化系统组网方案
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作者: 董洪光
提要：NDT650变电所综合自动化系统是针对轨道交通运行特点自主研发并具有自主知识产权的变电所综合自动化系统。结合近几年在轨道交通变电所综合自动化系统的发展、总结近几年在轨道交通变电所综合自动化系统所有工程的经验提出了以太网组网方式。详细地介绍了间隔层设备的组网方式以及以太网组网方式的优越性。
关键词：变电所综合自动化系统 以太网 间隔层设备
一、概述
NDT650变电所综合自动化系统是针对轨道交通运行特点自主研发并具有自主知识产权的变电所综合自动化系统。变电所综合自动化系统采用技术成熟、功能完善、性能先进的自动化设备及计算机网络构建系统硬件平台，采用可靠性设计确保系统高可靠、高稳定运行。 变电所综合自动化系统采用国内、国际著名品牌的主流产品，全线同一类型设备选型一致，便于维护、维修和管理。
系统采用冗余分层分布结构，所内通信网络主要采用以太网组网，间隔层设备主要采用现场总线的组网方式，网络传输采用光纤作为传输介质。
二、变电所综合自动化系统组网方案
为了能够给客户提供高效、可靠、稳定、便于维护的变电所综合自动化系统，结合国电南自近几年在轨道交通变电所综合自动化系统的发展、总结近几年在轨道交通变电所综合自动化系统所有工程的经验以及以太网在控制领域得到广泛的应用，NDT650变电所综合自动化系统研发的产品主要是针对以太网组网方式。
1.目前地铁变电所综合自动化系统主流产品
2.间隔层设备详细组网方式
1)35KV保护测控经RS485总线组网后接入通信服务器WTS-65C，35KV保护测控装置与通信服务器之间采用RS485接口，通过屏蔽双绞电缆连接，然后再通过通信服务器WTS-65C将35KV设备数据转换成光纤以太网数据接入自动化系统。WTS-65C通信服务器安装在35KV开关柜上，RS485总线就地转换为以太网，减少了RS485总线受干扰的可能性。
2)400V设备与变电所综合自动化系统通信方式与上述35KV通信设备相同。
3)DC750V保护测控经交换机集中连接后接入通信服务器WTS-65C，750V保护测控装置与通信服务器之间采用RJ45接口，通过超五类屏蔽双绞电缆连接，然后再通过通信服务器WTS-65C将750V设备数据转换成光纤以太网数据接入自动化系统。DC750V采用以太网组网的方式连接，WTS-65C通信服务器安装在DC750V开关柜上，大大增加了通信抗干扰能力。
4)交直流电源装置、温控器等的通信接口直接接入通信服务器WTS-65C，与通信服务器之间采用RS485接口，通过铠装屏蔽双绞电缆连接，然后再通过通信服务器WTS-65C将设备数据转换成以太网数据接入自动化系统。
5)排流柜或杂散电流监控单元直接接入变电所综合自动化系统光纤交换机。排流柜和杂散电流监控单元与交换机之间采用RJ45接口，通过超五类屏蔽双绞电缆连接，变电所变电所综合自动化系统不采集杂散电流数据，变电所变电所综合自动化系统只是提供一路以太网电口供杂散电流使用，提供一路通道供杂散电流与车辆段杂散电流监控系统相连。这种连接方式减少了变电所杂散电流与车辆段杂散电流监控系统之间的规约转换环节，使得车辆段杂散电流监控系统能够更准确、更及时的反映变电所杂散电流相关数据。
三、以太网组网方案的优越性
1、通信管理机WTX-65U得到彻底解放，通信管理机通过以太网口可以直接将所内所有供电设备数据一次性采集，然后将所内数据上传至调度中心。
2、该方案更有利于发挥通信管理机WTX-65U的作用，能够保证调度中心所监视数据的实时性、安全性和可靠性。
3、变电所综合自动化系统中每台装置的功能明确，便于故障的快速排查。
4、所内设备如果出现通信故障，可以将调试笔记本直接连接至交换机，通过交换机对出现的故障进行分析、查找和排除。方便了设备维护。
5、所内设备网络为以太网，以太网通信速率较高，数据传输较快。
6、所内以太网使用IEC 60870-5-103规约，两台通信管理机可以同时运行。当出现主、备机切换时，不会出现误报或漏报信息的情况。
7、以太网总线抗干扰性能较强，所内以以太网方式组网会大大降低通信误码的产生。同时降低了施工难度，便于项目的实施。
四、小结
NDT650变电所综合自动化系统通过IEC 60870-5-103、PROFIBUS-DP、MODBUS和DNP3.0等各种规约集成了AC35kV、DC1500V/750V、低压400V等各种变电所一二次设备信息，并与控制中心互联，真正实现了变电所电力系统的综合自动化。目前该系统方案已经广泛地使用在南京地铁2号线、沈阳地铁1、2号线、苏州地铁1号线、天津地铁2号线等地铁项目。该方案是一个非常成熟的方案，采用该方案更能有利于发挥NDT650变电所综合自动化系统性能。
参考文献：
[1]GB 50157-2003地铁设计规范[S]
[2]王治祥,朱兆勋,陶运锋,刘克妍.变电站自动化系统的功能要求与实现[J].武汉理工大学学报 2001(5)
[3]丁书文,胡起宙,赵勇.变电站自动化系统设计中的几点建议[J].电力自动化设备,2000(4)
[4]王开满,王军,张慎明. 轨道交通自动化监控系统的特点及其发展趋势[J].城市轨道交通研究 2006(02).
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