四方CSS-200/1A分布式同步相量测量装置技术说明书
四方CSS-200/1A分布式同步相量测量装置技术说明书
CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技 术 说 明 书 CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技 术 说 明 书 编 制：胡炯 吴雅璐 标准化审查：郑蔚 出 版 校 核： 袁博 审 定： 吴京涛 号：V2.30 文 件 代 号：0SF. 457. 003 出 版 日 期：2007/1 版权所有：北京四方继保自动化股份有限公司 注：本公司保留对此说明书修改的权利。如果产品与说明书有不符之处，请您及时与 我公司联系，我们将为您提供相应的服务。 技术支持 电话：010-62986668 传真：010-62981900 稳控事业部 电话: 010-82783625 传真: 010-62986058 重 要 提 示 感谢您使用北京四方继保自动化股份有限公司的产品。为了安全、 正确、高效地使用本装置，请您务必注意以下重要提示： 1) 本说明书仅适用于 CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置。 2) 请仔细阅读本说明书，并按照说明书的规定调整、测试和操作。 如有随机资料，请以随机资料为准。 3) 为防止装置损坏，严禁带电插拔装置各插件、触摸印制电路板 上的芯片和器件。 4) 请使用合格的测试仪器和设备对装置进行试验和检测。 5) 装置如出现异常或需维修，请及时与本公司服务热线联系。 版本修改说明 V2.10 版在 V2.00 版的基础上，增加了 CSS-200/1A、CSS-200/1G、 CSS-200/1P、CSS-200/1D 装置新特性的说明，并对工程实施和装置 使用维护相关的内容进行了丰富和补充。 V2.20 版修改了 CSS-200/1P 装置的说明，将 CSS-200/1D 统一命 名为 CSS-200/1P，仅通过装置工作模式区分；对离线数据分析软件 包 CSS-200/1R 的使用方法进行了补充。 V2.30 版增加了 CSS-200/1A5、CSC187D 装置的说明。 目 录 1. CSS-200 系统概述 ..............................................................................................1 1.1. CSS-200 开发背景 ........................................................................................................ 1 1.2. 同步相量测量技术........................................................................................................ 1 1.3. CSS-200 系统定位 ........................................................................................................ 2 1.4. CSS-200 组成 ................................................................................................................ 2 2. CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置概述 ..............................................4 2.1. 功能................................................................................................................................ 4 2.2. CSS-200/1 系列装置的特色......................................................................................... 4 2.3. CSS-200/1 系列装置的技术条件................................................................................. 5 2.3.1. 环境条件 .........................................................................................................................5 2.3.2. 绝缘性能 .........................................................................................................................5 2.3.3. 电磁兼容性 .....................................................................................................................5 2.3.4. 机械性能 .........................................................................................................................6 2.3.5. 安全性能 .........................................................................................................................6 2.3.6. 热性能（过载能力） .....................................................................................................6 2.3.7. 功率消耗 .........................................................................................................................6 2.3.8. 输出触点容量 .................................................................................................................6 2.4. CSS-200/1 系列装置技术指标..................................................................................... 6 3. 同步相量采集单元 CSS-200/1A ........................................................................7 3.1. 装置简介........................................................................................................................ 7 3.2. 装置构成........................................................................................................................ 7 3.3. 接线端子...................................................................................................................... 10 3.4. 技术参数...................................................................................................................... 13 3.5. 装置调试方法简介...................................................................................................... 13 3.6. 运行状态监视.............................................................................................................. 14 4. GPS 授时单元 CSS-200/1G ...............................................................................15 4.1. 装置简介...................................................................................................................... 15 4.2. 技术参数...................................................................................................................... 15 4.3. 装置结构...................................................................................................................... 15 4.4. 4.3.1. 装置前面板 ...................................................................................................................15 4.3.2. 装置后背板 ...................................................................................................................16 GPS 天线架设方法..................................................................................................... 17 4.5. 5. 运行状态监视.............................................................................................................. 17 数据集中处理单元 CSS-200/1P .........................................................................18 5.1. 装置简介...................................................................................................................... 18 5.2. 技术参数...................................................................................................................... 18 5.3. 5.4. 5.5. 接线端子...................................................................................................................... 18 5.3.1. 新型号 CSS-200/1P ......................................................................................................18 5.3.2. 旧型号 CSS-200/1P ......................................................................................................19 软件设计...................................................................................................................... 19 5.4.1. 软件算法 .......................................................................................................................19 5.4.2. 参数配置 .......................................................................................................................20 5.4.3. 通信功能 .......................................................................................................................20 5.4.4. 数据存储 .......................................................................................................................21 5.4.5. 扰动记录触发条件 .......................................................................................................22 运行界面...................................................................................................................... 22 5.5.1. 进入界面 .......................................................................................................................22 5.5.2. 监视界面 .......................................................................................................................22 5.5.3. 一次设备 .......................................................................................................................24 5.5.4. 相量...............................................................................................................................26 5.5.5. 模拟量 ...........................................................................................................................27 5.5.6. 开关量 ...........................................................................................................................28 5.5.7. 退出...............................................................................................................................29 5.6. 冗余记录模式.............................................................................................................. 29 6. CSS-200/1 系列的辅助装置 ............................................................................30 6.1. 电力系统通信接口装置 CSC-187A .......................................................................... 30 6.2. 6.3. 6.4. 6.1.1. 装置简介 .......................................................................................................................30 6.1.2. 技术参数 .......................................................................................................................30 6.1.3. 装置结构与安装调试 ...................................................................................................30 电力系统通信接口装置 CSC-187B........................................................................... 31 6.2.1. 装置简介 .......................................................................................................................31 6.2.2. 技术参数 .......................................................................................................................32 6.2.3. 应用方案 .......................................................................................................................32 6.2.4. 装置结构与安装调试 ...................................................................................................32 以太网交换机 CSC-187D .......................................................................................... 33 6.3.1. 装置简介 .......................................................................................................................33 6.3.2. 技术参数 .......................................................................................................................33 6.3.3. 应用方案 .......................................................................................................................33 6.3.4. 装置结构与安装调试 ...................................................................................................33 内电势测量装置 CSFU-107....................................................................................... 34 6.4.1. 装置简介 .......................................................................................................................34 6.4.2. 6.5. 7. 技术参数 .......................................................................................................................34 本地监视工作站 CSS-200/1M ................................................................................... 35 CSS-200/1 系列的工程实施方案及调试维护方法 ...........................................37 7.1. CSS-200/1 系列组屏方案........................................................................................... 37 7.1.1. 集中组屏方式 ...............................................................................................................38 7.1.2. 分布组屏方式 ...............................................................................................................39 7.2. 子站与主站的通信方式.............................................................................................. 40 7.3. CSS-200/1 工程实施方案示例................................................................................... 41 7.3.1. 变电站典型配置 ...........................................................................................................41 7.3.2. 发电厂典型配置 ...........................................................................................................43 7.4. CSS-200/1 系列 PMU 装置厂内调试步骤................................................................ 45 7.5. CSS-200/1 系列现场安装调试步骤........................................................................... 45 7.5.1. 开箱检查 .......................................................................................................................45 7.5.2. 屏柜安装 .......................................................................................................................45 7.5.3. 装置调试 .......................................................................................................................45 7.6. CSS-200/1 系列装置的维护方法及调试注意事项 ................................................... 46 7.6.1. 装置运行状态的观察点 ...............................................................................................46 7.6.2. 装置的常规操作方法 ...................................................................................................47 7.6.3. 常见故障的诊断与排除 ...............................................................................................48 7.7. CSS-200/1A、CSFU-107 装置 ID 号的设置方法.................................................... 49 附录 A. CSS-200/1 测试软件 CSS-200/1E 简介 ............................................................. 51 附录 B. CSS-200/1 离线数据分析软件包 CSS-200/1R 使用说明................................. 52 B.1. 前言.............................................................................................................................. 52 B.2. 软件安装方法.............................................................................................................. 52 B.3. 数据下载准备工作...................................................................................................... 53 B.4. 离线数据管理工具 OfflineClient 使用方法 ............................................................. 53 B.4.1. 程序主界面.............................................................................................................. 53 B.4.2. 设置 PMU 子站参数............................................................................................... 54 B.4.3. 数据下载操作使用步骤.......................................................................................... 56 B.4.4. 查询结果查看及分析.............................................................................................. 58 B.4.5. 本地数据存储位置.................................................................................................. 59 B.5. 离线数据回放工具 RecordPlayer 使用方法 ............................................................ 60 B.5.1. 程序主界面.............................................................................................................. 60 B.5.2. 工具栏...................................................................................................................... 60 B.5.3. 回放实时数据文件.................................................................................................. 61 B.5.4. 回放录波数据文件.................................................................................................. 63 B.5.5. 合并曲线.................................................................................................................. 64 B.5.6. 设置曲线属性.......................................................................................................... 65 附录 C. CSN-3 直流分压装置技术说明.......................................................................... 66 C.1. 装置结构...................................................................................................................... 66 C.2. 装置端子图和端子说明.............................................................................................. 67 附录 D. D.1. 《电力系统实时动态监测系统技术规范》中的通信规约 .............................. 68 电力系统同步相量测量传输信息格式...................................................................... 68 D.1.1. 传输的信息.............................................................................................................. 68 D.1.2. 数据帧...................................................................................................................... 69 D.1.3. 头帧.......................................................................................................................... 70 D.1.4. 配置帧...................................................................................................................... 70 D.1.5. 命令帧格式.............................................................................................................. 73 D.2. 子站主站通信流程...................................................................................................... 74 D.2.1. 系统启动或重建（数据流管道和管理管道均未建立） ...................................... 74 D.2.2. 数据流管道重建（数据流管道故障断开，管理管道正常） .............................. 74 D.2.3. 管理管道重建（管理管道故障断开，数据流管道正常） .................................. 75 D.2.4. 正常通信传输（管理管道和数据流管道均正常） .............................................. 75 D.2.5. 管理命令和记录文件传输...................................................................................... 75 附录 E. 以太网双绞线的制作方法 .................................................................................. 77 附录 F. CSS-200/1 技术协议表格模板 .......................................................................... 78 CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 1. CSS-200 系统概述 1.1. CSS-200 开发背景 以 SCADA/EMS 为代表的调度监测系统是在潮流水平上的电力系统稳态行为监测系统，缺 点是不能监测和辨识电力系统的动态行为。部分带有同步定时的故障录波装置由于缺少相量 算法和必要的通信联系，也无法实时观测和监督电力系统的动态行为。随着“西电东送、全 国联网”工程的建设，我国电网互联规模越来越大，电网调度部门迫切需要一种实时反映大 电网动态行为的监测手段。 全球定位系统（GPS-Global Positioning System）向电力系统监控设备提供高精度同 步时钟，将电网各状态量直接反映统一时间断面上，使电网中各节点之间的相角测量成为可 能。随着我国电力通信系统的发展,各大电网普遍具备了光纤通信条件,电力数据网也深入到 发电厂和变电所,它为电力系统动态监测提供了高速数字通信通道。总之，我国已经具备实 施电网动态监测系统的基础条件。 北京四方继保自动化股份有限公司、清华大学电机系强强联合,以四方公司在电力系统 继电保护设备研制、开发和应用方面多年实践经验与清华大学在同步相量测量和电网动态安 全监测领域十多年的理论研究为基础，成功研制出 CSS-200 电网动态安全监测系统（以下简 称 CSS-200 系统）。 CSS-200 系统也即广域测量系统（WAMS-Wide Area Measurement System） ，是相量测量 单元（PMU-Phasor Measurement Unit） 、高速数字通信设备、电网动态过程分析设备的有机 组合体。它是一个实时同步数据集中处理平台，为电力部门充分利用同步相量数据提供进一 步支持。它逐级互联可以实现地区电网、省电网、大区域电网和跨大区电网的同步动态安全 监测。CSS-200 系统的核心部分已经充分考虑了未来实时控制的严格要求。 1.2. 同步相量测量技术 电力系统常见的正弦电压和电流均可以表示为相量。例如电压信号 u = 2U cos( 2πf + ϕ ) 表示成相量形式为： U& = Ue jϕ （如图 1-1 所示）。电流相量和电压相量相乘等于视在功率 S& = P + jQ = U&I&* 。 50Hz Im ϕ Re u= U& = Ue jϕ 2U cos (2πft + ϕ ) 图 1-1 瞬时量转化为相量 GPS 为电力系统提供了全网统一的时钟信号,定时精度可达 ns 级。借助 GPS 时钟信号， 可以在各厂站构造 f 0 = 50 Hz 参考相量，其它相量都与参考相量比较，得到“绝对”相角。 经过通信系统传输，异地相量综合在一起，削去共同的参考相量就得到“相对”相角（如图 1-2）。 -1- CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 Im Phasor1 技术说明书 Im Phasor2 Ref2 Ref1 O Im Phasor2 Re O Phasor1 Re (a) O 图 1-2 Re (c) (b) 同步相量测量原理 同步相量测量算法有周期法、递归 DFT 变换、最小二乘变换、Kalman 滤波法、谱分析 法和自适应变间隔算法。递归 DFT 变换是目前应用较多的算法。设原信号为： ~ x (r ) = 2X m cos( 2π r + α) N x 的相量定义为： 其中 X m 为信号的有效值，α为信号的相位。则信号 ~ ~ x = Ae jα 递归 DFT 变换的公式为： xˆ ( r ) = xˆ ( r − 1 ) + j − 2 ~ [ x ( r + N − 1) − ~ x ( r − 1 )] e N j 2π ( r −1) N 除了递归 DFT 变换外，还必须对原始信号进行一系列滤波和相位补偿等处理，才能得 到最接近真实信号的计算结果。 1.3. CSS-200 系统定位 目前，CSS-200 系列产品主要面向电力系统动态安全监测，实现广域测量功能，通过快 速、准确的测量获得电力系统的真实动态特性。该系统将与动态监测结合，与系统参数辨识 结合，与安全稳定控制系统结合，逐步实现三个发展阶段： 1）基础：电网同步测量装置； 2）中级：调度决策辅助系统； 3）高级：基于 PMU 的新型 EMS 系统的重要组成部分，广域实时控制的重要数据来源。 1.4. CSS-200 组成 CSS-200 系统由 CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置，CSS-200/2 数据中心站和 CSS-200/3 应用工作站三个部分组成。CSS-200/1 系列产品是 CSS-200 的子站系统， CSS-200/2 和 CSS-200/3 系列产品一起构成 CSS-200 的主站系统。 -2- CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 主站系统2 通信网络2 主站系统1 PMU装置 通信网络1 PMU装置 PMU装置 PMU装置 PMU装置 GPS卫星 图 1-3 CSS-200 系统体系结构 表 1-1 CSS-200/1 系列 PMU 组成 型号 序号 名称 1 核心单元 1.1 同步相量采集单元 1.2 GPS 授时单元 CSS-200/1A CSS-200/1G 1.3 CSS-200/1P 数据集中处理单元 2 辅助单元 2.1 电力系统通信接口装置 CSC-187A 2.2 CSC-187D 以太网交换机 2.3 内电势测量装置 2.4 子站本地监视工作站 3 配套软件包 CSS-200/1 系列装置测试 3.1 软件 CSS-200/1 离线数据分析 3.2 软件 CSFU-107 CSS-200/1M CSS-200/1E CSS-200/1R -3- 功能 电压、电流和开关量的实时同步测量 提供统一的时钟基准，支持级联扩展 完成数据处理、远方通信和数据存储；站 内可配置多台 CSS-200/1P，构成冗余记录 模式 工业级的以太网光电转换装置 工业级的 16 口 10M/100M 自适应以太网交 换机 直接测量发电机功角和内电势绝对角 实时监视、分析子站数据 完成 CSS-200/1 系列装置的软硬件测试及 参数设定功能 下载回放 CSS-200/1 记录的相量数据及模 拟量采样数据，并提供必要的分析功能 CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 2. CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置概述 2.1. 功能 CSS-200/1 系列分布式 PMU 是 CSS-200 电网动态安全监测系统的子站测量单元，即通常 所说的 PMU 子站或功角测量子站，其主要功能包括： 同步采样和相量计算； 发电机内电势测量； 实时数据上传，支持一发多收，可同时与多个主站实时通信； 稳态循环记录相量、功率、频率等数据； 动态短时记录模拟量采样数据，支持模拟量触发、开关量触发、联网触发、手动触 发等多种扰动记录触发方式； 记录数据分析工具，实现数值浏览、波形复现、数据格式转换等功能。 CSS-200/1 系列 PMU 参照 IEEE 1344 、IEEE C37.118、《电力系统动态监测系统技术规 范》的要求设计，可以与其他符合标准协议的主站系统交换数据。 2.2. CSS-200/1 系列装置的特色 1) 分布式设计：可集中组屏、也可按小间或间隔分布式组屏，工程设计灵活, 显著减 少二次系统电缆长度，大大降低二次系统负载，提高测量精度；测量单元采用 100M 以太网组网，便于扩展。 2) 保护级产品的硬件可靠性：把对干扰敏感的部分（如交流变换器输出的弱电信号、 内部总线等）全部屏蔽在机箱内部，印制板加工采用表面贴工艺，所有元器件均为 工业级产品，大大提高了装置的抗干扰水平和运行可靠性。 3) 先进的 GPS 授时技术：GPS 授时信号全部采用光纤传输，支持级联授时方式，现场 布置方式灵活，站内只须架设一个 GPS 天线，即可为所有测量装置提供授时信号， 便于工程实施；可对长距离光缆传输延时进行精确补偿；采用抗干扰自同步技术， 自动滤除干扰脉冲，失星情况下实现高精度守时。 4) 特殊的采样回路设计：单一采样脉冲触发采样保持电路，保证相量采集、计算绝对 同步；模数变换采用 16 位高速 A/D, 选用相移小的高精度 PT、CT，交流测量精度 高，精确测量范围大；采样回路中无可调节组件，无需在现场调整。 5) 高精度相量测量：与清华大学电机系合作研究开发了专利算法，基于定间隔采样， 在 DFT 变换的基础上采用特定补偿算法对计算结果进行修正，保证非工频输入情况 和动态过程的测量精度，彻底摒弃过零点周期测频法的固有缺陷。 6) 两种方法测量发电机内电势：电气法测量发电机内电势（功角）简单易行，适用于 机组没有键相信号输出的情况；内电势测量装置 CSFU-107 利用键相信号直接测量 发电机功角和内电势绝对角（转子位置），暂态精度更高。 7) 人性化设计：装置通过外接显示器、笔记本电脑或 PC 机实现系统配置修改、运行 状态监视，人机界面友好，操作简单。 支持远程调试功能，简化了装置的现场运 行维护工作。 8) 完善的本地数据记录功能：大容量硬盘支持 14 天以上的稳态循环记录，可以最高 200Hz 的密度连续记录所有相量、功率、频率和发电机功角数据；支持暂态扰动记 录，触发条件多样化，可对每个电气量分别设置 A、B、C 相、正、负、零序触发条 件，支持手动触发和联网（远方）触发，触发后可以连续记录十几秒内所有模拟量 通道的瞬时采样值，扰动记录密度始终保持 4800Hz，与分段变采样率记录的方法相 比，信息量更大，分析数据更加方便。 9) 支持冗余记录模式：站内可配置多台 CSS-200/1P 装置，每台/1P 装置均配置 FLASH 电子盘和硬盘，独立完成数据记录，各台/1P 装置在硬件上完全隔离，大大提高了 -4- CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 数据记录的可靠性。 10) 强大的通信功能：支持以太网、64kbps/2Mbps 同步通信接口，每个子站可以同时向 多个（>4）主站通信前置机发送实时数据和状态信息。 2.3. CSS-200/1 系列装置的技术条件 2.3.1. 环境条件 装置在以下环境条件下能正常工作： 1) 工作环境温度：-10℃～＋55℃，运输中短暂贮存环境温度-25℃～＋70℃，在极限 值下不施加激励量，装置不出现不可逆的变化，温度恢复后，装置应能正常工作； 2) 相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为 90％，同时该月的月平均最低温度为 25℃且表面无凝露； 3) 大气压力：80kPa～110kPa。 2.3.2. 绝缘性能 2.3.2.1. 绝缘电阻 各电路分别与地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间，交流电流电路与交流电压电路 之间，交流电路与直流电路之间，用开路电压为 500V 的测试仪器测定其绝缘电阻值应不小 于 100MΩ，湿热条件下应不小于 1.5MΩ。 2.3.2.2. 介质强度 1) 产品能承受表 2-1 所示的耐压试验，无击穿或闪络现象。 2) 出厂检验时，允许试验历时缩短为 1s，但此时试验电压值应提高 10％。 表 2-1 试 验 部 位 交流电路对地 交流电流和电压电路之间 直流电源电路(包括逆变电源输入端及各开出触点)对地 交流和直流电路之间 24V 电路(包括开入 24V 电源及所有开入端子)对地 耐压水平(工频，1min) 2KV 2KV 2KV 2KV 1KV 2.3.2.3. 冲击电压 1) 产品的各电路分别与地(即外壳或外露的导电件)之间，以及交流电流电路与交流电 压电路之间，应能承受标准雷电波的短时冲击电压检验，检验电压的峰值为 5kV。 2) 承受冲击电压后，产品主要性能指标应符合本标准的要求，在检验过程中，允许出 现不导致绝缘损坏的闪络，如果出现闪络，则应复查绝缘电阻及介质强度，此时介 质强度检验电压值为规定值的 75％。 2.3.3. 电磁兼容性 2.3.3.1. 衰减振荡波脉冲群抗扰度 装置能承受 GB/T 14598.13（eqv IEC60255-22-1）规定的 1MHz 和 100kHz 脉冲群干扰 试验（第一半波电压幅值共模为 2.5kV，差模为 1kV）。 2.3.3.2. 静电放电抗抗扰度 装置能承受 GB/T 14598.14（idt IEC60255-22-2）规定的Ⅲ级（接触放电 6kV）静电放 电干扰试验。 2.3.3.3. 辐射电磁场抗扰度 装置能承受 GB/T 14598.9（idt IEC60255-22-3）规定的Ⅲ级（10V/m）的辐射电磁场 干扰试验。 2.3.3.4. 快速瞬变抗扰度 -5- CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 装置能承受 GB/T 14598.10（idt IEC60255-22-4）规定的Ⅳ级（通信端口 2 kV，其它 端口 4kV）的快速瞬变干扰试验。 2.3.3.5. 浪涌（冲击）抗扰度 装置应能承受 GB/T 17626.5 规定的Ⅳ级的浪涌（冲击）抗扰度试验。 2.3.3.6. 射频场感应的传导抗扰度 装置应能承受 GB/T 17626.6 规定的Ⅲ级的射频场感应的传导抗扰度试验。 2.3.4. 机械性能 2.3.4.1. 振动 装置能承受 GB/T 11287（idt IEC60255-21-1）规定的 I 级振动响应和振动耐受试验。 2.3.4.2. 冲击和碰撞 装置能承受 GB/T 14537（idt IEC60255-21-2）规定的 I 级冲击响应和冲击耐受试验， 以及 I 级碰撞试验。 2.3.5. 安全性能 装置符合 GB 16836 规定的外壳防护等级不低于 IP20、安全类别为 I 类。 2.3.6. 热性能（过载能力） 1) 交流电流回路：在 2 倍额定电流下连续工作，10 倍额定电流下允许 10s，40 倍额定 电流下允许 1s； 2) 交流电压回路：2 倍额定电压下允许连续工作。 2.3.7. 功率消耗 详见各装置技术参数介绍。 2.3.8. 输出触点容量 电压不大于 250V、电流不大于 0.5A、时间常数 L/R 为（5±0.75）ms 的直流有感负荷 回路中，触点断开容量为 30W，长期允许通过电流不大于 3A。 2.4. CSS-200/1 系列装置技术指标 1) 2) 3) 4) 5) 模拟量采样频率：4800Hz； GPS 时标精度：1us； 相角测量误差：0.1 度； 相量幅值测量相对误差：0.2%（测量回路）； 功率测量相对误差：0.5%（测量回路）； 相量幅值和功率测量误差计算公式： 测量误差 = 6) 7) 8) 测量值 − 实际值 × 100% 实际值 频率测量误差：0.001Hz； 相量测量装置输出延迟时间：<30ms； 稳态循环记录的记录速率：至少提供以下可选项：25 次/秒、50 次/秒、100 次/秒、 200 次/秒； 9) 稳态循环记录时间长度：不少于 14 天； 10) 实时监测数据的输出速率：至少提供以下可选项：25 次/秒、50 次/秒、100 次/秒； 11) 扰动记录时间长度：超前记录时间不低于 5 秒，事后记录时间不低于 15 秒。 -6- CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 3. 同步相量采集单元 CSS-200/1A 3.1. 装置简介 CSS-200/1A 是 CSS-200/1 系列的基础测量单元，主要完成相电压、相电流、开关量和 直流量的实时同步测量。采用与四方公司保护装置兼容的硬件平台，各插件为独立的模块化 设计，机箱为 4U、19 英寸标准尺寸，嵌入式、后接线安装方式。装置利用光纤口接收 GPS 信号，支持电/光 100M 以太网通信，对所有模拟量通道进行绝对同步的等间隔采样，内置 高性能 DSP 芯片，实现相量的实时计算。 CSS-200/1A 包括 CSS-200/1A1、CSS-200/1A2、CSS-200/1A3、CSS-200/1A4、CSS-200/1A5 五种子型号： z CSS-200/1A1：测量 18 路交流电压、18 路交流电流，配置 3 个 6U6I 交流插件，适用于 3/2 接线方式或机组单元测量； z CSS-200/1A2：测量 6 路交流电压、24 路交流电流，配置 1 个 6U6I 交流插件和 2 个 9I 交流插件，适用于双母线接线方式下母线电压和线路电流的测量； z CSS-200/1A3：在 CSS-200/1A1 的基础上增加了直流测量功能，可以测量 12 路交流电 压、12 路交流电流和 2 路直流励磁电压信号（必须与 CSN-3 配合），配置 2 个 6U6I 交 流插件和 1 个直流插件，用于测量发电机机端电压电流和励磁电压（0～480V）； z CSS-200/1A4：与 CSS-200/1A3 类似，也配置 2 个 6U6I 交流插件和 1 个直流插件，直 流插件型号与/1A3 装置不同，可以测量 12 路交流电压、12 路交流电流、8 路 4～20mA 直流电流量或 0～5V 直流电压量，用于测量发电机机端电压电流和已变换为弱电信号 的励磁电压、电流等发电机直流电气量。 z CSS-200/1A5：配置较为灵活，通过选择不同的直流插件、交流插件的数量及种类可以 实现多种测量方案。机箱中的 3 个交/直流插件可任意配置，可选插件包括 6U6I 交流插 件、9I 交流插件和直流插件。 可选配的直流插件型号与/1A3、/1A4 装置不同，最多能 测量 10 路 4～20mA 直流电流量或 0～5V 直流电压量，目前有 4 路和 8 路两种装焊（测 量路数及直流电压、电流在订货时请注明），用于测量发电机机端电压电流和已变换为 弱电信号的励磁电压、电流等发电机直流电气量。 CSS-200/1A5 可以实现前几种子型号的所有功能，CSS-200/1A1～1A4 将逐步停产，统 一供货 CSS-200/1A5。 图 3-1 CSS-200/1A 装置实物图片 3.2. 装置构成 CSS-200/1A 采用模块化设计，各功能组件可按需要组合配置，机箱内部可装配以下插 件： a) 交流插件：分为 6 路电压、6 路电流输入和 9 路电流输入两种型号，根据工程需要可配 备测量级或保护级电流变换器。 b) 交流 CPU 插件：对输入模拟量进行 AD 变换，36 路 16 位 AD 变换器，4800Hz 高速采 样，单一采样脉冲触发采样保持电路，高性能 DSP 芯片负责相量计算；采用高精度抗 -7- CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 c) d) e) f) g) h) i) j) 技术说明书 干扰自同步技术，采样脉冲与 GPS 秒脉冲的同步误差小于 1us，在短时失去 GPS 信号 或 GPS 信号受到强干扰情况下仍能维持较高的同步精度。 管理插件：协调管理机箱内各插件的工作，通过 10M/100M 自适应以太网与外部装置接 口，支持以太网光、电两种通信方式。 开入插件：22 路光隔开入，开关量采集带有 GPS 绝对时标，事件分辨率达到 1ms 以上。 开出插件：8 组 16 路继电器开出，包括 10 路非保持继电器和 6 路自保持继电器，主要 用于现场告警信号输出。 电源插件：分为 110V 和 220V 两种型号，均为交直流混用，抗干扰性能优异。 直流测量插件（适用于/1A3 装置）：与 CSN-3 配合，将 CSN-3 输出信号通过分压、隔 离后变换为 0～5V 的直流电压信号，传送给交流 CPU 插件。 直流测量插件（适用于/1A4 装置）：将外部输入的直流电流/电压信号进行隔离变换，传 送给交流 CPU 插件。 转接插件（适用于/1A3、1A4 装置） ：为直流测量插件提供±12V 电压。 直流测量插件（适用于/1A5 装置）：将外部输入的直流电流/电压信号进行隔离变换，传 送给交流 CPU 插件。 CSS-200/1A1 机箱内部插件布置如下表所示： X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 交流插 交流插 交流插 组合 CPU 插件 开入 CPU 插 开入 CPU 插 信号开出 件 件 CPU 插件 件 件 件 交流 CPU 管理插 6U6I 6U6I 6U6I 插件 件 ⊙ ⊙ ⊙ X8 电源插件 ⊙ 标注⊙表示此插件必须装配，未标注则表示此插件根据功能选配。 CSS-200/1A2 机箱内部插件布置如下表所示： X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 交流插 交流插 交流插 组合 CPU 插件 开入 CPU 插 开入 CPU 插 信号开出 件 件 件 交流 CPU 管理插 件 件 CPU 插件 6U6I 9I 9I 插件 件 ⊙ ⊙ ⊙ X8 电源插件 ⊙ CSS-200/1A3 机箱内部插件布置如下表所示，与 1A1、1A2 装置的差别在于 X3 由交流 插件更换为直流测量插件 6SF.019.042，并增加了转接插件。 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 交流插 交流插 直流测 转接 组合 CPU 插件 开入 CPU 开入 CPU 信号开出 电源插件 件 件 量插件 插件 交流 CPU 管理插件 插件 插件 CPU 插件 6U6I 6U6I 6SF.019. 插件 042 ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ -8- CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 CSS-200/1A4 机箱内部插件布置如下表所示，与/1A1、/1A2 装置的差别在于 X3 由交流 插件更换为直流测量插件 6SF.019.045，并增加了转接插件。 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 交流插 交流插 直流测 转接 组合 CPU 插件 开入 CPU 开入 CPU 信号开出 电源插件 件 件 量插件 插件 交流 CPU 管理插件 插件 插件 CPU 插件 6U6I 6U6I 6SF.019. 插件 045 ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ ⊙ CSS-200/1A5 机箱内部插件布置如下表所示，与其它子型号装置的差别在于 X1～X3 可 自由配置插件，插件按照优先级高低从左侧开始安装，向右侧补齐。 X1～X3 可选插件型号详见图 3-3。 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 交/直流 交/直流 交/直流 组合 CPU 插件 开入 CPU 开入 CPU 信号开出 电源插件 插件 插件 插件 交流 CPU 插件 管理插件 插件 插件 CPU 插件 ⊙ ⊙ -9- ⊙ CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 3.3. 接线端子 CSS-200/1A 的后背板端子如图 3-2 所示，从机箱后部观察，从左至右依次为电源插件 （X8）、开出插件（X7）、开入插件（X6、X5）、管理插件（X4） 、交/直流插件（X3、X2、 X1），CSS-200/1A3、CSS-200/1A4 装置的 X3 为直流测量插件。CSS-200/1A5 装置 X4～X8 印字同其它子型号，插件 X1～X3 的组合方式较多所以没有统一的印字图，采用贴印字膜的 方式，通过订货信息代码确定插件种类及数量后修改印字模板并打印、粘贴印字膜。 图 3-2 CSS-200/1A 后背板端子图 - 10 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 由于 CSS-200/1A5 装置配置较灵活，几种插件的组合方式较多所以没有统一的印字图， 采用贴印字膜的方式。X1～X3 可配置插件的印字图如下所示： 6U6I 型 9I 型 直流型（8 路） 直流型（4 路） （6SF.001.033.9） （6SF.001.033.8） （6SF.019.069.1） （6SF.019.069.2） 图 3-3 CSS-200/1A5 装置 X1～X3 可配置插件端子图 a) CSS-200/1A1、1A2 装置的 X1～X3 和 CSS-200/1A3、1A4 装置的 X1～X2 为交流插件 的接线端子，1A5 装置 X1～X3 都可配置为交流插件。端子命名方法为：模拟量类型（电 压 U、电流 I）+模拟量组号+相别（A、B、C）；电流端子名后加“’”为电流流出端子， 不加“’”为电流流入端子；“GND”为屏蔽地接点。例如“U2B”表示装置第 2 组电压 B 相输入端子，“I4A”表示装置第 4 组电流 A 相流入端子， “I4A’”表示装置第 4 组电 流 A 相流出端子。CSS-200/1A 装置测量相电压和相电流，因此每组电压均有共同的中 性点 UN。 b) CSS-200/1A 可装配 2 种交流插件：6U6I 型和 9I 型，各子型号装置装配的插件为： z CSS-200/1A1：X1、X2、X3——6U6I； z CSS-200/1A2：X1——6U6I，X2、X3——9I； z CSS-200/1A3：X1、X2——6U6I，X3——/1A3 装置专用直流插件； z CSS-200/1A4：X1、X2——6U6I，X3——/1A4 装置专用直流插件。 z CSS-200/1A5：X1、X2、X3 可配置为 6U6I、9I 或/1A5 装置专用直流插件。 c) CSS-200/1A3 装置的 X3 为直流测量插件的接线端子。端子命名方法为：模拟量类型（励 磁电压 UF）+组号+正负极性；例如“UF2+”表示第 2 组励磁电压正端输入。直流测量 插件必须与直流分压装置 CSN-3 配合使用（CSN-3 的介绍详见附录），二者的连接方式 如图 3-4 所示，发电机 0～480V 的励磁电压信号接入 CSN-3 的“UL+”、“UL-”进行分 压，CSN-3 的输出“U1+”、“U1-”分别与 CSS-200/1A3 的“UF+”、“UF-”连接； CSS-200/1A3 的直流测量插件可同时接入 2 组励磁电压信号，每台 CSN-3 可处理一路 励磁电压信号。 - 11 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 图 3-4 CSS-200/1A3 直流励磁电压测量接线示意图 d) CSS-200/1A4 装置的 X3 为直流测量插件的接线端子，CSS-200/1A5 装置的 X1～X3 都 可配置为直流测量插件。端子命名方法为：模拟量类型（U/I）+组号+正负极性；例如 “U/I2-”表示第 2 组直流量的负端输入。其中“U/I”的含义是通过插件内部跳线设置 可以选择接入直流电压（0～5V）或直流电流（4～20mA）信号。 通常现场发电机输出的励磁电压、电流等电气量均为强电信号，需要经过专用变送器转 换为直流弱电信号后才能接入 CSS-200/1A4 或 1A5 装置，如图 3-5 所示。变送器可以 由用户提供，也可由我方提供。 发电机 电气量 强电信号 变 送 器 4～20mA或0～5V CSS-200/1A4 弱电信号 或 CSS-200/1A5 图 3-5 CSS-200/1A4、1A5 直流测量原理示意图 e) X4 为管理插件接线端子。“PPS_IN（光）”、“CLOCK_RXD（光）”为 GPS 信号光纤接 入端子，通过光纤跳线与 CSS-200/1G 装置的“PPSx、CLOCKx”光纤口连接； “R24V+” 与电源插件的“R24V+”连接，“PPS_OUT（电） ”为 GPS 秒脉冲光藕结点输出端子； “以太网（电）”为以太网电接口；“以太网（光）”为以太网光纤接口；光/电以太网接 口任何情况下只能选择其一。 f) X5、X6 为开入插件接线端子。“PPS_IN”为开入插件 GPS 秒脉冲输入端子，通常与管 理插件的“PPS_OUT（电）”端子连接；“复归”为装置复归信号输入，由屏柜上的复 归按钮控制，用于复归装置的告警输出；“R24V-”为开入回路的公共端，与电源插件 的“R24V-”连接，必须注意的是每个开入插件都有 2 个“R24V-”端子，分别连接两 部分开入的公共端，装置内部并未连接到一起，组屏时可以根据需要进行连接；“开入 x”为普通开入端子，与装置内部 CPU 电路之间进行了光电隔离，当 24V 正电压接入 开入端子时，装置内部光耦导通，开入变位；实际使用时现场 110V/220V 的强电开入 信号首先通过屏端子上的强电光藕隔离变换为 24V 开关量信号，再引入装置的开入端 子。 g) X7 为开出插件接线端子。共有 16 付开出结点，两两为一组，同一组的开出结点在装置 内部由同一路信号驱动，因此动作特性相同；开出结点分为自保持和非保持两类，非保 - 12 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 持结点收到动作信号时维持导通 1s，自保持结点在收到复归命令前始终维持导通状态。 h) X8 为电源插件接线端子。 “R24V+”为 24V 正电源输出，“R24V-”为 24V 电源地输出， 24V 电源通常供本装置的开入回路使用；“直流消失”为装置的失电告警结点，装置掉 电情况下结点闭合；“IN+”与“IN-”为电源输入，实际输入不区分正负极性，交直流 电源均可；“GND”为屏蔽地接点。 3.4. 技术参数 1) 额定参数 a) 额定电源电压：110V 或 220V，交直流混用，订货时请注明； b) 额定直流电压输出：+24V（供外部开入使用）。 2) 功率消耗 a) 直流电源回路：小于 40W； b) 交流电压回路：不大于 0.5VA/相； c) 交流电流回路：当额定电流为 5A 时，小于 0.5VA；当额定电流为 1A 时，不大 于 0.2VA。 3) 额定交流数据 a) 交流电压：相电压 57.7V； b) 交流电流：相电流 5A 或 1A，保护或测量 CT（测量 CT 的稳态测量精度更高， 保护 CT 有利于反映系统的动态过程） ，订货时请注明； c) 额定频率：50Hz。 4) 交流回路测量范围 a) 交流电压：0～120V； b) 交流电流：测量回路 0～1.2In，保护回路 0～20In。 5) 交流回路采样率 4800Hz。 6) 直流回路输入阻抗 4～20mA 电流输入：200 欧； 0～5V 电压输入：10k 欧。 7) 开入通道数量 44 路。 8) 信号开出结点数量 8 组开出，包括 6 个自保持继电器结点和 10 个非保持继电器结点。 9) 光纤接口技术指标 a) GPS 光纤接口：多模，ST 型，波长 820nm； b) 以太网光纤接口：多模，SC 型，波长 1310nm。 10) 结构尺寸 高度 4U、宽度 19 英寸，标准机架式结构。 3.5. 装置调试方法简介 CSS-200/1A 装置出厂前需要进行全面的功能测试，包括模拟量刻度整定、模拟量通道 测试、开入量通道测试、开出传动测试、72 小时高温烤机、参数设置等；测试时用交叉以 太网线连接/1A 和调试笔记本电脑（或 PC 机），在笔记本上运行 CSS-200/1 测试软件 CSS-200/1E，/1E 不仅可以完成上述的常规功能测试，还可以监视装置上送的各种故障报文， - 13 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 在异常情况下协助诊断具体故障点。 CSS-200/1A 装置的模拟量通道变比以文本形式保存，装置联调时需要将其整定在 CSS-200/1P 的配置文件中。 每台 CSS-200/1A 装置均有自己的 IP 地址和装置 ID，作为一个以太网结点与 CSS-200/1P 通信，一个站内的/1A 装置的 IP 地址与装置 ID 不允许重复，设置方法详见本说明书第 7 章。 CSS-200/1A 内部不存在可调节电位器，装置在出厂前采用高精度基准源整定了模拟量 通道刻度，因此在工程现场无须对刻度进行重新整定。 3.6. 运行状态监视 前面板指示灯显示装置运行状态，正常情况下“运行”、“以太网”、“时钟同步”指示灯 均应为绿色， “装置告警”灯应熄灭。GPS 时钟信号异常时， “时钟同步”灯将会变为红色； 以太网通信异常时，“以太网”指示灯将变为红色；装置出现任何故障时，“装置告警”指示 灯都会变为红色。 旧型号的 CSS-200/1A 装置前面板没有装设指示灯，观察运行状态须开启机箱前面板： （1） 机箱中部的组合 CPU 插件由两块插件构成，左侧为交流 CPU 插件，最下方的红 色指示灯应维持 1 秒 1 次的闪烁，表示采样脉冲与 GPS 秒脉冲同步正常；右侧为 管理插件，从下面数第 3 个绿色指示灯应维持 2 秒 1 次的闪烁，表示接收 GPS 时 间信息正常。 （2） 管理插件上安装了一个 RCM3200 的 100M 以太网模块，此模块下部有 3 个不同颜 色的表贴发光管，正常情况下应全部点亮或闪烁，表示以太网通信正常。 （3） 组合 CPU 插件内侧的转接板上有一个绿色的表贴发光管，正常情况下 1 秒闪烁一 次，表示 1A 装置能够正确接收到 GPS 秒脉冲，如果指示灯处于常亮或常灭的状 态，则应检查装置外接的 GPS 光纤连接是否完好。 - 14 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 4. GPS 授时单元 CSS-200/1G 4.1. 装置简介 图 4-1 CSS-200/1G 实物图片 高精度、高可靠性的 GPS 时钟源是同步相量测量技术的基础，PMU 要求的同步时钟精 度为 1us，且失星情况下还必须具备较强的守时能力，普通 GPS 授时设备无法满足这些要求， 因此在 PMU 的技术规范中均明确要求配备独立的 GPS 授时装置。 CSS-200/1G 选用高档 GPS 模块作为装置核心，配合高精度晶振和授时电路， 为 CSS-200/1 系列装置提供统一的时钟基准。GPS 信号输出统一采用光纤连接方式，抗干扰能力强，且支 持级联扩展，特别适合站内布置多台分布式测量装置，且部分测量装置所处位置架设天线较 为困难的应用场合（例如发电机集控室大楼）。 长距离光缆传输 GPS 信号的延时将不可忽略（例如 1km 光缆造成的 GPS 秒脉冲上升沿延 迟为 5.5us 左右），CSS-200/1G 通过特殊处理，可以对光缆长距离传输延时进行精确补偿， 保证最终授时精度达到 1us。卫星失锁情况下，通过装置内部的高精度晶振，CSS-200/1G 可以继续维持授时信号输出，失星 2 个小时以内的同步误差不大于 0.5 度，大大提高了装置 的可用性。 每台 CSS-200/1G 装置最多可提供 6 路 GPS 光纤信号输出，同时供给 6 台测量装置使用。 4.2. 技术参数 1) 额定参数 a) 额定电源电压：直流 110/220V 或交流 220V，宽电压设计； b) 额定功率消耗：小于 15W。 2) GPS 授时精度 a) 在锁星正常的情况下，提供精确度±1µs 的同步时钟； b) 在卫星失锁情况下，继续维持 GPS 信号的输出，失星 2 个小时以内的同步误差 不大于 0.5 度。 3) 光纤接口类型 多模，ST 型，波长 820nm。 4) 结构尺寸 高度 1U、宽度 19 英寸，标准机架式结构。 4.3. 装置结构 4.3.1. 装置前面板 CSS-200/1G 的前面板如图 4-2 所示，各指示灯定义如下： （1） POWER：电源指示灯，装置上电时点亮； （2） PPS IN、PPS1～PPS6：GPS 秒脉冲指示灯，表示各路秒脉冲的输出状态，正常情况 下应一秒闪烁一次； （3） ALERT：告警指示灯，表示运行状态异常； - 15 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 （4） BAK1：GPS 锁星状态正常时点亮； （5） BAK3：输出秒脉冲与 GPS 输入信号同步正常时点亮； （6） BAK2、BAK4、BAK5：备用。 注：ALERT、BAK1~BAK5 指示灯只在部分新型号 CSS-200/1G（装置功能代码中含“D”） 中有效，型号标识详见装置铭牌。 图 4-2 CSS-200/1G 前面板布置图 4.3.2. 装置后背板 CSS-200/1G 后背板接线端子图 4-3 所示。 a) b) c) 图 4-3 CSS-200/1G 后背板端子图 “PPS1~6” 为 GPS 秒脉冲输出光纤口，“CLOCK1~6” （旧型号装置印字为“DATA1～6”） 为 GPS 时钟报文输出光纤口，合计为 6 组 GPS 信号输出，每组光纤口输出的信号完全 相同。其中 PPS 的上升沿标识每秒的起始时刻，解析 CLOCK 报文可以得到每个秒脉冲 对应时间信息。 “PPSIN”和“CLOCKIN”（旧型号装置印字为“DATAIN”）为 GPS 光纤信号级联输 入口，采用级联工作方式时，只有第一台/1G 装置连接 GPS 天线，任意一组 PPS/CLOCK 的输出连接站内其它/1G 装置的 PPSIN/CLOCKIN 光纤输入，详见示意图 4-4，级联方 式使得 GPS 授时更加灵活多变，现场适应能力大大增强。 图 4-4 CSS-200/1G 级联工作方式示意图 “GPS”为 BNC 接头的 GPS 天线接口，配套 GPS 天线的长度选择范围为 30 米～100 - 16 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 米。 d) e) “PROGRAM”为装置编程口，运行时用小盖板封闭（旧型号装置没有编程口）。 “POWER”为电源端子，各端子定义如下： “+”、“-”——电源输入，直流 220/110V 或交流 220V，输入不分正负； “ ” ——屏蔽地接点； “失电告警”——上电时继电器结点断开，断电时继电器结点闭合。（旧型号装置没有 失电告警结点） f) 部分新型号 CSS-200/1G 装置支持电口对时功能（属于选配功能模块，订货时须注明） ， 外部接线端子为 8 针凤凰端子；“PPS/PPM”为 3 组对时脉冲输出，输出特性为光藕空 结点，光藕关断时刻对应每秒的起始时刻，通过装置内部跳线选择输出分脉冲或秒脉冲； 232/422 为电口对时报文输出，通过装置内部跳线可以选择 RS-232 或 RS-422 接口电平。 4.4. GPS 天线架设方法 GPS 天线应尽量安置在空旷地带，周围 30 米内应没有高层建筑物，天线头与地面保持 垂直。铺设天线电缆时应尽量避开强电磁场，以免对 GPS 信号造成干扰。GPS 天线的可选 长度为 30 米、50 米和 100 米，订货时请注明。 GPS 天线的架设位置直接影响锁星效果，在现场施工架设天线时务必选择最佳位置， 保证装置正常运行。 GPS 天线架设的原则是顺着天线头向上能够看到 360 度的天空，以下给出了正确与不 正确安装的示意图。 正确（360 度视野） 正确（360 度视野） 图 4-5 GPS 天线安装示意图 不正确（180 度视野） 4.5. 运行状态监视 通过 CSS-200/1G 前面板指示灯可以判断装置的工作状态，正常运行时，电源指示灯 POWER 应常亮；6 个 PPS 指示灯应 1 秒闪烁一次，表示 GPS 秒脉冲可以正常输出；装置重 新上电后，PPS 指示灯应在 5 分钟内开始闪烁，如果上电很长时间，PPS 指示灯仍然熄灭， POWER 指示灯正常，则表明/1G 无法锁定 GPS 卫星，首先应检查 GPS 天线的架设位置是 否符合要求。 部分新型号的 CSS-200/1G 装置（装置功能代码中含“D”）增加了 ALERT、BAK1~BAK5 指示灯，正常运行时 BAK1、BAK3 指示灯应点亮，ALERT 熄灭。 - 17 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 5. 数据集中处理单元 CSS-200/1P 5.1. 装置简介 CSS-200/1P 是 CSS-200/1 系列装置的核心处理单元，采用工业级低功耗高性能处理器， 完成实时数据处理、本地存储、远方通信等功能，内部缓存 256M。CSS-200/1P 可以连接多 个分布式测量单元 CSS-200/1A 与 CSFU-107，扩展灵活。具备 4 个 10/100M 自适应以太网接 口，除一个以太网口用于装置内部通信外，其余以太网口均可用于对外通信，可同时向多个 主站传送数据，且每个通信端口的数据传送内容均可以灵活定义。 CSS-200/1P 装置内部同时安装 FLASH 电子盘和大容量硬盘，操作系统和应用程序保存 在 FLASH 电子盘上，数据存储在硬盘上，保证运行可靠性。 图 5-1 新型号 CSS-200/1P 实物图片 图 5-2 旧型号 CSS-200/1P 实物图片 5.2. 技术参数 1) 额定参数 a) 额定电源电压：110V 或 220V，交直流混用，订货时请注明； b) 额定功率消耗：小于 150W。 2) 通信接口 4 个 10/100M 自适应以太网口，2 个 RS232/RS422/RS485 串行口，通过跳线选择工 作模式。（旧型号 CSS-200/1P 仅支持 RS232 串行口）。 3) 存储容量 不小于 80G。 4) 信号开出结点 3 组开出，非保持继电器结点，出现故障时导通，故障消失后断开。（旧型号 CSS-200/1P 不具备信号开出结点）。 5) 结构尺寸 高度 1U、宽度 19 英寸，标准机架式结构。 5.3. 接线端子 5.3.1. 新型号 CSS-200/1P 从左至右依次为：PS/2 键盘口、鼠标口、视频口、2 个串行口、4 个 10M/100M 自适应 以太网接口、6 针告警开出端子、6 针电源端子、电源开关。 告警开出使用 6 针凤凰端子，从左至右分别为开出 1、开出 2、开出 3 结点。 电源端子为 6 针魏德米勒端子，从左至右编号为 1～6，定义如下： i) 端子 1、2——电源输入端子，不分正负； ii) 端子 3、4——失电告警结点； - 18 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 iii) 端子 5、6——屏蔽地接点； 图 5-3 新型号 CSS-200/1P 后背板印字图 5.3.2. 旧型号 CSS-200/1P 图 5-4 旧型号 CSS-200/1P 后背板印字图 后背板端子定义如下： 1) “POWER”为 10 针电源端子，从左至右编号为 1～10，端子边上的开关控制电源 开闭： i) 端子 1、2——失电告警结点； ii) 端子 4、5——电源输入端子，不分正负； iii) 端子 9、10——屏蔽地接点； 2) “ETH0～ETH3”为 4 个 10M/100M 自适应以太网接口； 3) “COM1” 、“COM2”为 RS232 串行通讯口； 4) “KB”、“MOUSE”分别为 PS/2 型键盘、鼠标接口； 5) “VGA”为视频输出接口。 5.4. 软件设计 CSS-200/1P 是 CSS-200/1 的核心处理单元，采用 QNX 实时多任务操作系统，实现数据 采集、相量补偿、数据远传、扰动触发和数据记录。QNX 系统与 WINDOWS 系统相比，不 会受到病毒攻击，可靠性较高。 5.4.1. 软件算法 CSS-200/1P 通过以太网交换机 CSC-187B 或 CSC-187D 接收测量装置 CSS-200/1A、 CSFU-107 上送的数据，对原始相量进行补偿，消除频率泄漏效应引起的误差，并计算频率、 功率、机组内电势等。软件算法如下： 1) 电压电流相量计算（包括幅值和相角）：电压与电流相量采用递归 DFT 算法，并辅 助数字滤波、非周期分量去除和饱和电流识别等算法，补偿计算误差和测量环节 的延迟；接入测量 CT 回路时的幅值测量精度为 0.2%，相角测量精度为 0.1 度。 2) 发电机功角的算法：采用基于发电机内部相量关系和转子运动方程动态补偿相结 合的算法，实现发电机功角的稳态和动态精确测量。 3) 有功功率的算法：有功功率等于电压和电流基波正序相量的复数相乘后的实部； 接入测量 CT 回路时的测量精度为 0.5%；响应时间为 20ms。 4) 无功功率的算法：无功功率等于电压和电流基波正序相量的复数相乘后的虚部； 接入测量 CT 回路时的测量精度为 0.5%；响应时间为 20ms。 5) 频率测量精度：0.001Hz，频率变化率的测量精度：0.01Hz/s；装置的频率采用基 于角度变化率的快速算法，无需附加硬件。在高速处理系统中，用该法测出的频 率精度高、速度快、简单可靠，完全能够满足装置对频率测量的要求。 上述相量、频率和功率物理意义与通用稳定计算程序（BPA 和 PSASP）完全一致，有利 - 19 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 于实测数据校核仿真模型。 5.4.2. 参数配置 CSS-200/1P 的软件为通用版本，各工程的具体参数利用配置文件进行定义，配置文件 保存在/css200/ini 目录内，是一组文本文件，可以用任何文本编辑器修改，文件修改后重新 启动监测程序，更改的配置即可生效。 配置文件可定义的内容包括： z 子站名称、IDCODE、站内各台测量装置的组织方式； z 各模拟量通道、开关量通道实际对应的线路、结点名称； z 各模拟量通道的二次变比（装置内部的变比）； z 测量量的一次 PT/CT 变比； z 发电机参数（用于计算发电机内电势）； z 扰动触发条件，扰动记录的时间长度； z 上传主站的相量、功率、频率、开入量清单，传送数据的密度； z 本地循环记录的相量、功率、频率、开入量清单，记录密度； z 子站的 IP 地址、主站的 IP 地址、通信端口； z 每组开出告警结点对应的具体告警信息。 有关 CSS-200/1P 配置文件的详细说明参见“CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置配 置文件制作说明。 5.4.3. 通信功能 CSS-200/1P 的软件参照《电力系统动态监测系统技术规范》的要求设计，可以与任何 符合标准协议的主站系统交换数据。/1P 支持一发多收功能，可以同时向多个（>4）主站通 信前置机发送实时数据和状态信息，且每个通信端口的数据传送内容和传送速率均可以灵活 定义，单台/1P 装置与多个主站通信如图 5-5 所示 图 5-5 以太网点对点通信方式——单台/1P 与多个主站通信 CSS-200/1P 与测量装置 CSS-200/1A、CSFU-107 间通过内部以太网通信，支持点对点 - 20 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 和组播两种通信方式。点对点通信方式下各台测量装置与/1P 建立一一对应的通信连接；组 播通信方式下，所有测量装置向一个目标组地址发送数据，只要将 CSS-200/1P 或其它数据 处理装置的 IP 地址设置在目标组地址内，均可以接收到测量装置上送的数据，如图 5-6 所 示；支持组播方式使得 CSS-200/1 系统的组网配置方案更加灵活多样，可以实现多台/1P 装 置共享站内测量装置的数据，分别与多个主站通信。 ！！！推荐多主站用户选择图 5-6 的方式，每个 CSS-200/1P 对应一个主站，它们共用二 次测量回路和设备。各主站对子站的处理相对独立，管理清晰，互相影响少。 PMU实时数据中心站1 PMU实时数据中心站2 数据集中处理单元 CSS-200/1P 本地工作站 数据集中处理单元 CSS-200/1P …… 采用以太网组播通信方式， 各处理单元的功能互不影响 100M电以太网 100M光以太网交换机 组播通信方式 100M光/电以太网 同步相量采集单元 CSS-200/1A 同步相量采集单元 CSS-200/1A 同步相量采集单元 CSS-200/1A …… 采集单元可以灵活扩展 GPS授时信号 GPS授时单元 CSS-200/1G 图 5-6 以太网组播通信方式——多台/1P 与多个主站通信 5.4.4. 数据存储 CSS-200/1 的数据记录方式分为“连续动态循环记录”与“暂态短时记录”两种，记录 的数据文件保存在 CSS-200/1P 的硬盘上，供远方主站召唤，现场人员利用笔记本电脑配合 离线数据回放软件，也可实现记录数据的下载、回放、分析。 连续动态循环记录：记录内容为电气量的相量数据（可以为电压、电流的 A、B、C 相或 正、负、零序相量）、功率、频率、频率变化率等，循环记录的内容及记录密度均可通过配 置文件在远方或本地整定。CSS-200/1P 支持最高 200Hz 循环记录密度，循环记录时间长度 不少于 14 天。 暂态记录（扰动记录） ：记录故障过程中所有模拟通道的采样数据，数据文件符合 COMTRADE（电力系统暂态数据交换）格式的要求，记录密度 4800Hz，最长记录时间为触 发前 5 秒，触发后 15 秒。CSS-200/1P 支持多种触发方式，触发条件可通过配置文件在远方 或本地整定。暂态记录中保持恒定记录密度 4800Hz。 ！！！ 当 PMU 接入保护 CT 回路，希望记录故障过程中的采样数据时，建议暂态记录时间 覆盖故障过程即可（一般故障前不超过 1s，故障后不超过 2s），其它时段的数据可由连续动 态循环记录完成（密度可设置为 50Hz，或 100Hz） 。 - 21 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 5.4.5. 扰动记录触发条件 1) 相量触发 数量：全部计算相量的 A 相、B 相、C 相、正序、负序、零序。 类型：每个相量均包含幅值越上限、幅值越下限、幅值突变量越限三种启动方式。 2) 开关量触发 数量：全部开关量。 类型：开关量异常变位，即开关量实测状态与设置的正常态不一致。 3) 频率触发 数量：3 个。 类型：频率越上限、频率越下限、频率变化率越上限 ！！！CSS-200/1 内置频率变化率上限为 0.05Hz/s，用户无需设置。在电网出现低频振荡时， CSS-200/1 可据此向主站发出报警信息。 4) 发电机功角越限触发 数量：最多 10 台发电机。 类型:每台发电机功角触发均包含功角超前越限和功角滞后越限两种启动方式，发电机功角 是指发电机内电势与其机端电压正序相量的夹角，发电机内电势领先机端电压为超前，发电 机内电势落后机端电压为滞后。 5) 远方触发 数量：与实际接入的远方主站数量一致。 类型：根据远方系统下发的触发命令触发本地记录，可以实现联网触发和远方手动触发功能。 6) 本地手动触发 按下界面上的手动触发按钮，即可触发扰动记录。 5.5. 运行界面 CSS200/1P 操作界面具有操作简便、直观等特点，主要给用户提供如下显示及功能： 1) 显示装置内部状态信息、通信通道状态信息、报警信息及包括 GPS 时钟信息在内 的相关信息； 2) 显示厂站的主要一次电气设备的电气量、运行状态及厂站频率等； 3) 显示模拟量、相量及开入量，控制开出量。 5.5.1. 进入界面 CSS-200/1P 开机后，自动启动应用软件，进入操作界面，首先显示监视界面（如图 5-7 所示）。可通过菜单栏中的六个选项切换界面。 菜单栏位于屏幕的最上方，有监视界面、一次设备、相量、模拟量、开关量和退出六 个选项。 图 5-7 菜单栏选项 5.5.2. 监视界面 点击菜单栏中的监视界面选项，即可进入监视界面（如图 5-8 所示）。 - 22 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 图 5-8. 监视界面 在屏幕左上装置内部工作状态表格内，显示子站内部各台测量装置的安装位置、IP 地 址、GPS 时间及 CT/PT 接线状态的具体信息。 在屏幕左中装置对外通信状态表格内，显示该装置与主站的通信相关信息，包括主站位 置、主站 IP 地址及各通道状态。 在屏幕左下的报警信息窗内，显示程序监测到的报警信息，最多显示 100 条，滚动刷新。 在屏幕中下的磁盘占用窗内，显示当前硬盘数据的存储情况，正常情况下磁盘占用率不 应超过 90%。 屏幕右上方显示程序版本号和更新时间。 屏幕右上手动触发扰动记录按键，用鼠标左键点击该按键后，生成当地手动触发事件并 进行暂态记录。 在屏幕右中依次是最新扰动触发原因、最新扰动记录时间和最新循环记录时间。 屏幕右下 GPS 时钟信息窗内的时间标签内显示当前 GPS 时钟时间。 信息状态的表示方法如下表所示： 栏目 正常状态 装置的 IP 地址 绿色表示通信正常 为一个较大的整数，且每秒加 装置的 GPS SOC 1，绿色表示 GPS 对时正常 CSS-200/1A 绿色表示电流回路状态正常 CT/E CSFU-107 绿色表示采集键相脉冲正常 CSS-200/1A 绿色表示电压回路状态正常 PT/U CSFU-107 绿色表示采集机端电压正常 主站通信状态 绿色表示通信正常 - 23 - 异常状态 红色表示与此台装置通信异常 红色或示数为 0 表示 GPS 对时异常 红色表示电流回路 CT 断线 红色表示采集键相脉冲异常 红色表示电压回路 PT 断线 红色表示采集机端电压异常 红色表示通信异常 CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 5.5.3. 一次设备 图 5-9. 一次设备界面 1 点击菜单栏中一次设备选项，可由其他界面转入一次设备界面（如图 5-9 所示）。 一次设备界面还包括两个分栏，第一栏是“电压/电流/功率/频率”，显示发电厂和变电 站的通用信息，第二栏是“内电势/励磁电压电流/AGC/转速”，只显示发电厂的专用信息。 （1） “电压/电流/功率/频率”栏目： 如图 5-9 所示，在屏幕上方的主要设备窗内，实时显示主要一次设备的线电压、线电流 相量以及潮流等，相角的显示方式为将电压相角整定为 0 度，电流相角为电流相量领先电压 相量的角度，根据实测的电压、电流，设备状态会在“运行”、“停运”间自动切换。 PMU 装置测量的功率为三相基波功率，功率送出为正，流入为负。 在屏幕下方的频率及频率变化率窗内，显示厂站的频率和频率变化率，通常取厂站内实 测电压最高设备的正序电压计算得到。 - 24 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 （2） “内电势/励磁电压电流/AGC/转速”栏目： PMU 测量发电机内电势有两种方法： “电量估计法”和“机械直接测量法”。 电量估计法——利用 CSS-200/1A 装置测得的发电机机端电压电流，配合发电机参数， 由 CSS-200/1P 装置计算出的内电势数据，采用与清华大学合作研发的专利算法，比传统计 算方法精度更高，可以同时测量内电势相量的幅值和角度。 机械直接测量法——由内电势测量装置 CSFU-107 实现，接入发电机键相信号直接测得 发电机转子位置，只能测得内电势相量的角度，暂态过程精度更高。 图 5-10 一次设备界面 2 本栏目界面如图 5-10 所示，显示的均为发电机相关的测量信息。 内电势计算值是使用电量估计法计算出的数据，其中内电势的幅值通常比发电机机端电 压的幅值略大，内电势相角就是发电机功角。 内电势实测是内电势测量装置 CSFU-107 上送的实测发电机功角，正常情况下两个相角 值应近似相等。 励磁电压、励磁电流、AGC 功率均由 CSS-200/1A 装置测得的直流量经过换算得到。 机组转速的测量值由内电势测量装置 CSFU-107 上送。 上述栏目的数值如果显示为 0 通常表示测量量未接入。 - 25 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 5.5.4. 相量 点击菜单栏中相量选项，可由其他界面转入（图 5-11 所示）的相量界面。 图 5-11 相量界面 屏幕上方黄色标签中显示当前一次设备名称。左侧表格内以幅值和相角的形式显示该设 备 A、B、C 三相及正、负、零三序的电压和电流相量。右侧以矢量图形式显示电压和电流 的三相相角。 在屏幕下方，有两个标有蓝色三角箭头的按键，鼠标左键点击左向箭头的按键，显示前 一设备；鼠标左键点击右向箭头的按键，显示下一设备。两按键间标签显示站内一次设备总 数及当前设备编号。 此处显示的相量角度为电压电流瞬时相量相对于以 GPS 信号构建出的 50Hz 参考相量的 角度，即 GPS 绝对角；当实测信号的频率不等于 50Hz 时，相量角度会发生变化，右侧矢量 图中的电压、电流矢量也会发生旋转；如果实测信号频率大于 50Hz，相量角度会增大，矢 量会逆时针旋转；如果实测信号频率小于 50Hz，相量角度会减小，矢量会顺时针旋转；实 测信号频率与 50Hz 的差别越大，角度变化就越剧烈，矢量旋转的速度也就越快。 - 26 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 5.5.5. 模拟量 点击菜单栏中模拟量选项，可由其他界面转入（图 5-12）的模拟量界面。 图 5-12 模拟量界面 屏幕上方黄色标签中显示当前 CSS-200/1A 的安装地点，下面的数据表格以实际的采集 通道为顺序，显示各通道的编号、所采模拟量的名称、二次相量值、一次额定值和一次相量 值，其中二次相量值和一次相量值以幅值和相角的形式显示。 模拟量界面主要供装置调试时使用，为方便观察相序，此处将每组电压、电流的 A 相 角度折算到 0 度，B、C 相均显示与 A 相的相对角。 当前装置为 CSS-200/1A3 或/1A4 时，在模拟量界面的下方显示直流测量通道，显示直 流通道的编号、直流量的名称、输入量的二次值和一次值（如图 5-13 所示）。 在屏幕最下方，有两个标有蓝色三角箭头的按键，鼠标左键点击左向箭头的按键，显示 前一 CSS-200/1A；鼠标左键点击右向箭头的按键，显示下一 CSS-200/1A。两按键间标签显 示 CSS-200/1A 总数及当前 CSS-200/1A 编号。 图 5-13 直流量测量界面 - 27 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 5.5.6. 开关量 点击菜单栏中开关量选项，可由其他界面转入开关量界面（图 5-14）。 图 5-14. 开关量界面 屏幕上方黄色标签中显示当前 CSS-200/1A 的安装地点。 左侧为开入量的数据表格以实际的开入通道为顺序，显示各通道的编号、名称、正常值 和当前值。 右侧为开出测试窗，窗口中有 8 个开出置位键，对应 0~15 号开出继电器，鼠标左键点 击按键可使对应的两个开出继电器动作；窗口最下面是继电器复归键，鼠标左键点击该键可 复归全部自保持开出继电器。 此处标识的 0～15 号继电器与 CSS-200/1A 装置开出插件的 8 组开出结点一一对应，参 见前文“图 3-2 CSS-200/1A 背板端子图”。 0 号开出～告警 1-1（非保持） 1 号开出～告警 1-2（非保持） ………………………… 14 号开出～告警 8-1（保持） 15 号开出～告警 8-2（非保持） 开出结点两两为一组，动作特性相同；非保持结点收到动作信号时维持导通 1s，自保 持结点在收到复归命令前始终维持导通状态。 使用时请注意，开出测试窗仅在装置调试时使用，装置正常运行过程中不要进行操作， 以免影响软件判断逻辑；复归装置发出的自保持故障告警信号请使用屏柜上的复归按钮。 在屏幕最下方，有两个标有蓝色三角箭头的按键，鼠标左键点击左向箭头的按键，显示 前一 CSS-200/1A；鼠标左键点击右向箭头的按键，显示下一 CSS-200/1A。两按键间标签显 示 CSS-200/1A 总数及当前 CSS-200/1A 编号。 - 28 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 5.5.7. 退出 点击菜单栏中退出选项，出现退出对话框（如图 5-15 示）。 图 5-15. 退出对话框 选择[退出视窗]，则退出 CSS-200/1P 的监测程序；选择[关闭系统]，则关闭 CSS-200/1P 全部进程及 QNX 操作系统，重新启动，重启后系统将自动加载监测程序。 5.6. 冗余记录模式 一个 PMU 子站内部可以配置多台 CSS-200/1P 装置，构成冗余记录模式，详见连接示 意图 5-16。 图中两台 CSS-200/1P 和 CSS-200/1A、CSFU-107 均与 100M 以太网交换机 CSC-187D 连接，通过以太网共享站内测量装置上送的数据。 两台 CSS-200/1P 的硬件配置相同，内部同时装配 FLASH 电子盘和硬盘，操作系统和 应用程序保存在 FLASH 电子盘上，历史数据存储在大容量硬盘上。 第一台 CSS-200/1P 工作在“实时通信模式”，完成数据集中、数据缓存、数据存储及与 WAMS 主站的实时通信功能；第二台 CSS-200/1P 工作在“冗余记录模式”，完全不依赖于 第一台/1P，独立完成数据的冗余存储。 冗余记录模式下，所有的历史数据由两台 CSS-200/1P 分别进行独立存储，两台装置在 硬件上完全隔离，大大提高了数据记录的可靠性，现已在 PMU 工程中全面推广应用。在可 靠性要求更高的场合，可以配置多台负责冗余记录的 CSS-200/1P 一起完成数据记录功能。 WAMS 主站 外网IP 冗余记录模式 实时通信模式 CSS-200/1P 数据集中处理单元 以太网内网 CSS-200/1P 数据集中处理单元 GPS 100M以太网交换机 CSC-187D CSS-200/1A 同步相量采集装置 CSFU-107 内电势测量装置 GPS光纤 天线 CSS-200/1G授时单元 图 5-16. 冗余记录模式示意图 - 29 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 6. CSS-200/1 系列的辅助装置 6.1. 电力系统通信接口装置 CSC-187A 6.1.1. 装置简介 CSC-187A 是工业级的以太网光电转换设备，直流供电，可选 2、4、6 路光电转换.。 CSC-187A 可以将符合 ISO/IEC 8802.3、IEEE 802.3 和 TIA/EIA-785 接口标准的 10/100M 以 太网光或电信号相应的转换为电或光信号。配备 CSC-187A 使得 CSS-200/1 系列装置可以根 据信号传输距离灵活选择光以太网或电以太网通信方式，提高了系统的可靠性和适用性。 CSC-187A 的具体规格如下表所示： 2 通道 4 通道 6 通道 CSC-187A/1 CSC-187A/2 CSC-187A/3 直流 110/220V、交流 220V CSC-187A/4 CSC-187A/5 CSC-187A/6 直流 48V 图 6-1 CSC-187A 实物图片 CSC-187A 可以将符合 ISO/IEC 8802.3、IEEE 802.3 和 TIA/EIA-785 接口标准的 10/100M 以太网光或电信号相应的转换为电或光信号。 主要特点如下： a) 采用 IEEE 802.3 等标准接口，通用性强； b) 根据用户要求，通过增加组件即可增加转换通道，适应性强； c) 光传输为全动态范围，具有自动功率控制环节，最大传输距离为 2km（多模）； d) 采用工业级芯片，抗干扰能力强； e) 可采用宽电压范围交、直流供电，适应性强。 6.1.2. 技术参数 1) 额定电压 a) 额定电源电压：直流 110/220V 或交流 220V，宽电压设计，或直流 48V； b) 额定功率消耗：小于 15W。 2) 光纤接口类型 多模，SC 型，波长 1310nm。 3) 结构尺寸 高度 1U、宽度 19 英寸，标准机架式结构。 6.1.3. 装置结构与安装调试 6.1.3.1. 装置前面板 CSC-187A 的前面板如图 6-2 所示，各指示灯定义如下： （1） POWER：电源指示灯，装置上电时点亮； （2） ETHEx：以太网电口数据接收指示灯，有数据接收时点亮； （3） ETHOx：以太网光口数据接收指示灯，有数据接收时点亮。 - 30 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 图 6-2 CSC-187A 前面板布置图 6.1.3.2. 装置后背板 CSC-187A 的后背板如图 6-3 所示，各接口定义如下： （1） ETHx：电以太网接口，RJ45 型； （2） OTx、ORx：光以太网接口，多模 SC 型，其中 OTx 为数据发送，ORx 为数据接收， 编号“x”相同的 ETHx、OTx、ORx 为一组光电转换回路； （3） POWER：电源输入端，“+”、“－”分别连接电源的正、负输入，最右侧的端子 为屏蔽地接点。 图 6-3 CSC-187A 后背板布置图 6.1.3.3. 现场校验及功能检查 装置上电后，电源指示灯应点亮，用多模 SC 光纤跳线将任意两路光口交叉连接（即 OT 连接 OR），用交叉以太网线将两台 PC 机分别连接到相应的电以太网口，两台 PC 机均 应可以 Ping 通对方，不存在丢包现象。 6.2. 电力系统通信接口装置 CSC-187B 6.2.1. 装置简介 CSC-187B 是工业级的 16 口 10M/100M 自适应以太网交换机，直流供电。CSC-187B 在 CSS-200/1 系列装置中起通信枢纽作用，各采集装置上送的数据均统一汇集在 CSC-187B 上， 通过以太网接口传递给数据集中处理单元 CSS-200/1P。 图 6-4 CSC-187B 实物图片 CSC-187B 可以为 16 路符合 IEEE 802.3 接口标准的 10/100Base－Tx 以太网电信号提供 数据交换，能够自动适应 10/100Mbps 工作速度和全/半双工模式。 主要特点如下： a) 装置接线采用后背板出线，前面板指示，有利于保护屏柜安装； 采用工业级芯片，抗干扰能力强； b) c) 可采用宽电压范围交、直流供电，适应性强； d) 具有自适应功能，RJ45 端口可以任意连接直连或交叉以太网线。 - 31 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 6.2.2. 技术参数 1) 额定电压 a) 额定电源电压：直流 110/220V 或交流 220V，宽电压设计，或直流 48V； b) 额定功率消耗：小于 15W。 2) 结构尺寸 高度 1U、宽度 19 英寸，标准机架式结构。 6.2.3. 应用方案 CSC-187B 具有 16 个 10/100M 自适应电以太网口，与 CSC-187A 配合可组成光、电混 合以太网交换机，配备以太网电口的装置可直接与 CSC-187B 连接，配备以太网光口的装置 可利用 CSC-187A 进行以太网光电转换后与 CSC-187B 连接，具体连接方式如下图所示： 图 6-5 光、电混合以太网交换机连接示意图 6.2.4. 装置结构与安装调试 6.2.4.1. 装置前面板 CSC-187B 的前面板如下图所示，各指示灯定义如下： （1） POWER：电源指示灯，装置上电时点亮； （2） ACTx：以太网口指示灯，对应以太网口接通时，指示灯点亮。 图 6-6 CSC-187B 前面板布置图 6.2.4.2. 装置后背板 CSC-187B 的后背板如下图所示，各接口定义如下： （1） 装置共有 16 个 RJ45 型以太网电口，后背板印字“1”、“8”、“9”、“16”为相 邻以太网口的编号，与前面板指示灯编号对应。 （2） POWER：电源输入端，“+”、“－”分别连接电源的正、负输入，最右侧的端子 - 32 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 为屏蔽地接点。 图 6-7 CSC-187B 后背板布置图 6.2.4.3. 现场校验及功能检查 装置上电后，电源指示灯应点亮，用两根以太网线将两台 PC 机连接到 CSC-187B 的任 意两个网口，两台 PC 机均应可以 Ping 通对方，不存在丢包现象，前面板指示灯应与网口连 通状态一致。 6.3. 以太网交换机 CSC-187D 6.3.1. 装置简介 CSC-187D 以太网交换机是我公司研制和生产专用于电力自动化通信的工业级的 16 口 10M/100M 自适应以太网交换机，直流供电。CSC-187D 的功能和 CSC-187B 完全相同（将 逐步替代 CSC-187B 装置），在 CSS-200/1 系列装置中起通信枢纽作用，各采集装置上送的 数据均统一汇集在 CSC-187D 上，通过以太网接口传递给数据集中处理单元 CSS-200/1P。 图 6-8 CSC-187D 实物图片 CSC-187D 可以为 16 路符合 IEEE 802.3 接口标准的 10/100Base－Tx 以太网电信号提供 数据交换，能够自动适应 10/100Mbps 工作速度和全/半双工模式。 主要特点如下： e) 装置接线采用后背板出线，前面板指示，有利于保护屏柜安装； f) 采用工业级芯片，抗干扰能力强； g) 可采用宽电压范围交、直流供电，适应性强； h) 具有自适应功能，RJ45 端口可以任意连接直连或交叉以太网线。 6.3.2. 技术参数 1) a) b) 2) 额定电压（在订货时注明） 额定电源电压：直流 110/220V 或交流 220V，宽电压设计，或直流 48V； 额定功率消耗：小于 15W。 结构尺寸 高度 1U、宽度 19 英寸，标准机架式结构。 6.3.3. 应用方案 CSC-187D 和 CSC-187B 的应用方案相同。 6.3.4. 装置结构与安装调试 6.3.4.1. 装置前面板 - 33 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 CSC-187D 的前面板如下图所示，各指示灯定义如下： (1) POWER：工作电源指示灯，正常时常亮。 (2) ACTx：以太网口指示灯，对应以太网口接通时，指示灯点亮。 图 6-9 CSC-187D 前面板布置图 6.3.4.2. 装置后背板 CSC-187D 的后背板如下图所示，各接口定义如下： （1） 装置共有 16 个 RJ45 型以太网电口，后背板印字“1”、“8”、“9”、“16”为相 邻以太网口的编号，与前面板指示灯编号对应。 （2） POWER：电源输入端，“+”、“－”分别连接电源的正、负输入，最右侧的端子 为屏蔽地接点。 图 6-10 CSC-187D 后面板布置图 6.3.4.3. 现场校验及功能检查 装置上电后，电源指示灯应点亮，用两根以太网线将两台 PC 机连接到 CSC-187D 的任 意两个网口，两台 PC 机均应可以 Ping 通对方，不存在丢包现象，前面板指示灯应与网口连 通状态一致。 6.4. 内电势测量装置 CSFU-107 6.4.1. 装置简介 CSFU-107 内电势测量装置是一套具有 GPS 同步测量功能和高速以太网通信接口的发电 机内电势直接测量装置，利用输入的发电机键相脉冲、机端电压和 GPS 信号，装置可以实时 测量发电机功角和内电势绝对角（转子位置角），并将测量结果通过以太网通信口、RS232 数显表接口或 4～20mA 电流信号输出。利用键相脉冲和 GPS 信号相比较测量得到的内电势绝 对角（转子位置角）与发电机转子运动位置直接相关，暂态过程精度较高。CSFU-107 有效 监测发电机运行状态，可作为 CSS-200/1 系列 PMU 子站的辅助装置使用，也可与发电厂综合 自动化系统配合，或作为独立装置使用。 图 6-11 CSFU-107 实物图片 6.4.2. 技术参数 1) 额定电压 a) 额定电源电压：直流 110/220V 或交流 220V，宽电压设计； - 34 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 b) 额定功率消耗：小于 15W。 2) 键相脉冲输入幅值 1 脉冲/转，高电平小于 25V，低电平大于-25V，高低电平差值大于 3V，可接入霍 尔型及电涡流型键相传感器输出的脉冲信号。 3) 机端电压输入要求 相电压或线电压均可，有效电压输入范围：30V~120V。 4) 模拟量输出 4～20mA 电流量，与发电机功角成正比。 5) 发电机功角及内电势相量绝对角测量精度 0.2 度。 6) GPS 时标精度 1us。 7) 光纤接口技术指标 GPS 光纤接口：多模，ST 型，波长 820nm； 以太网光纤接口：多模，SC 型，波长 1310nm。 8) 结构尺寸 高度 1U、宽度 19 英寸，标准机架式结构。 有关 CSFU-107 的详细介绍参见“CSFU-107 内电势测量装置技术说明书”。 6.5. 本地监视工作站 CSS-200/1M CSS-20O/1M 位于发电厂子站，直接与 CSS-200/1P 连接，方便运行人员监视机组和线路 的实时曲线、发电机运行裕度监视、复现和分析子站记录数据、并具备越限报警功能。 工作站采用 WINTEL 体系，操作系统使用 Windows2000 专业版或 WindowsXP 专业版，计 算机可采用高性能 WINDOWS 工作站或高性能 PC 机。硬件配置具体要求如下： z CPU：P4 1.8GHz 以上； z 内存：512MB 以上； z 显卡：32MB 显存以上； z 网卡：10M/100M 自适应网卡一块； z 显示器：根据客户要求配置。 监测工作站与 CSS-200/1P 连接关系如图 6-9 所示，建议采用独立以太网络连接， 当连接距离超过 50 米时，应采用光缆连接（图中虚线所示） 。 图 6-12 CSS-200/1M 系统连接示意图 CSS-200/1M（本地监视工作站）的功能如下： 1) 接收处理本地 CSS-200/1P 的实时测量数据，包括发电机组的机端电压、发电机内电势、 机械法测量内电势、母线电压，发电机输出功率（电流），出线的功率（电流），母线频 率等等（以上测量数据根据 CSS-200/1 的具体配置会有所不同，以具体配置为准），并 - 35 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 以相量图或曲线的方式绘制实时数据，可显示任意两个相量的相对角，辅助运行人员判 断机组的安全运行状态； 2) 接收调度主站下发的参考相量数据，与本地 CSS-200/1 的相量进行实时比较，为运行人 员提供机组和系统稳定的参考信息。（注：本功能需要调度主站具备参考相量数据下发 功能） 3) 实时显示发电机 P-Q 图。 当功率因数改变时，发电机发出的有功和无功功率要受定子电流额定值（额定视在功 率）、转子电流额定值（空载电势）、原动机出力（额定有功功率）、发电机稳定极限的限制。 理论上，没有励磁调节器时，δ=90°为运行的静稳极限。考虑到留有一定的稳定储备，稳 定极限可有几种实际参考定法。一种是以 70°线作为极限，还有的以留有 10%有功储备为极 限。在考虑了励磁调节后，则稳定极限为δ=118°。 发电机功率极限图画出了发电机的运行范围，及实时运行点和运行数据，动态监视发电 机的运行状态。当超过运行范围时，发出报警提示信息。 4) 查询和分析 CSS-200/1P 的离线数据记录。 CSS-200/1P 保存有最近的实时记录数据（至少 14 天）以及全部的扰动记录数据，当地 主站可以根据时间和事件索引对其进行查询和召唤，并使用离线数据回放工具对离线数据进 行回放和分析，为事后分析提供详细的原始数据。 有关 CSS-200/1M 的详细介绍参见“CSS-200/1M 本地监视工作站使用说明 书”。 - 36 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 7. CSS-200/1 系列的工程实施方案及调试维护方法 7.1. CSS-200/1 系列组屏方案 CSS-200/1 系列 PMU 装置遵循分布式设计思想， 可根据现场要求灵活搭建系统，既能 集中组屏，也能将测量单元下放到各个小间实现分布组屏。 在选择工程组屏方案时，CSS-200/1 系列装置一般遵循以下原则布置： 1. CSS-200/1A（测量电压、电流、开入）：为施工方便，缩短二次电缆铺设的距离，建议 在测量点就近安放。 2. CSS-200/1G（为测量装置提供 GPS 授时信号）：选择架设 GPS 天线较为方便的位置，例 如网控室。 3. CSS-200/1P（完成实时数据处理功能）：选择运行维护人员易于监视和维护的地点。 4. CSC-187A（以太网光电转换器）：通常安装在 CSS-200/1P 所在屏柜和通信机房。 5. CSC-187D/CSC-187B（以太网交换机） ：与 CSS-200/1P 放置在一个屏柜上。 6. CSFU-107（实测发电机功角和内电势绝对角）：为缩短键相脉冲的传输距离，减小信号 干扰，一般就近安装在发电机集控室。 - 37 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 7.1.1. 集中组屏方式 图 7-1 为 CSS-200/1 的集中组屏方式，其特点是测量单元、GPS 授时单元与数据集中处 理单元都布置在一面屏柜上，此方案要求所有二次电缆均集中到测量屏。 图中连接线的箭头表示信号流向。GPS 授时单元 CSS-200/1G 通过光纤跳线为本屏的测 量装置 CSS-200/1A、CSFU-107 提供 GPS 授时信号，测量装置、数据集中处理器 CSS-200/1P 均通过以太网双绞线和以太网交换机 CSC-187D 连接，CSS-200/1P 完成数据处理、远方通 信、数据存储功能，同时驱动显示器实现图形界面显示。 图 7-1 CSS-200/1 系列集中组屏方式示意图 - 38 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 7.1.2. 分布组屏方式 图 7-2 为 CSS-200/1 的分布组屏方式，其特点是站内的测量单元采用分布式布置，与数 据集中处理单元和 GPS 授时单元间采用光纤连接，根据电厂或变电站的实际情况，可将测 量单元就近安装，减少二次电缆铺设，但会增加测量屏柜、光缆和测量装置，造价相对集中 方式高。 分布式布置时 PMU 装置的连接原理与集中式类似，差别仅在于 GPS 授时信号通过光缆 传输至布置在小间的测量装置，测量装置上送的数据也通过光缆传输至主屏柜，经以太网光 电转换器 CSC-187A 转换为电信号后再接入以太网交换机 CSC-187D。 分布组屏方式下 GPS 授时光缆长度超过 1 公里时，造成的光纤延时将超过 5us，直接影 响相量测量精度，CSS-200/1 系列装置采用特殊技术可以对光纤延时进行补偿，保证最终提 供给测量装置的 GPS 授时信号精度达到 1us。 图 7-2 CSS-200/1 系列分布组屏方式示意图 - 39 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 7.2. 子站与主站的通信方式 PMU 子站和 WAMS 主站之间通信方式有两种： 一、电力数据网方式：CSS-200/1P 的以太网口直接与通信机房电力数据网交换机的 RJ45 以太网口连接； 二、2M/64K 专线方式：CSS-200/1P 的以太网口与附加的协议转换器连接，实现以太网 到 2M/64K 的转换，然后经两根（一收一发）同轴电缆接入子站端 SDH 设备，主站侧再通 过协议转换器，实现 2M/64K 到以太网转换，然后接入主站通信前置机；由于 PMU 实时上 送数据的流量较大，一般不推荐使用 64K 通道； 如果数据集中处理单元 CSS-200/1P 所在的同步相量测量屏到通信设备的距离超过 50 米，应采用光缆传输方式。 广域测量系统数据中心站 通信前置机 以太网双绞线 以太网－2M/64K 协议转换器 电力数据网交换机 以太网双绞线 SDH 电力数据网路由器 SDH 电力数据网路由器 同轴电缆 以太网双绞线 以太网－2M/64K 协议转换器 电力数据网交换机 以太网双绞线 以太网双绞线 以太网光电转换器 CSC-187A 光纤 光纤 熔接 以太网光电转换器 光纤 CSC-187A 同步相量测量屏 图7-3 子站与主站的通信方式 - 40 - 光纤 熔接 CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 7.3. CSS-200/1 工程实施方案示例 7.3.1. 变电站典型配置 以采用集中式布置方案的某变电站为例，在继电保护室的屏柜上布置了一台 CSS-200/1A1 和一台 CSS-200/1A2 测量装置；CSS-200/1P 负责数据集中和实时通信，继保 室与通信机房的距离较远，因此将以太网信号经光电转换后经光缆传输至通信机房。 变电站与主站的通信采用 2M 专线方式，在通信机房布置了一台以太网－2M 协议转换 器完成接口转换。 图 7-4 某变电站 PMU 子站系统连接示意图 - 41 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 - 42 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 7.3.2. 发电厂典型配置 以浙江华能玉环发电厂为例，玉环电厂是我国首个 1000MW 机组的火电厂，PMU 装置 采用分布式布置方案，在 500kV 继电器室、电控楼 1 和电控楼 2 各布置一面测量屏柜。 电控楼的 2 面测量屏各配置 1 台 CSS-200/1A4 和 2 台 CSFU-107，测量 2 台发电机的机 端电压电流、发电机功角和内电势绝对角。500kV 继电器室屏配置 1 台 CSS-200/1A1，测量 500kV 线路的电压电流。 500kV 继电器室测量屏配置 1 台 CSS-200/1G， 向本屏的 CSS-200/1A1 提供 GPS 时钟信号， 并经过光缆向发电机电控楼测量屏两台级联 CSS-200/1G 装置提供光纤级联信号，几个测量 屏间的距离较远，光缆长度在 1km 左右，延时不可忽略，电控楼的 CSS-200/1G 装置可以对 输入的 GPS 级联信号进行延时补偿， 保证最终输出给本屏测量装置的授时信号精度达到 1us。 （普通电厂或变电站采用分布式布置方案时连接光缆的长度远远小于 1km，因此通常没有必 要对 GPS 信号进行延时补偿。） 500kV 继电器室的屏柜上安装了 2 台 CSS-200/1P 装置，构成冗余记录模式，两台/1P 均与以太网交换机 CSC-187D 连接，利用以太网组播方式共享站内测量装置上送的数据，第 一台/1P 工作在“实时通信模式”，负责数据集中处理、远方通信和数据存储；第二台/1P 工 作在“冗余记录模式”，独立完成数据的冗余存储。 玉环电厂与主站的通信采用电力数据网方式，CSS-200/1P 的以太网信号经光缆传输后 接入位于 NCS 机房的电力数据网交换机。 本地监视工作站 CSS-200/1M 布置在运行操作台上，通过以太网与数据集中处理器 CSS-200/1P 连接，方便运行人员监视机组和线路的实时曲线、分析离线数据、监视发电机 运行裕度。 CSS-200/1M 本地监视工作站 GPS 同步相量采集屏2 GPS级联输入 同步相量采集及处理屏1 PMU数据中心站 GPS 15寸液晶显示器 NCS机房 光 纤 熔 接 CSS-200/1P 数据集中处理单元 CSS-200/1P 数据集中处理单元 电力数据网交换机 以太网 以太网光电转换器 CSC-187A CSS-200/1G_ID 授时单元 以太网 CSFU-107 内电势测量装置 以太网 CSS-200/1A4 同步相量采集装置 以太网 100米 CSC-187D 100M以太网交换机 900米 同步相量采集屏3 以太网 以太网 CSS-200/1A1 同步相量采集装置 光纤熔接 GPS级联输入 CSS-200/1G_ID 授时单元 GPS 50米 光 纤 熔 接 GPS CSS-200/1G_GD 授时单元 光 纤 熔 接 GPS CSC-187A 以太网光电转换器X2 以太网 以太网 1100米 光 纤 熔 接 CSFU-107 内电势测量装置 以太网 CSS-200/1A4 同步相量采集装置 以太网 图 7-5 华能玉环电厂 PMU 子站系统连接示意图 - 43 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 - 44 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 7.4. CSS-200/1 系列 PMU 装置厂内调试步骤 1. 屏柜配线完成后进行绝缘电阻和工频耐压实验。 2. 参照工程设计图纸中的系统连接图，将屏柜上的装置按照现场实际运行方式进行连接， 包括以太网双绞线、光纤、GPS 天线、电源，系统连接图中注明为光缆的部分，用光纤 跳线予以代替。 3. 检查装置的电源标称值是否与屏图上的标注一致。 4. 将所有装置上电，观察各装置的指示灯状态是否正常。 5. 设置 CSS-200/1A、CSFU-107 装置的参数，并检查软件版本号。 6. 进行 CSS-200/1 系统通信测试，确认各装置间的以太网连接正常。 7. 根据工程情况制作 CSS-200/1P 的配置文件，更新 CSS-200/1P 的配置和程序，运行监测 软件，观察是否有异常告警信息输出，验证 CSS-200/1 系统工作是否正常。 8. 进行交流模拟量通道测试，用测试仪在模拟量输入的屏端子上施加额定的工频电压和电 流，观察 CSS-200/1P 界面上“模拟量”一栏的中显示的测量结果是否正确，对应通道 的模拟量幅值、相角的测量值均应与测试仪的标称输出相符。 9. 进行直流模拟量通道测试，在屏端子上施加直流量，装置测量结果应与实际值基本相符 （仅适用于 CSS-200/1A3、/1A4 装置） 。 10. 进行开入通道测试，开入量经由光隔端子接入 CSS-200/1A 装置，将正电源引入光隔输 入端，在 CSS-200/1P 界面上的“开关量”栏应能观察到相应的开入量变位。 11. 进行开出通道测试，利用 CSS-200/1P“开关量”栏开出按钮进行开出传动，点击待测试 开出量对应的按钮，用万用表测量对应的开出端子应能观察到结点开闭状态的变化。 12. 归档测试记录等资料。 厂内调试方法的详细介绍参见“PMU 子站出厂测试大纲”。 7.5. CSS-200/1 系列现场安装调试步骤 7.5.1. 开箱检查 1. 打开包装后，检查装置外观是否完好无损。 2. 检查装置的合格证明书、配套文件、附件、备品备件等是否与订货要求一致，是否与装 箱单规定的型号、名称、数量等一致和齐备。 3. 如有问题，请及时与四方公司联系。 7.5.2. 屏柜安装 1. 装置应牢固地在屏（柜）上固定，装置各连接螺钉应紧固。 2. 各装置地应与屏（柜）地用接地线与接地母排及系统大地可靠连接。 3. 装置接线应符合接线图的要求。 7.5.3. 装置调试 在四方公司的调试人员抵达前，现场施工人员应完成以下准备工作：屏体安置就位，装 置电源接入屏柜，通信光缆铺设完毕，GPS 天线架设完毕（天线架设必须选择四周空旷的 位置）。 正式的现场调试应参照以下步骤进行： 1. 进行光缆熔接：CSS-200/1 可以采用分布式组屏方案，分布式布置的测量装置必须通过 光缆获得 GPS 时钟信号，同时也利用光纤将采集数据上送给 CSS-200/1P，因此分布式 - 45 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 技术说明书 组屏的 CSS-200/1 子站施工时应首先完成光缆熔接工作。 将 GPS 天线接入 CSS-200/1G 装置，按照工程设计图纸完成装置间的接线，确认无误后 将装置上电。装置通电前应进行以下检查工作： a) 拔出所有插件，逐一检查插件上的机械零件、元器件是否松动、脱落，有无机械损 伤，接线是否牢固； b) 检查各插件连接器是否能插入到位、锁紧是否可靠； 进行 CSS-200/1 系统通信测试，确认各装置间的以太网连接正常，以太网通信不存在丢 包现象。 根据现场情况更新 CSS-200/1P 的配置，在 CSS-200/1P 的 QNX 系统上运行监测程序， 观察是否有异常告警信息输出。 对每台 CSS-200/1A 装置进行模拟量、开入、开出功能测试，确认测量装置工作正常， 测试工作可以借助 CSS-200/1P 的监测程序或 CSS-200/1E 测试软件完成；测试通过后 CSS-200/1A 装置已具备接入现场二次量的条件。 接入现场二次量，核对 PMU 子站显示数据是否正确。 接入键相脉冲和机端电压信号，调试内电势测量装置 CSFU-107。 调试本地工作站，在监视界面上应能够实时正确显示本地测量数据（选配）。 调试通信通道，与 CSS-200 数据中心站建立通信连接；与数据中心站调试人员配合，确 认 CSS-200/1 子站上送数据正常。 对现场用户进行装置操作、运行状态观察等的培训。 7.6. CSS-200/1 系列装置的维护方法及调试注意事项 CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置采用免调试概念设计，装置中无可调节组件， 装置出厂前利用 0.1 级精度的基准源校准过刻度，因此无需在现场调整采样精度，也不需要 进行定期检验。 CSS-200/1 系列装置支持远程调试，现场运行人员主要负责观察装置运行状态是否正常， 并协助诊断故障点。 7.6.1. 装置运行状态的观察点 1. 装置是否有信号告警开出，如有告警开出，应到显示器监测界面上进一步查找故障点。 按下屏上的复归按钮将收回自保持告警结点。 CSS-200/1 的告警或复归操作统一由 CSS-200/1P 控制，在逻辑关系上将站内所有的 装置视作一个整体，即输出告警信号时所有 CSS-200/1A 及 CSS-200/1P 的对应开出结点 同时动作，复归时按下任意屏柜的复归按钮，所有的告警信号均全部收回。 装置默认的开出告警结点为 CSS-200/1A 的 3-1（自保持）、 3-2（非保持）和 CSS-200/1P 的开出 1，即所有的告警信号均通过这几付结点输出；CSS-200/1A 共可提供 8 组开出告 警结点，通过修改 CSS-200/1P 的配置文件也可要求不同种类的故障利用不同的结点输 出。 装置出现下列故障时会驱动告警输出结点： (1) 与主站通信中断持续一段时间； (2) CSS-200/1P 与站内测量装置 CSS-200/1A、CSFU-107 通信中断； (3) GPS 对时状态异常持续一段时间； (4) PT/CT 断线； (5) CSS-200/1P 剩余磁盘空间不足。 2. 显示器监测界面上的显示是否正常： - 46 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 (1) “监测界面”一栏中，CSS-200/1P 与各测量单元的通信是否正常，是否有 CT、PT 断线告警；子站与主站的通信是否正常；各测量装置的 GPS 时间是否在同步更新。 界面上通常用绿色表示正常，红色表示故障。详见本说明书 5.5.2 节的介绍。 (2) “一次设备”一栏中，各线路、变压器的一次侧线电压、线电流、功率是否与现场 实际值一致，如果显示值异常，可以到“模拟量”界面中进一步检查 A、B、C 三相 电压、电流的幅值、相角是否正常。 3. 观察各装置指示灯状态： (1) CSS-200/1A：前面板指示灯显示装置运行状态，正常情况下“运行”、“以太网”、“时 钟同步”指示灯均应为绿色，“装置告警”灯应熄灭。GPS 时钟信号异常时，“时钟 同步”灯将会变为红色；以太网通信异常时，“以太网”指示灯将变为红色；装置出 现任何故障时，“装置告警”指示灯都会变为红色。 CSS-200/1A装置提供了电、光两种以太网接口，但在任何情况下均只能使用其 中一种接口，另一种接口的连接线必须断开，否则会导致数据传输异常。 旧型号的CSS-200/1A装置前面板没有装设指示灯，观察运行状态须开启机箱前 面板： a) 机箱中部的组合CPU插件由两块插件构成，左侧为交流CPU插件，最下方 的红色指示灯应维持1秒1次的闪烁，表示采样脉冲与GPS秒脉冲同步正常；右 侧为管理插件，从下面数第3个绿色指示灯应维持2秒1次的闪烁，表示接收GPS 时钟信息正常。 b) 管理插件上安装了一个RCM3200的100M以太网模块，此模块下部有3个不 同颜色的表贴发光管，正常情况下应全部点亮或闪烁，表示以太网通信正常。 c) 组合CPU插件内侧的转接板上有一个绿色的表贴发光管，正常情况下1秒 闪烁一次，表示1A装置能够正确接收到GPS秒脉冲，如果指示灯处于常亮或常 灭的状态，则应检查装置外接的GPS光纤连接是否完好。 (2) CSS-200/1G：通过 CSS-200/1G 前面板指示灯可以判断装置的工作状态，正常运行 时，电源指示灯 POWER 应常亮；6 个 PPS 指示灯 1 秒应闪烁一次，表示 GPS 秒脉 冲可以正常输出；装置重新上电后，PPS 指示灯应在 5 分钟内开始闪烁，如果上电 很长时间，PPS 指示灯仍然熄灭，POWER 指示灯正常，则表明/1G 无法锁定 GPS 卫星，首先应检查 GPS 天线的架设位置是否符合要求。 部分新型号的 CSS-200/1G 装置（装置功能代码中含“D”）增加了 ALERT、 BAK1~BAK5 指示灯，正常运行时 BAK1、BAK3 指示灯应点亮，ALERT 熄灭。 (3) CSC-187A：电源指示灯应常亮，某路以太网光电转换模块连通时，对应通道的指示 灯闪烁。 (4) CSC-187B/CSC-187D：电源指示灯应常亮，某个以太网端口连通时，对应通道的指 示灯闪烁。 (5) CSFU-107：详见“CSFU-107 内电势测量装置技术说明书”。 (6) 以太网－2M/64K 协议转换器（2M/64K 专网通信方式下使用的通信接口装置）：面 板指示灯为绿色表示工作正常，红色表示通道或装置有故障，故障诊断详见装置附 带的说明书。 (7) 其它外购装置：详见装置附带的说明书。 7.6.2. 装置的常规操作方法 1． CSS-200/1P 的常规操作： (1) 打开终端窗口的方法：CSS-200/1P 使用 QNX 操作系统，在操作系统中按 - 47 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 “CTL+ESC”可以调出开始菜单，之后按下“s”键，将弹出终端窗口。 (2) 重启 QNX 系统： a) 监测程序运行状态下：单击界面上“退出”一栏，选择“关闭系统”。 b) 监测程序已经退出时：打开终端窗口，运行“shutdown –f” 。 (3) 启动 CSS-200/1 监测程序：打开终端窗口，运行“/css200/bin/pmurun”。 (4) ping 指令：打开终端窗口，运行“/usr/ucb/ping 目标地址”。如果目标地址可 以 ping 通，屏幕上将出现数据包返回时间，通常为 ms 级。 (5) 察看/1P 以太网口 IP 地址的方法：打开终端窗口，运行“more /etc/hosts”将 显示/1P 4 个以太网口的 IP 地址，其中 node1～node4 分别对应 EHT0~ETH3， /1P 默认 IP 地址设置为： ETH0～与主站通信的 IP 地址 ETH1～192.178.130.44 ETH2～192.168.130.44 ETH3～192.158.130.44 (6) /1P 的 FTP 使用方法：CSS-200/1P 的 QNX 操作系统内置了 FTP 的服务器端， 将笔记本电脑的 IP 地址更改为 192.178.130.50，用以太网线连接笔记本电脑和 CSC-187B/CSC-187D 的任意网口（CSC-187B/CSC-187D 已经与/1P 的 ETH1 连接，ETH1 的 IP 地址为 192.178.130.44），使用 FTP 客户端软件连接 192.178.130.44，用户名、密码均设置为“root”，即可登陆/1P 的 FTP，之后的 操作与普通 FTP 应用类似，FTP 客户端软件推荐 TotalCommander 或 FlashFxp。 (7) 进入 QNX 系统安全模式的方法：QNX 系统启动时按“ESC”键，登陆时输入 用户名密码均为“root” ，系统异常时可进入安全模式进行恢复操作。 (8) 注意：QNX 的指令区分大小写，操作时务必注意。 2． 装置重新上电： (1) 各台装置的电源通常使用独立的空开分别控制，从屏图上可以检索到控制每台 装置电源的空开编号，分合空开，即可完成装置重新上电。 (2) CSS-200/1P 装 置 后 背 板 上 有 一 个 电 源 开 关 ， 分 合 电 源 开 关 也 可 完 成 对 CSS-200/1P 的重新上电。 7.6.3. 常见故障的诊断与排除 1． 与主站通信中断： 重启 CSS-200/1P，如果重启后通信仍未恢复，在 CSS-200/1P 上 ping 主站通信前置 的 IP 地址，如果不能 ping 通，检查/1P 至通信机房通路上的各台通信装置工作状态是否 正常，以太网双绞线、光纤、同轴电缆的连接是否正确。 与主站通信采用电力数据网通信方式时，可以在 CSS-200/1P 上 ping 本地网关，如 果能够 ping 通本地网关，但 ping 不通主站前置服务器，则表示 CSS-200/1 子站设备本 身工作正常，此时应联系通信部门的工作人员协助诊断故障。 诊断故障时，也可将笔记本电脑的网络参数设置成与 CSS-200/1P 一致，并将/1P 与 主站通信的网线连接到笔记本的网口上，在笔记本电脑上 ping 主站通信前置，判断通信 故障是由于/1P 本身或其它原因引起。 2． CSS-200/1A 或 CSFU-107 的 GPS 对时状态异常： 显示界面上对应装置的 GPS 时标将变为红色，或 GPS 时间始终为 0。 (1) 检查测量装置和 CSS-200/1G 间的授时光纤连接是否正常。 (2) 检查 CSS-200/1G 的锁星是否正常：对 CSS-200/1G 重新上电，观察 PPS1～PPS6 - 48 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 经过多少时间开始闪烁，如果上电 10 分钟后，PPS1～PPS6 仍然熄灭，则可 判定是 GPS 天线出现故障或位置不佳，检查 GPS 天线是否被其它障碍物遮挡， 如位置无问题，则应更换 GPS 天线。 (3) 尝试将测量装置重新上电。 3． CSS-200/1A、CSFU-107 通信中断，显示界面上对应装置的 IP 地址栏将变为红色： (1) 在 CSS-200/1P 上 ping CSS-200/1A 的 IP 地址，如果不能 ping 通，将装置重新 上电。如重新上电后，故障未消失，继续以下步骤。 (2) 检查 CSS-200/1A 与 CSC-187B/CSC-187D 间的以太网双绞线、光纤的连接是 否正确。 (3) 将以太网交换机 CSC-187B/CSC-187D 重新上电。 (4) 如果在/1P 上可以 ping 通测量装置，也可能是 GPS 信号异常导致测量装置通 信中断，检查 CSS-200/1G 的锁星是否正常： 4． CSFU-107 的键相脉冲捕获异常，显示界面上对应装置的 CT/E 一栏将变变为红色： 检查 CSFU-107 的脉冲拨码设置是否正确，键相脉冲输入信号是否正确，可以用万 用表辅助测量键相脉冲的幅值。 7.7. CSS-200/1A、CSFU-107 装置 ID 号的设置方法 CSS-200/1 系列装置采用以太网方式交换数据，在内部以太网中，每台测量装置 CSS-200/1A 或 CSFU-107 均具有唯一的装置 ID 号和 IP 地址，用以彼此区分，上述参数存 储在装置内部的 FLASH 中，断电不会消失，利用 CSS-200/1 专用测试软件 CSS-200/1E 可以 重新设置装置 ID 及其它参数。 CSS-200/1A、CSFU-107 装置的以太网 IP 地址和装置 ID 具有固定的对应关系： 装置型号 ID 号（十进制） IP 地址 CSS-200/1A 0 192.178.130.2 CSS-200/1A 1 192.178.130.3 CSS-200/1A 2 192.178.130.4 …… …… …… CSS-200/1A 15 192.178.130.17 CSFU-107 16 192.178.130.100 CSFU-107 17 192.178.130.101 …… …… …… CSS-200/1A 装置的 ID 号配置原则如下： a) ID 号从 0 开始设置，逐渐增加。 b) 一个子站内部不允许存在 ID 号重复的/1A 装置。 c) 如果一个屏柜上存在两个/1A 装置，则屏柜上方的/1A 装置 ID 号靠前（屏柜上方装 置在屏图中的装置编号也靠前）。 d) 如果一个子站内的多个屏柜上都安装了/1A 装置，则在工程设计图纸中图号靠前的 屏柜上的/1A 装置 ID 号靠前。 CSFU-107 装置的 ID 号配置原则如下： - 49 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 a) b) 技术说明书 ID 号从 16 开始设置，逐渐增加。 其它同 CSS-200/1A 装置 ID 号配置原则。 - 50 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 附录A. CSS-200/1 测试软件 CSS-200/1E 简介 CSS-200/1E 是 CSS-200/1 系 列 装 置 的 专 用 测 试 软 件 ， 其 主 要 功 能 是 接 收 并 显 示 CSS-200/1A、CSFU-107 等测量装置上送的数据、监视装置运行状态，设定装置参数。 CSS-200/1E 运行在调试用笔记本电脑或 PC 机的 Windows2000/XP 平台上，通过以太网与测 量装置连接。 CSS-200/1E 为装置的现场调试提供方便，当采用分布式组屏方案时，部分测量装置布 置在保护小室等处，与 CSS-200/1P 距离较远，此时利用 CSS-200/1E 软件，配合笔记本电脑， 可以很方便的在本地完成装置的调试工作。 使用前注意事项： (1) 将安装 CSS-200/1E 的调试用计算机的 IP 地址设置为 192.178.130.44。 (2) 只调试单台装置时，直接用交叉以太网线连接调试用计算机和待测装置的以太网口。 (3) 调试站内所有测量装置时，首先断开 CSS-200/1P 与以太网交换机 CSC-187B/CSC-187D 的以太网连接（断开连接是为避免/1P 与调试用计算机发生 IP 冲突），再将调试用计算 机连接到 CSC-187B/CSC-187D 的任意网口上，此时 CSS-200/1E 可以监测所有连接在 CSC-187B/CSC-187D 上的 CSS-200/1A 及 CSFU-107 装置。 CSS-200/1E 的详细使用方法参见“CSS-200/1E 使用说明书”。 - 51 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 附录B. CSS-200/1 离线数据分析软件包 CSS-200/1R 使用说明 B.1. 前言 本使用说明仅供参考，最新使用说明请查看随软件安装的说明文档，名称分别为 “RecordPlayer User Book”和“OffilineClient user book”，PDF 格式，文档快捷方式在安装 后创建的“CSS200-OfflineManager”程序组中。 CSS-200/1 支持“连续动态循环记录”与“暂态短时记录”两种记录方式。 连续动态循环记录：记录内容为电气量的相量数据（可以为电压、电流的 A、B、C 相或 正、负、零序相量）、功率、频率、频率变化率等，循环记录的内容及记录密度均可通过配 置文件整定，记录时间长度通常为 14 天，新数据自动覆盖最老的数据。 暂态短时记录：记录内容为故障过程中所有模拟通道的采样数据，数据文件符合 COMTRADE（电力系统暂态数据交换）格式的要求，记录密度 4800Hz，CSS-200/1 支持频 率越限、频率变化率越限、相电压越限、正负零序电压越限、相电流越限、正负零序电流越 限、开关量变位、相电压跃变、相电流跃变、正负零电压跃变、正负零电流跃变、远方触发 等多种触发方式；触发条件可通过配置文件整定；暂态短时记录文件只有在扰动触发时才会 生成。 CSS-200/1 记录的数据文件保存在数据集中处理单元 CSS-200/1P 的硬盘上，现场人员 利用笔记本电脑配合 CSS-200/1 离线数据分析软件包 CSS-200/1R，可以实现记录数据的下 载、回放、分析。 CSS-200/1 离线数据分析软件包 CSS-200/1R 由数据管理工具“OfflineClient”和数据回 放工具“Record Player”组成。 下文的介绍中通常也将“连续动态循环记录数据”称作“实时记录数据”，将“暂态短 时记录数据”称作“事件记录数据” 。 B.2. 软件安装方法 双击运行安装执行文件，将会出现图 B-1 所示的安装界面，连续按“Next”钮可完成软 件安装，安装内容包括 OfflineClient 和 RecordPlayer 软件及配套说明文档。 图 B-1 OfflineClient 软件安装界面 - 52 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 软件安装的默认路径为“C:\Program Files\CSS200-OfflineManager\”，下载的离线数据默 认保存在本机“C:\OfflineData\”目录中。 软 件 安 装 完 毕 后 将 自 动 生 成 快 捷 方 式 组 “ CSS200-OfflineManager ”， 里 面 包 括 OfflineClient 和 RecordPlayer 执行程序的快捷方式，以及说明文档的快捷方式，如下图所示。 B.3. 数据下载准备工作 1. 在笔记本电脑上按照上一节所述方法完成 CSS-200/1R 软件包的安装。 2. 将笔记本电脑 IP 地址设置为 192.178.130.50。 3. 用以太网线连接笔记本和以太网交换机 CSC-187B/CSC-187D 的任意以太网口，在 笔 记 本 上 应 该 可 以 ping 通 本 机 地 址 192.178.130.50 和 CSS-200/1P 地 址 192.178.130.44。 B.4. 离线数据管理工具 OfflineClient 使用方法 离线数据管理工具 OfflineClient 是召唤、管理 PMU 子站离线数据的工具软件，在 “CSS200Center”快捷方式组中点击 “OfflineClient”即可启动该工具。 B.4.1. 程序主界面 离线数据管理工具 OfflineClient 的主界面如图 B-2 所示： 图 B-2 OfflineClient 主界面 - 53 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 按照使用功能，可以将 OfflineClient 的主界面划分为 5 个功能区： 1) 工具栏区：用于设置基本配置信息，执行操作命令。 2) 子站列表区：列出当前配置的所有 PMU 子站。 3) 子站信息区：描述当前选中的 PMU 子站的基本信息。 4) 子站数据管理区：包括“PMU 事件列表”、“事件数据”和“实时记录数据”三个 功能页。 5) 操作信息区：显示数据下载操作的执行情况。 B.4.2. 设置 PMU 子站参数 图 B-3 OfflineClient 工具栏 在首次使用离线数据管理工具时，需要首先利用工具栏添加子站配置信息。 工具栏常用按钮含义如下： （基本配置） ：修改离线端口设置。 （保存配置） ：保存配置信息。 （添加厂站） ：添加一个 PMU 子站的配置。 （配置厂站） ：配置选中 PMU 子站的参数。 （删除厂站） ：删除选中 PMU 子站的配置。 B.4.2.1. 添加厂站 以南方电网沙塘变为例： 图 B-4 OfflineClient 中添加厂站配置示意图 1. 点击 按钮，弹出“配置通道参数”对话框，配置方法如下： a) 通道名称：由用户自行定义，可以配置为“沙塘变”； b) 通道地址：与笔记本连通的/1P 的以太网口的 IP 地址，笔记本与以太网交换机 CSC-187B/CSC-187D 连接时，应配置为“192.178.130.44”； c) IDCODE：PMU 子站的 ID 标识，必须设置为与 CSS-200/1P 配置文件的内容 一致，沙塘变为“SFNFST01”； d) 点击“OK”确定。 2. 点击工具栏中的 “保存设置”按钮存储配置，并重启 OfflineClient 软件，参数 配置完毕。 3. 察看 PMU 子站 IDOCDE 的方法为： 在 CSS-200/1P 上打开终端窗口（方法参见本说明书 8.6.2 节），运行“more /css200/ini/pmu.ini” ，在显示信息的前几行找到关键字“IDCODE”，等号后面的内容就 - 54 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 是子站的 IDCODE，如“IDCODE= SFNFST01”，南方电网沙塘变的 IDCODE 就是 “SFNFST01”。 注：当前版本的 OfflineClient 在下载数据时暂不判断 IDCODE，因此 IDCODE 实际可 以任意设置。 B.4.2.2. 配置厂站 如果在使用过程中要修改厂站的配置参数，可以首先在 PMU 子站列表区中选中某一个 PMU 子站，然后点击工具栏上的“ ”按钮，会弹出图 B-4 的“配置通道参数”对话框。 B.4.2.3. 删除厂站 在 PMU 子站列表区中，选中某一个 PMU 子站，然后点击“ 话框。 ”按钮，会弹出提示对 图 B-6 OfflineClient 中删除厂站配置示意图 点击“确定”按钮，将此 PMU 子站的通道配置删除。 B.4.2.4. 保存配置 在修改完配置信息后，需要点击“ ” ，保存新的配置信息。 B.4.2.5. 基本配置 点击“ ”将弹出配置参数对话框。 点击“修改”按钮，可以重新设置离线数据存储的路径。 对话框下方的“PMU 离线数据服务端口”的设置必须与 PMU 子站的离线端口保持一 致，否则会导致数据召唤失败，OfflineClient 软件的默认端口为 8600。 查看 PMU 子站离线端口的方法为：在 CSS-200/1P 上打开终端窗口（方法参见本说明 书 8.6.2 节） ，运行“more /css200/ini/ComHist.ini” ，将会看到行首关键字为“ComHistPort” 的内容，如“ComHistPort= 8600”，8600 即为 PMU 子站的离线端口。 图 B-7 OfflineClient 中修改基本配置示意图 - 55 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 B.4.3. 数据下载操作使用步骤 B.4.3.1. 下载 PMU 子站的实时记录数据（常用） 在子站列表区中，用鼠标双击目标 PMU 子站的“PMU 事件列表”选项，或用鼠标右 键单击目标 PMU 子站的名字，在弹出的浮动菜单中选择“自定义查询实时记录数据”。 图 B-7 自定义查询实时记录数据示意图 弹出“自定义查询”对话框。 图 B-8 自定义查询选择时间段示意图 设置好查询时间段后，单击“OK”，离线数据查询工具会自动查询并下载指定时间段内 的实时记录数据。注意选取时间不要过长，查询终止时刻应比当前时间提前几分钟。 B.4.3.2. 查询 PMU 子站的事件列表 在 PMU 子站列表区中，用鼠标双击目标 PMU 子站的“PMU 事件列表”选项，或用鼠 标右键单击目标 PMU 子站的名字，在弹出的浮动菜单中选择“自定义查询事件记录索引”。 图 B-9 自定义查询事件记录索引示意图 弹出“自定义查询”对话框。 图 B-10 自定义查询选择时间段示意图 - 56 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 设置好查询时间段后，单击“OK”，离线数据查询工具会自动查询指定时间段内的事件 列表信息，并在子站数据管理区显示出来。 上文所说的“事件列表”即为 PMU 子站的扰动触发记录事件列表，事件列表中包含 PMU 子站的扰动触发时刻及扰动触发原因等信息。 B.4.3.3. 查询 PMU 子站的事件记录数据 有两种方法查询 PMU 子站的事件记录数据。 1) 方法一：在子站数据管理区的“远方 PMU 事件列表”中，选择需要查询的事件名 称，然后在工具栏上单击 2) 按钮，召唤选中事件记录数据。 图 B-11 召唤选中事件记录数据示意图 方法二：在 PMU 子站列表区中，用鼠标双击目标 PMU 子站的“瞬时波形数据” 选项,，或用鼠标右键单击目标 PMU 子站的名字，在弹出的浮动菜单中选择“自定 义查询事件记录数据”。 图 B-12 自定义查询事件记录数据示意图 弹出“自定义查询”对话框。 图 B-13 自定义查询选择时间段示意图 设置好查询时间段后，单击“OK”，离线数据查询工具会自动查询并下载指定时间段内 的事件记录数据。 - 57 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 B.4.3.4. 查询过程查看 操作信息区用于显示当前执行任务以及任务执行情况，如图 B-14 所示。 图 B-14 操作信息区 B.4.4. 查询结果查看及分析 子站数据管理区包括有 3 个功能页，分别为“远方 PMU 事件列表”、“事件数据（本地）” 和“实时记录数据（本地）”。 1) 实时记录数据（本地）：显示已经存储到本地的实时记录数据，通过双击某一记录， 可以自动调用离线数据查看工具 RecordPlayer 进行查看。 图 B-15 实时记录数据功能页 - 58 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 2) 技术说明书 远方 PMU 事件列表：显示选中 PMU 的事件列表，其中未查询的事件用 已查询事件用 标识， 标识。 图 B-16 远方 PMU 事件列表功能页 3) 事件数据（本地）：显示已经存储到本地的事件记录数据，通过双击某一事件，可 以调用离线数据查看工具 RecordPlayer 进行数据察看。 图 B-17 事件数据功能页 B.4.5. 本地数据存储位置 下载的动态循环记录数据保存在“c:\OfflineData\厂站名称\loopdata”目录中，每次提取 的数据文件单独生成一个子目录，以数据记录的起止时间命名。 下载的暂态波形记录数据保存在“c:\OfflineData\厂站名称\faultdata”目录中。 如要备份记录数据直接拷贝对应的记录文件子目录即可。 - 59 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 B.5. 离线数据回放工具 RecordPlayer 使用方法 离 线 数 据 回 放 工 具 RecordPlayer 是 查 看 PMU 子 站 离 线 数 据 的 工 具 软 件 。 在 “ CSS200Center ” 快 捷 方 式 组 中 点 击 即 可 直 接 启 动 该 工 具 。 在 离 线 数 据 管 理 工 具 OfflineClient 中双击数据后也将自动运行 RecordPlayer 回放数据。 B.5.1. 程序主界面 离线数据回放工具的主界面如下图所示： 图 B-18 RecordPlayer 主界面 1. 工具栏：用于打开不同类型的离线数据文件，查看数据内容。 2. 数据窗口：用于绘制离线数据曲线。 B.5.2. 工具栏 图 B-19 RecordPlayer 工具栏 如图所示，离线数据回放工具一共有 15 个功能按钮，分别是： 1） 回放实时数据：回访实时记录数据文件。 2） 回放录波数据：回放事件记录数据文件。 3） 读取 Excel 数据：从 Excel 表格中读取数据。 4） 合并曲线：将当前回放的实时数据合并到同一个观测窗口，此时可查看相对相角。 5） 打开文件：打开文件选择对话框，重新选择文件。 6） 查看选中曲线：刷新当前子窗口，绘制选中的曲线数据。 7） 保存图片：将当前观测的曲线保存为 jpeg 图片。 8） 打印：直接打印当前观测的曲线。 - 60 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 9） 保存选中数据为 Excel 文件：将当前窗口中选中的数据按照“，”分隔的模式，保存 为 Excel 文件（*.csv）。 10） 转换全部数据为 Excel 文件：将当前窗口的全部数据按照“，”分隔的模式，保存 为 Excel 文件（*.csv）。 11） 采用弧度表示角度：切换角度数据的表示方法。 12） 平移曲线：使用鼠标平移当前观测窗口的时间轴。 13） 放大区域：使用鼠标放大选中区域。 14） 设置坐标上下限：设置观测窗口的坐标上下限。 15） 设置曲线属性：设置曲线的颜色，宽度，以及观测窗口的背景色。 16） 平铺窗口 17） 层叠窗口 注：在离线数据管理工具 OfflineClient 中双击数据后将自动运行 RecordPlayer 回放数据，以 下介绍的是用 RecordPlayer 手动选择数据记录文件并进行回放分析的方法。 B.5.3. 回放实时数据文件 单击工具栏的 按钮，弹出文件选择对话框。 图 B-20 RecordPlayer 手动回放实时数据文件示意图 下拉列表框中默认选择“C37.118 2.51b”。 单击 按钮，选择相应的配置文件（对应 CFG 报文），目前大部分 PMU 子站在实时 记录文件中均已包含有配置信息，可以不选择该项。 按钮，添加实时记录文件，单击 按钮，删除选择的实时记录文件，选中的实 单击 时记录文件将按照时间顺序自动排序。 - 61 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 在设置完成后，单击“确定”，弹出实时数据回放子窗口，如图所示： 图 B-21 RecordPlayer 实时数据回放子窗口 1 在右侧的树状列表中选择需要查看的数据，然后单击 “查看选中曲线”按钮，查看 选中曲线。 图 B-22 RecordPlayer 实时数据回放子窗口 2 - 62 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 B.5.4. 回放录波数据文件 录波数据即为暂态短时记录数据，每个录波数据文件均对应一个配置文件。 单击工具栏的 按钮，弹出文件选择对话框。 图 B-23 RecordPlayer 手动回放录波数据示意图 选择相应的配置文件和数据文件，然后选择“确定”，弹出录波数据回放子窗口，如图 所示： 图 B-24 RecordPlayer 录波数据回放子窗口 1 - 63 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 在右侧的树状列表中选择需要查看的数据，然后单击 “查看选中曲线”按钮，查看 选中曲线。 图 B-25 RecordPlayer 录波数据回放子窗口 2 B.5.5. 合并曲线 当用户打开一个或多个实时记录回放子窗口时，单击 按钮，则将选中的曲线合并到 同一个曲线子窗口进行观察。如图所示： 图 B-26 RecordPlayer 合并曲线示意图 需要注意的是，被合并的曲线应该属于同一个时间段。 - 64 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 B.5.6. 设置曲线属性 在工具栏上单击 按钮，弹出“设置曲线属性”对话框。如图： 图 B-27 RecordPlayer 设置曲线颜色示意图 在对话框中，用户可以预设 16 条曲线的颜色和宽度信息，在绘制曲线时，将依次应用 所设置的曲线属性。 用户也可以修改查看不同类型曲线时的窗口背景色。 CSS-200/1R 软件包的更新信息参见程序快捷方式组中自带的说明文档。 - 65 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 附录C. CSN-3 直流分压装置技术说明 CSN-3 直流分压装置（以下简称装置）是针对电厂发电机励磁系统的特点设计的高精度 励磁电压分压装置。装置作为辅助设备，将励磁系统的励磁电压转换为 CSS-200/1A3 装置 可以接受的准确转换的直流电压。 C.1. 装置结构 装置的正面外形示意图如图 C-1 所示。 图 C-1 装置外形示意图 装置的侧面开孔尺寸如图 C-2 所示。 图 C-2 装置的侧面开孔尺寸图 - 66 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 C.2. 装置端子图和端子说明 图 C-3 装置端子图 端子说明： UL+：励磁电压正电源输入端； UL-：励磁电压负电源输入端； U1+、U2+：励磁电压正电源输出端； U1-、U2-：励磁电压负电源输出端。 U1 和 U2 为两组等效的励磁电压输出端子，CSN-3 与 CSS-200/1A 装置配合使用时，通 常只使用 U1，其中 U1+、U1-分别连接 CSS-200/1A3 的 UF+和 UF-，U2 为备用电压输出。 - 67 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 附录D. 《电力系统实时动态监测系统技术规范》中的 通信规约 D.1. 电力系统同步相量测量传输信息格式1 D.1.1. 传输的信息 PMU 能够和其他系统进行信息交换.PMU 可以和主站交换 4 种类型的信息：数据帧、 配置帧、头帧和命令帧。前三种帧由 PMU 发出，后一种帧支持 PMU 与主站之间进行双向 的通讯。数据帧是 PMU 的测量结果；配置帧描述 PMU 发出的数据以及数据的单位，是可 以被计算机读取的文件。头文件由使用者提供，仅供人工读取。命令帧是计算机读取的信息， 它包括 PMU 的控制、配置信息。 所有的帧都以 2 个字节的 SYNC 字开始，其后紧随 2 字节的 FRAMESIZE 字和 4 字节 的 SOC 时标。这个次序提供了帧类型的辨识和同步的信息。SYNC 字的 4－6 位定义了帧的 类型，细节如表 1 所示。所有帧以 CRC16 的校验字结束，而数据帧可以用校验和来结束。 CRC16 用 X16+X12+X5+1 多项式计算，其初始值为 0（0000H）.所有帧的传输都没有分界符。 图 1 描述帧传输的次序，SYNC 字首先传送，校验字最后传送。多字节字最高位首先传送， 所有的帧都使用同样的次序和格式。 该标准仅定义数据帧、配置帧、头帧和命令帧，以后可以扩充其他的帧。 first ransmitted SYNC MSB DATA 2 2 ... FRAMESIZE LSB 2 DATA N 图 D-1 表 D-1 字段 SYNC FRAMESIZE 1 字节数 2 2 SOC 4 CHK last transmitted 2 帧传输的次序 不同帧的通用字段定义 说明 帧同步字 第一字节: AAH 第二字节: 帧类型和版本号 Bit 7: 保留未来定义 Bits 6-4: 000: 数据帧 001: 头帧 010: 配置帧 1 011: 配置帧 2 100: 命令帧（PMU 接收的信息） Bits 3-0: 版本号，二进制表示（1－15） 帧字节数 16 位无符号整数. （0－ 65535） 2003 年 2 月发布的试行版 - 68 - DATA 1 CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 SOC 4 CHK 2 技术说明书 世纪秒（UNIX 时间）,以 32 位无符号整数表示的自 1970 年 1 月 1 日起始的秒计数；最大范围 136 年，到 2106 年完成一次循环； 计数中不包括闰秒，因此除了闰年，每年都有相同的秒计数 （86400 秒） 。 CRC16 校验； （数据帧可以使用校验和） D.1.2. 数据帧 数据帧包含测量信息，数据帧的具体格式见表 D-2 和表 D-3 的定义。 表 D-2 数据帧的结构 编号 字段 长度 (字节) 说明 1 SYNC 2 帧同步字 2 FRAMESIZE 2 帧中的字节数 3 SOC 4 世纪秒，起始时间从 1970 年 1 月 1 日 0 时 0 分开始 4 FRACSEC 4 秒等分 5 STAT 2 按位对应标志的状态字 6 PHASORS 4×P_num 四个字节的定点相量数据，P_num 为相量数量 7 FREQ 2 用定点数表示的频率值 8 DFREQ 2 用定点数表示的频率变化率 9 ANALOG 2×A_num 模拟量，A_num 为模拟量数量 10 DIGITAL 2×D_num 开关量，D_num 为开关量数量 重复 5 – 10 字段 根据配置帧中 NUM_PMU 字段定义的相量测 量装置个数对字段 5－10 的内容进行重复传送 11 2 检查字节 CRC16 校验 字段 FRACSEC STAT 表 D-3 数据帧中特殊的字节定义 长度（字节） 说明 4 秒等分数，相量数据中的时标 Bit 31:闰秒，1 表示闰秒，0 则正常。 Bit 30:闰秒预告，1 表示下一秒为闰秒，0 则正常。 Bits 29 – 24:保留待用。 Bits 23 – 00: 整 数 ， 秒 等 分 数 ， 单 位 时 间 由 配 置 帧 中 的 MEAS_RATE 字段指定。 2 按位对应的标志 Bit 15: 数据可用标志，0 表示可用，1 表示异常。 Bit 14: 相量测量装置异常，0 表示没有异常。 Bit 13: 相量测量装置的同步状态，0 表示处于同步状态。 Bit 12: 数据排序，0 表示按照时间排序，1 表示按照接收顺序 排序。 Bit 11: 相量测量装置触发标志，0 表示没有触发。 Bits 10–08: 保留待用。 Bits 07-06: 时标质量： 00 = 同步精度 5μs，或者对应 0.1° 的角度误差。 01 = 同步精度 50 μs，或者对应 1° 的角度误差。 10 = 同步精度 500 μs，或者对应 10°的角度误差。 11 = 同步精度 500 μs，或者对应大于 10°的角度误差。 Bits 05-04: 时标异常： 00 = 同步锁信，最好效果。 - 69 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 PHASORS 4 FREQ 2 DFREQ 2 ANALOG 2 DIGITAL 2 技术说明书 01 = 持续 10 秒锁信失败。 10 = 持续 100 秒锁信失败。 11 = 持续 1000 秒以上锁信失败。 Bits 03-00: 触发原因。 1111-1000: 保留待用 0111:开关量 0110: 线性组合 0101:频率变化率越限 0100: 频率越限 0010: 幅值越上限 0011:相角差 0001:幅值越下限 0000: 手动 16 位的整数。 极坐标表示方式：幅值和相角 － 先传幅值，用 0 到 65535 的无符号整数表示。 － 再传角度，用 16 位的有符号整数表示，表示为（弧度 x 104)， 取值范围-π 到 + π。 频率偏移量，同额定频率的差值，表示为（Hz X 103）。 取值范围，–32.767 to +32.767 Hz。 用 16 位有符号整数表示。 频率的变化率，表示为 (Hz/sec X 102) 取值范围，–327.67 to +327.67 Hz/sec。 使用 16 位有符号的整数表示。 模拟量信息。使用 16 位有符号的整数表示。模拟量可以是采样 量，例如控制信号或者变换器的值，数值的取值范围由用户自 定义。 开关量状态值。按位对应的状态值，保留给用户自定义使用。 D.1.3. 头帧 该帧应是 ASCII 码文件，包含了相量测量装置、数据源、数量级、变换器、算法、模 拟滤波器等的相关信息。该类帧同样具有 SYNC、FRAMESIZE、SOC 时标、CRC16，但头 文件数据没有固定的格式。头帧结构如表 D-4 所示。 编号 1 2 字段 SYNC FRAMESIZE 3 4 N-1 N SOC DATA 1 DATA k CHK 表 D-4 头帧的结构 长度（字节） 说明 2 帧同步字 2 帧中的字节数。使用无符号的整数表示。表示范围为 （0 到 65535） 4 世纪秒 1 ASCII 字符串, 第一个字节 1 ASCII 字符串, 最后一个字节 2 CRC16 校验 D.1.4. 配置帧 配置帧为 PMU 和实时数据提供信息及参数的配置信息，为机器可读的二进制文件。该 帧可以通过表 10.5 的 SYNC 的 4－6 位辨识；可以定义 2 个配置文件：SYNC 的第 4 位置 0 为 CFG-1 文件, 第 4 位置 1 则为 CFG-2 文件。CFG-1 为系统配置文件，包括 PMU 可以容纳 的所有可能输入量，CFG-2 为数据配置文件，应该指出数据帧的目前配置状况，所有的字段 - 70 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 都应有固定的长度，而且不使用分界符，帧的内容如表 D-5，表 D-6 所示。 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 表 D-5 配置帧结构 字段 长度（字节） 说明 SYNC 2 同步字 FRAMESIZE 2 帧字节数 SOC 4 时标 D_FRAME 2 数据帧格式 MEAS_RATE 4 秒等分数，宜采用毫秒表示 NUM_PMU 2 数据帧包括的 PMU 的数量 STN 16 站名 – 16 字节 ASCII 码 IDCODE 8 8 字节 PMU 硬件标识符 FORMAT 2 数据帧的数据格式 PHNMR 2 相量数量 - 2 字节整数 (0 to 32767) ANNMR 2 模拟量数量 - 2 字节整数 DGNMR 2 开关量数量 – 2 字节整数 CHNAM 16 x 相量和通道的名称－每个相量、模拟量、开关量用 (PHNMR + 16 字节 ASCII 码，每次传送的次序相同。 ANNMR + DGNMR) PHUNIT 4 x PHNMR 相量通道的转换因子 ANUNIT 4 x ANNMR 模拟通道的转换因子 DIGUNIT 2 x DGNMR 开关量的转换因子 FNOM 2 额定频率和标志 重复 7–16 字段 根据配置帧中 NUM_PMU 字段定义的相量测量装 置个数对字段 7－16 的内容进行重复传送 PERIOD 2 相量传送的周期 CHK 2 CRC16 表 D-6 配置帧中特殊字节的定义 长度（字节） 说明 2 数据帧的数据格式，16 位的标志， Bits 15 - 1: 未用 Bit 0: 数据帧的校验方式, 0 = CRC16, 1 = 校验和 MEAS_RATE 4 数据帧对应的秒等分数。FRACSEC 的高字节置零表示去掉 该标志字。 数据帧对应的等分秒数＝FRACSEC / MEAS_RATE 如果 MEAS_RATE = 1,000,000, FRACSEC 单位为微秒； 如果 MEAS_RATE 为采样率（如 720，2880，5760 等），数 据帧的 FRACSEC 为采样点对应的点计数。 NUM_PMU 2 数据帧中包括的 PMU 的数量，每帧最大的数量为 65535。 STN 16 站名－16 位 ASCII 码 IDCODE 8 8 字节，PMU 的硬件标识，通常存储在 ROM 中。 字段 D_FRAME - 71 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 FORMAT 2 PHNMR ANNMR DGNMR CHNAM 2 2 2 16 PHUNIT 4 ANUNIT DIGUNIT 2 2 FNOM 2 PERIOD 2 技术说明书 数据帧的数据格式，16 位标志。 Bits 15 - 4: 未用 Bit 3: 0 =数据窗最后一点进行时间同步, 1 = 数据窗第一个 采样点进行时间同步 Bit 2: 0 = 固定的相量, 1 = 旋转的相量 Bit 1: 0 = 16 位整数, 1 =浮点数 Bit 0: 0 = 实部/虚部（直角坐标）, 1 = 幅度/角度（极坐标） 相量数量 - 2 字节整数 模拟量数量 - 2 字节整数 开关量数量 - 2 字节整数 相量和通道的名称－每个相量、模拟量、开关量用 16 字节 ASCII 码，每次传送的次序相同。 相量的转换因子。每个相量 4 个字节； 最高位：0＝电压；1＝电流； 最低位：24 位无符号字，单位为 10-5V/A，（如果用浮点数 表示，该字可以忽略） 模拟通道的转换因子 开关量的转换因子，每个开关量用 2 个字节表示。 Bit 4: 数字表示的正常状态 (0 or 1). Bit 0: 节点的正常状态 (0 = 常开, 1 = 常闭). 额定频率 (16 位无符号整数) Bits 15 – 10: 保留 Bit 9: 1 –数据帧忽略 DFREQ Bit 8: 1 –数据帧忽略 FREQ Bits 7 – 1: 保留 Bit 0: 1 – 基波 = 50 Hz 0 – 基波 = 60 Hz 相量数据的传送周期-用 2 字节整型字（0-32767），两次连续 的数据传送之间的时间间隔，大小为基波周期倍数×100，200 即表示每 2 个基波周期发送一个数据帧。 IDCODE：8 字节，相量测量装置的硬件标识符，正常情况在 ROM 中。 表 D-7 IDCODE 的格式说明 IDCODE 字节 定义 FFH 第 0 字节 第 1－2 字节 按照中华人民共和国行政区划标识的数字编码 第 3－4 字节 相量测量装置安装的厂站编号待定义 第 5 字节 相量测量装置的生产厂家编号 第 6－7 字节 相量测量装置的产品编号 备注 DIGUNIT： 开关量通道的换算因数；每个开关量通道 2 字节，第 0（最低位）位表示 开关量的类型（0＝常开节点，1＝常闭节点），第 4 位表示开关量正常状态的定义。 bit4 1 1 0 0 bit0 1 0 1 0 说明 常闭节点；正常状态用 1 表示 常开节点；正常状态用 1 表示 常闭节点；正常状态用 0 表示 常开节点；正常状态用 0 表示 - 72 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 表 D-8 技术说明书 DIGUNIT 的定义 D.1.5. 命令帧格式 子站和主站可以获得对方发来的指令，并且根据指令进行相应的操作。命令帧格式如 图 D-2 所示。通过帧中 8 个字节的 IDCODE 同产品中预先存储的身份码校验，确定是否为 该产品所需要接收并执行的指令。CMD 是 2 字节的命令，其格式定义如表 D-9 所示。 first transmitted SYNC MSB SOC FRAMESIZE 2 LSB 2 4 图D-2 表 D-9 IDCODE CMD CHK 8 2 2 last transmitted 命令消息帧格式 接收的命令(CMD)定义 命令字 Bit 定义 Bits 15－4 Bits 3－2－1－0 为用户使用保留 0001 关闭实时数据 0010 打开实时数据 0011 发送头文件 0100 发送CFG－1文件 0101 发送CFG－2文件 1000 以数据帧格式接收参考相量 本标准在对表 D-9 中 Bits15-4 的用户保留部分进行扩展，如表 D-10 所示。 表 D-10 命令字 Bit 主站发送定义 Bits 15－13 命令类型 101 启动暂态记录 111 确认命令 辅助控制 确认命令：被确认的命令类型 其它：000 保留 0001 关闭实时数据 0010 打开实时数据 0011 发送头文件 0100 发送CFG－1文件 0101 发送CFG－2文件 1000 以数据帧格式接收参考相量 Bits 12－10 Bits 9－4 Bits 3－2－1－0 第1帧 命令帧扩展定义 SYNC AA 4X SYNC 子站发送定义 命令类型 111 确认命令 表 D-11 接收命令帧正确的确认命令 FRAMESIZE SOC IDCODE CMD XX XX 发令时刻 目标方 IDCODE 111,XXX, 000,000,0000 表 D-12 启动暂态记录命令 FRAMESIZE SOC IDCODE - 73 - CMD CRC16 XXXX CRC16 CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 AA 4X XX XX 第1帧 发令时刻 注：暂态记录时间长度在本地配置中规定。 目标方 IDCODE 101,000, 000,000,0000 XXXX D.2. 子站主站通信流程 定义： 1) 数据流管道：子站和主站之间，或者相量测量装置和数据集中器之间实时同步数 据的传输通道。其数据传输方向是单向的，为子站到主站，或者相量测量装置到数据集中器； 2) 管理管道：子站和主站之间，或者相量测量装置和数据集中器之间管理命令、记 录数据和配置信息等的传输通道。其数据传输方向是双向的。 D.2.1. 系统启动或重建（数据流管道和管理管道均未建立） 子站启动过程 建立数据流管道： 1) 向主站提出建立数据流管道的申请，得到主站确认后建立数据流管道; 2) 等待主站发送“开启实时数据”命令后开始实时数据传输。 建立管理管道： 1) 等待主站建立管理管道的申请； 2) 接收并确认主站建立管理管道的申请后，建立与主站之间的管理管道； 3) 通过管理管道，接收和发送管理命令等，根据主站下发的命令分别处理； 4) 子站禁止接收网络上其它地址建立管理管道的申请。 主站启动过程 建立数据流管道： 1) 等待子站建立数据流管道的申请； 2) 接收并确认子站建立数据流管道的申请后，建立与子站之间的数据流管道； 3) 通过数据流管道接收子站的数据流。 建立管理管道： 1) 建立了数据流管道后，主站向子站提出建立管理管道的申请； 2) 得到子站确认后，建立与子站之间的管理管道； 3) 通过管理管道与子站传输控制命令、记录文件和配置信息等。 D.2.2. 数据流管道重建（数据流管道故障断开，管理管道正常） 子站： 1) 等待主站发送“开启实时数据”命令。 2) 主站提出建立数据流管道的申请，得到主站确认后建立数据流管道。 3) 通过数据流管道，向主站发送实时数据。 主站： 1) 通过管理管道向子站发送“开启实时数据”命令。 2) 等待子站建立数据流管道的申请； 3) 接收并确认子站建立数据流管道的申请后，建立与子站之间的数据流管道。 4) 通过数据流管道接收子站的数据流。 5) 如果长期没有收到子站建立数据流管道的申请，或长期未收到子站的实时数据， 则主站通过管理管道再次向子站发送“开启实时数据”命令。 - 74 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 D.2.3. 管理管道重建（管理管道故障断开，数据流管道正常） 子站： 1) 等待主站建立管理管道的申请； 2) 接收并确认主站建立管理管道的申请后，建立与主站之间的管理管道； 3) 通过管理管道，接收和发送管理命令等，根据主站下发的命令分别处理； 4) 子站禁止接收网络上其它地址建立管理管道的申请。 主站： 1) 主站向子站提出建立管理管道的申请； 2) 得到子站确认后，建立与子站之间的管理管道； 3) 通过管理管道与子站传输控制命令、记录文件和配置信息等。 D.2.4. 正常通信传输（管理管道和数据流管道均正常） 1) 2) 实时数据流传输； 通过数据流管道，子站按设定频率向主站发送实时同步数据，主站不发送任何命 令； 3) 通过数据流管道，主站接收子站上送的实时同步数据，校验错误后丢弃该数据帧， 并可以通过管理管道，向子站发送“上传实时记录数据”的命令。 D.2.5. 管理命令和记录文件传输 通过管理通道，子站和主站交换命令。 - 75 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 建立PMU内部的数据 流管道管理和管理 管道进程 建立主站内部的数 据流管道管理和管 理管道进程 主动开始向主 站申请建立数 据流管道 接收到PMU的 申请建立数据 流管道连接 接收到管理管道建立 的要求并且建立双向 通讯的管理管道 向子站请求建 立管理管道 通知 管理 管道 已经 建立 接受“开启实 时数据”命令 发送“开启实 时数据”命令 开始处理相量数 据并通过数据流 管道向主站传送 数据 接收并且处理 来自PMU的实 时数据 图例： 图 D-3 管理管道维 护进程 通过远程通讯实现 数据流管道 维护进程 本地进(线)程间通讯 通信流程示意图 - 76 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 附录E. 以太网双绞线的制作方法 为了保证数据通信可靠，请按照以下方法制作以太网双绞线 所需材料和工具： 1． 超五类以太网双绞线 2． 水晶头（RJ45 接头） 3． 专用压线钳 制作方法： 以太网双绞线中有 8 根芯，分成 4 对，两两绞合，其中橙和橙白绞合，绿和绿白绞合， 蓝和蓝白绞合，棕和棕白绞合。 RJ45 接头双绞线序号的定义方法为：水晶头铜片向上，双绞线在下方，从左向右依次为 12345678 的指示位置。 RJ45 接头双绞线的信号定义为：1～Rx+、2～Rx-、3～Tx+、6～Tx-；其中 12 和 36 分 别是上行和下行数据传输线，12 一对，36 一对。其余 4、5、7、8 的定义都为空，对信号传 输不起作用。 制作网线时必须要将 1、2 用一对绞合在一起的线，3、6 用另一对；初学者容易犯的错 误是接成 1-2 一对、3-4 一对、5-6 一对，这种接法在短距离时虽然也没有问题（按照标准最 长可以传输 150 米），简单测线工具也测不出错，但误码率高。因为这会使一组信号通过不 绞合在一起的两根芯线传输，造成极大的近端串扰（Near-end-crosstalk），因此必须特别注 意。 普通网线用于计算机与 HUB 的连接，制作方法如下： 1->橙白------------- 1->橙白 2->橙 ------------- 2->橙 3->绿白------------- 3->绿白 4->蓝 ------------- 4->蓝 5->蓝白------------- 5->蓝白 6->绿 ------------- 6->绿 7->棕白------------- 7->棕白 8->棕 ------------- 8->棕 交叉网线用于两台计算机网口的直接连接，制作方法如下： 1->橙白------------- 1->绿白 2->橙 ------------- 2->绿 3->绿白------------- 3->橙白 4->蓝 ------------- 4->蓝 5->蓝白------------- 5->蓝白 6->绿 ------------- 6->橙 7->棕白------------- 7->棕白 8->棕 ------------- 8->棕 左侧和右侧分别代表网线的两端，普通网线两端信号芯的压接顺序相同，交叉网线与普 通网线的区别在于，两端的信号芯 1 和 3、2 和 6 要进行位置互换。 - 77 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 附录F. CSS-200/1 技术协议表格模板 1. 2. 3. 4. 5. 签订技术协议注意事项： 技术协议中如未对屏柜进行特殊说明，则默认按照单电源供电、机械机构为普通式、出 厂前组屏处理。 技术协议中如未对 CSS-200/1A 的开关量接入数量进行特殊说明，默认按照开入量 22 路 处理。 CSS-200/1A1 可以测量 18 路交流电压、18 路交流电流，CSS-200/1A2 可以测量 6 路交 流电压、24 路交流电流，CSS-200/1A3 可以测量 12 路交流电压、12 路交流电流和 2 路 0～480V 直流励磁电压，CSS-200/1A4 可以测量 12 路交流电压、12 路交流电流和 8 路 4 ～20mA 或 0～5V 直流量，请根据需要进行选择。 现场光缆熔接由甲方负责实施，如甲方施工确实存在困难，则可以适当追加费用，由乙 方协助实施。 下表中标注为“选配”的设备不包含在常规供货范围内，如果用户希望增加此类设备， 必须在商务合同和技术协议中明确说明，并追加相关费用。 - 78 - CSS-200/1 系列分布式同步相量测量装置 技术说明书 xx电网广域实时测量系统xxPMU子站工程供货范围 序号 设备名称 同步相量测量屏1，含 柜体 同步相量采集单元 型号规格 数量 1面 CSS-200/1A1(1A2、1A3、1A4) 待定 备注 安装位置，是否现场组屏，是否需要电源双重化 尺寸、颜色、机械结构 电源电压，保护CT/测量CT，额定二次电流，模拟量、 开关量接入数量 电源电压 电源电压 1台 数据集中处理单元 CSS-200/1P 1台 GPS授时单元 CSS-200/1G GPS天线 30米/50米/100米 1根 1台 电源电压，16口以太网交换机 电力系统通信接口装置 CSC-187B 1台 交流220V 显示器 17寸纯平/15寸液晶/17寸液晶 1套 键盘＋轨迹球 内电势测量装置 CSFU-107 待定 选配 ，电源电压，用于发电厂子站，现场应提供键相 内电势显示表盘 四位数码显示 待定 脉冲的波形特征 1台 以太网光电转换器，多模，2路/4路/6路，电源电压 电力系统通信接口装置 CSC-187A 1套 光纤熔接盒 2M光纤通信方式 1台 电源电压 交换 机 1台 电源电压 路由器 1台 电源电压，多模/单模 2M光电转换器 注1：CSC-187A为以太网光电转换器，用于测量屏1与通信机房及测量屏1与其它测量屏柜通信 注2：部分子站将组建电力数据网的通信设备安装在测量屏1上，此时采用2M光纤通信方式，测量屏1与通信机房通过2M光电 转换器通信 同步相量测量屏2，含 安装位置，是否现场组屏，是否需要电源双重化 1面 尺寸、颜色、机械结构 柜体 电源电压，保护CT/测量CT，额定二次电流，模拟量、 CSS-200/1A1(1A2、1A3、1A4) 待定 同步相量采集单元 开关量接入数量 内电势测量装置 CSFU-107 待定 选配 ，电源电压，用于发电厂子站，现场应提供键相 内电势显示表盘 四位数码显示 待定 脉冲的波形特征 光纤熔接盒 1套 注：其它测量屏柜一般通过光缆与测量屏1通信，CSS-200/1A和CSFU-107均自带以太网光口 同步相量测量屏x，含 安装位置，是否现场组屏，是否需要电源双重化 …… 通信机房，含 1台 以太网光电转换器，多模，电源电压 电力系统通信接口装置 CSC-187A 1台 电源电压 以太网－2M/64K协议转换器 1台 单模/多模，电源电压 2M光电转换器 1套 光纤熔接盒 注1：上述3种通信设备并不一定同时使用，电力数据通信方式下，仅配置CSC-187A；2M/64K专线通信方式下，配置CSC-187A 和以太网－2M/64K协议转换器；如果测量屏1采用2M光纤通信方式，则通信机房配置2M光电转换器即可 注2：64K通道带宽过小，因此不推荐使用“以太网－64K”型协议转换器 选配 本地监视工作站，含 CSS-200/1M PC工作站 1台 硬件配置要求 显示器 17寸纯平/15寸液晶/17寸液晶 1台 本地主站实时监视软件 1套 以太网光电转换器 1台 1套 根据通信距离长短确定是否选用光纤通信方式 光纤熔接盒 注：本地监视工作站与CSS-200/1P通过以太网通信，距离超过50米时采用光缆通信方式 光缆，含 光缆1 多模/单模，芯数 x米 铠装/无铠，户外专用/普通，屏x－屏x 光缆2 多模/单模，芯数 x米 铠装/无铠，户外专用/普通，屏x－通信机房 …… 注1：如无特殊要求，CSS-200/1通常使用多模光缆通信，有效传输距离为2km。 注2：光缆芯数计算方法：预留50％左右的备用芯，现场施工时连备用芯一并熔接。 注3：备注栏中如未对光缆进行特殊说明，默认按照铠装、普通型处理 以太网线 x米 调试用笔记本电脑 1台 选配 ，硬件配置要求 - 79 -