08新能源运行集中监控系统(WCS2000)用户手册簿

新能源运行集中监控系统

(WCS2000)

使用说明书

(资料版本号：Ver 1.0.0)

某某立卓智能电网科技某某

2015-04-14

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新能源运行集中监控系统使用说明书

计圣凯、王统义、柴东元、洪福生

*技术支持 ：〔0551〕62756151 ：〔0551〕62756152 *所有：某某立卓智能电网科技某某

*注：本公司保存对说明书的修改权，如有变动，恕不另行通知。产品与说明书

不符之处，请以实际产品为准。

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word 重要提示

感谢您使用某某立卓智能电网科技某某的产品，为了安全、正确、高效的使用本装置，请您务必注意以下重要提示。

1〕本说明书仅适用于WCS2000系列产品。

2〕请仔细阅读此说明书，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、拆卸工控装置、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展试验和检测。

5〕装置如出现异常或有所疑问，请与时与本公司技术部门联系。

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word 目录

前言1

1系统概述2

概述2

场站一般概况2 WCS2000系统说明3

WCS2000系统功能与特点4

系统功能4 系统特点5 技术参数6

应用的标准与规X6 一般工况7

安装和存放条件7 供电电源7 接地条件8 抗干扰8 绝缘性能8 电磁兼容性8 机械性能8

WCS2000系统性能指标9 2装置原理9

自动发电控制〔AGC〕实现原理9 自动电压控制〔AVC〕实现原理10 系统的控制模式10 系统计算模型10

场站有功分配计算10

母线电压与场站无功出力的关系10 场站无功分配计算11 典型系统拓扑13 软件结构图14 3主程序说明14

系统运行/退出14 运行界面15

用户登录16 系统主界面17 系统发电设备18 系统无功设备19 系统历史数据20 系统通道报文22 系统事件23 系统人工调试25 系统主辅切换26 系统参数配置27

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word 4硬件说明36

系统硬件简介36

复位按钮〔RST〕37

电源输入与电源指示LED〔PWR1\\ PWR2〕37 网络通讯ACT\\LINK状态38 串口通讯串口与其状态指示灯39 接口41

5附注42

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word 前 言

某某立卓智能电网科技某某是科技创新型智能电网技术应用企业，其前身为某某新力电网技术开展某某公司AVC项目部〔初创于2005年〕。为适应企业开展需要，2010年项目部按照现代法人制度改制创建了某某立卓智能电网科技某某，并独立运营。公司依托于某某省电力公司和某某省电力科学研究院，与中国电科院、内蒙电科院、华东电科院、清华大学、某某工业大学、河海大学等科研机构和高校展开各领域的严密合作，同时和华北、华东、南方、某某、某某等网、省电力公司以与各大发电企业建立了长期业务合作关系，形成了以市场需求为导向，自主创新为核心的研发体系。公司研发、生产与智能电网技术相关的产品，涉与发电系统、输配电系统的设备集成、软硬件开发、制造与应用，以与相关的贸易和服务。 公司秉承以人为本、科技创新、用户至上、追求卓越的企业理念，尽心尽力服务电业，持续为客户创造效益和进步，为电网技术开展贡献力量。

在新能源当中，风力发电和光伏发电最具商业开发价值，我国蕴藏丰富的风力与光照资源，广泛分布在某某、某某、内蒙、某某和东南沿海等地区，近年来，我国风电和光伏发电的开展速度越来越快，随着场站容量越来越大，对电力系统的影响也越来越明显，风电和光伏发电的随机性使电场输入系统的有功功率不易控制，相应地风电场和光伏电站吸收的无功功率也处在变化当中，在系统重负荷或者临近功率极限运行时，风速或光照强度的突然变化将扰动系统电压。风电场、光伏电站大多处于供电电网末端，需要消耗感性无功，系统的电压稳定问题更加突出。风力发电和光伏发电也给发电和运行计划的制定带来很多困难，我们需要研究新的无功调度与电压控制策略以保证场站侧和整个系统的电压水平与无功平衡，以与提高孤立系统的稳定性。

本说明书所描述的软件和文字的由某某立卓智能电网科技某某拥有，在没有某某立卓智能电网科技某某书面许可的前提下，除购置者自己使用外，不得以任何目的、任何使用方法〔包括复印和录制在内的电子或机械手段〕对本手册的任何局部进展复制和传播，某某立卓智能电网科技某某对侵权行为将保存诉讼的权利。

编写目的：为了使各单位能够准确、方便的使用该系统对风机/光伏逆变器无功出力或高压侧母线电压进展实时跟踪调控，特编写了《新能源运行集中监控系统(WCS2000)使用说明书》。该说明书适用于各单位具体操作人员和系统管理人员。

感谢您使用新能源运行集中监控系统(WCS2000)。

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word 1 系统概述

1.1 概述

作为一种经济、清洁的可再生新能源，风力发电/光伏发电越来越受到广泛应用。据相关数据统计，2008年我国当年新增风电装机容量超过600万千瓦，累计装机容量达到1200万千瓦以上，2009年新增装机容量达到1300万千瓦，累计装机容量达到2500万千瓦以上。预计我国每年新增装机容量将保持在500～800万千瓦。

由于风电场/光伏电站安装地点都离负荷中心较远，一般都是通过220kV或500kV超高压线路与系统相连，加之风力发电与光伏发电的输出功率的随机性较强，因此其公共连接点的无功、电压和网损的控制就显得比拟困难。目前风电场/光伏电站为控制高压母线电压在一定波动X围内并对风场所消耗的无功进展补偿，装有补偿设备，种类有：电容器组，SVC〔TCR或MCR类型〕和SVG。

目前各省网公司正在实施所辖电网内风电场/光伏电站的AVC和AGC控制，为达到较好的控制效果，减少电压波动，提高电压合格率，希望对装机容量占全网发电容量比重越来越大的风电场进展无功和电压控制，即在系统需要的时候既可发出无功功率，又可以吸收网上过剩的无功功率，以达到减少电压波动，控制电压和降低网损的目的。

1.2 场站一般概况

风机和光伏逆变器的输出电压一般相对较低，现场的每台发电单元都有一箱式变压器将电压升至更高等级，例如35kV，然后多台箱式变并联接入35kV母线。35kV母线装设无功补偿设备。主变压器为有载调压变压器。

场站系统一般图示：

至220kV变电站220kV 母线#1主变#2主变35kV I段母线35kV II段母线… … … … G1G2Gn#1 SVCG1G2Gn#2 SVC 2 / 47

word 图表 1

无功补偿装置一般为SVC和SVG。其中SVC主要是TCR+FC和MCR+FC。无功补偿装置为场内闭环控制，控制策略一般为主变高压侧功率因数恒定，或高压母线电压恒定，无功或电压控制给定值在无功补偿设备控制器中设定。SVC和SVG均可通过对控制器下发无功或电压指令实现无功的平滑调节。少量风电场只有电容器组，可通过AVC系统实现对电容器组的直接投切，实现无功电压的控制。

风电场和光伏电站的主变均为有载调压变压器，可通过调节主变分头实现对高压母线电压的控制。

以上所述可见风电场的自动电压控制系统，可调节的无功设备包括：风力发电机、无功补偿装置、主变分接头；有功控制的可调设备只有风力发电机或光伏逆变器。

1.3 WCS2000系统说明

根据国网《风电场接入电网技术规定》2009年2月的修订版规定，风电场应配置无功电压控制系统，根据电网调度部门指令控制并网点电压。风电场应能在其容量X围内，控制风电场并网点电压在额定电压的-3%～+7%。

风电场在任何运行方式下，应保证其无功功率有一定的调节容量，该容量为风电场额定运行时功率因数0.98〔超前〕～0.9滞后所确定的无功功率容量X围，风电场的无功功率能够实现动态连续调节，保证风电场在系统事故情况下能够调节并网点电压恢复至正常水平的足够无功容量。

百万千瓦级与以上风电基地，其单个风电场无功功率调节容量为风电场额定运行时功率因数0.97〔超前〕～0.97滞后确定的无功功率容量X围。

WCS2000系统能在现有无功补偿设备容量X围内〔包括风电机组和无功补偿装置〕调节，实现动态的连续调节以控制并网点电压，其调节速度应能满足电网电压调节的要求。风电场参与电压调节的手段：调节风机的无功出力、调节动态无功补偿装置的无功出力、调节风电场有载变压器分接头，根据电网调度部门的指令进展调整。

WCS2000系统软件采用经典的三层软件体系结构和分布组件式架构，其整体结构如下列图。

可视化层 控制层 场站AVC 业务接口 数据采集 平台层 数据库服务 无功决策 无功分配 监控服务 图表 2

表现层是用户与系统交换的前端，面对需要批量录入和频繁交互的业务处理，系统以图形化界面为主。

可视化界面 场站AGC 业务接口 数据采集 日志 有功决策 有功分配 用户管理 3 / 47

word 控制层主要承当系统的业务逻辑处理。系统对外提供统一的业务接口服务，无论是文件交换，通过串口、专网等请求风机SCADA系统, 升压站SCADA系统或其他第三方系统〔如EMS〕服务，都通过统一的业务接口进入系统，经过系统分析和计算，结合各种约束条件，合理分配，给出风电场内各无功电源的调节目标和逻辑，实现自动闭环。同时WCS2000系统还具有风电场自动发电系统〔AGC〕功能，协调控制风场内所有有功、无功调节设备以满足风场并网综合需求的监控管理系统。

根据《风电场接入电网技术规定》有关电能质量的规定，WCS2000系统中具备电能质量实时监测功能，长期监测风电场电能质量情况。

平台层为系统运行的支撑平台，主要包括数据库服务，监控服务，日志服务以与用户管理。在各层次上的组件均能单独更新、替换或增加、拆除。因此，可适应不断的变化和新的业务需求。而且使的系统维护更方便，代价相对更低。因各组件互相独立，更换组件就好比更换组合音响的一个部件，对系统其它局部并无影响，所以更新维护更加安全可靠。

1.4 WCS2000系统功能与特点

1.4.1 系统功能

➢ 通信功能：系统具备强大的通信功能，能够与场站内各个数据提供系统和电网调度系统

通信，支持多种通讯方式，包括网络通信方式和串口通信方式，支持MODBUS、CDT、、以与OPC等常用标准规约。同时，在采用调度数据网与调度通信时，支持数据交互双平面双通道。 ➢ 采集功能：系统具备开放灵活的数据与信息采集功能，数据采集的主要来源包括：升压

站监控系统、风机/光伏监控系统、无功补偿装置、实时测风/测光系统、风/光功率预测系统等等。 ➢ 控制功能：系统能够根据电网调度部门指令，控制场站内有功功率和无功功率的输出。

即能够接收并自动执行调度部门远方发送的有功/电压或无功指令信号，根据场站内发电设备和无功设备的并网状态，合理分配出各发电设备和无功设备的有功目标值和无功目标值。 ➢ 就地功能：系统软件界面支持场站运行人员输入控制点有功/无功目标值、控制点计划

曲线。具有投入/退出AVC和AGC控制模块的功能。 ➢ 分析运算功能：系统采用常用的成熟的根本算法和分配策略进展全场AGC/AVC的控制，

合理分配场站内发电设备的有功出力和无功出力。 ➢ 数据存储功能：系统将采集的数据点或运行过程中的实时数据更新到实时数据库，用于

界面上对实时数据的显示。同时也将这些实时数据另存入历史数据库，用于绘制历史曲线或报表，历史数据可存储14个月以上。 ➢ 数据统计功能：系统对相关历史数据进展数据统计，比如：一段时间的最大值、最小值

以与对应时间；AVC、AGC的投运率；电压合格率；有功调节合格率等等，这些数据也保存在历史库中，方便用户的查询 ➢ 安全约束功能：系统具备完善的安全约束策略，其核心原如此是，安全运行第一，经济

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word 目标第二。即在任何时刻任何情况下都不得危与系统、场站内机组与其他设备的运行安全性和稳定性。系统的安全类参数需充分考虑安全稳定运行极限，且留有足够裕度的原如此整定，系统在控制过程中应以保持该安全裕度为首要原如此

➢ 智能报警功能：系统运行异常或故障时能以声音、图像或短信等形式提醒通知运行人员，

同时采取相应策略使系统转入安全的运行模式。 ➢ 报文日志存储功能：系统可将运行过程中接收和发送的报文信息和其他重要信息形成文

本文件，方便工程人员和研发人员对系统运行状况的查看或出现问题时对问题的分析。 ➢ 事件记录功能：系统可对运行告警、闭锁原因、人员操作等形成事件记录，方便调取查看。 ➢ 权限管理功能：系统管理和参数设置等重要操作具有权限限制，保证系统运行的稳定性

和安全性。 ➢ 双主热备功能：系统具备双主热备功能，根据主控机的选择方式不同有调度主站选择和

系统自行选择两种方式，同时支持本地手动切换。 ➢ GPS对时功能：系统支持以GPS信号作为时间源，校正同步系统中每台设备的系统时

间。 ➢ 人机交互功能：系统提供软件界面，支持场站运行人员对系统的管理和查看，主要包括

系统参数配置、运行模式控制、控制模式切换、运行状态监视、实时数据监视、历史数据查询、事件查询等。 ➢ 安全防护功能：系统支持现场对安全防护方面的要求，比如加装防火墙、隔离装置等。 1.4.2 系统特点

 高可靠的嵌入式、低功耗平台，可实现所有设备与通道的冗余设计；

 支持全场站母线电压、全场站总无功、全场站总有功、单机组有功、单机组无功等

多种控制目标；  完善的分配算法和保护措施，可适用各种复杂结构；

 调节策略采用渐次逼近方案，控制单次计算周期调节量，最终达到目标值。为提高

调节速率，采用自适应模糊逼近器，可根据实际工况动态改变给定值的调节幅度。  系统输入输出安全隔离技术；

 为满足发电单元、主变压器与系统的安全稳定运行要求，设计了严格的安全措施。系统软件具有多项安全保护功能，例如：指令超过偏差限制、数据波动限制、母线电压越限、功率因数限制、无功补偿装置故障保护、通信故障保护等。保护安全逻辑设计合理，动作正确。  强大的数据分析、处理和海量存储；

 良好的标准性、开放性、集成性、安全性、扩展性和维护性；

智能化：自学习控制技术和模糊渐进控制技术保证了系统的调节平稳度和准确度。

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word 扩展性：灵活的模块化设计方便配置双机、双网、双电源系统网络，具备灵活的在线参数配置功能。系统具备可根据现场不同的接口设备扩大规约库，已配置标准规约：CDT、MODBUS、OPC、DL/T634.5.101-2002、DL/T634.5.104-2002等。

安全性：与原有系统相对独立，无相互干扰或影响，投入/退出均不影响原有系统的稳定运行。多重闭锁、限制功能，可有效防止误调节、频繁调节、振荡调节。输入/输出点、通讯端口均经过光电隔离，有效阻止干扰信号的窜入。身份验证功能，可防止程序和参数被无意中错误修改。

友好性：全汉化图形界面。详细的提示信息，全程引导用户操作。系统工况、调控结果均实时刷新。除文字表格外，还以实时变化曲线的形式提供更直观的监视效果。

1.5 技术参数

1.5.1

应用的标准与规X

➢ /T 9568-2000 电力系统继电器、保护与自动装置通用技术条件 ➢ DL478-92静态继电保护与安全自动装置通用技术条件 ➢ GB 50062 -1992 电力系统的继电保护和自动装置设计规X

➢ GB 50171-1992 电气装置安装工程盘、柜与二次回路接线施与验收规X ➢ DL/T630-1997 交流采样远动终端技术条件 ➢ GB/T 14598.10-1996 快速瞬变干扰试验 ➢ GB/T 14598.13-1998 1兆赫脉冲群干扰试验 ➢ GB/T 14598.14-1998 静电放电试验 ➢ GB/T 14598.9-1995 辐射静电试验

➢ GB T17626.5-1999 浪涌〔冲击〕抗扰度试验 ➢ DL476-1992 电力系统实时数据通信应用层协议 ➢ GB/T 12325-2008 电能质量 供电电压偏差 ➢ GB 12326-2008 电能质量 电压波动和闪变 ➢ GB/T 14549-1993 电能质量 公用电网谐波 ➢ GB/T 15945-2008 电能质量 电力系统频率偏差 ➢ GB/T 15543-2008 电能质量 三相电压不平衡 ➢ DL796-2001T 风力发电场安全规程 ➢ DL666-1999T 风力发电场运行规程 ➢ DL 755-2001 电力系统安全稳定导如此

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word ➢ SD 325-1989 电力系统电压和无功技术导如此 ➢ DL/T 1040-2007 电网运行准如此

➢ GB/Z 19963-2005《风电场接入电力系统技术规定》 ➢ GB/Z 19964-2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》 ➢ GB/T 20320-2006 风力发电机组 电能质量测量和评估方法 ➢ 《国家电网公司风电场接入电网技术规定》 ➢ 《国家电网公司光伏发电站接入电网技术规定》 ➢ 1.5.2

一般工况

1) 海拔高度：≤3000m； 2) 环境温度 ✓ 最高温度：60℃ ✓ 最低温度：-20℃ ✓ 最大日温差：25℃

3) 相对湿度(环境温度为20℃时) ✓ 日平均相对湿度：≤95% ✓ 月平均相对湿度：≤90% 4) 抗震等级： ✓ 水平加速度： ✓ 垂直加速度： 1.5.3

安装和存放条件

所有设备均放置在无屏蔽、无防静电措施的机房内。 1.5.4

供电电源

现场应能提供双路供电电源，保证系统供电安全稳定。 ✓ 交流电源

 额定电压：单相220V，允许偏差－20%～+15%  频率：50Hz，允许偏差±

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word  波形：正弦，波形畸变不大于5％ ✓ 直流电源

 额定电压： 220V，允许偏差－20%～+10%  纹波系数：不大于5％ 1.5.5

接地条件

机柜以与电缆屏蔽层的接地线均应与主接地网可靠连接。 1.5.6

抗干扰

1) 在雷击过电压、一次回路操作、开关场故障、二次回路操作与其它强干扰作用下，装置

不发生误动作。 2) 装置快速瞬变干扰试验、高频干扰试验、辐射电磁场干扰试验、冲击电压试验和绝缘试

验符合IEC标准。 1.5.7

绝缘性能

1) 绝缘电阻符合DL478-92中条和GB13729-92中条的规定。 2) 绝缘强度符合DL478-92中条和GB13729-92中3.7条的规定。

3) 冲击电压符合DL478-92中4.6.5条和DL/T630-1997中4.10条的规定。 1.5.8

电磁兼容性

1) 高频干扰符合DL478-92中4.7条和DL/T630-1997中4.9条的规定。 2) 静电放电符合中严酷等级Ⅲ的规定。

3) 辐射电磁场符合GB/T14598.9-1995中严酷等级Ⅲ的规定。 4) 快速瞬变符合GB/T14598.10-1996中严酷等级Ⅲ的规定。 5) 浪涌符合中严酷等级Ⅲ的规定。 1.5.9

机械性能

1) 工作条件：能承受严酷等级为 I 级的振动响应、冲击响应试验。 2) 运输条件：能承受严酷等级为 I 级的振动耐久、冲击耐久与碰撞试验。

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word 1.6 WCS2000系统性能指标

 控制精度：

|母线电压－目标电压|≤0.5kV；〔500kV电压等级〕 |母线电压－目标电压|≤0.3kV；〔220kV电压等级〕 |有功功率－目标有功|≤0.5MW；  跟踪速度：

母线电压调节变化1kV时间≤60s； 有功功率调节变化5MW时间≤60s；  可靠性

软件平均无故障时间〔MTBF〕：>50,000小时； 双机热备用切换时间：<3秒；  系统负荷

CPU负荷率〔正常状态〕：<20%； CPU负荷率〔故障状态〕：<30%； 网络负荷率: <20%；  实时性和准确性

画面调出时间和动态数据刷新时间1～5秒； 遥控执行正确率：100% ； 现场遥信变化到显示≤1s； 现场遥测变化到显示≤1s；

从接收到主站指令时起到子站生成控制命令的时间≤3s。

2 装置原理

2.1 自动发电控制〔AGC〕实现原理

通过升压站监控系统〔或调度数据网〕接收调度端下发的全场站有功目标值指令和系统侧各种电气量信息，通过场站风机/光伏逆变器监控系统获取全场站风机/光伏逆变器的各种电气信息，综合计算分析，按照一定的分配策略计算出各台风机/光伏逆变器的目标有功出力，通过全场站风机/光伏逆变器监控系统发送至各台风机/光伏逆变器的就地控制器，由风机/逆变器就地控制器来调节，以达到风机/光伏逆变器的有功出力目标。

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2.2 自动电压控制〔AVC〕实现原理

通过升压站监控系统〔或调度数据网〕接收调度端下发的母线电压指令和系统侧各种电气量信息以与无功补偿装置投退信息〔或自行采集〕，通过场站风机/光伏逆变器监控系统获取全场站风机/光伏逆变器的各种电气信息，综合计算分析，按照一定的分配策略优先计算出各台风机/光伏逆变器的目标功率因数或无功出力，通过全场站风机/光伏逆变器监控系统发送至各台风机/光伏逆变器的就地控制器，由风机/逆变器就地控制器来调节，以达到风机/光伏逆变器的无功出力目标。

当风机/光伏逆变器无功出力无法满足调度的母线电压需求，再投入、控制无功补偿装置一次设备的无功出力，补偿整个场站无功，最后对主变分头进展调节，从而满足调度对电压的要求。

2.3 WCS2000系统的控制模式

➢ 远方控制：系统接收调度主站指令，进展闭环控制；

➢ 本地控制：系统根据预设的有功负荷曲线和电压曲线，进展本地控制；

2.4 WCS2000系统计算模型

2.4.1 场站有功分配计算

有功等裕度分配策略为顶层母线有功分配时使用的策略，计算公式如下：

为有功当前值〔〕，

总的有功增量，

为有功增量〔计算〕。

为某个设备的有功增量，

为

为该设备的在总有功增量方向上的可增有功，为所有同

一层设备的可总有功的和。 2.4.2 母线电压与场站无功出力的关系

UQSsc电压与无功的正相关： △Q：无功功率变化量

Ssc：系统母线侧的短路容量

SscUnowUlastQnowUnowQlastUlast注：ΣQlast、 ΣQnow：上次总无功、当前总无功

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word

Ulast、 Unow：上次母线电压、当前母线电压

系统不确定性使得Ssc实时变化，系统采用自学习算法动态修正并加以约束，保证控制的准确性和可靠。 2.4.3 场站无功分配计算 ➢ VQ系数算法

VQ系数的计算公式如下：

使用系数低值的差值，

为最近96次单次系数

的平均值，

为一段时间内无功最高值和最

和

必须大于0。

为对应时间电压最高值和最低值的差值，其中

➢ 无功等裕度分配策略算法

无功等裕度分配策略为非顶层母线的无功分配策略，非顶层母线的无功目标计算公式如下：

为无功当前值〔〕，

量，

为总的无功增量，

为无功增量〔计算〕。

为某条非顶层母线的无功增

为该条非顶层母线的在总无功增量方向上的可增无功，

为所有非顶层母线可总无功的和。

➢ 电压平衡分配策略算法

电压平衡分配策略为非顶层母线的无功分配策略，非顶层母线的无功目标计算公式

如下：

为无功当前值〔〕，

量，

为电压平衡的目标值，

为无功增量〔计算〕。

为某条非顶层母线的无功增

为该条顶层

为该条非顶层母线的电压当前值，11 / 47

word

母线的当前VQ系数，

为总的无功增量。

➢ 无功电压协调分配策略算法

无功电压协调分配策略为非顶层母线的无功分配策略，非顶层母线的无功目标计算公式如下：

为无功当前值〔〕，

的无功增量，子。

➢ 等功率因数分配策略算法

等功率因数分配策略为风机或光伏逆变器即机组的无功分配策略，机组的无功目标

计算公式如下：

为有功当前值〔〕，

功和，

为目标功率因数〔计算〕，

为所有机组的当前有

为无功增量〔计算〕。

为根据无功等裕度策略计算为设置的无功电压协调因

为根据电压平衡策略计算的无功增量，

为所有机组总无功目标，即所有机组的当前无功和加上总无功增量。

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2.5 典型系统拓扑

图表 3

WCS2000系统与各信息交换节点说明

➢ WCS2000系统与调度主站

WCS2000系统与调度主站之间交互的信息包括场站遥信状态、遥测数据以与调度下发的控制命令。

➢ WCS2000系统与升压站监控系统

WCS2000系统与升压站监控系统交互的信息包括系统侧电气量信息、无功补偿装置的状态信息。

➢ WCS2000系统与风机/光伏逆变器监控系统

为确保与全场站其他控制系统获取的数据源一致，WCS2000系统从风机/光伏逆变器监

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word

控系统处获取各风机/光伏逆变器实时状态信息，并传送至WCS2000系统前置机，进展波动和限值检查，以确定数据的有效性。另外WCS2000系统下发各风机/光伏逆变器的控制命令，由全场站风机/光伏逆变器监控系统将控制命令下发到就地进展控制。

➢ WCS2000系统与无功补偿装置

WCS2000系统下发无功或电压目标值给场站内的无功补偿装置，由其进展调控。

2.6 软件结构图

图表 4

3 主程序说明

3.1 系统运行/退出

双击前置机和web服务器操作系统桌面上的“WCS系统启动〞图标〔如图表 5〕，之后通过“WCS系统进程查看〞功能，查看系统各进程运行状态是否为运行。

双击前置机和web服务器操作系统桌面上的“WCS系统退出〞图表〔如图表5〕，之后通过“WCS系统进程查看〞功能，查看系统各进程运行状态是否为退出。

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图表 5

3.2 运行界面

双击web服务器桌面上的“WCS系统web界面〞按钮，进入系统运行界面〔图表 6〕，左侧一栏为常用菜单导航，对WCS系统按功能分类罗列，主要分为以下几类，设备实时状态监视类、历史事件追溯类、辅助功能类、调控参数设置类。

运行界面主要包括以下局部内容：系统一次接线图与各设备的数据信息，系统运行状态与事件告警，系统投入/退出按钮，投运率/合格率展示按钮，当前登录用户。

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一次接线图与设备数据 当前用户 菜单导航 系统投/退按钮 系统运行状态与事件告警

图表 6

3.2.1

用户登录

进入系统web界面时需要输入用户名和密码登录，由于系统为用户设置了不同的等级来对应不同的操作权限，所以在系统运行过程中需要有不同的用户登录。如如下图〔图表 7〕，输入用户名和密码，再输入验证码点击登录。

图表 7

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3.2.2

系统主界面

图表 8

此界面中包含以下根本信息：

➢ 系统AVC、AGC投退状态 ➢ 系统AVC、AGC当前控制模式 ➢ 系统当前登录进的用户

➢ 系统一次接线图上的各开光状态、各设备的遥测数据，另外可根据现场需要对系统

采集的数据在参数配置进展修改其是否需要在主界面上进展显示 ➢ 系统实时状态、AVC状态、AGC状态以与事件告警显示按钮，其中状态按钮点击后

弹出的对话框中显示的信息可在参数配置中进展修改 ➢ 系统AVC、AGC投运率与合格率显示按钮，点击该按钮后将弹出对应的统计信息

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3.2.3

系统发电设备

图表 9

图表 10

图表 11 18 / 47

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此界面中包含以下信息：

➢ 在图表9中，按照系统提示的操作方法能够将系统各发电单元的显示出来，如图表10 ➢ 在图表10中，系统将选择的发电单元都显示在该区域中，其中每个发电单元都包括遥

信、遥测、遥调以与闭锁状态等信息 ➢ 点击单个发电单元的图标可进入到该发电单元的详细信息界面，如图表11

➢ 在图表11中，该界面分为上下两个区域，下半区域主要显示发电单元遥信、遥测、遥

调的实时数据，上半区域主要显示遥测、遥调数据的实时曲线；每个遥测、遥调数据项可根据名称前的复选框来决定该数据项是否需要在上半区域中显示实时曲线 3.2.4

系统无功设备

图表 12

图表 13

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图表 14

此界面中包含以下信息：

➢ 在图表12中，按照系统提示的操作方法能够将系统各发电单元的显示出来，如图表13 ➢ 在图表13中，系统将选择的发电单元都显示在该区域中，其中每个发电单元都包括遥

信、遥测、遥调以与闭锁状态等信息 ➢ 点击单个发电单元的图标可进入到该发电单元的详细信息界面，如图表14

➢ 在图表14中，该界面分为上下两个区域，下半区域主要显示发电单元遥信、遥测、遥

调的实时数据，上半区域主要显示遥测、遥调数据的实时曲线；每个遥测、遥调数据项可根据名称前的复选框来决定该数据项是否需要在上半区域中显示实时曲线 3.2.5

系统历史数据

点击系统主界面左侧菜单导航中的历史数据→数据查询，通过选择量测选择框中的四遥数据名称和起止时间，点击查询按钮后可以查询出系统运行过程中对应时间段内该量测的所有数据〔如图表15〕；系统对查询出的数据按分页显示，通过点击下一页按钮往后查看，另外，通过点击导出当前查询按钮可将已查看过的查询结果导出〔如图表16〕。

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图表 15

图表 16

点击系统主界面左侧菜单导航中的历史数据→曲线查询，通过选择量测选择框中的四遥数据名称和起止时间，点击查询按钮后可以查询出系统运行过程中对应时间段内该量测的数据曲线〔如图表17〕；另外，通过点击图片导出查询按钮可将已查询出的曲线导出成图片〔如图表18〕。

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图表 17

图表 18

3.2.6

系统通道报文

点击系统主界面左侧菜单导航中的通道报文，在弹出的界面上选择需要查看的通信通道〔如图表19〕，进入后点击当前的主控前置机，即可查看该通道的实时报文〔如图表20〕。

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图表 19

图表 20

3.2.7

系统事件

点击系统主界面左侧菜单导航中的系统事件→实时事件，可以查看到系统运行过程中产生的事件在实时刷新，另外，通过界面右上方的AVC、AGC按钮可以选择当前界面显示的事件类型是AVC类的还是AGC类〔如图表21〕。

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图表 21

点击系统主界面左侧菜单导航中的系统事件→历史事件，通过选择设备选择框中的设备名称和起止时间，点击查询按钮后可以查询出系统运行过程中对应时间段内该设备产生的所有事件〔如图表22〕；系统对查询出的事件按分页显示，通过点击下一页按钮往后查看，另外，通过点击导出当前查询按钮可将已查看过的查询结果导出〔如图表23〕。

图表 22

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图表 23

3.2.8

系统人工调试

点击系统主界面左侧菜单导航中的人工调试，输入验证码后进入人工调试主界面〔如图表24〕。在左侧设备列表中点击设备名称，之后在右侧四遥数据列表中立即刷新出该设备对应的四遥数据，在数据名称后的的新值中输入数据，点击右上方的提交按钮即可对此数据项进展置数〔如图表25〕。

图表 24

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图表 25

3.2.9

系统主辅切换

点击系统主界面左侧菜单导航中的主辅切换，前置机名称后的主控和辅控分别表示该前置机当前的控制状态，此时通过切换为主控按钮，可以将处于辅控状态的前置机切换为主控，同时系统会自动将原主控前置机切换为辅控，选择完成后，在下方输入用户名、密码与验证码，点击确认即可〔如图表26〕。

图表 26

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3.2.10 系统参数配置

点击系统主界面左侧菜单导航中的参数设置→系统元件库，该配置项中包含了系统中所有的元件以与对应元件的量测信息。当前只开放出局部设备的扩展信息可功修改，如风机机组和光伏逆变器的信号编号，目的在于方便通类型设备信息的批量配置。〔如图表27~37〕

图表 27

图表 28

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图表 29

图表 30

图表 31

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图表 32

图表 33

图表 34

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图表 35

图表 36

图表 37

点击系统主界面左侧菜单导航中的参数设置→系统参数，该配置项中包含了系统运行过

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程中控制周期与调控约束的局部主要参数。〔如图表38〕

图表 38

点击系统主界面左侧菜单导航中的参数设置→系统结构，该配置项中显示了当前系统控制下的场站母线结构，并且包含了场站内所有物理与逻辑设备。〔如图表39〕

图表 39

系统结构中的每一个物理设备都包含设备量测和设备属性两个配置项。其中设备量测配置项又分为遥信、遥测、遥控和遥调四个配置界面。〔如图表40~43〕

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图表 40

图表 41

图表 42

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图表 43

设备属性配置界面主要包含该设备在系统运行中控制属性的相关参数。〔如图表44〕

图表 44

点击系统主界面左侧菜单导航中的参数设置→系统进程，该配置项中显示了当前系统运行时，前置机1、前置机2和web服务器上运行各个子进程，各子进程又可以分为根本进程、数据采集进程和其它进程。〔如图表45〕

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图表 45

双击左侧进程列表中的数据采集进程，在右侧界面中会显示出该数据采集进程的通道配置信息，其中上半局部为通道的链路配置信息，下半局部为通道的规约配置信息。〔如图表46〕

图表 46

点击系统主界面左侧菜单导航中的参数设置→系统量测，此时可以看到系统以数据采集进程为单位显示系统控制设备需要采集的遥测、遥信或是需要下发的遥控、遥调。系统量测列表中的数据采集进程，在右侧界面中对应显示出四遥数据信息，每类四遥数据信息都包含数据编号、号、规约信息配置三方面内容。其中，数据编号表示为该数据点在系统数据中存储的位置；号表示该数据点对应的数据采集进程标识，因为系统允许一个进程对应多个采集设备；规约信息配置主要包括该数据点在通信过程中的规约点号、系数、偏移量、数据格式与上送门槛等信息。〔如图表47〕

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图表 47

点击系统主界面左侧菜单导航中的参数设置→主界面显示，该配置项显示了运行主界面【系统实时状态】、【AVC状态】、【AGC状态】面板中配置的显示信息，用户可以通过拖放操作对配置项进展修改。〔如图表48〕

图表 48

点击系统主界面左侧菜单导航中的参数设置→用户管理，该配置项显示了当前用户和用户管理两局部信息。当前用户信息显示的是当前登录进系统的用户；用户管理显示了当前系统已配置的所有用户。〔如图表49〕

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图表 49

4 硬件说明

4.1 WCS2000系统硬件简介

WCS2000系统的硬件主要有前置主机和web服务器两局部组成，其中前置主机采用的是一款高性能无风扇式工业控制计算机LZ-FE10，它采用Intel AtomD525 1.8双核CPU，内存容量可达5G，自带的6个RJ45网口和10个RS-232/485/422串口能够满足现场各种需求〔如图表50~51〕。Web服务器是一款高性能的工业应用服务器，采用Intel AtomD525 1.8双核CPU，内存容量4G，存储容量1T，自带的4个RJ45网口和10个RS-232/485/422串口能够满足现场各种需求，该服务器平台强大，能够连接多种外部设备，支持多串口、多网口的通信方式〔如图表52~53〕。

图表 50

图表 51

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图表 52

图表 53

4.1.1

复位按钮〔RST〕

通过按下复位按键，使系统热启动。

注意：该复位键为隐藏式设计，使用直径小于3mm，长度大于10mm的物体，插入复位键孔内，插入长度5mm左右，即可按下复位按键，使系统热启动。

4.1.2

电源输入与电源指示LED〔PWR1\\ PWR2〕

电源输入：该主机支持双电源110/220VAC/VDC交直流输入，双路电源可以大大提高系统可持续稳定工作的可靠性，两个电源输入方案可以达到冗余和热备份的功能，任何一路电源断电只要另外一个正常，系统就可以正常工作，并且任何一路电源掉电或者故障，系统会与时用亮灯和报警的方式提醒用户检查并维护电源，两路电源可以热插拔其中任何一个来维修或保养。

图表54 管角〔从右往左〕 L N G 表格 1

电源指示LED：

信号名称 火线 零线 底线 37 / 47

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图表 55

PWR 1:第一个输入电源指示灯，当第一个输入电源正常供电给主板时长亮。 PWR 2:第二个输入电源指示灯，当第二个输入电源正常供电给主板时长亮。 HDD指示灯：指示硬盘工作状态。 4.1.3

网络通讯ACT\\LINK状态

本主机提供六个标准的10/100Mbps以太网接口〔LAN1、LAN2、LAN3、LAN4、LAN5、LAN6〕。

图表 56

LILED和ACTLED是以以太网接口两边的绿色和黄色LED，他们显示着LAN的活动和传输状态。

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图表 57

表格 2

4.1.4

串口通讯串口与其状态指示灯

图表 58

1/2管脚定义：

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表格 3

3～10管脚定义：

图表 59

表格 4

串口指示灯：

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图表 60

串口指示灯指示每个串口上有无设备，和串口的发送和承受，当设备连接接好以后，RX灯指示承受数据，TX指示发送数据，指示灯的亮度与串口通讯的速率有关，不同速度下闪烁的亮度和频率不一样。

串口通讯Tx指示灯包括8个黄色指示灯。 当Tx有数据时，相对应的灯亮。 当Tx无数据时，相对应的灯灭。

串口通讯Rx指示灯包括8个绿色指示灯。 当Rx有数据时，相对应的灯亮。 当Rx无数据时，相对应的灯灭。 4.1.5

USB接口

本板卡提供两个USB标准接口

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图表 61

5 附注

运行人员应经常查看装置运行情况，如发现异常，请做相应记录，以便建立每套装置的运行档案，使我们能为现场提供更好的技术和服务，并作为装置改良的依据。当异常情况无法处理时，希望与时与我们联系。

我们将以踏实严谨，讲某某效的工作作风，与客户真诚合作，建立诚信、良好的业务伙伴关系，以用户的宝贵经验提携自己，以优质的产品，满意的服务为每一位客户创造价值。

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