国电南瑞微机保护,NSR661RF-DA,国电南瑞

国电南瑞微机保护,NSR661RF-DA,国电南瑞

5.1 概述
本章节主要介绍 NSR600R 系列保护测控装置和监控系统通信采用的接口和协议。装置支持通
IEC60870-5-103 通讯规约和 Modbus 通讯规约，其中 103 规约可通过设置相关的配置参数来选择
网络 103，串口 103。
需要注意本章节，不是讨论规约本身，如果需要了解规约相关信息，请参考相关通信协议
标准。本章节描述本装置所用通信协议的特别之处。
5.2 IEC60870-5-103 规约
以标准 IEC60870-5-103 规约为基础，进行功能扩展所制定的装置通讯规范，能够实现变电站
综合自动化系统所有的通讯功能。考虑自描述上送，所有服务均采用通用分类服务实现。
IEC60870-5-103 规约链路层采用 TCP/IP 链接，采用主动上送与确认相结合方式进行信息传输
确认。
保护事件发生主动上送，告警、自检、开入发生变位主动上送，遥测数据变化主动上送。装置
响应总召唤上送全部状态量。可以通过通用分类服务来调取相关的描述信息。
本装置支持 ASDU21 和 ASDU10 通用分类服务命令。请参考 IEC60870-5-103 规约，以了解更
多这两种报文的内容。
本装置支持的通用分类服务的信息序号（INF）如下：
1. 在控制方向
表 5.2-1
INF 相关描述
240 读全部被定义的组的标题
241 读一个组的全部条目的值或属性
243 读单个条目的目录
244 读单个条目的值或属性
245 对通用分类数据的总查询(总召唤)
248 写条目
249 带确认的写条目带执行的写条目
251 写条目中止
2. 在监视方向
表 5.2-2
INF 相关描述
240 读全部被定义的组的标题
241 读一个组的全部条目的值或属性
243 读单个条目的目录
通信
244 读单个条目的值或属性
245 结束通用分类数据的总查询(总召唤)
249 带确认的写条目
250 带执行的写条目
251 写条目中止
5.3 Modbus 通讯协议 规约
采用标准西门子 ModbusProtocol 规约，能够实现变电站综合自动化系统基本所有的通讯功能。
该规约基于串口协议。
应用该协议，通过后台软件可以查看装置所有的在线信息，同时调用所有的离线信息，实现对
装置的完全的监控、分析、操作。本规约进行规范的范围包括：信息传递、命令交互，具体包括读
取和修改（预置）操作，不支持主动上送，全部采用 POLLING 方式，一问一答。
5.3.1 通讯功能
（1） 遥信读取
（2） 遥测读取
（3） 定值读取修改
（4） 参数读取修改
（5） 事件召唤上送
（6） 校时
（7） 清除记录、复归
5.3.2 功能码类型说明
功能码
含义 操作
01H 读取输出信息
读取一组动作线圈状态，可用于遥信状
态的读取。
02H 读取输入信息
读取一组输入信号状态，可用于遥信状
态的读取。
03H 读保持寄存器数值
读取一个或多个保持寄存器值，可用于
遥测、保护测量值、定值、录波、参数
数据的读取。
04H 读输入寄存器数值
读取一个或多个输入寄存器值，可用于
遥测、保护测量值、定值、录波、参数、
遥脉数据的读取。
05H 控制单一线圈状态
清除记录、复归、复位、手动录波等。
添加下传文件的准备命令。
06H 预置单一寄存器
把设置的二进制值写入单一寄存器，修
改一个参数、定值或者虚拟测量值等。
NSRTools 辅助软件
10H 预置多个寄存器
把设置的二进制值写入连续寄存器，修
改多个参数、定值或者虚拟测量值等。
5.3.3 通讯点表
5.3.3.1 信号 量类
信号量主要包括保护事件的遥信、开入开出量的遥信等。具体分类需要参看装置的配置信息，
点表请参看装置的模板。
信号量类主要包括四类遥信状态上送。保护动作故障事件状态、保护告警事件状态、保护自检
事件状态、保护 SOE 事件状态（硬开入遥信状态）。
本规约功能码 01H、02H 均支持四种信号量状态的上送，以信息地址来区分事件状态的类型。
事件类型定义：
起始地址 描述
0000H 保护 SOE 事件状态
0200H 保护告警事件状态
保护自检事件状态
保护动作故障事件状态
5.3.3.2 定值类
遥测、保护测量值、定值、参数统一为定值类参数。ModBus 规约报文交互数据全部使用
数，如果主站需要浮点数，请自行根据装置模板进行转换。数据内容中定值和测量值的名称和点表
请参看装置模板。
注：装置目前的定值类信息（遥测、保护测量值、定值、参数）全部使用 4 字节数上送，
因此一个定值（或者遥测、保护测量值、参数）对应 2 个数据地址，主站自行根据点表的“乘系数”
来转换数据。
定值起始地址 0000H，参数起始地址 8000H。
5.3.3.3 事件类
事件主要包括保护动作故障事件、保护告警事件、保护自检事件、保护 SOE 事件等。事件类数
据上送采用功能码 04H。不同类型事件起始地址表格如下。起始地址表示此类事件个（早的）
记录，每一个事件占用 10 个字节来描述，每类事件分配 128*5 个地址的空间（128 个事件）。因为
ModBus 规约限定每帧报文大 256 个字节，因此召唤事件限定每帧多召唤 20 个事件。装置如
果少于召唤事件个数，则上送主站召唤事件个数，无事件的字节以 FF 填充。
事件类型定义：
事件类型 起始地址 描述
01H 01A0H 保护动作故障事件
通信
02H 06A0H 保护告警事件
保护自检事件
保护 SOE 事件

6.3.3 电气连接
安装过程中要始终遵循相关规程。必要情况下，要使用带屏蔽的双绞线或电缆以减小电磁干扰
的影响。
当使用导线需要屏蔽时，用 360 度的全屏蔽并确保屏蔽层可靠接地，同一信号回路须安排
在同一电缆中，避免同一电缆混用不同的信号线，控制信号和测量信号的电缆要分开。
6.3.3.1 连接 CT 回路
为安全起见，电流互感器二次回路绝不能开路。
连接直流电源
直流电源接线可直接用螺丝固定在 DC 插件背面的 Phenix 端子上。
安装与调试
6.3.3.3 连接开入开出信号
装置采用焊接端子，用户只需插入并固定好相应的端子接头块即可。
为了安全起见同时满足端子绝缘的要求，应当配备绝缘套管。
除了 EIA（RS）485 端口，用于连接焊接端子和重载端子的导线，应当满足小额定电压
6.3.3.4 连接保护地
装置地与变电站地之间的阻抗应满足相关国家标准， 使用截面不小于 4 平方毫米的黄绿交替色
导线将装置电源插件背板的接地端子连接到屏柜的接地铜排上， 接地线应尽可能的短，采取所有的
措施以确保佳的导电性，特别要注意接点的可靠性和防腐蚀能力。
6.3.3.5 连接光纤
光纤电缆应小心处理，不能过度弯曲。对于塑料光纤低曲率半径大于 15 厘米，对于玻璃
光纤低曲率半径不得小于 25 厘米。如果使用电缆扎带，要保持适度松散，不能太紧，避免损坏光
缆。
注意!
当连接或断开光纤时，应插拔连接器而不能拉扯光纤。也不应扭曲或过度弯曲光纤，否则，不
可察觉的损害可能会增加光纤的衰减从而导致通信异常。
6.3.4 检查外部回路
检查相关回路，其中包括核实与该装置相连接的二次系统中的其他部分。这些在装置
退出并采取了相应的安全措施的情况下完成。
6.3.5 检查 CT 回路
严格按照接线图检查接线。
测试回路，推荐以下内容：
 极性检查
 CT 回路电流测量（一次注入电流）CT 回路的各个连接点是否连接可靠
 接地检查
 检查 CT 是否在开关场端子箱和保护屏柜是否有两点接地
极性检查可以验证回路的完整性和相位关系。极性检查应尽可能在装置安装侧完成。一次注入
电流测试，从一次系统到装置，可以验证 CT 相序和接线。应在每一相地和相相间完成注入，测量
每相电流和中性点电流。
6.3.6 检查直流电源
检查直流电源电压值，确保供电电压在所有运行条件下保持在允许范围内。根据指导手册，检
查 DC 插件背板端子的极性是否正确。
安装与调试
6.3.7 检查开入回路
应断开开入信号与开入插件的连接，检查所有的开入信号，输入电气量信号的极性应与保
装置的规定保持一致。
注意!
在某些应用情况下，开入信号电源由外部辅助直流电源提供，此时要在接入电源之前检查电压
等级，否则可能导致装置的损坏。每个开入的状态可以通过在 PC 上安装辅助软件来查看，也可以
通过装置上的液晶来查看。任一开入导通后，液晶显示将改变为新的状态。
6.3.8 检查开出回路
应断开开出信号与开出插件的连接。检查所有的连接信号，负载和极性与装置的规定
一致。
6.4 装置上电
在开始本节检查程序之前，要检查并确保装置与外部回路的连接正确无误。
装置上电后，用户应当重新配置装置:
 重新设定装置的时间。
 检查自检报告以确定装置可正常运行。
 查看软件版本，已安装的模块和他们的订购数量，以确保交付的装置与订购的规格一致。
6.4.1 设定 装置的时间
请参阅 4 章。
6.4.2 检查自检功能
请参阅 4 章。
6.5 配置装置
用户提供所有需要设定的参数的定值。装置中包含的每一项功能所涉及的定值和参数
被正确设定以确保装置的动作行为正确。装置出厂前为每个参数提供默认值。
定值和参数的设定可以通过以下两种方式：
 使用辅助软件通过 PC 下载定值和参数到装置。下载前，PC 机通过前面板通信端口同装置
建立连接。
 通过装置键盘输入手动设置定值和参数。
修改定值和参数需要输入密码。
除非事先约定，否则用户应负责决定装置使用的具体的应用设置，以适用于各种保护逻辑的测
试。
安装与调试
6.6 通信测试
这个测试通过后台远程访问装置来完成，同时根据采用的通信规约的不同做相应的调整。
这个测试的目的不是为了验证从装置到后台，系统运行的完整性，只是为了验证装置背部通信
端口完好和规约转换的正确。
6.7 开入 测试
分别启动各个开入量， 检查其状态是否发生变化。
可以在装置界面【装置状态】→“保护开入”和“遥信状态”菜单项上观察开入量的状态，也
可通过辅助软件实时监视开入量的变化。
6.8 开出测试
开出测试可通过装置界面【装置调试】→“出口传动试验”菜单项进行。按界面所示逐项发出
各保护出口，遥控出口和信号继电器出口命令。检查结果与开关、信号对应后，装置将出口及
信号继电器硬件回路正确。在开出量及信号继电器的调试完成后，应执行复归操作，将所发命令全
部复归，并退出调试状态。
关闭装置电源，“装置故障”接点（DC 插件）闭合，装置处于正常运行状态，“装置故障”
接点断开。
6.9 交流量 精度 校验
6.9.1 保护交流量精度校验
这个测试验证保护交流量的精度在允许的误差范围内。
使用测试仪检查幅值。具体读数可以通过菜单 【装置调试】→“保护交流量” 查看，或通过 PC
与前部通信端口连接，借助辅助软件查看。装置的测量精度是±2.5%。然而，由于测试仪器的精度
所产生的额外误差以及试验过程中的人为偶然误差被考虑，因此综合误差如不大于±5%即可认
为精度达标。
注意!
测试过程中要保持跳闸与合闸回路断开，避免意外操作导致断路器误动作。
6.9.2 测量交流量精度校验
这个测试验测控交流量的精度在允许的误差范围内。
注意!
测试测量交流量的精度需求使用的测试仪，若无法提供，也可以使用继电保护试验仪，
但不可作为判别精度的依据。
使用测试仪检查幅值。具体读数可以通过菜单 【装置调试】→“测量交流量” 查看，或通过 PC
安装与调试
与前部通信端口连接，借助辅助软件查看。 装置的测量精度是±0.5%。然而，由于测试仪器的精度
所产生的额外误差以及试验过程中的人为偶然误差被考虑，因此综合误差如不大于±5%即可认
为精度达标。
6.10 保护定值校验与功能测试
所有需要使用的定值区都应经过测试，用户可以通过整定控制字投入需要测试的功能，退出其
它功能。用户可以通过启动开入信号“检修状态投入”去闭锁通信功能以确保在测试过程中产生的各种
事件不送至后台和调度。
检查定值以确保于本工程的具体定值已被正确地整定到装置中。
进行保护实验前，请将对应元件的控制字、软压板、硬压板设置正确。装置整组实验后，请检
查装置输出的各项内容是否正确，包括：
 动作事件：可在装置界面或监控后台观察事件记录。
 故障报告：打印报告后核对，或通过辅助软件查看报告。
 SOE 记录：可在装置界面或监控后台观察事件记录。
 出口继电器
 信号继电器
 信号灯
各逻辑的具体的试验方法，请参阅各装置说明书提供的保护逻辑图。
6.11 系统测试
完成装置的基本功能校验后，应当对系统进行测试。在 6.6 节中已经对通信通道做了测试，确
保了通信端口的完好，本节主要针对完成了装置基本功能测试后，在监控系统和通信管理单元按工
程需要配置好的环境下，进行的一系列的系统测试，以确保整个系统能满足用户的需要。
6.11.1 通信对点测试
 保护动作事件刷新监控：可通过装置界面【调试菜单】→“虚事件”菜单项进行，监控系统正
确接收并显示事件内容。
 遥信刷新监控：可通过装置界面【调试菜单】→“虚遥信”菜单项进行，监控系统应及时刷新
遥信状态，SOE 记录正确。
 遥测刷新监控：可通过装置界面【调试菜单】→“虚遥测”菜单项进行，监控系统应及时刷新
遥测值，通信管理单元遥测值应与虚遥测值一致，监控系统经变比折算后应与实际值一致。
 监控正确遥控：监控下发遥控命令，装置执行成功率应 ，在装置界面【显示报告】→“遥
控记录”菜单项上查看遥控记录正确

6.6 通信测试
这个测试通过后台远程访问装置来完成，同时根据采用的通信规约的不同做相应的调整。
这个测试的目的不是为了验证从装置到后台，系统运行的完整性，只是为了验证装置背部通信
端口完好和规约转换的正确。 开入测试
分别启动各个开入量， 检查其状态是否发生变化。
可以在装置界面【装置状态】→“保护开入”和“遥信状态”菜单项上观察开入量的状态，也
可通过辅助软件实时监视开入量的变化。
6.8 开出测试
开出测试可通过装置界面【调试菜单】→“出口传动试验”菜单项进行。按界面所示逐项发出
各保护出口，遥控出口和信号继电器出口命令。检查结果与开关、信号对应后，装置将出口及
信号继电器硬件回路正确。在开出量及信号继电器的调试完成后，应执行复归操作，将所发命令全
部复归，并退出调试状态。
关闭装置电源，“装置故障”接点（DC 插件）闭合，装置处于正常运行状态，“装置故障”
接点断开。
注意!
测试过程中要保持跳闸与合闸回路断开，避免意外操作导致断路器误动作。

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