1 总体功能

PCS-9820智能控制装置（以下简称“装置”）是为实现对高压开关设备(主要针对室内GIS)的智能控制而设计开发的，装置将二次测控与GIS监控结合在一起，构成智能开关功能，并可与保护装置一起组屏安放于GIS旁，构成保护及智能控制柜，实现面向间隔的保护、测控和GIS智能控制一体化。

图1  PCS-9820装置外观图

2 产品主要技术特点

装置综合考虑数字化变电站对高压开关设备智能控制的要求，以计算机技术实现数据采集与分析、远方与就地控制、事件记录、在线监测、联锁等功能。完全按照分布式系统的设计要求，就地安装在间隔单元，通过以太网与安装在控制室的中心设备相连接，实现全变电站的数字化智能控制。装置具备针对GIS断路器的测量、记录、监视、控制功能，取代了传统的专用测量仪表、告警光字牌等。

装置在设计过程中充分考虑了控制系统的安全性，各种闭锁、开放控制电路的设置，高可靠性连接元件的选用，新型大接点容量继电器的使用，出口继电器校验等措施，保证了装置能更安全可靠地运行。

装置采用新型的高速ARM+DSP硬件平台，工业用实时多任务操作系统，14位并行AD转换器，160*240图形点阵液晶，100M以太网双网，实现了大容量、高精度的快速、实时信息处理。装置具备完善的间隔层联锁功能，联锁逻辑可以灵活方便地离线组态后网络下装。并可提供硬件逻辑闭锁接点输出。

装置在设计的过程中充分考虑到了间隔层相对恶劣的运行环境。具有良好的电磁兼容性能，抗干扰能力强，抗震动能力强，功耗低，工作温度范围宽。

装置的主要功能有：

(1)  可配置的开入量变位遥信输入，DC 220V/110V光电隔离输入；

(2)  一组电压、一组电流的模拟量输入，其基本计算量有电流、电压、电度计算、频率、功率及功率因素；

(3)  15次谐波测量；

(4)  遥控输出可配置为16路遥控分合，遥控出口为空接点，遥控分合闸无公共点，出口动作保持时间可由参数整定；

(5)  4路脉冲累加单元，DC 24V空接点开入；

(6)  15路直流变送器输入单元；

(7)  256次操作事件记录及顺序事件记录SOE；

(8)  1路检同期合闸；

(9)  支持电力行业标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103标准）的通讯规约，配有以太网，双网，100Mbps，超五类线或光纤通讯接口；

(10) 联锁功能，联锁逻辑可离线组态后网络下装。

汉显大屏幕液晶，图形化人机接口，主接线图、开关、刀闸及模拟量的显示，菜单及图形界面可离线编辑组态，并可通过系统网络直接下载。

3 产品型号及其适用范围

PCS-9820B：适用于国内各大开关厂家550KV及以下断路器机构的智能控制，只能接入常规互感器和提供IEC-60870-5-103规约接口

PCS-9820C：适用于国内各大开关厂家500KV及以下断路器机构的智能控制，基于UAPC平台，可接入常规互感器及电子式互感器，提供IEC-61850接口。

4 应用案例

     由PCS-9820B和RCS-951A构成面向110KV GIS线路间隔的一体化智能保护与控制，控制柜左上方小室安装保护和智能控制装置，以及压板、端子排等，设计为旋转柜，接线时可将柜体转出。右上方小室为就地操作的模拟接线屏，操作开关，模式切换开关以及电源空气开关等，下方为断路器机构、合分闸指示、电缆进线口、与隔刀地刀机构的接插端子以及接地铜排等。柜体安装于GIS底架上。如下图所示：

图2  线路间隔保护及智能控制柜示意图

下图为配置了智能控制柜的变电站典型设计：

图3  基于智能控制柜的变电站典型设计

如上图，新方案将保护、测控和GIS智能控制集成于智能控制柜中，安放在GIS室，对下与GIS机构通过标准化的接插端子连接，优化了二次回路的设计，对上节省了大量电缆,通过光缆直接与主控室连接,构成了基于智能化一次设备的数字化变电站。

新方案的主要优势在于：

1、节约了电缆等设备投资以及相应的施工投资

数字化变电站建设的一个主要现实目标是为了减少变电站内控制电缆的数量，一方面由于原材料的涨价，电缆成本越来越高，一方面，光缆电磁兼容性能远好于电缆，能显著提高变电站内信号传输的可靠性。另外，变模拟信号为数字信号能大大增加传输的带宽和信息量； 

2、节约了保护小室及主控室等的占地面积和投资

应用智能化GIS控制柜使得保护控制下放成为可能，从而能够显著减少保护小室和主控室的占地面积，这对一些需要尽量减少变电站土地的城市变电站和地下变电站来说有明显的效益； 

3、GIS智能控制柜优化了二次回路和结构

原来由于一次和二次的专业细分，使得原传统汇控柜内的许多功能与保护控制二次中的功能相重复，例如防跳、压力闭锁、三相不一致等等。基于一二次整合的GIS智能控制柜能够有效地避免寄生回路和简化冗余回路，提高了整个二次回路的可靠性； 

4、智能控制装置提供了强大的系统交互性

引入智能控制装置以后，友好的中文液晶人机界面以及丰富的自检和就地操作报告功能，使得一次运行维护人员无论在就地还是远方都能及时了解GIS的运行情况。 

5、联调在出厂前完成，现场调试工作量减少

传统方案中，一次设备和二次设备的电缆连接和调试只能到现场后完成，调试周期比较长，新方案中一二次设备联调在厂内完成，到现场后调试工作量极小。能够显著地缩短投运周期； 

6、一次二次联合设计，减轻了设计院的负担

原来一次和二次设备分别有双方厂家分别出图，中间的电缆信号连接由设计院完成，应用一二次结合的新方案后，由两个厂家联合出图并对图纸的正确性负责； 

7、基于通讯和组态软件的联锁功能比传统硬接点联锁方便

智能控制装置能够采集到间隔内所有刀闸位置，且间隔间应用网络连接，所以可以方便地实现基于软件和通讯的联锁，与传统硬接点联锁相比，能显著减轻调试工作量、减少机构辅助接点数量，提高系统的可靠性； 

8、丰富的变送器接入方式以及智能平台提供了强大的在线监测功能

能够利用丰富的变送器接口实时地监测气压，温度，密度，分合闸回路电流等反应GIS性能的重要信息。在此基础上实现状态检修。

5 主要业绩

截至2007年9月，PCS-9820智能控制装置已经在吉林、内蒙、安徽及山东等多个110～220KV变电站中投入运行。

PCS-9820A智能控制装置技术和使用说明书

PCS-9820B智能控制装置 技术和使用说明书