变电站综合自动化
变电站综合自动化
变电站综合自动化
一、变电站综合自动化系统的发展
随着电力系统规模的扩大和自动化水平的提高，对变电站监控和保护系统的可靠性、安全性、经济性和可用性的要求越来越高。自本世纪七十年代末以来，世界上各主要工业化国家如美、日、英、法、德、瑞典等都开展了将变电站监控和保护归并于一体的研究，试图研制出集继电保护和监控于一体的系统，国内将此项技术简称为变电站综合自动化。
我国对变电站综合自动化尚未有准确的定义和标准。简单的说，变电站综合自动化系统是，利用计算机技术，把变电站的控制和保护、远动、计量、故障录波、当地监控等分离的装置集成于一体，以实现资源共享避免功能重复，达到变电站更加可靠运行和方便管理的综合系统。
使变电站综合自动化成为电力系统自动化的发展方向原因有两个方面：一是随着电力系统的发展，对变电站保护和监控的要求发生了很大的变化，而现有的常规保护和监控系统渐渐不能满足要求；二是变电站现有的常规保护和监控系统设计本身具有很多缺点和不足。
1.对变电站保护和监控的要求的变化
继电保护要求的变化
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变电站综合自动化当前的电力系统具有电网规模大、电压等级高和机组容量大的特点。为了最大限度的发挥电网的经济性，电力系统越来越多地运行在其稳定极限附近。这就要求一旦发生故障，继电保护装置能更快地切除故障。
220KV及以上的超高压输电线路要求的典型故障切除时间≤30ms，严重故障时要求故障切除时间更短；母线保护要求内部故障切除时间≤10ms，能自动识别母线运行方式并作出相应调整，能在近端外部故障下抗CT饱和并可闭锁；差动保护作为变压器的主保护，其关键问题仍是励磁涌流的鉴别。传统的办法是监测差流中的谐波成分，但是对超高压大容量变压器接长距离输电线或低压侧接无功补偿装置时，内部故障电流中也会含有丰富的谐波成分，在这种情况下就难以判别故障还是涌流。
自动监控装置作用的变化
电力系统监控方面最主要的变化在于对监控装置在降低发电成本和跳提高电网运行水平方面的要求越来越高。电力系统经济运行需要更多有关电网运行的信息和更精确可靠的监控，这就需要更多通道和手段来采集和分析电网信息并作出监控。另外在电网进行安全分析，特别是进行网络偶然事故分析时还要求对电网信息采集和监控功能进行协调。
变电站扩容改造的要求
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变电站综合自动化一般来讲，大型变电站开始仅有几回进线，经过几年后逐步发展成为具有多回联络线。变电站扩容改造的每一步都要增加保护和监控设备，甚至需要重新安排母线的布置，因此要对现用的监控设备和保护装置进行较大的调整或重新配置。这就要求这些装置具有较大的灵活性和可扩充性以便以最小的费用和最短的时间完成扩容和改造。
变电站无人值班运行的要求
由于具有明显的技术经济效益（运行可靠性高、劳动生产率高、建设成本低），发达国家早在七十年代就开始实施这种新的变电站运行管理模式。
实现变电站无人值班的技术基础是变电站中的测量、监视、保护、监控等二次设备具有高度的安全性与可靠性，优越的协调性与兼容性。变电站综合自动化系统的运用是实现变电站无人值班运行的有效途径。
2.现行变电站常规保护和监控装置的缺点
在变电站中，保护和监控装置的主要功能是对站内一次设备进行监视、报警、控制、保护、事件记录、开关闭锁、和远方信息交换等。目前国内常规变电站的保护装置和监控系统采用六、七十年代的机电和电子技术，进入九十年代以来越来越暴露出其固有的缺陷和局限性。
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变电站综合自动化 装置间相互独立、互不兼容
目前变电站中现有常规二次系统的各种硬件设备基本上是按功能独立配置的，彼此间联系很少且互不兼容，设备型号庞杂，在组合过程中协调性差，没有标准化。
设备不具备自检功能故障率高
常规二次系统是个被动系统，因此这些装置可能在无任何报警信息的情况下出现故障。目前的办法是对常规二次系统进行定期的测试和校验，这不但增加了维护人员的工作量，而且仍无法保证装置绝对的可靠，另外维护人员在定期检测中人为造成装置误动的情况也时有发生。
目前变电站中主要用指示灯显示监控操作，用各种各样的模拟式表盘反映模拟量瞬时值，大部分的历史数据、操作记录和事件记录主要靠手工完成或用专门的记录器记录，费时费力且易出错。
自八十年代以来，伴随着微机保护的崛起和成熟、数字通信技术和光纤技术的广泛应用、计算机网络技术的长足发展，集变电站二次功能于一身的变电站综合自动化系统已越来越明显的成为变电站自动化发展的趋势。
变电站综合自动化系统以全微机化的新型二次设备替代常规设备，尽量做到硬件资源、信息资源共享。用不同的模块软件实现常规设备的各种功能，用计算机局域网代替大量信号电缆的连接，用主
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变电站综合自动化动模式代替常规的被动模式，简化了变电站二次部分的硬件配置，减轻了安装施工和运行维护工作量，降低了变电站总造价和运行费用，使变电运行更安全、可靠，为提高运行管理自动化水平打下了基础。
二、变电站综合自动化系统的功能要求
变电站综合自动化系统集继电保护、RTU功能、数据处理和历史数据记录、电脑五防操作和闭锁、安全自动控制、自诊断和自恢复、变电站的综合管理、变电站的在线监测等功能于一身。
1.微机保护
微机保护包括输电线路保护、馈线保护、变压器保护、母线保护、电力电容器保护等，高压系统则包括主保护和后备保护。
在变电站综合自动化系统中微机保护应具有的功能：
存储多套定值和保护定值的自动校对
远方整定保护定值和保护功能的远方投退
故障记录
继电保护信号的自保持和远方复归
校时
自诊断和自恢复
与监控系统通信，根据监控系统命令发送故障信息、保护
定值和测量值、装置自检信息，通信规约为标准规约，符合
国际标准
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变电站综合自动化2.安全自动控制
备用电源自投
电压无功自动调整
低周减载
小电流接地选线
同期操作
故障录波和故障测距
3.RTU功能
四遥
通信和校时
4.数据处理和历史数据记录
5.电脑五防操作和闭锁
防止带负荷拉合刀闸
防止误入带电间隔
防止误分、合断路器
防止带电挂接地线
防止带地线合刀闸
6.变电站的综合管理
设备管理
运行管理
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变电站综合自动化 安全管理
模拟操作
操作票和工作票的生成及管理
7.自诊断和自恢复
系统内各模块应具有自诊断功能，自诊断信息也象采集数据一样周期性地送往人机联系子系统和远方调度中心或集控中心，及时诊断出故障模块并自动切换。系统还应具有程序出格时的自恢复和保护出口闭锁功能。
8.变电站的在线监测
变电站的在线监测是集高电压技术、测试技术、材料（特别是绝缘材料）技术、计算机技术、通信技术为一体的综合性科学技术，它是变电站综合自动化系统必不可少的重要组成部分。
它主要由以下几个部分构成：
变电站内设备声音的远方监听
变电站值班人员要经常巡视站内设施，主要靠耳听和眼看来发现异常。利用多媒体技术，可将高保真度的声音传送到远方调度中心或集控中心。
变电站内设备声纹变化的模式识别
变电站设备在正常运行时都在发出不同的声音，而且在故障时会引起声音的改变，例如开关的操作机构卡死引起的声音
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变电站综合自动化改变，雨天污秽绝缘子引起的电晕声和局部放电声的改变。借
助于人工神经元网络技术，对变电站设备声纹的变化进行监
测，可达到故障识别的目的。
变电站设备的图象监测
?红外线图象法，主要是局部测温和设备温度分布测量
?工业电视监测图象的多点自动录象
利用多媒体技术和静止图象压缩技术（JPEG），在监测到变电站内被监测画面产生突变时自动保存画面突变前后的
图象，并用公用电话网向预定的电话号码自动拨号送出图象。
在线监测专家系统
油浸变压器的油色谱在线分析及告警。
9.变电站内交直流用电系统和直流用电系统
站内交直流用电系统应能遥控、遥测、电源自动投切。充电机操作可遥控和就地，并可实现自动均充、浮充等多种运行方式。
直流系统电压可手调或远调，并具有运行参数、故障报警、绝缘监测、实时采集、与监控系统通信等自动功能。
10.远程诊断和远程维护
11.多级后备
保证在紧急情况下仍有信号系统及控制能力。
三、变电站综合自动化系统的结构模式
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变电站综合自动化目前变电站综合自动化系统有两种结构模式（1）按功能划分模块，以RTU为核心，以数据采集、控制、微机保护、微机安全自动装置、计量等装置为外围的集中式结构；（2）以一次设备为对象来组织各类二次功能，以通讯网为手段实现功能和组成分散化的分布式结构。
1.集中式
由于常规的变电站保护、自动、远动、通讯设备各自独立，并且在技术上也有很大差异，因此造成技术管理人员分成不同专业，二次设备也由保护、通讯、自动化等部门分别负责。为在现有的电力系统管理模式下，便于技术管理人员工作的开展，兼顾继电保护装置独立性的要求，囿于微机技术、网络技术的发展，早期的变电站综合自动化系统沿用了常规的变电站按功能配置的结构形式——集中式。
系统由集中式RTU、集中式微机保护、各种集中式微机安全自动装置（如故障录波器、低周减载、小电流接地选线）等按功能划分的单元组成（各单元可能由不同厂家生产），各单元之间一般通过RS232、422或485通讯接口连接。各种电气设备的二次电缆及控制信号电缆都送至主控室。这种方式如iES—R70、iES —L70集成ISA—1型系列微机保护构成的变电站综合自动化系统，系统内的联接图如下所示
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变电站综合自动化集中式缺点
系统信息集中处理，还需要铺设大量电缆，变电站面积和投资减小不大
各功能单元之间接口复杂
扩充性和维护性较差
各功能单元内部多采用RS串行通信总线和位总线，通信速率、质量和灵活性均不够理想
可靠性较差，各功能单元内部公用部分太多，一旦某部分出问题，将影响整个系统的可靠运行
2.分布式
分布式变电站综合自动化系统的特点：
分层分布式结构
根据IEC/TC—57国际电工委员会电力系统控制与通信技术委员会的划分，变电站可分成3个结构层次
?Level0（零层次），为生产过程层次，包括断路器、变压器、PT、CT等一次设备
?Level1（一层次），为间隔层次。间隔层在横向按站内一次设备分布式配置单元，单元安装于对应一次设备附近（如开关柜上）。每一单元装置实现一个间隔的全部保护、监控、故障录波、计量和远动功能。
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变电站综合自动化?Level2（二层次），为变电站层次包括全站性的监控主机、远动及自动控制主机、人工智能应用主机以及实现软件开发和管理的工程师主机。变电站层设现场总线或局域网，供各个主机之间和主机与单元层之间交换信息。变电站层设备一般装设于控制室。
监控功能分级实现
变电站层的控制通过通讯网有间隔层的测控元件执行，间隔层的测控元件与过程设备一般是通过强电电路并行连接，强电回路不进变电站层。在间隔层应能对该单元的间隔进行控制，包括手动控制和自动控制（自动重合闸、低周减载、备用电源自投等）。断路器和隔离开关及其它器件的闭锁在间隔层实现，涉及全站设备的闭锁在变电站层实现
间隔层中各个单元的设备相对独立
每个单元有独立的CPU系统、输入输出回路、一次设备的开关操作回路和电源模块，相互之间无任何电气联系，仅通过站内通信网互联，并同变电站层通信，凡是在间隔层能完成的功能决不依靠通信网。这样与集中式系统相比有明显的优点?可靠性提高，当一个间隔的单元设备出现异常时，不影响其它单元的正常工作。
?可扩展性和灵活性提高
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变电站综合自动化?站内二次电缆大大简化，避免了电缆传送信息的电磁干扰
?最大限度地压缩了二次设备的占地面积，节省投资，简化维护
继电保护功能相对独立
由于继电保护的特殊重要性，在变电站综合自动化系统中，继电保护功能宜相对独立
?继电保护功能不依赖于通信网，保护的启动、测量、逻辑功能独立实现，不依赖通讯网交换信息。
?继电保护功能按被保护的间隔分别独立设置，直接由相关的CT、PT输入电气量，动作后由接点输出，直接操作相应断路器的跳闸线圈。
?除保护功能外，其它的一些安全自动装置如备用电源自投，也不依赖通讯网，而设置专用的装置
站内计算机通信网宜采用符合国际标准的开放式系统
分布式代表了变电站综合自动化系统的发展趋势。国外产品以ABB公司的SCS100/200和西门子公司的LSA678为代表。在间隔层终端一般采用多DSP（高速数字处理芯片）结构，集保护、录波、计量、远动功能于一体；专用通讯网以光纤为介质，具有很高的通信速率和质量；站控单元采用高性能工作站
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变电站综合自动化或专用硬件，处理和存储能力较强，可靠性很高。产品功能全面，技术水平高，功能和组成分散，规模伸缩性好，能满足不同电压等级应用的需要。但存在价格昂贵，开放性不够理想，功能上不能完全满足国内对一次设备的使用和管理要求等问题。此外，母线保护和全站录波的分散化问题也解决的不够理想。
国内成型的分布式变电站综合自动化系统以四方公司的CSC2000为代表。由于与国外公司在硬件制造工艺、结构、电路设计、元器件选择等方面的差距，国内产品还不能完全满足分散安装在防电磁干扰、抗开关振动冲击以及适应环境温度、湿度等方面的要求。
四、当前国内变电站综合自动化系统存在的一些问题
1.产品质量问题
产品工艺质量仍需进一步提高，功能仍需进一步完善。如就地安装于开关柜、分散式母线保护的实现（现在有一些专家如华中理工大学的陈德树、尹相根教授，提出了几种解决办法，但还停留在实验室阶段，可行性尚待研究，还未有成型产品）等问题。
2.电磁兼容问题
变电站是个复杂的强电磁干扰场。常规的变电站二次系统是由机电器件构成的，对电磁干扰并不十分敏感。相反，变电站综合
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变电站综合自动化自动化系统是一个基于微机的数字电子系统，对电磁干扰非常敏感。
可以采用简单的电缆屏蔽和加入隔离变压器等方法来解决电力系统对电子装置的工频干扰，而克服高频干扰则要困难的多。特别在变电站中，有时会产生频率为几兆甚至是几百兆的高频干扰，如SF6或真空断路器等开关设备的动作和继电器接点的抖动放电都会产生高频干扰，干扰电压具有快速瞬变的特点，其峰值可达几KV，上升时间只有几个ns。对于就近于一次设备附近分散安装的分布式变电站综合自动化系统，高频干扰问题尤其严重。
3.网络问题
网络拓扑结构有待进一步优化，宜选用双网结构；通讯介质宜选用光纤（相对同轴电缆和双绞线，抗干扰能力强，实时性好）；媒介占有控制方式应与网络拓扑结构、通讯介质紧密配合，以保证通讯网的高可靠性。
4.通信规约的标准化问题
通信规约的标准化问题，可以分为站内通信规约的标准化和站外通信规约的标准化。前者指综合自动化系统内部的通信标准，后者指综合自动化系统与监控中心以及别的综合自动化系统的通信标准。由于目前还未有一部关于综合自动化系统通信的国家标准，因此各厂家各自为政制订自己的通信规约，造成接口混乱。
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5.技术管理人员素质、维护和管理问题
旧的技术管理、分工体制已不能适应综合自动化技术的发展，特别是继电保护与计算机技术、数字通信技术在界面上的相互渗透，对技术管理人员的自身素质提出了更高的要求。有关旧的规程、规范也需随着自动化技术的发展重新修订。急需国家技术归口部门制订出相关的规程、规范、标准，包括老站改造和新建变电站综合自动化的政策指导、设计方案和实施细则（含土建布局及占地大小，一次设备选型，预算编制等），以引导综合自动化技术的健康发展。
五、iES变电站综合自动化系统的设计思想
1.分层分布式结构
间隔层由多个间隔终端（Bay Terminal 简称BT）组成，每个BT实现一个间隔的继电保护、监控、故障录波、低周减载、同期操作、小电流接地选线等功能。
变电站层由iES—L70、CC700通讯控制器、GPS等装置组成，可实现当地监控、变电站综合管理、五防操作、电压无功自动控制、校时、通讯、远程维护和远程诊断功能。
2.间隔层选用现场总线CAN作为监控主网
CAN是现场总线，通信协议较计算机网络简单，软硬件开销小，而通信速率、距离和质量等指标并不逊色于
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变电站综合自动化ARCNETHEBITBUS等工业局域网，具有较高的性价比。
CAN总线采用面向内容的编址方案和广播模式传送信息，能够非常方便地增减主从站点，实现系统规模的平滑伸缩并提高系统的故障冗余能力。
CAN总线以标识符的方式向用户提供了多个优先级，以保证重要信息的传输。
CAN总线的访问方式采用非破坏性的CSMA/CD，与通信优先级相配合可以保证监控信息的实时性并在重载时不会导致网络崩溃。
CAN总线以帧（8个有效字节）为单位传送数据，具有很强的错误控制及重发功能，因此具有很高的可靠性并简化了软件开发。
CAN总线是一种廉价且广泛应用的总线，许多半导体器件和电气厂商在其微控制器上集成有CAN总线接口，因此CAN总线比其它总线或网络更易实现开放式结构。
3.继电保护功能相对独立
4.BT模块化设计，模块功能独立且相互冗余
BT由保护模块和监控模块组成。两模块均以80C196为核心，具有相同的硬件结构。保护模块为间隔提供保护、重合闸、低周减载、同期操作、故障录波功能。监控模块为间隔提供数据与状
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变电站综合自动化态采集、控制操作、电能计量、小电流接地选线、通信管理、现场人机对话等功能。两模块除共享模拟输入外完全独立，出现硬件故障时可实现部分功能的相互后备。
5.BT硬件配置通用化
6.保护软件设计通用化，便于用户选择。
用户可通过控制字选择合适的保护配置，而不必修改软件。
六、变电站综合自动化系统展望
分散分布式变电站综合自动化系统的结构体系，本着各功能模块尽量向间隔层分散下放的指导原则，二次设备与一次设备在物理距离已大大缩小，已使二次设备与一次设备构成一个有机的整体。可以预见，在不远的将来，“变电站综合自动化系统”将象操作机构一样成为变电站一次设备不可分割的部分。
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220kV智能变电站继电保护及自动化分析 吴宗俞
220kV智能变电站继电保护及自动化分析吴宗俞 发表时间：2018-06-27T09:41:38.153Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：吴宗俞吕日龙 [导读] 摘要：智能变电站是集先进、可靠、集成和环保于一体的智能设备，能实现信息数字化、通信平台网络化和信息共享标准化的要求。 内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔电业局内蒙古自治区巴彦淖尔市 015000 摘要：智能变电站是集先进、可靠、集成和环保于一体的智能设备，能实现信息数字化、通信平台网络化和信息共享标准化的要求。从智能变电站继电保护相关介绍入手，重点阐述分析220kV智能变电站继电保护及自动化。220kV智能变电站继电保护高效、有效，在满足供电需求的同时，逐步完善电力系统。 关键词：220kV智能变电站；继电保护；自动化 1、220kV智能变电站的继电保护及自动化系统设计实例 变电站是国家电网建设的一个重要组成部分，如今我国的智能变电站建设工作已经得到了快速地发展。在变电站的建设过程中，想要实现系统的稳定运行，提升系统建设效率，就需要制定一个继电保护和自动化系统的设计方案。文章以某市的智能变电站为例，对智能变电站的系统设计方案进行探讨。 1.1工程基本情况概述 L市计划建设一个智能变电站，既有220kV变电站的情况是有3台主变，每台主变的容量为180MVA；其中220kV出线4回、66kV出线10回。L市打算进行智能变电站的建设，变电站建成之后有4台主变，并且它们每台的容量要达到240MVA；并且要求220kV出线8回、66kV出线26回。 1.2智能变电站继电保护及自动化系统设计方案分析 进行设计方案确定之前，要求工作人员明确该智能变电站的设计原则，在实际的工作中需要坚持标准一致、安全第一、技术过硬等原则。在工作开展中需要按照设计方案开展工作，并且要注重各类先进技术的使用，保障智能变电站的智能化程度。 L市智能变电站在设计中首先明确的就是变电站的总体结构。该220kV的智能变电站主要分为三个结构层次：①过程层。这一部分的结构主要负责三个工作，分别是设备的运行状态监测、电器运行实时监测以及控制操作的驱动和执行。这是智能变电站设备实现自动化运行的基础和前提；②间隔层。该机构的设计运行后的功能主要是对于各类数据进行收集，并且对系统的运行数据进行收集和控制。实际上，这一结构的就是承上启下，接受各类系统信息，然后进行设备的指挥操作；③变电层。变电层的工作任务就是将整体变电站的信息进行总汇之后，将其发送到电网指挥中心。同时变电层还可以接收各类指令，完成人们给系统下达的工作。这个系统主要应用的是电子信息技术、电气自动化技术、以及网络通信技术等。 2、220kV智能变电站的继电保护 2.1要求 例举220kV智能变电站中，继电保护的基本要求，如： 2.1.1可靠性 继电保护的范围内，准确、可靠的检测220kV智能变电站的运行，辅助规划出故障的范围及故障点。 2.1.2灵敏性 继电保护检测220kV智能变电站的故障时，要具备足够的灵敏度，围绕故障特征，给与及时的保护反馈，预防220kV智能变电站失控。 2.1.3检测性 220kV智能变电站的继电保护，其检测性的特征，目的是可以合理的判断系统故障，缩小故障影响的范围，以便准确的切除故障。 2.2原理 220kV智能变电站继电保护的运行原理方面，表现出综合性的特征，继电保护全面检测智能变电站的运行，通过点流量、电压以及功率等特征，判断智能变电站的故障信息，及时提示报警信息，识别相关的故障。例如：220kV智能变电站运行期间，继电保护分析智能变电站的点流量，进而执行相关的跳闸保护，也就是反时限保护，智能变电站的电流量增大，跳闸的速度越快，除此以外，继电保护还可以实行定时间保护，检测超出规范标准的电流量，特定的时间中，有跳闸动作，220kV智能变电站继电保护，在温度、瓦斯方面的保护，汇总为非电量保护。变电站继电保护原理中，设置了比较固定的可靠性系统，其为继电保护的经验值，按照系数计算，决定继电保护的动作值。 2.3职能 220kV智能变电站中的继电保护，负责故障维护，变电站正常运行期间，继电保护没有任何动作，如有故障问题，继电保护及时、快速的动作，反馈智能变电站系统、元件等的故障信息，表现为跳闸的状态，提示管理人员对智能变电站进行检修。继电保护的断路器迅速断开，防止220kV智能变电站的电气元件损坏，避免影响其它的元件应用。 2.4分类 例举220kV智能变电站继电保护的分类，如： 2.4.1变压器保护 继电保护检测变压器的接线、接地灯，利用电流、电压以及负荷检测，完成保护工作，进而解决了变压器的风险问题。 2.4.2电容器保护 此项结构容易发生内部故障，导致连线短路，继电保护在电容器组内，通过过电压检测，实行保护工作。 2.4.3电动机保护 运行时容易有低电压、过负荷的故障，同步电动机的继电保护中，运用非同步冲击电流等方法进行保护。 2.4.4线路保护 继电保护根据220kV智能变电站的电压等级、接地方式以及运输过程，展开接地类型的故障维护。
变电站综合自动化系统
该系统是一种结合变电站自动化最新技术和发展方向，采用先进的计算机技术、嵌入式微处理器技术、DSP数字信号处理技术、以太网技术，研发出的新一代高度集成、结构紧凑、功能强劲并充分优化的变电站自动化系统。 系统适用于220kV及以下各种电压等级的升压或降压变电站，通过系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站自动化系统以计算机技术为基础, 以数据通讯为手段,以信息共享为目标，提供了测量、控制、监视、保护、录波、通信、报表、小电流接地选线、电压无功自动补偿、五防、故障分析及其他自动化功能，在提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能等方面发挥了重要作用。 变电站综合自动化系统由站控层、通信层和间隔层组成。 1.站控层：包括操作员工作站、工程师工作站、五防工作站、Web工作站、GPS卫星对时系统，站控层设备采用100M工业以太网连接，根据厂站规模和用户需求可以增加工作站或减少部分工作站。 2.通信层：主要由光纤网线双绞线等通信介质、以太网交换机、通信管理机等设备组成，根据不同的厂站规模和用户需求，可自由选择RS485工业总线、星型以太网、双以太网、
光纤环网等不同的组网模式，系统开放性好，组网灵活。 3.间隔层：以一次设备为对象，采用单元式配置，根据厂站规模和用户需求，可选择采用保护测控一体化设备，或者选择采用保护和测控相互独立的设备。各单元独立性强，系统组态灵活，具有高可靠性、高扩展性。装置维护简单方便。 变电站综合自动化系统拥有如下优点： 1、完整的变电站自动化系统解决方案，以高性能的子系统构造优异的变电站自动化系统; 2、系统扩展方便、功能灵活，满足变电站设备的增加及系统功能增加的需求; 3、面向变电站的整体设计，将保护、测量、控制、通讯融为一体，全方位思维，大大减少了用户现场的调试量; 4、采用先进的现场总线通信方式，标准的IEC60870-5-103通讯规约，大大提高了通讯速率及系统的可靠性; 5、间隔层可集中组屏也可按站内一次设备分布式布置，直接安装于开关柜上，既相对独立，又节省投资; 6、间隔层采用32位DSP技术，使产品的稳定性和运算速度得到保证; 7、继电保护功能独立，完全不依赖于通讯网，仅通过通信层交换信息; 8、友好的人机界面，全汉化菜单操作，使用户操作更简单。
变电站综合自动化系统的组成和主要功能
变电站综合自动化系统的组成和主要功能； 系统概述； 本次设计采用YH-B2000变电站综合自动化系统，其系统是面向110KV及以下电压等级变电站的成套自动化设备其是陕西银河网电科技有限公司开发研制的新型设备，该系统是在总结我国微机变电站运行经验基础上，根据国内外新的发展趋势，以提高电网的安全经济运行为宗旨，以方便现场安装调试、无人值守为目的，向智能化迈进的全新概念综合自动化系统。 其设备从变电站整体出发，统一考虑保护、监测、控制、远动、直流和五防等功能，避免了功能装置重复备置等弊病，及减少投资，又有利于变电站运行管理和维护。 YH-B2000变电站综合自动化系统组成结构如下图；
该系统在我国首次集微机保护和远动为一体，并率先把这种装置直接安装于高压开关柜上，系统总体结构设计是以单元分散型嵌入式为指导思想，系统装置中每个单元的结构、外观和尺寸是完全一致的。其可把各个单元分散安装在一次设备上，或集中组屏按装。相比两者具有明显的优点；可以大大减少连接开关柜控制屏及控制室的各种电缆，减少控制室面积，从而节省了变电站综合造价，简化了施工，方便了维护，并且提高了变电站的可控性，可扩展性和灵活性有了很大提高。消除了因设备之间错综复杂的二次电缆引线接错造成的问题，提高可靠性 YH-B2000变电站综合自动化系统是面向对象设计的。系统中每一种单元都面向变电站内的各种一次设备。如线路单元，就是面向开关柜设计的，它包含了对该开关柜的控制、测量、事故记录和线路的各种保护等；电容器单元也像线路单元一样，它是面向电容器组的；变压器是变电站的核心设计，YH-B2000型变电站综合自动化系统对变压器设计了三种面向它的完全独立的功能单元。第一是主保护单元，它主要完成变压器差动保护等。第二是后备保护，它主要完成变压器的过流保护等。第三是变压器的测控单元，主要完成主变的有载调压控制和电气量的测量。备自投单元是完成变电站两路电源的自动投切功能的。直流子系统也被YH-B2000型变电站综合自动化系统纳入了整体成套范围，作为系统的一个单元整体规划设计。 YH-B2000型变电站综合自动化系统无论是以何种方式安装，所有单元均通过一梗三芯通讯电缆同后台总控单元实现实时数据交换。
变电站综合自动化系统解决方案
变电站综合自动化解决方案 三旺变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、 现代电子技术、 通信技术和信息 处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装 置及远动装置等)的功能进行重新组合、 优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、 测量、 控制和协调的一种综合性的自动化系统。 通过变电站综合自动化系统内各设备间相互 交换信息、数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常 规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、 降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。
变电站综合自动化需求>> > 测控装置的串口信号要求能连接到以太网， 用于本地和远程控制站点高级管理和同 步化 > 适应变电站恶劣环境 > 保证变电站重要数据传输的优先性和稳定 > 设备种类繁多， 要求通信设备符合电力 IEC61850 规约， 兼容变电站各种智能设备 方案优势>> > 符合 IEC61850 标准的串口服务器与工业交换机完美结合 > 产品优于 IEC61850-3 标准的 EMI 抗性，工业四级设计能在严酷的环境下可靠、 稳定工作 > 交换机支持 QOS、 VLAN 等网络技术， 保障变电站重要数据的传输优先性和独立性 > 设备设计符合 IEC61850 规约，能兼容变电站任何智能设备
<<关键产品>> ◎支持接口类型可根据需要搭配 ◎支持 SW-Ring 环网冗余专利技术，网络故障自愈时间＜20ms ◎支持 802.1X、密码管理、端口镜像、端口汇聚 ◎支持支持 DC110~220V 或 AC100~240V 三位端子电源输入 ◎无风扇设计,工业级设计，-25~70℃温度工作范围 ◎IP30 防护等级，19 寸标准机架安装方式 IES5024 系列
? 支持 RS-232/RS-485/RS-422 三种串口形式 ? 支持 300bps~115200bps 线速无阻塞通信 ? 支持虚拟串口驱动访问模式和网络中断自动恢复连接功能
NP316 系列
变电站综合自动化的基本概念及发展过程
变电站综合自动化的基本概念及发展过程 变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。 一、发展变电站综合自动化的必要性 变电站作为整个电网中的一个节点，担负着电能传输、分配的监测、控制和管理的任务。变电站继电保护、监控自动化系统是保证上述任务完成的基础。在电网统一指挥和协调下，电网各节点(如变电站、发电厂)具体实施和保障电网的安全、稳定、可靠运行。因此，变电站自动化是电网自动系统的一个重要组成部分。作为变电站自动化系统，它应确保实现以下要求： (1)检测电网故障，尽快隔离故障部分。 (2)采集变电站运行实时信息，对变电站运行进行监视、计量和控制。 (3)采集一次设备状态数据，供维护一次设备参考。 (4)实现当地后备控制和紧急控制。 (5)确保通信要求。 因此，要求变电站综合自动化系统运行高效、实时、可靠，对变电站内设备进行统一监测、管理、协调和控制。同时，又必须与电网系统进行实时、有效的信息交换、共享，优化电网操作，提高电网安全稳定运行水平，提高经济效益，并为电网自动化的进一步发展留下空间。 传统变电站中，其自动化系统存在诸多缺点，难以满足上述要求。例如： (1)传统二次设备、继电保护、自动和远动装置等大多采取电磁型或小规模集成电路，缺乏自检和自诊断能力，其结构复杂、可靠性低。 (2)二次设备主要依赖大量电缆，通过触点、模拟信号来交换信息，信息量小、灵活性差、可靠性低。 (3)由于上述两个原因，传统变电站占地面积大、使用电缆多，电压互感器、电流互感器负担重，二次设备冗余配置多。 (4)远动功能不够完善，提供给调度控制中心的信息量少、精度差，且变电站内自动控制和调节手段不全，缺乏协调和配合力量，难以满足电网实时监测和控制的要求。 (5)电磁型或小规模集成电路调试和维护工作量大，自动化程度低，不能远方修改保护及自
变电站综合自动化概述(精)
变电站综合自动化概述 摘要 :本文简要介绍了变电站的组成、工作原理及作用,变电站综合自动化系统的结构模式和基本功能,进一步叙述了变电站综合自动化系统的特点以及存在的问题,提出了变电站综合自动化基本概念,并变电站自动化的发展前景进行分析。 关键词 :变电站变电站综合自动化系统 1. 概述 电网是一个不可分割的整体,对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。 变电站综合自动化系统是利用计算机系统、网络、数据库现代通讯技术等将变电站的二次设备(包括控制、测量、保护、自动装置等 ,经过功能组合和优化设计,对变电站实行自动监控,测量和协调来提高变电站的运行效率和稳定性。他完全取代了常规的监控仪表,中央信息系统,变送器及常规远动装置。不仅提高了变电站的可控性,而且由于采用了无人值班的管理模式,更有效地提升了劳动生产率,减少了人为误操作的可能,最大程度提高了变电站的可靠性和经济性。 2. 变电站 变电站 (Substation改变电压的场所。是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点。 2.1 变电站组成 变电站主要是有设备及安装工程、建筑工程(土建、其他项目工程等。设备及安装工程包括两部分 :既一次部分(设备、二次部分(设备。
变电站是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压,在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点,变电站的设备有变压器、开闭电路的开关设备,汇集电流的母线,计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等,有的变电站还有无功补偿设备。 2.2 变电站工作原理 变压器是变电站的主要设备, 分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器即高、低压每相共用一个绕组,从高压绕组中间抽出一个头作为低压绕组的出线的变压器。电压高低与绕组匝数成正比,电流则与绕组匝数成反比。 电压互感器和电流互感器。它们的工作原理和变压器相似,它们把高电压设备和母线的运行电压、大电流即设备和母线的负荷或短路电流按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电压和小电流。在额定运行情况下电压互感器二次电压为 l00V , 电流互感器二次电流为 5A 或 1A 。电流互感器的二次绕组经常与负荷相连近于短路 , 请注意 :绝不能让其开路, 否则将因高电压而危及设备和人身安全或使电流互感器烧毁。开关设备包括断路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器等都是断开和合上电路的设备。断路器在电力系统正常运行情况下用来合上和断开电路;故障时在继电保护装置控制下自动把故障设备和线路断开,还可以有自动重合闸功能。在我国, 220kV 以 上变电站使用较多的是空气断路器和六氟化硫断路器。 隔离开关的主要作用是在设备或线路检修时隔离电压,以保证安全。它不能断开负荷电流和短路电流,应与断路器配合使用。在停电时应先拉断路器后拉隔离开关, 送电时应先合隔离开关后合断路器。如果误操作将引起设备损坏和人身伤亡。 负荷开关能在正常运行时断开负荷电流没有断开故障电流的能力, 一般与高压熔断丝配合用于 10kV 及以上电压且不经常操作的变压器或出线上。 2.3 变电站作用
变电站综合自动化系统设计方案
变电站综合自动化系统设计方案 1.1.2 研究现状 变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。 如今变电站综合自动化已成为热门话题，研究单位和产品也越来越多，国内具有代表性的公司和产品有：北京四方公司的CSC 2000系列综合自动化系统，南京南瑞集团公司的BSJ2200计算机监控系统，南京南瑞继电保护电气有限公司的RCS一9000系列综合自动化系统，国电南自PS 6000系列综合自动化系统、武汉国测GCSIA变电站综合自动化系统、许继电气公司的CBZ一8000系列综合自动化系统。国外具有代表性的公司和产品有：瑞典ABB的MicroSCADA自动化系统等。现在的变电站自动化系统将站内间隔层设备（包括微机继电保护及自动装置、测控、直流系统等）以互联的方式与主机实现数据交换与处理，从而构成一种服务于电网安全与监测控制，全分散、全数字化和可操作的自动控制系统。 本系统站控层用的软件工具是瑞典ABB公司开发的用于变电站自动化系统的MicroSCADA和COM500，COM500作为前置机，它是整个系统数据采集的核心，MicroSCADA用于后台监控；间隔层测控装置用的主要是芬兰ABB公司生产的是REF54_系列和瑞典ABB公司生产的REC561等自动化产品，远动装置用的是浙江创维自动化工程有限公司自主研发CWCOM200。
变电站综合自动化技术发展趋势
变电站综合自动化技术发展趋势 在变电站正常运行过程中，通过综合自动化技术的合理应用，能够妥善解决原有变电站监视、控制方面存在的问题，从而提升电力系统的安全性与可靠性。此外，通过综合自动化技术的应用，还能够降低变电站运行成本，为广大居民提供更加优质的电力服务，促进我国电力行业的持续发展。 标签：综合自动化技术；变电站；应用 引言 电力能源是我国最为重要的能源之一，对于确保社会的正常发展以及人们的正常生活具有非常重要的作用。随着变电站技术水平的不断提升以及电力能源方面的供应需求，我国不断加快变电站综合自动化系统的技术改造以及新技术应用。通过变电站综合自动化技术应用能够对变电站进行在线监控，能够满足变电站运行自动化方面的要求，能够确保变电站安全运行。 1变电站综合自动化系统设计原则 1）将调度作为中心设计思想。设计完善的变电站综合自动化系统，必须将调度作为中心设计原则，使调度中心成为变电站综合自动化系统的重要子系统。从整体结构来分析，调度中心并非独立的系统，它需要和其他子系统相结合才能充分发挥电力资源调度作用。 2）配置分散式系统原则。在配置變电站综合自动化分散式系统的过程中，必须恪守其配置原则，经过间隔层完成电能传输工作，切记使用网络或者上位机进行传输。 3）恪守远方与就地控制原则。在国内，不少地方变电站均需工作人员值守，所耗费的人力资源成本较高，节约该成本，实现变电站综合自动化，则必须恪守远方与就地控制原则，构建远程自动化控制子系统与就地控制模式，以此加强变电站自动化管理。 4）坚持无人值班管理原则。提升变电站自动化管理效果，组建无人管理变电站，必须坚持无人值班管理原则，设计无人值班站系统，全面优化系统软硬件。 5）正确使用交流采样技术。设计完善的变电站综合自动化系统，必须正确使用交流采样技术，以此降低TA与TV的负载，全面提升测量精度。此外，应充分发挥交流采样技术的集成功能，取消控制屏，用计算机做好信息监测工作，实现信号的一次采集与多次使用。 2变电站综合自动化系统相关技术
智能变电站自动化系统
智能变电站自动化系统 1 智能变电站简介 智能变电站作为智能电网的物理基础，同时作为高级调度中心的信息采集和命令执行单元，是智能电网的重要组成部分。作为智能电网当中的一个重要节点，智能变电站以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通信平台为基础，通过对数字化信息进行标准化，实现站内外信息共享和互操作，并以网络数据为基础，实现测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能的变电站。智能变电站既是下一代变电站的发展方向，又是建设智能电网的物理基础和要求。为了实现智能化电网的目标，智能变电站的研究和建设具有重要的意义。 1.1智能变电站的特点及功能 随着智能电网的提出和建立，变电站将由数字化演变为智能化，更突出“智能”的特点。智能化变电站在数字化变电站的基础之上，赋予了以下十二个“智能特征”或“智能化功能”。 1.1.1 一次设备智能化 与数字化变电站描述的一次设备智能化相比，智能变电站加大了一次设备信息化，可监测更多自身状态信息，也可通过网络获知系统及其他设备的运行状态等信息。自动化程度更高，具有比常规自动化设备更多、更复杂的自动化功能。具备互动化能力，与上级监控设备、系统及相关设备、调度及用户等及时交换信息，分布协同操作。 1.1.2 信息建模统一化 除了基于 IEC61850 标准的建模外，智能变电站能实时监测辖区电网的运行状态，自动辨识设备和网络模型，从而为控制中心提供决策依据。 1.1.3 数据采集全景化 智能变电站利用对时系统，同步区域和站内时钟，完善和标准化站内设备的静态和动态信息模型，向智能电网提供统一断面的全景数据。采用新型传感技术、同步测量技术、状态检测技术等逐步提高数字化程度，逐步实现潮流数据的精确时标，实时信息共享、支撑电网实时控制和智能调节，支撑各级电网的安全稳定运行和各类高级应用。 1.1.4 设备检修状态化 全面采集能够反映系统主设备运行的电脉冲、气体生成物、局部过热等各种特征量。智能变电站配置用于监测系统主设备的传感器，或者由智能一次设备直接提供其功能。利用 DL/T860 提供的建模方法，建立设备状态检修的信息模型，构建具备较为可靠实用的状态监测预警算法和机制、支撑状态检修实践的专家系统。 1.1.5 控制操作自动化 程序化操作。智能变电站具备程序化操作功能，除站内的一键触发，还可接收和执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的操作指令，自动完成相关运行方式变化要求的设备操作。程序化操作具备直观的图形界面，在站层和远端均可实现可视化的闭环控制和安全校验，且能适应不同的主接线和不同的运行方式，满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求。
变电站综合自动化系统的通信技术
变电站综合自动化结业论文变电站综合自动化系统通信 系部：电力工程系 班级：供用电12-4 姓名：豆鹏程 学号：2012231026
【摘要】 变电站综合自动化功能的实现，离不开站内工作可靠、灵活性好、易于扩展的通信网络，以来满足各种信息的传送要求。在变电站综合自动化系统中，通信网络是一个重要的环节。本文对通信网络的要求和组成、信息的传输和交换及通信的功能作了有详细的介绍。 【关键字】 变电站综合自动化系统；信息传输；数据通信
变电站综合自动化系统的通信 引言 变电站综合自动化系统实质上是由多台微机组成的分层分布式的控制系统，包括监控、继电器保护、电能质量自动控制系统等多个子系统。在各个子系统中，往往又由多个智能模块组成，例如微机保护子系统中，有变压器保护、电容器保护和各种线路保护等。因此在综合自动化系统内部，必须通过内部数据通信，实现各子系统内部和各子系统间信息交换和实现信息共享，以减少变电站二次设备的重复配置和简化各子系统间的互连，提高整体的安全性。[2、5] 另一方面，变电站是电力系统中电能传输、交换、分配的重要环节，它集中了变压器、开关、无功补偿等昂贵设备。因此，对变电站综合自动化系统的可靠性、抗干扰能力、工作灵活性和可扩展性的要求很高，尤其是无人值班变电站。综合自动化系统中各环节的故障信息要及时上报控制中心，同时也要能接受和执行控制中心下达的各种操作和调控命令。[2] 因此，变电站综合自动化系统的数据通信包括两方面的内容：一是综合自动化系统内部各子系统或各种功能模块间的信息交换；而是变电站与控制中心的通信。 一、变电站内的信息传输[2、3、5] 现场的综合自动化系统一般都是分层分布式结构，传输的信息有以下几种： （一）现场一次设备与间隔层间的信息传输 间隔层设备大多需从现场一次设备的电压和电流互感器采集正常情况和事故情况下的电压值和电流值，采集设备的状态信息和故障诊断信息，这些信息主要是：断路器、隔离开关位置、变压器的分接头位置、变压器、互感器、避雷针的诊断信息以及断路器操作信息。 （二）间隔层的信息交换
变电站自动化系统调试方案
变电站监控系统调试方案 批准： 审核： 编制： 正泰电气股份有限公司 海南矿业110kV铁矿变电站工程 2014年7月13日
目录 1. 工程概况及适用范围 (1) 2. 编写依据 (1) 3. 作业流程 (2) 5. 作业方法 (3) 6. 安健环控制措施 (7) 7. 质量控制措施及检验标准 (8)
1. 工程概况及适用范围 本作业指导书适应于变电工程监控系统调试作业。 2. 编写依据
3. 作业流程 3.1 作业（工序）流程图 4. 作业准备
5. 作业方法 5.1开始 5.1.1检查屏柜安装完毕，符合试验条件。 5.1.2检查工作票完善，工作安全措施完善，二次措施单编写内因符合作业安全标准。 5.1.3试验人员符合要求，熟悉相关资料和技术要求。 5.2通电前检查： 5.2.1核对各屏柜配置的连片、压板、端子号、回路标注等，必须符合图纸要求。 5.2.2核对保护装置的硬件配置、标注及接线等，必须符合图纸要求。 5.2.3保护装置各插件上的元器件的外观质量、焊接质量应良好，所有芯片应插紧，型号正确, 芯片放置位置正确。 5.2.4检查保护装置的背板接线有无断线、短路和焊接不良等现象，并检查背板上抗干扰元件的焊接、连线和元器件外观是否良好。 5.2.5检查试验设备是否符合要求，试验设备是否完好。 5,2,6检查回路接线是否正确。 5.2.7检查保护装置电压是否与实际接入电压相符。 5.2.8检查保护装置所配模块与实际配置的PT、CT相符合。
5.2.9保护屏接地是否符合要求。 5.3绝缘检查 5.3.1分组回路绝缘检查：将装置CPU插件拔出，在屏柜端子排处分别短接交流电压回路，交流电流回路、操作回路、信号回路端子；用1000V兆欧表轮流测量以上各组短接端子间及各组对地绝缘。其阻值应大于10MΩ。 5.3.2整组回路绝缘检查：将各分组回路短接，用1000V兆欧表测量整组回路对地绝缘。其阻值应大于1MΩ。 5.4通电检查 5.4.1核对屏柜元件配置是否与设计图纸和技术规范相符。 5.4.2检查保护装置版本信息经厂家确认满足设计要求。 5.4.3按键检查：检查装置各按键，操作正常。 5.4.4装置自检正确，无异常报警信号。 5.4.5打印机与保护装置的联机试验：进行本项试验之前，打印机应进行通电自检。 5.5单机校验 5.5.1零漂检查 进行零漂检查时，应对电压端子短接,电流回路断开防止感应引起误差，应在装置上电10min以后，零漂值要求在一段时间（几分钟）内保持在规定范围内；电流回路零漂在-0.05~+0.05A范围内(额定值为5A)，电压回路在0.05V以内。 5.5.2通道采样及线性度检查 在各模拟量通道分别按规范加量，装置采样应正确，同时加入三相对称电流、三相对称电压，查看装置采样，检查电流、电压相角正常。功率显示正确。 5.5.3 时钟的整定与核对检查：调整时间，装置正常，GPS对时已完善，核对各装置时间显示一致，并与后台计算机显示相符。 5.5.4装置自检正确，无异常报警信号。 5.5.5遥信输入检查：短接开关量输入正电源和各开关量输入端子，对照图纸和说明书，核对开关量名称，装置显示屏显示各开关量名称与实际一致。 5.5.6遥控、遥调接点检查：在监控装置模拟遥控、遥调信号，用万用表测量各输出接点正确。 5.5.7监控系统同期功能检查：分别按检同期、检无压和不检方式进行模拟调试，在检同期方式下输入母线电压和线路电压，分别改变两电压间的相角、幅值、频率使之
变电站综合自动化系统的发展现状及功能分析
变电站综合自动化系统的发展现状及功能 分析 摘要：文章通过笔者的工作实践，阐述了变电站综合自动化系统的发展现状及组成，从中着重针对变电站综合自动化系统的主要功能进行了分析与研究，提出自己的看法，旨在为 变电站自动化工程的未来发展提供有利的参考。 关键词：变电站；综合自动化系统；现状；系统功能 中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号： 变电站综合自动化是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平，降低运行维护成本，提高经济效益，向用户提供高质量电能服务的一项措施。随着通信技术、计算机和网络技术等的迅速发展，一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统，已经成为必然趋势。另一方面，保护本身也需要自检查、故障录波、事件记录、运行监视和控制管理等更强健的功能。本文就变电站综合自动化系统的现状及功能进行分析，以供大家参考。 一、变电站综合自动化系统的发展现状 变电站综合自动化系统具有安全可靠、功能齐全、结构简单和技术先进的优点，且这些优点通过一些新建变电站的运行得到了很好的证明。近年来，变电站综合自动化系统
的水平飞速发展，在我国电力系统、城乡电网建设与改造中得到了越来越广泛的普及和应用。无论是 220kV及以上的超高压变电站的设计与建设，还是中低压变电站的无人值班，都应用了自动化新技术，这一应用使得电网建设和电力系统的现代化水平大大提高，并且使电网调度和配输电的可能性增强以及变电站的建设成本更为低廉。 二、变电站综合自动化系统组成 在变电站综合自动化系统中，通常把继电保护、动重合闸、故障录波、故障测距等功能综合在一起的装置称为保护单元，而把测量和控制功能综合在一起的装置称为控制或I/0单元，两者通称为间隔级单元。各种类型的间隔级单元搜集到的状态量和测量值，通过软件来实现各种保护闭锁。它主要由以下几部分构成：微机保护单元主要完成信号的测量、传递、保护的计算和执行、接受上位机的指令并执行，通讯网络主要完成信号的传递，后台管理机主要完成对保护单元上传来的信号进行分析处理及显示、提供人机对话窗口、接受操作人员的指令、向上位管理机传递及时信息，为管理人员提供决策信息。 站控层的主要功能就是作为数据集中处理的保护管理，担负着上传下达的重要任务，对下它可以管理各种间隔单元装置，包括微机监控、保护、自动装置等，收集各种数据并发出控制命令，起到数据集中作用，还可以通过现场总
浅析变电站综合自动化系统关键技术及发展趋势
浅析变电站综合自动化系统关键技术及发展趋势 【摘要】最近几年，自动化技术得到迅速发展，变电站综合自动化技术正朝着多媒体化、综合智能化和网络化的方向发展，本文首先阐述了变电站综合自动化系统的核心技术并对其特点进行分析，并对它的发展趋势进行了分析。 【关键词】变电站；自动化系统 变电站综合自动化系统能够对信号系统、测量仪表、远动装置、自动装置和继电保护等二次设备进行功能组合和优化设计，完成对变电站内关键设备和配电线路、输电线路的动态监控、微机保护、测量、调度及和控制中心通信等综合功能。同时，保护系统自身也实现了自检自查、事件记录、故障录波、控制管理及运行监视等功能。随着通信技术、自动化技术、网络技术与计算机等高新企业的迅速发展，以通信技术、计算机控制为基础的综合自动化系统代替传统变电站的二次系统成为发展的必然趋势。 1、综合自动化系统的核心技术 1.1信息采集和处理技术。通常采用交流采样方法和直流采样方法进行模拟量的采集，采集内容主要包括：馈线与进线端的功率、电压和电流，变压器油温度，母线电压及电流，直流屏的控制电压，电容器补偿电流信号等；目前常对光电隔离的开关量进行周期扫描或中断输入来取得状态量的数据，状态量的数据主要包括：变压器分接头的位置、隔离开关的位置、断路器的位置，报警信号、无功补偿电容器的投切及全部设备运行的状态信号；脉冲量指的是以脉冲信号表示的电能量，它的采集方式和状态量相同。信息处理涵盖变电站相关参数的记录、统计、分析和核算。 1.2保护系统和操作闭锁。微机保护包括变压器、线路、电容器、母线保护及备用电源自动
合闸和自动投入操作。接受控制系统的命令后，保护系统发出动作信息、故障信息、选择定值及保护类型并及时地对信息进行修改。通过变电站的CRT屏可调节控制变压器的分接头、投切电容器组、控制隔离开关及控制断路器等。为了避免PC机故障时无法对被控设备进行操作，可平行设置人工直接跳合闸装置。操作闭锁包括并发性操作闭锁、出口跳合闭锁、适合一次设备现场控制的闭锁功能和五防操作，只有在CRT屏上输入正确的口令才能实现这些操作闭锁。 1.3数据库技术。数据库能够对整个系统的全部数据与资料进行存储，其数据类型通常包括基本数据、对象数据及归档数据。基本数据是数据库的基础，包括电流电压、断路器的分接头位置、无功和有功功率、变压器分接头位置、变压器油温度及环境温度等状态参数和运行参数；对象类数据是以基本数据为基础，把变压器数据和各种开关数据等一次设备及涉及的基本数据结合起来，作为一个整体来进行数据管理，使其它系统对数据的引用更为方便。对基本数据和对象数据进行归档，并把它们存储在磁盘中，形成归档数据。 2、变电站综合自动化系统的主要功能 2.1信息采集和处理的功能。信息采集主要包括模拟量、状态量和脉冲量的采集。通常变电站典型的模拟量采集包括：各段线路电压、母线电压、电流、馈线电流、功率值、无功和有功功率值、电压、相位、频率等；状态量包括隔离开关状态、断路器状态、预告信号及报警状态、事故跳闸信号及变压器分接头信号等。目前这些信号主要采用光电隔离方式或通信方式输入系统；而脉冲量是指脉冲电度表输出的脉冲，与系统连接方式选用光电隔离法，采用计数器进行内部脉冲个数的统计来完成电能的测量。 2.2故障处理功能。故障录波主要包含：（1）集中型配置，同时能与监控系统实现通信；（2）分散型配置，微机保护装置进行记录和测距计算，再把数字化波形和测距数据传输到监控系统，之后监控系统进行存储及分析。事件记录主要包含开关跳合记录和保护动作序列记录。
变电所综合自动化题库
变电所综合自动化总复习题 一、填空题 1、常规变电所的二次系统主要由继电保护、当地监控、远动装臵、滤波装臵所组成。 2、变电所综合自动化应能全面代替常规的二次设备。 3、变电所微机保护的软、硬件装臵既要与监控系统相互对立,又有相互协调。 4、变电所综合自动化是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电所领域的综合应用。 5、变电所综合自动化系统中的微机继电保护主要包括接触网线路保护、牵引变压器保护、母线保护、电容器保护、小电流接地系统自动选线、自动重合闸。 6、一个变电所综合自动化系统中各个子系统（如微机保护）的典型硬件结构主要包括：模拟量输入/输出回路、微型机系统、开关量输入/输出回路、人机对话接口回路、通信回路、电源。 7、人机对话接口回路。主要包括打印、显示、键盘及信号灯、音响或语言告警，主要功能用于人机对话。 8、牵引变电所综合自动化系统中的微机继电保护主要包括接触网线路保护、牵引变压器保护、母线保护、电容器保护、自动重合闸。 9、变压器过负荷保护一般取两相电流。Ⅰ段用于发警告信号，Ⅱ段用于启动断路器跳闸。 10、根据继电器动作电流整定原则和继电保护装臵动作时限的不同，
过电流保护可分为定时限过流保护、带时限电流速断保护，把它们组成一套电流保护装臵称为两段式电流保护。 11、为了补充牵引系统无功功率的不足，提高功率因数，改善供电质量，在各个变电所广泛采用无功补偿并联电容器组。 12、对于瞬时自消性故障，利用重合闸避免不必要的停电。 13、微机保护的一大特色当是利用基本相同的硬件结构和电路。通过不同的软件原理完成不同的功能。 14、在变电所综合自动化系统中，数据通信是一个重要环节。 15、微机保护子系统的功能应包括全变电站主要设备和输电线路的全套保护。 16、变电站的数据包括模拟量、开关量和电能量。 17、电力系统的电压、无功综合控制的方式有集中控制、分散控制和关联分散控制。 18、变电站通信网络的要求都有快速的实时响应能力，很高的可靠性，优良的电磁兼容性能，分层式结构。 19、数据通信系统的工作方式有单工通信，半双工通信和全双工通信。 20、差模干扰是串联于信号源回路中的干扰，主要由长线路传输的互感耦合所致。 21、常规变电站的二次系统主要包括继电保护，故障录破，当地监控和远动四个部分。 22、直流采样是指将交流电压、电流等信号经变送器转换为适合于A/D转换器输入电平的直流信号。
智能变电站自动化系统体系结构探索
智能变电站自动化系统体系结构探索 摘 要：智能变电站一体化监控系统是按照全站信息 数值化、通信平台网络化、信息共享标准化的基础要求，通 过系 统集成优化，实现全站信息的统一接入、统一存储和统 展示，实现运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能 告 警、运行管理和辅助应用等高级应用功能。是大运行体系 建设的 基础，是备用调度体系建设的基础。本文通过全面解 析智能变电 站一体化监控系统，为日后的运行管理提供借 鉴。 关键词：智能电网；变电站；一体化系统；体系结构 1674-7712 （ 2014） 06-0000-02 智能电网是当今世界电力乃至能源产业发展变革的最 新动向，代表着未来发展的方向和社会的进步。智能变电站 是智能电网的重要环节，随着变电站自动化系统技术的发展 和硬件水平的不断提高，变电站自动化系统，一直朝设备集 成度越来越多，模拟电缆越来越少的过 程。智能变电站自动 化系统是变电站的核心部分，它由一体化监控系统和输变电 设备状态监测、辅助设备、时钟同步、计算等共同构成，它 是运行、保护和监视变电站一次设备系统，完成变电站的设中图分类 t=r. 号： TM63 ；TM76 文献标识码： A 文章编号：
备及其反馈线监视、控制、保护等功能。一体化监控系统是智能电网调度控制和生产管理的基础。 、智能变电站自动化系统结构一）网络总体结构 变电站自动化系统是运行、保护和监视变电站一次设备 的系统，完成变电站的设备及其馈线监视、控制、保护等功能。变电站自动化系统采用开放式分层分布结构，由“三层 网”构成。 二）站控层 站控层德主要功能是为变电站提供运行、管理、工程配 置的界面，并记录变电站内的所有相关信息，具体如下：（1） 汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登陆、填写历史数据库。（2）按既定规约将有关数据信息送向调度 或控制中心，接受调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行。（3）监控系统和远动通信服务器采用一体 化数据库配置方式，生成监控数据库的同时即可完成远动通信服务器的数据库、功能及逻辑的配置，提高变电站的维护效率。（4）具体在线可编程的全站操作闭锁控制功能；站控层、间隔层共用一套防误规则库，防误规则库可由后台监控生成并通过网络下载到测控装置，并可在后台监控上模拟、预演、校验测控装置的防误逻辑，有效的提高了系统的可靠性与维护效率。（5）具体站内当地监控，人机联系功能，如
变电站综合自动化发展之趋势
变电站综合自动化发展之趋势 曾志刚 江西宜丰县供电有限责任公司 【摘要】本文简要地阐述了今后自动化监控系统的主要发展走向和用户的技术需求，以及目前已出现的一些新技术和新设备。 【关键词】自动化、网络、监控系统、数据库、逻辑闭锁。 一、引言 电力系统变电所综合自动化，又称变电站计算机监控系统，经过十多年的技术发展已经达到一定的水平，在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班，而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术，从而大大提高了电网建设的现代化水平，增强了输配电和电网调度的可能性，降低了变电站建设的总造价，这已经成为不争的事实，也是目前变电站建设的主要模式。 技术的发展是没有止境的，随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响，全数字化的变电站自动化系统即将出现。本文正是根据目前变电站综合自动化的现状及技术发展之趋势，对今后的综合自动化技术和设备作出一些肤浅的要求和展望。 二、现状和问题 变电站自动化是在计算机技术和网络通信技术的基础上发展起来的。国外在80年代已有分散式变电站自动化系统问世，西门子(SIEMENS)公司的第1套全分散式变电站自动化系统LSA678早在1985年就在德国汉诺威投入运行，至1993年初已有300多套系统在德国及欧洲的各种电压等级的
变电站运行。我国的变电站自动化工作起步较晚，大约从90年代开始，初始阶段主要为生产集中式的变电站自动化系统，例DISA—1型，BJ—1型，iES—60型，XWJK—1000A型，FD—97等。90年代中期开始研制分散式变电站自动化系统，如DISA—2型，DISA—3型，BJ—F3，CSC—2000型，DCAP3200型，FDK型等。随着高新技术的引进和应用，目前国外的许多产品也在国内得到普遍应用，如西门子(SIEMENS)公司的LSA系列、6MB/6MD 系列，惠施康(WESCON)公司的D200/D25系列，ABB公司的REF系列，伊林(ELIN)公司的AK系列等。可以预计，今后其发展和推广的速度会越来越快，与国外技术的差距会逐步缩小，而且国内产品以其适应性强和维护方便将逐渐占据主导地位。 变电站综合自动化的应用，在110kV及以下的电压等级变电站全面采用就地分散式综合自动化，就是在220kV高电压、500kV超高压的变电站，也是采用按等级分小室布置分散分布式综合自动化。经过几年的运行经历，对其设备的不足之处有了一定的认识： ●综合自动化的系统性要求极强，特别是结合了全站的操作防误系统， 要求变电站建设一期工程越齐越好，而这在高电压等级的变电站建 设中几乎是不可能的。 ●扩建工程的操作防误闭锁逻辑实际验证困难，特别是牵涉到母线类 的。 ●一次设备电动操作全部受控于监控系统。借鉴于上海南桥变综合自 动化设备功能紊乱的事故，监控系统的误动出口必须绝对禁止，对 IO设备的运行可靠性要求很高。