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。

1.3 研究内容及要求

1.3.1 设计题目：220kV临海变电所综合自动化系统

1.3.2 设计内容及要求

（1）定制整个系统信息表；

（2）系统自动化部分的数据库配置；

（3）设计合理的系统网络拓扑图；

（4）确定合理的设计方案，确定整个系统的结构；

（5）220kV变电所综合自动化系统一次接线图的设计；

（6）选择前置机，后台，远动机和测控和保护装置等设备的型号；（7）完成毕业设计说明书1份。

第二章系统概述

2.1计算机监控系统的工作条件

2.1.1环境

海拔高度：≤1000m

相对湿度：≤95％（相对湿度为95％时，环境温度25℃，设备内应无结露。）

大气压力：80~110kPa

最高环境温度：＋50℃

最低环境温度：－15℃

最大日温差： 20℃

抗地震能力：水平加速度：0.2g

垂直加速度：0.1g

装置安装于无屏蔽机房

2.1.2电源

交流电压：220V±20%

直流电压：220V DC(-20%～+15%，直流电源纹波系数小于5%)

频率：50Hz±0.5Hz

2.1.3额定值

额定交流电压：220V

额定直流电压：220V DC

额定频率：50Hz

CT二次侧额定电流：5A

PT二次侧额定电压：100V、100/V

所用电母线电压输入： 0~450V

变送器输出：4~20mA

2.1.4接地

计算机监控系统不设置单独的接地网，接地线与变电所主接地网连接。变电所主接地网的工频接地电阻≤1Ω。

2.1.5装置的温度特性

环境温度在－5℃～＋45℃时，装置应能满足规范书所规定的精度，环境温度在－15℃～＋50℃时，装置应能正确工作，不误动不拒动。

2.1.6在雷电过电压、一次回路操作、开关场故障及其它强电干扰作用下，在二次回路操作干扰下，所有设备均不应误动作，并应该能在静电、高频、强磁场干扰的环境中工作，而不降低精度和处理能力。考虑的措施由卖方确定，如光电隔离、高共模抑制比、接地和屏蔽等，卖方应提供这些技术的详细说明，并应遵守IEC255-22-1～4、IEC61000-4-2～5标准所规定的下列试验标准：

耐冲击电压试验：5kV，1.2/50μs冲击波；

绝缘强度试验：2kV/50Hz，1min；

高频干扰试验：Ⅲ级；

快速瞬变干扰：Ⅲ级；

辐射电磁场：Ⅲ级；

静电：Ⅲ级。

2.1.7 单元测控装置电源采用220V DC，各装置应具有直流快速小开关保护，并与装置安装在同一面柜上。应对监控屏上的整个直流回路进行监视，当在该直流回路中任何一处发生断线或短路故障时，都应发告警信号。

直流电源电压在80～115％额定值范围内变化，直流电源波纹系数≤5％时，装置应正确工作。

拉合直流电源以及插拔熔丝发生重复击穿火花时，装置不应误动作。直流电源回路出现各种异常情况（如短路、断线、接地等）时装置不应误动作。

各装置的逻辑回路应由独立的直流/直流变换器供电，在直流电源电压缓慢上升或电压上升到80%时，装置的直流变换电源应能可靠自起动。

2.1.8当交流电源电压在80％～120％额定值范围内，谐波含量不大于5％时，设备应能正常工作。

2.1.9所有面对操作员的人机界面均应汉化。

2.1.10计算机监控系统中任一设备故障时，均不应影响其他设备的正常运行工作；站级控制层发生故障而停运时，不能影响间隔级控制层设备的正常运行工作。装置中任一元件损坏时，装置不应误动作。

2.2系统结构

2.2.1 概述

计算机监控系统采用分散分层分布式系统。计算机监控系统分为二层：站级监控层和间隔级监控层，间隔级监控层将采集和处理后的数据信号，经网络传输到站级监控层。各单元测控装置相互独立，互不影响，功能上不依赖于站控计算机。站级监控层网络采用10M/100M自适应的双重化以太网。

网络结构按分布式开放系统配置。

网络通信介质：室外部分采用铠装光缆，室内部分采用软光缆。

系统软硬件产品采用标准化、模块化的冗余配置。

220kV临海变监控系统改造规模为：两台主变，3个电压等级。220kV部分为五条线路、两段母设、及母联、旁路间隔测控， 110kV部分为六条线路、两段母设、及母联、旁路间隔测控及两个接地变的测控，主变部分为三侧及本体测控，35kV部分的母设及母联都采用REF系列装置。其余的35kV部分为南瑞RCS系列保护测控装置的通信接入改造。所有的间隔设备已投入运行。我们的监控系统完成全站的测控，监视和综合保护功能。该系统是采用我们公司220kV变电站计算机监控系统的典型方案，间隔层由LON现场总线把测控装置REC、REF装置连接成网络，35kV部分通过现场484总线方式，通过两台冗余的前置机转发给后台主机实现站级监控。同时两台公用信息工作站采用CWCOM200系统，每台配置8个RS485通信接口与保护装置、直流系统、直流绝缘检测装置、直流电池巡检装置等通信，两台REC561公用测控装置采集保护及公用设备的硬接点信号。并且还安装了CWCOM200的微机版实现和远动的通讯。目前接入的远动主站有集控主站、地调和省调及电力数据网。

下面分间隔层和后台作个介绍。

2.2.2 站级监控层

站级监控层包括2台主机兼人机工作站、1台工程师工作站、1套以常规远动通道与各调度中心通信的远动数据处理及通信装置、1套电力数据网络通信服务器、1台可读写光盘驱动器以及1套卫星时钟接收和时钟同步系统。

两台前置机是主备冗余hot-standby方式。当工作机（应用状态为Hot）出现故障时，备用机的应用状态会自动升为Hot，而故障机的应用状态则降为Cold。我们通常将应用状态为Hot的计算机称为主机，而把应用状态为Cold的计算机称为备机，在主备机都正常运行的情况下，主机会实时的把数据映射（Shadowing）到备机，使主备机的数据库一致。

后台机采用双Hot模式，工作时互相独立运行但又同时获取信息，数据通过MicroSCADA的数据镜像（Mirroring）功能从前置主机中获取。

远方终端单元设备，即我们常说的RTU，常用的有RTU560和CWCOM200，是将前置机的数据通过规约转换发送到网络控制中心。

前置机与站控层的后台主机以及与远动的通讯都是网络TCP/IP来实现的。后台机数据通过MicroSCADA数据镜像功能从前置主机中实时获取。远动设备与前置主机的通讯一般采用IEC-104规约，然后再将数据转发给远动主站。

前置机是整个变电所信息的汇集，起着核心的作用。该系统的网络拓扑图见附件图。

2.2.3 间隔级监控层

MicroSCADA系统间隔层的智能设备与前置机的通讯一般有两种方式：LON 总线和SPA总线。LON总线是一种对等的总线，即系统中的智能设备可以互相通讯。LON总线的结构是星型结构，整个系统通过星型耦合器RER111将间隔层的智能设备连接起来相互通讯。SPA总线是异步串形通讯规约，支持一个master 和多个slave的通讯，SPA总线的结构是环行：鉴于通讯速度的考虑，一个环内原则上不多于5个智能设备，环通过专用设备SPA-ZC22来连接。在220kV计算机监控系统中，间隔层的智能设备一般采用LON总线方式，因为它较SPA总线而言更加可靠，有更好的实时性。

另一方面，公用信息管理机通过RS232/RS485串口，一般采用IEC 60870-5-103规约接收保护设备的公用信息，并将数据转发给前置机。公用信息管理机与前置机的通讯是通过MicroSCADA系统自带的CPI规约实现的。

间隔级监控层主要由测控保护装置和前置采集子系统组成。测控保护装置均采用相对集中组屏。每台主变设置1面测控屏，屏上安装主变的各侧测控单元。

其他220kV、110kV测控装置应按每两个电气单元组一面屏的原则。35kV测控保护装置按每四个电气单元组一面屏的原则。

测控保护装置按电气单元即线路、母联、母设等对象进行一对一配置，并保留电气单元测控容量扩充的需要。单元测控装置的数据分别直接传送给站级监控层中的主机、远动数据处理及通信装置和电力数据网络通信服务器。

间隔级监控层包含公用信息工作站配置8个RS485通信接口与买方提供的保护信息收集柜、直流系统、直流绝缘检测装置、直流电池巡检装置、小电流接地选线装置等通信。计算机监控系统的公用信息工作站应组屏。

站级监控层设备的交直流逆变电源装置单独组屏，并配置足够数量的总开关及出线开关。

第三章 MicroSCADA系统

3.1 MicroSCADA系统概述

整个变电站的监控可分为以下三层：1、间隔层；2、站控层；3、调度层。而MicroSCADA系统就是站控层的主系统，它囊括了整个监控系统的数据流量，更是衔接着间隔层和调度层的系统平台。见图3.1：

图3.1 变电站监控系统结构

而整个MicroSCADA系统按功能划分的话，可划分为二大功能模块：通讯和人机操作界面二大模块。对于站控层，通讯是其主要的功能模块，它承接着间隔层、第三方装置以及远方调度的通讯；而人机界面是基于通讯构架，提供给运行人员实际操作使用的终端应用，简称为后台监控系统。本章节将重点介绍人机界面这一模块的操作使用以及维护。

3.2 站控层数据采集模式

3.2.1 设备简介

首先我们可以对后台监控系统的数据来源建立概念，从而建立整个结构的初步模型。

这里先对下面所要提到的设备作下名词解释：

●LONWORKS 网络

LONWORKS网络是点对点的总线型网络结构。

LONTALK规约是LONWORKS网络的通讯协议。该规约为控制网络通讯而设计，控制网络的特点是高速数据传送、短报文、点对点通讯等。以光纤为通讯媒介，最高速度可达1.25Mbits/s。

LON网络连接不同的保护和控制系统，上层系统可接收测量值、状态及事件等消息，可读及写整定值，及其它定值数据。

其中，所有连接到网络的设备都可以互相通讯，每个节点由子网和节点号定义(最多有255子网，每个子网最多有127个节点)。这就是我们现在广泛应用的单元互相通讯以实现间隔层闭锁的功能。

LON网络耦合的设备，就是RER111。

●星型耦合器RER111

对于每个装置，RER111指派了一对通讯口，即发送与接收。其通讯的光纤物理距离最大为1000米。

同时，RER111还可分层安装。从设备发出的消息最多可经过3个星型耦合器到达另外一个设备，如果超过3个星型耦合器，需要将星型耦合器分层安装。见图1.2:

图 3.2 RER111耦合结构

●LON卡

LON卡为LONWORKS网络中的一种设备，硬件采用PCI板卡设计，通过PCI总线兼容于PC机，其通讯接口为一对发送与接收的光纤口。可单独连接至装置或者RER111。在接入LONWORKS网络时，PC机可以通过LON卡对该LONWORKS网络中的每个节点的模块进行请求。

●SPA-ZC22和SPA环网

SPA环网是以SPA规约为数据采集模式组建成的环状总线型结构，终端聚合于SPA-ZC22，SPA-ZC22是光信号转成串口信号的装置，即以光纤为通讯载体向装置采集数据，采集的终端输入为一对收发光纤口，输出为串口模式。

3.2.2 后台数据采集

间隔层中的REF、REC等类型装置以LON或SPA模式光纤组网，LON光纤耦合到RER111星型耦合器上，SPA环聚合于SPA-ZC22。这样，间隔层的数据采集已经完成。那么数据通过什么样的方式传递到后台界面呢？传递方式分为直接采集和网络镜像二种：

1、屏柜上的前置机安装LON卡通过一对收发口连接到RER111光耦合器上或者

串口连接到SPA-ZC22进行数据采集，然后，数据通过前置机和后台所做的数据镜像配置，实时、同步的将数据通过网络传递给后台界面。该模式被220kV变电所广泛采用。

2、后台PC机安装LON卡，同样，光纤连接到RER111上，直接从光集线器上

读取数据显示于后台界面。SPA环网原理相同，用串口连接即可。

这样我们可以简化成表3.1：

表 3.1 数据采集模式

直接采集的模式2结构虽然简单，但当站控层的其它模块请求间隔层数据的时候，整体结构就显得非常冗余，数据流量也骤然增大，本系统采用的是网络数据镜像的模式。该模式的结构示例，如图3.4和图3.5所示：

图3.3

模式图例

独立采集模式

网络镜像模式

图3.4 网络镜像实例

该模式中用于数据采集的前置机采用主备机模式，主机为运行状态，备机为待命状态。前置机中运行MicroSCADA的COM500通讯程序。

同时，主备双机各安装二块LON卡，不同的LON卡连接到不同的RER111上，多台RER111之间则通过级联或者路由卡进行通讯。

对于后台的网络通讯，采用双网容错模式组网，网卡通过软件容错，共用一个IP地址，双网卡中一块为运行，另一块为待命，当运行的网卡出现网络中断或者硬件错误时，待命的网卡自动承接网络通讯，转为运行状态。

另外，后台双机可相互独立。前置机中的运行主机向后台双机实时、同步的发送数据。后台主机运行MicroSCADA的SYS500图形显示程序。

前置机中结合双LON卡以及双以太网，确保了数据有较高的安全性。任一层次中的单一设备出现通讯问题时，都不会导致数据的盲点。

逐层分析，前置机虚拟为网络结构中的数据终端，向同一个网络结构中请求数据的不同模块发送数据，包括下节要提到的远动主机以及数据网的数据请求。

另外，当第三方厂家的装置信号需要接入时，网络中的公用信息机通过RS485串口将公用信息机收集到的数据通过网络传送到前置机。

因此，前置机在整个站控层的通讯中，起了核心作用，所有请求或者上传的数据流都将通过前置机，而后再传递给后台界面或者远方调度层。

3.2.3 远动数据

远动数据在站控层中有其独立的设备，目前使用的有RTU560和CWCOM200这二种装置，本系统采用CWCOM200，我们在这里统称为远动装置。远动装置通过网络与前置机组网，并通过特定的网络规约（如IEC-104网络通讯规约）与前置机中的COM500通讯模块建立主从关系的连接，从而得到现场数据并临时缓存于装置中，即远动主机数据源。其模型可见图3.5：

图3.5 远动数据源

前置主机同时向二台远动装置发送数据，保持数据库的一致性，而远动装置则可根据远方主站要求，或独立收发，或互为主备。

远方数据的传送是在特定的通讯规约基础上（如IEC-101），通过调制解调器即Modem，将信号调制转换成音频信号，远方主站再将音频信号解调成数字信号的过程。整个主站数据采集过程可见图例3.6。

图3.6 远动数据采集过程

3.2.4 电力数据网

电力数据网在站控层中类似于一个独立的后台PC机，其数据采集的原理与后台机相同，是通过网络数据镜像从前置机读取数据。但目前也有通过CWCOM200转发的模式应用于工程，这样电力数据网简化成远动装置中的一条从规约通讯，数据源为远动装置的缓存数据库，通过路由器传送至省数据网终端。

3.3 MicroSCADA系统的基本功能

站级测控采用各种通讯协议与装置通讯，并通过装置对现场设备进行控制操作和数据采集监视的平台。其功能由人机界面实现。主要功能如下：

3.3.1 界面组成

由全站主接线图、各电压等级总接线图、分间隔图以及其它模块图组成监控系统。如图3.7:

图2.8 监控系统界面

图2.8 监控系统主画面

图3.7

3.3.2 数据监视与控制操作

人机界面以间隔为显示单位，画面集合实时数据监视和控制操作功能模块。其中数据监视包括各间隔的遥测模拟量、遥脉数字量、刀闸位置状态、信号告警状态、装置工况等。

控制操作包括刀闸位置的遥控操作、遥调命令、压板投退命令、保护定值召唤操作。

操作需输入用户和密码进行确认。

3.3.3 告警列表

监控系统能对遥信动作、模拟量越限、刀闸位置变化、事故跳闸进行告警处理。在画面中告警栏显示具体告警内容的同时，另用告警音提示运行人员，在告警画面进行纪录。不同级别的告警内容可分级设定，支持语音告警。

3.3.4 事件列表

监控系统中提供事件列表的功能，事件列表记录了监控系统所有的动作事件，其另一重要功能是事故的追忆，运行人员可以使用事件过滤器，输入查询条件，即可追忆某个间隔的事故过程中发生的动作记录。支持

3.3.5 防误功能

控制模块根据闭锁情况模拟防误功能，当闭锁逻辑不满足操作时，操作界面灰化，无法进行操作，同时提供闭锁列表，显示闭锁原因。

3.3.6 用户管理

系统提供不同用户不同等级的操作权限。管理员用户有添加/删除用户、修改维护密码的权限。

用户交接班须更换用户登录。

3.3.7 事故推画面

事故信号是整个系统最为重要的告警信号，所以监控系统提供事故推画面功能，当某个间隔发生事故跳闸，人机界面会即时跳转到该分间隔的监控画面，第一时间判断事故原因。

3.3.8 运行报表、趋势图

系统可根据各站的要求对不同模拟量提供运行报表，可分为日报表、周报表、月报表、年报表。同时各种报表能满足多种时间间隔记录的要求，可按每十五分钟制记录或每小时制记录。另外，根据运行报表数据监控系统衍生了趋势图，用坐标和曲线直观的标明各间隔的模拟量趋向。

3.3.9 故障录波

用于观察继电保护装置在监测到电力事故时的电力波形，以及负载设备在某状态时期内的电力波形变化。在后台监控画面中提供直观波形。

3.3.11 峰值负荷报警

针对线路所带的负荷峰值，系统提供峰值负荷设置界面，运行人员可根据

不同主变档位、不同时间段（冬、夏令时）来设置各条线路的负荷。当越限时，系统告警，并在事件列表中进行记录。

3.4 MicroSCADA使用介绍

3.4.1 操作使用模式

220kV变电所的后台监控系统一般采用双HOT运行的模式，即两台主机互相独立运行且显示同步的信息。但是，为了防止操作冲突，原则上应分为主备机，且日常的操作都要求在主机上进行，备机平时只作为监视用途，只有当主机停机或故障的时候才可在备机进行操作。

3.4.2 操作权限

对于MicroSCADA后台监控系统来讲，提供给用户的共有四种操作权限：

●View (0) = 浏览权限，只能浏览，不能控制；

●Control (1) = 操作员权限，可以控制和浏览。值班员拥有操作员权限；

●Engineering (2) = 工程师权限，除了操作员权限外，还可以修改数据

库和系统配置。值长拥有工程师权限；

●System manager (5) = 系统管理员权限，可以进行任何操作，包括管理

他人的密码。系统工程师以及变电所所长（若有必要）拥有此权限。

3.4.3 监控单元图形示例

(1) 常见颜色指示

绿色——为正常状态的指示颜色；

红色——为报警状态的指示颜色；

粉色——为装置未连接等通讯异常状态的显示颜色；

褐色——刀闸被闭锁状态的显示颜色。

(2) 监控基本图形

监控系统中除了光字以及测量信号，监控画面的刀闸状态用几个基本图形进行指示：

1、断路器：分位；合位闭锁

2、闸刀：分位；合位闭锁

其它类型请参照监控系统的工具栏中的“帮助”“显示图素”。

(3) 信号报警指示类型

报警信号的颜色指示有不同含义。主要分为四种：

●红闪：信号报警，在无自动复归无确认的情况下显示红闪；

●绿闪：信号报警，自动复归但无确认的情况下显示绿闪。其中有一种特

殊，是事故信号，也就是说即使出现自动复归的情况但光字牌仍显示红

闪，确认后恢复静态绿色（重要信号的保持功能）；

●静态红色：确认后仍处于报警状态的信号；

●静态绿色：正常状态。

3.5 监控系统的启动与关闭

3.5.1 监控系统的启动与登录

计算机正常启动后会弹出登录对话框（如图所示），值班人员只要输入用户名和密码即可进入MicroSCADA系统。如图2.9:

图3.8 系统登录画面

同时历史事件会对用户的登录情况做出记录,包括退出登录以及密码错误等信息。如图2.10：

图2.10 登录纪录

在监控软件启动后系统有部分时标更新的信号做报警处理并伴有警铃，这只要在报警栏对其确认即可，同时，在主界面上有“停止语音报警”的功能按钮能停止启动时队列中报警铃声。

如果需要新开一个监视窗口，只需双击桌面上的图标即会弹出新的登入界面。

3.5.2 监控系统的关闭

如果需要关闭监控系统，请按以下步骤操作：

●当前画面为登录界面，只需直接点退出即可。

●当前画面为操作界面，点击画面左上“主菜单”，选择“结束对话期”，

在弹出的确认窗口里选择“是”进行确认。

3.6 系统主要功能

3.6.1 主界面

在用户登录后会出现监控系统的主界面，值班员可以通过主界面进行各个功能模块的操作和使用，主界面上除了工具栏和系统当前时间外，在界面的右上方分别有四个功能按钮，从左到右顺序依次是：1、打印；2、事件列表；3、警铃消除；4、报警列表。最后一个红色实心圆表示是否存在报警信号，如果闪动则说明存在报警信号。如图3.9：

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结构设计(报告)

1 前言变电站是电力网中线路的连接点，承担变换电压、变换功率和汇集、分配电能的作用，它的运行情况直接影响到整个电力系统的安全、可靠、经济运行。然而一个变电站运行情况的优劣，在很大程度上是取决于其二次设备的工作性能。现有的变电站有三种形式：一种是常规变电站；一种是部分实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站：再有另一种就是全面微机化的综合自动化变电站。对于常规变电站其致命弱点即不具有自诊断能力、故障记录分析、能力和资源共享能力，对二次系统本身的故障无法检测，也不能全面记录和分析运行参数和故障信息。而全面微机化的综合自动化变电站，是以微机化的二次设备取代了传统使用的分立式设备。集继电保护、控制、监测及远动等功能为一体，实现了设备共享，信息资源共享，使变电站的设计简捷、布局紧凑，实现了变电站更加安全可靠的运行。同时系统二次接线简单，减少了二次设备占地面积，使变电站二次设备以崭新的面貌出现。 1.1变电站综合自动化概论 1.1.1变电站综合自动化基本概念 变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化系统，即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，代替常规的测量和监视仪表，代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机保护代替常规的继电保护屏，改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。因此，变电站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站领域的综合应用。变电站综合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能，可方便地监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。 变电站综合自动化系统的出现是电网运行管理中的一次变革。它为变电站实现小型化、智能化、扩大监控范围以及为变电站的安全、可靠、合理、经济运行提供了数据采集及监控支持，同时为实现高水平的无人值班变电站管理打下了基础。此外，变电站综合自动化也是电网调度自动化基础，只有通过厂站自动化装置和系统向调度自动化系统提供电网中各个变电站完整可靠的信息，调度控制中心才可能了解和掌握整个电力系统的实时运行状态和变电站设备工况，也才能对

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。

110kV变电站电气一次系统设计毕业设计(论文)

毕业设计论文 110KV变电所电气一次部分初步设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

变电站综合自动化概述

变电站综合自动化概述 变电站综合自动化，也就是我们常说的综自系统，是二次系统的一个组成部分。也是保证变电站安全。经济运行的一种重要技术手段。随着智能站的推广，综自系统和保护的界限越来越模糊，其的重要性越来越高。近几期就和大家一起来学习一些综自方面的相关知识。本期介绍一些总体的概念。 1.综自的概念 变电站综合自动化就是将变电站的二次设备（包括测量仪表、保护装置、信号系统、自动装置和远东装置等）的功能综合于一体，实现对变电站主要设备的监视、测量、控制、保护以及与调度通信等自动化功能。 综自系统包括微机监控、微机保护、微机自动装置、微机五防等 子系统。它通过微机化保护、测控单元采集变电站的各种信息（如 母线电压、线路电流、断路器位置、各种遥信等）。并对采集到 的信息进行分析处理，并借助通信手段，相互交换和上传相关信

综自所谓的综合，既包括横向综合，即讲不同间隔、不同厂家的 设备相互连接在一起；也包括纵向综合，即通过纵向通信，将变 电站与控制中心、调度之间紧密集合。 2.综自的布局 综自系统按照设备的布局来划分，可以分为集中式、局部分散式、 分散式三种。 (1)集中式 通过集中组屏的方式采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，并同时完成保护、控制、通信等功能。这种布局形式早期应用的比较多，因为早期综自设备技术不成熟，对运行现场的条件要求比较高，所以只能在环境比较良好的主控室中安装。 集中式布局的主要缺点是，所有与综自系统相连的设备都需要拉 电缆连接进入主控室，电缆的安装敷设工作量很大，周期长，成 本高，也增加了CT的二次负载。随着综自设备技术的成熟，已经用的很少。

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

变电所一次系统最佳方案的设计

电气工程及其自动化专业课程设计变电所一次系统最佳方案的设计 学生学号： 学生姓名： 班级： 指导教师： 起止日期：

- I - 一、设计要求 35KV 变电所简图如图所示，双电源供电，变电所为降压变电站，两台变压器，双回路进线， 引出多条出线 各元件参数为： 发电机：30N S MV A =?，''0.186d X =， cos 0.8?=； 变压器：12NT S MV A =?，额定电压：35/10.5kV ，%7.5K U = ，010P KW ?=， 50K P KW ?=，0%1I =，允许过载倍数：1.1； 线路L1：单位长度电抗0.4/X km =Ω，120L km =，25L km = ； 负载：''0.3l X =，10NL S MV A =? 。 1.设计35kV 降压变电所的的主接线方案（无需经济性比较） 2.选择35kV 侧和10kV 侧断路器及隔离开关的型号 二、设计方案 变电所一次接线系统中所用设备最多的是高压断路器和高压隔离开关，为此一次系统方案 设计中主要以高压断路器和高压隔离开关等设备和一次接线方式的选择为主，分析一次系统的最佳方案确定。 在发电厂和变电所中，根据电能生产、转换和分配等各环节的需要，配置了各种电气设备 及一次接线系统。不同类别的电气设备承担的任务和工作条件各不相同，因此他们的具体选择方法也不相同。但是，为了保证工作的可靠性及安全性，在选择时的基本要求是相同的，即正常运行条件下选择，以短路条件校验其动稳定性和热稳定性。对于断路器、熔断器等还要校验其开断电流的能力。本次设计步骤如下： 1.按照题目要求，分析变压器两端接线特点，根据各种主接线的适应范围，参照《中华人民共国国家标准35kV ～110kV 变电站设计规范》GB50059-2011，初步拟定主接线方案，然后从接线的可靠性、灵活性、操作简单程度及扩建简单程度等方面比较各种主接线方案，选择决定最终方案。 2.通过负荷容量及变压器参数计算变压器两端最大电流。 3.根据变压器两侧电压等级，及流过两侧线路的最大电流在正常状态下初步选定选择断路器、隔离开关的型号。 4.通过计算电力系统各元件标幺值计算最大运行方式下变压器两端短路次暂态电流及短路冲 击电流，以用于短路器及隔离开关的校验。 5.对于变压器两侧的断路器，最大运行方式下短路时，流过的短路电流最大，计算此时的短路电流和冲击电流，以校验热稳定性，动稳定性，开断能力。 6.校验隔离开关的热稳定性，动稳定性是否满足要求

110KV变电站一次设计文献综述教学内容

精品文档变电站电气一次系统设计110kV一、选题意义随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，用户对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划[1]。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，变电站的建设迅猛发在电力系统中起着至关重要的作用。近年来110kV展。科学的变电站设计方案能够提升配电网的供电能力和适应性，降低配电网损耗和供电成本，减少电力设施占地资源，体现“增容、升压、换代、[2]。同时可以增加系统的可靠性，节约占地面优化通道”的技术改造思路[3]积，使变电站的配置达到最佳，不断提高经济效益和社会效益。 二、变电站建设的国内外现状和发展趋势 为了保障我国经济的高速发展，以及持续的城镇化进程，我国电力系统进入了一个快速发展阶段，电网建设得到进一步完善。由于我国电力建设起步比较晚，目前我国变电站主要现状是老设备向新型设备转变，有人值班向无人值班变电站转变，交流传输向直流输出转变，在城市变电站建设中，户内型变电站大幅增加。国外变电站主要是交流输出向直流输出转变。而数字化智能变电站也是国内外变电站未来发展趋势。 1、无人值守变电站： 同西方发达国家相比，由于我国变电站自动化系统应用起步较晚，

变电站运行管理的理念也有很大差异，使我们的变电站无人值守运行水平与之相比还有很大的差距。在我国，许多220 kV及以下电压等级变电站已经开始由监控中心进行监控，基本上实现了变电站无人值守。但作为国内电网中最高电压等级的500 kV和330 kV变电站，即使采用了变电站自动化系统的，也都是实行有人值守的管理方式。而在欧美发达国家，各个电压等级变电站都能实现变电站无人值守。由此发现，在国内外无人值守变电站 [4]之间、国内外变电站自动化系统之间都还有很大的差异。全面实现变电站无人值守对我国电网建设有非常明显的技术经济效益: 1提高了运行可靠性；2加快了事故处理的速度；3提高了劳动生产率；4降低了建设成本。[5] 2、城市变电站建设 随着城市中心地区的用电负荷迅速增长，形势迫使在城市电网加 快改造和建设的同时，在中心城区要迅速地建设一批高质量的城 市变电站，在精品文档． 精品文档 多种变电站的型式中户内型变电站受到各方面的重视，在这几年 中得到飞[6]。由于户内变电站允许安全净距小且可以分层布置而 使占地面积速发展较小。室内变电站的维修、巡视和操作在室内 进行，可减轻维护工作量，不受气候影响。、数字化智能变电 站3光特别是智能化开关、在变电站自动化领域中，智能化电气 的发展，电式互感器等机电一体化设备的出现，变电站自动化技 术即将进入新阶段[7]。变电站自动化系统是在计算机技术和网络

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

(完整word版)220kV变电站一次部分初步设计开题报告

毕业设计 开题报告 课题名称220KV变电站电气一次部分 初步设计及防雷保护院系机电与自动化学院 专业班电气工程及其自动化1306班姓名潘建雄 评分 指导教师张雅晶 武昌首义学院

毕业设计开题报告撰写要求 1.开题报告的主要内容 1）课题设计的目的和意义； 2）主要参考文献综述； 3）课题设计的主要内容； 4）设计方案； 5）实施计划。 6）主要参考文献：不少于5篇，其中外文文献不少于1篇。 2．撰写开题报告时，所选课题的课题名称不得多于25个汉字，课题研究份量要适当，研究内容中必须有自己的见解和观点。 3.开题报告的字数不少于3000字（艺术类专业不少于2000字），其中，主要参考文献综述字数不得少于1000字，开题报告的格式按学校《本科毕业设计/论文撰写规范》的要求撰写。 4. 指导教师和责任单位必须审查签字。 5．开题报告单独装订，本附件为封面，后续表格请从网上下载并用A4纸打印后填写。 6. 此开题报告适用于全校各专业，部分特殊专业需要变更的，由所在院（系）在此基础上提出调整方案，报学校审批后执行。

武昌首义学院本科生毕业设计开题报告

4.1 220kV电压等级接线方案 由于220kV侧出线数为4回，系统A、B的容量较大，要求供电可靠性高，双母线接线与单母线接线相比，投资有所增加，但可靠性和灵活性大为提高，宜采用双母线接线，如图4-1。 图4-1 双母线接线 规程规定，采用母线分段或双母线的110-220kV的配电装置，在满足下列条件时可以不设旁路母线：当系统允许停电检修时，如为双回路供电或负荷点可又线路其他电源供电；当线路允许断路器停电检修；配电装置为屋内型为节约配电面积可不设旁路母线而用简易隔离开关代替。 4.2 110kV电压等级接线方案 由于110KV侧送出6回线路，I、II级负荷所占比重大，电压等级高，输送功率较大，停电影响较大，要求供电可靠性高，宜采用带有专用旁路断路器的旁路母线双母线接线，如图4-2。 图4-2 双母线带旁路母线接线 1 L2L 电源1电源2 1 QF 2 QS 3 QS 1 QS C QF PW Ⅱ P QF 4 QS

变电所综合自动化复习题标准答案

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、远动装置、滤波装置所组成。 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、硬件装置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置动作时限的不同，

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置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。

110KV降压变电站电气一次部分初步设计

110KV降压变电站电气一次部分初步设计 一、变电站的作用 1.变电站在电力系统中的地位 电力系统是由变压器、输电线路、用电设备组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机）、变换（变压器、整流器、逆变器）、输送和分配（电力传输线、配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。 2.电力系统供电要求 （1）保证可靠的持续供电：供电的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危及人身和设备的安全，形成十分严重的后果。停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。因此，电力系统运行首先足可靠、持续供电的要求。 （2）保证良好的电能质量：电能质量包括电压质量，频率质量和波形质量这三个方面，电压质量和频率质量均以偏移是否超过给定的数来衡量，例如给定的允许电压偏移为额定电压的正负5%，给定的允许频率偏移为正负0.2—0.5%HZ 等，波形质量则以畸变率是否超过给定值来衡量。 （3）保证系统运行的经济性：电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗占的比重约为1/3 ，而且在电能变换，输送，分配时的损耗绝对值也相当可观。因此，降低每生产一度电能损耗的能源和降低变换，输送，分配时的损耗，又极其重要的意义。 二、变电站与系统互联的情况 1.待建变电站基本资料 （1）待建变电站位于城郊，站址四周地势平坦，站址附近有三级公路，交通方便。 （2）该变电站的电压等级为110KV,35KV,10KV三个电压等级。110KV是本变电站的电源电压，35KV，10KV是二次电压。 （3）该变电站通过双回110KV线路与100公里外的系统相连，系统容量为1250MVA，系统最小电抗（即系统的最大运行方式）为0.2（以系统容量为基准），系统最大电抗（即系统的最小运行方式）为0.3。

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

110kV变电站一次系统设计

摘要 本次设计题目为110KV变电所一次系统设计。此设计任务旨在体现对本专业各科知识的掌握程度，培养对本专业各科知识进行综合运用的能力，同时检验本专业学习三年以来的学习结果。 此次设计首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了110kV主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，在根据最大持续工作电流及短路计算结果，对设备进行了选型校验，同时考虑到系统发生故障时，必须有相应的保护装置，因此对继电保护做了简要说明。对于来自外部的雷电过电压，则进行了防雷保护和接地装置的设计，最后对整体进行规划布置,从而完成110kV变电所一次系统的设计。 关键词：关键词1110KV；关键词2一次系统；关键词3变压器

ABSTRACT This design topic is the design of a system of substation 110KV. This design task to reflect on the major branches of the master degree of knowledge, cultivate the ability of comprehensive application of the professional knowledge of other subjects, and to test the professional learning three years learning results. The design parameters according to the mandate given by the system and the load line and all, the analysis of load development trend. To consider the summarized by the proposed substation and outlet direction, and by analyzing the data of load, safety, economy and reliability into consideration, determine the 110kV connection, and then through the calculation of load and power supply to determine the scope of the main transformer number, capacity and models, also define the station transformer capacity and models, the calculation results according to the maximum continuous working current and short circuit, for the selection of equipment calibration, taking into account the system failure, must have the appropriate protection device, the relay protection is briefly stated. For the lightning from the external overvoltage, it was designed for lightning protection and grounding device, the layout of the whole, thus completing the design of 110kV substation secondary system. Keyword: 1110KV; 2 words of a system; keywords 3 transformer

35kV变电站综合自动化设计

35kV变电站综合自动化设计 发表时间：2019-09-08T17:53:20.923Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：裴何丁 [导读] 摘要：在35kV变电站综合自动化设计的过程中，想要提高它的设计水平，那么在开展综合自动化设计的过程中，那么就需要了解35变电站综合自动化的设计效率，并且采取有效的措施提高它的设计水平，所以本文结合实际阐述35kV变电站综合自动化设计要点，希望研究之后能够给相关工作人员提供一定的帮助。 苏文电能科技股份有限公司江苏省常州市 摘要：在35kV变电站综合自动化设计的过程中，想要提高它的设计水平，那么在开展综合自动化设计的过程中，那么就需要了解35变电站综合自动化的设计效率，并且采取有效的措施提高它的设计水平，所以本文结合实际阐述35kV变电站综合自动化设计要点，希望研究之后能够给相关工作人员提供一定的帮助。 关键词：35kV变电站；综合自动化；设计 0前言 在经济快速发展的今天，在供电需求上呈现出更加高质量的需要，使得电力用户表现出更多的需求。所以需要对国家电网进行系统性改造，重新组建全新的电力网络，借助科技进步的新优势，实现更高水平的飞跃。当前，电网建设的主要内容是做好一定的管理，改造旧式的电力网络，按照自动化的生产方式，做好每一个环节中的调整，让电力环节中的变电站呈现出更多的优势。在运行过程中，需要结合可靠的数据，改造网络，对电站的运行开展经济性预测，在基本方式的选择中提升变电站的管理水准，实现一个综合智能化的管理模式。 一、35kV变电站综合自动化的设计原理 在对35kv变电站设备进行深度测试时，设计人员需要对其中的内容进行检测。参考供电站的可靠性能参数，按照场地的基本情况，开展分散的测量，对定点分布情况展开研究。将变电站的规模进行统计，选用合适的设备，这些设备具有自动化的功能。改善设备中不可取的参数，根据施工环境进行调整。在借助35kv变电站进行检测时，还需要按照自动化设备的特点，依托组拼式和分散式这两种模式开展研究。这样的改善直接对自动化生产带来深刻影响。在变压器的选择上，按照变电站的规格参与值班涉设计，对自动化的规模进行实质性评估检测。 二、分析变电站综合自动化体系结构分的基本内容 从概念上来说，变电站综合自动化是借助微机来实现监控手段，之后按照保护微机的基本情况开展相关的工作。这种设计具有一定的系统性，将微机的整体内容实现一个全新的改变。运行变电站的效率在这样的变革中得到提升，管理方面的水平也会不断提高。为了让自动化的设备具有较强的可靠性，对变电站二次部分的内容进行简化，做好硬件设施的配置，对综合自动化系统进行系统分析。为了提高变电站当然技术水准和管理能力，使得运行水平更加科学有效，在某种程度上还需要联合一定的企业，综合各方的优势，降低生产成本，获得社会效益的同时，也能讲将经济效益发挥到极致。主要是将配电网系统实现完全的自动化，只有这样才可以保证下一步工作的进展。整个电网的节点需要将变电站的功效发挥出来，联合电力用户，将电压实现不同层级的变化，汇集电能，之后按照电力用户的基本情况开展，分配不同信息，确保一切行为安全有效，实现稳定发展，保证电力系统的经济性。 三、35kV变电站综合自动化的设计模式 （一）35kV变电站综合自动化的基本结构 35kV变电站的综合自动化的组成部分比较简单，通常分为两个方面。首先是对变电站的基本监控，测控一些重要的内容，实现最好的发展方式，在这当中，监控系统的接入模式还需要实现变更，否则难以满足所需。此外，测控系统还要对整体的性能进行维护，让系统的内容实现最好的预测。在融入通行系统中时，还要对部分的内容进行修改，按照独立系统的基本功能，完成一定的内容，实现信号传送，对于大多是内容来说，是非常综合自动的，两者缺少不了系统性认知。 （二）实现35kV变电站综合自动化的措施 作为实现5kV变电站综合自动化系统的主要功能，屏式是一种主要的结构。但是通信系统是实现这种系统的关键要素，正常运转的内容也是不可忽视的，优先实现电源的可靠性，运转系统内部的基本情况，按照优先原则开展。备用电源的选择一般是相同电压的直流电，总线承担起实现每一个工作单元的基本内容和形式，保证系统的完整性，连接起每一个部分。在此过程中，还需要对配置的内容进行预测，尤其是在GPS时钟的设置上十分注意，对一些设备的维护要做到全面具体。， （三）设计35kV变电站综合自动化布置的方案 分层分布是这个系统的主要特点，不同的单元是相互独立的。每一个单元的管理都有cpu一对，可以实现高效运转。为了防范每一个单元之间的消极影响，还要排除干扰，只有在这样的情况下减轻负担，选用彻底汉化的接线模式，推动变电站全体系统的自动化过程。 四、系统设计35kV变电站综合自动化 （一）和主站的连接方面相关问题 借助一点多址的方式，35kV变电站综合自动化系统构建起完整的系统。从通信材料的系统性出发，按照一定的水准，选择独立的党单元设计出一个具有多功能性的窗口。筛选大量的数据，接受具体的数据显示状态，按照系统运行的良好程度开展下一步的工作，完成系统地对接，实现最优的功能分化。 （二）系统监控和保护 从监控系统的效果来看，围绕着光电隔板系统为中心，按照不同的独立单元开展相关的设计合作，之后按照相关的功能，开展相应的合作，对具体的内容进行选择。从系统保护角度来说，独特的设计可以让每一个子系统有着完整的监控体系，设计出的监控系统具有相应的合理性。在对电流电压的控制上，一般而言，电压电流的设计是如出一辙的，在系统的管理过程中，安全系数得到大幅度提升，完成了各项具体操作，实现了应有的功能。 （三）相关信息采集和中央单元箱 采用交流电的形式，综合35kV变电站综合自动化系统，之后开展电量的总体采集。借助基本的装置，对精密仪器的内容开展一定的工作，准确并全面把握住系统的基本信息，监测变电站的运行状态。此外，每一个独立单元采用不同的方式，一般基本的参数和模拟数量都是控制在8个。对参数做好实质性记录，准确计算出参数的把控时间，全面浏览数据信息，在监测变电站的系统中完成相关的操作。