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

浅析变电站综合自动化系统技术

浅析变电站综合自动化系统技术 发表时间：2018-06-25T17:05:03.800Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：刘超 [导读] 摘要：本文主要介绍了变电站综合自动化的结构模式、能实现的主要功能进行了分析。 国网山东省电力公司沂水县供电公司山东临沂 276400 摘要：本文主要介绍了变电站综合自动化的结构模式、能实现的主要功能进行了分析。 关键词：变电站；综合自动化系统；结构模式 0.概述 随着社会不断发展，电力行业也在飞速地发展，从而推动电网规模的不断扩大，新增大量的变电站，使得电网的结构多样化、复杂化。各级调度监控人员所需掌握、管理、控制的厂站信息量也日益庞大。为了提高对变电站更加有效的管控水平，变电站综合自动化系统技术的发展变得更为需要和重要。 变电站综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合，具体地来说是指利用先进的计算机控制技术、网络技术、现代电子技术、通信技术、数据库技术以及信息处理技术等相关的技术实现对变电站的二次设备（包括继电保护、测量、控制、故障录波、信号、自动装置以及远动装置等）的功能。进行重新的组合和优化设计，从而对变电站全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调，进而来提高变电站的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统，其能够保证变电站的安全和经济运行，它取代了常规的变电站中央信息系统、监视仪表、模拟屏柜、操作控制屏柜、变送器以及常规的远动装置等设备，在安全性能上和经济性能上有更好的保障。通过变电站综合自动化系统内各个设备间相互交换信息、数据共享，能够完成变电站运行的监视和控制任务，变电站综合自动化系统取代了变电站的常规二次设备，其取代或者更新传统的变电站二次系统设备是大势所趋，也是其发展趋势之一。 变电站自动化系统主要实现对变电站远动装置控制、故障录入控制、信号检测控制、继电保护控制等几个方面，并对变电站进行适当的组合和优化，实时监控变电站内部所有运行指标。 1.实现变电站综合自动化的优势 （1）提高了变电站的安全、可靠运行水平。 （2）实现变电站无人值班，减少变电站人员，合理应用人力资源。 （3）降低值班人员的工作力度，提高工作效率。 （4）缩小变电站面积，减少变电站资金投入。 （5）降低运行和维护成本，提高运行效益。 （6）提高电力系统的运行管理水平。 （7）保证了供电能的质量。 2.变电站综合自动化系统可分为集中式、分布式和分散分布式 2.1集中式系统结构 采用模块化、集中式立柜结构，各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜中，所有控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机。 集中模式一般要用功能和配置很强的计算机系统，各功能模块与硬件无关，用模块化软件连接实现。在硬件方面，集中采集信息，集中处理运算，各个控制单元的信号都用控制电缆送到主控室。其主要优点是信号采集处理集中，这种模式扩充性和维护性都较差而且投资大。 2.2分布式系统结构 分层分布式在逻辑上将变电站自动化系统划分为三层，即管理层（所级监控单元）、站控层和间隔层（间隔单元）。间隔层中各数据采集单元、控制单元（I/O单元）和保护单元分散安装在开关柜上或其它一次设备附近，各单元设备相互独立，通过通信网络互连，并与管理层和站控层通信，能在间隔层完成的功能，一般不依赖通信网络（如保护功能本身不依赖通信网络）。采用装设前置机，专门处理由各功能模块采集的信息，并将处理好的信息送到主机，以提高整个系统的处理能力。各单元之间用网络电缆或光缆连接起来构成一个分散式的监控系统，各单元相互独立，互不影响。整个功能模块集中于一个装置内，各机箱之间仅有通讯电缆连接，机箱与开关柜的连接可在出厂前作为开关柜的元件之一进行安装。这种系统的优点是：节省电缆，有很强的抗干扰能力，压缩了二次设备的占地面积。该模式在安装配置上即可就地分散安装，也可在控制室集中组屏或分散组屏。分层分布式结构由于没有外部电缆引接，施工中二次电缆敷设工作量大为减少，消除了施工中的人为事故因素，也减少了相应的投资。 2.3分散分布式结构 分散分布式结构采用“面向对象”设计。所谓面向对象，就是面向电气一次回路设备或电气间隔设备，间隔层中数据、采集、控制单元（I/O单元）和保护单元就地分散安装在开关柜上或其他一次设备附近，相互间通过通信网络相连，与监控主机通信。目前，此种系统结构采用的较多，主要原因是：利用了现场总线的技术优势，省去了大量二次接线，控制设备之间仅通过双绞线或光纤连接，设计规范，设备布置整齐，调整扩建也很简单，成本低，运行维护方便。 3.变电站综合自动化系统应能实现的主要功能 3.1实时数据采集和处理 按电气间隔的分布配置和集中配置综合测试端，完成开关量、模拟量、脉冲量等信息的采集和处理并能将处理后的信息上传。 3.2操作控制功能 控制电气间隔的断路器、电动隔离开关的分合闸操作。控制方式分为：就地控制、站控层控制、远方控制。操作命令的优先级为：就地控制、站控层控制、远方控制。同一时间只允许一种控制方式有效。对于任何操作方式，只有本次操作步骤完成后，才能进行下一步操作。控制操作与“五防”工作站的接口，所有操作控制均经“五防”工作站防误闭锁逻辑的判断，若发现错误，闭锁该操作并报警。 3.3建立数据库 实时数据库：计算机监控系统采集的实时数据根据运行工况实时变化而不断的更新，记录被监控设备的当前状态。历史数据库：对于

数字化变电站自动化系统分析

数字化变电站自动化系统分析 摘要：随着电网的不断发展和电力市场改革的深入，人们对电网安全经济运行和供电质量的要求越来越高。变电站作为输配电系统的信息源和执行终端，要求提供的信息量和实现的集成控制越来越多，数字化、信息化以及信息模型化的要求越来越迫切。因此，数字化变电站将成为变电站自动化的发展方向。本文就数字化变电站自动化系统相关问题进行了探讨。 关键词：数字化；自动化；系统 数字化变电站是以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通信平台为基础。将物理设备虚拟化，对数字化信息进行标准化。实现信息共享和互操作，满足安全可靠、技术先进、经济运行要求的变电站。数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类即智能化的一次设备和网络化的二次设备。在逻辑结构上可分为3个层次：“过程层”、“间隔层”、“站控层”，各层次内部及层次之间采用高速网络通信。符合1EC61850标准的变电站通信网络和系统、智能化的一侧设备、网络化的二次设备、自动化的运行管理系统，是其最主要的技术特征。 1数字化变电站自动化系统的特点 1.1智能化的一次设备 通常一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机电式继电器及控制回路的结构，数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换不言之，变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。 1.2 网络化的二次设备 变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复的I∕O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源其享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。 1.3 自动化的运行管理系统 变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；系统能自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。

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

浅析变电站运维自动化技术应用

浅析变电站运维自动化技术应用 发表时间：2019-11-08T14:33:32.690Z 来源：《电力设备》2019年第13期作者：纪冰冰关彤 [导读] 摘要：在“智能电网”建设进程快速推进的背景下，变电站的数量不断增加，同时变电站内部的设备与系统的性能都较以往发生了“质”的改变，对运维工作人员的工作能力提出了越来越高要求，变革传统人工管理模式，加快引入与应用自动化技术刻不容缓。 (国网黑龙江宝清县电业局有限公司电力调度控制中心黑龙江宝清 155600) 摘要：在“智能电网”建设进程快速推进的背景下，变电站的数量不断增加，同时变电站内部的设备与系统的性能都较以往发生了“质”的改变，对运维工作人员的工作能力提出了越来越高要求，变革传统人工管理模式，加快引入与应用自动化技术刻不容缓。本文在对变电站运维自动化技术的应用价值进行阐述的基础上，对当下运维自动化技术应用中存在的问题与解决策略进行了浅谈，旨在有效推进国内变电站运维工作自动化建设进程。 关键词：变电站；运维工作；自动化技术；解决对策 随着我国电力事业的蓬勃发展，变电站的数目不断增多，内部的系统结构复杂度以及设备精密性程度不断增加，增加了变电站运行维护工作人员的工作量，加之运维工作技术要求不断提升，大大增加了变电站运维工作人员的工作难度。为了可以在确保变电站运维工作保质保量完成的基础上，降低运维工作人员的工作量，提高工作效率，就需要改变与创新运维工作人员的工作模式，加快引入与应用自动化技术。 1 变电站运维自动化技术应用的重要价值 运维工作是确保变电站运行稳定性与安全性的重要保障。随着智能变电站建设力度的加大，变电站运维工作量不断增加，工作技术要求不断提升，传统以人工巡检为主的运维工作模式已经无法满足新形势下变电站的工作需求。此时如果可以将自动化技术应用于变电站运维工作中，那么可以在提升运维工作质量与效率的基础上，降低人力成本，增加供电企业的经济效益。比如，通过自动化运行软件的应用，可以实现对各种变电站内部设备的运行情况进行全天候不间断监控，并且在出现故障隐患后可以进行自动报警，这样有助于提高故障解决的时效性，降低变电站运行故障可能造成的损失。 2 变电站运维自动化技术应用中存在的问题 2.1 人员素质偏低问题 虽然运维自动化技术在变电站运维工作中的应用可以减轻运维人员的工作量，但是这并不意味着运维工作人员的素质问题就可以不管不顾。实际上，运维自动化技术的应用会对运维人员自身的工作素质提出更高要求，所以当下变电站运维工作人员素质偏低问题也是影响运维自动化技术得以顺利应用的一个重要问题。比如，在运维自动化技术的支持下，电力二次系统运维过程中会以软硬件相结合的方式，融合了计算机控制、通信技术、自动化技术和电子技术等众多领域的技术，所以为了可以全面、准确地分析变电站的运维工作数据，就需要运维工作人员具备很高的专业技术水平与广泛的专业知识面。 2.2 技术支撑不足问题 当下我国变电站运维自动化技术还没有得到全面普及与贯彻落实，各地区的变电站都结合自身的情况开始逐步运用自动化技术，但是在当下许多变电站的运维自动化技术建设中依旧还存在技术支撑不足的问题。比如，在变电站运维工作中会实时产生海量的运行数据，但是由于运维自动化系统建设过程中缺乏人工智能技术以及规则引擎和数据库等一些专家系统技术支持，使得运维工作人员需要亲自从海量的变电站运行数据中去挖掘和分析关键信息，这种情况势必会影响运维工作的效率，同时也会增加变电运行故障的发生概率。 2.3 运维信息共享问题 在自动化技术的支撑下，可以在变电站运维工作中构建各种各样的监控系统，以此对不同的变电运行设备或系统运行的情况进行实时监控。但是由于不同的监控系统业务面对的对象不同，实际的部署和管理中可能会存在相互独立的情况，这使得有关系统安全的相关信息无法实现相互共享与互动，进而影响了安全策略制定的一致性，同时也会增加复杂运行数据相互干扰的情况，这势必也会对变电运维工作的效率带来不利影响。 3 变电站运维自动化技术应用问题的解决策略 3.1 提升运维人员素质 运维工作人员是变电站运维工作的主体，也是影响整个运维自动化系统建设成败的一个因素因素，他们自身的工作素质至关重要，所以要注意打造高素质、专业化的运维工作队伍。首先，可以在对管理体制进行改善的基础上，立足于供电企业运维工作部门的实际工作情况，优化运维工作人员结构组成的基础上，组织他们积极学习变电站运维工作方面的相关标准以及自动化技术、信息遥控技术等先进的技术，尤其是要注意一同让运维人员参与到综合自动化系统建设中来，使他们亲自感受和体会运维自动化技术及其应用的项知识与注意事项，避免因为他们缺乏运维自动化技术方面的专业知识而影响自动化系统的顺利运行。其次，平时要注意定期开展运维工作人员教育培训和业务考核工作，督促他们积极学习自动化技术等先进技术。最后，要注意增强运维人员的信息处理能力。鉴于中电力调度工作的实时性要求，变电站中二次系统的运维工作人员要时刻注意关注包括二次设备运行情况、机房环境参数、系统信息安全以及网络互连情况等众多运行数据，这对运维工作人员处理信息的能力提出了更高要求，所以提升他们的信息处理能力也是当下顺应运维自动化技术应用与发展的一个必然要求。 3.2 强化先进技术支撑 为了可以更好地推动变电运维自动化技术在变电站自动化建设过程中得以贯彻落实，离不开先进科学技术的支撑。一方面，要立足于变电站运维工作的需求，灵活地运用云计算技术、大数据技术、人工智能技术以及规则引擎和数据库等一些专家系统技术支持，这样可以提升变电站运行关键数据的挖掘和分析有效性。另一方面，要对当下变电站运维自动化技术中的一些技术进行改进与优化。比如，当下的信息遥控技术、数据采集技术与设备抗干扰技术等在实际的自动化建设过程中还存在一些问题，要结合实际的自动化建设需求进行合理改进，如在优化自动化数据采集技术期间，要注意全面整合全部传输的信息，确保信息采集的全面性，同时还可以在建立的运维自动化系统中科学设置报警装置，以此确保自动化技术应用的安全性。 3.3 注重共享运维信息 为了进一步提高变电站运维自动化技术的应用质量，还要进一步打通运维信息共享的通道。比如，可以从自动化系统构建过程中的软

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

变电站机器人发展概况及最新发展趋势

移动机器人 移动机器人用途广泛，世界各国正在加紧移动机器人的研制。移动机器人的研究始于60年代末期，斯坦福研究院(SRI)的NilsNilssen和CharlesRosen等人研制出了名为Shakey 的自主移动机器人，它能够在复杂环境下，识别对象、自主推理、实现路径规划和控制功能。美国军方于1984年开始研制第一台地面自主车辆，可以在无人干预的情况下在道路上行驶，也称之为早期的移动机器人。许多国家也各自制定了移动机器人的研究计划，如日本通产省组织的极限环境下作业的机器人计划和欧洲尤里卡中的机器人计划等。虽然由于人们对机器人的研究期望过高，导致80年代的移动机器人的研究虽并未取得预期的效果，却带动了相关技术的发展，为探讨人类研制智能机器人的途径积累了经验，同时推动了其他国家对移动机器人的研究和开发。 上世纪90年代，人类把研究重点放在了移动机器人的应用上，希望移动机器人可以代替人类在各种环境下，尤其是恶劣的条件下辅助人类的工作，为人类服务。1997年7月4日，美国“火星探路者”飞抵火星考察，并在火星上成功着陆，它携带的索杰纳号火星车开始在火星表面漫游，行进了几千米，完成了预定的科学探测任务。进入21世纪后,美国研制的第四个火星探测器—好奇号于2012年8月6号成功降落火星，并展开为期两年的火星探测任务。好奇号火星探测器是第一辆釆用核动力驱动的火星车,其使命是探寻火星上的生命元素。 1992年美国研制出时速75公里的自主车，地面自主车的研制大大推动了遥控机器人的发展。目前美国“自动化技术协会”(ATC)，每年在移动机器人运动控制、仿真、传感器的投资超过几亿美元。欧共体(EU)和“机器人技术”有关的课题总数约为250～300项，在EU提供基金的机器人研究领域，移动机器人占22.8%左右；日本不仅加紧研制移动机器人，更把发展重点放在移动机器人的应用研究上，目的是可以代替人在各种环境下为人服务(如在医院、家庭、恶劣的环境和核反映堆、核废料清理和排雷等危险环境下工作)。 我国机器人的研究已有20多年的历史，国家也大力发展机器人，并投入了一定的资金，对机器人进行技术攻关，发出各种类型的机器人，对我国机器人的发展具有重大的意义。但由于我国对此方面的研究起步较晚，在机器人技术水平、实用化程度以及稳定方面，与美国、日本等国家相比，都存在着较大的差距。 国内研制的机器人样机，有保安机器人、消防机器人等，有轮式和履带式；但大都是有缆方式，具有小范围内一定的避障功能。国内移动机器人的研究成果主要如下:清华大学的智能移动机器人THMR-V型机器人；中科院沈阳自动化所的AGV自主车和防爆机器人；

变电站综合自动化原理及应用

变电站综合自动化原理及应用 发表时间：2019-03-12T16:06:17.150Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：韩祥[导读] 摘要：近年来，我国的社会经济建设取得了不断的发展与进步，与经济建设密切相关的电力建设也在突飞猛进。 (国网山东省电力公司莱芜供电公司山东莱芜 271100) 摘要：近年来，我国的社会经济建设取得了不断的发展与进步，与经济建设密切相关的电力建设也在突飞猛进。变电站是电力企业的重要组成部分，其自动化水平也在同步提升，在变电站中应用综合自动化系统已经成为电力发展的必然趋势和方向。本文主要分析该系统的结构、功能、实际应用和未来发展，希望能起到抛砖引玉的作用。 关键词：变电站；综合自动化；自动化系统；原理 当前，科学技术作为第一生产力已经成为人们的共识。在电力行业当中，科学技术的作用越发重要，变电站中应用综合自动化系统（以下简称为“该系统”），可以将多种先进技术进行重新组合和优化设计，以自动状态完成原本由人工完成的监、测、量及控制协调等功能，不但效率高，而且，具备极高的准确率，其优势越来越明显，对加快电力行业发展发挥了重要作用。 1.该系统的主要结构 科学技术的快速发展，直接影响着我们生产生活方式。在电力发展方面，“该系统”与其他技术（主要是指网络信息、集成电路及通讯三种技术）的发展是相辅相承和密不可分的。从该系统整个发展历程来说，其结构包括以下几种： 1.1“集中式”。该结构的“自动化系统”主要是针对性对处理和计算各类信息（如：模拟量、开关量和脉冲量）并将得到的数据输入计算机中，达到自动化监护和保护的目的。它需要多台计算机以多重集中式结构来完成这些功能，并以通讯或监控实现彼此间联系，再以设置主机形式管理实现集中化管理和控制所有计算机。这些计算机分配是以其功能为目标进行分配的。其优点在于占用面积小，资金会相对节约，同时子结构间的联系也相对紧密且逐渐加强。它主要要求系统具有较强的监控功能，同时，在系统处理及扩展方面，会存在一定困难。 1.2“分布式”。该结构的系统，主要特征是把全部自动化功能向多台计算机分摊，其优势在于可避免因功能的过度集中给系统带来负担，可有效提高系统处理效率。而且，各台计算机之间并不会受到互相影响，即便是一台计算机出现功能性障碍，其他计算机也会正常工作。该结构的系统与集中式相比，主要缺点在于占用面积相对大且投资高。但各子部分存在独立性，可独立运行，但在信息整合方面存在部分缺陷。同时，由于其功能的独立性，也使其扩展性得到提高，有益于每个部分具有更高的提高和发展空间，使该系统整体水平得到提高。 1.3“分层式”。顾名思义，我们可以知道，该结构是将变电站实行分层次设计，顺序自上至下分别是：1、间隔层；2、站控层；3、通信层。该结构的自动化系统，将相关部分（1、数据监控；2、数据采集；3、数据保护）进行有序组合并在开关柜上固定。该结构，其好处十分明显，主要表现在：可使整个系统的层次更加分明，实现复杂功能区分的简单化，有利于工作人员、特别是新承担任务的工作人员能够“按图索骥”快速进入工作状态。它与集中式结构相比，主要特点在于以下方面。一是当变电站有二次设备配置上的要求时，可明显节约电缆长度，节约成本和便于维修，更具人文性。二是系统上延展性更强。由于各部分间是分离的，其层次感更加明显，操作更方便，同时也便于各部分独立扩展并不会因此影响其他功能。三是进一步提高了可靠性和连续性。由于各部分间是独立的，不会因某部分发生故障而影响到其他部分，还可有效提高系统的连续性，这两个优势十分重要。 2.该系统的主要功能 该系统具有的优越功能，使其在一经投入运行之后，就得到了电力行业的普遍认可。其主要具有以下几种重要功能。 2.1具有“微机保护”功能。该功能从其实际而言，主要是保护变电站相关设备。其内容广泛，主要包括变电站以下内容：1、线路保护；2、变压器保护；3、自动重合闸等。当被保护对象出现异常故障时，系统可通过监控系统，将故障部位、状况及其判断出的原因及时传至控制主机，为工作人员提供依据并及时采取应对措施。 2.2具有“数据采集和处理”功能。这两项功能在自动控制化系统当中，是一个非常重要的组成部分，其地位十分重要。从其组成来说，包括了三个部分：1、状态量采集；2、脉冲量采集；3、模拟量采集。以状态量采集为例，其内容主要包括：1、分接头型号；2、设备投用；3、事故跳闸信号等。在进行脉冲量采集时，计数器为常用工具，该检测结果可有效检测电能。而模拟量采集，其内容则包括：1、线路电压；2、有功功率3、频率；4、相位等。 3.具有“事件记录”及“故障录波测距”功能 对系统进行事件记录，其内容主要包括“开关跳”的记录和“保护动作序列”的记录。“故障录波测距”，则包括“分散型”和“集中型”两种方式。前者进行测距和记录是以微机保护装置为依托，可通过转化数字信号方式，使该数据以监控装置为桥梁，向计算机输入并进行深入化分析和储存。后者则是以“专用录渡器”为手段，并可通过监控系统加以控制，并具有排除故障更省时和省力的优势。 4.结语 综合以上所述，加快变电站发展，对加快电力行业发展作用十分重要。它可以有效提高电力供应的连续性，与社会生产生活密切相关。在国民经济实现快速增长的大背景下，传统的变电站由于效率低、故障率高，已经无法满足现代电力系统管理的新模式。在变电站中引入综合自动化系统，可以有效提高安全稳定运行水平、大幅度降低各种运行维护成本、提高电力企业的经济效益、使用户获得更高质量的服务。因此，在变电站中应用综合自动控制化系统，其具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。因此，我们应在深入了解和掌握该系统的原理内容基础上，不断加快相关人员业务联系素质的培养，以切实提高供电系统的安全性、可靠性和经济性，更好地促进我国经济社会的发展。 参考文献： [1]潘勇斌，杨绍远，申狄秋.传统集中控制方式超高压变电站综合自动化改造的设计与实施[J].科技资讯，2008（05）. [2]康登科，王福忠，张洪涛.变电站综合自动化系统应用中存在的问题与解决措施[J].科技创新导报，2010（30）. [3]黄平，张闽军，某变电站综合自动化系统设计研究[J]，中国市场，2010（28） [4]史波健，李月侠，变电站自动化及智能化发展方式展望[J]，科技与企业，2011（12）

试析变电站电气自动化控制系统分析及其应用

试析变电站电气自动化控制系统分析及其应用 发表时间：2018-05-14T17:07:32.250Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：姚健[导读] 摘要：变电站的自动化是目前电网调度自动化的一个主要的应用。 （中国能源建设集团广东火电工程有限公司广东省广州市 510730）摘要：变电站的自动化是目前电网调度自动化的一个主要的应用。随着计算机技术的提高，设备的集成化、网络化和数字化程度的提高，将传统的电力信号电缆替换为计算机电缆或光缆，就可基本实现变电站的自动化。电气自动化技术在变电站自动化方面的应用，使得计算机能够实时管理和记录变电站的运行数据，并将这些数据显示在屏幕上供调度人员参考，又可利用这种自动化技术实现监视和操控， 使得电网调度的自动化程度显著提高。 关键词：变电站；电气自动化；控制系统；应用电气工程是保证工业生产正常运行的基础保障。变电站电气自动化是将信息技术、传感器技术、自动化技术等与变电站的基础设施相结合的纽带，以此保证变电站安全、可靠运行。为了能为自动化运行创造有力的条件，需要变电站电气自动化有一个完整的电气系统作为保障。为了节省很人力资源，提高变电站的整体运行质量，需要加强电气自动化技术在变电站中的深入运用。为提高电力系统运行的准确性，并能够及时对系统故障进行处理，保证系统的安全、高效运行，主要采用电气自动化技术。 一、电气系统自动化概述 对于电气系统的自动化技术而言，其是基于计算机技术、高新技术以及运动控制技术等发展而来的技术，该技术在电力生产过程中，不仅具有自我检测以及自动调节的功能，同时还能保护定期系统和其元件，并实现网络信息的自动传输和自动控制等目的。正是因为电气自动化技术具备这些功能和作用，为电气工程中电气自动化的实现提供了可靠的保障，从根本上确保电力生产能够稳定顺利的运行。 电气自动化技术的特点：技术涵盖面广。随着我国电气工程在人们生活中扮演着重要的角色，电气自动化在其中发挥着重要的作用。对于电气自动化技术而言，其内容不仅繁琐复杂，涉及的技术面也是极广的。而电气自动化技术主要是以电子信息技术以及网络技术作为基础的，因此决定电气自动化供电质量的除了相关的硬件设备外，电气自动化系统的软件也是影响电气自动化质量的重要因素，因此在设计电气自动化系统时，应当根据具体的使用范围来进行技术方案的设计；依赖电子技术性强。在电气自动化系统中，电子计算机技术是电气自动技术的重要基础。电子技术在电气自动化系统中的应用主要集中在两个方面，一是在信号采集系统中对信号进行控制；二是控制自动化系统中传感器的信号，这些都离不开电子计算机技术。 二、变电站电气自动化控制系统的主要控制方式 2.1远程监控 远程监控技术是指利用网络的作用对整个工程中的所有设备进行远距离的操控，可以对变电站自动化控制的物质基础进行控制。远程监控技术在电气工程中使用有很多的优点：可以节省经费、节约材料等，例如可以很好的节约人力的费用、设备安装的费用；可以打破空间的限制，可以通过远程监控对整个设备的运行状况进行实时的了解，为了能准确的对变电的不足及时对变电计划进行调整，以保证设备的正常运行，作业人员可以通过分析远程监控上传输的数据进行。且当设备出现问题的时候也可以尽早知道及时的维修。然而远程监控也有不足的地方，远程监控技术对于通讯的信号以及设施的要求都很高，我国电气工程中通讯设备和通讯信号存在一些不完善的地方，造成了远程监控技术不能在通讯信号较弱的大规模电场中的电气自动化系统中运用。 2.2集中控制 在我国当前的电力行业之中，变电站是其中最为主要的变电装置，输送的电压值大小都是由变电站来统一完成的。因此在对变电站进行控制的时候，采取集中控制的方式能够为自动化控制的实施带来极大的便利，让设备和设备之间的协调变得更加的容易，从而为我国变电站自动化控制奠定基础。 2.3现场监控 电气自动化监控的重要内容是对变电站生成进行现场监控。由于现场监控可以全面的查看电气自动化的生成情况，并能够及时发现生成过程中的问题、及时采取有效的补救措施，规范了整体的生产作业程序，促进了变电站电气自动化的优化改进。 2.4线路监控 主要依据不同的线路的共同作用实现了电气自动化控制，线路是把所有变电设备连接起来的载体关键载体。每条线路的连接方式跟线路的作用有关很大的关系，需要工作人员在自动化设计时充分考虑线路的连接方式。如:隔离刀闸的操作闭锁不能选择硬接线这容易引起误操作。 三、变电站电气自动化控制系统在工作中的主要应用 3.1事故处理中的应用 为了对各类事故进行追忆和记录，可以采用电气自动化技术，电气自动化技术能够对事故进行正确判断并作出及时的处理。同时，在系统发生故障时，自动化系统能够及时的记录和系统故障有关的开关量、动作量等信息，以便工作人员能及时对事故进行正确的分析和处理。 3.2电气管理方面的应用 在电气管理方面的应用，通过运用电气自动化技术，在电气管理中采用编程调试方法，有效的采集和分析处理了变电站中流量电流、电压、公路等数据信息，有效确保了电气管理与控制的稳定性和精确性。电气自动化技术在电气管理中应用，不但促进了电气管理中新技术的更新和发展，而且在实践应用中有效的避免了变电站人工操作过程中出现失误的问题，充分展现出电气自动化控制对于变电站的重要性。 3.3在电网调度的应用 在电网调度应用中，电气自动化技术在电力调度一体化中的应用，使变电站终端、发电厂及其下属调度中心有效衔接起来，保证各工序之间的自动运行实现。在电网调度自动化电气控制中的应用，可实现对电力系统运行状态的实时监测，并对监测数据的分析正确的预测也有利于电气工程整体持续、安全、稳定的变电站自动化控制操作可以更高效地运行。 3.4在变电站自身自动化分析上的应用

110KV变电站一次设计文献综述教学内容

110kV变电站电气一次系统设计 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，在电力系统中起着至关重要的作用。近年来110kV变电站的建设迅猛发展。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、优化通道”的技术改造思路[2]。同时可以增加系统的可靠性，节约占地面积，使变电站的配置达到最佳，不断提高经济效益和社会效益[3]。 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之间、国内外变电站自动化系统之间都还有很大的差异[4]。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

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。

施耐德变电站综合自动化监控管理系统方案

变电站综合自动化监控管理系统方案 2010年8月

目录 1、施耐德ION-Enterprise系统简介 (4) 1.1 施耐德ION-Enterprise系统概述 (4) 1.2 施耐德ION-Enterprise系统总体技术和性能指标 (5) 1.2.1执行国家或部颁标准 (5) 1.2.2 工作环境 (6) 1.2.3工作电源条件 (7) 1.2.4电磁兼容性 (7) 1.2.5抗干扰性能满足 (8) 1.2.6系统主要性能指标 (8) 1.4 施耐德ION-Enterprise系统网络拓扑结构图 (10) 2、施耐德ION-Enterprise软件系统 (11) 2.1施耐德ION-Enterprise系统特点 (11) 2.2 施耐德ION-Enterprise系统层次 (12) 2.2.1间隔层 (12) 2.2.2通讯层 (12) 2.2.3监控中心层 (13) 2.3 施耐德ION-Enterprise系统HMI界面信息 (13) 2.3.1 低压配电设备监控界面 (13) 2.3.2系统数据库查询界面 (14) 2.3.3打印记录功能 (15) 2.3.4读取各种参数界面 (16) 2.4 施耐德ION-Enterprise系统功能 (17) 2.4.1数据采集及处理功能 (17) 2.4.2控制功能 (18) 2.4.3显示、查询及打印功能： (18) 2.4.4计算、统计、分析功能 (20) 2.4.5自动报警功能 (20) 2.4.6主接线图及报表的制作、编辑功能 (21) 2.4.7在线维护功能 (21) 2.4.8自检功能 (22) 2.5 施耐德ION-Enterprise系统接口和应用软件 (22) 2.5.1智能设备接口软件 (22) 2.5.2功能完善的应用软件 (22) 2.6 施耐德ION-Enterprise系统扩展功能 (23) 2.6.1网络扩展功能 (23) 2.6.2多种通讯接口 (23) 2.6.3企业信息管理系统（MIS）接口 (23) 3、施耐德ION-Enterprise系统硬件系统 (25) 3.1 施耐德ION-Enterprise系统监控主机配置 (25) 3.2 施耐德ION-Enterprise系统通讯设备 (25) 4.服务及质量保证体系 (27)

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