变电站综合自动化(名词解释)

1、变电站综合自动化讲解 李 可1变电站监控技术的发展 一、早期的远动设备由三部分组成，被控站远动设备（远动主设备、调制解调器和过程设备即信息输入设备变送器、信息输出设备执行盘以及调节器等），人们习惯上把被控站远动设备称为远动终端，即RTU（Remote Terminal Unit）。远动终端（RTU）是指主站监控的子站，按规定的通讯规约完成远动数据采集、处理、发送、接收以及输出、执行等功能的设备。包括遥测、遥信、遥控和遥调。2变电站监控技术的发展 遥测量：应用通信技术，传输被测变量的测量值。采集变电站母线电压、主变和各开关的电流、有功、无功信号、主变温度、档位等信号。 遥信量：应用通信技术，完成

2、对设备状态信息的监视。采集变电站所有开关位置信号、部分隔离开关位置信号、事故总信号及相关保护信号。 遥控：应用通信技术，完成改变运行设备状态的命令。通过遥控执行屏的遥控继电器直接接入跳合闸回路。 遥调：应用通信技术，完成对具有两个以上状态的运行设备的控制。3监控工作站五防工作站远动工作站远方调度光纤/载波通道打印机站控层网络层间隔层110kV配电装置保护及测控单元10kV配电装置保护及测控单元贩贩35kV配电装置保护及测控单元贩4变电站监控技术的发展二、当前的厂站自动化技术二、当前的厂站自动化技术随着通信以及计算机技术的飞速发展，远动技术也从早期的常规RTU装置发展到当前的厂站自动化技术阶段。

3、即真正采用了分层分步式的结构，导致传统上相当独立的远动和继电保护的逐步融合与统一，这样，远动技术就上升到了一个完全崭新的高度，其传统概念与内涵也有了质的不同。因此我们把这样的技术称为厂站自动化技术，由此而诞生的系统（不是一个装置）称为厂站自动化系统及变电站综合自动化系统。目前云南电网公司综合自动化系统采用分层分布式结构，配置示意如下图所示 :整套系统按分层、分布、开放式布置，主要由站控层、网络层、间隔层三大部分组成。其中站控层包括监控工作站、五防工作站以及远动工作站（工作站可以是工控机或高档PC机）。5变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统 名词解释名词解释系统 ：通过执行规定功能来实现某一

4、给定目标的一些相互关联单元的组合。自动：在一个限定任务内自行动作(无需操作人员)。自动化：采用自动装置改进设备以减少人的干预。控制：在系统中，为某一特定目的而执行的操作。在变电站中控制包括：断路器、隔离开关的操作，变压器分接头的调节、保护定值修改，特殊控制。 监控：通过对系统或设备进行连续或定期的监测来核实功能是否被正确执行，并使它们的工作状况适应于变化的运行要求。 自动控制：无需人去直接或间接操作执行装置的控制方式。自动控制装置：由一个或多个继电器或逻辑元件组合在一起，预定完成某项规定自动化功能的设备。 自动切换装置：在变电站中按照规定的程序预定起动操作断路器和或隔离开关的自动控制装置。6变

5、电站综合自动化系统变电站综合自动化系统 名词解释名词解释 信息：人们根据表示数据所用的约定而赋于数据的意义。 信息容量：调度中心、主站或子站可处理的各种远动信息的总和。 状态信息：双态或多态运行设备所处状态的信息。 监视信息：将子站设备的状态或状变传送到主站的信息。 事件信息：有关运行设备状态变化的监视信息。 遥信信息：指发电厂、变电站中主要的断路器和隔离开关的位置状态信号，重要继电保护与自动装置的动作信号，以及一些运行状态信号等。 遥控信息：指通过远程指令遥控发电厂或变电站中的各级电压回路的断路器、投切补偿装置、调节主变压器分头、自动装置的投入和退出、发电机的开停等。7变电站综合自动化系统变

6、电站综合自动化系统 名词解释名词解释 通信：在信息源和受信者之间交换信息。 串行通信：两台设备之间(或称点对点之间)通过单一通道串行传输信息的一种方式 并行通信：两台设备之间(或称点对点之间)通过多个通道并行传输信息的一种方式 光纤通信：在光导纤维中传送信息的一种有线通信方式。 告警：当发生某些不正常状态，需提醒人们注意而使用的信息。 总告警：全部单独告警汇总成的告警。 成组告警：若干单独告警汇总成的告警。8变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统 名词解释名词解释 遥测：指运用通信技术传输所测变量之值。 遥信：指对状态信息的远程监视。 遥控：指具有两个确定状态的运行设备进行的远程操作。 遥调

7、：指对具有不少于两个设定值的运行设备进行的远程操作。 遥视：指运用通信技术对远方的运行设备状态进行远程监视。 遥脉：指运用通信技术对远方的运行设备的脉冲量(如电能量)进行远程累计。 监视：用比较的方法对系统或其某一部分的运行进行观察。在综合自动统中通过彩色显示器(大屏幕)上调看主接线图、系统图、棒图、表格等，查看变电站运行实时数据、设备状态、事件记录等。9变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统 名词解释名词解释帧：指含有信息、控制和校验区，并附有帧定界符的比特序列。报文：以一帧或多帧组成的信息传输单元。远动：应用通信技术，完成遥测、遥信、遥控和遥调等功能的总称。远动系统：对广阔地区的生产过程

8、进行监视和控制的系统。远程命令：应用通信技术，完成改变运行设备状态的命令。远动网络：若干远动站通过传输链路，彼此进行通信联系的整体。通道：在数据传输中，传输信号的单一通路或其一段频带。远动控制中心：控制远动网络的所在地。远方控制端：指设置在与无人值班变电站相关的调度机构或某中心变电站一个独立的集中控制中心的远方控制装置。远方监控终端：指设置在被监控变电站内的远方监控装置，包括信息采集、处理、发 送，命令接受、输出和执行的设备。主站，控制站：对子站实现远程监控的站。子站，被控站：受主站监视和控制的站。10变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统 名词解释名词解释前置机：对进站或出站的数据，完成缓

9、冲处理和通信控制功能的处理机。后台机：对本站设备的数据进行采集及处理，完成监视、控制、操作、统计、报表、管理、打印、维护等功能的处理机。 调制：为了使信号便于传输、减少干扰和易于放大，使一种波形(载波)参数按另一种信号波形(调制波)变化的过程。解调：从调制的载波信号中复原原调制信号的过程。调制解调器：对远动设备所传送的信号进行调制和解调的设备。数据终端设备：数据站的一种功能单元，它具有向计算机输入和接收计算机输出数据的能力；与数据通信线路连接的通信控制能力。采样(电气传动的)：在有限的时间间隔内(通常是相等的时间间隔)测量一个物理量的过程。实时数据：指在线运行时实时记录和监视的物理量。历史数据

10、：指在线运行时按规定的间隔或时间点记录的物理量。在变电站中历史数据指按指定时间间隔或特殊要求保存下来的运行实时数据、各记录和报表、曲线等。11变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统 名词解释名词解释 变电站运行实时参数：指为监测和控制变电站运行所需的各种实时数据。主要有：母线电压、系统周波；馈线电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量；主变压器电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量、温度；保护定值，直流电源电压；变电站设备运行状态等 变电站设备运行状态：指各馈线断路器、隔离开关的实际运行状态(合闸、分闸)； 主变压器分头实际位置、主变压器状态，压力、气体继电器是否报警；保护运行状态；被

11、监控变电站系统状态；监控系统运行状态。12变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统 名词解释名词解释 事件记录：事件记录：指记录变电站运行过程中计算机监测的各种越限、异常、报警、断路器变位、设备状态变化以及通过计算机系统执行的各种控制操作事件。事件记录主要包含事件名称、相关设备名称、事件发生时间及内容等。事件记录类型有：事件顺序记录：断路器信号变位记录；变位断路器编号、变位状态、变位时间。操作记录，断路器控制：操作时间、操作性质、操作人、监护人；保护定值修改：保护名称、修改时间、操作人、监护人；越限记录，越限起止时间、越限值；设备运行记录，设备名称、设备状态启停时间等。 事件顺序记录：事件顺序

12、记录：事件顺序记录又称SOE，特指在电网发生事故时，以比较高的时间精度记录的下列一些数据：发生位置变化的各断路器的编号(包括变电站名)、变位时刻，变位时刻，动作保护名称，故障参数、保护动作时刻等。13变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统 名词解释名词解释 报警：变电站运行参数越限，断路器变位或保护动作时，计算机将弹出窗口(登录窗或报警窗口)显示事件内容并进行报警，报警类型分为：不报警、普通报警、预告报警、事故报警等。 不报警：正常拉合闸或人工禁止报警，遥信画面闪烁，遥测数值变色。 普通报警：计算机发出一次音响，其它与“不报警”相同 预告报警：计算机发出N次音响，其它与“不报警”相同 事故报

13、警：打印机启动打印，计算机持续音响直至人工解除，其它与“预告报警”相同14变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统 名词解释名词解释 打印：将计算机中储存的信息打印成文档。打印可分为：报表打印、事件打印、人工打印等。 报表打印：日报表、月报表、年报表等，打印时间可设定。 事件打印：遥信变位、保护投退复归、遥测越限复归、设备启停。 人工打印：人工选择(召唤)报表、画面、各种记录打印、拷贝。15变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统 名词解释名词解释双机切换：含义是在双机(主副机)配置的情况下，当主机(值班机)发生故障时,副机也可在人工干预下转为主机，主机转为副机。多机配置情况与双机类似，当主机

14、发生故障时，任一副机可在人工干预下转为主机。通道监视及切换：通道监视是指计算机系统通过通信控制器，统计与变电站测控装置、保护或其他变电站自动化系统、电网调度自动化系统通信过程中接收数据错误和长时间无应答的情况。根据通道监视情况，系统可以告警或采取相应控制措施。如果通道配置有冗余，即某厂站有双通道的情况下，当一个通道故障时，系统可自动转到另一个通道上进行通信。前景点(图元)：前景点指的是可以在线运行时能发生变化的点，大部分的前景点都是和数据库里具体的点时对应的，即在线时随实时数据的变化而变化。背景点(图元)：背景点是在线运行时不会发生变化，只是代表一些特定的物理意义。16变电站综合自动化系统变电

15、站综合自动化系统 名词解释名词解释 数值量：能反映数据断续变化的量，如断路器、隔离开关分合，保护动作等。 模拟量：能反映数据连续变化的量，通常可以反映到的小数点后的变化。在线运时可反映的物理量有电压、电流、温度、功率、频率等。 模拟信号：以连续变量形式出现的信号。 数字信号：在数字和时间上均是断续的电信号。 脉冲量：反映累计变化的量，物理上对应的是有功、无功等。 操作点：操作点是系统里一个特殊功能的图元，它可以调画面、作遥控、按钮功能等。 人工置数：改变前景点现有的数值但并不下发这个命令，做一个模拟操作用。17变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统 名词解释名词解释 导航图：在线运行时，每一

16、个图都有设置导航图的功能，若当前图太大，就可以通过缩小了的导航图来寻找位置。 事故追忆：对事件发生前后的运行情况进行记录。 间隔层：由智能IO单元、控制单元、控制网络和保护等构成，面向单元设备的就地控制层。 站控层：由主机或和操作员、工程师站、远动接口设备等构成，面向全变电站进行运行管理的中心控制层。 数据采集：将现场的各种电气量及状态信号转换成数字信号，并存入计算机系统。 数据采集与监控系统(SCADA)：对广域生产过程进行数据采集、监视和控制的系统。 数据处理：对相关设备的各种数据进行系统化操作，用于支持系统完成监测、保护控制和记录等功能。18变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统 名词

17、解释名词解释接口：指两个不同系统或实体间的界面或连接设备。由功能特征、通用的物理互联特征、信号特征和其他特征等定义。 规约：在通信网络中，为了通信双方能正确有效可靠的进行数据传输，在通信的发送和接收过程中有一系列的规定，以约束双方正确，协调的工作。通信规约：启动和维持通信所必要的严格约定，即必须有一套信息传输信息格式和信息内容等约定。链路：站与站之间的数据传输设施。链路层：链路是开放系统互连参考模型的一个层次，借助链路规约执行并控制规定的传输服务功能。协议转换器：连接两个通信网络的智能电子装置。它能够按一种协议接收一个网络的信息，进行转换后，按第二个协议向另一个网络转发，或相反。 远方通信接口

18、：经远方通信网络链路与远方控制中心相连的接口。以太网：IEC TC57推荐使用的变电站通信网络，局域网的一种。19变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统 名词解释名词解释IP：互联网协议，TCPIP标准协议。IP定义了数据包，该数据包作为非连接数据包递交的基础。它包括控制和差错报文协议、提供与网络服务、ISO参考模型第三层等价的功能。LAN局域网：一般限于一栋建筑物内或小型工业系统的一种通信网络。这里特指变电站区域内通信网。同步传输：一种数据传输方式，代表每比特的信号出现时间与固定时基合拍。异步传输：一种数据传输方式，每个字符或字符组可在任意时刻开始传输。广播命令：向远动网络的部分或全部子站

19、同时发出的命令。地址：报文的部分，用以识别报文来源或报文目的地。波特：数字信号的传输速率单位，等于每秒传输的状态或信号码元数。202110/100M以太网(单网或双网）监控工作站G PSCANbus总线NSD200测控装置第三方智能设备对时总线NSC200通信控制单元（远动工作站）NSR600R保护测控装置RS232/422/485MODEM路由器调度NSC200通信控制单元（远动工作站）NSR201保护装置10/100M以太网(单网或双网）监控工作站G PSCANbus总线NSD200测控装置第三方智能设备对时总线NSC200通信控制单元（远动工作站）NSR600R保护测控装置RS232/4

20、22/485MODEM路由器调度调度NSC200通信控制单元（远动工作站）NSR201保护装置22终端服务器调制解调器工作站屏控机大屏幕调制解调器远动装置（RTU） 变送器断路器位置及各种保护信号报警信号直流及其它辅助设备信号TV电压互感器TA电流互感器遥控信号23操作员站B一 次 设 备220kV220kV海埂、金刀营海埂、金刀营CSC2000CSC2000综自系统网络示意图综自系统网络示意图间隔层以太网打印机操作员站A以太网外厂家智能设备公用接口装置CSM310E以太网以太网保护装置CSC测控装置CSI200EGPS至调度远动工作站2工程师站公用接口装置CSM300E四方早期保护Lon网至

21、调度五防系统24变电站综合自动化的数据通信系统 在变电站综合自动化系统中，数据通信是一个重要环节，继电保护、自动装置和监控系统就是依靠通信网紧密地联系在一起以实现变电站综合自动化的。因此，在这里必须对通信系统作一个简要介绍。其主要任务体现在两个方面 通信规约：循环式远动规约（CDT）、IEC 60870-5-101规约、IEC 60870-5-103规约、IEC 60870-5-104规约（为网络版的101规约）。25变电站综合自动化测控装置的技术特点 变电站综合自动化测控装置主要针对二次回路测量量的输入，有单独测控装置和保护测控一体的测控装置，取电流、电压、有功、无功，直流等遥测数据，送到后

22、台及远方。对运行人员来说，可根据不同厂家的装置说明进行各种简单的操作，而维护由自动化或保护人员完成。在正常情况下，运行人员可从当地后台系统中了解遥测数据是否准确而不需查看测控装置。运行人员在进行设备巡视时注意测控装置运行是否正常，需要注意的是每一个测控装置均有一个地址，和后台和远方进行数据通讯。这个地址是不能修改或重复的，一但装置地址丢失，后台就不能接收该装置的信息，所有报文均不能上传。产生通讯故障。有时自动化人员会把装置地址写在装置旁边。目前，在装置投运前，我们要求对所有测控装置按作业指导书的要求进行精度校验，以保证自动化遥测数据的准确性。26变电站综合自动化测控装置的技术特点 变电站综合自

23、动化系统是确保电网安全、优质、经济供电、提高电网运行管理水平的重要手段，为使自动化稳定可靠的运行，必须认真作好系统的运行、使用和管理工作。 总的思路总的思路: :因为监控系统是贯穿整个综合自动化系统始终的一条红线，面对其有可能所出现的问题必须要对其进行分层处理，层层分析排除。27变电站综合自动化测控装置的技术特点监控问题通常表现在当地监控机或调度端调度机的四遥功能不能正常实现，但其原因是多方面的通常我们分四层查原因：1、后台或调度计算机设置有无问题；2、通信控制器（T6）到计算机侧的通信有无问题；3、测控或保护装置到通信控制器（T6）的通信有无问题；4、测控或保护装置外部接线及回路有无问题。2

24、8常见的通讯方式 1） 双以太网、双监控机模式：主要是用于220-500kV变，在实现上可以是双控机+双服务器方式，支撑光/电以太网。 2） 单以太网：双/单监控机模式。 3） 双LON网：双监控机模式。 4） 单LON网：双/单监控机模式。 29变电站自动化系统能实现的功能 1、微机保护：、微机保护：是对站内所有的电气设备进行保护，包括线路保护，变压器保护，母线保护，电容器保护及备自投，低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能： ）故障记录 ）存储多套定值 ）显示和当地修改定值 ）与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息，动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值

25、，校对时钟等命令。通信应采用标准规约。 30变电站自动化系统能实现的功能2、数据采集及处理功能、数据采集及处理功能包括状态数据，模拟数据和脉冲数据）状态量采集 状态量包括：断路器状态，隔离开关状态，变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统，也可通过通信方式获得。）模拟量采集 常规变电站采集的典型模拟量包括：各段母线电压、线路电压，电流和有功、无功功率值。馈线电流，电压和有功、无功功率值。 31变电站自动化系统能实现的功能、事件记录和故障录波测距、事件记录和故障录波测距 事件记录应包含保护动作序列记录，开关跳合记录。 变电站

26、故障录波可根据需要采用两种方式实现，一是集中式配置专用故障录波器，并能与监控系统通信。另一种是分散型，即由微机保护装置兼作记录及测距计算，再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。 32变电站自动化系统能实现的功能、控制和操作功能、控制和操作功能 操作人员可通过后台机屏幕对断路器，隔离开关，变压器分接头，电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备，在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。、防误闭锁功能、防误闭锁功能、系统的自诊断功能、系统的自诊断功能 系统内各插件应具有自诊断功能，并把数据送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时自检功能，方便维护与维修，可对其各

27、部分采用查询标准输入检测等方法实时检查，能快速发现装置内部的故障及缺陷，并给出提示，指出故障位置。33变电站自动化系统能实现的功能7、数据处理和记录、数据处理和记录历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心，变电管理和保护专业要求的数据，主要有：）断路器动作次数；）断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数；）输电线路的有功、无功，变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大，最小值及其时间；）独立负荷有功、无功，每天的峰谷值及其时间；）控制操作及修改整定值的记录。根据需要，该功能可在变电站当地全部实现，也可在远动操作中心或调度中心实现。 34变电站自动化系统能实现的功能

28、8、人机联系系统的自诊断功能、人机联系系统的自诊断功能系统内各插件应具有自诊断功能，自诊、断信息也像被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心与远方控制中心的通信。9、在常规远动“四遥”的基础上增加远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等，其信息量远大于传统的远动系统。还应具有同调度中心对时，统一时钟的功能和当地运行维护功能。 35变电站自动化系统结构特点1、分布式系统结构、分布式系统结构按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备，将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式模式一般按功能设计，采用主从CPU系统工作方式，多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力，解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信，选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题，提高了系统的实时性。分布式结构方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构，较多地使用于中、低压变电站。分布式变电站综合自动化系统自问世以来，显示出强大的生命力。目前，还存在在抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题等。 36变电站自动化系统结构特点、集中式系统结构、集中式