ch-变电站综合自动化概述ppt课件

1、变电站综合自动化原理变电站综合自动化原理第一章第一章 变电站综合自动化概述变电站综合自动化概述孙孙 抗抗一章第一章 变电站综合自动化概述变电站综合自动化概述1.1 1.1 根本概念根本概念1.2 1.2 变电站综自的优越性变电站综自的优越性1.3 1.3 综自的主要内容和根本功能综自的主要内容和根本功能1.4 1.4 综自的设计原那么和要求综自的设计原那么和要求1.5 1.5 综自的硬件构造综自的硬件构造1.6 1.6 综自的开展简介综自的开展简介1.1.1 1.1.1 变电站及其自动化变电站及其自动化 电力系统的概念：传统的说法叫做发、输

2、、配、用电设备的组合体系统；电力系统的概念：传统的说法叫做发、输、配、用电设备的组合体系统；或发电机、变压器、电力线路、电容器、电抗器和各种用电设备组成或发电机、变压器、电力线路、电容器、电抗器和各种用电设备组成的有机整体。的有机整体。 电力系统的根本特点：延续运转的系统，电能的消费、传输、分配和耗费电力系统的根本特点：延续运转的系统，电能的消费、传输、分配和耗费必需同时完成。必需同时完成。 变电站：介于发电厂和电力用户之间的中间环节，由主变压器、母线、断变电站：介于发电厂和电力用户之间的中间环节，由主变压器、母线、断路器、隔分开关、避雷器、电容器、电抗器、互感器等设备集合而成。路器、隔分开关

3、、避雷器、电容器、电抗器、互感器等设备集合而成。具有聚集电源、变换电压等级和分配电能等功能，是电力系统的重要具有聚集电源、变换电压等级和分配电能等功能，是电力系统的重要组成部分。组成部分。 1.1 变电站综合自动化的根本概念变电站综合自动化的根本概念 为了掌握系统运转形状，需求对有关电气量进展延续丈量，供运转监视、记录为了掌握系统运转形状，需求对有关电气量进展延续丈量，供运转监视、记录 为了保证变压器、输电线路平安运转，需求实现过流、过压等缺点的平安维护为了保证变压器、输电线路平安运转，需求实现过流、过压等缺点的平安维护 为了向电网调度提供系统运转形状，需求将运转信息向上级调度传送为了向电网调

4、度提供系统运转形状，需求将运转信息向上级调度传送 为了提供合格的电能，需求进展有关的控制调理为了提供合格的电能，需求进展有关的控制调理1.1.2 1.1.2 变电站综合自动化及其系统变电站综合自动化及其系统 变电站的组成：变电站的组成： 一次系统完成电能的传输、分配和电压变换任务；一次系统完成电能的传输、分配和电压变换任务； 二次系统完成对一次设备及其流经电能的丈量、监视和缺点的二次系统完成对一次设备及其流经电能的丈量、监视和缺点的告警、控制、维护以及开封锁锁、厂站远动系统等任务。告警、控制、维护以及开封锁锁、厂站远动系统等任务。 常规变电站的二次系统主要包括继电维护常规变电站的二次系统主要包

5、括继电维护(维护屏维护屏)、缺点录波、缺点录波(录录波屏波屏) 、当地监控、当地监控(控制屏控制屏)以及远动以及远动(中央信号屏中央信号屏)四部分。四部分。存在的问题：存在的问题： 四个部分的硬件设备按各自功能单独配置，设备之间互不兼容四个部分的硬件设备按各自功能单独配置，设备之间互不兼容 大量电缆及端子排的运用添加了投资，设计、配线、安装、调试复杂大量电缆及端子排的运用添加了投资，设计、配线、安装、调试复杂 难以实现难以实现“四遥功能四遥功能1.1 变电站综合自动化的根本概念变电站综合自动化的根本概念1.1.2 1.1.2 变电站综合自动化及其系统变电站综合自动化及其系统 变电站综合自动化的

6、概念：变电站综合自动化的概念： 将变电站的二次设备包括丈量仪表、信号系统、继电维护、自将变电站的二次设备包括丈量仪表、信号系统、继电维护、自动安装和远动安装经过功能的组合和优化设计，利用先进的计动安装和远动安装经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、通讯技术和信号处置技术，实现对全变电站的主要设算机技术、通讯技术和信号处置技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、丈量、自动控制和微机维护，以备和输、配电线路的自动监视、丈量、自动控制和微机维护，以及与调度通讯等综合性的自动化功能。及与调度通讯等综合性的自动化功能。 是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。是利

7、用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统。 是自动化技术、计算机技术和通讯技术等高科技在变电站领域的是自动化技术、计算机技术和通讯技术等高科技在变电站领域的综合运用。综合运用。1.1 变电站综合自动化的根本概念变电站综合自动化的根本概念比较项目比较项目常规变电站常规变电站综合自动化变电站综合自动化变电站继电保护及自动继电保护及自动装置装置大多电磁型、小规模集成电路型、大多电磁型、小规模集成电路型、晶体管型晶体管型微机型或大规模集成电路型微机型或大规模集成电路型二次信息传输设二次信息传输设备备大量电缆，传输模拟信号，强电传大量电缆，传输模拟信号，强电传输（信息量小、灵活性差、可靠性输（信

8、息量小、灵活性差、可靠性低、功耗大）低、功耗大）网线、光纤，传输数字信号，弱电传输网线、光纤，传输数字信号，弱电传输处理核心处理核心人（受值班人员的技术水平等条件人（受值班人员的技术水平等条件影响正确性、可靠性）影响正确性、可靠性）计算机（按规定程序执行）计算机（按规定程序执行）指示仪表指示仪表模拟式（表计指针式，误差大）模拟式（表计指针式，误差大）数字指示（监控系统上）数字指示（监控系统上）信号系统信号系统灯光（光字牌）、音响（电笛、电灯光（光字牌）、音响（电笛、电铃），为一对一信息。铃），为一对一信息。告警信息、报文、音响（电笛、电铃）告警信息、报文、音响（电笛、电铃）、语音，信息共享，一

9、对多信息。、语音，信息共享，一对多信息。其他其他占地面积大，控制室设备复杂。占地面积大，控制室设备复杂。占地面积小，控制室设备简单。占地面积小，控制室设备简单。1.2 变电站综合自动化的优越性变电站综合自动化的优越性传统的变电站存在的问题：传统的变电站存在的问题： 平安性、可靠性不能满足现代电力系统高可靠性的要求；平安性、可靠性不能满足现代电力系统高可靠性的要求； 供电质量缺乏科学的保证电能质量的主要目的是电压、频率调和波供电质量缺乏科学的保证电能质量的主要目的是电压、频率调和波 占地面积大，添加了征地投资；占地面积大，添加了征地投资； 不顺应电力系统快速计算和实时控制的要求；不顺应电力系统快

10、速计算和实时控制的要求； 维护任务量大，设备可靠性差，不利于提高运转管理和自动化程度。维护任务量大，设备可靠性差，不利于提高运转管理和自动化程度。 变电站实现综合自动化的优越性：变电站实现综合自动化的优越性： 提高变电站的平安、可靠运转程度；提高变电站的平安、可靠运转程度； 提高供电质量，提高电压合格率；提高供电质量，提高电压合格率； 简化了变电站二次部分的硬件配置；简化了变电站二次部分的硬件配置； 提高电力系统的运转管理程度；提高电力系统的运转管理程度； 减少变电站占地面积，减少总投资；减少变电站占地面积，减少总投资； 减少维护任务量，减少值班员劳动量；减少维护任务量，减少值班员劳动量； 有

11、利于提高变电站无人值班管理程度。有利于提高变电站无人值班管理程度。 1.2 变电站综合自动化的优越性变电站综合自动化的优越性1.2 变电站综合自动化的优越性变电站综合自动化的优越性型号型号生产厂家生产厂家监控机操作系统监控机操作系统CSC2000 V2北京四方北京四方Windows/UNIXBSJ-2200南瑞科技南瑞科技UNIXRCS-9000南瑞南瑞UNIXRCS-9600/9700南瑞继保南瑞继保UNIX/WindowsPS 6000国电南自国电南自WindowsPowerComm2000上海惠安上海惠安UNIXCBZ-8000许继自动化许继自动化Windows/Linux变电站综合自动

12、化的主要内容：变电站综合自动化的主要内容： 实现变电站正常运转的监视和操作，保证变电站的正常运转和平安；实现变电站正常运转的监视和操作，保证变电站的正常运转和平安； 当发惹事故时由继电维护和缺点录波等完成瞬态电气量的采集、监视当发惹事故时由继电维护和缺点录波等完成瞬态电气量的采集、监视和控制，迅速切除缺点，完成事故后的恢复操作；和控制，迅速切除缺点，完成事故后的恢复操作； 监视高压电气设备本身的运转；监视高压电气设备本身的运转； 将变电站所采集的信息传送给调度中心，必要时送给运转方式科和检将变电站所采集的信息传送给调度中心，必要时送给运转方式科和检修中心等，以便为电气设备监视和制定检修方案提供

13、原始数据。修中心等，以便为电气设备监视和制定检修方案提供原始数据。 变电站实现综合自动化的根本目的：变电站实现综合自动化的根本目的： 提高变电站的技术程度和管理程度提高变电站的技术程度和管理程度 ； 提高电网和设备的平安、可靠、稳定运转程度提高电网和设备的平安、可靠、稳定运转程度 ； 降低运转维护本钱降低运转维护本钱 ； 提高供电质量，并促进配电系统自动化提高供电质量，并促进配电系统自动化 。 1.3 变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能变电站综合自动化的根本功能变电站综合自动化的根本功能4大类：大类： 1. 监视和控制功能：监视和控制功能： 数据采

14、集：数据采集：1.3 变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能1、模拟量的采集：、模拟量的采集： 交流模拟量：交流模拟量：U、I、P、Q 直流模拟量：直流模拟量：T、DC220V、DC5V 有直流采样有效值、均值和交流采样瞬时值两种方式；有直流采样有效值、均值和交流采样瞬时值两种方式；2、形状量的采集：各种开关形状、位置开关、刀闸的位置信号、形状量的采集：各种开关形状、位置开关、刀闸的位置信号国际电工委员会国际电工委员会IEC规范规范,以以“0表示断开形状，以表示断开形状，以“1表示闭合形状。表示闭合形状。3、脉冲量的采集：主要是电能量的采集，目前也可用

15、软件计算。、脉冲量的采集：主要是电能量的采集，目前也可用软件计算。 变电站综合自动化的根本功能变电站综合自动化的根本功能4大类：大类： 1. 监视和控制功能：监视和控制功能： 事件顺序记录事件顺序记录SOE ：包括断路器跳合闸记录、维护动作顺序记录：包括断路器跳合闸记录、维护动作顺序记录 缺点录波与测距、缺点记录：缺点录波与测距、缺点记录： (1) 缺点录波与缺点测距缺点录波与缺点测距110kV以上线路以上线路 输电线路长，缺点影响大，须尽快查找出缺点点以缩短修复时间输电线路长，缺点影响大，须尽快查找出缺点点以缩短修复时间 两种方法：微机维护安装兼作缺点记录和测距；采用公用的微机两种方法：微机

16、维护安装兼作缺点记录和测距；采用公用的微机缺点录波器缺点录波器 (2) 缺点记录缺点记录6-35kV 记录继电维护动作前后与缺点有关的电流量和母线电压记录继电维护动作前后与缺点有关的电流量和母线电压 操作控制功能：操作控制功能： 操作人员都可经过人机接口键、鼠、显示器对断路器和隔分操作人员都可经过人机接口键、鼠、显示器对断路器和隔分开关进展分、合操作；开关进展分、合操作； 对变压器分接开关位置进展调理控制；对变压器分接开关位置进展调理控制； 对电容器进展投、切控制；对电容器进展投、切控制； 为防止计算机系统缺点，在设计上应保管人工直接跳、合闸手段；为防止计算机系统缺点，在设计上应保管人工直接跳

17、、合闸手段； 断路器操作应有闭锁功能。断路器操作应有闭锁功能。1.3 变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能变电站综合自动化的根本功能变电站综合自动化的根本功能4大类：大类： 1. 监视和控制功能：监视和控制功能： 平安监视功能：平安监视功能： 越限监视电流、电压、主变温度、频率等越限监视电流、电压、主变温度、频率等 监视维护安装能否失电监视维护安装能否失电 自控安装任务能否正常等自控安装任务能否正常等 人机联络功能：人机联络功能：1.3 变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能变电站有人值班时，人机联络功能在当

18、地监控系统的后台机监控主变电站有人值班时，人机联络功能在当地监控系统的后台机监控主机上实现；无人值班时，在远方调度中心或操作控制中心的主机或任务站机上实现；无人值班时，在远方调度中心或操作控制中心的主机或任务站上实现。上实现。 (1) (1)人机联络桥梁：人机联络桥梁：CRTCRT显示器、鼠标和键盘。显示器、鼠标和键盘。 (2)CRT(2)CRT显示画面的内容显示画面的内容 ：1)1)显示采集和计算的实时运转参数显示采集和计算的实时运转参数 2) 2)显示实时主接线图显示实时主接线图 3) 3)事件顺序记录事件顺序记录(SOE) 4)(SOE) 4)越限报警越限报警 5) 5)值班记录值班记录

19、 6) 6)历史趋势历史趋势 7) 7)维护定值和自控安装的设定值维护定值和自控安装的设定值 (3)(3)输入数据：变比、定值、密码等输入数据：变比、定值、密码等变电站综合自动化的根本功能变电站综合自动化的根本功能4大类：大类： 1. 监视和控制功能：监视和控制功能： 数据处置与记录功能数据处置与记录功能 ： 谐波分析与监视：谐波分析与监视： 谐波源的监视、谐波的治理。谐波源的监视、谐波的治理。1.3 变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能 历史数据的构成和存储是数据处置的主要内容，包括上级调度中心、变历史数据的构成和存储是数据处置的主要内容，包括上级

20、调度中心、变电管理和继电维护要求的数据。电管理和继电维护要求的数据。 主变和输电线路有功和无功功率每天的最大值和最小值以及相应的时主变和输电线路有功和无功功率每天的最大值和最小值以及相应的时间；间；母线电压每天定时记录的最高值和最低值以及相应的时间；母线电压每天定时记录的最高值和最低值以及相应的时间；计算受配电电能平衡率；统计断路器动作次数；计算受配电电能平衡率；统计断路器动作次数；断路器切除缺点电流和跳闸次数的累计数；断路器切除缺点电流和跳闸次数的累计数；控制操作和修正定值记录。控制操作和修正定值记录。 打印功能打印功能 ： 定时打印报表和运转日志；开关操作记录打印；定时打印报表和运转日志；

21、开关操作记录打印；事件顺序记录打印；越限打印；呼唤打印；抄屏打印；事件顺序记录打印；越限打印；呼唤打印；抄屏打印；事故追想打印。事故追想打印。变电站综合自动化的根本功能：变电站综合自动化的根本功能： 2. 微机维护功能微机维护功能 ： 微机维护的优越性微机维护的优越性 ： 1、灵敏性强、灵敏性强 ； 2、综合判别才干强、综合判别才干强 ； 3、性能稳定，可靠性高、性能稳定，可靠性高 ； 4、微机维护利用微机的记忆功能，可明显改善维护、微机维护利用微机的记忆功能，可明显改善维护性能、提高维护的灵敏性性能、提高维护的灵敏性 ； 5、微机维护利用微机的智能特性，可实现缺点自诊、微机维护利用微机的智能

22、特性，可实现缺点自诊断、自闭锁和自恢复；断、自闭锁和自恢复； 6、体积小、功能全；、体积小、功能全； 7、运转维护任务量小，现场调试方便。、运转维护任务量小，现场调试方便。 1.3 变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能变电站综合自动化的根本功能：变电站综合自动化的根本功能： 2. 微机维护功能微机维护功能 ： 微机维护的功能微机维护的功能 ：包括全变电站主要设备和输电线路的全套维护。：包括全变电站主要设备和输电线路的全套维护。 1、高压输电线路的主维护和后备维护；、高压输电线路的主维护和后备维护； 2、主变压器的主维护和后备维护；、主变压器的主维护和

23、后备维护； 3、无功补偿电容器组的维护；、无功补偿电容器组的维护； 4、母线维护；、母线维护； 5、配电线路的维护；、配电线路的维护； 6、不完全接地系统的单相接地选线。、不完全接地系统的单相接地选线。 1.3 变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能变电站综合自动化的根本功能：变电站综合自动化的根本功能： 3. 自动控制安装功能：自动控制安装功能： 电压、无功综合控制：电力系统长期运转的阅历和研讨、计算的结电压、无功综合控制：电力系统长期运转的阅历和研讨、计算的结果阐明，呵斥系统电压下降的主要缘由是系统的无功功率缺乏或无果阐明，呵斥系统电压下降的主要缘

24、由是系统的无功功率缺乏或无功功率分布不合理。对发电厂来说，主要的调压手段是调整发电机功功率分布不合理。对发电厂来说，主要的调压手段是调整发电机的励磁；在变电站主要的调压手段是调理有载调压变压器分接头位的励磁；在变电站主要的调压手段是调理有载调压变压器分接头位置和控制无功补偿电容器；置和控制无功补偿电容器；1.3 变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能 低频减负荷控制低频减负荷控制 ：电力系统的频率是反映系统有功功率能否平衡：电力系统的频率是反映系统有功功率能否平衡的目的。系统有功功率有盈余时，频率上升的目的。系统有功功率有盈余时，频率上升 。负荷变化幅

25、度小，。负荷变化幅度小，变化周期短所引起的频率偏移，由发电机的调速器进展调整一变化周期短所引起的频率偏移，由发电机的调速器进展调整一次调整；负荷变化幅度大，变化周期长所引起的频率偏移，须次调整；负荷变化幅度大，变化周期长所引起的频率偏移，须由调频器参与调整二次调整；事故情况下大型发电机组忽由调频器参与调整二次调整；事故情况下大型发电机组忽然切除，必需采取紧急的低频减负荷控制措施。然切除，必需采取紧急的低频减负荷控制措施。 备用电源自投控制：明备用备用电源不任务、暗备用备用电源自投控制：明备用备用电源不任务、暗备用 变电站综合自动化的根本功能：变电站综合自动化的根本功能： 4. 远动及数据通讯功

26、能远动及数据通讯功能 ： 通讯功能：通讯功能： 1、现场级通讯；、现场级通讯； 2、与上级调度通讯；、与上级调度通讯； 3、符合部颁的通讯规约、符合部颁的通讯规约 。支持最常用的。支持最常用的Polling和和CDT规约规约1.3 变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能变电站综合自动化系统的主要内容和根本功能 时钟功能：时钟功能： 与调度中心对时，一致时钟与调度中心对时，一致时钟 系统运转的平安性；系统运转的平安性； 信息共享；信息共享； 充分表达综合性；充分表达综合性； 技术先进性；技术先进性； 构造上的灵敏性；构造上的灵敏性； 通讯的可靠性；通讯的可靠性； 运转方式的顺应性；运转方式的顺

27、应性； 很强的抗干扰才干；很强的抗干扰才干； 规范化和开放性。规范化和开放性。 1.4 变电站综合自动化系统的设计原那么与要求变电站综合自动化系统的设计原那么与要求变电站综合自动化系统的构造方式通常可分为：传统改造式、集中组屏变电站综合自动化系统的构造方式通常可分为：传统改造式、集中组屏式、分层分布式、完全分散式和分散集中结合式等五种类型。式、分层分布式、完全分散式和分散集中结合式等五种类型。 1. 传统改造式，在变电站传统自动化的根底上，改良测控方式，添传统改造式，在变电站传统自动化的根底上，改良测控方式，添加监控部分而组成的一类变电站综合自动化系统。分为：加监控部分而组成的一类变电站综合自

28、动化系统。分为： 保管保管RTU方式方式 取消取消RTU方式方式1.5 变电站综合自动化系统的硬件构造变电站综合自动化系统的硬件构造CRTPC机机RTU微机维护微机维护打印机打印机模模拟拟量量开开关关量量脉脉冲冲量量控控制制量量调调节节量量上级调度上级调度或监控中心或监控中心传统改造式保管传统改造式保管RTU1.5 变电站综合自动化系统的硬件构造变电站综合自动化系统的硬件构造 系统构成：实践上是在常规的继电维护及二次接线的根底上增设系统构成：实践上是在常规的继电维护及二次接线的根底上增设 RTU安安装以实现装以实现“四遥功能。四遥功能。p 有关重要信息有关重要信息(如维护动作信息等如维护动作信

29、息等)经过硬接点送给经过硬接点送给 RTU安装；安装；p 变电所的监丈量普通经变送器变换后送给变电所的监丈量普通经变送器变换后送给 RTUp 开关监丈量是直接引至开关监丈量是直接引至RTU， RTU的控制输出普通经遥控执行柜发出控制命令的控制输出普通经遥控执行柜发出控制命令p PC机及其外设承当站内当地监控义务机及其外设承当站内当地监控义务p 变电站对外的信息交换均经过变电站对外的信息交换均经过RTU与上级调度通讯完成。与上级调度通讯完成。 CRTPC机机RTU微机维护微机维护打印机打印机模模拟拟量量开开关关量量脉脉冲冲量量控控制制量量调调节节量量上级调度上级调度或监控中心或监控中心传统改造式

30、保管传统改造式保管RTU1.5 变电站综合自动化系统的硬件构造变电站综合自动化系统的硬件构造 根本特点是：根本特点是： 1、构造简单；、构造简单； 2、投资少，只在常规远动安装外添加当地监控；、投资少，只在常规远动安装外添加当地监控； 3、功能简单，综合性能差；、功能简单，综合性能差； 4、保管了变电站内原来的二次回路。、保管了变电站内原来的二次回路。 传统改造式取消传统改造式取消RTURTU上级调度或监控中心上级调度或监控中心总控单元总控单元当地监控当地监控微机维护微机维护测控单元测控单元(n)测控单元测控单元(2)测控单元测控单元(1)RS485总线总线1.5 变电站综合自动化系统的硬件构

31、造变电站综合自动化系统的硬件构造 系统构成：由微机维护、测控单元和总控单元等部分组成。与保管系统构成：由微机维护、测控单元和总控单元等部分组成。与保管RTU方式的系统相比，信息采集由一些独立的测控单元完成，方式的系统相比，信息采集由一些独立的测控单元完成，RTU的有关功能由总控单元完成。总线完成总控与测控单元之间的通讯。的有关功能由总控单元完成。总线完成总控与测控单元之间的通讯。 根本特点是：根本特点是： 1、丈量、控制、维护单元分布在原有柜层上，不添加屏柜；、丈量、控制、维护单元分布在原有柜层上，不添加屏柜； 2、不需改动原有的二次回路；、不需改动原有的二次回路； 3、扩展性较好，添加的测控

32、单元可衔接到总线上；、扩展性较好，添加的测控单元可衔接到总线上； 4、综合性能不高。、综合性能不高。 该类系统仅为变电站综合自动化的初级方式第一代，尚不能称为综合该类系统仅为变电站综合自动化的初级方式第一代，尚不能称为综合自动化系统。特别适宜于老站改造。自动化系统。特别适宜于老站改造。 2. 集中组屏式，是指采用一台或两台计算机完成变电站的一切继电维护、集中组屏式，是指采用一台或两台计算机完成变电站的一切继电维护、丈量监视、操作控制、中央信号数据通讯和记录打印等功能。系统各功丈量监视、操作控制、中央信号数据通讯和记录打印等功能。系统各功能模块与硬件无关，采用模块化软件衔接来实现，集中采集模拟量

33、、开能模块与硬件无关，采用模块化软件衔接来实现，集中采集模拟量、开关量和数字量等信息，集中处置运算，分别完成微机维护、自动控制等关量和数字量等信息，集中处置运算，分别完成微机维护、自动控制等功能。功能。1.5 变电站综合自动化系统的硬件构造变电站综合自动化系统的硬件构造上级调度或监控中心上级调度或监控中心监控主机监控主机显示、打印显示、打印总控单元总控单元高压高压微机微机维护维护RS232、 RS422、 RS485中压中压微机微机维护维护遥测遥测单元单元遥信遥信单元单元电能电能单元单元遥控遥控单元单元交、交、直流直流单元单元VQC单元单元时钟时钟单元单元1.5 变电站综合自动化系统的硬件构造

34、变电站综合自动化系统的硬件构造 每台计算机的功能较集中，假设一台计算机出缺点，影响面大，因每台计算机的功能较集中，假设一台计算机出缺点，影响面大，因此必需采用双机并联运转的构造才干提高可靠性；此必需采用双机并联运转的构造才干提高可靠性； 软件复杂，修正任务量大，系统调试复杂；软件复杂，修正任务量大，系统调试复杂； 组态不灵敏，对不同主接线或规模不同的变电站，软、硬件都必需组态不灵敏，对不同主接线或规模不同的变电站，软、硬件都必需另行设计，任务量大；另行设计，任务量大； 不直观、不符合运转和维护人员的习惯，调试和维护不方便，程序不直观、不符合运转和维护人员的习惯，调试和维护不方便，程序设计费事，

35、只适宜于维护算法比较简单的情况。设计费事，只适宜于维护算法比较简单的情况。 根本特点是：根本特点是： 按功能划分单元；按功能划分单元； 功能单元间相互独立，互不影响；功能单元间相互独立，互不影响； 可集中也可分散安装；可集中也可分散安装； 扩展性好；扩展性好； 综合性能较强。综合性能较强。 最大缺陷是：最大缺陷是： 早期的变电站综合自动化系统。早期的变电站综合自动化系统。 3. 分层分布式，是指将整个变电站的一次、二次设备分为分层分布式，是指将整个变电站的一次、二次设备分为3层，即变电层，即变电站层、单元层或称间隔层和设备层。站层、单元层或称间隔层和设备层。1.5 变电站综合自动化系统的硬件构

36、造变电站综合自动化系统的硬件构造监控主机监控主机控控 制制测测 量量保保护护单单元元1远动主机远动主机缺点录波缺点录波保保护护单单元元nTVTA高压高压设备设备TVTA高压高压设备设备TVTATVTA断断路路器器断断路路器器单单元元层层设设备备层层变变电电层层0层层1层层2层层n 从硬件构造上按功能对安装进展了划分，摒弃了集中式单CPUCPU构造而走向分散。n 各功能单元( (设备) )经过通讯网络等手段实现有机结合，构成系统。 分层分布式根本特点：分层分布式根本特点： 分层分布式的配置：系统采用按功能划分的分布式多分层分布式的配置：系统采用按功能划分的分布式多CPU系统，具系统，具有软件相对

37、简单、调试维护方便、组态灵敏、系统整体可靠性高等有软件相对简单、调试维护方便、组态灵敏、系统整体可靠性高等特点；在综合自动化系统的管理上，采取分层管理的方式特点；在综合自动化系统的管理上，采取分层管理的方式 ； 继电维护相对独立继电维护相对独立 ； 具有与控制中心通讯功能具有与控制中心通讯功能 ； 可靠性高可靠性高 ； 维护管理方便；维护管理方便； 需求电缆较多。需求电缆较多。 1.5 变电站综合自动化系统的硬件构造变电站综合自动化系统的硬件构造这类系统做到了一定程度上的分散：将微机维护、监控、缺点录波、这类系统做到了一定程度上的分散：将微机维护、监控、缺点录波、微机远动等按功能分散思索，一个

38、功能模块管理多个设备或单元。微机远动等按功能分散思索，一个功能模块管理多个设备或单元。某个功能模块出现缺点，将影响多个设备。某个功能模块出现缺点，将影响多个设备。功能分散功能分散 4. 完全分散式完全分散式 ：将设备分为变电站层设备：将设备分为变电站层设备(站控级站控级)和间隔层设备和间隔层设备(间隔级间隔级)。间隔层。间隔层以变压器、断路器、母线等一次主设备为安装单位，将维护、控制、输入以变压器、断路器、母线等一次主设备为安装单位，将维护、控制、输入/输出、输出、闭锁等单元就地分散安装在一次主设备的开关屏或柜上，安装在主控室内的主闭锁等单元就地分散安装在一次主设备的开关屏或柜上，安装在主控室

39、内的主控单元经过现场总线与这些分散单元进展通讯，主控单元经过网络与监控主机联络。控单元经过现场总线与这些分散单元进展通讯，主控单元经过网络与监控主机联络。1.5 变电站综合自动化系统的硬件构造变电站综合自动化系统的硬件构造显示、打印显示、打印监控主机监控主机总总控控A总总控控B 上级调度上级调度或监控中心或监控中心CANnet或或LONWORK测测量量控控制制保保护护1号开关柜号开关柜测测量量控控制制保保护护2号开关柜号开关柜测测量量控控制制保保护护N号开关柜号开关柜远方诊断远方诊断n 设计的原那么是：凡是可以在本间隔层设备完成的功能，尽量由间隔层设备就地独立处置，不依赖于通讯网和变电站层设备

40、。n 变电站层设备是经过间隔层设备了解和掌握整个变电站实时运转情况、并经过间隔层设备实现变电站控制，它还担任站内信息搜集、分析、存储以及与远方调度中心的联络。 4. 根本特点是：根本特点是： 系统部件完全依主设备分散安装分层分布式的配置：独立性强，系统部件完全依主设备分散安装分层分布式的配置：独立性强，硬件缺点不会涉及到其他单元；硬件缺点不会涉及到其他单元； 节约控制室面积节约控制室面积 ； 节约二次电缆节约二次电缆 ； 综合性能强综合性能强 。1.5 变电站综合自动化系统的硬件构造变电站综合自动化系统的硬件构造综合自动化系统的开展方向综合自动化系统的开展方向单元分散单元分散1.5 变电站综合

41、自动化系统的硬件构造变电站综合自动化系统的硬件构造 5. 集中分散结合式集中分散结合式 ，是指既有集中部分又有分散部分。按集中和分散的不，是指既有集中部分又有分散部分。按集中和分散的不同结合可分为：部分集中总体分散构造、高压集中配电分散构造同结合可分为：部分集中总体分散构造、高压集中配电分散构造 。 对于枢纽级变电站，需求丈量、控制、维护的主设备较多，不宜采用完全对于枢纽级变电站，需求丈量、控制、维护的主设备较多，不宜采用完全分散式构造分散式构造 根据变电站的电压等级和规模根据变电站的电压等级和规模,设置几个设备控制小间设置几个设备控制小间,将丈量、控制、维将丈量、控制、维护集中组屏安装在这些

42、小间护集中组屏安装在这些小间,多个设备小间由站级总控单元集中管理多个设备小间由站级总控单元集中管理 兼有集中式和分散式构造的优点兼有集中式和分散式构造的优点, 适用于容量大适用于容量大,进出线多的中高压变电站进出线多的中高压变电站1.5 变电站综合自动化系统的硬件构造变电站综合自动化系统的硬件构造 5. 集中分散结合式集中分散结合式 ，是指既有集中部分又有分散部分。按集中和分散的不，是指既有集中部分又有分散部分。按集中和分散的不同结合可分为：部分集中总体分散构造、高压集中配电分散构造同结合可分为：部分集中总体分散构造、高压集中配电分散构造 。 将高压线路维护和测控及主变压器维护安装等采用集中组

43、屏将高压线路维护和测控及主变压器维护安装等采用集中组屏, 而将配电线而将配电线路的维护和测控单元分散安装在开关柜内路的维护和测控单元分散安装在开关柜内1.5 变电站综合自动化系统的硬件构造变电站综合自动化系统的硬件构造 5. 集中分散结合式根本特点：集中分散结合式根本特点： 配电线路的维护和测控单元，分散安装在各开关柜内，简化了变电配电线路的维护和测控单元，分散安装在各开关柜内，简化了变电站二次部分的配置，大大减少了控制室的面积站二次部分的配置，大大减少了控制室的面积 ； 高压线路维护和变压器维护采用集中组屏构造，维护屏安装在控制高压线路维护和变压器维护采用集中组屏构造，维护屏安装在控制室或维

44、护室中，处于比较好的任务环境中，有利于提高可靠性室或维护室中，处于比较好的任务环境中，有利于提高可靠性 ； 简化了变电站二次设备之间的互连线，节省了大量衔接电缆简化了变电站二次设备之间的互连线，节省了大量衔接电缆 ； 模块与监控主机间经过局域网或现场总线衔接，原来变电站内大量模块与监控主机间经过局域网或现场总线衔接，原来变电站内大量的信号传输改动为数据传输，抗干扰才干强，可靠性高的信号传输改动为数据传输，抗干扰才干强，可靠性高 ； 分层分散式构造可靠性高，组态灵敏，检修方便。分层分散式构造可靠性高，组态灵敏，检修方便。1.5 变电站综合自动化系统的硬件构造变电站综合自动化系统的硬件构造1.5 变电站综合自动化系统的硬件构造变电站综合自动化系统的硬件构造1.5 变电站综合自动化系统的硬件构造变电站综合自动化系统的硬件构造1.5 变电站综合自动化系统的硬件构造变电站综合自动化系统的硬