第七章 变电所综合自动化

1、 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化1 1 1 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化2 2 2

2、 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化3 3 3安全、稳定性不够。安全、稳定性不够。难以保证供电质量。难以保证供电质量。占地面积大。占地面积大。无法满足快速计算、实时控制的要求。无法满足快速计算、实时控制的要求。维护工作量大。维护工作量大。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY

3、 OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化4 4 4变电站综合自动化是将变电站的二次设备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（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置）经过功能的组合和优化设计，利置和远动装置）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、通信技术、信号处理技术，用先进的计算机技术、通信技术、信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自实现对全变电站的主要设备和输、配电线路

4、的自动监视、测量、控制、保护、与上级调度通信的动监视、测量、控制、保护、与上级调度通信的综合性自动化功能。综合性自动化功能。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化5 5 5利用微机和大规模集成电路组成的自动化系统代利用微机和大规模集成电路组成的自动化系统代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏。替常规控制屏、中央信号系统和远动屏。利用微机保护代替常规

5、保护。利用微机保护代替常规保护。能采集完整的运行信息，利用计算机的高速计算能采集完整的运行信息，利用计算机的高速计算与逻辑判别能力实现监视、控制、运行报告等功与逻辑判别能力实现监视、控制、运行报告等功能。能。功能综合化、结构微机化、监视屏幕化、运行管功能综合化、结构微机化、监视屏幕化、运行管理智能化。理智能化。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动

6、化6 6 6提高安全稳定性。提高安全稳定性。提高电压合格率。提高电压合格率。提高运行管理水平。提高运行管理水平。缩小占地面积。缩小占地面积。提高设备可靠性，减小维护工作量。提高设备可靠性，减小维护工作量。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化7 7 7分立元件阶段分立元件阶段微机化的智能元件阶段微机化的智能元件阶段综合自动化阶段综合自动化阶段 S

7、HANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化8 8 8无人值班是管理模式，综合自动化是技术水平。无人值班是管理模式，综合自动化是技术水平。常规保护和常规控制的时代。常规保护和常规控制的时代。两遥功能（两遥功能（20世纪世纪60年代）。年代）。四遥功能（四遥功能（20世纪世纪80年代）年代） ，真正有效意义上，真正有效意义上的无人值班。的无人值班。综合自动化

8、比四遥功能在技术水平上有很大提高。综合自动化比四遥功能在技术水平上有很大提高。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化9 9 9监视和控制监视和控制微机保护微机保护电压和无功自动控制电压和无功自动控制低频减载低频减载备用电源自动投入备用电源自动投入 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERS

9、ITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化101010数据采集数据采集 模拟量、数字量、电能量模拟量、数字量、电能量故障记录与事件顺序记录故障记录与事件顺序记录SOESOE控制与操作控制与操作安全监视安全监视人机界面人机界面数据处理与统计数据处理与统计 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOG

10、Y 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化111111微机保护的种类微机保护的种类高压输电线的主保护和后备保护高压输电线的主保护和后备保护馈线的保护馈线的保护主变的主保护和后备保护主变的主保护和后备保护补偿电容的保护补偿电容的保护母线保护母线保护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故障录波故障录波 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电

11、力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化121212微机保护的优点微机保护的优点实现算法灵活。实现算法灵活。性能稳定，可靠性高。性能稳定，可靠性高。设备自检和自恢复。设备自检和自恢复。运行维护工作量小，现场调试和整定方便。运行维护工作量小，现场调试和整定方便。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化131313调控目标调控目标维持供电

12、电压在规定范围内。各级供电母线电压维持供电电压在规定范围内。各级供电母线电压的运行波动范围（以额定电压为基准）的运行波动范围（以额定电压为基准）500(330)kv500(330)kv变电站的变电站的220kv220kv母线，正常时：母线，正常时：0 01010，事故时：，事故时：5 51010200kv200kv变电站变电站110kv110kv母线，正常时：母线，正常时：3 37 7，事故时：事故时：1010配电网配电网10kv10kv母线，母线，10.010.010.7kv10.7kv保持电力系统稳定和合适的无功平衡。保持电力系统稳定和合适的无功平衡。在电压合格的条件下实现使电能损耗最小。

13、在电压合格的条件下实现使电能损耗最小。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化141414调控措施调控措施调整变压器的分接头位置。调整变压器的分接头位置。补偿电容器。补偿电容器。 控制方式控制方式集中控制。集中控制。 分散控制。分散控制。关联分散控制。关联分散控制。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDON

14、G UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化151515控制目标控制目标 运行规程规定：电力系统的允许频率偏差为运行规程规定：电力系统的允许频率偏差为0.1Hz；系统频率不能长时间运行在；系统频率不能长时间运行在49.549Hz以下；事故情况下，不能较长时间停留在以下；事故情况下，不能较长时间停留在47Hz以下；系统频率瞬时值不能低于以下；系统频率瞬时值不能低于45Hz。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLO

15、GY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化161616低频减载的任务低频减载的任务 在系统发生故障，有功功率严重缺额，频率下在系统发生故障，有功功率严重缺额，频率下降时，需要有计划、按次序切除负荷，并保证切除降时，需要有计划、按次序切除负荷，并保证切除负荷量合适。负荷量合适。低频减载的控制方式低频减载的控制方式 基本轮和特殊轮基本轮和特殊轮 一般基本轮第一轮整定频率为一般基本轮第一轮整定频率为48.548.547

16、.5Hz47.5Hz，最末轮最末轮46.546.546Hz46Hz，相邻两轮频率整定差，相邻两轮频率整定差0.250.250.5Hz0.5Hz，时间差，时间差0.5s0.5s。特殊轮整定频率一般在。特殊轮整定频率一般在494947Hz47Hz间，动作时限间，动作时限151520s20s。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化171717实现方法实

17、现方法采用专用的低频减载装置。采用专用的低频减载装置。分散到每条线路的保护装置中。分散到每条线路的保护装置中。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化181818对低频减载装置的要求对低频减载装置的要求在各种运行方式下和功率缺额条件下，有计在各种运行方式下和功率缺额条件下，有计划地切除负荷，有效防止系统频率降到危险划地切除负荷，有效防止系统频率降到

18、危险点以下。点以下。切除负荷尽可能少，防止超调和悬停现象。切除负荷尽可能少，防止超调和悬停现象。馈线或变压器故障跳闸造成失压时，应可靠馈线或变压器故障跳闸造成失压时，应可靠闭锁，不能误动。闭锁，不能误动。电力系统发生低频振荡时不能误动。电力系统发生低频振荡时不能误动。电力系统受谐波干扰时不能误动。电力系统受谐波干扰时不能误动。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自

19、动化电力系统自动化191919 明备用：明备用：正常由正常由1B1B供电，供电，1B1B或或1DL1DL故障断开后，故障断开后，BZTBZT自动投入自动投入2DL2DL，由，由2B2B供电。供电。 暗备用：暗备用：正常正常1B1B、2B2B都都供电，供电，1B1B故障时，故障时，BZTBZT自动投入自动投入3DL3DL或或5DL5DL保持保持供电。供电。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自

20、动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化202020 单元层变电站层单元层变电站层 单元层按功能划分，开关量输入、输出，模拟单元层按功能划分，开关量输入、输出，模拟量输入、输出，元件保护、自动装置各为单独量输入、输出，元件保护、自动装置各为单独模块。模块。 变电站层包括监控主机和远动主机，变电站层变电站层包括监控主机和远动主机，变电站层通过现场总线或局域网与单元层通信。通过现场总线或局域网与单元层通信。所有保护屏、数据采集屏、控制出口屏全部安所有保护屏、数据采集屏、控制出口屏全部安装在中央控制室内，需要较多的控制连接电缆。装在中央控制室内，需要较多的控制连接电缆。 SHANDONG UN

21、IVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化212121 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化222222 SHANDONG

22、UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化232323间隔层变电站层间隔层变电站层 间隔层按高压间隔划分，以每个电网元件为对象，间隔层按高压间隔划分，以每个电网元件为对象，集测量、控制、保护于一体，设计在同一个机箱中，集测量、控制、保护于一体，设计在同一个机箱中，将这种模块单元安装在一次主设备的开关柜中。将这种模块单元安装在一次主设备的开关柜中。各模块单元与监控主机通过

23、网络联系。各模块单元与监控主机通过网络联系。高压线路保护，变压器保护，自动装置（备自投、高压线路保护，变压器保护，自动装置（备自投、电压无功控制，低频减载）仍可安装在中央控制室电压无功控制，低频减载）仍可安装在中央控制室内。内。 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化242424 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化电力系统自动化252525 SHANDONG UNIVERSITY OF T