电力系统自动化-第七章-变电所综合自动化课件

第七章变电所综合自动化1电力系统自动化第七章变电所综合自动化1电力系变电所综合自动化概述变电所综合自动化系统的基本功能变电所综合自动化的结构形式本章内容2电力系统自动化本章内容2电力系统自动化传统变电站控制的问题安全、稳定性不够。难以保证供电质量。占地面积大。无法满足快速计算、实时控制的要求。维护工作量大。一.变电所综合自动化概述3电力系统自动化传统变电站控制的问题安全、稳定性不够。一.变电所综合自动变电站综合自动化的概念

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）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，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、控制、保护、与上级调度通信的综合性自动化功能。

一.变电所综合自动化概述（续）4电力系统自动化变电站综合自动化的概念 变电站综合自动化是将变电站的二次变电站综合自动化的特点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。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与逻辑判别能力实现监视、控制、运行报告等功能。功能综合化、结构微机化、监视屏幕化、运行管理智能化。一.变电所综合自动化概述（续）5电力系统自动化变电站综合自动化的特点利用微机和大规模集成电路组成的自动综合自动化的优越性提高安全稳定性。提高电压合格率。提高运行管理水平。缩小占地面积。提高设备可靠性，减小维护工作量。一.变电所综合自动化概述（续）6电力系统自动化综合自动化的优越性提高安全稳定性。一.变电所综合自动化概变电站自动化的发展分立元件阶段微机化的智能元件阶段综合自动化阶段一.变电所综合自动化概述（续）7电力系统自动化变电站自动化的发展分立元件阶段一.变电所综合自动化概述（变电站综合自动化与无人值班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。两遥功能（20世纪60年代）。四遥功能（20世纪80年代），真正有效意义上的无人值班。综合自动化比四遥功能在技术水平上有很大提高。一.变电所综合自动化概述（续）8电力系统自动化变电站综合自动化与无人值班无人值班是管理模式，综合自动化是二.变电所综合自动化系统的基本功能监视和控制微机保护电压和无功自动控制低频减载备用电源自动投入9电力系统自动化二.变电所综合自动化系统的基本功能监视和控制9监视和控制数据采集模拟量、数字量、电能量故障记录与事件顺序记录SOE控制与操作安全监视人机界面数据处理与统计二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）10电力系统自动化监视和控制数据采集二.变电所综合自动化系统的基本功能（续微机保护微机保护的种类高压输电线的主保护和后备保护馈线的保护主变的主保护和后备保护补偿电容的保护母线保护不完全接地系统的单相接地选线故障录波二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）11电力系统自动化微机保护微机保护的种类二.变电所综合自动化系统的基本功能微机保护（续）微机保护的优点实现算法灵活。性能稳定，可靠性高。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。二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）12电力系统自动化微机保护（续）微机保护的优点二.变电所综合自动化系统的基电压和无功控制调控目标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） 500(330)kv变电站的220kv母线，正常时：0％～＋10％，事故时：－5％～＋10％ 200kv变电站110kv母线，正常时：－3％～＋7％，事故时：±10％ 配电网10kv母线，10.0～10.7kv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。二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）13电力系统自动化电压和无功控制调控目标二.变电所综合自动化系统的基本功能电压和无功控制（续）调控措施调整变压器的分接头位置。补偿电容器。

控制方式集中控制。分散控制。关联分散控制。

二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）14电力系统自动化电压和无功控制（续）调控措施二.变电所综合自动化系统的基自动低频减载控制目标

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49.5～49Hz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45Hz。二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）15电力系统自动化自动低频减载控制目标二.变电所综合自动化系统的基本功能（自动低频减载（续）低频减载的任务 在系统发生故障，有功功率严重缺额，频率下降时，需要有计划、按次序切除负荷，并保证切除负荷量合适。低频减载的控制方式

基本轮和特殊轮 一般基本轮第一轮整定频率为48.5～47.5Hz，最末轮46.5～46Hz，相邻两轮频率整定差0.25～0.5Hz，时间差0.5s。特殊轮整定频率一般在49～47Hz间，动作时限15～20s。二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）16电力系统自动化自动低频减载（续）低频减载的任务二.变电所综合自动化系统的自动低频减载（续）实现方法采用专用的低频减载装置。分散到每条线路的保护装置中。二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）17电力系统自动化自动低频减载（续）实现方法二.变电所综合自动化系统的基本自动低频减载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，有计划地切除负荷，有效防止系统频率降到危险点以下。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。电力系统受谐波干扰时不能误动。二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）18电力系统自动化自动低频减载对低频减载装置的要求二.变电所综合自动化系统备用电源自动投入明备用：正常由1B供电，1B或1DL故障断开后，BZT自动投入2DL，由2B供电。暗备用：正常1B、2B都供电，1B故障时，BZT自动投入3DL或5DL保持供电。二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）19电力系统自动化备用电源自动投入明备用：正常由1B供电，1B或1DL故障断单元层＋变电站层单元层按功能划分，开关量输入、输出，模拟量输入、输出，元件保护、自动装置各为单独模块。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。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。三.变电站综合自动化的结构分层集中组屏模式

20电力系统自动化单元层＋变电站层三.变电站综合自动化的结构21电力系统自动化21电力系统自动化22电力系统自动化22电力系统自动化间隔层＋变电站层 间隔层按高压间隔划分，以每个电网元件为对象，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。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、电压无功控制，低频减载）仍可安装在中央控制室内。分层分散模式三.变电站综合自动化的结构（续）23电力系统自动化间隔层＋变电站层 分层分散模式三.变电站综合自动化的结24电力系统自动化24电力系统自动化25电力系统自动化25电力系统自动化26电力系统自动化26电力系统自动化

将配电线路的保护和测控单元分散安装在开关柜内，高压线路保护和主变压器保护装置等采用集中组屏的系统结构。优点：（1）简化了变电站二次部分的配置，大大缩小了控制室的面积。（2）减少了设备安装工程量。（3）简化了变电站二次设备之间的互连线，节省了大量连接电缆。（4）分层分散式结构可靠性高，组态灵活，检修方便。分层分散式结构，由于分散安装，减小了TA的负担。分布分散式与集中式相结合的结构三.变电站综合自动化的结构（续）27电力系统自动化 将配电线路的保护和测控单元分散安装在开关柜内，高28电力系统自动化28电力系统自动化第七章变电所综合自动化29电力系统自动化第七章变电所综合自动化1电力系变电所综合自动化概述变电所综合自动化系统的基本功能变电所综合自动化的结构形式本章内容30电力系统自动化本章内容2电力系统自动化传统变电站控制的问题安全、稳定性不够。难以保证供电质量。占地面积大。无法满足快速计算、实时控制的要求。维护工作量大。一.变电所综合自动化概述31电力系统自动化传统变电站控制的问题安全、稳定性不够。一.变电所综合自动变电站综合自动化的概念

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）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，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、控制、保护、与上级调度通信的综合性自动化功能。

一.变电所综合自动化概述（续）32电力系统自动化变电站综合自动化的概念 变电站综合自动化是将变电站的二次变电站综合自动化的特点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。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与逻辑判别能力实现监视、控制、运行报告等功能。功能综合化、结构微机化、监视屏幕化、运行管理智能化。一.变电所综合自动化概述（续）33电力系统自动化变电站综合自动化的特点利用微机和大规模集成电路组成的自动综合自动化的优越性提高安全稳定性。提高电压合格率。提高运行管理水平。缩小占地面积。提高设备可靠性，减小维护工作量。一.变电所综合自动化概述（续）34电力系统自动化综合自动化的优越性提高安全稳定性。一.变电所综合自动化概变电站自动化的发展分立元件阶段微机化的智能元件阶段综合自动化阶段一.变电所综合自动化概述（续）35电力系统自动化变电站自动化的发展分立元件阶段一.变电所综合自动化概述（变电站综合自动化与无人值班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。两遥功能（20世纪60年代）。四遥功能（20世纪80年代），真正有效意义上的无人值班。综合自动化比四遥功能在技术水平上有很大提高。一.变电所综合自动化概述（续）36电力系统自动化变电站综合自动化与无人值班无人值班是管理模式，综合自动化是二.变电所综合自动化系统的基本功能监视和控制微机保护电压和无功自动控制低频减载备用电源自动投入37电力系统自动化二.变电所综合自动化系统的基本功能监视和控制9监视和控制数据采集模拟量、数字量、电能量故障记录与事件顺序记录SOE控制与操作安全监视人机界面数据处理与统计二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）38电力系统自动化监视和控制数据采集二.变电所综合自动化系统的基本功能（续微机保护微机保护的种类高压输电线的主保护和后备保护馈线的保护主变的主保护和后备保护补偿电容的保护母线保护不完全接地系统的单相接地选线故障录波二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）39电力系统自动化微机保护微机保护的种类二.变电所综合自动化系统的基本功能微机保护（续）微机保护的优点实现算法灵活。性能稳定，可靠性高。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。二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）40电力系统自动化微机保护（续）微机保护的优点二.变电所综合自动化系统的基电压和无功控制调控目标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） 500(330)kv变电站的220kv母线，正常时：0％～＋10％，事故时：－5％～＋10％ 200kv变电站110kv母线，正常时：－3％～＋7％，事故时：±10％ 配电网10kv母线，10.0～10.7kv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。二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）41电力系统自动化电压和无功控制调控目标二.变电所综合自动化系统的基本功能电压和无功控制（续）调控措施调整变压器的分接头位置。补偿电容器。

控制方式集中控制。分散控制。关联分散控制。

二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）42电力系统自动化电压和无功控制（续）调控措施二.变电所综合自动化系统的基自动低频减载控制目标

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49.5～49Hz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45Hz。二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）43电力系统自动化自动低频减载控制目标二.变电所综合自动化系统的基本功能（自动低频减载（续）低频减载的任务 在系统发生故障，有功功率严重缺额，频率下降时，需要有计划、按次序切除负荷，并保证切除负荷量合适。低频减载的控制方式

基本轮和特殊轮 一般基本轮第一轮整定频率为48.5～47.5Hz，最末轮46.5～46Hz，相邻两轮频率整定差0.25～0.5Hz，时间差0.5s。特殊轮整定频率一般在49～47Hz间，动作时限15～20s。二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）44电力系统自动化自动低频减载（续）低频减载的任务二.变电所综合自动化系统的自动低频减载（续）实现方法采用专用的低频减载装置。分散到每条线路的保护装置中。二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）45电力系统自动化自动低频减载（续）实现方法二.变电所综合自动化系统的基本自动低频减载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，有计划地切除负荷，有效防止系统频率降到危险点以下。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。电力系统受谐波干扰时不能误动。二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）46电力系统自动化自动低频减载对低频减载装置的要求二.变电所综合自动化系统备用电源自动投入明备用：正常由1B供电，1B或1DL故障断开后，BZT自动投入2DL，由2B供电。暗备用：正常1B、2B都供电，1B故障时，BZT自动投入3DL或5DL保持供电。二.变电所综合自动化系统的基本功能（续）47电力系统自动化备用电源自动投入明备用：正常由1B供电，1B或1DL故障断单元层＋变电站层单元层按功能划分，开关量输入、输出，模拟量输入、输出，元件保护、自动装置各为单独模块。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。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。三.变电站综合自动化的结构分层集中组屏模式

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