变电所综合自动化系统的结构和硬件配置

变电所综合自动化系统的

结构和硬件配置配置类似工作重复变电站综合自动化——由来机电式继电保护就地监控远动装置录波装置微机型继电保护微机监控微机远动微机录波微机型计算机技术优化设计共享软硬件资源通域信络网局综合自动化结构示意图自动监控系统微机保护微机自动装置微机远动功能变电站综合自动化系统基本配置时钟系统调制解调装置调度综合测控装置自动装置远动装置继电保护模拟/开关量采集装置保护单元1保护单元n工作站工作站主控机外设中心处理机网络2、结构分布、分层化分布式结构：结构上采用主从CPU协同工作方式，各功能模块（从CPU）间采用网络技术或串行方式实现通信。优点：多CPU提高了处理并行多发事件的能力，方便系统扩展与维护，局部故障不影响其它模块的正常运行。分层式结构

监控主机打印机显示器综合监控单元前置机数据采集TA/TVTA/TV综合监控单元线路保护单元主变保护单元电容器保护单元间隔层站控层管理层

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结构和硬件配置供电系统对变电所综合自动化系统结构的原则要求可靠性实用性先进性变电所综合自动化系统的结构2、变电站综合自动化系统结构系统为多微机、多层次结构形式。最上层设在电力系统控制中心；1～3层均设在变电站内。结构形式：集中式、分布集中组屏和分布分散式。集中式采用计算机，扩展其外围接口电路，集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，集中进行计算与处理，分别完成微机监控、微机保护和一些自动化功能。微机保护、微机监控和与调度等通信的功能由不同的微机完成。模入接口开入接口输出接口A/D模块输入接口输出接口主变TV与TA线路TV与TA断路器状态保护出口模拟量输入断路器和隔离开关状态继电保护信息输入出口继电器各保护装置监控主机MODEM显示器打印机键盘调度中心集中式结构框框图缺点：可靠性差。软件复杂，调调试麻烦，修修改工作量大大。组台不灵活。。不直观。分布分散式每个回路均实实现保护测控一体体化各回路通过网网络电缆连接接，独立与监监控主机通信信。减少了所内的的二次设备及及信号电缆系统中任一部部分故障时，，只影响局部部，提高了整整个系统的可可靠性可扩展性和运运行的灵活性性。分布式综合自自动化系统框框图主变压器保护110kV进出线保护35kV出线保护低频减载110kVRTU35kVRTU低频减载10kV馈出线保护电容器保护10kVRTU前置机前置机当地监控计算机CRT打印机调度端(主控站)分布集中组屏屏分布集中组屏屏的结构模式式，是将变电电所内各回路路的数据采集集单元、控制制单元和保护护单元分别集集中安装在变变电所控制室室内的数据采采集柜、控制制柜和保护柜柜中，相互间间通过网络与与控制主机相相连。分布集中组屏屏的结构便于于扩充和维护护，其中一个个环节故障，，不会影响其其它部分的正正常运行。适用于主变电电所的回路数数相对较少，，一次设备比比较集中，从从一次设备到到数据采集柜柜和控制柜等等所用的信号号电缆不长，，易于设计、、安装和维护护管理的(10一35)kV供电系统变电电所。35kV变电站自动化化系统配置方方案110/35kV变电站自动化化系统配置方方案变电所综合自自动化系统的的

硬件配置置变电所综合自自动化系统的的硬件配置一一般由中央处理机（包括打印仉仉、监视器、、通信接口等等外围设备））、数据采集与处处理、微机保护、操作与控制、故障滤波等各种功能模模块及所内通信网络络组成。（一）、中央央处理机中央处理机系系统可采用单机系统和多机系统两种基本配置置。单机系统：指变电所综综合自动化的的全部功能由由一台中央处处理机来控制制和完成。优点是系统结结构简单，造造价低。缺点是容量受受限制，如检检测量较多，，则响应速度度会受到影响响，且工作可可靠性较差。。单饥系统大多多用于中、小小型变电所。。多机系统多机系统一般般分两种配置置方式。两台主机一台台工作，另一一台处于热备备用状态。一台（或两台台）主机和若若干台前置机机，由前置机机负责数据的的采集和通信信联络工作，，收集到的信信息经初步处处理后向主机机传送。这种种系统称为分布式多机系系统。分布式多机系系统的优点是是功能强、容容量大、灵活活、可靠，便便于维护和扩扩充。它可以以根据现场实实际情况灵活活地增减前置置机的数量，，以满足不同同供电系统的的需要。而且且中央处理机机可以采用高高级语言编程程，因此比较较容易实现更更复杂的功能能和运算。在变电所系统统中．数据信信息的采集和和处理是变电电所综合自动动化系统的主主要功能之一一。供电系统中数数据信息的采采集主要有模拟量和开关量。1、模似量的检检测与处理在变电所综合合自动化系统统中，模拟量量的检测一般般有两种方式式，即直流采样检测测和交流采样检测测。前者结构较复复杂，但程序序设计简单，，精度容易满满足；后者结结构简单，但但在实现高精精度检测时，，技术要复杂杂一些。（二）、数据据与信息的采采集和处理同时采样，同同时A/D转换顺序采样,依次A/D转换同时采样，依依次A/D转换直流采样检测测方式是采用用电量变送器器将供电系统统的交流电压压、交流电流流、有功功率率、无功功率率等转换为0～5v（无功为∓5v）的直流电压压信号供微机机检测。可以采用单极极性A/D转换接口，对对转换速度的的要求也不高高，精度比较较容易保证程程序设计也较较简单，主要缺点是电电量变送器投投资较大，二二次接线、维维护复杂，且且变送器有一一定的延时，，因此．该方方式一般适用用于检测变化化速度比较缓缓慢的过程和和稳态量。（1）直流采样检检测及其数据据处理将交流电量转转换为线性成成比例输出直直流模拟电量量的装置。无源型和有源型两种．无源型电量变变送器主要有有电流变送器器和电压变送送器两种，由由于它不需要要供电电源，，从而使安装装接线得以简简单，价格较较低。但无源源型电量变送送器在小信号号输入时，测测量精度不易易保证。目前应用的大大多是有源型型电量变送器器，它包括电电压，电流，，功率，电能能，功率因数数变送器等。。有源型电量量变透器的供供电电源分为为交流110V，220V；直流24V,48V,110V等。1）电量变送器器2）直流采样检检测的数据处处理在直流采样检检测中某一模模拟量经变送送器，低通滤滤波，采样保保持，A／D转换被采集到到内存．还需需进行一系列列的加工和处处理．才能成成为有用的数数据．通过软软件实现如下下：a)采样到的数据据要重新排队队b)数字滤波排除除随机干扰c)数据合理性检检测和越限检检测d)微机处理及其其转换交流采样检测测是采用交流流变换器将交交流电压和交交流电流转换换成∓5v（峰值）的交交流电压信号号，供微机检检测，这种方方法的特点是是结构简单，，速度快，投投资省，工作作可靠，缺点点是程序设计计较繁琐，要要提高检测精精度在技术上上比较复杂。。同时它要A/D转换接口是双双极性的，对对转换速度要要求较高。由于交流采样样所得到的信信号是瞬时值值，这些量是是随时间而变变化的交变量量．人们无法法直接识别它它的大小和传传送方向（指指功率）。这这就需要通过过一定的算法法把信号的有有效值计算出出来；交流采采样的算法很很．常用的算算法有：两点采样算法法、全周波傅傅氏算法（2）交流采样检检测及算法1）两点采样的特点是简单单、快速。但但90度样本身无滤滤波作用，因因此．输入信信号必须是纯纯正弦波才不不致引起误差差。2）全周波傅氏氏算法：当输入信号号为含有高次次谐波的畸变变电量时，通通常采用多点点采样法即