变电所综合自动化

1、变电所综合自动化概念：变电所综合自动化是将变电所的二次设备〔包括测量仪器，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，现代电子技术，动掌握和保护与上级调度通信的综合性自动化功能。特点动屏②利用微机保护代替常规保护③能采集完整的运行信息和利用计算机的高速计算与逻治理智能化。：监视和掌握、微机保护、电压和无功综合掌握、低频减载、备用电源自动投入、通信构造：①〔〕②分层分布式系统集中组〔分层CPU协同工作的方式，各功能模块之间承受网络技术或串行方式实现数据通信多CPU系统供给了处理并行多发大事的力量，解决了集中式构造中独立CPU计算处理的瓶颈问题，便利系统进展〕③集中组屏与分散安装相结〔将配电线路的保护盒测控单元分散安装在开关柜内，高线路保护和主变压器保护装置等承受集中组屏的系统构造，：简化了变电站@削减了设备安装工程量@简化了变电站二次设@牢靠性高，组态敏捷，检修便利，分散安装时减小了TA的负担。2、数字化变电所的主要技术特点字信号或者低电平信号②利用高速以太网构成变电站数据采集及状态和掌握信号的传输系统③数据和信息实现基于IEC61850标准的统一建模④承受智能断路器等一次设备，实现一次设备掌握和监视的数字化。电网，包括馈线、降压变压器、断路器、各种开关等设备。3、配电SCADA〔配电网数据采集和监控、电力系统监控系统〕特点：10kV出线开关及以下配电网的环网开关、分段开关、开闭SCADA系统对数据实时性的要求更高③系统对远动通信规约具有特别的要求④配电网为三相不平衡网络⑤配电网直接面对用户，对可维护性的要求也更高⑥集成了治理信息系统〔MIS〕的很多功能，对系统互连性的要求更高，配电SCADA系统必需具有更好的开放性⑦必需和配电地理信息系统〔AM/FM/GIS〕严密集成。配电网的SCADA处理以及对配电网进展监视和掌握等功能。分层的组织模式，体系构造图4、电力负荷掌握：①对系统：a使日负荷曲线变平坦，使现有电力设备得到充分利用，推迟扩建资金投入；b削减发电机组启停次数，延长设备使用寿命，降低能耗；c使系统运行稳定，提高供电牢靠性。②对用户：让峰用电，削减电费支出。因此，建立一种市场机制下用户自愿参与的负荷掌握系统，会形成双赢或多赢的局面。：1〕分散负荷掌握2〕远方集中负荷掌握5DMS的通信方案配电自动化系统承受的通信方式有配电线载波通信、线、调幅〔AM〕调频〔FM〕播送、甚高频通信、特高频通信、微波通信、卫星通信、光纤通信等多种形式。①主站与子站之间，使用单模光纤；②子站与FTU之间，使用多模光纤；③TTU与电量集抄系统的数据的转发，可以利用有线〔屏蔽双绞线〕方式，承受现场总线通信，也可承受配电载波通信6、馈线自动化定义电流、电压状况，并实现线路开关的远方合闸和分闸操作；在故障时猎取故障记录，并自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区域供电。功能：①：RTU和FTU所采集的信息，自动、准确地诊断故障的：在正常运行过程中，依据运行器等；当馈线上发生故障时，能自动隔离故障区段，自动恢复对非故障线路的供电。报表功能以随时打印。⑤：遥测量越限、设备运行特别、保护和开关动作时发出声、光：用户可自行编辑、绘制各种图表，供给多窗口的画面显示，画面具有平移、滚动、缩放、漫游和自动整理等功能。数据库治理功能：借助窗口，通过数据库治理软件，用户可以便利地对数据库进展创立、删除、修改、读写、检索和显示，但不能修改实时数据，特别是电量数据。通过该软件，可以保证配电网在RTUFTU的时钟应保持全都。：馈线自动化方案可分为就地掌握和远方掌握两种类型。故障，不需要和掌握中心通信即可完成故障隔离和恢复供电；②远方掌握：是由FTU采集到故障前后的各种信息并传送至掌握中心方案，最终以遥控方式隔离故障区域，恢复正常区域供电。7、配电网自动化系统远方终端分：〔FTUDTU，FTU包括户外柱上FTUFTU和开闭所FTU；DTU就是开闭所FTU〕②配电变压器远方终端〔TTU〕③变电站内的远方终端〔RTU〕8、能量治理系统EM〕与配电治理系统DM〕：系统则相反④配电系统中的很多野外设备需要人工进展操作电系统的非预想接线变化要多于输电系统，配电系统设备扩展频繁，检修工作量大。9、配电图资地理信息系统配电图资地理信息系统是自动绘图AMFM和地理信息系统GIS系统各种自动化功能的公共根底。①地理信息系统GIS：地理信息系统是计算机软硬件技术支持下采集、存储、治理、检索和综合分析各种地理空间信息，以多种形式输出数据与图形产品的计算机系统。②AM自动绘图：通过扫描仪将地图图形输入计算机，包括制作、编辑、修改和治理图形；③FM设备治理：将各种电力设备和线路符号反映在计算机的地理背景图上，并通过检索可得到各设备的坐标位置以及全部有关技术档案，包括各种设备及其属性的治理。10AMR的定义电能自动抄表系统是一种承受通讯和计算机网络技术电量等数据通过遥测、传输汇总到营业部门，代替人工抄表及后续相关工作的自动化系统。11、远程自动抄表系统的构成机和中心信息处理机。算机网络：整个自动抄表系统的治理层设备。12、电力系统调度的主要任务〔选用具有足够的承受事故冲击力量的运行方式、保证供给强有力的事故处理措施。13、五级分层调度治理国调———调—地市电网调度掌握中心，县调—县级电网调度掌握中心14：统一调度，分级治理，分层掌握。15、调度自动化系统功能：全监控、调度治理、打算。：由调度端、信道设备和厂所端构成。核心为计算机系统。16、SCADA|EMS系统的子系统划分支撑平台子系统、SCADA子系统、AGC/EDC子系统、高级应用软件PAS子系统、调度员仿真培训系统DTS、调度治理信息子系统DMIS远方终端〔RTU，又称远动终端〕是电力调度自动化系统的根底设施，它们安装于各变电所①：模拟量(YC)、开关量(YX)、数字量(YC)、脉冲量(YC)②：完成遥(YK(YT〔SO变位时刻、变位后的状态。SOE准确记录开关信号的动作时序，关心调度员进展运行决策和事故分析。站内SOE区分率小于5m，站间小于10mPD：为了分析事故关a与远方调度端进展通信b与本地监控系统进展通c通过串口接入站内智能通信设备dMODEM进展远程维护⑥承受全球、报文监视、运行方式设置、打印、越限告警、大事挨次记录等功能。：程序功能。18、电力系统主要的通信模式〔一〕有线通信：①音频电缆：RS-232接口，调制/解调；②电力线载波：RS-232接口，载波机，高频调制/解调；③光纤：多种接口，光端机，光电转换〔二〕无线通信：①微波：终端站，中继站；以微波为传输媒介进展调制/解调。②卫星：租用卫星通道，利用同步卫19、调度中心SCADA|EMS的前置机系统构造组成前置机系统担负着调度中心与厂站RTU和各分局的数据通信及通信规约解释等任务，是SCADA/EMS系统的桥梁和根底〔1〕：①值班前置主机担负的任务：a与系统效劳器及SCADA工作站通信。b与各RTU通信及通信规约处理。c掌握切换装置的切换动作。d设置各终端效劳器的参数。②备用前置机担负任务：a监听前置主机的工作状况，一旦前置主机发生故障，马上自动升格为主机，担负起主机的全部工作。b监听次要通道的信息，确定该通道的运行状况〔2〕终端：每台终端效劳器有16个串行通信口，可与16路厂站RTU通信〔3〕：完成对上行双通道信号及下行信号的选择切换〔4〕：与各种不同的通道信号适配。20、调度中心SCADA|EMS系统主网络各节点功能①系统效劳器：负责保存全部历史数据、登录各类信息。②SCADA工作站：双机热备用，主要运行SCADA软件及AGC/EDC软件。③PAS工作站：用于各项PAS计算以实现各项PAS并进展人机交互。⑤配电自动化工作站：完成配电自动化治理功能。⑥DTS工作站：调度员工作站：实现电量的自动查询、记录、奖罚电量的计算等功能。⑨网络：网络是分布式计算机系统的关键部件，一般承受高速双网构造，保证信息能高速、牢靠传输。21、调度自动化主站系统软件的功能①SCADA功能：数据采集、数据预处理、信息显示和报警、调度员遥控遥调操作、信息存储和报表、大事挨次记录、事故追忆。②高级应用功能PAS：状态估量、网络拓扑分析、负荷推测、潮流优化、安全分析、无功/电压掌握、自动发电掌握、经济调度、调度员仿真培训。22、电压调整和频率调整的比照频率调制：①全系统频率一样②调发电机③消耗能源④集中掌握⑤调进汽量④电压掌握分散进展⑤调整手段多种多样23、无功功率平衡的根本要求①无功电源发出的无功功率应当大于或至少等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗之和；②系统还必需配置肯定的无功备用容量；③尽量避开通过电网元件大量地传送无功功式计算无功平衡，必要时还应校验某些设备检修时或故障后运行方式下的无功功率平衡。24：发电机调压，转变变压器比调压，利用无功功率补偿设备调压，线路串联电容补偿调压。25、电力系统电压掌握措施的选取原：①优先考虑发电机调压：主要适用于近距离调压②无功功率充裕系统：用变压器有载调压③无功功率不是系统：增加无功功率电源，实行并联电容器、调相机或静止补偿器为宜26、电力系统的自动电压掌握：①首先系统内无功功率电源必需充分，要依据无功功率就地平衡的原则，得良好的效果。自动电压掌握的必要提高电压质量和电网允许水平，抑制以往调度人员人工调压的弊端。掌握的系统内网损最小；③调整设备的运行状态没有超限：①电压无功掌握装置VQC：a适用：地方电网无功电压优化掌握。b缺点：电压无功自动掌握装置仅采集一个变电所的运行参数压变压器进展协调掌握。AVC：a适用：省级电网无功电压优化掌握。b特点：建立在调度自动AVC与SCADA/EMS的一体化。cAVC系统的组成：调度中心总站AVCAVCAVC模块27、并列操作含义为并车、并网意义：①并列操作是发电厂常常进展的操作1〕系统正常运行时，假设负荷增加，备用机组需要快速投入系统；2〕系统发生事故时会失去局部电源，也要求将备用机组快速投入电力系经济安排。：①冲击电流小。并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能地小，其瞬时最大值一般不超过１～２状态，其暂态过程要短，以削减对电力系统的扰动。28、准同期并列含义统侧的频率、电压幅值、电压相角接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。：①优点：在正常状况下，并列时产生的冲击电流比较小抱负条： G

f ，频率相等X G

2f ,G

2f X 〔2〕UG

U ，电压幅值相等 X 29、自同期并列

0，相角差为零e含义动势渐渐增长的过程中，由电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。：①优点：并列时间短；掌握、操作简洁，易于实现自动化②缺点：冲击电流大，对瞬时下降；不能用于两个系统间的并列操作。30、准同期并列与自同期并列的差异否与并列点处系统侧的频率、电压幅值、电压相角相等自同期并列：①合闸前不需要检测频率、电压幅值、电压相角②合闸后再加励磁31、同步发电机励磁自动掌握系统的组成同步发电机励磁自动掌握系统由励磁调整器、励磁功率单元和发电机构成反响掌握系统。励磁功率单元：向同步发电机的励磁绕组供给直流励磁电流。功率单元的输出。同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调整器组成。32、常用的同步发电机励磁系统10kW以下中小量机组100MW以上的发电机组300MW及更大容量的发电机组33、励磁系统灭磁：将发电机转子励磁绕组的磁场尽快地减弱到最小程度。灭磁方法：将转子励磁绕组自动接到放电电阻。灭磁要求：①灭磁时间要短②灭磁过程中转子电压不应超过允许值灭磁包括恒Rm灭磁、非线性Rm灭磁、逆变灭磁回路断开为止34、电力系统的频率特性发电机组的功率－频率特性与负荷的功率－频率特性曲线的交点就是电力系统频率的稳定运行点a点：fe，PLb点：负荷增加△PL，负荷静态频率特性变为PL1，无调速器，频率稳定值下降到f3，取用功率仍旧为原来的PL值c点：调速器一次调整，增加机组的输入功率PT。频率稳定在f2d点：调频器二次调整，增加机组的输入功率PT。频率稳定在fe35、电力系统的无功功率电源同步发电机、同步调相机、静电电容器、静止无功补偿器、静止无功发生器36、励磁掌握系统的根本任务：①给定水平的②发电机的运行条件③提高同步发电机并联运行稳定而转变空载电动势来改善系统稳定性④改善电力系统运行条水轮发电机组要求实现强行减磁。37、对励磁系统的根本要求〔一〕对励磁调整器的要求①时间常数小，能快速响应输入信息的变化②系统正常运行时，能够反响发电机电压凹凸，并通过调整励磁电流维持发电机电压③合理安排机组无功功率④对远距离输电的发电机求无失灵区⑤快速反响系统故障，并通过强行励磁提高暂态稳定性和改善系统运行条件。〔二〕对励磁功率单元的要求1〕有足够的牢靠性并具有肯定调整容量2〕具有足够的励磁顶值电压和电压上升速度。在励磁系统中励磁顶值电压和电压的上升速度是两项重要的技术指标38、系统负荷可以看作由以下三种具有不同变化规律的变动负荷组成：变动周期小于10s的随机重量 特点：变化幅度小 缘由：小操作、线路摇摆等调速器→频率的一次调整〔有差调频〕特点：变化幅度较大 缘由：大电机、电炉启停调频器→频率的二次调整〔无差调频〕变化格外缓慢的持续重量并带有周期规律的负荷特点：变动周期最大，变化幅度最大 缘由：气象、生产、生活规律依据推测负荷，在各机组间进展最优负荷安排→电力系统的经济运行调度〔发电打算〕39、一次调频和二次调频的比较①一次调频针对的负荷是变动周期小于10s〔10s，180s〕的脉动重量②一次调频是全部发电机都参与，二次调频调频厂的发电机参与40、电压降低的不良影响温度过高④电炉等电热设备的发热量降低⑤有功损耗和能量损耗增加稳定性。41、电压过高的不良影响①影响电气设备的绝缘②超高压输电线路中电晕损耗增加42、无功功率和电压的关系①无功功率对电压有打算性的影响②无是引起电压损耗的缘由③无的远距离传输和就地平衡④节点电压有效值的大小，对无功功率分布起打算性的作用43、调度自动化通信规约定义通信规约。〔问答式规约RTURTU无问不答RTU共线；支持变化信息传送，压缩数据块长度，提高速度；全双工/半双工通道；点对点/一点多址/环形构造，通道适应性强③缺点：响应慢，对通道要求高，整帧校验④举例：SC1801，U4F循环式规约①特点：RTU不断地循环上报现场数据，主站被动接收；以帧为传输单位，帧长度可变，可有不同优先级②优点：对通道要求不高；信息字校验，大大提高数据利用率；遥信变位优先传送；容量大；多个子站和多个主站同时通信③缺点：只能用点对点方式连接，一般遥测量变化响应慢④举例：CDT对等方式规约①特点：支持ISO7层网络协议模型的子集；支持点对点、一点多址、多点多址、对等通信方式；支持问答式和自动上报数据传输方式；支持通信冲突碰撞避开/检测；支持带时标的量 ②举例：DNP3.0 IEC-60870-5-101网络通信规约①特点：支持TCP/IP协议；可基于局域网/广域网进展通信；一般是对等通信协议的网络化封装 ②举例：TASE2 IEC-60870-5-10444、励磁调整器是一个闭环比例调整器。输入：发电机电压 输出：励磁机的励磁电流或是转子电流：1〕保持发电机的端电压不变2〕保持并联机组间无功电流的合理安排UG下降时，IEFEqUG重回到基准值四周，当UG上升时，IEF就大为减小，又使UG重回到基准值四周：测量比较、综合放大、移相触发单元元相位掌握所需的掌握电压③移相触发单元：依据综合放大单元送来的综合掌握信号的变发电机励磁的目的电源供给的无功功率QG包括：发电机供给的无功功率QGi+无功补偿设备供给的无功功率QCi两局部组成；无功功率损耗QL包括：变压器中的无功功率损耗△QT+线路电抗中的无功功率损耗△Qx+线路电纳中的无功功率损耗△QB系统无功负荷的电压特征主要由异步电动机打算。异步电动机是电力系统主要的无功负荷。选择和调整操动机构以及与灭弧室状态相适应的合理工作条件闸特性。：智能变电所是指承受先进、牢靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全所