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文档简介

第三节变电站自动化系统的结构第三节变电站自动化系统的结构一、变电站自动化系统的结构形式1、集中式变电站自动化结构模式2、分布式系统集中组屏结构模式3、分散与集中相结合的结构模式4、全分散式变电站自动化结构模式二、变电站无人值班三、数字化变电站四、智能变电站一变电站自动化系统的结构形式计算机水平的发展分布式安装位置1.集中式变电站自动化结构模式集中式结构:传统站改造模式远方终端装置(RTU)+当地监控系统1、当地监控系统由一台主机或两台互为备用的主机承担所有功能。2、配上变送器、遥信转接、遥控执行、UPS等屏柜。3、站内保护装置的信息,可通过遥信输入回路(硬件方法)进入RTU,亦可通过串行口按约定的规约通信(软件方法)进入RTU。4、适合35~500千伏各种电压等级、不同规模的变电站。传统站改造模式(集中式)2.分布式系统集中组屏结构模式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。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。过程层只要是指变电站内的变压器和断路器、隔离开关机其辅助触点,电流、电压互感器等一次高压设备。分层分布式的一般结构分布式系统集中组屏结构模式分布式测控单元集中组屏的变电站自动化系统结构示意图分布式系统集中组屏结构模式3.分散与集中相结合的结构模式

目前我国将10kV~35kV线路的保护、测量、控制设计为一体化装置,便于采用分散式结构,就地安装。而110kV及以上线路主变压器的保护与测量、控制独立设计,一般采用集中组屏的型式,安装于主控制室中。分散安装与集中组屏相结合的型式一般用于大、中型变电站中。分散与集中相结合的结构模式分散安装与集中组屏相结合4.全分散式变电站自动化结构模式*(选学)小站模式*(选学)大站模式二变电站无人值班

国家电力调度通信中心于1993年12月28日发布了调自[1994]2号文件《关于在地区电网中实施变电站遥控和无人值班的意见》。该文件明确指出实行变电站遥控和无人值班是可行的,是电网调度管理的发展方向,并明确指出各单位要积极稳妥地开展此项工作,要根据当地的实际情况,因地制宜,统筹安排,综合考虑,做好规划,逐步实施。根据需要有些地区可考虑新建变电站一步到位,即按无人站设计建设,尤其是地区变电站。该文件对全国无人值班变电站的建设起了很大的推动作用。国内无人值班的发展简况早期的无人值班变电站没有自动化功能。只适合不重要的35KV变电站。

20世纪60年代,进入了远方监视的无人值班阶段20世纪80年代后期,无人值班技术又上了一个台阶。促进了调度自动化实用化的深入开展和电网调度管理水平的提高。实现变电站无人值班的条件通过调度自动化系统完成无人值班变电站的监视和操作。完成无人值班变电电站运行参数的远方调整和无人值班变电站内的信号远方复用完成无人值班变电站内的站用电源和直流操作电源的远方监视和调整无人值班变电站的管理方式采用集控站的管理模式该模式建立一个集中控制的主站称为集控站,用于对某一区域的若干无人值班变电站的统一监视、控制和巡视维护。各个无人值班变电站利用调度通信网络和集控站建立通信联系,在集控站通过“四遥”方式实现各变电站原有的所有监控功能。集控站也可以根据调度命令完成对无人值班变电站的遥控操作。无人值班变电站的管理方式一般一个集控站可以集中控制6~8个无人值班变电站,集控站可以单独设置,也可以放在一个负荷中心区或被控变电站群的某一个变电站内。在一个地区调度的辖区内,可以设置若干个集控站。无人值班变电站的管理方式三、数字化变电站

智能化的一次设备

一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计,简化了常规电磁型继电器及控制回路的结构,数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言之,变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序控制器代替,常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字信号和光纤代替。数字化变电站

二次设备的数字化和网络化 变电站内常规的二次设备,全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造,设备之间的连接全部采用高速的网络通信,二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口,通过网络实现数据共享、资源共享,常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。数字化变电站自动化的运行管理系统 变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电站设备检修报告,将“定期检修”改变为“状态检修”。数字化变电站操作控制的执行与驱动 数字化变电站中,执行控制命令时具有智能性,能判断命令的真伪及合理性,还能对即将进行的动作的精度进行控制,能使断路器定相合闸、选相分闸,在选定的相角下实现断路器的关合和开断,如在零电压关合,零电流时分段等。数字化变电站四、智能变电站通信规约统一高级应用智能一次设备数字化和网络化智能电网传统变电站综合自动化变电站IEC61850变电站数字化变电站智能变电站智能变电站特点八项特点一次设备模块化与互换自治。数字式保护、数字式测控设备自我诊断与备份恢复全面实现IEC62850标准智能操控单元应用自动化的运行管理系统数字化综合保护的应用对设备实现状态检修电子式互感器、MU的应用,保护测控信息共享四、智能变电站智能设备:技术先进、性能可靠、高度集成、高经济性基本要求:全站信息数字化

通信平台网络化

信息共享标准化基本功能:信息采集、测量、控制、保护、计量和监测高级功能:支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等传统变电站结构图智能变电站结构图智能变电站网络结构与传统变电站结构不同之处智能变电站分层结构基于IEC61850体系站控层、间隔层、过程层设备及系统站控层站控层包含自动化站级监视控制系统、站域控制、通信系统、对时系统等子系统,实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能,完成数据采集和监视控制(SCADA)、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能间隔层间隔层设备一般指继电保护装置、系统测控装置、监

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