毕业设计(论文)题目110KV变电站综合自动化技术
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定稿日期： 2011 年 6月 1 日
前言
变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。为了提高变电站安全稳定运行水平，降低运行维护成本，提高经济效益，向用户提供高质量电能服务，变电站综合自动化技术开始兴起并得到广泛应用。
变电站综合自动化技术应用计算机技术，通信技术，检测技术和控制技术等，将变压器中传统的继电保护系统，测量系统，控制系统，调试系统，信号系统和运动系统等多个独立的功能系统，经济化，组合为一套智能化的综合系统。这一技术的应用，提高了对变电站电气设备和电力系统进行监视，控制和保护的自动化，智能化水平，提高保护，控制的可靠性和电力系统的安全运行水平，社会经济效益十分显著。
第1章变电站综合自动化概论
1.1 变电站综合自动化基本概念
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等）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、通信技术和信号处理技术，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、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综
合自动化系统，即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，代替常规的测量和监视仪表，代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机保护代替常规的继电保护屏，改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。
1.2 变电站综合自动化基本现状
变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，随着电压等级的提高，供电范围的扩大，输电容量的增大，采用传统的变电站及其控制技术越来越难满足电力系统降低投资、提高效益的发展要求。研制和开发以计算机技术和网络通信技术为基础的、各种电压等级的变电站综合自动化系统，取代、更新和改造传统的变电站二次系统，逐步实现无人值班和调度自动化，以适应现代电力系统管理模式的需求。
今后变电站自动化的运行模式将从无人值班，有人值守逐步向无人值守过渡。因此遥视警戒技术(防火、防盗、防渍、防水汽泄漏及远方监视等)将应运而生，并将得到迅速发展。随着计算机和网络通信技术的发展，站内RTU几TU或保护测控单元将直接上网，通过网络与后台机(上位机)及工作站通信。取消传统的前置处理机环节，从而彻底消除通信“瓶颈”现象。
1.3 变电站综合自动化发展趋势
计算机网络通讯技术和微机实时技术在电力系统变电站自动化系统中的应用，为进一步提高变电站的自动化水平开辟了新途径。建立一个监视控制自动化、管理信息化、实时信息共享的变电站综合自动化系统已成为发展趋势：
（1）系统从集中控制、功能分散型向分散网络型发展。
（2）设备安装就地化、户外化。
（3）测量、控制设备向通用化、规范化发展。
（4）通讯网络协议标准化。
（5）系统信息交换、共享范围进一步扩大。
（6）变电站综合自动化系统安全体系不断升级。
第2章变电站综合自动化系统结构设计
2.1 变电站综合自动化系统结构电气主接线
本文以电压等级为110KV为例进行变电站综合系统的设计，一次电气主接线总体设计方案如下：
2.2 综合自动化系统的硬件结构
变电站综合自动化系统的发展过程与集成电路技术、微计算机技术、通信技术和网络技术密切相关。随着这些高科技的不断发展，综合自动化系统的体系结构也不断发生变化，其性能和功能以及可靠性等也不断提高。从国内外变电站综合自动化系统的发展过程来看，其结构形式有集中式、分层分布式、和全分散式等三种类型。
2.2.1 集中式的结构形式
集中式结构的综合自动化系统，指采用不同档次的计算机，扩展其外围接口电路，集中采集变电站的模拟量、开关俩个和数字量等信息，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控制等功能，集中式结构也并非指由一天计算机完成保护、监控等全部功能。
这种系统的主要功能即特点是：
1）能实时采集变电站中各种模拟量、开关量，完成对变电站的数据采集和
实时监控、制表、打印、事件顺序记录等功能。
2）完成对变电站主要设备和进出线的保护任务。
3）集中式结构紧凑、体积小、可大大减少占地面积。
4）造价低，尤其是对35kV或规模较小的变电站更为有利。
集中式结构最大的缺点是：
1）每台计算机的功能较集中，如果一台计算机出故障，影响面大，因此必须采用双机并联运行的结构才能提高可靠性。
2）集中式结构，软件复杂，修改工作量大，系统调试麻烦。
3）组态不灵活，对不同主线或规模不同的变电站，软硬件都必须另行设计，工作
量大，因此影响了批量生产，不利于推广。
4）集中式保护与长期以来采用一对一的常规保护相比，不直观，不符合运
行和维护人员的习惯，调试和维护不方便，程序设计麻烦，只适合于保护算法比较简单的情况。
2.2.2分层分布式的结构形式
在分层分布式结构的变电站综合自动化系统中，将整个变电站的一次、二次设备分为三层，即变电站层、间隔层、和设备层。在所分的三层中，变电站层称为2层，间隔层为1层，设备层位0层。变电站综合自动化系统主要位于1层和2层，即间隔层和变电站层。
设备层主要指变电站内的变压器和断路器、隔离开关及其辅助触点，也包括电流互感器、电压幅干起等一次设备。
间隔层一般按断路器间隔来划分，具有测量、控制部件或继电保护部件。测量、控制部分完成该单元的测量、监视、操作控制、联锁及事件顺序记录等功能；保护部分完成该单元线路或变压器或电容器的保护、故障记录等功能。
变电站层包括站级监控主机、远动通信机等。变电站层设现场总线或局域网，供各主机之间和监控主机与间隔层之间交换信息。变电站综合自动化系统主要位于1层和2层。变电站层的有关自动化设备一般安装于控制室，而单元层的设备宜安装于靠近现场，以减少控制电缆长度。
分层分布式系统的特点如下：
1）分层分布式的配置，系统采用按功能划分的分布式多CPU系统。这种分散模块化结构具有软件相对简单、调试维护方便、组态灵活、系统整体可靠性高等特点；
2）继电保护相对独立；
3）具有与控制中心通信功能；
4）可靠性高；
5）维护管理方便；
6 ) 需要电缆较多。
2.2.3 全分散式的结构形式
硬件结构为完全分散式的综合自动化系统，是指以变压器、断路器、母线等一次主设备为安装单位，将保护、控制、输入/输出、闭锁等单元就地分散安装在一次主设备
的开关屏上，安装在主控制室内的主控单元通过现场总线与这些分散的单元进行通信，主控单元通过网络与监控主机联系。
这种完全分散型结构的综合自动化系统的主要特点是：
（1）系统部件完全依主设备分散安装。
（2）节约控制室面积。
（3）节约二次电缆。
（4）综合性强。
综上所述，经过三种综合自动化结构形式的对比，本设计选择分层分布式的结构形式进行详细阐述，并充分利用其优点来满足系统的要求。
2.3 变电站综合自动化系统的硬件配置
2.3.1 综合自动化系统变电站主控室的结构分为三类：
(1) 模拟屏式：在主控室模拟屏前设微机台，台内装微机及UPS电源，台上放主机显示器CRT，键盘和打印机。模拟屏主接线图上安装仪表和操作把手。其他如保护柜，变送器柜，电度表柜，监控柜，交直流电源柜等均放在模拟屏后，或分置于其他房间。
保护柜，变送器柜，电度表
柜，监控柜
部
后
模拟屏
主接线图上安装仪表和
操作把手
部
前
微机台，显示器，键盘，打印
机
(2) 控制台式：再主控室前部设控制台，无模拟屏。在控制台对面设保护柜，变送
器柜，监控柜，电度表柜和交直流电源柜等设备。控制台上或旁边放主机显示器CRT 。打印机和键盘。模拟主接线，操作把手，必要的仪表和光字均安装在控制台面上。 主控室前部的
控制台
上面安装显示器，打印机，
键盘，模拟主接线，操作把
手，必要仪表保护柜，变送器柜，监控柜，电度表柜，电流柜
OPPOSITE
(3)微机台式：在主控室前部设微机台，无模拟凭，无控制台。主控室后部设保护柜，变送器柜，监控柜，电度表柜，交直流电源柜等设备。微机台内装主机和微机电源，微机台上放CRT ，打印机和键盘。
主控室
前部微机台
内设有主机和微机电源，打印机，键盘
后部
保护柜，变送器柜，监控柜，电度表
柜，交直流电流柜
2.4 变电站综合自动化系统的功能
变电站综合自动化系统的功能主要包括监测，监控，远传，保护四部分。
2.4.1 监测：
综合自动化系统通过对变电站的数据进行采集，处理，显示和打印，使运行人员
了解变电站的运行工况，并采取相应的措施。所采集的数据分为三大类：模拟量，开关量和脉冲量。
(1) 模拟量：变电站需要监测的各种模拟量包括主变一次，二次和各线路的电流，各段母线及重要线路的电压，各线路零序电流，母线零序电压，主变温度和室温。
(2) 开关量：变电站内需要监测的各种开关量，包括各个开关，刀闸，变压器分接头，继电保护动作信息，开关机构运行状态，交直流电源运行状态，各微机运行状态等。
(3) 脉冲量：变电站需要监测的各种脉冲量，包括线路，主变一次和二次的有功电度量和无功电度量，电容器的无功电度量，所用电的有功电度量等。
2.4.2 监控：
综合自动化系统提供方便可靠的人机对话，运行人员利用键盘和显示器操作开关，刀闸和变压器分接头。该系统还可以根据电网运行情况自动控制开关或变压器分接头。所有操作的可靠性在软硬件设计中都应符合双重化原则。
操作方式分为手动操作和遥控执行。手动操作分为三种方式：键盘操作，把手操作，保护柜操作。正常时利用键盘操作，非正常时通过模拟屏把手操作或保护柜操作。保护柜操作可通过保护机键盘或柜上按扭实现。遥控执行：当调度端发出遥控开关或遥调变压器分接头的命令后，该系统能可靠的执行。
变电站监控的内容主要有以下几个方面：
(1) ：跳闸统计：统计开关跳闸次数。分为有事故跳闸次数和手动跳闸次数两种。
(2) ：接地选相：对于中性点不接地系统，当电网出现单相接地故障时利用零序电压，零序电流增量以及压降可判断接地线路及相别，也可以利用功率方向等其它方法来判别。也可利用功率方向法等其他方法来判别。为了保证可靠性，应多次采样后才能确定。确定后，主机报警，并显示和打印。运行人员按照提示，用人工检除方法跳开开关自动重合，验证主机的判断。
(3) : 无功电压自动控制：根据电网无功，电压计算和判断是投切电容器，还是调节变压器分接头位置。以使无功和电压满足要求。在变压器。电容器。或电网故障时不应该误动。当电容器检修时，不应参与控制。
2.4.3 远传：
当变电站正常运行或发生事故及报警等事件时，远传机会实时的向上级调度传送该站信息，使调度人员了解该站的运行情况。
2.4.4 保护：
微机保护不仅有较高的可靠性和灵敏性，而且使用方便。其特点：
(1) : 用键盘和八段显示器（LED）显示采样值（电流，电压，和开关状态）和整定
值，并可修改整定值。
(2) : 具有事故追忆功能。能够记录事故前后的线路电流和母线电压。
(3) : 具备实时自检功能。能够对保护柜包括主机在内的各元件进行在线检查。
变电站保护分为以下几种类型：
(1): 线路保护：包括电流速断保护，定时限过电流保护，方向性电流保护，零序
电压，电流及方向保护，反时限过流保护，高频保护，距离保护。双回线方向横差保护和低周减载保护。
(2): 变压器保护： 包括差电流速断保护，带二次谐波制动的比例差动保护。本
体保护（重瓦斯，轻瓦斯，有载重瓦斯，有载轻瓦斯等），过流保护（包括低压启动，复合电压启动），过负荷保护。零序保护，高压侧备用电源自投和低压侧备电源自投。
(3): 电容器保护：包括电流速断保护，过流保护，反时限过流保护，相间过电压
保护，相间低电压保护和零序过电压保护。
(4):母线保护：包括完全电流差动母线保护和电流比相式
2.4 分层分布式变电站综合自动化工程应用
2.4.1 本文所采用的变电站综合自动化系统的结构形式：
变电站综合自动化系统分为变电站层和间隔层，这两层之间建立了基于以太网的站内通信网，间隔层设备间建立CAN 总线通信网。如图2-5所示，变电站层包括前置机通信单元和后台监控主机单元，这些构成了上位机系统。间隔层也就是下位机系统，按断路器间隔划分，包括主变监控保护单元、主变后备保护单元、线路监控保护单元、电容器保护单元等。
图2-5 变电站综合自动化系统分层结构框图
变电站
综合自动化 系统 变电站层
间隔层 前置通信单元
后台监控主机 上位机系统 主变监控保护单元
线路监控保护单元
主变后备保护单元 ……
下位机 系统
2.4.2 RCS--9000变电站综合自动化系统
RCS-9000是新一代的，集保护、控制、监视、测量和其他自动化功能于一体的35kV-500kV 变电站综合自动化系统。它分为三层的体系结构。RCS-9000是分布式系统，配置有一系列单元监控装置。这些装置可以安装在变电站的间隔里，长期稳定地运行在高温、强电磁干扰和潮湿的恶劣环境中。通信层采用标准通信规约，可以方便地实现不同厂家的设备互连。为保证通信可靠性采用双网通信方式。变电站层主要是位于变电站控制室里的总控单元。可以同时用不同的规约向两个或多个调度所或集控站发送报文。系统功能强大，用户界面友好，可以很好地满足变电站自动化的要求。
单元监控装置将保护、测控和其他功能按对象进行设计，可以就地安装在开关柜里，通过通信电缆或光缆和总控单元联系，从而取消了接往控制室的大量信号、测量、控制、保护和其他电缆，提高了系统的可靠性，也节约了投资。
RCS总线采用电力行业标准DL/T 667-1999（IEC 60870-5-103）通信规约，用于站内保护和测控的综合通信，实时性强，可靠性高，具有不同厂家同种规约产品的互操作性。为所有装置提供两个独立的通信网。两网可以都用于通信，从而提高通信的可靠性。也可以将两网分别用于通信和故障录波。
以GPS对时网络为系统内所有设备进行时间同步。为此，GPS装置只需提供一副触点，避免了以往为每台设备提供一副触点和一对接线的麻烦。监控系统采取开放式、模块化设计；基于Windows NT；通过不同设置实现各种监控功能，工作可靠，安全；可以提供保护和录波分析的全部信息。
RCS--9000变电站综合自动化系统主要功能有：数据采集和处理、超高压线路和低压馈线保护及测控、备自投、低频减载、自动同期、电压无功控制等自动控制功能；数据统计和处理，例如电量统计、电压合格率统计以及主变负荷率计算等；异常和事故报警及处理、保护及故障信息管理和处理。
2.4.3 上位机系统
上位机系统相对于下位机系统来说相当于主站，主要是对下位机各测控、保护单元进行监控；相对于远方的调度部门来说，又相当于子站，上传变电站的运行信息，同时执行该调度的控制和调节命令，完成相应的功能。
2.4.6后台监控主机
后台监控主机主要作用是完成当地监控的功能。除了要完成变电站正常运行时主设备的运行参数和状态数据实时采集和处理的任务外；还要对不正常运行状态和事故状态运行的数据进行分析和处理与数据收集（SCADA）；同时还要完成保护定值的修改与下发、调度命令的随时解释和下达执行等等。具体说来其功能可以分成以下几个方面:
（1）收集并存储变电站下位机各检测保护单元采集的现场数据，录入并保存反映变电站和各一次设备运行状态的离线数据。
（2）运行系统软件和应用软件，处理实时数据，下发控制、调节命令，对历史数据进行运算、统计、绘图、打印和输出等处理，为系统运行管理提供科学依据。
（3）提供报警提示。报警分为计算机图形报警、文字报警和语音告警三种；报警类型分为事故告警、变位报警和越限报警三种。当各设备出现故障，包括断路器跳闸、保护装置动作等故障，以及各种不正常事件，如设备变位、状态异常、模拟量越限以及下位机各间隔单元状态异常的情况时，后台监控主机会发出相应的提示。
（4）给操作人员提供各种形式的信息显示界面，其中包括以地图为背景的实时系统运行工况图。
（5）事故记录和事故追忆。变电站运行的各种事件被分别登录到状态变化、遥测越限和SOE（事件顺序记录仪）登录表中。将事故前M分钟和事故后N分钟的重要运行数据自动存入历史数据库。
本方案中上位机的后台主机为监控主机。作为调度、运行及保护等各个专业人员的人机交互窗口，该监控主机以图形显示、报表打印、语音报警等各种方式对系统运行状况进行实时监控、对可控装置进行控制调节等，并协助调度中心完成“四遥”功能。
2.4.7 下位机监测、控制和保护单元
单元可分为以下几种装置：通用测控装置NSD200，线路测控装置NSD100，保护测控装置NSR600下位机监测、控制和保护单元由三个功能模块组成：采集保护模块、主CPU 模块和通信模块。为了提高系统的运行速度，减轻单个CPU 运行负荷，每个模块单元均采用双CPU 结构：一片CPU 完成模拟量采集和处理、开关量输入／输出和人机接口等功能；另一片CPU 完成与CAN 总线接口的通信任务。应用双口RAM ，以便使两CPU 之间的数据顺利交换。
电力系统的保护单元装置中，现场数据在进入保护功能处理程序之前，要进行一系列的预处理。从电力系统中输入到继电保护装置的模拟信号主要有两类：来自PT 或CT 的交流电压、电流信号，来自分压器或分流器的直流电压电流信号。这些信号首先被转换成与微型计算机相匹配的电平，通过模拟滤波削去其中的高频成分，然后由采样保持环节将连续信号离散化。由于输入的信号往往不止一个，不可能要A/D 转换器与这些输入信号一一对应。所以，设置一台多路转换器，由它逐一控制输入信号的采集，并把它们按一定规律传给A/D 转换器，A/D 转换器接着把它们一一转换成数字
量。这些数字量还应在存储器中按先后顺序排列，以方便处理程序的调用。
通信模块主要负责测控保护单元与CAN总线的接口的：包括从CAN总线接收数据和向CAN 总线发送数据。为了保证系统的可靠性和运行独立性，通信模块由一片专门的CPUZ(80C196）负责，与测控保护模块分开，互不影响。任何一个模块出错不会影响另一模块的正常运行。下位机与CAN总线接口的通信，总线控制器可完成CAN 通信协议所要求的大部分功能，包括数据的组帧、解帧、帧校验等。在本系统中，选用PHILIPS公司生产的独立CAN总线控制器SJA1000；总线收发器是CAN 控制器与物理总线间的接口，系统中选用PHILIPS公司生产的芯片PCA82C25O，它可以提供对总线的差动收发能力。
各测控保护单元采用双CPU结构，一块用于保护，另一块用于通信。这两个CPU都选用为80C196KB。它拥有一套效率高、执行速度快的指令系统。
2.5微机保护硬件的一般结构：
微机保护的硬件类型分为三种：高压线路微机保护，微机元件继点保护，低压线路的微机保护.
①高压线路微机保护：
目前我国的高压线路微机保护装置的原理，性能，主要指标以及制造工艺方面以达到了国际先进水平，微机保护的动作正确率也已经超过了常规保护。对于高压和超高压输电线路微机保护装置，多单片机构成的多CPU硬件结构已成为现行的实际标准。这种类型的微机保护装置的基本特点是：电压频率转换原理的数据采集系统为整套装置的公共部分,其频率输出信号分别传送给各个保护插件，再由各个保护插件完成相应的测频，采样值标度变换，保护功能计算。3个保护CPU分别完成高频保护，距离保护，零序保护功能。监控CPU主要负责人机接口，保护定值管理。通信控制，保护CPU运行状态监控等功能。3个保护插件启动元件按三取二的原则启动各套保护装置的出口回路，从而大大的提高了保护装置的可靠性。
监控CPU
V/F转换通信接口I/O接口保护CPU1保护CPU2保护CPU3
但是这种多CPU微机保护装置采用了不完全冗余技术。保护输入和输出通道不采用冗余技术，而只是在信号处理器部分采用。如果模拟输入通道和数据采集系统发生故障，那麽输入3个CPU插件的故障数据将不在准确，整套装置不能正确工作；跳闸出口通道发生故障，整套装置同样不能正确工作。因此整个保护装置并不因为采用了多CPU技术而使可靠性大幅度的提高。
多CPU微机保护装置除完成本线路的继电保护功能外，同时还必须完成相邻线路的远后备保护功能。广泛的使用多CPU微机保护装置中，距离保护三段和零序保护三段，都具有远后备的功能。在距离保护CPU插件或者零序保护CPU插件发生故障时，即使线路的主保护可以正常工作，仍将失去远方后备保护的功能。由于以上的原因，在高压和超高压输变电线路中，不但主保护必须双重化配置，后备保护也必须双重化配置。
②微机元件继电保护：
微机元件保护的种类很多，硬件结构也各有特色，基本的类型有单片机型和工控机型微机元件保护。许多厂家得宜于线路微机保护的成功开发和应用中的成功经验，推出了许多与微机线路保护硬件结构相似的单片机型微机元件保护。比如采用了高压线路保护类似的VFC数据采集系统和高性能单片机构成的双CPU系统，变压器主保护与变压器各侧的后备保护分别采用不同的CPU完成保护功能。为适合变电站自动化的发展，新型微机变压器保护也提供了基于现场总线的通信接口功能。
采用工控机实现的微机保护，具有小型化，低成本，高可靠性等优点。工控机总线接口简单，模块化程度高，容易结合，使用维护方便，系统功能容易扩展。可以大大缩短微机保护装置的开发周期，实现微机继电保护装置的系列化和标准化，便于运行部门的运行维护，必将在微机保护的发展中发挥重要的作用。
③低压线路的微机保护：
这种类型的保护装置可以分为两种：一种为“一对一”方式，即一套装置实现一条线路的保护；另一种为“一对N”方式，即一套装置实现多条线路保护。采用“一对一：实现时，一套装置负责一条线路或一台变压器的测量，保护和控制。使用“一对N”方式实现时，一套装置负责多条线路或变压器的测量，保护和控制。它具有分布式结构的全部优点而且又便于设计安装及运行维护。为中低压变电站广为采用。
2.4.4 110KV变电站综合自动化系统保护测控装置详细配置
2.4.4（1）110kv侧保护测控装置配置
本设计采用RCS-9700C系列测控装置
1.系统概述
RCS-9700C系列测控装置是为将测控功能分散实现而设计开发的，在设计的过程中充分考虑了装置恶劣的运行条件。装置具有良好的电磁兼容性能，抗电磁干扰能力强，功耗低，工作温度范围宽。
RCS-9700C系列测控装置综合考虑变电站对数据采集、处理的要求，以计算机技术实现数据采集、控制、信号等功能。该装置完全按照分布式系统的设计要求，在信息源点安装小型的高可靠性的单元测控装置，采用工业测控网络与安装于控制室的中心设备相连接，实现全变电站的监控。该系列装置除完成常规的数据采集外，还可实现丰富的测量、记录、监视、控制功能，取代了其它常规的专门测量仪表。因此，这种系统充分满足各种电压等级的变电站对实现综合自动化和无人值班的要求。
装置在设计的过程中充分考虑了运行的安全性，控制系统中的各种闭锁、开放控制电路的设置，高可靠性连接元件的选用，通信技术的应用，新型大节点容量继电器的使用，出口继电器检验，保证了装置能更安全可靠的接地运行。
RCS-9700C系列测控装置采用新型的ARM+DSP硬件平台，14位并行AD转换器，160*240图形点阵液晶，100M以太网双网，工业用实时多任务操作系统，实现了大容量、高精度的快速、实时信息处理，装置支持主接线图显示图形可网络下载，装置具备完善间隔层联锁功能，联锁逻辑可网络下装。RCS-9702C、RCS-9703C、RCS-9705C、RCS-9706C、RCS-9709C、RCS-9701C可提供硬件逻辑闭锁接点输出。
2.主要功能
RCS-9700C系列测控装置主要包括交直流测量单元、独立遥控单元、状态量采集单元、脉冲累计计算单元、网络接口。各部分功能如下：
1)测量单元
现场CT、PT来的5A和1A、100V的交变波形经高精度的变换器转换成适合计算机采集的小信号，经滤波后送入A/D变换成数字信号，最后进入CPU进行计算。本装置按每个周波采集32点，对CT、PT和直流变送器进行交直流采样，并按N次等间隔采样的离散表达式计算电流、电压、有功、无功、有功电度、无功电度、功率因素、频率等交流值和温度、电流、电压等直流测量值。
2)遥信单元
信号以空节点方式引入，经过光电隔离后转换成数字信号进入装置，从而取得状态信号，变位信号。信号量的采集带有滤波回路，装置每0.625毫秒查询一次信号状态，有变位即进行记录，信号采集具有防止接点抖动的能力。此外每一信号的采集带有现场可整定的时限，以确保信号功能的准确性。
3)控制单元
控制操作由调度或当地监控下达命令，装置接收此命令并返回校核无误，即输出此命令对开关进行跳/合操作。该控制受开放控制电路的限制，每一对象的遥控输出都受双CPU的控制，操作步骤为：选择、返校、执行三部分，实现继电器出口校验，保证了遥控能安全、可靠地执行。
4)脉冲计数功能
脉冲电度表发出的脉冲信号经光电隔离转换成数字信号，经去抖过程后进入脉冲计数功能。
5)通讯接口
装置支持电力行业标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103标准的通讯规约，配有以太网，双网，100Mbps,超五类线或光纤通讯接口。
6)人机接口
160*240大屏幕点阵液晶显示及薄膜式键盘，能方便地实现人机对话。图形化人机接口，主接线图、开关、刀闸及模拟量的显示，菜单及图形界面可编辑，并可通过系统网络直接下载。
7)当地操作
可在主接线图上，直接对开关、刀闸进行就地操作，减少误操作的可能性。
8)逻辑闭锁功能
当装置逻辑闭锁功能投入时，装置能够接受逻辑闭锁编程，当远方遥控或就地操作时，装置自动启动逻辑闭锁程序，以决定是否允许操作。
CPU板主要功能
主CPU板以32位ARM+DSP为核心，CPLD，EPROM,RAM及外围接口芯片支持，构成-最基本的单片机系统，主管一下任务：
A.遥测数据采集及计算；
B.遥信采集及处理（变位及SOE信息的记录及发送）；
C.遥脉采集及计算（累计）；
D.遥控命令的接受与执行；
E.检同期合闸；
F.逻辑闭锁；
G.与显示板通讯，支持人机界面；
H.通过网络接口将信息读入或发出；
I.GPS对时；
J.对关键芯片的定时自检。
遥测采集及计算
遥测量通过PT/CT将强电压、电流量转换成相应的弱电电压信号后，由A/D转换进入主CPU,可输入四个电压和三个电流。本装置测量采用32点采样。本装置对频率进行跟踪计算，调整采样周期后进行等间隔采样。遥测采用三表法。
遥信测量
遥信输入采用光耦进行隔离，以避免外部干扰的闯入。CPU对遥信的扫描时间为
0.625ms,并加有软件去抖动算法，其时序如图，
遥控输出
控制单元主要负责完成接受命令并根据命令输出相应的控制信息，为了保证遥控输出的可靠性，每一对象的遥控都由三个继电器完成，输出都由两个CPU执行，并增加了一闭锁控制电路，由控制电路来控制遥控的输出。对象操作严格按照选择、校核、执行三步骤，实现出口继电器校验。另外本装置具有硬件自检闭锁功能，以防
止硬件损坏导致误出口。
GPS对时
本装置可与GPS对时，实现装置时钟与天文时钟同步。
通信
通信规约符合电力行业标准DL-T677-1999（IEC60870-5-103标准），配有以太网，双网，100Mbps，超五类线或光纤通讯接口。
3.测控装置结构和安装图
RCS-9700系列C型测控装置均为后插式结构，110KV侧变压器本体保护采用RCS-9703C测控装置，它是二分之一的6U机箱。
4.RCS-9703C测控装置典型应用及功能
RCS-9703C测控装置主要用于站内主变本体及低压侧测控，装置拥有单断路器测控、分接头的调节、地刀的控制及与用于温度、直流系统测量的常规变送器的接口。
1.主要功能有：
1)56路开关量变位遥信，开工量输入为220V/110V光电隔离输入；
2)一组电压、一组电流的模拟量输入，其基本内容有电流、电压、电度计算、频率、
功率及功率因素；
3)8路变送器接口单元；
4)15次谐波测量；
5)遥控输出可配置为16路遥控分合，遥控出口为空接点，遥控分合闸无公共点，出口
动作保持时间可程序设定；
6)1路检同期合闸；
7)分接头测量与调节；
8)4路脉冲累加单元，空接点开入；
9)遥控事件记录及事件SOE
10)支持电力行业标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103标准）标准的通讯规约，配有以
太网，双网，100Mbps，超五类线或光纤通讯接口；
11)逻辑闭锁功能，闭锁逻辑可编程；
12)大屏幕液晶，图形化人机接口，主接线图、开关、刀闸及模拟量的显示，菜单及图
形界面可编辑，并可通过系统网络直接下载。
2.硬件结构
本装置主要包括：
1)AC板，交流输入；
2)CPU板；
3)DC板：电源，遥信输入；
4)Yx接口板：遥信；
5)ZL板：变送器接口、遥信输入；
6)Yk1接口板：遥控；
7)Yk2接口板：遥控；
3.技术指标
1)容量
测量： 8路变送器
一组CT加一组PT
遥信： 56路
遥控： 16路
脉冲量： 4路
2)测量
输入信号范围0-120%Un Un=100V
0-120%In In=5A/1A
输入方式 CT、PT隔离
3)信息速率
测量刷新周期≤1秒
信号刷新周期≤1秒
4)信号
事件分辨率 <2Ms
信号输入方式无源节点
5)网络接口
接口标准以太网支持DL/T667-1999（IEC60870-5-103标准）
6)工作电源
输入电压 220V,110V 允许偏差 +15%,-20%
功耗≤25W
7)交流参数
电压 100V或100/1.732 V
电流 5A，1A
频率 50Hz
电压功耗 <0.5VA/相
电流功耗 <1VA/相（Is=5A)
<0.5VA/相（Is=1A)
8)物理特性
正常工作温度 -25℃—60℃
抗干扰满足IEC255—22—4
湿度和压力满足DL478
以太网接口双绞线以太网或光纤以太网可选择
支持IEC61850、DL/T 667-1999（idt IEC60870-5-103：1997）
对时接口标准EIA-RS-485接口，支持秒脉冲和IRIG-B差分信号
输出形式空接点
接点抖动时间<1ms
事件分辨率<2ms
信号输入方式无源接点
电流输入范围4-20mA
电压输入范围0~10V或0-250V 精度≤ 0.2%满刻度值
U、I测量误差≤0.2%
P、Q、S、CosΦ测量误差≤0.5%
系统侧频率测量误差≤±0.01Hz
线路侧频率测量误差≤±0.01Hz
相角差测量误差≤±1°
输入信号范围0～120%Un Un=100V 0～200%In In=5A/1A
输入方式PT、CT隔离
采样频率1600Hz
额定电压(Un)110V，220V
输入范围80％Un ～120％Un
静态功耗< 15W
动作时功耗< 25W
C型测控装置同期参数的设置
一、测控装置同期和无压具体实现过程
1.检同期关键过程：首先，需要指令启动同期检测过程。其次，装置没有发现母线电压PTDX，
线路电压PTDX不会影响同期检测过程。最后，等参与同期的两侧电压的压差、相角、频差均小于定值并且两侧电压均不低于低压闭锁定值时，合闸出口。否则，将在同期复归时间之后，退出同期检测过程，宣告检同期失败。
2.检无压关键过程：首先，需要指令启动无压检测过程。其次，装置没有发现母线或者线路电
压PTDX。最后，参于检无压的两侧电压中任何一侧电压小于无压定值，合闸出口。否则，将在同期复归时间之后，退出无压检测过程，宣告检无压失败。
二、RCS9700C 型测控同期定值
序号定值名称定值序号定值名称定值
1 低压闭锁值U BS7 同期复归时间T RS
2 压差闭锁值D EL U 8 线路电压类型U TYP
3 频差闭锁值D EL F 9 线路补偿角0~360°
4 频差加速度闭锁D FDT10 不检方式B J
5 开关动作总时间T DQ11 检无压方式J WY
6 允许合闸角D AZD12 检同期方式J TQ
13检无压比率0~100%
说明：
1．线路电压类型中“0～5”分别代表所用线路电压采用Ua，Ub，Uc，Uab，Ubc，Uca。例: 线路电压类型整定为0，即参于同期的电压相别是A相，所有与电压有关的定值如低压、压差、无压都以相电压为基准。如果线路电压类型整定为3，即参于同期的电压相别是AB 相，所有与电压有关的定值如低压、压差、无压都以线电压为基准。
2．低压闭锁值：当参与检同期判别的两个电压中任一个电压小于该定值时，不允许合闸。
3．压差闭锁值：当参与检同期判别的两个电压的差值大于该定值时，不允许合闸。
4．频差闭锁值：当参与检同期判别的两个电压的频率差值大于该定值时，不允许合闸。
5．频差加速度闭锁：当参与检同期判别的两个电压的频率差的速度大于该定值时，不允许合闸。
6．开关动作总时间：发出合闸脉冲到开关合上所花费的时间，用于计算合闸导前角，即提前下令合闸，等开关合上时，两侧电压正好达到同期点。
7．允许合闸角：当参与检同期判别的两个电压的相角大于该定值时，不允许合闸。例：线路电压类型整定为0，参于同期检测的相别就为A相，母线A相电压和线路电压之间的相位角即为合闸角，在测控单元中可看到该角度的实际值Vxm 。
8．同期(无压)复归时间：指同期检测或是无压检测的最长时间，在这段时间内如果同期条件或无压条件仍得不到满足，则退出检测过程，宣告检同期(检无压)失败。
9．在不检方式，检无压和检同期方式这三个控制字中，“0”代表退出，“1”代表投入。三种方式原则上只能投入一种，由此决定一般遥控和就地合闸的电压检测方式。需要说明的是监控后台遥控时可选择检同期、检无压或不检方式，它的优先级高于测控装置上的相应设置。
10．线路补偿角：检同期的时候，将母线电压的相角加上该角度后再与线路电压的相角比较，例：主变两侧同期合闸，正常运行时，同是A相电压，就有30°的角差，用于此类情况
的角度校正。
11．老版本的测控装置中，检无压方式中的无压定值，固定为30V。当参与判别的两个电压中线路电压小于30V或者母线电压三相均小于30V 时，判断为无压。
12．新版本的测控装置中，增加检无压比率定值。当该参数设定好一个定值后，在进行检无压判断时候根据测控装置监控参数中【母线电压二次值】和【线路电压二次值】乘以该定值得到检无压的门槛值，再分别对母线电压和线路电压进行无压判断。
注意：
1．测控装置中【参数设置】－>【监控参数】－>【线路电压二次值】需要根据实际输入的线路电压来设置。如果设置的是100V，且线路电压类型为0~2（Ua、Ub、Uc）时，装置
会对测量到的Ux除以√3再进行检同期或检无压过程。但电压类型选择3~5时，无论【线
路电压二次值】怎样设定，装置都默认把Ux直接与母线上对应的线电压进行比较。
2．测控装置对母线电压的PTDX检测，条件是负序电压大于一个门槛或者开关有流且正序电压小于一个门槛。如果母线PTDX报警，将闭锁检同期和检无压过程。
3．测控装置对线路电压的PTDX检测，条件是开入5为1，即重新定义开入5为线路PTDX信号输入，如果线路PTDX报警，将闭锁检同期和检无压过程。（该功能只在福建省使用，其
他地区并无该功能）
三、现场例子：
福建某地区，作测控装置的同期试验。初始同期参数中不检方式0检同期1检无压1。
不加外部交流量，进行检无压合闸操作，装置报TQ失败。查看同期复归参数为1秒，担心太短，整定20秒后再试，仍然失败。加入交流电压，使电压条件满足检同期的条件，合闸操作成功。经过仔细查看，装置的线路PTDX信号（开入5）始终为1，因此闭锁了检无压过程。
使人疑惑的是，该线路PTDX信号只闭锁检无压合闸而不影响检同期合闸。
查阅《RCS9705C同期判断流程图》，便能加深对检同期过程的理解。
2.4.4（2）35KV侧保护测控装置配置
35KV侧线路保护采用RCS-9707C测控装置
1.应用范围：主要用于35KV侧线路单元的控制
2.主要功能：
①86路开关量变位遥信，开关量输入为220V/110V光电隔离输入；
②一组电压、一组电流的模拟量输入，其基本内容有电流、电压、电度计算、频率、功率、功率因素；
③15次谐波分量；
④遥控输出可配置为8路遥控分合，遥控出口为空接点，遥控分合闸无公共点，出口动作保持时间可程序设定；
⑤I路检同期合闸；
⑥遥控事件记录及事件SOE；
⑦支持电力行业标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103标准）标准的通讯规约，配有以太网，双网，100Mbps，超五类线或光纤通讯接口；
⑧逻辑闭锁功能，闭锁逻辑可编程；
大屏幕液晶，图形化人机接口，主接线图、开关、刀闸及模拟量的显示，菜单及图
形界面可编辑，并可通过系统网络直接下载。
3.技术参数
物理特性
正常工作温度 -25℃—60℃
抗干扰满足IEC255—22—4
湿度和压力满足DL478
电气参数
工作电源
该系统是一种结合变电站自动化最新技术和发展方向，采用先进的计算机技术、嵌入式微处理器技术、DSP数字信号处理技术、以太网技术，研发出的新一代高度集成、结构紧凑、功能强劲并充分优化的变电站自动化系统。 系统适用于220kV及以下各种电压等级的升压或降压变电站，通过系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站自动化系统以计算机技术为基础, 以数据通讯为手段,以信息共享为目标，提供了测量、控制、监视、保护、录波、通信、报表、小电流接地选线、电压无功自动补偿、五防、故障分析及其他自动化功能，在提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能等方面发挥了重要作用。 变电站综合自动化系统由站控层、通信层和间隔层组成。 1.站控层：包括操作员工作站、工程师工作站、五防工作站、Web工作站、GPS卫星对时系统，站控层设备采用100M工业以太网连接，根据厂站规模和用户需求可以增加工作站或减少部分工作站。 2.通信层：主要由光纤网线双绞线等通信介质、以太网交换机、通信管理机等设备组成，根据不同的厂站规模和用户需求，可自由选择RS485工业总线、星型以太网、双以太网、
光纤环网等不同的组网模式，系统开放性好，组网灵活。 3.间隔层：以一次设备为对象，采用单元式配置，根据厂站规模和用户需求，可选择采用保护测控一体化设备，或者选择采用保护和测控相互独立的设备。各单元独立性强，系统组态灵活，具有高可靠性、高扩展性。装置维护简单方便。 变电站综合自动化系统拥有如下优点： 1、完整的变电站自动化系统解决方案，以高性能的子系统构造优异的变电站自动化系统; 2、系统扩展方便、功能灵活，满足变电站设备的增加及系统功能增加的需求; 3、面向变电站的整体设计，将保护、测量、控制、通讯融为一体，全方位思维，大大减少了用户现场的调试量; 4、采用先进的现场总线通信方式，标准的IEC60870-5-103通讯规约，大大提高了通讯速率及系统的可靠性; 5、间隔层可集中组屏也可按站内一次设备分布式布置，直接安装于开关柜上，既相对独立，又节省投资; 6、间隔层采用32位DSP技术，使产品的稳定性和运算速度得到保证; 7、继电保护功能独立，完全不依赖于通讯网，仅通过通信层交换信息; 8、友好的人机界面，全汉化菜单操作，使用户操作更简单。
1 前言变电站是电力网中线路的连接点，承担变换电压、变换功率和汇集、分配电能的作用，它的运行情况直接影响到整个电力系统的安全、可靠、经济运行。然而一个变电站运行情况的优劣，在很大程度上是取决于其二次设备的工作性能。现有的变电站有三种形式：一种是常规变电站；一种是部分实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站：再有另一种就是全面微机化的综合自动化变电站。对于常规变电站其致命弱点即不具有自诊断能力、故障记录分析、能力和资源共享能力，对二次系统本身的故障无法检测，也不能全面记录和分析运行参数和故障信息。而全面微机化的综合自动化变电站，是以微机化的二次设备取代了传统使用的分立式设备。集继电保护、控制、监测及远动等功能为一体，实现了设备共享，信息资源共享，使变电站的设计简捷、布局紧凑，实现了变电站更加安全可靠的运行。同时系统二次接线简单，减少了二次设备占地面积，使变电站二次设备以崭新的面貌出现。 1.1变电站综合自动化概论 1.1.1变电站综合自动化基本概念 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等）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、通信技术和信号处理技术，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、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化系统，即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，代替常规的测量和监视仪表，代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机保护代替常规的继电保护屏，改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。因此，变电站综合自动化是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的综合应用。变电站综合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能，可方便地监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。 变电站综合自动化系统的出现是电网运行管理中的一次变革。它为变电站实现小型化、智能化、扩大监控范围以及为变电站的安全、可靠、合理、经济运行提供了数据采集及监控支持，同时为实现高水平的无人值班变电站管理打下了基础。此外，变电站综合自动化也是电网调度自动化基础，只有通过厂站自动化装置和系统向调度自动化系统提供电网中各个变电站完整可靠的信息，调度控制中心才可能了解和掌握整个电力系统的实时运行状态和变电站设备工况，也才能对
变电站综合自动化系统的组成和主要功能； 系统概述； 本次设计采用YH-B2000变电站综合自动化系统，其系统是面向110KV及以下电压等级变电站的成套自动化设备其是陕西银河网电科技有限公司开发研制的新型设备，该系统是在总结我国微机变电站运行经验基础上，根据国内外新的发展趋势，以提高电网的安全经济运行为宗旨，以方便现场安装调试、无人值守为目的，向智能化迈进的全新概念综合自动化系统。 其设备从变电站整体出发，统一考虑保护、监测、控制、远动、直流和五防等功能，避免了功能装置重复备置等弊病，及减少投资，又有利于变电站运行管理和维护。 YH-B2000变电站综合自动化系统组成结构如下图；
该系统在我国首次集微机保护和远动为一体，并率先把这种装置直接安装于高压开关柜上，系统总体结构设计是以单元分散型嵌入式为指导思想，系统装置中每个单元的结构、外观和尺寸是完全一致的。其可把各个单元分散安装在一次设备上，或集中组屏按装。相比两者具有明显的优点；可以大大减少连接开关柜控制屏及控制室的各种电缆，减少控制室面积，从而节省了变电站综合造价，简化了施工，方便了维护，并且提高了变电站的可控性，可扩展性和灵活性有了很大提高。消除了因设备之间错综复杂的二次电缆引线接错造成的问题，提高可靠性 YH-B2000变电站综合自动化系统是面向对象设计的。系统中每一种单元都面向变电站内的各种一次设备。如线路单元，就是面向开关柜设计的，它包含了对该开关柜的控制、测量、事故记录和线路的各种保护等；电容器单元也像线路单元一样，它是面向电容器组的；变压器是变电站的核心设计，YH-B2000型变电站综合自动化系统对变压器设计了三种面向它的完全独立的功能单元。第一是主保护单元，它主要完成变压器差动保护等。第二是后备保护，它主要完成变压器的过流保护等。第三是变压器的测控单元，主要完成主变的有载调压控制和电气量的测量。备自投单元是完成变电站两路电源的自动投切功能的。直流子系统也被YH-B2000型变电站综合自动化系统纳入了整体成套范围，作为系统的一个单元整体规划设计。 YH-B2000型变电站综合自动化系统无论是以何种方式安装，所有单元均通过一梗三芯通讯电缆同后台总控单元实现实时数据交换。
精品文档变电站电气一次系统设计110kV一、选题意义随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，用户对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划[1]。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来，变电站的建设迅猛发在电力系统中起着至关重要的作用。近年来110kV展。科学的变电站设计方案能够提升配电网的供电能力和适应性，降低配电网损耗和供电成本，减少电力设施占地资源，体现“增容、升压、换代、[2]。同时可以增加系统的可靠性，节约占地面优化通道”的技术改造思路[3]积，使变电站的配置达到最佳，不断提高经济效益和社会效益。 二、变电站建设的国内外现状和发展趋势 为了保障我国经济的高速发展，以及持续的城镇化进程，我国电力系统进入了一个快速发展阶段，电网建设得到进一步完善。由于我国电力建设起步比较晚，目前我国变电站主要现状是老设备向新型设备转变，有人值班向无人值班变电站转变，交流传输向直流输出转变，在城市变电站建设中，户内型变电站大幅增加。国外变电站主要是交流输出向直流输出转变。而数字化智能变电站也是国内外变电站未来发展趋势。 1、无人值守变电站： 同西方发达国家相比，由于我国变电站自动化系统应用起步较晚，
变电站运行管理的理念也有很大差异，使我们的变电站无人值守运行水平与之相比还有很大的差距。在我国，许多220 kV及以下电压等级变电站已经开始由监控中心进行监控，基本上实现了变电站无人值守。但作为国内电网中最高电压等级的500 kV和330 kV变电站，即使采用了变电站自动化系统的，也都是实行有人值守的管理方式。而在欧美发达国家，各个电压等级变电站都能实现变电站无人值守。由此发现，在国内外无人值守变电站 [4]之间、国内外变电站自动化系统之间都还有很大的差异。全面实现变电站无人值守对我国电网建设有非常明显的技术经济效益: 1提高了运行可靠性；2加快了事故处理的速度；3提高了劳动生产率；4降低了建设成本。[5] 2、城市变电站建设 随着城市中心地区的用电负荷迅速增长，形势迫使在城市电网加 快改造和建设的同时，在中心城区要迅速地建设一批高质量的城 市变电站，在精品文档． 精品文档 多种变电站的型式中户内型变电站受到各方面的重视，在这几年 中得到飞[6]。由于户内变电站允许安全净距小且可以分层布置而 使占地面积速发展较小。室内变电站的维修、巡视和操作在室内 进行，可减轻维护工作量，不受气候影响。、数字化智能变电 站3光特别是智能化开关、在变电站自动化领域中，智能化电气 的发展，电式互感器等机电一体化设备的出现，变电站自动化技 术即将进入新阶段[7]。变电站自动化系统是在计算机技术和网络
变电站综合自动化解决方案 三旺变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、 现代电子技术、 通信技术和信息 处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装 置及远动装置等)的功能进行重新组合、 优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、 测量、 控制和协调的一种综合性的自动化系统。 通过变电站综合自动化系统内各设备间相互 交换信息、数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常 规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、 降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。
变电站综合自动化需求>> > 测控装置的串口信号要求能连接到以太网， 用于本地和远程控制站点高级管理和同 步化 > 适应变电站恶劣环境 > 保证变电站重要数据传输的优先性和稳定 > 设备种类繁多， 要求通信设备符合电力 IEC61850 规约， 兼容变电站各种智能设备 方案优势>> > 符合 IEC61850 标准的串口服务器与工业交换机完美结合 > 产品优于 IEC61850-3 标准的 EMI 抗性，工业四级设计能在严酷的环境下可靠、 稳定工作 > 交换机支持 QOS、 VLAN 等网络技术， 保障变电站重要数据的传输优先性和独立性 > 设备设计符合 IEC61850 规约，能兼容变电站任何智能设备
<<关键产品>> ◎支持接口类型可根据需要搭配 ◎支持 SW-Ring 环网冗余专利技术，网络故障自愈时间＜20ms ◎支持 802.1X、密码管理、端口镜像、端口汇聚 ◎支持支持 DC110~220V 或 AC100~240V 三位端子电源输入 ◎无风扇设计,工业级设计，-25~70℃温度工作范围 ◎IP30 防护等级，19 寸标准机架安装方式 IES5024 系列
? 支持 RS-232/RS-485/RS-422 三种串口形式 ? 支持 300bps~115200bps 线速无阻塞通信 ? 支持虚拟串口驱动访问模式和网络中断自动恢复连接功能
NP316 系列
变电站综合自动化系统设计方案 1.1.2 研究现状 变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。 如今变电站综合自动化已成为热门话题，研究单位和产品也越来越多，国内具有代表性的公司和产品有：北京四方公司的CSC 2000系列综合自动化系统，南京南瑞集团公司的BSJ2200计算机监控系统，南京南瑞继电保护电气有限公司的RCS一9000系列综合自动化系统，国电南自PS 6000系列综合自动化系统、武汉国测GCSIA变电站综合自动化系统、许继电气公司的CBZ一8000系列综合自动化系统。国外具有代表性的公司和产品有：瑞典ABB的MicroSCADA自动化系统等。现在的变电站自动化系统将站内间隔层设备（包括微机继电保护及自动装置、测控、直流系统等）以互联的方式与主机实现数据交换与处理，从而构成一种服务于电网安全与监测控制，全分散、全数字化和可操作的自动控制系统。 本系统站控层用的软件工具是瑞典ABB公司开发的用于变电站自动化系统的MicroSCADA和COM500，COM500作为前置机，它是整个系统数据采集的核心，MicroSCADA用于后台监控；间隔层测控装置用的主要是芬兰ABB公司生产的是REF54_系列和瑞典ABB公司生产的REC561等自动化产品，远动装置用的是浙江创维自动化工程有限公司自主研发CWCOM200。
变电站综合自动化的基本概念及发展过程 变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。 一、发展变电站综合自动化的必要性 变电站作为整个电网中的一个节点，担负着电能传输、分配的监测、控制和管理的任务。变电站继电保护、监控自动化系统是保证上述任务完成的基础。在电网统一指挥和协调下，电网各节点(如变电站、发电厂)具体实施和保障电网的安全、稳定、可靠运行。因此，变电站自动化是电网自动系统的一个重要组成部分。作为变电站自动化系统，它应确保实现以下要求： (1)检测电网故障，尽快隔离故障部分。 (2)采集变电站运行实时信息，对变电站运行进行监视、计量和控制。 (3)采集一次设备状态数据，供维护一次设备参考。 (4)实现当地后备控制和紧急控制。 (5)确保通信要求。 因此，要求变电站综合自动化系统运行高效、实时、可靠，对变电站内设备进行统一监测、管理、协调和控制。同时，又必须与电网系统进行实时、有效的信息交换、共享，优化电网操作，提高电网安全稳定运行水平，提高经济效益，并为电网自动化的进一步发展留下空间。 传统变电站中，其自动化系统存在诸多缺点，难以满足上述要求。例如： (1)传统二次设备、继电保护、自动和远动装置等大多采取电磁型或小规模集成电路，缺乏自检和自诊断能力，其结构复杂、可靠性低。 (2)二次设备主要依赖大量电缆，通过触点、模拟信号来交换信息，信息量小、灵活性差、可靠性低。 (3)由于上述两个原因，传统变电站占地面积大、使用电缆多，电压互感器、电流互感器负担重，二次设备冗余配置多。 (4)远动功能不够完善，提供给调度控制中心的信息量少、精度差，且变电站内自动控制和调节手段不全，缺乏协调和配合力量，难以满足电网实时监测和控制的要求。 (5)电磁型或小规模集成电路调试和维护工作量大，自动化程度低，不能远方修改保护及自
变电站综合自动化概述 摘要 :本文简要介绍了变电站的组成、工作原理及作用,变电站综合自动化系统的结构模式和基本功能,进一步叙述了变电站综合自动化系统的特点以及存在的问题,提出了变电站综合自动化基本概念,并变电站自动化的发展前景进行分析。 关键词 :变电站变电站综合自动化系统 1. 概述 电网是一个不可分割的整体,对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。 变电站综合自动化系统是利用计算机系统、网络、数据库现代通讯技术等将变电站的二次设备(包括控制、测量、保护、自动装置等 ,经过功能组合和优化设计,对变电站实行自动监控,测量和协调来提高变电站的运行效率和稳定性。他完全取代了常规的监控仪表,中央信息系统,变送器及常规远动装置。不仅提高了变电站的可控性,而且由于采用了无人值班的管理模式,更有效地提升了劳动生产率,减少了人为误操作的可能,最大程度提高了变电站的可靠性和经济性。 2. 变电站 变电站 (Substation改变电压的场所。是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点。 2.1 变电站组成 变电站主要是有设备及安装工程、建筑工程(土建、其他项目工程等。设备及安装工程包括两部分 :既一次部分(设备、二次部分(设备。
变电站是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压,在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点,变电站的设备有变压器、开闭电路的开关设备,汇集电流的母线,计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等,有的变电站还有无功补偿设备。 2.2 变电站工作原理 变压器是变电站的主要设备, 分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器即高、低压每相共用一个绕组,从高压绕组中间抽出一个头作为低压绕组的出线的变压器。电压高低与绕组匝数成正比,电流则与绕组匝数成反比。 电压互感器和电流互感器。它们的工作原理和变压器相似,它们把高电压设备和母线的运行电压、大电流即设备和母线的负荷或短路电流按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电压和小电流。在额定运行情况下电压互感器二次电压为 l00V , 电流互感器二次电流为 5A 或 1A 。电流互感器的二次绕组经常与负荷相连近于短路 , 请注意 :绝不能让其开路, 否则将因高电压而危及设备和人身安全或使电流互感器烧毁。开关设备包括断路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器等都是断开和合上电路的设备。断路器在电力系统正常运行情况下用来合上和断开电路;故障时在继电保护装置控制下自动把故障设备和线路断开,还可以有自动重合闸功能。在我国, 220kV 以 上变电站使用较多的是空气断路器和六氟化硫断路器。 隔离开关的主要作用是在设备或线路检修时隔离电压,以保证安全。它不能断开负荷电流和短路电流,应与断路器配合使用。在停电时应先拉断路器后拉隔离开关, 送电时应先合隔离开关后合断路器。如果误操作将引起设备损坏和人身伤亡。 负荷开关能在正常运行时断开负荷电流没有断开故障电流的能力, 一般与高压熔断丝配合用于 10kV 及以上电压且不经常操作的变压器或出线上。 2.3 变电站作用
变电站综合自动化技术发展趋势 在变电站正常运行过程中，通过综合自动化技术的合理应用，能够妥善解决原有变电站监视、控制方面存在的问题，从而提升电力系统的安全性与可靠性。此外，通过综合自动化技术的应用，还能够降低变电站运行成本，为广大居民提供更加优质的电力服务，促进我国电力行业的持续发展。 标签：综合自动化技术；变电站；应用 引言 电力能源是我国最为重要的能源之一，对于确保社会的正常发展以及人们的正常生活具有非常重要的作用。随着变电站技术水平的不断提升以及电力能源方面的供应需求，我国不断加快变电站综合自动化系统的技术改造以及新技术应用。通过变电站综合自动化技术应用能够对变电站进行在线监控，能够满足变电站运行自动化方面的要求，能够确保变电站安全运行。 1变电站综合自动化系统设计原则 1）将调度作为中心设计思想。设计完善的变电站综合自动化系统，必须将调度作为中心设计原则，使调度中心成为变电站综合自动化系统的重要子系统。从整体结构来分析，调度中心并非独立的系统，它需要和其他子系统相结合才能充分发挥电力资源调度作用。 2）配置分散式系统原则。在配置變电站综合自动化分散式系统的过程中，必须恪守其配置原则，经过间隔层完成电能传输工作，切记使用网络或者上位机进行传输。 3）恪守远方与就地控制原则。在国内，不少地方变电站均需工作人员值守，所耗费的人力资源成本较高，节约该成本，实现变电站综合自动化，则必须恪守远方与就地控制原则，构建远程自动化控制子系统与就地控制模式，以此加强变电站自动化管理。 4）坚持无人值班管理原则。提升变电站自动化管理效果，组建无人管理变电站，必须坚持无人值班管理原则，设计无人值班站系统，全面优化系统软硬件。 5）正确使用交流采样技术。设计完善的变电站综合自动化系统，必须正确使用交流采样技术，以此降低TA与TV的负载，全面提升测量精度。此外，应充分发挥交流采样技术的集成功能，取消控制屏，用计算机做好信息监测工作，实现信号的一次采集与多次使用。 2变电站综合自动化系统相关技术
变电站综合自动化结业论文变电站综合自动化系统通信 系部：电力工程系 班级：供用电12-4 姓名：豆鹏程 学号：2012231026
【摘要】 变电站综合自动化功能的实现，离不开站内工作可靠、灵活性好、易于扩展的通信网络，以来满足各种信息的传送要求。在变电站综合自动化系统中，通信网络是一个重要的环节。本文对通信网络的要求和组成、信息的传输和交换及通信的功能作了有详细的介绍。 【关键字】 变电站综合自动化系统；信息传输；数据通信
变电站综合自动化系统的通信 引言 变电站综合自动化系统实质上是由多台微机组成的分层分布式的控制系统，包括监控、继电器保护、电能质量自动控制系统等多个子系统。在各个子系统中，往往又由多个智能模块组成，例如微机保护子系统中，有变压器保护、电容器保护和各种线路保护等。因此在综合自动化系统内部，必须通过内部数据通信，实现各子系统内部和各子系统间信息交换和实现信息共享，以减少变电站二次设备的重复配置和简化各子系统间的互连，提高整体的安全性。[2、5] 另一方面，变电站是电力系统中电能传输、交换、分配的重要环节，它集中了变压器、开关、无功补偿等昂贵设备。因此，对变电站综合自动化系统的可靠性、抗干扰能力、工作灵活性和可扩展性的要求很高，尤其是无人值班变电站。综合自动化系统中各环节的故障信息要及时上报控制中心，同时也要能接受和执行控制中心下达的各种操作和调控命令。[2] 因此，变电站综合自动化系统的数据通信包括两方面的内容：一是综合自动化系统内部各子系统或各种功能模块间的信息交换；而是变电站与控制中心的通信。 一、变电站内的信息传输[2、3、5] 现场的综合自动化系统一般都是分层分布式结构，传输的信息有以下几种： （一）现场一次设备与间隔层间的信息传输 间隔层设备大多需从现场一次设备的电压和电流互感器采集正常情况和事故情况下的电压值和电流值，采集设备的状态信息和故障诊断信息，这些信息主要是：断路器、隔离开关位置、变压器的分接头位置、变压器、互感器、避雷针的诊断信息以及断路器操作信息。 （二）间隔层的信息交换
变电站监控系统调试方案 批准： 审核： 编制： 正泰电气股份有限公司 海南矿业110kV铁矿变电站工程 2014年7月13日
目录 1. 工程概况及适用范围 (1) 2. 编写依据 (1) 3. 作业流程 (2) 5. 作业方法 (3) 6. 安健环控制措施 (7) 7. 质量控制措施及检验标准 (8)
1. 工程概况及适用范围 本作业指导书适应于变电工程监控系统调试作业。 2. 编写依据
3. 作业流程 3.1 作业（工序）流程图 4. 作业准备
5. 作业方法 5.1开始 5.1.1检查屏柜安装完毕，符合试验条件。 5.1.2检查工作票完善，工作安全措施完善，二次措施单编写内因符合作业安全标准。 5.1.3试验人员符合要求，熟悉相关资料和技术要求。 5.2通电前检查： 5.2.1核对各屏柜配置的连片、压板、端子号、回路标注等，必须符合图纸要求。 5.2.2核对保护装置的硬件配置、标注及接线等，必须符合图纸要求。 5.2.3保护装置各插件上的元器件的外观质量、焊接质量应良好，所有芯片应插紧，型号正确, 芯片放置位置正确。 5.2.4检查保护装置的背板接线有无断线、短路和焊接不良等现象，并检查背板上抗干扰元件的焊接、连线和元器件外观是否良好。 5.2.5检查试验设备是否符合要求，试验设备是否完好。 5,2,6检查回路接线是否正确。 5.2.7检查保护装置电压是否与实际接入电压相符。 5.2.8检查保护装置所配模块与实际配置的PT、CT相符合。
5.2.9保护屏接地是否符合要求。 5.3绝缘检查 5.3.1分组回路绝缘检查：将装置CPU插件拔出，在屏柜端子排处分别短接交流电压回路，交流电流回路、操作回路、信号回路端子；用1000V兆欧表轮流测量以上各组短接端子间及各组对地绝缘。其阻值应大于10MΩ。 5.3.2整组回路绝缘检查：将各分组回路短接，用1000V兆欧表测量整组回路对地绝缘。其阻值应大于1MΩ。 5.4通电检查 5.4.1核对屏柜元件配置是否与设计图纸和技术规范相符。 5.4.2检查保护装置版本信息经厂家确认满足设计要求。 5.4.3按键检查：检查装置各按键，操作正常。 5.4.4装置自检正确，无异常报警信号。 5.4.5打印机与保护装置的联机试验：进行本项试验之前，打印机应进行通电自检。 5.5单机校验 5.5.1零漂检查 进行零漂检查时，应对电压端子短接,电流回路断开防止感应引起误差，应在装置上电10min以后，零漂值要求在一段时间（几分钟）内保持在规定范围内；电流回路零漂在-0.05~+0.05A范围内(额定值为5A)，电压回路在0.05V以内。 5.5.2通道采样及线性度检查 在各模拟量通道分别按规范加量，装置采样应正确，同时加入三相对称电流、三相对称电压，查看装置采样，检查电流、电压相角正常。功率显示正确。 5.5.3 时钟的整定与核对检查：调整时间，装置正常，GPS对时已完善，核对各装置时间显示一致，并与后台计算机显示相符。 5.5.4装置自检正确，无异常报警信号。 5.5.5遥信输入检查：短接开关量输入正电源和各开关量输入端子，对照图纸和说明书，核对开关量名称，装置显示屏显示各开关量名称与实际一致。 5.5.6遥控、遥调接点检查：在监控装置模拟遥控、遥调信号，用万用表测量各输出接点正确。 5.5.7监控系统同期功能检查：分别按检同期、检无压和不检方式进行模拟调试，在检同期方式下输入母线电压和线路电压，分别改变两电压间的相角、幅值、频率使之
变电站综合自动化系统的发展现状及功能 分析 摘要：文章通过笔者的工作实践，阐述了变电站综合自动化系统的发展现状及组成，从中着重针对变电站综合自动化系统的主要功能进行了分析与研究，提出自己的看法，旨在为 变电站自动化工程的未来发展提供有利的参考。 关键词：变电站；综合自动化系统；现状；系统功能 中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号： 变电站综合自动化是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平，降低运行维护成本，提高经济效益，向用户提供高质量电能服务的一项措施。随着通信技术、计算机和网络技术等的迅速发展，一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统，已经成为必然趋势。另一方面，保护本身也需要自检查、故障录波、事件记录、运行监视和控制管理等更强健的功能。本文就变电站综合自动化系统的现状及功能进行分析，以供大家参考。 一、变电站综合自动化系统的发展现状 变电站综合自动化系统具有安全可靠、功能齐全、结构简单和技术先进的优点，且这些优点通过一些新建变电站的运行得到了很好的证明。近年来，变电站综合自动化系统
的水平飞速发展，在我国电力系统、城乡电网建设与改造中得到了越来越广泛的普及和应用。无论是 220kV及以上的超高压变电站的设计与建设，还是中低压变电站的无人值班，都应用了自动化新技术，这一应用使得电网建设和电力系统的现代化水平大大提高，并且使电网调度和配输电的可能性增强以及变电站的建设成本更为低廉。 二、变电站综合自动化系统组成 在变电站综合自动化系统中，通常把继电保护、动重合闸、故障录波、故障测距等功能综合在一起的装置称为保护单元，而把测量和控制功能综合在一起的装置称为控制或I/0单元，两者通称为间隔级单元。各种类型的间隔级单元搜集到的状态量和测量值，通过软件来实现各种保护闭锁。它主要由以下几部分构成：微机保护单元主要完成信号的测量、传递、保护的计算和执行、接受上位机的指令并执行，通讯网络主要完成信号的传递，后台管理机主要完成对保护单元上传来的信号进行分析处理及显示、提供人机对话窗口、接受操作人员的指令、向上位管理机传递及时信息，为管理人员提供决策信息。 站控层的主要功能就是作为数据集中处理的保护管理，担负着上传下达的重要任务，对下它可以管理各种间隔单元装置，包括微机监控、保护、自动装置等，收集各种数据并发出控制命令，起到数据集中作用，还可以通过现场总
35kV变电站综合自动化设计 发表时间：2019-09-08T17:53:20.923Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：裴何丁 [导读] 摘要：在35kV变电站综合自动化设计的过程中，想要提高它的设计水平，那么在开展综合自动化设计的过程中，那么就需要了解35变电站综合自动化的设计效率，并且采取有效的措施提高它的设计水平，所以本文结合实际阐述35kV变电站综合自动化设计要点，希望研究之后能够给相关工作人员提供一定的帮助。 苏文电能科技股份有限公司江苏省常州市 摘要：在35kV变电站综合自动化设计的过程中，想要提高它的设计水平，那么在开展综合自动化设计的过程中，那么就需要了解35变电站综合自动化的设计效率，并且采取有效的措施提高它的设计水平，所以本文结合实际阐述35kV变电站综合自动化设计要点，希望研究之后能够给相关工作人员提供一定的帮助。 关键词：35kV变电站；综合自动化；设计 0前言 在经济快速发展的今天，在供电需求上呈现出更加高质量的需要，使得电力用户表现出更多的需求。所以需要对国家电网进行系统性改造，重新组建全新的电力网络，借助科技进步的新优势，实现更高水平的飞跃。当前，电网建设的主要内容是做好一定的管理，改造旧式的电力网络，按照自动化的生产方式，做好每一个环节中的调整，让电力环节中的变电站呈现出更多的优势。在运行过程中，需要结合可靠的数据，改造网络，对电站的运行开展经济性预测，在基本方式的选择中提升变电站的管理水准，实现一个综合智能化的管理模式。 一、35kV变电站综合自动化的设计原理 在对35kv变电站设备进行深度测试时，设计人员需要对其中的内容进行检测。参考供电站的可靠性能参数，按照场地的基本情况，开展分散的测量，对定点分布情况展开研究。将变电站的规模进行统计，选用合适的设备，这些设备具有自动化的功能。改善设备中不可取的参数，根据施工环境进行调整。在借助35kv变电站进行检测时，还需要按照自动化设备的特点，依托组拼式和分散式这两种模式开展研究。这样的改善直接对自动化生产带来深刻影响。在变压器的选择上，按照变电站的规格参与值班涉设计，对自动化的规模进行实质性评估检测。 二、分析变电站综合自动化体系结构分的基本内容 从概念上来说，变电站综合自动化是借助微机来实现监控手段，之后按照保护微机的基本情况开展相关的工作。这种设计具有一定的系统性，将微机的整体内容实现一个全新的改变。运行变电站的效率在这样的变革中得到提升，管理方面的水平也会不断提高。为了让自动化的设备具有较强的可靠性，对变电站二次部分的内容进行简化，做好硬件设施的配置，对综合自动化系统进行系统分析。为了提高变电站当然技术水准和管理能力，使得运行水平更加科学有效，在某种程度上还需要联合一定的企业，综合各方的优势，降低生产成本，获得社会效益的同时，也能讲将经济效益发挥到极致。主要是将配电网系统实现完全的自动化，只有这样才可以保证下一步工作的进展。整个电网的节点需要将变电站的功效发挥出来，联合电力用户，将电压实现不同层级的变化，汇集电能，之后按照电力用户的基本情况开展，分配不同信息，确保一切行为安全有效，实现稳定发展，保证电力系统的经济性。 三、35kV变电站综合自动化的设计模式 （一）35kV变电站综合自动化的基本结构 35kV变电站的综合自动化的组成部分比较简单，通常分为两个方面。首先是对变电站的基本监控，测控一些重要的内容，实现最好的发展方式，在这当中，监控系统的接入模式还需要实现变更，否则难以满足所需。此外，测控系统还要对整体的性能进行维护，让系统的内容实现最好的预测。在融入通行系统中时，还要对部分的内容进行修改，按照独立系统的基本功能，完成一定的内容，实现信号传送，对于大多是内容来说，是非常综合自动的，两者缺少不了系统性认知。 （二）实现35kV变电站综合自动化的措施 作为实现5kV变电站综合自动化系统的主要功能，屏式是一种主要的结构。但是通信系统是实现这种系统的关键要素，正常运转的内容也是不可忽视的，优先实现电源的可靠性，运转系统内部的基本情况，按照优先原则开展。备用电源的选择一般是相同电压的直流电，总线承担起实现每一个工作单元的基本内容和形式，保证系统的完整性，连接起每一个部分。在此过程中，还需要对配置的内容进行预测，尤其是在GPS时钟的设置上十分注意，对一些设备的维护要做到全面具体。， （三）设计35kV变电站综合自动化布置的方案 分层分布是这个系统的主要特点，不同的单元是相互独立的。每一个单元的管理都有cpu一对，可以实现高效运转。为了防范每一个单元之间的消极影响，还要排除干扰，只有在这样的情况下减轻负担，选用彻底汉化的接线模式，推动变电站全体系统的自动化过程。 四、系统设计35kV变电站综合自动化 （一）和主站的连接方面相关问题 借助一点多址的方式，35kV变电站综合自动化系统构建起完整的系统。从通信材料的系统性出发，按照一定的水准，选择独立的党单元设计出一个具有多功能性的窗口。筛选大量的数据，接受具体的数据显示状态，按照系统运行的良好程度开展下一步的工作，完成系统地对接，实现最优的功能分化。 （二）系统监控和保护 从监控系统的效果来看，围绕着光电隔板系统为中心，按照不同的独立单元开展相关的设计合作，之后按照相关的功能，开展相应的合作，对具体的内容进行选择。从系统保护角度来说，独特的设计可以让每一个子系统有着完整的监控体系，设计出的监控系统具有相应的合理性。在对电流电压的控制上，一般而言，电压电流的设计是如出一辙的，在系统的管理过程中，安全系数得到大幅度提升，完成了各项具体操作，实现了应有的功能。 （三）相关信息采集和中央单元箱 采用交流电的形式，综合35kV变电站综合自动化系统，之后开展电量的总体采集。借助基本的装置，对精密仪器的内容开展一定的工作，准确并全面把握住系统的基本信息，监测变电站的运行状态。此外，每一个独立单元采用不同的方式，一般基本的参数和模拟数量都是控制在8个。对参数做好实质性记录，准确计算出参数的把控时间，全面浏览数据信息，在监测变电站的系统中完成相关的操作。
浅析变电站综合自动化系统关键技术及发展趋势 【摘要】最近几年，自动化技术得到迅速发展，变电站综合自动化技术正朝着多媒体化、综合智能化和网络化的方向发展，本文首先阐述了变电站综合自动化系统的核心技术并对其特点进行分析，并对它的发展趋势进行了分析。 【关键词】变电站；自动化系统 变电站综合自动化系统能够对信号系统、测量仪表、远动装置、自动装置和继电保护等二次设备进行功能组合和优化设计，完成对变电站内关键设备和配电线路、输电线路的动态监控、微机保护、测量、调度及和控制中心通信等综合功能。同时，保护系统自身也实现了自检自查、事件记录、故障录波、控制管理及运行监视等功能。随着通信技术、自动化技术、网络技术与计算机等高新企业的迅速发展，以通信技术、计算机控制为基础的综合自动化系统代替传统变电站的二次系统成为发展的必然趋势。 1、综合自动化系统的核心技术 1.1信息采集和处理技术。通常采用交流采样方法和直流采样方法进行模拟量的采集，采集内容主要包括：馈线与进线端的功率、电压和电流，变压器油温度，母线电压及电流，直流屏的控制电压，电容器补偿电流信号等；目前常对光电隔离的开关量进行周期扫描或中断输入来取得状态量的数据，状态量的数据主要包括：变压器分接头的位置、隔离开关的位置、断路器的位置，报警信号、无功补偿电容器的投切及全部设备运行的状态信号；脉冲量指的是以脉冲信号表示的电能量，它的采集方式和状态量相同。信息处理涵盖变电站相关参数的记录、统计、分析和核算。 1.2保护系统和操作闭锁。微机保护包括变压器、线路、电容器、母线保护及备用电源自动
合闸和自动投入操作。接受控制系统的命令后，保护系统发出动作信息、故障信息、选择定值及保护类型并及时地对信息进行修改。通过变电站的CRT屏可调节控制变压器的分接头、投切电容器组、控制隔离开关及控制断路器等。为了避免PC机故障时无法对被控设备进行操作，可平行设置人工直接跳合闸装置。操作闭锁包括并发性操作闭锁、出口跳合闭锁、适合一次设备现场控制的闭锁功能和五防操作，只有在CRT屏上输入正确的口令才能实现这些操作闭锁。 1.3数据库技术。数据库能够对整个系统的全部数据与资料进行存储，其数据类型通常包括基本数据、对象数据及归档数据。基本数据是数据库的基础，包括电流电压、断路器的分接头位置、无功和有功功率、变压器分接头位置、变压器油温度及环境温度等状态参数和运行参数；对象类数据是以基本数据为基础，把变压器数据和各种开关数据等一次设备及涉及的基本数据结合起来，作为一个整体来进行数据管理，使其它系统对数据的引用更为方便。对基本数据和对象数据进行归档，并把它们存储在磁盘中，形成归档数据。 2、变电站综合自动化系统的主要功能 2.1信息采集和处理的功能。信息采集主要包括模拟量、状态量和脉冲量的采集。通常变电站典型的模拟量采集包括：各段线路电压、母线电压、电流、馈线电流、功率值、无功和有功功率值、电压、相位、频率等；状态量包括隔离开关状态、断路器状态、预告信号及报警状态、事故跳闸信号及变压器分接头信号等。目前这些信号主要采用光电隔离方式或通信方式输入系统；而脉冲量是指脉冲电度表输出的脉冲，与系统连接方式选用光电隔离法，采用计数器进行内部脉冲个数的统计来完成电能的测量。 2.2故障处理功能。故障录波主要包含：（1）集中型配置，同时能与监控系统实现通信；（2）分散型配置，微机保护装置进行记录和测距计算，再把数字化波形和测距数据传输到监控系统，之后监控系统进行存储及分析。事件记录主要包含开关跳合记录和保护动作序列记录。
变电站综合自动化发展之趋势 曾志刚 江西宜丰县供电有限责任公司 【摘要】本文简要地阐述了今后自动化监控系统的主要发展走向和用户的技术需求，以及目前已出现的一些新技术和新设备。 【关键词】自动化、网络、监控系统、数据库、逻辑闭锁。 一、引言 电力系统变电所综合自动化，又称变电站计算机监控系统，经过十多年的技术发展已经达到一定的水平，在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班，而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术，从而大大提高了电网建设的现代化水平，增强了输配电和电网调度的可能性，降低了变电站建设的总造价，这已经成为不争的事实，也是目前变电站建设的主要模式。 技术的发展是没有止境的，随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响，全数字化的变电站自动化系统即将出现。本文正是根据目前变电站综合自动化的现状及技术发展之趋势，对今后的综合自动化技术和设备作出一些肤浅的要求和展望。 二、现状和问题 变电站自动化是在计算机技术和网络通信技术的基础上发展起来的。国外在80年代已有分散式变电站自动化系统问世，西门子(SIEMENS)公司的第1套全分散式变电站自动化系统LSA678早在1985年就在德国汉诺威投入运行，至1993年初已有300多套系统在德国及欧洲的各种电压等级的
变电站运行。我国的变电站自动化工作起步较晚，大约从90年代开始，初始阶段主要为生产集中式的变电站自动化系统，例DISA—1型，BJ—1型，iES—60型，XWJK—1000A型，FD—97等。90年代中期开始研制分散式变电站自动化系统，如DISA—2型，DISA—3型，BJ—F3，CSC—2000型，DCAP3200型，FDK型等。随着高新技术的引进和应用，目前国外的许多产品也在国内得到普遍应用，如西门子(SIEMENS)公司的LSA系列、6MB/6MD 系列，惠施康(WESCON)公司的D200/D25系列，ABB公司的REF系列，伊林(ELIN)公司的AK系列等。可以预计，今后其发展和推广的速度会越来越快，与国外技术的差距会逐步缩小，而且国内产品以其适应性强和维护方便将逐渐占据主导地位。 变电站综合自动化的应用，在110kV及以下的电压等级变电站全面采用就地分散式综合自动化，就是在220kV高电压、500kV超高压的变电站，也是采用按等级分小室布置分散分布式综合自动化。经过几年的运行经历，对其设备的不足之处有了一定的认识： ●综合自动化的系统性要求极强，特别是结合了全站的操作防误系统， 要求变电站建设一期工程越齐越好，而这在高电压等级的变电站建 设中几乎是不可能的。 ●扩建工程的操作防误闭锁逻辑实际验证困难，特别是牵涉到母线类 的。 ●一次设备电动操作全部受控于监控系统。借鉴于上海南桥变综合自 动化设备功能紊乱的事故，监控系统的误动出口必须绝对禁止，对 IO设备的运行可靠性要求很高。
变电站综合自动化系统的综述 张飞1张建超2张天玉3 1．长沙电力职业技术学院电力工程系；湖南，长沙，410131 2．贵州大学，电气工程学院；贵州，贵阳，5500033．尉氏县供电公司；河南，尉氏，475500 摘要：随着科学技术的不断发展，计算机已渗透到了世界每个角落。电力系统也不可避免地进入了微机控制时代，变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统，已成为当前电力系统发展的趋势。变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受，并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。 关键词：变电站综合自动化系统电力系统电网监控通讯网络 1概述 要提高变电站运行的可靠性及经济性，一个最基本的方法就是要提高变电站运行管理的自动化水平，实现变电站综合自动化，所谓变电站综合自动化，就是广泛采用微机保护和微机远动技术，分别采集变电站的模拟量、脉冲量、开关状态量及一些非电量信号，经过功能的重新组合，按照预定的程序和要求实现变电站监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程，从而实现数据共享和资源共享，使变电站设计简捷、布局紧凑，使变电站的运行更加安全可靠。 2变电站自动化 变电站是电网参数和各种信息的主要来源和枢纽，是保护、数据采集、控制以及数据共享的对象，因此是实现自动化的重点，变电站自动化SA是指能够不经干预的，在一个或多个变电站内进行数据采集和控制，包括微机保护、微机监控及自动调控等智能电子装置，实现电网运行工况监视、继电保护、综合调控、远动、接口以及信息管理等，是一项集控制技术、计算机应用、数据传输、现代化设备及管理于一身的综合信息管理系统，其目的是提高供电可靠性，改进电能质量，降低运行费用，减轻运行人员的劳动强度。 2．1继电保护 继电保护是保障电力设备安全和电网稳定运行的最重要、最有效的技术手段，随着我国电力系统向大机组、高电压、现代化大电网发展，继电保护技术及应用水平也取得了长足的进步。 2．1．1微机保护 微机保护是以微处理机作为基本的实现手段和方法，具有长记忆特性和强大的数据处理能力，通过快速数字处理实现故障诊断、出口、通讯以及更为复杂的控制功能，功能完善、使用维护方便、智能化程度高、体积小、适应一次系统灵活性大，以超强的技术性能、可靠性为整个电力系统的专家层、决策者、应用面所接收而得到了广泛的应用。 2．1．2网络保护 网络保护是以局域电网为对象的系统保护。各变电站之间通过光纤建立系统联网，使各单元保护之间可以快速传递控制信号，及时获取过程数据和信息，从而做出最优的选择，进一步提高响应的速度和灵敏度。网络保护的关键是快速有效的通讯技术，因而光纤得以广泛的应用。网络化概念也是未来继电保护和安全自动装置的重要特征。 2．1．3预测保护 保证系统安全稳定运行是所有电力工作者追求的永恒主题，如何预测故障，准确地捕捉故障的早期特征，在故障给系统造成冲击以前切除故障对于提高系统稳定性、延长电气设备的使用寿命是非常有意义的。比如ULP机组失磁保护在机组失磁以后，测量阻抗在还没有进入异步运行下，抛阻抗圆（系统失步）以前，根据有功和励磁电压的变化提前确定故障并迅速跳闸，避免由于系统失步引起的系统电压降低和转子发热和震动。预测保护是未来继电保护的发展趋势，也是对电力科技工作者新的挑战。 2．2监测控制 电网监控SCADA/EMS是变电站自动化系统的主要功能之一，早期主要指“四遥”功能，现在SCADA的内容已经涉及到故障检测、网络优化、提高电网运行效率、 降低线损的 32电气工程应用2011．1