1、简述变电站综合自动化的概念及其系统组成和特点。
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。
系统组成：
特点： (1) 功能的综合化 (2) 设备的操作及监视微机化 (3) 结构分布分层化 (4) 通信网络光缆化 (5) 运行管理智能化
系统组成：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
二．判断题
1. 变电站综合自动化采集的信息大致可以分为两类：一是与电网调度控制有关的信息，二是为实现变电站综合自动化站内监控所使用的信息。（对）
2. 变电站自动化体系结构中，“通信控制系统管理”连接系统各部分，负责数据和命令的传输，并对这一过程进行协调、管理和控制。（对）
3. 变送器接入TV或TA的一次回路中。（错）
4. 在变电站中，变送器的输出信号采用统一的交流信号。（错）
5. 三元件式三相功率变送器适用于三相三线制系统中的三相功率测量。（错）
6. 对一个信号采样就是测取该信号的瞬时值。（对）
7. 在分散与集中相结合的结构形式中，配电线路的保护采用集中组屏结构，高
压线路保护和变压器保护采用分散式结构。（错）
8. 传输方式与传输的信号是模拟信号还是数字数据无关，而是根据信道上传输
的是数字信号还是模拟信号而定。（对）
9、现场总线是数字式、并行、多点通信的数据总线。（错）
10. 电路交换的线路利用率比报文交换的高。（错）
11、备用电源在投入前在检测工作母线失压时还必须检查工作电源无流。（对）
12、微机故障录波装置要保留故障前的数据。（对）
13. 传输层是一个端—端，也即主机—主机的层次。（对）
14. RS-232D采用负逻辑，标准接口电路采用非平衡型。（对）
15、当电力系统有功功率缺额较大时，靠负荷调节效应来补偿有功缺额就可以保证系统的安全稳定运行。（错）
16. 备用电源自动投入切除工作电源断路器必须经过延时。（对）
17、数据传输速率指一个信道的最大数据传输速度，表示方法为数据速率和调制速率。（错）
18. 微机故障录波装置采用软件启动录波，一旦装置启动，立即保留3周正常运行的最新数据作为首段数据记录。（对）
19、监控系统的核心是信息处理子系统。（对）
一、填空题（每空格1分，共20分）
1、变电站综合自动化系统的范畴包括综合自动化技术、远动技术、继电保护技术、变电站其他智能技术
2、变电站综合自动化系统中模拟量输入中的A/D转换方式主要有逐次逼近型A／D转换方式(ADC)、电压/频率变换方式（VFC)
3、变电站综合自动化系统中开关量输入输出中的隔离技术主要有光电隔离、继电器隔离
4、变电站综合自动化系统中脉冲量的采集主要用于电能计量，解决脉冲量读数和计数的矛盾的主要
。
5、电力变压器微机保护的主保护主要有差动保护、瓦斯保护。
6、变电站的电压和无功控制主要方法有专用硬件调节装置、软件VQC
7、自动重合闸是指自动重合闸是指当断路器由继电保护动作或其它非人工操作而跳闸后，能够自动控制断路器重新合上的一种装置。
8、变电站综合自动化中的“四遥”是指遥测、遥调、遥信、遥控。
9、突变量电流元件的作用是电流保护动作的启动元件，用以提高保护灵敏度。
二、简答题（每题8分，共40分）
5、答：所谓变电站的运行状态是指变电站的各种电气量所处的状态，根据状态变量的大小，可将变电站的运行状态划分为九个区域，简称“九区图”，如图所示。
运行状态图
当变电站运行于0区域时，电压和功率因数均合格，此时不需要进行调整。
①简单越限情况
当变电站运行于1区域时，电压越过上限而功率因数合格，此时应调整变压器分接头使
电压降低。如单独调整变压器分接头无法满足要求时，可考虑强行切除电容器组。
当变电站运行于5区域时，电压低于下限而功率因数合掐，此时应调整变压器分接头使电压升高，直至分接头无法调整（次数限制或档位限制）。
当变电站运行于3区域时，功率因数低于下限而电压合格，此时应投入电容器组直至功率因数合格。当度电站运行于7区域时，功率因数超过上限而电压合格，此时应切除电容器组直至功率因数合格。
②双参数越限情况
当变电站运行于2区域时，电压超过上限而功率因数低于下限，此时如先投入电容器组，则电压会进一步上升。因此先调整变压器分接头使电压降低，待电压合格后若功率因数仍越限再投入电容器组。
当变电站运行于4区域时，电压和功率因数同时低于下限，此时如先调整变压器分接头升比，则无功会更加缺乏，因此应先投入电容器组，待功率因数合格后若电压越限再调整变压器分接头使电压升高。
当变电站运行于6区域时，电压低于下限而功率因数越过上限，此时如先切除电容器组，则电压会进一步下降，因此应先调整变压器分接头使电压升高，待电压合格后若功率因数仍越限再切除电容器组。
当变电站运行于8区域时，电压和功率因数同时超过上限，此时如先调整变压器分接头降压，则无功会更加过剩，因此应先切除电容器组，待功率因数合格后若电压仍越限再调整变压器分接头使电压降低，
在实际运行过程中，以上要求可根据变电站的具体情况进行调整，如5区不调整变压器分接头而代之切除电容器组等。
一、填空题
1、对发电厂来说，主要的调压手段是调整的发电机的励磁，在变电站的主要调压手段是调节变压器分接头和补偿电容器。
2、分析和评价各种算法优劣标准主要指标是：计算精度、响应时间和运算量。
3、变电站综合自动化体统的主要结构形式有四种。分别是集中式、
分层分布式、分散与集中结合式、完全分散式
4、重合闸的运行方式有：综合重合闸、单相重合闸、三相重合闸和停运。
5、电气操作票制度是我国电力系统的运行管理中一种防止误操作的有效安全措施。
6、微机保护中有两种定值，即开关整定值和数值整定值。
1.所谓分层式结构，是将变电站信息的采集和控制分为：管理层，站控层，间隔层
2.数字滤波器的滤波特性通常可用它的频率响应特性来表示包括：幅频特性，相频特性
3.典型模拟量输入电路主要包括：电压形成电路，低通滤波电路，采样保持多路转换开关，A/D变换芯片
4.保护软件有：运行调试不对应三种工作状态
5.复合电压闭锁过滤保护：低电压元件，负序电压元件和过流元件
6.常闭开关量的隔离方法有：光电隔离，继电器隔离
7.运行装置的4遥：遥控遥测遥信遥调
8.防误操作包括五个方面，一般简称五防他们是：防止误分合断路器，防止带负荷分合隔离开关，防止带电挂接
地线，防止带接地线合断路器，防止误入带电间隔
9.目前应用于综自系统的主要数字核心：基于单片机的测控单元，基于工控的测控单元，基于数字信号处理器的
测控单元
10.输电线路自动重合闸的运行方式：单向重合闸三相重合闸综合重合闸停运重合闸
11.变电站综自的内容应包括：变电站电气量的采集，电气设备的状态监视控制和调节
12.变电站综自系统的结构形式有：集中式结构，分层分布式结构，分散与集中相结合结构完全分散式结构
13.变电站综自软件算法作用是：提高运算精度，提高运算速度
14.算法的选择标准：计算精度，响应时间，运算量
15.常用滤波器有：差分滤波器，加法滤波器，积分滤波器
16.变电站主要调压手段有：常用有载调压变压器补偿电容器
判断
1.所谓分布式结构（对）
2.加法数字滤波器可以（错）
3.信息处理子系统（对）
4.电网内实时时钟（对）
5.保护装置在系统震荡应该动作（错）
6.当电容器母线电压超过（对）
7.对具有3台主要（错）
8.备用电源自动投入（对）
9.电力系统正常（对）
10.自动按频率减（错）
2510×
二、判断题
1、工频正弦信号，半周积分算法的数据窗长度为15ms。（x）
2、根据采样定理，如果被采样信号中所含的最高频率成分为f max,，则采样频率fs必须大于2倍的fmax。（x）
3、满量程为2V的4位A/D芯片，其最小有效的量化单位ΔＥ为0.1Ｖ。（x）
4、典型模拟量输入回路中低通滤波器的作用是限制输入信号最高频率，降低采样fs。（v）
5、压频变换器VFC的作用是将输入电压模拟量变换成频率固定的脉冲信号，并对脉冲信号进行计数。（x）
6、微机保护傅氏算法只适用于正弦信号。（x）
7、差分数字滤波器不能滤除直流分量。（x）
8、变压器和电容器都有调压作用，其作用、原理和效果是相同的。（x）
9、备用电源自动投入切除工作电源断路器必须经过延时。（v）
10、频率调节效应系数K，反映了系统无功与频率的变化关系。（x）
11、逐次逼近式A/D转换器，进行模拟数值比较时，必须进行D/A 转换。（v）
12、与差分滤波器比较，加法滤波器的数据窗口长，为工频周期的一半。（x）
13、手动跳开工作电源，备用电源自动投入装置不允许动作。（v）
14、系统振荡过程中，保护的误动是允许的。（x）
15、电容器保护的有过电压保护，无欠压保护。（x）
16、在我国，小电流接地系统是指10~35KV系统，中性点不接地或经消弧线圈接地。（x）
17、小电流接地系统发生单相接地故障，非故障相对地电压升为高为3倍。（v)
18、小电流接地系统发生单相接地故障，故障线路首段的零序电流数值上等于系统非故障线路全部电容电流的总和，其方向为线路指向母线。（v）
19、故障录波的作用是，当电力系统发生故障时，的记录下与事故有关的运行参数，以便作进一步的数据分析处理。（v）
20、并行数据传输速度快，适用于短距离传输，串行数据传输速度慢，适用于远距离传输。（v）
三、简答题
1、变电站综合自动化基本概念？P1基本功能包括那几个方面？P6
答:1）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。
（2）基本功能包括:[1]测量、监视、控制功能.[2]继电保护功能。[3]自动控制智能装置的功能.[4]远动及数据通信功能。[5]子诊断、自恢复和自动切换功能
2、试分析变电站运行“九区图”，若变电站运行2、6两区域内，应分析用何种调控策略，使其恢复在正常运行状态？P114
答:当变电站运行在2区域时，电压越上限，功率越下限，可先调整变压器分接头使电压降低，等到电压合格后，若功率因素仍越限可投入电容器组。
当变压器运行于6区域时，电压低于下限，功率因素超过上线限，应先调整变压器分接头使电压升高，代电压合格后，若功率因数仍越限再切除电容器组。
3、简述变电站综合自动化系统中监控子系统的基本功能？P67
答：1)实时数据采集与处理。2)运行监视与报警功能.。3)操作控制功能。4)数据处理与记录功能.。5)事故顺序记录与事故追忆功能。6)故障录波与测距功能。7)人机联系功能。8)制表打印功能。9)运行的技术管理功能。10)谐波的分析和监视功能。
4、什么是备用电源自动投入装置，其基本配置方式有哪两种，并加以说明？P119
答:就是指电力系统故障或其他原因是工作电源被断开后，能迅速将备用电源或备用设备或其他正常工作的电源自动投入工作，使原来工作电源被断开的用户能迅速恢复供电的一种自动控制装置，简称AAT装置。
有明备用和暗备用两种基本方式，当系统正常时，备用电源不工作，称为明电源；当系统正常运行时，备用电源也投入运行的，称为暗备用。
1．简述变电站综合自动化系统的采样方式及其特点。
答：根据模拟输入信号中的基波频率与采样频率之间的关系，采样方式可分为异步采样方式和同步采样方式两种。
1）异步采样：异步采样也称为定时采样，即采佯周期Ts或采样频率fs永远地保持固定不变。在这种采样方式下，采样频率fs不随模拟输入信号的基波频率变化而调整，人为地认为模拟输入信号的基波频率保持不变，在此条件下，通常取采样频率fs为电力系统正常运行时工频50Hz的整数倍N，即f＝50N（Hz）。这种方法实现起来比较简单，但当电力系统运行时的基波频率偏离50Hz较大时，将给微型机系统的许多算法带来较大的计算误差。
2）同步采样：同步采样又称为跟踪采样，即采样频率f始终与系统实际运行频率fs保持固定的比例关系N＝f／fs，采样频率随系统运行的频率的变化而实时调整。这种同步采样方式通常要利用硬件测频设备或软件计算频率方法来配合实觋。但采用同步采样技术后，在数字滤波器和微型机系统算法上，能彻底的消除因电力系统运行频率偏离50Hz所带来的计算误差。显然，同步采样方式下，相邻两个采样O时刻的电角度始终是360／N。
另一方面，根据多路模拟输入信号在采样时刻上的对应关系，则采样以下三种采样方法：
1）同时采样：在同一个采样时刻上，同时对所有模拟输入信号进行采样的采样方法，称为同时采样。2）顺序采样：在每一个采样周期内，对上一个通道完成采样及A/D转换后，再开始对下一个通道进行采样叫顺序采样。顺序采样必然会给各通道采样值带来时间差，由于目前采用的采样器与A／D转换器的速度远大于系统基波变化速度，所以顺序采样是利用这种快速件来近似地满足同时性。当然，这只适合采样及A／D转换速度高，并且对同时性要求不高的场合。顺序采样的优点是只需一个公用的采样保持器，并且对其技术要求低。
3）分组同时采样：所谓分组同时采样是将所有的模拟输入信号分成若千组，
在同组内的各模拟信号同时采样，在不同组模拟信号的采样值之间人为地增加一个延时，在完成同一组的模拟输入信号采样后，再对其他组的模拟输入信号进行采样。
3．简述电力线路零序保护的优点。
答：大接地电流系统发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利于这些电量构成的接地保护系统称为零序保护。
输电线路正常运行时，由于对称、平衡的三相系统不会出现零序分量，故零序电流保护的整定值不需要躲过电力系统的振荡电流、三相短路电流和最大负荷电流，因此零序电流的整定值较小，从而可提高保护的动作灵敏度。
由于零序电流不会流出三角形接线的变压器绕组，因此线路的零序电流保护不需和Yd接线的降压变压器的低压侧的输电线路继电保护配合，因而其动作时限较小。
由于零序电流的分布和发电机电源无关，且零序电流的大小受电源影响也较小，因此电力系统运行方式的变化对零序电流保护的影响也较小。
由于线路的零序阻抗X0比正序阻抗X1大得多，因此在输电线路的始端、中部和末端短路时，零序电流的变化较正序电流大，故零序电流随输电线路阻抗变化的曲线较陡，且受运行方式影响较小。而零序速断的保护范围是由零序速断的整定值直线和零序电流曲线的交点决定的，因此零序速断的保护范围较大。
由于零序电流保护具有如上的优点，因此在110KV及以上的中性点直接接地电力网中，广泛采用零序电流保护作为接地保护。
4．简述电力线路三段式保护的组成及整定原则。
答：三段式电流保护分别为：电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。
2、变电站综合自动化与传统变电站相比，其优越性有哪些。
（1）提高供电质量、提高电压合格率.(2) 提高变电站的安全、可靠运行水平。 (3) 提高电力系统的运行、管理水平。(4) 缩小变电站占地面积，降低造价、减少总投资。（5) 减少维护工作量，减小值班员劳动，实现减人增效。 (6) 减少人为误操作的可能。
3、变电站综合自动化的监控子系统能够实现哪些功能。
监控子系统的功能应包括以下几部分内容：
（一）数据采集
（二）事件顺序记录SOE
（三）故障记录、故障录波和测距
（四）操作控制功能
（五）安全监视功能
（六）人机联系功能
（七）打印功能
（八）数据处理与记录功能
（九）谐波分析与监视
4、画图说明变电站备用电源字头控制的基本原理。
1.明备用方式：正常时1DL合，2DL分，由1DL供电。当1L上发生故障，1DL跳开时，2DL自动合上。
2. 暗备用方式（1）正常时1DL，2DL均合，3DL断开，1DL、2DL分别对1#主变、2 #主变供电。当1L上发生故障，1DL跳开后，3DL自动合上，由2L供电。
3. 暗备用方式（2）
正常时1DL，2DL均合，5DL断开，1#主变、2 #主变分别对低压母线供电。当1#主变或2 #主变发生故障，跳开
4DL或6DL，合上5DL。
6、画图说明变电站综合自动化系统中分散分布式的组态形式及其特点。
特点：间隔层中各数据采集、控制单元（I/O单元）和保护单元就地分散安装在开关柜上或其他设备附近，各个单元之间相互独立，仅通过通信网互联，并同变电站级测控主单元通信。能在间隔层完成的功能不依赖于通信网，如保护功能。通信网通常是光纤或双绞线，最大限度的压缩了二次设备和二次电缆，节省了工建投资。
安装既可以分散安装于各间隔，也可以在控制室中集中组屏或分层组屏，还可以一部分在控制室中，另一部分分散在低压开关柜上。该模式是目前最热门、比较先进的模式之一。
13、简述变电站综合自动化中常用的几种信息传输方式及其优缺点。
信号的传输方式
1.模拟传输：点对点,无灵活性可言,且传输的信息量小,适用于全集中式阶段和大RTU方式。
2.基于RS232的传输：解决了传输信息量的问题,但仍然是点对点的传输,灵活性差,适用于大RTU 的阶段。
3.基于RS485的传输：传输信息量大,可以连成网络,但网络的节点数减少,且为主从式,限制了传输的效率.适用于大RTU方式和小规模分布式网络
4.基于现场总线的传输：信息量较大,网络传输,结点数较多,可靠性大大提高,平等式的结构和优先级的机制保证了重要信息的实时性,但信息传输的速度相对于录波数据传输等要求有差距.适用于中等规模的分层分布式阶段。
5.基于以太网络的传输：传输信息量及速度极大，网络连接，平等结构，随着近年基于芯片的系统和光纤传输技术逐渐成熟，在变电站控制领域得到日益广泛的应用。适用于大规模的分层分布式控制系统。
14、简述变电站抗电磁干扰的措施。
屏蔽和减少耦合接地隔离滤波
15、简述CSC2000变电站综合自动化系统的特点及区基本功能。
一、特点
1.适用35kV~500kV各种电压等级的变电站。
2.除了各间隔单元保留紧急手动跳、合闸操作手段外，其余保护、控制、监视、测量和报警功能全部由综合自动化系统完成。
3.LONWORKS现场总线
4.典型的分散分布式系统，既可集中组屏，又可分散安装。
5.第三代微机保护通用硬件。
二、基本功能
1.以太网为测控网络的CSC 2000综合自动化简单示意图
2. 间隔层分布式配置
CSC2000 系统间隔层设备包括：各电压等级线路保护、主变保护、母差保护、测控装置、自动装置和辅助装置。考虑到变电站某些设备在检修或退出运行时，不影响其他设备的正常运行，所以设备的配置采用“一分到底”的原则，即分为进线保护、主变保护、母差保护、低压保护、公用装置（数采装置、自动装置、母联保护等）单元，这些设备单元相对于监控系统各自独立、平等。
该层的作用：把模拟量、开关量数字化；具有独立的保护、测量、就地操作等功能；上传测量量和保护信息；接收控制命令和定值参数，是系统与一次设备的接口。
3.监控系统主站
4.继电保护工程师站
5.远动主站
6.防误闭锁控制
16、防误操作的“五防”是什么。
五防：
防止误合误分断路器
防止带负荷切刀闸
防止带电接地线
防止带接地线合断路器、隔离开关
防止误入带电间隔
精心整理 考核试题样例 第二章 变电站综合自动化 一、单项选择题 1．达到（（A ）D ）30% 答案：2（A ）答案：3.模拟量及脉冲量弱电信号输入回路电缆应选用对绞屏蔽电缆，芯线截面不得小于（ ）。 （A ）0.5mm2；（B ）1.0mm2；（C ）1.5 mm2；（D ）0.75mm2。 答案：D
精心整理 4.开关量信号输入输出回路可选用外部总屏蔽电缆，输入回路芯线截面不小于 （B ），输出回路芯线截面不小于（）。 （A）0.75mm2、1.5mm2 ；（B）1.0mm2、1.5mm2；（C）1.5mm2、1.0mm2；（D）2.0mm2、1.5mm2。 答案： 5.UPS。（A））145% 答案： 6. 宜用（ （A 答案： 7. （A）以太网；（B）无线网；（C）工控网；（D）ISDN 答案：C 8.分层式是一种将元素按不同级别组织起来的方式。其中，较上级的元素对较下级的元素具有（）关系。 （A）继承；（B）控制；（C）管理；（D）主从
... 答案：B 9.某条线路停电工作后,显示的功率值和电流值均为线路实际负荷的一半,其原因是（）。 （A）变送器的PT电压失相；（B）变送器的CT有一相被短接； （C）变送器故障；（D）线路的二次CT变比增大一倍 答案：D 10.I/O与主机信息的交换采用中断方式的特点是（）。 （A）CPU与设备串行工作,传送与主程序串行工作； （B）CPU与设备并行工作,传送与主程序串行工作 （C）CPU与设备串行工作,传送与主程序并行工作 （D）CPU与设备并行工作,传送与主程序并行工作 答案：B 11.当功率变送器电流极性接反时,主站会观察到功率（）。 （A）显示值与正确值误差较大；（B）显示值与正确值大小相等,方向相反；（C）显示值为0；（D）显示值为负数 答案：B 12.《220-500kV变电所计算机监控系统设计技术规程》中，要求500kV(330kV)变电所继电小室的间隔层设备及网络层设备对工频电磁场的抗扰性应符合：（） （A）GB/T 17626-4-2 4级；（B）GB/T 17626-4-2 3级； ...
自动化专业技能考试复习试题 一、判断题（判断下列描述是否正确，对的在括号打“√”，错的在括号打“×”） 1. 电力调度自动化系统由主站系统、子站设备和数据传输通道构成。（√） 2. 如果要在SCADA工作站上看到某一量测过去任何时间的历史数据，则该工作站上需配备不小于历史数据库容量的硬盘才能实现。（×） 3. 数据监视到状态变化和量测值越限时，则需进行事件处理，必要时发出告警。量测值越限告警不应设置死区和时间延迟。（×） 4. SOE中记录的时间是信息发送到SCADA系统的时间。（×） 5. 电能量数据是带时标存储和传输的。（√） 6.调度管理系统（OMS）功能包含信息发布和查询、数据的交换与处理、生产（管理）流程的控制、各专业的专业管理等。（√） 7.电力二次系统安全评估时，为了保证评估的质量，可以对二次系统进行全面深度的漏洞扫描。（×） 8.GPS时钟同步装置，秒脉冲每秒闪一次，表示一秒钟同步一次。(√) 9.远动终端设备与对应调度主站系统之间进行数据传输时，远动传输两端MODEM型号不统一数据不能正确传输。（×） 10.变电站监控系统站控层应实现面向全所设备的操作闭锁功能，间隔层应实现各电气单元设备的操作闭锁功能。（√） 11.交流采样中在一个工频周期采样点个数越多，则精度越高，而提高采样点个数受到A/D转换以及CPU处理速度的限制。（√） 12.省地一体化OMS系统采用省地调集中部署的模式建设，OMS省调和地调OMS系统的应用划分不相同。（×） 13.遥测的总准确度应不低于1.0级，即从交流采样测控单元的入口至调度显示终端的总误差以引用误差表示的值不大于＋1.0%，不小于－1.0%。（√） 14.远动传输两端波特率不统一数据不能正确传输。（√） 15.CPU处理的遥测数据是经A/D转换过的。（√） 16.问答式远动规约即主站发出一个主动的询问或操作命令，远动终端设备回答一个被动的信息或响应，由此一问一答构成一个完整的传输过程。（√） 17.电力专用横向单向安全隔离装置必须通过公安部安全产品销售许可，以及电力系统电磁兼容检测，只要具备上述条件就可使用。（×） 18.变电站监控系统控制级别由高到低顺序为：就地控制、间隔层控制、站控层控制、远方控制。三种级别间应相互闭锁，同一时刻只允许一种控制方式有效。（√）
考核试题样例 第二章变电站综合自动化 一、单项选择题 1．变电所监控系统大多采用以太网，其CSMA/CD结构控制简单，轻负载下延时小。但随着负载的增加，冲突概率会急剧增大。对10M以太网，其（）的网络负荷可达到（）。 （A）50% 、 7.5Mbps；（B）40% 、 5Mbps；（C）25% 、 2.5Mbps；（D）30% 、 6Mbps。 答案：C 2．间隔层网络指任何一种用于工业现场，能实现各监控子系统之间相互通讯及与站控层通信的网络。其通讯速率应在（）以上。 （A）1Mbps；（B）2Mbps；（C）4Mbps；（D）10Mbps。 答案：A 3.模拟量及脉冲量弱电信号输入回路电缆应选用对绞屏蔽电缆，芯线截面不得小于（）。 （A）0.5mm2；（B）1.0mm2；（C）1.5 mm2；（D）0.75mm2。 答案：D 4.开关量信号输入输出回路可选用外部总屏蔽电缆，输入回路芯线截面不小于（ B ），输出回路芯线截面不小于（）。 （A）0.75mm2、 1.5mm2 ；（B）1.0mm2、1.5mm2；（C）1.5mm2、1.0mm2；（D）2.0mm2、1.5mm2。答案：B 5.UPS设备过负荷能力：带（）额定负载运行60s,带（）额定负载运行10min。 （A）130% 、110%；（B）125% 、105%；（C）150% 、125%；（D）145% 、120% 答案：C 6.网络拓扑宜采用总线型或环型，也可以采用星型。站控层与间隔层之间的物理连接宜用（）。（A）总线型；（B）环型；（C）树型；（D）星型 答案：D 7.间隔层宜采用（）,它应具有足够的传输速率和极高的可靠性。 （A）以太网；（B）无线网；（C）工控网；（D）ISDN
变电站综合自动化原理及应用 发表时间：2019-03-12T16:06:17.150Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：韩祥[导读] 摘要：近年来，我国的社会经济建设取得了不断的发展与进步，与经济建设密切相关的电力建设也在突飞猛进。 (国网山东省电力公司莱芜供电公司山东莱芜 271100) 摘要：近年来，我国的社会经济建设取得了不断的发展与进步，与经济建设密切相关的电力建设也在突飞猛进。变电站是电力企业的重要组成部分，其自动化水平也在同步提升，在变电站中应用综合自动化系统已经成为电力发展的必然趋势和方向。本文主要分析该系统的结构、功能、实际应用和未来发展，希望能起到抛砖引玉的作用。 关键词：变电站；综合自动化；自动化系统；原理 当前，科学技术作为第一生产力已经成为人们的共识。在电力行业当中，科学技术的作用越发重要，变电站中应用综合自动化系统（以下简称为“该系统”），可以将多种先进技术进行重新组合和优化设计，以自动状态完成原本由人工完成的监、测、量及控制协调等功能，不但效率高，而且，具备极高的准确率，其优势越来越明显，对加快电力行业发展发挥了重要作用。 1.该系统的主要结构 科学技术的快速发展，直接影响着我们生产生活方式。在电力发展方面，“该系统”与其他技术（主要是指网络信息、集成电路及通讯三种技术）的发展是相辅相承和密不可分的。从该系统整个发展历程来说，其结构包括以下几种： 1.1“集中式”。该结构的“自动化系统”主要是针对性对处理和计算各类信息（如：模拟量、开关量和脉冲量）并将得到的数据输入计算机中，达到自动化监护和保护的目的。它需要多台计算机以多重集中式结构来完成这些功能，并以通讯或监控实现彼此间联系，再以设置主机形式管理实现集中化管理和控制所有计算机。这些计算机分配是以其功能为目标进行分配的。其优点在于占用面积小，资金会相对节约，同时子结构间的联系也相对紧密且逐渐加强。它主要要求系统具有较强的监控功能，同时，在系统处理及扩展方面，会存在一定困难。 1.2“分布式”。该结构的系统，主要特征是把全部自动化功能向多台计算机分摊，其优势在于可避免因功能的过度集中给系统带来负担，可有效提高系统处理效率。而且，各台计算机之间并不会受到互相影响，即便是一台计算机出现功能性障碍，其他计算机也会正常工作。该结构的系统与集中式相比，主要缺点在于占用面积相对大且投资高。但各子部分存在独立性，可独立运行，但在信息整合方面存在部分缺陷。同时，由于其功能的独立性，也使其扩展性得到提高，有益于每个部分具有更高的提高和发展空间，使该系统整体水平得到提高。 1.3“分层式”。顾名思义，我们可以知道，该结构是将变电站实行分层次设计，顺序自上至下分别是：1、间隔层；2、站控层；3、通信层。该结构的自动化系统，将相关部分（1、数据监控；2、数据采集；3、数据保护）进行有序组合并在开关柜上固定。该结构，其好处十分明显，主要表现在：可使整个系统的层次更加分明，实现复杂功能区分的简单化，有利于工作人员、特别是新承担任务的工作人员能够“按图索骥”快速进入工作状态。它与集中式结构相比，主要特点在于以下方面。一是当变电站有二次设备配置上的要求时，可明显节约电缆长度，节约成本和便于维修，更具人文性。二是系统上延展性更强。由于各部分间是分离的，其层次感更加明显，操作更方便，同时也便于各部分独立扩展并不会因此影响其他功能。三是进一步提高了可靠性和连续性。由于各部分间是独立的，不会因某部分发生故障而影响到其他部分，还可有效提高系统的连续性，这两个优势十分重要。 2.该系统的主要功能 该系统具有的优越功能，使其在一经投入运行之后，就得到了电力行业的普遍认可。其主要具有以下几种重要功能。 2.1具有“微机保护”功能。该功能从其实际而言，主要是保护变电站相关设备。其内容广泛，主要包括变电站以下内容：1、线路保护；2、变压器保护；3、自动重合闸等。当被保护对象出现异常故障时，系统可通过监控系统，将故障部位、状况及其判断出的原因及时传至控制主机，为工作人员提供依据并及时采取应对措施。 2.2具有“数据采集和处理”功能。这两项功能在自动控制化系统当中，是一个非常重要的组成部分，其地位十分重要。从其组成来说，包括了三个部分：1、状态量采集；2、脉冲量采集；3、模拟量采集。以状态量采集为例，其内容主要包括：1、分接头型号；2、设备投用；3、事故跳闸信号等。在进行脉冲量采集时，计数器为常用工具，该检测结果可有效检测电能。而模拟量采集，其内容则包括：1、线路电压；2、有功功率3、频率；4、相位等。 3.具有“事件记录”及“故障录波测距”功能 对系统进行事件记录，其内容主要包括“开关跳”的记录和“保护动作序列”的记录。“故障录波测距”，则包括“分散型”和“集中型”两种方式。前者进行测距和记录是以微机保护装置为依托，可通过转化数字信号方式，使该数据以监控装置为桥梁，向计算机输入并进行深入化分析和储存。后者则是以“专用录渡器”为手段，并可通过监控系统加以控制，并具有排除故障更省时和省力的优势。 4.结语 综合以上所述，加快变电站发展，对加快电力行业发展作用十分重要。它可以有效提高电力供应的连续性，与社会生产生活密切相关。在国民经济实现快速增长的大背景下，传统的变电站由于效率低、故障率高，已经无法满足现代电力系统管理的新模式。在变电站中引入综合自动化系统，可以有效提高安全稳定运行水平、大幅度降低各种运行维护成本、提高电力企业的经济效益、使用户获得更高质量的服务。因此，在变电站中应用综合自动控制化系统，其具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。因此，我们应在深入了解和掌握该系统的原理内容基础上，不断加快相关人员业务联系素质的培养，以切实提高供电系统的安全性、可靠性和经济性，更好地促进我国经济社会的发展。 参考文献： [1]潘勇斌，杨绍远，申狄秋.传统集中控制方式超高压变电站综合自动化改造的设计与实施[J].科技资讯，2008（05）. [2]康登科，王福忠，张洪涛.变电站综合自动化系统应用中存在的问题与解决措施[J].科技创新导报，2010（30）. [3]黄平，张闽军，某变电站综合自动化系统设计研究[J]，中国市场，2010（28） [4]史波健，李月侠，变电站自动化及智能化发展方式展望[J]，科技与企业，2011（12）
变电站自动化发展分析 发表时间：2009-12-04T15:15:21.280Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年10月下旬刊供稿作者：林志明 [导读] 变电站自动化系统正在向着随着功能结构的标准化和开放度的提高，系统安全问题变得非常突出，必须给予足够的重视 林志明（广东电网公司惠州供电局） 摘要：变电站自动化系统正在向着随着功能结构的标准化和开放度的提高，系统安全问题变得非常突出，必须给予足够的重视。近年来，通信协议的通用化标准化、通信通道的数字化高速化、通信结构的网络化、设备抗干扰能力的提高等方面有了明显的进展。 关键词：变电站自动化发展动向分析 0 引言 随着微电子技术、计算机软硬件技术的发展，近年来超高压变电站自动化系统在以下几个方面都有不同程度的进展。 1 系统体系结构 由传统的单一的集中模式向与相对分散式、分层分布分散式多种体系结构模式转变，由传统的面向单个测量、控制对象向面向电网元件（如进线、出线、变压器、母线、电容器等）转变，由各功能单独考虑向系统功能综合考虑转变，由一味强调功能全面向更强调功能实用和高可靠性转变。 2 总线结构 无论是模块级、间隔级还是站级，均由专用、低速向通用、标准化、高速转变，原来采用的位总线、LonWorks、CAN、FF等现场总线统一向以太网转变，这从国际电工委员会（IEC）即将推出的IEC 61850系列正式标准中也可看到这个趋势。 传统的PLC技术不能满足日趋增长的对分布式实时控制性能的要求，传统现场总线技术也是如此。经长期实践证实，在所有的网络技术中，以太网技术是至今最理想的选择，主要原因是：①它充分考虑了今后的发展需要，具有高传输速率和自适应，目前能达到 10MB/100MB/1GB的速率，10GB以太网也即将面世；②高传输安全性和可靠性以及集线器技术的完善和确定性；③几乎不需考虑网络的拓扑结构，非常灵活；④传输物理介质多样，:双绞线、光纤、同轴电缆甚至无线通道都可容纳；⑤集线器的应用可不需考虑网络的扩展； ⑥以太网的应用已经建立起一种业界的标准，亦即一个新的工控总线标准；⑦全面与最前沿的IT技术接轨，出现了被称之为“世界标准”的TCP/IP技术的应用；⑧能满足低成本高性能面向未来的开发的需要。 3 信息共享度 保护监控功能以及数据共享从逻辑上的结合越来越紧密，物理上的结合也将随着光电传感技术的不断发展和完善而更加紧密。 4 防误功能 逐步走向不再配备专门的“五防”闭锁硬件系统，而是把范围更广的综合防误操作功能结合在系统中，利用监控设备的智能逻辑来灵活实现网络级的防误操作。 5 安全性 随着技术开放度的提高、网络功能的渗透、以及国内外形势的复杂化，系统的安全性更显得非凡重要。因此，除加强传统的安全机制外，还应专门配置变电站自动化系统“黑盒子”来记录自动化系统中的所有操作与通信的状况，该模块与飞机上的黑盒子类似，具有极大的存贮容量和极强的物理性能，能忠实地记录下一定时间的所有内外部操作记录。为防止黑客攻击和人为的破坏，必须与其它网络从物理上隔离，数据单向传输。假如采用网络数据传输，还须考虑适当的防火墙、物理隔离、数据加密、数据备份、数字认证、多级网管等网络安全措施。 6 新型就地数字化互感器 IEC新标准草案推荐使用，这使得部分设备级与间隔级的分界产生了变化。 7 通信方式 不管是站内模块与设备间的互联还是与主站系统之间的通信，均采用最新的通信技术，如无线、宽带、高速通道，彻底防止数字通道模拟使用、高速通道低速使用的弊端。非凡值得一提的是与主站系统通信采用基于TCP/IP协议的广域网/INTERNET技术，站内各功能单元之间则采用“蓝牙技术”，避免复杂的接线和通信协议，减少了屏上接线端子，从而可以使设备更灵活地布置和具有更大的输入输出容量。所谓蓝牙（Bluetooth）技术，实际上是一种短距离无线电技术，利用“蓝牙”技术，能够有效地简化智能通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化这些设备与因特网之间的通信，从而使这些设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙技术使得现代一些便携的移动通信设备、电脑设备等不必借助电缆就能实现无线网络连接，其实际应用范围还可以拓展到各种测量设备计量设备保护设备监控设备维护设备接口设备，组成一个巨大的无线通信网络“蓝牙”技术属于一种短距离、低成本的无线连接技术，是一种能够实现语音和数据无线传输的开放性方案，因此，目前无线通信的“蓝牙”已经引起了业界的密切关注。蓝牙技术产品采用低能耗无线电通信技术来实现语音、数据和视频的传输，其传输速率最高为每秒1Mb/s，以时分方式进行全双工通信，通信距离为10米左右，配置功率放大器可以使通信距离进一步增加。蓝牙产品采用的是跳频技术，能够抗信号衰落；采用快跳频和短分组技术，能够有效地减少同频干扰，提高通信的安全性；采用前向纠错编码技术，以便在远距离通信时减少随机噪声的干扰；采用2.4GHz的ISM（即工业、科学、医学）频段，省去了申请专用许可证的麻烦；采用FM调制方式，使设备变得更为简单可靠；“蓝牙”技术产品一个跳频频率发送一个同步分组，每组一个分组占用一个时隙，也可以增至5个时隙；“蓝牙”技术支持一个异步数据通道，或者3个并发的同步语音通道，或者一个同时传送异步数据和同步语音的通道。“蓝牙”的每一个话音通道支持64kb/s的同步话音，异步通道支持的最大速率为721kb/s、反向应答速率为57.6kb/s的非对称连接，或者432.6kb/s的对称连接。在电力自动化系统中有广阔的应用前景。 8 目前超高压变电站自动化系统采用的主要模式 超高压变电站自动化系统的结构模式从早期的以集中为主，发展到现在的以相对分散和分层分布分散为主，经历了一个探索、改进和完善提高的过程，在模式设计和实际的工程建设中都有应用。 所谓集中模式，指的是保护、监控、通信等自动化功能模块均在控制室集中布置，各模块从物理上联系较弱甚至毫无联系。早期的系统，包括许多引进的产品，主要采用这种结构模式，目前仍有为数不少的这样的系统在运行。 相对分散模式，指的是自动化系统设备按站内的电压等级或一次设备布置区域划分成几个相对独立的小区，在该小区内建设相应的设
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
变电所综合自动化总复习题 一、填空题 1、常规变电所的二次系统主要由继电保护、当地监控、远动装置、滤波装置所组成。 2、变电所综合自动化应能全面代替常规的二次设备。 3、变电所微机保护的软、硬件装置既要与监控系统相互对立,又有相互协调。 4、变电所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所领域的综合应用。 5、变电所综合自动化系统中的微机继电保护主要包括接触网线路保护、牵引变压器保护、母线保护、电容器保护、小电流接地系统自动选线、自动重合闸。 6、一个变电所综合自动化系统中各个子系统（如微机保护）的典型硬件结构主要包括：模拟量输入/输出回路、微型机系统、开关量输入/输出回路、人机对话接口回路、通信回路、电源。 7、人机对话接口回路。主要包括打印、显示、键盘及信号灯、音响或语言告警，主要功能用于人机对话。 8、牵引变电所综合自动化系统中的微机继电保护主要包括接触网线路保护、牵引变压器保护、母线保护、电容器保护、自动重合闸。 9、变压器过负荷保护一般取两相电流。Ⅰ段用于发警告信号，Ⅱ段用于启动断路器跳闸。 10、根据继电器动作电流整定原则和继电保护装置动作时限的不同，
过电流保护可分为定时限过流保护、带时限电流速断保护，把它们组成一套电流保护装置称为两段式电流保护。 11、为了补充牵引系统无功功率的不足，提高功率因数，改善供电质量，在各个变电所广泛采用无功补偿并联电容器组。 12、对于瞬时自消性故障，利用重合闸避免不必要的停电。 13、微机保护的一大特色当是利用基本相同的硬件结构和电路。通过不同的软件原理完成不同的功能。 14、在变电所综合自动化系统中，数据通信是一个重要环节。 15、微机保护子系统的功能应包括全变电站主要设备和输电线路的全套保护。 16、变电站的数据包括模拟量、开关量和电能量。 17、电力系统的电压、无功综合控制的方式有集中控制、分散控制和关联分散控制。 18、变电站通信网络的要求都有快速的实时响应能力，很高的可靠性，优良的电磁兼容性能，分层式结构。 19、数据通信系统的工作方式有单工通信，半双工通信和全双工通信。 20、差模干扰是串联于信号源回路中的干扰，主要由长线路传输的互感耦合所致。 21、常规变电站的二次系统主要包括继电保护，故障录破，当地监控和远动四个部分。 22、直流采样是指将交流电压、电流等信号经变送器转换为适合于A/D转换器输入电平的直流信号。
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。
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
变电所综合自动化总复习试题 一、填空题 1、常规变电所的二次系统主要由继电保护、当地监控、远动装置、滤波装置所组成。 2、变电所综合自动化应能全面代替常规的二次设备。 3、变电所微机保护的软、硬件装置既要与监控系统相互对立,又有相互协调。 4、变电所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所领域的综合应用。 5、变电所综合自动化系统中的微机继电保护主要包括接触网线路保护、牵引变压器保护、母线保护、电容器保护、小电流接地系统自动选线、自动重合闸。 6、一个变电所综合自动化系统中各个子系统（如微机保护）的典型硬件结构主要包括：模拟量输入/输出回路、微型机系统、开关量输入/输出回路、人机对话接口回路、通信回路、电源。 7、人机对话接口回路。主要包括打印、显示、键盘及信号灯、音响或语言告警，主要功能用于人机对话。
8、牵引变电所综合自动化系统中的微机继电保护主要包括接触网线路保护、牵引变压器保护、母线保护、电容器保护、自动重合闸。 9、变压器过负荷保护一般取两相电流。Ⅰ段用于发警告信号，Ⅱ段用于启动断路器跳闸。 10、根据继电器动作电流整定原则和继电保护装置动作时限的不同，过电流保护可分为定时限过流保护、带时限电流速断保护，把它们组成一套电流保护装置称为两段式电流保护。 11、为了补充牵引系统无功功率的不足，提高功率因数，改善供电质量，在各个变电所广泛采用无功补偿并联电容器组。 12、对于瞬时自消性故障，利用重合闸避免不必要的停电。 13、微机保护的一大特色当是利用基本相同的硬件结构和电路。通过不同的软件原理完成不同的功能。 14、在变电所综合自动化系统中，数据通信是一个重要环节。 15、微机保护子系统的功能应包括全变电站主要设备和输电线路的全套保护。 16、变电站的数据包括模拟量、开关量和电能量。 17、电力系统的电压、无功综合控制的方式有集中控制、分散控制和关联分散控制。 18、变电站通信网络的要求都有快速的实时响应能力，很高的可靠性，优良的电磁兼容性能，分层式结构。 19、数据通信系统的工作方式有单工通信，半双工通信和全双工通信。 20、差模干扰是串联于信号源回路中的干扰，主要由长线路传输的互
电气工程及自动化专业实验室建设方案 结合电气工程及自动化专业的培养目标，建设3个实验室。包括：工厂供配电实验室、变电站综合自动化实验室和变配电所值班电工技能培训实验室。其中工厂供配电实验室已建设完成，拟建设变电站综合自动化实验室和变配电所值班电工技能培训实训室。 1.变电站综合自动化实验室 1.1必要性及可行性 变电站综合自动化实验室是根据《电力系统远动》、《电力系统远动及调度自动化》、《电网监控与调度自动化》、《变电站综合自动化原理及应用》、《电力系统继电保护》、《微机型继电保护》、《发电厂及变电站的二次回路》、《电力系统自动化》、《电力系统自动装置原理》等课程的实验教学内容，并结合工业实际应用和发展而设置的综合性实验平台。 实验装置拟采用天煌教仪生产的“THLBD-1型变电站综合自动化实验系统”（单价：543000），该系统全部采用微机型继电保护装置和测控装置，能上传数据，接受监控主机命令，完全满足“四遥”功能和远动的要求。该平台主要由一次系统模拟操作屏、微机保护柜、自动装置柜、监控主站组成；间隔层集中组屏。可用于电气、电力系统、供配电等专业相关课程的教学实验，又可作为各校相关课程毕业设计和科研的软件和硬件平台。 1.2实验项目 实验室建成后能进行的实验项目包括： 1)线路保护类 (1)模拟系统正常﹑最大﹑最小运行方式(10)电流电压连锁保护 (2)模拟系统短路(11)反时限保护实验
(3)保护装置静态试验(12)阶段式过电流保护与自动重合闸前加速(4)微机保护装置基本功能试验(13)阶段式过电流保护与自动重合闸后加速(5)微机定时限过电流保护(14)功率方向过电流保护 (6)微机无时限电流速断保护(15)零序电流保护 (7)微机带时限电流速断保护(16)过负荷保护 (8)阶段式电流保护(17)低压减载 (9)运行方式对保护灵敏度的影响及灵敏度校验 2)线路设计性实验（自行设计、接线、动作试验） （1）电流电压连锁速断保护与过电流保护（5）电流电压连锁保护与自动重合闸前加速（2）电流电压连锁速断﹑过电流综合保护（6）电流电压连锁保护与自动重合闸后加速与自动重合闸（7）反时限过电流与自动重合闸前加速保护（3）反时限电流保护与过电流保护（8）反时限过电流与自动重合闸后加速保护（4）反时限过电流综合保护与自动重合闸 3)线路综合保护 （1）110kV线路综合保护（中性点直接接地）（3）10kV线路综合保护（中性点不接地）（2）35kV线路综合保护（中性点通过线圈接地） 4)变压器保护 （1）系统正常运行及不平衡电流的测量（7）三绕组变压器差动保护（2）模拟变压器瓦斯保护（8）Y/Y-12双绕组变压器差动保护（3）变压器的电流速断保护（9）Y/△-11双绕组变压器差动保护（4）微机变压器纵差动保护整定（10）对比率制动特性的研究（5）变压器的二次谐波制动实验（11）双绕组变压器的过电流保护（13）变压器低电压起动过电流保护（16）部分中性点接地运行变压器零序保护（14）变压器复合电压起动过电流保护（17）双绕组变压器的过负荷保护（15）中性点直接接地运行变压器零序保护（18）三绕组组变压器的过负荷保护5)变压器设计性实验（自行设计、接线、动作试验）
1、 为什么变电站中和自动化技术的发展成为必然趋势。 第一，随着我国电力工业和电力系统的发展，对变电站的安全、经济运行要求越来越高实现变电站综合自动化，可提高电网的安全、经济运行水平，减少基建投资，并为推广变电站无人值班提供了手段。第二，随着电网复杂程度的增加，各级调度中心要求更多的信息，以便及时掌握电网及变电站的运行情况；第三，为提高变电站的可控性，要求采用更多的远方集中控制、集中操作和反事故措施等；第四，利用现代计算机技术、通信技术等，提供先进的技术装备，可改变传统的二次设备模式，实现信息共享，简化系统，减少电缆，减少占地面积；五，对变电站进行全面的技术改造 2、简述变电站综合自动化的概念及其系统组成和特点。 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。 系统组成： 特点： (1) 功能的综合化 (2) 设备的操作及监视微机化 (3) 结构分布分层化 (4) 通信网络光缆化 (5) 运行管理智能化 系统组成： 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 3、变电站综合自动化与传统变电站相比，其优越性有哪些。 (1) 提高供电质量、提高电压合格率. 如电压、无功自动控制功能，可以大大提高电压合格率，无功潮流合理、降低网损、节约电能损耗。 (2) 提高变电站的安全、可靠运行水平。 微机保护和微机自动装置具有故障自诊能力，使二次系统的可靠性大大提高。 (3) 提高电力系统的运行、管理水平。 变电站的监视、测量、记录、抄表等工作都由计算机自动完成，并将检测到的参数及时送往调度中心，使调度员能及时掌握各变电站的运行情况，也能对它进行必要的调节与控制，大大提高了运行管理水平。
《变电站综合自动化》教学大纲 一、课程的性质、地位与任务 《变电站综合自动化》是本专业面向应用的一门专业核心课。本课程以“变电站综合自动化系统”为载体，学生通过该门课的学习，使学生较全面地了解变电站综合自动化系统的用途、结构、原理和性能，初步掌握变电站综合自动化系统基本知识和技能，具备变电站综合自动化系统的安装调试、运行及事故处理的能力。 二、教学基本要求 了解变电站站综合自动化的含义，变电站实现综合自动化系统的结构形式、通信技术、微机保护子系统，了解提高综合自动化系统可靠性的措施掌握变电站实现综合自动化的基本功能。掌握变电站综合自动化信息的测量采集种类和方式方法；变电站综合自动化电压无功控制、输电线路自动重合闸子系统；变电站综合自动化系统的运行、维护及调试；熟悉变电站综合自动化的监控系统相关知识。
四、教学内容与学时安排 第一章概述……4学时 本章教学目的和要求：学习变电站综合自动化的基本概念和发展历程，理解变电站实现综合自动化的优越性已经综合自动化系统的基本功能和特点。 重点和难点:变电站综合自动化系统的基本功能和特点；对变电站综合自动化的理解。 第一节变电站综合自动化的基本概念及发展过程 一、分立元件的自动装置阶段 二、微机型智能自动装置阶段 三、变电站综合自动化装置阶段 第二节实现变电站综合自动化的优越性 一、提高供电质量 二、提高变电站的安全、可靠运行水平 三、提高电力系统的运行管理水平 四、促进无人值班变电站管理模式的实行 第三节变电站综合自动化系统的基本功能 一、继电保护功能 二、测量、监视、控制功能 三、自动控制智能装置的功能 四、人机联系功能 第四节变电站综合自动化系统的特点 一、功能综合化 二、分层、分布化结构 三、操作监视屏幕化 四、运行管理智能化 五、通信手段多元化 六、测量显示数字化 第二章变电站综合自动化系统的设计原则及结构形式……4学时 本章教学目的和要求：理解变电站综合自动化的基本设计原则及其在发展过程中的几种主要结构形式。 重点和难点：变电站综合自动化的设计原则；变电站综合自动化系统结构形式的理解运用。 第一节变电站综合自动化系统的基本设计原则 一、微机保护软、硬件设置要统一协调 二、满足无人值班要求 三、数据共享
南京工程学院 实习报告 实习名称变电站综合自动化实习 院系电力工程学院 专业电气工程及其自动化（电网监控技术）班级监控061 学生姓名何湘英 学号 206060503 实习地点 6A401 实习时间 2010/3/15-2010/3/19
一、实习目的及意义 变电站综合自动化实习是电气工程及其自动化专业（电网监控方向）本科学生的一门专业实践教学课。实习的目的在于通过使学生实际接触、操作典型的变电站综合自动化系统，认识和了解变电站综合自动化系统的结构、功能、信息、特点，理解变电站综合自动化系统的工作原理和过程，理解变电站综合自动化系统中各个子系统的关系、联系，理解变电站运行管理规程，掌握NS2000变电站综合自动化系统的常用操作方法和基本维护技能。为今后从事相关专业技术工作打下良好的技能基础。 学习变电站综合自动化技术和培训变电站综合自动化实践能力， 二、实习内容及要求 1、变电站综合自动化系统认识 2、变电站综合自动化系统基本操作 3、DDRTS电力系统仿真软件的认识和基本操作和维护 4、变电站综合自动化系统保护、测控单元操作 5、变电站综合自动化系统后台软件维护 三、具体实习内容： 1．变电站综合自动化系统认识 变电站实时动态数字仿真系统采用计算机实时动态仿真软件，对变电站的一次系统进行仿真计算。它可以“任意”改变变电站的一次主接线及其设备参数，可以任意设置并模拟电力系统的各种故障，可以任意模拟电力负荷的变化等等。“变电站实时动态数字仿真系统”仿真变电站一次系统及设备的运行，并将仿真计算出的数据信息输出。同时接受输入的各种控制信息，并根据这些输入的控制信息、改变计算机仿真变电站的运行。 变电站综合自动化系统采用一套真实的、与生产现场技术基本同步的、现场总线结构的变电站综合自动化系统。它应具有变电站综合自动化系统的几乎全部主要功能，如：保护、测量、信号、自动装置、监视、控制、通信等功能。为研究变电站综合自动化系统的结构和工作原理，进行整组运行、维护、检修、测试等操作等，提供与现场非常逼真的工程环境和真正的实际动手操作条件。
变电站综合自动化试卷A （发电/供电07级） 一、填空（每空1分，共30分） 1.变电站自动化系统的保护测控装置面板上通常有以下元器 件：、、、等。 2. 变电站综合自动化中保护测控装置的电源插件输入的电源电压一般为_____伏；输出的电源电压一般______伏、____伏、___伏；其中，____伏用于CPU板。 3. 变电站综合自动化系统的“四遥”量是指_______、_________、________、______；主变温度、有载调压主变分接头位置调节分别属于_____ 量和_____量。 4. 综合自动化装置模拟量输入回路中常用____________ 和____________两种A/D转换。其中，______式A/D变换输出的脉冲频率正比于输入电压的大小。 5. 变电站综合自动化系统的后台计算机（或当地监控主站）的软件通常有以下模块： _____________、_________________、______________和______________。 6.变电站综合自动化系统的保护测控装置，对于从装置外部引入的接点，通常经___________引至微机的并行接口；装置输出的开关量一般都采用并行接口的输出经光隔后控制 ___________的方法。 7. 分层分布式变电站自动化系统的组屏及安装方式通常有____________ 、___________ 和_________三种。 8.用高频正弦波作为载波信号时，数字信号调制的方式有三种，它们分别为_____________、_________________ 和______________。 二、简答下列各题（每题5分，共20分） 1. 变电站综合自动化系统的通信内容包括哪些？ 2. 乃奎斯特采样定理的基本思想是什么？当某一保护测控装置的采样频率是1000Hz时，其硬件回路中的模拟低通滤波器必须滤掉输入信号中哪些高频分量？ 3. 基于逐次逼近式A/D变换的模拟量输入电路，主要包括哪些部分？ 4. 变电站综合自动化系统中保护测控装置的典型硬件结构主要包括哪些？ 三、问答题（共50分） 1．某110KV变电站的电气主接线如图一所示， 已知该变电站采用分层分布式变 已知该变电站综自系统采用分层分布式结构， 试画出该变电站综自系统的结构框图。 （15分） 2. 变电站综合自动化系统的保护测控装置 通常至少设置有哪些插件？各插件的主要 作用是什么？（15分） 3.图二为某保护测控装置的背面接线端子图。 根据该图说明下列问题： 图一 （1）图中保护测控装置输入的模拟量 有哪些？它们分别来自何处？（10分） （2）图中保护测控装置通过什么与外界 通信？该通信口有何主要特点？（10分）