变电站综合自动化系统设计

变电站综合自动化系统的发展及硬件设计分析摘要随着计算机技术在电力系统的应用和发展,越来越多的新建变电站采用综合自动化设计,本文在分析变电站全面技术改造的基础上,重点对于微机保护装置通用硬件设计进行探讨,有利于提高变电站自动化水平。

关键词变电站;综合自动化系统;技术改造;硬件设计中图分类号tm7 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)26-0093-020 引言随着电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展,如今变电站微机保护技术己经成为新建和改造中低压变电站的主导技术。

电力是整个国民经济的命脉,也是现代化工业生产的主要能源。

变电所是电力系统的重要组成部分,110kv、35kv及以下的变电站一般与电力系统直接相关。

变电所的可靠运行与国民经济的发展密切相关,其最大特点是发电、输配电、用电都必须在同一时刻完成,因此,对整个电力系统的运行有着极为严格的要求。

但是,由于自然因素和运行过程中的老化、操作错误等原因使电力系统产生故障及不正常运行状态,为了及时处理这些故障,必须建立经济合理、技术先进的变电所继电保护系统,实现变电所的综合自动化。

1 变电站全面技术改造变电站的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、电子、通信和信号处理技术,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。

变电站的综合自动化,即利用多台微型计算机和计算机网络组成自动化系统,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,利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讯的缺陷。

因此,变电站的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完全的数据和信息,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站内各种设备的运行和操作。

铁路变电站微机综合自动化系统结构设计论文导读：变（配）电站的综合自动化系统是保护系统微机化之后的又一发展方向。

关键词：铁路变(配)电站，综合自动化，结构设计1.概述变（配）电站的综合自动化系统是保护系统微机化之后的又一发展方向。

随着微机保护设备逐渐取代传统的继电保护设备的日益广泛使用，越来越多的微机智能设备出现在变（配）电站中。

如何将这些独立的设备信息组织起来，建立一个集中的信息平台进行管理控制就成为变配电站综合自动化系统的题目。

2.现状一般来说，现在的新建和经过微机保护改造的变配电站，都在一定的程度上实现了变配电站的综合自动化。

但对于微机集中抄表、模拟显示屏、直流屏等设备，铁路变配电所对这些系统的综合集成都比较少，有较大的改进余地。

3.改进在变配电站的综合自动化系统中，每个变配电站的微机后台系统将不仅仅是提供简单的操作界面，而将变成整个变电站的信息中心。

它将集成变配电站内的所有职能设备系统，通过变配电站的综合自动化系统，变配电站将成为整个电网自动化系统的一个节点，值班人员将大大减轻劳动负荷。

4.设计4.1总体结构根据现代变配电站综合自动化系统的设计常规，变配电站综合自动化系统被划分为间隔层、通信层、站控层三个不同的层面。

间隔层是基础的底层智能设备，负责基础功能执行和数据采集工作，同时，间隔层的设备还担负着隔离强电和自动化系统中的弱电的任务。

通信层是联系站控层和间隔层的通信层的通信设备，负责将间隔层的通信信息转变成站控层能够读取的信息，同时也起到隔离站控层和间隔层的作用。

4.2间隔层的选择综合自动化变配电站的综合自动化实质上是一个综合的数据处理系统，其自动化系统必须首先采集各自动化分系统的状态数据然后才可以进行分析处理。

因此各分系统必须首先拥有可以同计算机系统通信的能力。

4.2.1微机保护设备的选择对于微机保护设备，首先要根据保护功能的不同要求选择不同类型的保护设备，并在满足可靠性和成本要求的情况下尽量选用更先进的设备。

变电站综合自动化系统结构报告变电站是电力网络中线路的连接点，承担着电压和功率的变换、电能的收集和分配等功能。

它的运行直接影响到整个电力系统的安全、可靠和经济运行。

然而，变电站的运行很大程度上取决于其二次设备的性能。

现有变电站有三种类型:一种是常规变电站；一种是部分由微机管理并具有一定自动化水平的变电站，另一种是完全计算机化的综合自动化变电站。

对于常规变电站来说，其致命弱点是不具备自诊断、故障记录分析、能力和资源共享的能力，无法检测二次系统本身的故障，也无法全面记录和分析运行参数和故障信息。

全计算机化的综合自动化变电站用计算机化的二次设备取代了传统的分立设备。

它集继电保护、控制、监视和远动功能于一体，实现了设备和信息资源的共享，使变电站的设计简单紧凑，实现了变电站更安全可靠的运行。

同时系统二次接线简单，减少了二次设备的占地面积，使变电站二次设备以崭新的面貌出现。

1.1变电站综合自动化简介1.1.1变电站综合自动化的基本概念变电站综合自动化是将变电站二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动化装置和远动装置)的功能进行组合和优化，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，实现整个变电站的主设备和输配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护的综合自动化功能，与调度进行通信。

变电站综合自动化系统，即由多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，取代了常规的测量和监视仪表、常规的控制屏、中央信号系统和遥控屏，用微机保护取代了常规的继电保护屏，改变了常规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在变电站领域的综合应用。

变电站综合自动化系统可以收集比较完整的数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能，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集成、结构计算机化、运行监控屏幕化和运行管理智能化的特点。

220kv变电站及其综合自动化系统方案设计摘要：本文旨在设计一种220kv变电站综合自动化系统方案。

通过对变电站系统运行状态的监测和控制进行研究，本文提出了一种综合自动化系统方案设计。

该方案包括变电站的基础电气设备、保护自动化系统、监测自动化系统和辅助设备自动化系统。

同时，该方案还包括自动化系统的硬件和软件设计。

本文最后进行了方案可行性分析和实验验证，结果表明，该设计方案具有较高的可行性和实际应用价值。

关键词：220kv变电站；综合自动化系统；方案设计；可行性分析；实验验证引言：随着电力工业的不断发展，220kv的变电站已成为电力系统的重要组成部分。

变电站的运行状态监测和控制是电力系统稳定运行的重要保障。

为此，220kv变电站综合自动化系统方案设计成为研究热点。

本文将从变电站基础电气设备的监测和控制、保护自动化系统、监测自动化系统和辅助设备自动化系统等方面进行研究，设计出一种综合自动化系统方案。

同时，本文将对方案可行性进行分析，并进行实验验证。

一、基础电气设备自动化系统设计基础电气设备是变电站运行的核心，其自动化控制对于电力系统的稳定运行具有重要意义。

基础电气设备自动化系统主要包括变压器、断路器、隔离开关、组合电器等的自动化控制。

1、变压器自动化控制：变压器是电力系统中最基础的设备之一，其自动化控制对于电力系统的稳定运行具有重要意义。

为此，本系统将采用数字化变压器差动保护，可实现对变压器的实时监测、故障定位等功能。

2、断路器自动化控制：断路器是变电站中最主要的设备之一，其自动化控制可大大提高电力系统的稳定性。

为此，本系统将采用信息化断路器保护，可实现对断路器的状态监测、动作判据计算等功能。

3、隔离开关自动化控制：隔离开关作为保护装置的一部分，其自动化控制也是变电站综合自动化系统的重要组成部分。

为此，本系统将采用高压气体绝缘金属封闭开关进行实现。

4、组合电器自动化控制：组合电器是基础电气设备的组合，包括变压器、断路器、隔离开关等设备。

变电站综合自动化系统结构与功能综述关键词：变电站综合自动化系统结构功能---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。

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。

多数集中式结构的微机保护、微机监控和与调度等通信的功能也是由不同的卫星计算机完成的，只是每台微计算机承担的任务多些。

例如监控机要负担数据采集、数据处理、开关操作、人机联系等多项任务：担负微机保护的计算机，可能一台微机要负责几回低压线路的保护等。

随着微处理器的发展、微型计算机的性能价格比迅速优于小型机后，才开始发展以微处理器为核心的变电站自动化系统。

图2.1 集中式结构的综合自动化系统框图这种集中式的结构式更具变电站的规模，配置相应容量的集中式保护装置和监控主机及数据采集系统，它们安装在变电站中央控制室内。

主便延期和各进出线及站内所有电器设备的运行状态，通过TA、TV经电缆传送到忠言控制室的保护装置和监控主机。

继电保护动作信息往往是取保护装置的信号继电器的辅助触点，通过电缆送给监控主机。

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或规模较少的变电站更为有利。

变电站综合自动化系统的设计与研究的开题报告一、研究背景及意义变电站作为电力系统中的重要节点，起着电力输配、保护和控制等重要作用。

随着电力系统对可靠性和安全性要求的提高，变电站自动化程度也不断提高。

变电站综合自动化系统是对变电站的监控、保护、控制、调度等过程进行自动化管理的系统，其主要功能包括实时数据采集、远程监视、告警处理、自动控制等。

该系统的设计与研究，对于提高变电站的自动化水平、提高电力系统的可靠性和安全性、提高电网的智能化水平，具有重要的意义和应用价值。

二、研究内容与研究方法1. 研究内容本课题主要研究变电站综合自动化系统的设计与研究，包括以下内容：（1）变电站综合自动化系统的系统结构和功能设计。

（2）数据采集与处理子系统的设计与实现。

（3）远程监视与控制子系统的设计与实现。

（4）告警处理与记录子系统的设计与实现。

（5）综合应用子系统的设计与实现。

（6）系统集成与测试。

2. 研究方法本课题采用综合研究方法，包括文献调查、实地考察、理论分析、实验研究等。

具体方法如下：（1）文献调查：通过查阅相关文献，了解变电站综合自动化系统的发展历程和最新研究动态，为系统设计提供参考。

（2）实地考察：通过实地考察电力公司的现有变电站，了解变电站自动化水平和管理模式，为系统设计和改进提供现实基础。

（3）理论分析：对变电站综合自动化系统的设计和实现进行理论分析，从系统结构、功能模块、数据传输、算法优化等方面进行研究。

（4）实验研究：根据理论研究结果，进行实验设计和开发。

在电力公司的变电站进行测试，验证系统的性能和指标是否达到要求。

三、预期成果1. 提出基于变电站的综合自动化系统设计方案。

2. 设计并实现基本数据采集、远程监视、告警处理、自动控制等功能模块，包括变电站系统软件和硬件实现。

3. 进行实验验证，分析系统功能性能指标。

4. 研究成果形成学术论文和技术报告，报送相关部门和学术刊物。