变电站综合自动化系统的的体系结构和配置
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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。
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。
简述变电站综合自动化系统的结构及组成
变电站综合自动化系统是指用于实现变电站自动化控制和监视的一种集成化系统。
该系统通过集成各种自动化设备和软件,实现对变电站的综合监控、保护、控制和通信等功能。
变电站综合自动化系统的结构主要包括以下几个方面:
1. 数据采集系统:负责采集各种传感器和仪器的输入数据,如电流、电压、温度等。
通常采用PLC、RTU等设备来实现数
据采集。
2. 控制系统:负责对变电站设备的控制操作,包括开关的控制、断路器的操作、遥控等。
通常采用主站与站控器相结合的方式,使用远动装置来实现远距离的控制功能。
3. 保护系统:负责对变电设备和电力系统进行保护,包括对电流、电压、频率等参数进行监测和保护。
通常采用继电器保护装置、差动保护装置等设备来实现。
4. 监控系统:负责对变电站设备及电力系统的状态进行监测和显示,包括对各种仪器设备的状态、运行参数等进行实时监控,并通过人机界面显示给操作人员。
通常采用SCADA系统来实现。
5. 通信系统:负责变电站内各个设备之间的通信以及变电站与上级调度中心之间的通信。
通常采用通信协议如IEC 61850等
来实现设备之间的互联互通。
综合自动化系统通常还包括数据存储、数据处理分析、故障诊断、报警管理等功能,以及人机界面、报表输出、事件记录等辅助功能。
总而言之,变电站综合自动化系统主要由数据采集系统、控制系统、保护系统、监控系统和通信系统等组成,通过集成和协调各个子系统,实现对变电站设备和电力系统的快速、准确的运行控制和监视。
变电站综合自动化系统原理及配置授课提纲变电站综合自动化系统原理及配置授课目录一、变电站综合自动化系统的概述1.什么是变电站综合自动化?2.什么是变电站综合自动化系统?3.变电站实现综合自动化的意义4.变电站综合自动化的主要内容和功能5.实现变电站综合自动化所采集的信息二、变电站综合自动化系统的结构及组成1.变电站综合自动化系统的结构2.变电站综合自动化系统的组成三、变电站综合自动化的“四遥”1.遥测信息的采集2.遥信信息的采集3.遥控及其输出电路4.遥调及其输出电路四、变电站综合自动化系统的配置1.变电站综合自动化系统的硬件配置2.变电站综合自动化系统的软件配置变电站综合自动化系统原理及配置授课提纲一、变电站综合自动化系统的概述(一)什么是变电站综合自动化?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。
(二)什么是变电站综合自动化系统?变电站综合自动化系统是由多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统,它替代常规的测量和监视仪表,替代常规的控制屏、中央信号系统和远动屏,它用微机保护替代常规的继电保护。
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点。
(三)变电站实现综合自动化的意义1.变电安全运行的需要(1)具备故障诊断能力(2)快速切除故障的能力(3)及时告警的能力2.提高供电质量的需要(1)快速的压送负荷有利于提高电能质量(2)有载调压和无功补偿有利于提高电压的合格率3.信息共享的需要(1)高速数据通信支持分散式测控(2)设备综合性强信息可共享4.运行管理的需要(1)监视、测量、记录、抄表高度的自动化(2)方便友好的运行操控界面5.节约土地、人力和物力的需要(四)变电站综合自动化的主要内容和基本要求1.变电站综合自动化的主要内容(1)对220kV及以下中、低压变电站,采用自动化系统,利用现代计算机和通信技术,对变电站的二次设备进行全面的技术改造,取消常规的保护、监视、测量、控制屏,实现综合自动化,以全面提高变电站的技术水平和运行管理水平,并逐步实行无人值班或减人增效。
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。
2012.No1摘 要 变电站综合自动化系统能通过不同的组织模式来实现。
每种模式都有利有弊,选择适合的结构,并对微机监控设备,通信网络,控制、信号和测量系统,远动系统,“五防”系统,继电保护及自动装置等进行优化,才能真正提高变电站的自动化水平。
关键词 变电站 综合自动化 结构 优化 监控科技的日新月异使计算机的触角已深入到各个领域。
电力系统也因此进入了微机控制时代,变电站综合自动化系统就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的功能进行重新组合和优化,包括继电保护、控制、测量、信号系统、RTU组屏技术、故障录波、自动装置及远动装置等。
我国城乡电网中一些已投入运行的35~110kV中、低压有人值班变电站,其控制系统大多采用常规控制方案,站内二次设备的设计、制造、安装及维护都未考虑“无人值班、少人值守”的要求。
这给供电企业造成了沉重的负担,可见进行技术改造、系统优化,提高其自动化水平显得十分必要。
如何对变电站自动化系统进行优化,模块组态和通信网络是重点。
1 组织模式选择的问题变电站综合自动化系统实现的方案随着变电站的规模、复杂性、变电站在电力系统的重要地位、所要求的可靠性以及实际情况不同而变化。
1.1 采用集中控制式结构变电站集控式结构就是在原设备配置的基础上,增加计算机管理功能,按变电站的规模配置相应容量、功能的微机保护装置和微机远动装置,安装在变电站主控制室内;主变压器、各进出线路及站内所有设备的运行状态通过电流互感器、电压互感器或相应变送器,经电缆传送到主控制室的微机保护装置和微机远动装置,经初步处理后送到前置机预处理,并与调度端的主计算机进行数据通信,上位计算机完成当地显示、控制和制表打印等功能。
但因变电站综合自动化系统改造的目标应是实现变电站的小型化、无人化的高可靠性,而集中式控制系统存在一些问题,如前置管理机任务繁重、引线多,降低了整个系统的可靠性,若前置机故障,将失去当地及远方的所有信息及功能;软件复杂,系统调试麻烦、维护工作量大等;加上该组态不灵活,对不同主接线或规模不同的变电站,软硬件都必须另作设计,工作量大且扩展一些自动化需求的功能较难,因此在老站改造中一般不采用此方案。
变电站综合自动化系统的的体系结构和配置变电站综合自动化采用自动控制和计算机技术实现变电站二次系统的部分或全部功能。
为达到这一目的,满足电网运行对变电站的要求,变电站综合自动化系统体系由"数据采集和控制"、"继电保护"、"直流电源系统"三大块构成变电站自动化基础。
"通信控制管理''是桥梁,联系变电站内部各部分之间、变电站与调度控制中心之间使其相互交换数据。
"变电站主计算机系统"对整个综合自动化系统进行协调、管理和控制,并向运行人员提供变电站运行的各种数据、接线图、表格等画面,使运行人员可远方控制断路器分、合操作,还提供运行和维护人员对自动化系统进行监控和干预的手段。
"变电站主计算机系统"代替了很多过去由运行人员完成的简单、重复和繁琐的工作,如收集、处理、记录、统计变电站运行数据和变电站运行过程中所发生的保护动作、断路器分、合闸等重要事件,还可按运行人员的操作命令或预先设定执行各种复杂的工作。
"通信控制管理''连接系统各部分,负责数据和命令的传递,并对这一过程进行协调、管理和控制。
与变电站传统电磁式二次系统相比,在体系结构上,变电站综合自动化系统增添了"变电站主计算机系统"和"通信控制管理"两部分;在二次系统具体装置和功能实现上,计算机化的二次设备代替和简化了非计算机设备,数字化的处理和逻辑运算代替了模拟运算和继电器逻辑;在信号传递上,数字化信号传递代替了电压、电流模拟信号传递。
数字化使变电站自动化系统与传统变电站二次系统相比,数据采集更精确、传递更方便、处理更灵活、运行维护更可靠、扩展更容易。
变电站综合自动化系统结构体系较为典型的是:(1)在低压无人值班变电站里,取消变电站主计算机系统或者简化变电站主计算机系统。
变电站综合自动化系统的组成和主要功能随着电力工业自动化技术的不断发展,变电站综合自动化系统成为电力行业中的重要组成部分。
该系统通过自动化控制设备,实现对变电站电力设备的自动化操控、信息采集和处理,以提高设备运行的可靠性、安全性和经济性,从而满足电力市场的要求,为电网的稳定运行做出了贡献。
1. 电源系统电源系统提供了系统所需的电源电压和电流,可以是交流电源和直流电源。
在交流电源下,主要是由变压器、开关装置和控制装置组成,用于满足控制系统的电源需求。
在直流电源下,主要是由开关电源和应急电池组成,用于保证控制系统在断电情况下的正常运行。
2. 信息采集系统信息采集系统主要负责获取变电站各项设备的工作状态、参数数据和通信数据等信息,以及接收外部管控系统的指令,对变电站设备进行控制操作。
采集的信息包括电量、电压、电流、功率等信号,通常由微机、传感器和检测仪等设备组成。
3. 控制系统控制系统是变电站综合自动化系统的核心部分,负责根据所采集到的数据进行信息加工和处理,并通过控制指令实现对变电站设备进行控制和调节。
控制系统通常由计算机、PLC、数控装置等主要设备组成,结合软件编程实现设备的自动控制。
通信系统主要负责接收来自外部管控系统的命令,并向外部管控系统发送相关的数据信息。
通信系统的主要设备包括终端设备、通信接口和通信网络。
终端设备主要用于实现各类数据通信和处理,通信接口负责与外部管控系统进行数据交换,通信网络则负责信息传输。
变电站综合自动化系统可以通过电源自动控制,实现对电源电压和电流的自动调节和控制。
在电压或电流异常时,它可以通过控制设备,自动进行调整和控制,保障设备的安全稳定运行。
2. 设备监测和故障诊断综合自动化系统可以实现对变电站各个设备的实时监测和检测,可以精确判断设备的运行状况,并及时诊断出故障原因。
它可以监控电压、电流、温度等信号,对设备进行科学的维修和保养。
3. 能耗管理综合自动化系统可以进行能源管理和控制,实现对变电站的耗电量进行监控和处理,从而实现对能源的合理利用和节约。
变电站综合自动化的结构形式变电站综合自动化是指利用先进的计算机、通信、控制和信息技术对变电站进行全面自动化、智能化管理和运行的系统。
它通过集成各种设备和系统,实现对变电站的监控、控制、保护、调度、信息处理和管理等功能,提高运维效率,提供可靠的电力供应,同时为电力系统提供了更可靠、灵活、高效的支撑。
1.硬件架构:(1)采集单元:变电站综合自动化系统需要对变电站各种设备的运行参数和状态进行实时采集。
采集单元通常包括传感器、采集装置和信号处理器等设备,通过采集设备和传感器的信号将变电站实时数据传送到综合自动化系统的控制中心。
(2)控制单元:控制单元负责对变电站的各种设备进行控制和调度。
控制单元通常包括PLC(可编程控制器)、RTU(远动终端单元)等设备,通过接收控制中心的指令,控制设备的运行状态,实现对变电站的智能化控制。
(3)通信网络:通信网络是变电站综合自动化系统的基础,用于实现各个设备之间和与控制中心之间的数据通信。
通信网络包括以太网、无线网络、光纤等传输介质,确保实时、可靠、稳定地传送数据。
(4)控制中心:控制中心是整个变电站综合自动化系统的核心,负责对变电站设备进行监控、控制、保护、调度和管理等功能。
控制中心通常包括监控系统、远动控制系统、保护系统、自动化系统和信息管理系统等模块,通过人机界面和专业软件对变电站进行综合管理。
2.软件架构:(1)监控系统:监控系统是变电站综合自动化系统的基础子系统,用于实时监视变电站各种设备的运行状态,包括电流、电压、频率、温度等参数,以及各种开关、隔离器、变压器等设备的位置、状态等信息。
(2)远动控制系统:远动控制系统用于实现对变电站设备的遥控和遥调功能,包括对开关、隔离器、变压器等设备的远程操作和调度。
通过远动控制系统,可以实现变电站的自动化操作和调度,提高运维效率。
(3)保护系统:保护系统是变电站综合自动化系统的重要组成部分,用于对变电站各种设备进行保护和安全控制。
变电站综合自动化总结随着这学期期末的临近,变电站综合自动化这一门学科也接近尾声。
经过这一学期的变电站综合自动化的学习,在曾老师的领导下进行了分组讨论研究学习。
在我们小组所有成员的努力下,顺利的完成了这学期的学习任务。
使我受益匪浅!这学期我们主要围绕着七个大知识点进行学习。
一、变电站综合自动化二、变电站综合自动化的结构与配置三、变电站综合自动化系统的保护与测控单元四、变电站综合自动化系统的通信五、变电站综合自动化系统的监控六、变电站综合自动化的安全自动装置七、变电站综合自动化二次回路举例一、变电站综合自动化主要学习了变电站综合自动化的概念、变电站综合自动化系统的特点、变电站综合自动化系统的优点、变电站综合自动化的发展简史、了解传统变电站与综合自动化站之间的不同、了解变电站综合自动化的现状。
二、变电站综合自动化系统的结构与配置主要学习了变电站综合自动化系统的硬件结构、变电站综合自动化系统的配置、国内典型的变电站综合自动化系统以及发展的趋势。
三、变电站综合自动化系统的保护与测控单元主要学习了保护与测控单元的功能与硬件、保护与测控单元的常用算法、保护与测控单元硬件回路的工作原理、保护与测控单元的举例。
四、变电站综合自动化系统的通信主要学习了变电站综合自动化系统通信的基本概念、了解变电站综合自动化数据通信的内容和功能、了解变电站综合自动化系统的通信规约、EIA RS一232/485通信接口、以太网通信接口、LONWORKS现场总线接口、站控层与单元层的通信、变电站与调度的通信、掌握了监控单元主界面显示的运行参数、熟练掌握了监控单元的功能及其功能按钮与使用。
五、变电站综合自动化系统的监控主要学习了监控系统、了解了远动主机、掌握了监控单元主界面显示的运行参数、熟练掌握了监控单元的功能及其功能按钮与使用、了解监控单元的配置与维护。
六、变电站综合自动化系统的安全自动装置主要学习了故障录波装置、电压、无功综合控制装置、了解变电站综合自动化中VQC的基本概念、熟悉了变电站综合自动化系统中VQC的工作原理。
变电站综合自动化系统的的体系结构和配置
二次系统的部分或全部功能。
为达到这一目的,满足电网运行对变电站的要求,变电站综合自动化系统体系由数据采集和控制、继电保护、直流电源系统三大块构成变电站自动化基础。
通信控制管理是桥梁,联系变电站内部各部分之间、变电站与调度控制中心之间使其相互交换数据。
变电站主计算机系统对整个综合自动化系统进行协调、管理和控制,并向运行人员提供变电站运行的各种数据、接线图、表格等画面,使运行人员可远方控制断路器分、合操作,还提供运行和维护人员对自动化系统进行监控和干预的手段。
变电站主计算机系统代替了很多过去由运行人员完成的简单、重复和繁琐的工作,如收集、处理、记录、统计变电站运行数据和变电站运行过程中所发生的保护动作、断路器分、合闸等重要事件,还可按运行人员的操作命令或预先设定执行各种复杂的工作。
通信控制管理连接系统各部分,负责数据和命令的传递,并对这一过程进行协调、管理和控制。
与变电站传统电磁式二次系统相比,在体系结构上,变电站综合自动化系统增添了变电站主计算机系统和通信控制管理两部分;在二次系统具体装置和功能实现上,计算机化的二次设备代替和简化了非计算机设备,数字化的处理和逻辑运算代替了模拟运算和继电器逻辑;在信号传递上,数字化信号传递代替了电压、电流模拟信号传递。
数字化使变电站自动化系统与传统变电站二次系统相比,数据采集更精确、传递更方便、处理更灵活、运行维护更可靠、扩展更容易。
变电站综合自动化。