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南瑞NS2000变电所综合自动化系统结构功能分析学生姓名：杨正浩学生学号：100223187所在班级：城轨供电10A2南瑞NS2000变电所综合自动化系统（一）NS2000系统构成NS2000变电所综合自动化系统是分散分布式网络结构，系统分为两层：变电层和间隔层。
变电所层之间通过以太网或CANBUS网络（通用电气）相连，典型系统结构如下图所示。
1.变电所层NS2000系统的变电所层是按功能分布设计的，它提供变电所设备的状态监视、控制、信息记录与分析等功能，并对所内保护及自动化装置监控。
变电所设备包括NS2000计算机监控和NS2000通信控制器。
NS2000计算机监控系统由主机、操作员工作站、工程师工作站、远动工作站等部分构成。
变电所计算机监控系统通过组态完成不同的功能配置，当系统规模较小时，系统可以是一台PC机，监控系统的信系可以直接从间隔层设备获得；当系统规模较大或者为超高压变电所时，可以是多台PC机，监控系统的信息也可通过NS2000系统通信控制器获得。
NS2000系列通信控制器试点所综合自动化系统的信息中心，其主要作用是通信控制器规约转换。
对变电所内各种各设备的信息进行采集处理，形成标准的信息，通过数据通道传送到数控或调度中心。
NS2000可实现单机和双机冗余两种配置方式，双机运行时，两台通信控制器互为热备用，相互监视，自动切换，可靠性较高。
2. 间隔层NS2000系统的间隔层设备按间隔分散配置，可在开关场就地安装，减少大量的二次电缆。
各间隔相互独立，仅通过通信网互联，并同变电所层设备通信，取消了变电所传统方式大量引入主控室的信号、测量、保护、控制等使用的电缆，不仅节省投资，而且大大的提高了系统的可靠性。
NS2000系统间隔层设备包括各间隔电气设备的测控装置（NSD500）、保护装置或保护监控一体化装置。
当保护装置较多时，保护装置可以通过保护管理机与网络连接。
（二）系统功能概述1.NS2000 监视功能数据采集与处理、报警及事件记录、历史数据记录、图形、显示及打印、报表、事故追忆2.NS2000 控制功能支持多个远方调度中心的选择控制、控制室计算机监控系统的当地控制、间隔层设备的当地控制、同期检测与同期合闸、基于IEC1131-3组态的自动控制、基于IEC1131-3组态的全站逻辑闭锁、电压无功自动调节。
南京地铁一号线小行基地牵混所综合自动化站级RTU升级技改【摘要】为保证南京地铁一号线变电所综合自动化系统的继续稳定运行，特对小行基地牵混所综合自动化站级RTU作为试点进行了技术改造，以探索出了南京地铁一号线全线系统升级改造方案。
【关键词】综合自动化；RTU；技改1 引言南京地铁一号线全线变电所综合自动化站级RTU2004年1月投入正式运行，主要负责实时监控南京地铁一号线供电系统设备的运行状态，目前已连续运行接近9年，各类模块均出现老化现象，故障率逐年升高。
由于厂家的各类模块已升级换代，原来所用的通信控制器及测控单元也因技术发展和芯片停产均已不再生产，厂家升级后的模块不能兼容使用。
由于这类技改为已有运营线路改造，要做到新老系统的平滑过渡，确保不影响行车，同时如一次性对全线系统升级改造也将存在极高风险，特对小行基地牵混所综合自动化站级RTU作为试点进行了技术改造。
2 技改总体结构设计NS2000系统采用分层分布式结构。
系统纵向分为三层：后台管理层，通信层和间隔层。
（1）后台管理层为设置在控制屏上的监控计算机。
（2）通信层即为通信管理机（主监控单元）、通信网络、通讯接口设备和间隔单元通过所内通信网络层与后台管理层进行数据交换。
（3）间隔层包括分散安装于供电一次设备中的各种信息采集设备、智能测控单元以及采用硬接点接入的现场设备。
本项目的整个系统面向变电所通盘考虑，通过间隔单元与一次开关设备、CT/PT等设备接口，实现对35kV配电所设备的控制、监视、测量、继电保护及数据管理、远程通信等综合自动化管理，以保证供电系统的安全可靠运行。
该系统通信采用以太网、RS422、RS485或其他现场总线方式。
根据本次变电所综合自动化系统拆解改造的总原则，利用既有变电所内相关设备及系统，对变电所与上级SCADA系统的通讯设备进行改造升级。
本次拆解改造涉及到的变电所与控制中心采用的是RS422模式的主备光纤传输模式，通信规约采用标准IEC60870 -5-101电力调度协议，为了确保拆解改造过程中不影响既有运营，采用在既有控制信号屏内增加一套通信接口转换设备，从物理上具备100M以太网光纤接口，将来从协议上转换成与新建十号线车站统一的通信协议，接入到通信系统提供的电力监控专用主备环网中。
高压监控1.解决方案概述PRS-700U站层监控后台系统是由深圳南瑞科技有限公司研制开发，基于服务器、工作站、商业工控机或个人计算机的变电站综合自动化监控后台系统。
它是变电站综合自动化的系统集成、人机交互接口和最终实现工具。
PRS-700U强大的通用支持和服务平台，丰富多样的各类应用，面向用户提供安全稳定、方便易用的整套解决方案。
PRS-700U站层监控后台系统完成变电站所有信息的最终处理、显示和监测，对变电站一次、二次侧设备的控制，以及运行历史信息的检索查询和完备的故障录波分析功能。
该系统可广泛适用于220KV及以上电压等级的变电站和集控中心。
PRS-700U站层监控后台系统采用开放式的软件工作平台，为多窗口多任务系统。
其界面风格采用流行的视窗画面输出和操作方式，结构设计模块化，灵活方便的组网方式，高效数据库访问操作，多进程、多线程模式，使系统具有高可靠性、方便的人机交互操作、高质量的画面显示和良好的可扩展性。
图表1PRS-700U监控系统典型组网模式2.技术特色1)监控后台系统基于64位Unix系统编程，多进程、多线程方式，合理利用64位系统资源和调度模式，保证监控系统的可靠性和实时性；2)SCADA服务器和HMI客户端基于UNIX操作系统，运行可靠稳定，安全性高。
3)组态软件为跨平台软件，操作方便，贴近用户习惯。
4)可实现数据库的信号点表及图形画面的在线更改，维护方便。
5)后台软件通信报文解析和实时监控模块分开，便于不同的通讯方式接入，并精心设计系统交互报文，过滤任何不安全信息对系统的侵犯；6)系统后台构建组网方式灵活，可按需选择主备服务器模式、单双网模式，网络节点的数目可按需灵活增删；专门的局网LAN管理模块和广域网WEB接口管理模块，丰富了系统网络功能；7)系统后台采用软总线技术SoftBus设计，确保了各功能模块的平稳接入；8)系统采用工业级数据库管理系统（DBMS），确保数据高效安全存储和检索的网络分布化实现，精心设计的实时库同步和处理策略确保了分布式系统的数据一致性；9)组态图元按一定接口规范，定制成接口统一的控件，在此基础之上可自定义控件，保证满足现场实际要求；组态图元支持多重信号属性关联机制；组态编辑工具图元属性关联方式多样化，鼠标拖拽关联增强了操作的方便性和友好性，且具有数据完整性和正确性检查机制，确保关联的正确性；10)系统数据库配置维护工具画面精美、界面流行，操作方便，支持多种编辑功能，支持配置信息分类打印，提供现场二次装置设备模板库，大量减少系统库配置维护时间，并具有多重正确性检查机制，保证工程参数正确和完整；11)完善安全的用户配置策略，用户只能在成功登陆后修改本用户自身密码，用户权限按组分级且可具体设置，配置灵活、方便，满足现场实际要求；12)具有强大功能的内嵌脚本引擎和运行机，使用简便，可实现各类计算信号表达式和复杂操作控制规则逻辑配置；13)独立的通信组态工具，支持遥信逻辑信号配置处理功能，利用文件传输下装通讯参数，方便而可靠，且具有多重正确性检查机制，保证通讯机参数正确和完整；14)历史报表界面流行通用，表头制作灵活、表尾内容丰富，对于数据的定时记录和统计限制少，可制作出式样丰富、信息元素灵活的报表；支持数据复杂统计处理和复杂组合查询；15)监控画面支持画面自由拖拽，支持画面分层、导航、漫游和灵活的分级矢量缩放等现代流行界面功能，图形精美、操作方便，系统友好；16)强大的告警功能子系统，包括方便灵活的音响/语音告警，专业化的光字告警等，更好地帮助运行值班人员维护系统的安全稳定运行；17)系统基于脚本引擎的系统控制规则设置、灵活专业的间隔五防配置和自带的操作票管理模块，可实现一体化的防误操作闭锁功能；也可方便的接入五防闭锁系统，实现硬件控制操作闭锁的嵌入；18)可选集成小电流接地选线功能，能够辅助用户查找接地故障；19)人性化的事故追忆功能模块，支持表格、画面等多种信息展示模式，可将事故发生时刻前后某时间段的监控信号值和设备状态手动逐点显示，将时间段内的事件信息从追忆起点按点累加列出，便于事故后的辅助分析处理；20)系统提供专门的通信调试工具，模拟数据发生工具，并内建诊断维护模块，确保监控系统的可靠运行，且支持系统远程维护和软件升级；21)故障录波模块功能强大，基于ComTrade文件格式，图形可任意缩放，可进行矢量图分析、谐波分析、曲线运算（包括正序分量、负序分量、零序分量、差动电流、制动电流、突变量等曲线）以及阻抗分析；信息的WEB发布功能真正实现了浏览器客户端的零配置：用户通过局域网使用IE浏览器即可浏览系统发布的信息，不需安装任何软件；信息的WEB发布设置防火墙，防止非法访问和操作；信息WEB发布的内容包括各接线图、各种统计分析结果等内容；发布画面采用了先进的SVG技术，确保与HMI监控画面高度一致；系统接收浏览器端用户的查询指令，并返回正确的查询结果，以WEB页面发布。
ON2000综合调度自动化系统及其实现天津市城西供电分公司(天津300102) 张黎元国电南瑞科技股份有限公司(南京210061) 刘 畅【摘 要】 本文结合城西供电分公司调度自动化新系统的工程建设实施,阐述了ON2000配网综合调度自动化系统(基于U nix/W indo w s混合平台的调集管一体化自动化系统)的组成结构及如何在兼容原有调度自动化系统各种数据的基础上实现新老系统之间的平滑过渡,同时也介绍了该系统在实际应用中体现出的技术特点。
【关键词】 调度自动化系统;ON2000;平滑过渡;调集管一体化0 引言随着天津公司和电网发展的需要,2007年底天津市电力公司将西青供电分公司与城西供电分公司合并组建成新的城西供电分公司。
伴随着新公司的成立,为了完善和扩展调度自动化系统功能,提高对电网实时监控预警的能力,天津城西供电分公司使用了国电南瑞新一代的“ON2000配网综合调度自动化系统”,以取代原有西青供电分公司和老城西供电分公司的调度自动化监控系统。
在进行调度自动化新系统建设的同时,要求老系统的各项功能保持正常使用,数据采集和监控不能中断,并且需要在保留全部历史数据的情况下实现系统的平滑过渡。
为此,城西供电技术人员制定了详细的系统建设及切改方案,经过周密的部署和精心实施,新系统于2008年底顺利投运。
经过一年多的运行,表明ON2000系统是一套技术先进的系统,在地区级调度的实际应用中体现出许多技术特点。
1 “O N2000配网综合调度自动化系统”组成结构ON2000调度自动化系统结构如图1所示。
在软硬件方面均采用了当前较高档的配置,实时数据服务器、历史数据服务器、数据采集服务器、通讯服务器、W EB服务器均选用64位的Unix小型机,安装I B M A I X513操作系统;其他机器则选用PC图形工作站,安装W indows操作系统。
实时数据服务器、历史数据服务器、数据采集服务器、通讯服务器、W B服务器均为双机互为热备用,系统前置部分及网络部分也是冗余热备用配置,为系统可靠运行提供了保障。
南瑞ISＣS产品介绍————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：RT2１-ＩSCS轨道交通综合监控系统一、产品简介国电南瑞自主研发的综合监控系统RT21-ISCＳ代表了当今最先进的轨道交通自动化水平。
该系统通过对国内外轨道交通运营需求及其发展趋势的综合分析，充分利用最新的计算机技术以及NARI长期以来积累的软件平台成果,使系统的先进性、稳定性、开放性和灵活性得到了高度的统一，功能丰富，性能高效,界面友好，品质卓越。
RＴ２1－ISＣS以行车为核心,深度集成通信信号等关键系统,采用基于多域的分布式结构,扩展和维护方便,提供强大的二次开发工具,保证对用户个性化需求的定制,采用中间件技术,使系统可以跨不同硬件和操作系统平台,解决了系统对硬件产品的依赖，用户没有后顾之忧。
RT21－ISCS采用“平台+应用”的设计模式,在一套软件平台基础上,通过配置不同的应用模块，能够实现从变电站监控、车站环控到综合监控,以及路网TCC的多种应用。
ＲT21－IＳＣS第一次真正做到了“一套软件、一次维护、全线应用”的目标，达到了国际领先水平。
二、适用范围1)RT21－ISＣS可应用于城市轨道交通线路的综合监控系统、变电所自动化系统、设备与环境监控系统。
2)RＴ21-ＩＳCS还可应用于城市轨道交通路网指挥中心平台,以及以行车指挥为核心的综合自动化系统。
三、产品特点(1）配置灵活RT21-ISCＳ采用模块化设计，配置灵活,各种工程特异性逻辑处理模块均可配置,并充分利用脚本语言的动态特性实现了不同工程间的差异性。
可实现从变电所自动化系统、环控系统到线路ＩSCS及路网TCC的各种不同应用场合。
适用于不同规模的城市轨道交通、枢纽综合体及路网指挥中心等工程。
(2）技术先进RT２1－ＩSCＳ充分融合了计算机、通讯等领域的新技术：多线程、通讯中间件、专业图形开发软件、内存实时数据库、全景时标数据库、动态脚本语言等。
1变电所自动化系统常用网络结构目前，变电所综合自动化系统主要实现站内电压、电流、功率、电度量和开关量等信息的采集，并将信息送往车站的控制中心，接收站级和控制中心级的控制命令，实现变电所电力监控系统的集成。
变电所内一体化监控计算机、车站综合监控室中的值班员工作站完成本站的监视工作，控制中心电力调度工作站完成全线各站电力设备的监视工作。
在正常情况下，由控制中心电调操作员工作站实现电力设备的控制工作，当维护和调试时，控制中心下放控制权，由变电所监控计算机实现控制和维护功能。
变电所综合自动化系统(如采用南京南瑞集团公司生产的RT21-SA S变电所综合自动化系统)采用分层分布式结构。
系统分为三层：站级管理层、网络通信层和间隔层。
1)站级管理层为设置在控制信号盘内的冗余热备的通信控制器、通用测控装置和一体化监视计算机。
2)间隔层包括分散安装于供电一次设备中的各种微机保护测控单元、信息采集设备、智能测控单元以及采用硬接点接入的现场设备。
设备包括400V及10kV交流保护测控单元、直流保护测控单元、变压器温控器、轨电位限制装置、制动能量吸收装置、杂散电流监控单元、UPS直流屏、电度表、上网隔离开关、跟随所负荷开关等；来源:输配电设备网3)网络通信层即为所内通信网络和接口设备，间隔单元通过所内通信网络层和站级管理层进行数据交换。
对于变电所，分为牵引降压混合所和降压所，下图给出了典型的牵引降压混合变电所综合自动化系统结构图（粗线表示双网冗余结构）。
变电所内监控网络由供货商自己负责配置，并和所内各开关柜内的下位监控单元（保护测控单元）、交直流装置内的集中监控器、变压器温控器等实现数字通讯。
二35kV开关柜、1500V开关柜、0.4kV开关柜内下位监控单元由开关柜厂家配置，安装于各开关柜内，和所内监控网络相连。
2变电所综合自动化系统中的常用的接口通讯协议在电力系统中，南京南瑞集团公司完成了数千个变电所综合自动化系统项目，在轨道交通方面，已经完成广州地铁2号线、南京地铁南北线、重庆轻轨较新线、武汉轻轨主站的变电所综合自动化系统工程，北京地铁5号线综合监控和电力监控项目。
PRS-300 智能配电网主站系统系统简介PRS-300智能配电网运行控制系统是深圳南瑞科技有限公司基于标准化平台设计的新一代智能配电网“自愈型”调配一体化集成系统，该系统总结并吸收国内多个系统的开发经验和多年工程实践经验，参照智能配电网自动化最新标准，融合最新的配电网自愈控制技术研制而成。
该系统具有全开放式、全分布式客户/服务器体系结构，基于IEC 61968、IEC61970技术标准，是一套遵循国际标准、设计合理、技术先进、运行稳定的系统，可以面向各级配电调度中心。
该系统分为高级运行控制系统和高级运行管理系统两部分。
其中配电网高级运行控制系统由智能配电网SCADA系统、智能配电网DPAS分析系统、智能配电网专家预警系统、智能配电网仿真系统，智能配电网网损分析系统等组成，实现了配电网10千伏及以下设备的故障检测、定位、隔离、供电恢复，自动绘图、设备管理，设备查询统计、运行维护，辅助网络运行结构的分析与优化等功能；提高了配电网规划建设、运行维护、设备管理的水平和工作效率；打造坚强可靠的自愈式智能配电网管理模式。
高级配电网运行管理系统是建立在地理信息系统（GIS）之上的一整套输/配电管理解决方案，其中GIS部分是最基础，最重要的组成部分。
该系统是参照DL/T 741-2001规程，采用跨平台技术，由深圳南瑞科技有限公司自主研发的新一代GIS/AM/FM/PMS一体化系统.。
该系统实现基础资料的单轨制和流程化管理；配合生产管理系统PMS实现管理流程的固化和有效的考核；与配网自动化系统有机的结合，实现配网调度和故障处理的自动化和可视化。
主要功能：运行控制系统：基于IEC 61968 接口标准的信息总线遵循IEC61970 CIM/CIS的公共信息交换机制基于SVG格式的人机界面功能数据采集处理（SCADA）功能配电网故障快速检测、定位、隔离、自恢复功能停电事故的预演和反演功能配电网运行风险评估功能配电网分布式智能告警功能配电网区域安全预警功能网损实时计算、查询、分析系统调控一体化功能图资管理、设备台帐、与GIS一体接口拓扑分析、模拟操作、实时配电网络工况监测（静态/模拟/实时三态切换）停电管理、维护检修、两票管理Web浏览功能报表生成、输出功能运行管理系统：满足DL/T 741-2001的要求设备台帐管理功能巡视管理功能维修管理功能测试管理功能生技管理功能查询统计分析功能资料档案管理功能系统数据维护功能编辑工具功能模块电缆管理功能工程规划管理工程实施管理WEB浏览查询功能技术特色：特点一：系统的开放性PRS系统具有开放的系统结构。
南瑞NS2000变电站综合自动化系统应用研究基于南瑞NS2000变电站综合自动化系统在110 kV城南变电站的应用研究摘要在最近几年中，我国的电力工业呈现出迅猛的发展态势，网络是计算机技术还是通讯等技术都呈现出持续性发展的走向，变电站综合自动化系统进入到实用化的时期。
南瑞NS2000变电站综合自动化系统便是其中之一，本论文分析其在110kV城南变电站中的应用情况。
首先，本论文简述了论文的研究背景、研究意义、研究目的，概括出国内外的研究现状，系统化地整理出变电站综合自动化的基础理论，诸如变电站综合自动化的定义、变电站综合自动化的几个主要特征、变电站综合自动化的结构、变电站综合自动化的若干关键功能以及变电站综合自动化的保护设置等。
其次，本论文系统化地分析并构建NS2000综合自动化系统在110 kV变电站中的实现与应用情况。
综合性地构建NS2000变电站的综合自动化系统，探讨保护测控装置情况，研究微机监控信息的搜集与处置，基于多个方面设计系统的硬件系统与软件系统，然后在此基础上分析系统的应用情况。
最后，本论文优化NS2000综合自动化系统在110 kV变电站的情况，改进调度机、强化后台机运作的平稳性、完善监控界面、加强报警功能、改进统计与报表体系以及优化SOE功能等。
本论文的对于南瑞NS2000变电站综合自动化系统的研究，将极大地提高电能的质量，确保其处于安全可靠的用电状态，最终提高供电的自动化程度，确保安全性的生产，意义非凡。
关键词：南瑞NS2000变电站，综合自动化系统，110 kV城南变电站AbstractIn recent years, China's power industry has shown a rapid development trend, the network is the computer technology and communication technology are showing a sustainable development trend, substation integrated automation system into the practical period. NARI NS2000 substation integrated automation system is one of them. This paper analysis and its applications in the southof the 110kV substation.Firstly, this thesis describes the research background, research significance, research purposes, the research status at home and abroad, systematically sorting out the basic theory of substation integrated automation, such as the definition of substation integrated automation, the main characteristics of substation integrated automation, substationintegrated automation system, substation integrated automation system, the key functions of substation integrated automation. Secondly, this thesis systematically analyzes and constructs the implementation and application of NS2000 integrated automation system in 110 kV substation. Comprehensive construction of NS2000 substation integrated automation system, to explore the protection and monitoring device, the study of the collection and disposal of computer monitoring information, based on a number of aspects of the design system hardware and software system, and then based on the application of the system analysis. Finally, this paper optimizes the NS2000 integrated automation system in 110 kV substation, improve the scheduling machine, strengthen the operation of the background, improve the monitoring interface, strengthen the alarm function, improve the statistics and reporting system and optimize the SOE function.The NS2000 Nari substation integrated automation system for research, greatly improve the quality of electric energy, ensure that it is safe and reliable power state, and ultimately improve the degree of automation of the power supply, ensure the safety of production, the extraordinary significance.Key words: NARI NS2000 substation integrated automation system, kV, 110 South substation目录摘要............................................................................ .. (2)Abstract ..................................................................... ..................................................... 3 1绪论............................................................................ . (6)1.1研究背景............................................................................ .............................. 6 1.2研究意义............................................................................ .............................. 6 1.3研究目的............................................................................ .............................. 8 1.4国内外研究现状............................................................................ (8)1.4.1国内研究现状............................................................................ ........... 8 1.4.2国外研究现状............................................................................ ......... 10 1.5论文内容与构架............................................................................ ................ 11 1.6论文的创新点............................................................................ .................... 12 2变电站综合自动化的基础理论............................................................................ (13)2.1变电站综合自动化的定义............................................................................13 2.2变电站综合自动化的特征 (14)2.2.1 功能的综合化............................................................................ ........ 14 2.2.2 分级化的分布式以及微机化的体现构造........................................ 14 2.2.3 检测呈现数字化............................................................................ .... 14 2.2.4 操作与监控的屏幕化 (14)2.2.5 运作管理的智能化............................................................................15 2.3变电站综合自动化的结构 (15)2.3.1集中式结构............................................................................ ............. 15 2.3.2分布式结构............................................................................ ............. 16 2.3.3分布集中式结构............................................................................ ..... 16 2.3.4集中式和分布式相结合的结构......................................................... 17 2.4变电站综合自动化的功能 (17)2.4.1监控测试............................................................................ ................. 17 2.4.2变电站综合自动化系统的监视控制................................................. 18 2.4.3变电站综合自动化系统的远传......................................................... 19 2.5变电站综合自动化的保护设置.. (19)2.5.1变电站综合自动化系统的保护 (19)3NS2000综合自动化系统在110 kV变电站中的实现与应用 (20)3.1NS2000综合自动化系统概述 (20)3.2保护测控装置............................................................................ .................... 23 3.3微机监控信息的搜集与处置 (24)3.3.1 110kV变电站的远动相关信息与配置............................................. 24 3.3.2变电站远动信息内容. (24)3.3.4远动信息的配置宗旨 (25)3.3.5变电站综合自动化系统对电量的模拟性遥测.................................25 3.4系统的硬件设计............................................................................ . (26)3.4.1SCADA系统硬件............................................................................ ....... 26 3.4.2继电保护系统硬件.. (27)3.5系统的软件设计............................................................................................ 30 3.6系统的应用............................................................................ (34)3.6.1操作与控制............................................................................ ............. 34 3.6.2 调整发电机的负荷............................................................................34 3.6.3 相互传递机炉电化的信息................................................................ 34 3.6.4 对计量进行统计............................................................................ .... 35 3.6.5 同期控制............................................................................ ................ 36 3.6.6 通讯配置............................................................................ . (36)4NS2000综合自动化系统在110 kV变电站中的优化 (37)4.1调度机的改进............................................................................ .................... 37 4.2强化后台机运作的平稳性............................................................................37 4.3完善监控界面............................................................................ .................... 37 4.4加强报警功能............................................................................ .................... 37 4.5改进统计、报表体系............................................................................ ........ 39 4.6优化SOE功能............................................................................ .................... 39 5结论............................................................................ ............................................... 40 参考文献............................................................................ (41)感谢您的阅读，祝您生活愉快。
综合自动化的系统集成1 系统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。
(2)在实际的系统中，更为常见的是将部分变电站自动化设备，如微机保护、RTU与变电站二次系统中电磁式设备(如模拟式指针仪表、中央信号系统)揉和在一起，组成一个系统运行。
这样，即提高了变电站二次系统的自动化水平，改进了常规系统的性能，又需投入更多的物力和财力。
2 变电站综合自动化的结构模式变电站综合自动化系统的结构模式主要有集中式、集中分布式和分散分布(一)集中式结构集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I／O接口，集中采集变电站的模拟量和数量等信息，集中进行计算和处理，分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。
集中式结构也并非指只由一台计算机完成保护、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微型计算机完成的，只是每台微型计算机承担的任务多些。
例如监控机要担负数据采集、数据处理、断路器操作、人机联系等多项任务；担负微机保护的计算，可能一台微机要负责多回低压线路的保护等。
集中式系统的主要特点有：(1)能实时采集变电站各种模拟量、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)结构紧凑、体积小，可大大减少站地面积。
(4)造价低，尤其是对35kV或规模较小的变电站更为有利。
(5)实用性好。
集中式的主要缺点有：(1)每台计算机的功能较集中，若一台计算机出故障，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)软件复杂，修改工作量大，系统调试烦琐。
(3)组态不灵活，对不同主接线或规模不同的变电站，软、硬件都必须另行设计，工作量大。
(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。
分布式结构该系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。
分布式模式一般按功能设计，采用主从CPU系统工作方式，多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力，解决了CPU运算处理的瓶颈问题。
各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信，选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题，提高了系统的实时性。
分布式结构方便系统扩展和维护，局部故障不影响其它模块正常运行。
该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构，较多地使用于中、低压变电站。
分布分散(层)式结构分布分散式结构系统从逻辑上将变电站自动化系统划分为两层，即变电站层(站级测控单元)和间隔层(间隔单元)。
也可分为三层，即变电站层、通信层和间隔层。
该系统的主要特点是按照变电站的元件，断路器间隔进行设计。
将变电站一个断路器间隔所需要的全部数据采集、保护和控制等功能集中由一个或几个智能化的测控单元完成。
测控单元可直接放在断路器柜上或安装在断路器间隔附近，相互之间用光缆或特殊通信电缆连接。
这种系统代表了现代变电站自动化技术发展的趋势，大幅度地减少了连接电缆，减少了电缆传送信息的电磁干扰，且具有很高的可靠性，比较好的实现了部分故障不相互影响，方便维护和扩展，大量现场工作可一次性地在设备制造厂家完成。
分布分散式结构的主要优点有：(1)间隔级控制单元的自动化、标准化使系统适用率较高。
(2)包含间隔级功能的单元直接定位在变电站的间隔上。
(3)逻辑连接到组态指示均可由软件控制。
(4)简化了变电站二次部分的配置，大大缩小了控制室的面积。
(5)简化了变电站二次设备之间的互连线，节省了大量连接电缆。
(6)分布分散式结构可靠性高，组态灵活，检修方便。
3 发展变电站综合自动化的必要性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动装置的定值和检查其工作状态。
有些设备易受环境的影响，如晶体管型二次设备，其工作点会受到环境温度的影响。
传统的二次系统中，各设备按设备功能配置，彼此之间相关性甚少，相互之问协调困难，需要值班人员比较多的干预，难于适应现代化电网的控制要求。
另外需要对设备进行定期的试验和维修，既便如此，仍然存在设备故障(异常运行)不能及时发现的现象，甚至这种定期检修也可能引起新的问题，发生和出现由试验人员过失引起的故障。
发展变电站综合自动化的必要性还体现以下几个方面：一是随着电网规模不断扩大，新增大量的发电厂和变电站，使得电网结构日趋复杂，这样要求各级电网调度值班人员掌握、管理、控制的信息也大量增长，电网故障处理和恢复却要求更为迅速和准确；二是现代工业技术的发展，特别是电子工业技术的发展，计算机技术的普遍应用，对电网可靠供电提出了更高的要求；三是市场经济的发展，使得整个社会对环保要求更高，这样也对电网的建设、运行和管理提出许多的要求，如，要求电力企业参与市场竞争，降低成本，提高经济效益；要求发电厂、变电站减少占地面积。
要解决上述问题，显然仅依靠各级电网调度运行值班人员是难以解决的。
现代控制技术的发展，计算机技术、通信技术和电力电技术的进步与发展，电网自动化系统的应用，为上述问题提供了解决的方案。
这些技术的综合应用造就了变电站综合自动化系统的产生与发展。
4 变电站综合自动化系统的发展过程现有的变电站有三种形式：第一种是传统的变电站；第二种是部分实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站；第三种是全面微机化的综合自动化变电站。
变电站自动化的发展可以分为以下三个阶段。
1．由分立元件构成的自动装置阶段20世纪70年代以前，由研究单位和制造厂家生产出的各种功能的自动装置，（比如我公司采用的自动重合闸装置、低频自动减负荷装置、备用电源自动投入、直流电源和各种继电保护装置等），主要采用模拟电路，由晶体管等分立元件组成，对提高变电站和发电厂的自动化水平，保证系统安全运行，发挥了一定的作用。
但这些自动装置，相互之间独立运行，互不相干，而且缺乏智能，没有故障自诊断能力，在运行中若自身出现故障，不能提供告警信息，有的甚至会影响电网安全。
同时，分立元件的装置可靠性不高，维护工作量大，装置本身体积大，不经济。
2．以微处理器为核心的智能化自动装置阶段随着我国改革开放的发展，微处理器技术开始引入我国，并逐步应用于各行各业。
在变电站自动化方面，用大规模集成电路或微处理机代替了原来的继电器晶体管等分立元件组成的自动装置，利用微处理器的智能和计算能力，可以发展和应用新的算法，提高了测量的准确度和可靠性；能够扩充新的功能，尤其是装置本身的故障自诊断功能，对提高自动装置自身的可靠性和缩短维修时间是很有意义的；此外，由于采用了数字式，统一数字信号电平，缩小了体积等，其优越性是明显的。
由于这些微机型的自动装置，只是硬件结构由微处理器及其接口电路代替，并扩展了一些简单的功能，虽然提高了变电站自动控制的能力和可靠性，但基本上还是维持着原有的功能和逻辑关系，在工作方式上多数仍然是各自独立运行，不能互相通信，不能共享资源，变电站和发电厂设计和运行中存在的问题没有得到根本的解决。
