变电站综合自动化技术

变电站综合自动化

iES 变电站综合自动化

一、变电站综合自动化系统的发展

随着电力系统规模的扩大和自动化水平的提高，对变电站监控和保护系统的可靠性、安全性、经济性和可用性的要求越来越高。自本世纪七十年代末以来，世界上各主要工业化国家如美、日、英、法、德、瑞典等都开展了将变电站监控和保护归并于一体的研究，试图研制出集继电保护和监控于一体的系统，国内将此项技术简称为变电站综合自动化。

我国对变电站综合自动化尚未有准确的定义和标准。简单的说，变电站综合自动化系统是，利用计算机技术，把变电站的控制和保护、远动、计量、故障录波、当地监控等分离的装置集成于一体，以实现资源共享避免功能重复，达到变电站更加可靠运行和方便管理的综合系统。

使变电站综合自动化成为电力系统自动化的发展方向原因有两个方面：一是随着电力系统的发展，对变电站保护和监控的要求发生了很大的变化，而现有的常规保护和监控系统渐渐不能满足要求；二是变电站现有的常规保护和监控系统设计本身具有很多缺点和不足。

1. 对变电站保护和监控的要求的变化

 继电保护要求的变化 变电站综合自动化

iES 当前的电力系统具有电网规模大、电压等级高和机组容量大的特点。为了最大限度的发挥电网的经济性，电力系统越来越多地运行在其稳定极限附近。这就要求一旦发生故障，继电保护装置能更快地切除故障。

变电站综合自动化通用技术规范

一、引言

变电站综合自动化是指利用先进的信息技术和自动控制技术，对变电站的设备、系统和过程进行监测、控制和管理，实现变电站的智能化运行。本技术规范旨在规范变电站综合自动化的设计、安装、调试、运行和维护，提高变电站运行的可靠性、安全性和经济性。

二、术语和定义

1. 变电站综合自动化：利用先进的信息技术和自动控制技术，对变电站的设备、系统和过程进行监测、控制和管理，实现变电站的智能化运行。

2. 变电站综合自动化系统：由监测子系统、控制子系统、管理子系统和通信子系统组成的一体化系统。

3. 监测子系统：负责对变电站的设备和过程进行实时监测，采集各种参数和状态信息。

4. 控制子系统：负责对变电站的设备和过程进行实时控制，实现自动化操作和调节。

5. 管理子系统：负责对变电站的设备和过程进行综合管理，包括故障诊断、设备维护和运行优化等功能。

6. 通信子系统：负责变电站综合自动化系统内部各子系统之间以及与外部系统之间的数据传输和通信。

7. 监测装置：用于采集变电站设备和过程的参数和状态信息的设备，包括传感器、仪表和监测仪等。 8. 控制装置：用于实现对变电站设备和过程的自动控制和调节的设备，包括PLC、RTU和控制终端等。

9. 管理装置：用于对变电站设备和过程进行综合管理和优化的设备，包括SCADA系统和能量管理系统等。

三、设计要求

1. 可靠性要求：变电站综合自动化系统应具有高可靠性，能够保证系统的稳定运行，确保变电站的安全性和可靠性。

2. 安全性要求：变电站综合自动化系统应具有严格的安全保护措施，能够防止非法入侵和操作失误导致的安全事故。

3. 灵便性要求：变电站综合自动化系统应具有良好的灵便性，能够适应不同变电站的需求，并支持系统的扩展和升级。

4. 互操作性要求：变电站综合自动化系统应具有良好的互操作性，能够与其他系统进行数据交换和共享。

5. 可维护性要求：变电站综合自动化系统应具有良好的可维护性，能够方便地进行系统的维护和升级。

一.填空题

1.开关量的隔离方法？①光电隔离②继电器隔离③继电器和光电耦合器双重隔离。

2.I/O接口的作用:①实现和不同的外设的速度匹配②信号变换③电平转换。

3.输入输出信息的传送方式：①串行传送方式②并行传送方式。

4.电压质量下降的主要原因：①系统无功不足②无功功率分布不合理

5.RTU是指遥(测、控、调、信)。

6.变电站数据采集的对象主要包括开关量、模拟量和脉冲量。

7.根据完成功能的不同，变电站监控系统可分为信息收集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。(包括画图)

8.通信是收发双方工作的，根据收发双方是否同时工作，可以分成双工，半双工和单工不同的方式。

9.局域网的拓扑结构主要有①星型②总线型③环型

10.电磁干扰的三要素是干扰源、对干扰敏感的接收电路、干扰与接收电路的耦合途径。

11.电磁干扰的耦合途径：电容性耦合、电感性耦合、共阻抗耦合、辐射耦合。

二.选择题

1.通常CPU与外设交换数据有四种控制方式，即①同步传送②异步传送③中断传送④DMA传送。

2.输入输出信息的组成：①数据信息②状态信息③控制信息。

3.电力系统的调压措施有：①利用发电机调压②采用改变变压器的分接头进行调压③通过改变电力网无功功率分布进行调压④通过改变输电线路参数进行调压。

4.CPU和外设交换的信息有三类：数据信息、状态信息、控制信息。

5.电压.无功综合调控的目标：①维持供电电压在规定范围内②保持电力系统稳定和合适的无功平衡③保证在电压合格的前提下使电能损耗为最小。

6.信号调制的方法(调幅 调频 调相)。

7.数据传输检错方法：①奇偶校验②纵向冗余校验③循环冗余校验CRC。

三.名词解释和简答题

1.变电站综合自动化技术？是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，实现对变电站主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护以及与调度通信等综合自动化功能。

变电站防误闭锁系统

随着电力技术的不断发展及防误闭锁装置在电力系统中的广泛应用，电力系统中的防误闭锁装置也在不断改进、更新、防误闭锁装置也由最初的一把钥匙开一把锁的机械型装置，发展到今天的微机型防误闭锁装置。正是因为防误闭锁装置在电力系统安全生产中所占的重要性才使得防误闭锁装置在电力系统中广泛应用，是电力系统中保证电气倒闸操作正确实施的重要措施之一，对防止电气误操作起到了非常重要的作用。

一、常见防误闭锁装置及特点

目前，变电站所用的防误闭锁装置主要有机械闭锁、电气闭锁和微机闭锁三种，各自具有不同的特点。

1、机械闭锁式防误闭锁装置：

机械闭锁式防误闭锁装置是最基本的防误闭锁装置。它主要是利用设备的机械传动部位的互相闭锁来实现。它的主要优点是简单可靠，易于实现，一般在结构上直接相连的设备都设有机械互锁装置，如110kV及以上的户外隔离刀闸与接地刀闸之间的机械闭锁、10kV开关柜小车开关与线路侧接地刀闸之间的机械闭锁等。它的缺点是只能实现简单的防误闭锁功能，对于结构上独立的设备，如户外高压断路器与隔离刀闸、接地刀闸之间就无法实现。还有机械闭锁式防误闭锁装置只能用在常规的设备上，对于像组合电器GIS这类设备就无法实现机械闭锁，难以满足现代化变电站发展的要求。

2、电磁闭锁式防误闭锁装置：

电磁闭锁是利用设备的辅助接点接通或断开需要闭锁设备的电磁锁电源，使其操作机构无法动作实现闭锁的方式。由于电磁闭锁需要串接辅助接点，对一次设备辅助接点正确变位要求较高，另外，电磁锁在室外容易进水生锈造成无法灵活动作，所以一般主要用在成套的高压开关设备中。

3、电气闭锁式防误闭锁装置：

电气闭锁式防误闭锁装置主要是利用断路器、隔离刀闸及接地刀闸的辅助接点切换来实现。每个设备的控制回路都接入相关的断路器隔离刀闸及接地刀闸的辅助接点，来实现相应设备（隔离开关 接地刀闸 断路器）的控制回路通与否，从而达到防止电气设备误操作的目的。它的优点是解决了机械连锁式防误闭锁装置不能实现的结构独立的设备间的闭锁问题，如断路器与隔离刀闸之间的闭锁，而且对一些较复杂的操作，如双母线的倒母线操作 用旁路断路器代路操作等，均能实现防误闭锁的功能。主要缺点是投资较大，需增加很多控制电缆和增加辅助触点的数量。另外由于接线比较复杂，可靠性较差，会因辅助触点的接触不良而影响了电气设备的正常倒闸操作。