变电站综合自动化系统技术
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变电站综合自动化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,对变电站的设备和系统进行集成管理和智能化控制的一种技术手段。
通过自动化系统的应用,可以提高变电站的运行效率、安全性和可靠性,降低运维成本,实现对电网的快速响应和精确控制。
一、变电站综合自动化的概述变电站综合自动化是指将各个设备和系统通过网络连接起来,实现数据的采集、传输、处理和控制,从而实现对变电站的全面监控和智能化管理。
综合自动化系统包括监控系统、保护系统、自动化控制系统、通信系统等,通过这些系统的协同工作,可以实现对变电站的运行状态进行实时监测和控制。
二、变电站综合自动化的功能和特点1. 实时监测功能:通过传感器和监测设备对变电站的各个参数进行实时采集和监测,包括电压、电流、温度、湿度等参数,对变电站的运行状态进行实时监测和分析。
2. 故障诊断功能:通过自动化系统对变电站的设备和系统进行故障诊断,及时发现和排除故障,提高设备可靠性和运行效率。
3. 远程控制功能:通过通信系统实现对变电站设备的远程控制,可以远程操作设备的开关、调节参数等,提高运维效率和安全性。
4. 数据管理功能:通过自动化系统对变电站的数据进行采集、存储和分析,可以生成各种报表和图表,为运维决策提供科学依据。
5. 智能化管理功能:通过自动化系统对变电站的设备和系统进行智能化管理,实现设备的自动化控制和优化调度,提高电网的运行效率和稳定性。
三、变电站综合自动化的应用案例1. 变电站监控系统:通过监控系统实现对变电站设备的实时监测和远程控制,可以实时获取设备的运行状态和参数,及时发现故障和异常情况,并进行相应的处理和修复。
2. 变电站保护系统:通过保护系统实现对变电站设备的故障诊断和保护,可以及时切除故障设备,保证电网的安全运行。
3. 变电站自动化控制系统:通过自动化控制系统实现对变电站设备的自动化控制和调度,可以根据电网负荷和运行状态进行智能调节,提高电网的运行效率和稳定性。
变电站综合自动化通用技术规范1、引言本文档旨在规范变电站综合自动化系统的设计、建设、运行和维护,确保安全、高效、可靠地运行变电站。
本规范适用于各类变电站综合自动化工程。
2、术语和定义2.1 变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统是指集监控与控制、自动操作、保护与安全、通信与信息处理等功能于一体的电力系统自动化系统。
2.2 监控与控制监控与控制是指通过对变电设备的状态和参数进行采集、显示、分析和操作,实现对变电站运行状态的实时监测和远程控制。
2.3 自动操作自动操作是指对变电设备进行自动切换、调节、跳闸等操作,以实现变电站的自动化运行。
2.4 保护与安全保护与安全是指对变电设备进行故障检测、故障隔离和设备保护,以保证变电站的安全运行。
2.5 通信与信息处理通信与信息处理是指通过数据传输和处理技术,实现变电站与上级调度中心、其他变电站之间的信息交换与共享。
3、变电站综合自动化系统设计要求3.1 系统层次结构3.1.1 变电站综合自动化系统应具有合理的层次结构,包括上位机、下位机、网络、传感器和执行器等组成部分。
3.1.2 上位机主要负责监控与控制、自动操作等功能,下位机主要负责采集、执行等功能,网络主要负责数据传输和信息交换,传感器主要负责数据采集,执行器主要负责执行操作指令。
3.2 系统硬件选型3.2.1 变电站综合自动化系统应采用可靠、稳定的硬件设备,确保系统运行的可靠性和稳定性。
3.2.2 硬件设备应符合国家相关标准和规范要求,且具备良好的兼容性和可升级性。
3.3 系统软件开发3.3.1 变电站综合自动化系统的软件开发应符合国家相关标准,采用先进的软件开发方法和工具。
3.3.2 系统软件应具备良好的可扩展性和可维护性,方便后续的软件升级、维护和管理。
4、变电站综合自动化系统建设要求4.1 工程建设组织4.1.1 变电站综合自动化系统的建设应按照国家相关标准和规范进行,严格按照工程设计和施工组织进行建设。
变电站综合自动化系统在电力系统中,变电站是连接输电网和配电网的重要环节,是电能转换、分配和控制的关键组成部分。
为了提高变电站的运行效率和安全性,变电站综合自动化系统应运而生。
一、系统架构1. 主控系统主控系统是变电站综合自动化系统的核心,负责整体的监控、管理和控制。
通常由人机界面、数据采集与处理、远程通信等模块组成,能够实时监测变电站各种设备的状态并调度控制。
2. 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,用于实时监测电力系统的运行状态,及时发现故障并采取相应的保护措施,确保电网的稳定运行。
3. 辅助设备系统辅助设备系统包括通风、照明、消防等设备,为变电站的安全运行提供支持。
二、功能特点1. 实时监控变电站综合自动化系统能够实时监测各种设备的运行状态,及时发现问题并作出相应处理,有效减少事故发生的可能性。
2. 自动化控制系统能够根据预设的逻辑和参数实现自动化控制,提高变电站的运行效率和精度。
3. 远程通信通过网络通信技术,可以实现对变电站的远程监控和操作,方便操作人员进行远程调度。
三、发展趋势随着信息技术的不断发展,变电站综合自动化系统也在不断完善和智能化。
未来,随着物联网、云计算等技术的广泛应用,变电站综合自动化系统将更趋于智能和自动化,实现更高效、安全、可靠的电力系统运行。
四、结语变电站综合自动化系统作为电力系统的重要组成部分,发挥着关键作用。
通过不断完善和创新,可以更好地适应电力系统的发展需求,提升变电站的运行效率和安全性。
希望在未来的发展中,变电站综合自动化系统可以发挥更大的作用,推动电力系统的可持续发展。
变电站综合自动化技术1、常规变电站的二次系统主要包括继电保护、故障录波、当地监控和远动四个部分2、变电站实现综合自动化的优越性:在线运行的可靠性高供电电能质量高专业综合,易于发现隐患,处理事故恢复供电快变电站运行管理的自动化水平高减少控制电缆,缩小占地面积维护调试方便为变电站实现无人值班提供了可靠的技术条件3、综合自动化的核心是自动监控系统,综合自动化的纽带是监控系统的局域通信网络4变电站综合自动化系统的特征:变电站综合化结构分布分层分散化操作监视屏幕化通信局域网络化,光缆化运行管理智能化测量显示数字化5、变电站综合自动化是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计,利用现金的计算机技术、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6、变电站综合自动化的内容应包括变电站电气量的采集和电气设备的状态监视、控制和调节7、综合自动化系统的基本功能:测量、监视、控制功能继电保护功能自动控制智能装置的功能远动及数据通信功能自诊断、自恢复和自动切换功能8、变电站综合自动化系统的结构形式可分为:集中式、分层分布式、分散与集中结合式、完全分散式9、把保护、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能综合在一起的装置成为保护单元10、所谓分层式结构是将变电站信息采集和控制分为管理层、站控层和间隔层三层布置11、一套变电站综合自动化系统功能模块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/输出回路人机对话借口回路通信回路电源12、Watchdog的作用就是监视微机系统程序的运行情况,若自动化装置受到干扰而失控,则立即动作使程序重新开始工作13、在变电站综合自动化系统的发展过程中,按数字核心部分来分,可以分为以单片机为核心和以工业控制机为核心的两种14、模拟量输入电路的主要作用是隔离、规范输入电压及完成模数变换,以便与CPU接口完成数据采集任务模拟量输入电路的两种方式:一、基于逐次逼近型A/D转换方式(ADC)直接将模拟量转变为数字量二、利用电压/频率变换(VFC)原理进行模数变换方式,将模拟量电压先转换为频率脉冲量,通过脉冲计数变换为数字量模拟量输入电路的结构主要包括电压形成回路、低通滤波电路、采样保持、多路转换开关及A/D变换芯片五部分要限制输入信号的最高频率,只需在采样前用一个模拟低通滤波器,将fs/2以上的频率分量滤去即可15、采样定理:采样频率fs≥2f0(f0为信号频率)若fs<2f0,将出现频率浪叠现象16、位数与分辨率的关系:位数分辨率4 1/168 1/25610 1/102412 1/409616 1/6553617、常用的电隔离方法:光点隔离、继电器隔离18、研究算法的作用主要有两个:提高运算的精确度、提高运算的速度。
变电站综合自动化---教学大纲标题:变电站综合自动化---教学大纲
引言概述:
变电站综合自动化是电力系统中的重要组成部份,它通过自动化技术实现对变电站设备的监测、控制和保护,提高了电力系统的运行效率和安全性。
因此,对于电力工程专业的学生来说,学习变电站综合自动化是非常重要的。
本文将针对这一主题进行详细的教学大纲设计。
一、基础知识
1.1 变电站综合自动化的概念和作用
1.2 变电站综合自动化系统的组成和功能
1.3 变电站综合自动化技术的发展历程和应用领域
二、自动化控制
2.1 变电站综合自动化系统的控制原理
2.2 变电站综合自动化系统的控制策略
2.3 变电站综合自动化系统的控制模式
三、监测与诊断
3.1 变电站综合自动化系统的监测技术
3.2 变电站综合自动化系统的故障诊断方法
3.3 变电站综合自动化系统的数据分析与处理
四、保护与安全
4.1 变电站综合自动化系统的保护原理
4.2 变电站综合自动化系统的安全措施
4.3 变电站综合自动化系统的应急处理方法
五、实践应用
5.1 变电站综合自动化系统的实际案例分析
5.2 变电站综合自动化系统的工程设计与施工
5.3 变电站综合自动化系统的运行与维护
结论:
通过以上的教学大纲设计,学生可以系统地学习变电站综合自动化的基础知识、自动化控制、监测与诊断、保护与安全以及实践应用等方面的内容,从而为将来从事电力工程相关工作打下坚实的基础。
同时,教学大纲的设计也有助于提高学生的综合素质和实践能力,促进电力系统的现代化发展。
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。
变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统是指用电子、通信和控制技术实现
对变电站设备和过程的监测、控制和管理的智能化系统。
其主要功能包括变电站设备状态监测、故障诊断、数据采
集和处理、远程控制和操作、报警与录波、安全保护等。
变电站综合自动化系统由以下几个主要组成部分构成:
1. 变电站智能终端单元 (RTU):用于采集变电站各种设备
的模拟量和数字信号,并将数据传输给主站进行处理。
RTU还可以接收主站的控制命令,执行远程操作。
2. 主站系统:负责监控、控制和管理整个变电站。
主站系
统通过与RTU的通信,实现对变电站设备状态的实时监测
和故障诊断,以及对设备的远程操作和控制。
3. 通信网络:用于连接变电站的各个设备和综合自动化系
统的通信网络。
通信网络可以采用各种通信技术,如有线、无线、光纤等,以确保数据的可靠传输和通信的稳定性。
4. 数据管理系统:用于存储、处理和管理变电站的各种数据。
数据管理系统可以对采集的数据进行实时分析和统计,生成各种报表和图表,为变电站运行和维护提供有力的支持。
变电站综合自动化系统的应用可以提高变电站运行的可靠
性和安全性,提高设备利用率和运行效率,减少人工操作
和维护工作,减少故障的发生和处理时间,提升整个电网
的运行水平和管理能力。
变电站综合自动化变电站综合自动化是指利用现代化的信息技术和自动化控制技术,对变电站的运行、监控、保护、测量和维护等进行全面自动化的管理和控制。
通过实时数据采集、传输和处理,实现对变电站各个设备的远程监控和控制,提高变电站的运行效率、可靠性和安全性。
一、综合自动化系统的主要功能1. 运行监控功能:通过对变电站的各个设备进行实时监测,及时发现设备异常情况,并进行报警和处理。
监控内容包括电压、电流、温度、湿度等参数的监测,以及设备的运行状态、开关操作等的监控。
2. 保护功能:综合自动化系统能够对变电站的各个设备进行保护,包括过电流保护、短路保护、接地保护、过压保护等。
当设备发生故障时,系统能够及时切除故障设备,并进行报警和记录。
3. 控制功能:综合自动化系统能够对变电站的各个设备进行远程控制,包括开关的合闸、分闸、变压器的调压、调容等操作。
通过远程控制,可以降低人工操作的风险,提高操作的准确性和效率。
4. 数据采集和处理功能:综合自动化系统能够对变电站的各个设备进行数据采集,并进行实时处理和存储。
通过对数据的分析和统计,可以及时发现设备的异常情况,提供科学依据进行设备维护和优化运行。
5. 通信功能:综合自动化系统能够通过网络实现与上级调度中心的通信,及时传输变电站的运行数据和状态信息。
通过与调度中心的通信,可以实现对变电站的远程监控和控制,提高变电站的运行效率和可靠性。
二、综合自动化系统的组成部份1. 监测装置:包括各种传感器和测量仪器,用于对变电站的各个设备进行参数的实时监测和测量。
常见的监测装置包括电流互感器、电压互感器、温度传感器、湿度传感器等。
2. 控制装置:包括PLC(可编程逻辑控制器)和RTU(远程终端单元)等,用于对变电站的各个设备进行远程控制和操作。
控制装置通常与监测装置相连接,实现对设备的自动控制和调节。
3. 通信装置:包括以太网、无线通信等,用于实现综合自动化系统与上级调度中心的数据传输和通信。
浅析变电站综合自动化系统技术
【摘要】本文主要介绍了变电站综合自动化的结构模式、能实现的主要功能进行了分析。
【关键词】变电站;综合自动化系统;结构模式
0.概述
随着社会不断发展,电力行业也在飞速地发展,从而推动电网规模的不断扩大,新增大量的变电站,使得电网的结构多样化、复杂化。
各级调度监控人员所需掌握、管理、控制的厂站信息量也日益庞大。
为了提高对变电站更加有效的管控水平,变电站综合自动化系统技术的发展变得更为需要和重要。
变电站综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合,具体地来说是指利用先进的计算机控制技术、网络技术、现代电子技术、通信技术、数据库技术以及信息处理技术等相关的技术实现对变电站的二次设备(包括继电保护、测量、控制、故障录波、信号、自动装置以及远动装置等)的功能。
进行重新的组合和优化设计,从而对变电站全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调,进而来提高变电站的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统,其能够保证变电站的安全和经济运行,它取代了常规的变电站中央信息系统、监视仪表、模拟屏柜、操作控制屏柜、变送器以及常规的远动装置等设备,在安全性能上和经济性能上有更好的保障。
通过变电站综合自动化系统内各个设备间相互交换信息、数据共享,能够完成变电站
运行的监视和控制任务,变电站综合自动化系统取代了变电站的常规二次设备,其取代或者更新传统的变电站二次系统设备是大势所趋,也是其发展趋势之一。
变电站自动化系统主要实现对变电站远动装置控制、故障录入控制、信号检测控制、继电保护控制等几个方面,并对变电站进行适当的组合和优化,实时监控变电站内部所有运行指标。
1.实现变电站综合自动化的优势
(1)提高了变电站的安全、可靠运行水平。
(2)实现变电站无人值班,减少变电站人员,合理应用人力资源。
(3)降低值班人员的工作力度,提高工作效率。
(4)缩小变电站面积,减少变电站资金投入。
(5)降低运行和维护成本,提高运行效益。
(6)提高电力系统的运行管理水平。
(7)保证了供电能的质量。
2.变电站综合自动化系统可分为集中式、分布式和分散分布式2.1集中式系统结构
采用模块化、集中式立柜结构,各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜中,所有控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机。
集中模式一般要用功能和配置很强的计算机系统,各功能模块与
硬件无关,用模块化软件连接实现。
在硬件方面,集中采集信息,集中处理运算,各个控制单元的信号都用控制电缆送到主控室。
其主要优点是信号采集处理集中,这种模式扩充性和维护性都较差而且投资大。
2.2分布式系统结构
分层分布式在逻辑上将变电站自动化系统划分为三层,即管理层(所级监控单元)、站控层和间隔层(间隔单元)。
间隔层中各数据采集单元、控制单元(i/o单元)和保护单元分散安装在开关柜上或其它一次设备附近,各单元设备相互独立,通过通信网络互连,并与管理层和站控层通信,能在间隔层完成的功能,一般不依赖通信网络(如保护功能本身不依赖通信网络)。
采用装设前置机,专门处理由各功能模块采集的信息,并将处理好的信息送到主机,以提高整个系统的处理能力。
各单元之间用网络电缆或光缆连接起来构成一个分散式的监控系统,各单元相互独立,互不影响。
整个功能模块集中于一个装置内,各机箱之间仅有通讯电缆连接,机箱与开关柜的连接可在出厂前作为开关柜的元件之一进行安装。
这种系统的优点是:节省电缆,有很强的抗干扰能力,压缩了二次设备的占地面积。
该模式在安装配置上即可就地分散安装,也可在控制室集中组屏或分散组屏。
分层分布式结构由于没有外部电缆引接,施工中二次电缆敷设工作量大为减少,消除了施工中的人为事故因素,也减少了相应的投资。
2.3分散分布式结构
分散分布式结构采用“面向对象”设计。
所谓面向对象,就是面向电气一次回路设备或电气间隔设备,间隔层中数据、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一次设备附近,相互间通过通信网络相连,与监控主机通信。
目前,此种系统结构采用的较多,主要原因是:利用了现场总线的技术优势,省去了大量二次接线,控制设备之间仅通过双绞线或光纤连接,设计规范,设备布置整齐,调整扩建也很简单,成本低,运行维护方便。
3.变电站综合自动化系统应能实现的主要功能
3.1实时数据采集和处理
按电气间隔的分布配置和集中配置综合测试端,完成开关量、模拟量、脉冲量等信息的采集和处理并能将处理后的信息上传。
3.2操作控制功能
控制电气间隔的断路器、电动隔离开关的分合闸操作。
控制方式分为:就地控制、站控层控制、远方控制。
操作命令的优先级为:就地控制、站控层控制、远方控制。
同一时间只允许一种控制方式有效。
对于任何操作方式,只有本次操作步骤完成后,才能进行下一步操作。
控制操作与“五防”工作站的接口,所有操作控制均经“五防”工作站防误闭锁逻辑的判断,若发现错误,闭锁该操作并报警。
3.3建立数据库
实时数据库:计算机监控系统采集的实时数据根据运行工况实时
变化而不断的更新,记录被监控设备的当前状态。
历史数据库:对于需要长期保存的重要数据将存放在历史数据库中。
如事件顺序记录及事故历史记录、报警历史记录,以及保护定值记录等。
用户数据库:根据用户的使用要求,在实时数据库中或网上选择所需的内容,建立用户专用数据库,完成各项应用功能。
3.4远动和通信功能
远动机与各间隔之间的通信功能,变电站与上级调度之间的通信功能。
利用远动装置,从网络层采集间隔层和通信规约转换接口的数据,处理后,按照调度端的远动通信规约,实现变电站数据与调度自动化主站的数据交换。
4.变电站自动化系统的主要分层组成
4.1间隔层
现场运行的数据采集设备,保护和控制装置。
比如:继电保护及自动控制装置,测控装置、站内直流电源管理设备、多功能电表等等。
它们是和一次设备联系最紧密的设备,实际的数据采集,设备控制都是由它们来完成。
4.2网络层
间隔层和站控层的数据需要通过一些通讯电缆/光缆进行传输,中间还得有一些通信设备,比如通信管理机、交换机、接口设备、网络传输介质等等,用来负责数据的分发和传输,以及原始数据的存储等等。
目前,变电站监控系统主要采用串行数据总线、现场总线和以太网等。
4.3站控层
包括站内监控后台,操作员站、工程师站、远动服务器等设备。
在这一层要对采集上来的数据进行处理,以便显示在终端监控屏幕上。
一些变电站遥控指令也可以从这一层发出去,通过网络层最后送到间隔层去执行。
5.变电站自动化系统要适应电力市场化的需求
变电站自动化系统要适应电力市场化的需求,电力工业的经营机制正在从行业垄断转向竞争的电力市场。
电力经营变革的目标是降低电价,提高供电质量,改善服务,提高电力企业的自身经济效益。
各级变电站自动化系统必须适应这种新经营机制变革的形势,以便更有效、更经济地运行。
6.结束语
变电站综合自动化系统是多专业综合技术,是变配电系统的一次革命。
随着中国国民经济持续快速发展,社会对电力的需求与日俱增,各行各业对电力质量的要求越来越高,各种智能技术的普遍应用,使得变电站自动化管理和无人值守已是一种必然趋势和必然选择。
【参考文献】
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