变电站综合自动化监控结构功能
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变电站综合自动化变电站综合自动化是指通过应用先进的信息技术和自动化控制技术,对变电站的运行、监测、控制、保护等各个环节进行集成和自动化管理。
其目的是提高变电站的运行效率、可靠性和安全性,减少人为操作错误和事故发生的风险,提升电力系统的稳定性和可持续发展能力。
一、综合自动化系统架构变电站综合自动化系统包括监控系统、控制系统、保护系统、通信系统和辅助系统等多个子系统,各个子系统之间通过网络进行数据交互和信息共享。
系统架构普通分为三层:上层管理层、中层控制层和下层执行层。
1. 上层管理层:主要负责对整个变电站的运行状态进行监测、分析和管理。
包括运行状态监测系统、数据管理系统、故障诊断系统等。
2. 中层控制层:主要负责对变电站设备进行控制和调度。
包括自动控制系统、调度管理系统、智能优化系统等。
3. 下层执行层:主要负责对变电站设备进行实时监测和控制。
包括保护系统、监控系统、通信系统等。
二、综合自动化系统功能要求1. 运行监测:对变电站设备的运行状态进行实时监测和数据采集,包括电流、电压、温度等参数的监测。
2. 远程控制:通过远程操作终端,实现对变电站设备的远程控制和调度,包括开关、断路器、遥控装置等的控制。
3. 故障诊断:通过对变电站设备运行数据的分析,实现对故障的自动诊断和预警,提高故障处理的效率和准确性。
4. 保护功能:对变电站设备进行电气保护,包括过电流保护、过电压保护、短路保护等,确保设备和人员的安全。
5. 数据管理:对变电站设备的运行数据进行采集、存储和管理,包括历史数据查询、报表生成等功能。
6. 通信功能:建立可靠的通信网络,实现各个子系统之间的数据交互和信息共享,包括局域网、广域网等通信方式。
7. 可视化界面:提供直观、友好的操作界面,方便用户对变电站设备进行监控和操作。
8. 安全性保障:采用多层次的安全措施,确保系统的数据和操作的安全性,防止非法入侵和数据泄露。
三、综合自动化系统应用示例1. 运行监测:通过实时监测变电站设备的运行状态,及时发现异常情况并进行处理,提高设备的可靠性和运行效率。
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。
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
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。
论述变电站自动化系统特点结构与功能划分变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV 及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。
然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现。
一、现今变电站自动化系统的特点1、智能化的一次设备。
一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计,简化了常规机电式继电器及控制回路的结构,数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。
换言之,变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替,常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。
2、网络化的二次设备。
变电站内常规的二次设备,已改变了传统二次设备的模式,为简化系统,信息共享,减少电缆,减少占地面积,降低造价等方面已改变了变电站运行的面貌。
使得设备之间的连接全部采用高速的网路通信,二次设备不再出现常规功能装置重复的I/0现场接口,通过网路真正实现数据共享,资源共享,常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。
3、自动化的运行管理系统。
变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电站运行发生故障时能即时提供故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电站设备检修报告,即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。
二、变电站自动化系统的结构及功能1.综合型自动化系统的结构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。
变电站综合自动化变电站综合自动化是指通过应用先进的信息技术和自动化设备,对变电站的监控、控制、保护、测量和通信等功能进行集成和自动化管理的系统。
该系统能够实现对变电站设备状态的实时监测、故障诊断和智能化控制,提高电力系统的安全性、可靠性和经济性。
一、系统组成1. 监控子系统:负责对变电站设备状态进行实时监测和数据采集,包括电流、电压、温度、湿度等参数的监测。
监控子系统通过传感器将采集到的数据传输给控制中心。
2. 控制子系统:负责对变电站设备进行远程控制和调节,包括对开关、断路器、变压器等设备的操作。
控制子系统通过与监控子系统的数据交互,实现对设备状态的智能化控制。
3. 保护子系统:负责对变电站设备进行故障保护,包括对过载、短路、接地等故障的检测和处理。
保护子系统通过与监控子系统和控制子系统的数据交互,实现对设备故障的及时处理和保护。
4. 通信子系统:负责变电站与电力系统的信息交互和远程监控,包括与上级调度中心的通信、与其他变电站的通信等。
通信子系统通过网络技术实现数据的传输和共享。
5. 数据管理子系统:负责对变电站采集到的数据进行存储、处理和分析,包括数据的存储、查询、统计和报表生成等功能。
数据管理子系统可以提供对变电站运行状态的历史记录和趋势分析,为运维人员提供决策支持。
二、系统功能1. 实时监测:变电站综合自动化系统能够实时监测变电站设备的运行状态,包括电流、电压、温度、湿度等参数的监测。
通过对设备状态的实时监测,可以及时发现设备异常情况,避免故障的发生。
2. 故障诊断:变电站综合自动化系统能够对设备故障进行诊断和定位,及时判断故障原因,并提供相应的处理建议。
通过对故障的快速诊断,可以缩短故障处理时间,提高设备的可用性。
3. 智能控制:变电站综合自动化系统能够实现对设备的智能化控制,包括对开关、断路器、变压器等设备的操作和调节。
通过智能控制,可以实现对电力系统的精确调节,提高系统的稳定性和经济性。
变电站综合自动化监控结构功能摘要:通过以下分析,可以看到变电站综合自动化对于实现电网调度自动化和现场运行管理现代化,提高电网的安全和经济运行水平起到了很大的促进作用,它将能大大加强电网一次、二次系统的效能和可靠性,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。
关键词:变电站;综合自动化;系统分析
1概述
我国变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中大部分中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kv及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,从而大大提高了电网的安全运行。
然而,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深远的影响,对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。
2系统结构
2.1分布式系统结构
按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备,将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。
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。
2.2集中式系统结构
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。
由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。
目前这种结构有以下不足:
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,修改工作量大,系统调试繁琐;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,工作量大并且扩展一些自动化需求的功能较难。
2.3变电站分层分布式的结构
按变电站的控制层次和对象设置全站控制级——变电站层(站级测控单元)和就地单元控制级——间隔层(间隔单元)的二层式分布控制系统结构。
也可分为三层,即变电站层、通信层和间隔层。
这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点:
可靠性提高,任一部分设备故障只影响局部,即将“危险”分
散,当站级系统或网络故障,只影响到监控部分,而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行:段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断,比如长期霸占全站的通信网络。
可扩展性和开放性较高,利于工程的设计及应用。
站内二次设备所需的电缆大大减少,节约投资也简化了调试维护。
3常见通讯方式
目前国内常采用以太网通讯方式,在以太网出现之前,无论rs 一232c、eia-422/485都无法避免通信系统繁琐、通讯速度缓慢的缺陷。
现场总线的应用部分地缓解了变电站自动化系统对通信的需求,但在系统容量较大时依然显得捉襟见肘,以太网的应用,使通讯问题迎刃而解。
常见的通讯方式有:双以太网、双监控机模式,主要是用于220-500kv,在实现上可以是双控机+双服务器方式,支撑光/电以太网;单以太网,双/单监控机模式;双lon网,双监控机模式;单lon网,双/单监控机模式。
4变电站自动化系统应能实现的功能
4.1微机保护
微机保护是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器保护.母线保护,电容器保护。
低频减载等安全自动装置。
各类保护应具有下列功能:故障记录;存储多套定值;显示和当地修改定值;与监控系统通信。
根据监控系统命令发送故障信息,动作序列。
当前整定值及自诊断信号。
接收监控系统选择或修改定值,校对时钟等命令。
通信应采用标准规约。
4.2数据采集及处理功能
包括状态数据,模拟数据和脉冲数据状态量采集。
状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸三信号、预告信号等。
目前这些信号大部分采用光电逗离方式输入系统,也可通过通信方式获得。
模拟量采集。
常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电三、线路电压,电流和有功、无功功率值。
馈线电流,电玉和有功、无功功率值。
4.3事件记录和故障录波测距
事件记录应包含保护动作序列记录,开关跳合记录。
变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现,一是集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。
另一种是分散型,即由微机保护装置兼作记录及距计算,再将数字化的波型及测距结果送监控系统存储和分析。
4.4控制和操作功能
操作人员可通过后台机屏幕对断路器,隔离开三,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。
为防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时保留人工直接跳合闸手段。
4.5防误闭锁功能
生产现场的防误闭锁装置主要实现五防功能:防二三负荷拉、合隔离开关;防止带接地线(接地开关)合闸;防止人员误入带电间隔;防止误分、误合断路器;防止带电挂接地线(合接地开关);以
及防止非同期并列等。
实现闭锁非同期并列的基本方法是通过压差和频差鉴定装置实现同期闭锁,倒闸操作过程中及时投入同期闭锁装置,以防止非同期供电的两个系统非同期合闸。
五防功能的实现方法和特点。
对于手动操作的开关设备,一般采用机械方式达到机械联锁;电动操作的开关设备通过断路器辅助转换开关中的辅助接点按照一定的逻辑关系接入控制回路,以实现操作互锁。
4.6系统的自诊断功能
系统内各插件应具有自诊断功能,并把数据送往后台机和远方调度中心。
对装置本身实时自检功能,方便维护与维修,可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查,能快速发现装置内部的故障及缺陷,并给出提示,指出故障位置。
4.7数据处理和记录
历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容,它包括上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据,主要有:断路器动作次数;断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数;输电线路的有功、无功,变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大,最小值及其时间;独立负荷有功、无功,每天的峰谷值及其时间;控制操作及修改整定值的记录。
根据需要,该功能可在变电站当地全部实现。
4.8本功能在常规远动“四遥”的基础上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等,其信息量远大于传统的
远动系统。
还应具有同调度中心对时,统一时钟的功能和当地运行维护功能。
结语
随着自动化技术、通信技术、计算机和网络技术等高科技的飞速发展,一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统,已经成为必然趋势。
另一方面,保护本身也需要自检查、故障录波、事件记录、运行监视和控制管理等更强健的功能。
发展和完善变电站综合自动化系统,是电力系统发展的新的趋势。