变电站综合自动化发展现状和趋势论文
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变电站综合自动化系统现状及趋势摘要:变电站是电网系统中的关键部件之一,综合变电站自动化技术在变电站控制中有广泛应用,不仅可以有效解决传统变电站存在的问题,而且将先进的电子通讯技术、智能控制技术、信号处理等技术融合进去,实现对相关设备的合理、智能化控制,进一步提高了供电系统的可靠性。
关键词:变电站;技术标准;监控功能;信息传输一、综合自动化系统发展历程1)阶段一。
我国变电站综合自动化系统的研究始于1980年,该阶段的变电站综合自动化系统是利用RTU作为核心控制元件,并将其与主机、保护装置、调制解调器、输入装置等连接起来,实现其对各装置的合理调控,且结构框图如图1所示。
该系统利用RTU技术实现了“四遥”功能,但系统的功能稳定性较差。
2)阶段二。
该阶段,我国变电站综合自动化系统是利用集中分布式控制技术对系统的功能进一步细化,有效提高了系统的各部分性能,且其结构如图2所示。
由图2可知,集中式分布式变电站综合自动化系统分为三阶,主要由监控单元、通信单体、数据采集单元、保护单元部分组成,其中第一阶的监控单元是利用监控主机对整个系统进行实时监控;第二阶是利用通信单元为中间媒介将上下阶串联起来,实现信息的接收与传递功能;第三阶是利用数据采集单元来完成对模拟量、开关量、脉冲量等信息的接收与传递功能,而且在信息传递过程中,需要保护单元与监控单元配合对信息进行实时监控与保护。
多个单元紧密配合实现系统的集中分布式控制。
虽然该系统在功能方面有所提高,但是系统比较复杂,且稳定性不好。
3)阶段三。
在阶段三时期,现场总线技术与互联网技术迅速兴起并广泛应用在变电站综合自动化系统中,实现了其分层分布式控制,结构如图3所示。
由图3可知,分层分布式变电站综合自动化控制系统是在传统的变电站综合系统上进行改进的,分为站控层、通信层、间隔层三个级别,其中站控层是利用站级计算机来完成信息的判断与处理,是最为核心的部分;通信层主要是利用通信单元实现数据的传输;间隔层是利用多个I/O单元与保护单元来对一次设备进行合理控制。
变电站综合自动化技术探讨一、引言随着电力行业的快速发展和技术进步,变电站的自动化水平也越来越高。
目前,变电站自动化技术已经成为了电力系统智能化的重要组成部分,其实施不仅能够提高电网的安全性、可靠性和稳定性,同时也能够提高电力系统的技术经济指标和运行效率。
本文将从变电站自动化技术的历史发展、应用现状、未来发展趋势等方面进行探讨。
二、历史发展早在20世纪60年代,我国就开始了变电站的自动化建设,此时主要是以电力系统主站自动化为主,包括SCADA系统、自动告警、自动控制等。
随着计算机技术和通信技术的不断发展,电力行业开始向数字化、信息化、智能化的方向发展,对变电站自动化水平的要求也逐渐提高。
到了21世纪,变电站自动化技术已经经历了单元自动化向系统自动化的转变,从传统的硬件控制为主向软硬件结合控制为主的方向转变。
三、应用现状我国目前已经建成了一批具备自主知识产权的变电站综合自动化系统。
这些系统包括了SCADA、自动化设备监测及诊断、数字化微机保护、数字式电能表计管理、GIS等多个子系统,实现了变电站自动化控制、监测、保护、调度、管理等全面覆盖。
目前,变电站自动化系统已经从传统的监督控制向智能控制转变,实现了设备的状态诊断和预测、自动故障判断、自适应控制等功能。
此外,还发展了一些新技术,如虚拟现实、云计算、大数据等,在变电站自动化中得到了广泛应用。
四、未来发展趋势未来,变电站自动化技术将朝着更高的自动化、智能化和数字化方向发展。
具体来说,有以下几个方面的发展趋势:1. 自适应控制自适应控制是指系统能够自动调整自身的控制参数,以达到最优控制效果。
这种技术在未来的变电站自动化中将得到更广泛的应用。
通过引入人工智能、专家系统等技术,实现自动识别和调整控制参数,自动学习和适应控制策略,提高了控制系统的适应性和稳定性。
2. 供电可靠性未来变电站自动化系统还将注重提高其供电可靠性,采用多重供电和智能切换,确保变电站电力供应的可靠性和稳定性。
变电站综合自动化技术的现状及发展
变电站综合自动化技术是一种集成化的技术,通过自动化系统实现对变电站的监控、控制和管理。
随着现代化技术的发展,变电站综合自动化技术也在不断发展。
目前,变电站综合自动化技术已经广泛应用于电力系统中,成为现代电力系统中不可或缺的一部分。
在技术方面,变电站综合自动化技术已经实现了数字化、智能化和网络化的发展。
数字化技术使得变电站中的数据可以被数字化处理和存储,提高了数据的可靠性和安全性。
智能化技术通过引入人工智能和机器学习技术,可以实现对变电站的自适应和预测性管理。
网络化技术则使得变电站可以连接到大型电力系统中心,并实现可视化监控和远程控制。
在应用方面,变电站综合自动化技术主要应用于电力生产、输送、配送和交易等各个环节。
通过自动化系统,可以实现对电力系统中的各个节点进行监控和控制,提高电力生产和输送的效率和可靠性。
同时,还可以实现对电力供需的快速调节和交易,为用户提供高效的电力服务。
未来,随着新能源和智能电网的快速发展,变电站综合自动化技术还将面临更大的发展机遇和挑战。
变电站综合自动化技术需要进一步发展数字化、智能化和网络化技术,实现对新能源的集成和智能电网的管理。
同时,还需要加强对安全性和稳定性的保障,确保电力系统的可靠性和安全性。
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变电站综合自动化的发展现状和趋势摘要:本文首先介绍了变电站综合自动化的概念、系统的主要功能、传统变电站综合自动化系统的结构以及存在的问题。
数字化变电站是变电站自动化技术的发展方向,因此文中较为详细地介绍了数字化变电站的概念、特点及主要技术特征,并且简要论述了IEC67850标准及其特点。
关键词:变电站综合自动化;数字化变电站;IEC61850标准引言变电站是电力系统中不可缺少的重要环节,它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务,对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。
为了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服务,变电站综合自动化技术开始兴起并得到广泛应用。
变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括控制、信号、测量、保护、自动装置及远动装置等)应用计算机技术和现代通信技术,经过功能组合和优化设计,对变电站实施自动监视、测量、控制和协调,以及与调度通信等综合性的自动化系统。
实现变电站综合自动化,可提高电网的安全、经济运行水平,减少基建投资,并为推广变电站无人值班提供了手段。
计算机技术、信息技术和网络技术的迅速发展,带动了变电站综合自动化技术的进步。
近年来,随着数字化电气量测系统(如光电式互感器或电子式互感器)、智能电气设备以及相关通信技术的发展,变电站综合自动化系统正朝着数字化方向迈进。
1 变电站综合自动化系统的主要功能变电站综合自动化系统的基本功能体现在下述6个子系统的功能中:1)监控子系统;2)继电保护子系统;3)电压、无功综合控制子系统;4)电力系统的低频减负荷控制子系统;5)备用电源自投控制子系统;6)通信子系统。
这部分内容比较丰富,且有许多文献对之进行了详细说明,因此本文不再详述。
2 传统变电站自动化系统2.1系统结构目前国内外变电站综合自动化系统的结构,从设计思想分类有以下三种[1]:(1)集中式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、开关量和数字量等信息,集中进行处理运算,分别完成微机监控、微机保护和一些自动控制等功能。
变电站自动化技术的现状与未来在现代电力系统中,变电站作为电力传输和分配的关键节点,其自动化技术的发展对于提高电力系统的可靠性、稳定性和运行效率具有至关重要的意义。
随着科技的不断进步,变电站自动化技术也在不断革新和完善,为电力行业带来了诸多变革。
一、变电站自动化技术的现状(一)智能化的一次设备如今,智能化的一次设备在变电站中得到了广泛应用。
例如,智能变压器能够实时监测自身的运行状态,包括油温、油位、绕组温度等参数,并通过智能传感器将这些数据传输至控制系统,实现对变压器的智能化控制和保护。
此外,智能断路器具备自动检测故障电流、快速切断故障等功能,大大提高了电力系统的故障处理能力。
(二)先进的二次设备二次设备是变电站自动化系统的核心组成部分。
目前,微机保护装置、测控装置等二次设备的性能不断提升。
这些设备具有高精度的测量、快速的运算处理能力和强大的通信功能,能够实现对变电站内各种电气量的精确测量和控制。
同时,基于数字信号处理技术的继电保护装置,能够更准确地识别故障类型和位置,提高保护动作的可靠性。
(三)通信技术的发展通信技术是实现变电站自动化的关键。
当前,以太网、光纤通信等高速通信技术在变电站中得到了广泛应用。
通过这些通信技术,变电站内的各种设备能够实现高速、可靠的数据传输,为实现变电站的智能化控制和管理提供了有力支持。
此外,IEC 61850 标准的推广应用,使得不同厂家的设备之间能够实现无缝通信和互操作,进一步提高了变电站自动化系统的开放性和兼容性。
(四)监控与管理系统变电站的监控与管理系统也日益完善。
通过计算机监控系统,运行人员可以实时掌握变电站内设备的运行状态、电气参数和告警信息,并能够远程控制设备的操作。
同时,管理系统能够对变电站的运行数据进行分析和处理,为设备的维护检修、运行管理提供决策依据。
二、变电站自动化技术面临的挑战(一)数据安全与隐私保护随着变电站自动化程度的提高,大量的敏感数据在网络中传输和存储,数据安全和隐私保护成为了一个重要问题。
变电站综合自动化技术发展趋势摘要:变电站作为电力传输过程中的重要载体,通过内部系统的电压转换,将电力定向传输给用户节点,以减少区域电能损耗。
随着各种信息和智能的融合应用,变电站运行维护也呈现出自动化趋势。
在中央集成模块的控制下,系统能够有效提高整体工作效率,满足区域供电需求。
关键词:变电站;综合自动化;技术发展;趋势1 变电站综合自动化系统的机构研究变电站综合自动化系统是自动化技术、电子信息技术和现代通信技术相结合形成的系统。
它不仅可以实现变电站的自动控制和维护,还可以实现远程控制。
同时,它还具有自动诊断功能。
目前,大数据技术与综合自动化技术的融合逐步深化,变电站管理水平进一步提高。
一般来说,变电站综合自动化技术系统主要采用以下三种技术结构:(1)集中式系统结构集中式结构主要是指对系统内部所有信息的集中处理,所有数据计算都集中在一台计算机上完成,完成所有计算只需要一个CPU。
该系统的优点是占地面积小,稳定性差,计算过程中易受干扰,导致误差增大,精度低。
此外,系统一旦发生故障,维护难度大,直接影响变电站的运行效率。
(2)集中式和分布式系统结构集中式和分布式系统结构主要是对变电站运行管理的所有数据进行分类计算,并在系统中安装多台计算机。
不同的计算机计算不同种类的数据,使用多台计算机可以显著提高信息处理效率,即使高压系统出现故障,也可以在系统的各个功能模块之间传输数据,并自动选择最佳传输通道,避免系统故障。
(3)分层分布式系统结构分层分布式系统结构主要是将变电站综合自动化系统分为2-3层,即变电站层、间隔层或其他通信层。
这种结构的主要特点是测量和控制单元与断路器之间的距离很近。
同时,可以直接通过电缆进行通信,大大提高了系统的安全性和稳定性。
此外,系统结构还有助于设备维护。
一旦本地设备发生故障,不会影响整个系统。
2 变电站自动化技术的发展现状自动化技术在变电站中的应用越来越广泛,发挥了非常重要的作用,成为变电站改造的重要理念。
变电站自动化系统论文1. 引言变电站是电力系统中重要的组成部分,负责将高压电能转换为适用于输电和配电的低压电能。
随着电力系统的发展,变电站的自动化程度也不断提高,以提高电网的可靠性、安全性和运行效率。
本论文旨在探讨变电站自动化系统的发展趋势、关键技术和应用案例,以及对电力系统运行的影响。
2. 变电站自动化系统的发展趋势2.1 智能化随着人工智能和物联网技术的快速发展,变电站自动化系统越来越智能化。
智能化的变电站能够实现自主调度、故障诊断和设备状态监测等功能,大大提高了电网的运行效率和可靠性。
2.2 远程监控变电站自动化系统的远程监控功能使得操作人员可以通过网络远程监测和控制变电站的运行状态。
这种方式不仅提高了操作人员的工作效率,还减少了人为操作错误的可能性,提高了电网的安全性。
2.3 数据共享与云计算变电站自动化系统通过数据共享和云计算技术,能够将变电站的运行数据实时上传到云端,实现数据的集中存储和分析。
这样可以更好地利用数据资源,提高变电站的运行管理水平。
3. 变电站自动化系统的关键技术3.1 通信技术变电站自动化系统的通信技术是实现远程监控和控制的基础。
常用的通信技术包括以太网、无线通信和光纤通信等,其中以太网通信技术在变电站自动化系统中得到了广泛应用。
3.2 传感器技术传感器技术是变电站自动化系统实现设备状态监测和故障诊断的关键。
通过安装各种传感器,可以实时监测变电站设备的温度、湿度、电流等参数,及时发现设备故障并采取相应措施。
3.3 控制技术控制技术是变电站自动化系统实现自主调度和故障处理的核心。
常用的控制技术包括PID控制、模糊控制和神经网络控制等,通过合理的控制策略,可以实现变电站设备的自动调节和优化运行。
4. 变电站自动化系统的应用案例4.1 变电站智能化改造案例某电力公司对其变电站进行了智能化改造,引入了先进的自动化系统。
通过对变电站设备的监控和控制,实现了设备的自动调节和故障处理,提高了变电站的运行效率和可靠性。
变电站综合自动化的历史现状及展望常规变电站的二次设备主要由继电保护、就地监控(测量、控制、信号)、远动、故障录波等装援组成。
随着微机技术的发展和在电力系统的普遍应用,近年来,这些装置都开始采用微机型的,即微机保护、微机监控、微机远动等。
这些微机装置尽管功能不一,但其硬件配置却大体相同,装置所采集的量和要控制的对象许多是共同的。
但由于这些设备分属不同的专业,加上管理体制上的一些原因,在变电站上述各专业的设备出现了功能重复、装置重复配置、互连复杂等问题。
这就迫切需要打破各专业分界的框框,从全局出发来考虑全微机化的变电站二次设备的优化设计,这便提出了变电站综合自动化的问题。
变电站综合自动化利用微机技术将变电站的二次设备(包括控制、信号、测量、保护、自动装置、远动装置)经过功能的重新组合和优化设计,构成了对变电站执行自动监视、测量、控制和协调的综合性自动化系统。
它是计算机、自动控制、电子通讯技术在变电站领域的综合应用,它具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特点。
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。
220KV及以上的超高压输电线路要求的典型故障切除时间≤30ms,严重故障时要求故障切除时间更短;母线保护要求内部故障切除时间≤10ms,能自动识别母线运行方式并作出相应调整,能在近端外部故障下抗CT饱和并可闭锁;差动保护作为变压器的主保护,其关键问题仍是励磁涌流的鉴别。
国内外变电站自动化技术发展现状及发展趋势(精)现在,国内变电站综合自动化技术正在快速发展。
这种技术的主要目的是利用计算机技术和现代通信技术,对变电站进行自动监视、测量、控制和协调,以提高电网的安全、经济运行水平。
随着数字化电气量测系统和相关通信技术的不断发展,变电站综合自动化系统正朝着数字化方向不断发展。
2.国外变电站综合自动化技术发展现状和趋势国外变电站综合自动化技术的发展也非常迅速。
在欧洲和北美,这种技术已经得到了广泛应用。
同时,随着物联网和大数据技术的不断发展,变电站综合自动化技术也将得到更广泛的应用。
3.国内变电站综合自动化技术存在的问题及建议虽然国内变电站综合自动化技术正在快速发展,但仍存在一些问题。
例如,一些变电站的自动化程度还不够高,存在一定的安全隐患。
因此,应该加强对变电站自动化技术的研究,并加快推广应用。
同时,应该加强对变电站自动化系统的维护和管理,以确保其正常运行。
4.国外变电站综合自动化技术存在的问题及建议虽然国外变电站综合自动化技术已经得到广泛应用,但仍存在一些问题。
例如,一些变电站的自动化程度还不够高,存在一定的安全隐患。
因此,应该加强对变电站自动化技术的研究,并加快推广应用。
同时,应该加强对变电站自动化系统的维护和管理,以确保其正常运行。
站层设备主要负责数据采集、处理和控制命令的下发。
系统具有高可靠性、高可扩展性、高灵活性、高安全性等特点。
该类系统被称为分层分布式系统或第3代综合自动化系统,是目前国际上变电站自动化系统的发展趋势。
该系统采用现代化的软硬件技术,实现了对变电站各种设备的智能化控制和监测,为电力系统的安全稳定运行提供了有力的支持。
在我国,该类系统已经开始逐步推广应用,成为变电站综合自动化的主流。
经过多年的发展,国外变电站综合自动化技术已经相当成熟。
目前,国外变电站综合自动化系统主要采用分布式控制系统(DCS)或集中控制系统(SCADA)作为主控制系统,通过局域网或广域网与远程调度中心进行通信。
变电站自动化技术的现状与发展在当今的电力系统中,变电站作为电力传输和分配的关键环节,其自动化技术的发展对于提高电力系统的可靠性、稳定性和经济性具有至关重要的意义。
随着科技的不断进步,变电站自动化技术也在不断革新和完善,为电力行业带来了新的机遇和挑战。
一、变电站自动化技术的现状1、智能化的一次设备目前,智能化的一次设备在变电站中得到了广泛应用。
例如,智能断路器、智能变压器等设备能够实现自我监测、诊断和控制功能。
这些设备通过内置的传感器和智能模块,实时采集运行数据,并将其传输至监控系统,从而实现对设备状态的实时掌握和故障的提前预警。
2、先进的二次系统二次系统是变电站自动化的核心部分。
当前,基于微机保护和自动化装置的二次系统已经相当成熟。
微机保护装置具有高精度、高可靠性和快速动作的特点,能够有效地保护电力设备和线路。
同时,自动化装置能够实现对变电站的测量、控制、监视和保护等功能,大大提高了变电站的运行管理水平。
3、通信技术的应用通信技术在变电站自动化中发挥着关键作用。
以太网、光纤通信等高速通信技术的应用,使得变电站内各种设备之间能够实现快速、准确的数据传输。
此外,IEC 61850 标准的推广应用,为不同厂家设备之间的互操作性提供了保障,促进了变电站自动化系统的集成和优化。
4、监控与管理系统监控与管理系统是变电站运行人员的重要工具。
目前,这些系统具备了强大的功能,包括实时数据显示、历史数据查询、故障分析与处理、操作票管理等。
同时,图形化的界面和友好的人机交互方式,使得运行人员能够更加直观、便捷地掌握变电站的运行状况。
二、变电站自动化技术的发展趋势1、高度集成化未来的变电站自动化系统将朝着高度集成化的方向发展。
通过将一次设备和二次设备进行深度融合,实现测量、控制、保护等功能的一体化,减少设备之间的接口和连线,提高系统的可靠性和稳定性。
2、智能化水平的提升随着人工智能、大数据等技术的不断发展,变电站自动化系统的智能化水平将得到进一步提升。
探究变电站综合自动化技术发展趋势摘要:目前,电力工程发展迅速,经济社会体系的完善下,国家基础设施建设质量与效率逐渐加大,随着而来的则是地区内电力能源的消耗加大,如地区内用户对电量的需求量加大,则直接加大地区内电网的工作负担。
变电站作为电力传输过程中的重要载体,经过内部系统的电压转换,将电力定向传输到用户节点处,以降低区域内的电量损耗。
随着智能化、信息化技术的融合,变电站整体工作趋势也呈现出自动化功能,系统在中央集成模块的操控下,可有效提升整体工作效率,满足区域电力供应的需求。
关键词:变电站;综合自动化;技术发展趋势引言在电器领域内,计算机技术与自动化技术已经得到了广泛的应用,实现电器的自动化应用是现阶段电器行业最重要的问题。
变电站中的自动化系统是依靠继电保护来实现的,继电保护能够保护电力系统运行的安全,避免其遭受不必要的损失,因此,文章围绕变电站综合自动化系统中的继电保护问题展开了讨论。
1 变电站综合自动化体系建设准则变电站主要是对电力网络中的电压值进行转换处理,然后通过电流方向、电能调节等,均匀分配到下位用户手中,变电站是由多台变压器共同组建而成的,在内部节点的操控下,组成一个电力网络传输中心,以供区域电力传输。
变电站综合自动化是指系统在运行过程中,可自动执行某一项工序指令,确保整体工作过程的有序性。
目前,变电站综合自动化体系建设过程中,一般应遵循下列几点原则。
第一,中央调度原则。
从自动化系统本身来讲,是以信息处理技术、模块化功能来实现的,为此,在设定系统时,必须运用中央调度,将各项工作设施进行关联,以此来确保整体工作的运行。
中央调度可类比为自动化设备中的PLC控制单元,其并非是一个独立的系统,而是应在各个功能模块的协同作用下,中央调度通过各项指令的下达,令整个工作体系实现有序性、精度性操纵等,以满足设备运行需求。
第二,分散式原则。
变电站在进行电能传输过程时,由于系统本身的自动化操控性质,在电力传输过程中,将呈现出一定的离散特性,如电力传输配置过程未能经由隔离层实现电能定位传输,则将加大整体工作负担,为此,自动化系统在实际建设过程中,必须令系统呈现出分散特性。
供电局变电站综合自动化运行现状分析摘要:本文首先介绍了变电站自动化系统的发展背景和意义,包括提高运行效率以及提升安全性等方面。
接着,分析了存在的问题和挑战,如老旧设备更新、信息安全风险以及人员培训等方面。
最后,提出了改进建议,包括引入先进的物联网技术、加强信息安全防护和加大培训投入等方面。
通过对供电局变电站综合自动化运行现状的分析,可以为进一步优化变电站运营提供参考依据。
关键词:供电局;变电站;综合自动化;运行现状随着科技的不断进步和电力行业的发展,变电站自动化系统的应用日益广泛。
自动化系统在提高供电效率、降低运行成本和提升安全性方面具有重要作用。
然而,目前变电站自动化水平存在一些问题和挑战,如设备老旧、信息安全风险以及人员培训等方面。
通过对现状进行深入分析,可以为改进和优化供电局变电站的自动化运行提供有益建议和指导。
1变电站自动化系统的意义1.1技术进步的推动信息技术、通信技术和控制技术的快速发展为变电站自动化提供了先进工具和手段。
传感器、监控设备、远程通信等技术的应用使得变电站能够实现实时监测、数据采集和远程控制,提高了运行效率和安全性。
1.2提高供电效率通过引入自动化系统,变电站可以实现对设备状态、负荷情况等数据进行实时监测和分析,从而优化运行策略,提高供电效率。
自动化系统可以自动调节设备参数、协调负荷分配,并及时响应故障情况,减少停电时间。
1.3降低运行成本自动化系统的应用可以减少人工操作和维护工作,从而有效地降低运行成本。
通过引入自动化设备,变电站能够实现远程监控和诊断功能,及时发现设备故障并提供预警,进一步减少了对人力资源的需求。
这样一来,不仅可以节省人力成本,还能提高运维效率。
1.4提升安全性自动化系统的应用可以实现对变电站设备和环境的实时监测,通过采集各种传感器的数据,及时发现异常情况并采取相应的措施。
例如,自动化系统能够监测变电设备的温度、湿度、电流等参数,一旦超过设定的安全范围,系统会自动发出警报或触发相应的保护措施。
浅谈变电站综合自动化技术及现状发展变电站自动化技术经过十几年的发展,已达到了一定的技术水平,我国在城乡电网改造与建设中,对变电站采用了自动化装置技术,实现了无人值守,大大提高了技术水平。
增强了输配电和电网调度的可靠性。
随着智能化集成数字电路和计算机高速网络系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响。
电网是一个不可分割的整体,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。
变电站综合自动化技术是提高变电站安全、可靠、稳定运行,降低运行成本,提高经济效益,向用户提供高质量电能服务的一项措施。
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,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,各类保护也需要自检自查,故障录波、事件记录、运行监视和控制管理在电网的技术管理中显现等更强健的功能,因此,发展和完善变电站综合自动化系统是电力系统发展的新趋势。
1变电站综合自动化技术的发展历程1.1传统的变电站运行方式20世纪80年代早期,变电站的保护设备还是以晶体管、集成电路为主。
变电站二次设备均按传统方式布置:控制屏实现站内监控,保护屏实现电力设备保护,远动设备实现实时数据采集。
它们各司其职、互不相联。
1.2远动RTU方式20世纪80年代中、后期,随着微处理器和通信技术的发展,利用微型机构成的远动装置的功能和性能有很大提高,该方式在原常规有人值班变电站的基础上在RTU中增加了遥控、遥调功能,站内仍保留传统的控制屏、指示仪表、光字牌等设备。
所有信号由RTU集中采集,遥控、遥调指令通过RTU装置硬接点输出,由控制电缆引入控制回路,与数字保护不能交换信息,保护动作信号仍需通过继电器接点采集。
采用这种方式使二次设备增加,二次回路更复杂,它适用于已建变电站的自动化改造。
1.3综合自动化方式1.3.1集中式自动化系统。
20世纪90年代数字保护技术(即是微机保护)的广泛应用,使变电站自动化取得实质性的进展。
变电站自动化的发展现状和趋势
变电站自动化技术是将智能设备、高级数据采集、多种信息处理方式、图形动态显示、远程控制和监控等现代信息技术运用到电力系统中的一种
新技术,其在变电站和电力企业的管理上起着重要的作用。
随着信息化工
程的大力推广,“智能化”考虑在电力自动化系统的设计中越来越多,变
电站自动化技术的研究以及研发也取得了长足的进步。
目前,变电站自动化的发展主要集中在测试、控制和监控三大领域,
主要发展方向有:
一、测试技术
当前,各种高精度、快速、多功能测试技术及仪器的发展和应用,是
变电站自动化发展的一个热点。
这些新技术可以改善测量准确性,以更短
的时间得出测量数据,节省费用,使变电站的自动化运行更加精细。
如负
荷测量技术应用,可以实现对变电站实时功率的测量;故障测试技术应用,可以实现对变电站设备故障的快速检测;变压器电磁谐振技术,可实现变
压器的快速在线监测;线路电磁谐振技术、地磁谐振技术等,实现线路和
变电站场地超高频电磁信号检测。
二、控制技术
在控制领域,变电站自动化技术的发展已经开始采用更智能化的方式
控制变电站各种设备。
变电综合运行自动化技术及发展趋势展望摘要:随着我国经济的飞速发展,带动了电力事业及电力自动化技术的发展。
使得变电运行自动化技术不断完善,变电自动化技术大大提高了电网建设的现代化水平,增强了电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,成为了电网安全高效运行的有力保障。
本文对变电综合运行自动化技术及发展趋势进行分析研讨,以促进变电综合运行自动化技术健康发展。
关键词:变电系统;综合运行;自动化技术;发展趋势前言如今的变电站已摒弃了传统的人工操作管理模式,变电运行管理的自动化程度越来越高。
自动化技术在变电系统不仅完成了设备的监控和维护、数据的采集以及设备的调节工作,还给变电运行的管理提供了极大的便利。
因此对变电综合运行自动化技术进行和掌握发展的趋势具有重要意义和积极作用。
1、变电站自动化系统特点变电站自动化系统是一种微机控制系统,其中涵盖计算机硬件技术,模块化软件技术以及通信技术,从而实现了自动化系统的数字化集成管理,并可以远程操纵。
系统主要是由多个微机保护单元,通讯网络,后台管理机,打印机组成,接线非常简单,可方便解决传统的变电站二次系统存在的问题,提高了电力系统的供电可靠性,适应了现代生产发展和能源管理的要求。
主要有以下特点:1.1智能化管理变电站自动化系统在微机保护单元的控制下,当系统处于网路常态运行的时候,能够实施自我诊断。
诊断出来的结果可以通过网络的通信技术传输至后台管理机,而且在保护单元的界面上,也同时显示出故障提示,以便于自动化运行人员对于保护单元的信息随时掌握,并在故障出现的时候即时处理。
1.2微机化结构变电站自动化系统主要所采用的是计算机技术,系统的主要元件也是通过计算机来实现的。
微机化管理是自动化系统主要的管理结构,在网络技术和通信技术的支持下,数据的采集和传输,计算机保护和远程控制都可以同时操作和运行,过程中所设计的各种参数都会在数据库中保存。
根据需要,各种历史数据可以随时上传,进入到调度自控化系统,还能够使用打印机打印出来。
变电站综合自动化技术发展趋势你知道吗,变电站这个地方,虽然大家都觉得它离我们远远的,平时也没太多机会和它“亲密接触”,但它却是咱们电力系统的“脉搏”。
没错!正是这些看似不起眼的地方,确保了电力能够稳定、安全地送到千家万户。
变电站的综合自动化技术到底是怎么回事?它未来的发展趋势又会怎样呢?别急,我慢慢给你道来。
先说说什么是变电站的自动化技术吧。
你可得知道,传统的变电站可是靠人工操作来完成一切的。
比如,设备出故障了,操作员得赶紧跑到现场,检查、维修,这个过程不但费时费力,还容易出现问题。
嗯,说白了,就是比较“原始”,一点都不“高效”。
但随着科技的进步,自动化技术的引入,整个变电站的工作效率和安全性都得到了大大的提升。
你想啊,自动化技术就像是给变电站装上了一双“眼睛”和“耳朵”,设备的状态能第一时间反馈过来,操作员不用跑到现场,也能在监控室里远程“操控”一切,真是高效又省心!现在的变电站可不仅仅是简单的自动化,它还向着智能化发展了。
这就像你用的手机,早几年你还得按键打电话,现在你连屏幕都不用摸,就能语音控制一大堆功能。
变电站也是这样,自动化技术的基础上加入了更多的智能元素,系统能根据实时数据自动进行调整,甚至在出现异常时,提前给工作人员发出预警,避免灾难性的故障发生。
可以说,这种智能化的提升,让变电站不再是“铁板一块”,而是能自己动脑筋的“聪明家伙”。
你别以为这只是个小小的进步,背后其实是整个电力系统的革命!这些年,随着数据采集、通讯技术、计算能力的提高,变电站的自动化程度越来越高。
甚至一些变电站在运行过程中,几乎可以做到“无人值守”,节省了大量的人工成本和管理成本。
让你在家里享受电力的稳定供应时,根本不需要担心这些“幕后英雄”如何运转。
更厉害的是,自动化技术还提高了变电站的故障诊断与恢复能力。
比方说,一旦设备出现问题,系统能够自动检测并迅速定位故障点,甚至还能预测未来的潜在故障。
这一波“黑科技”简直让你不得不佩服!不过,虽然这看起来很美好,实际上还是面临着不少挑战的。
变电站综合自动化技术的现状及发展随着科技的快速发展和电力行业对智能化需求的增加,变电站综合自动化技术在电力系统中的应用越来越广泛。
本文将从现状和发展两个方面探讨变电站综合自动化技术的情况。
我们来了解一下变电站综合自动化技术的现状。
目前,随着电力系统的规模不断扩大和电力负荷的增加,传统的手工操作已经无法满足电网的要求。
变电站综合自动化技术通过引入先进的信息技术和自动化控制系统,能够实现对变电站设备和电力系统的监测、控制和管理,提高变电站的运行效率和可靠性。
在变电站综合自动化技术的应用中,监测系统是至关重要的一环。
它通过传感器和仪表对变电站的各项参数进行实时监测,并将监测的数据传输给控制系统。
监测系统能够实时获取变电站的运行状态,包括电流、电压、功率等参数,帮助运维人员及时发现故障和异常情况,提高变电站的安全性。
控制系统是变电站综合自动化技术的核心,它通过控制器和执行器对变电站的设备进行自动化控制。
控制系统能够根据监测系统获取的数据,自动调节设备的运行状态,实现对变电站的精确控制。
例如,通过控制系统可以实现对变压器的调节和切换,对断路器的控制和保护,对开关的操作等。
这样不仅提高了设备的运行效率,还降低了人为操作的风险。
变电站综合自动化技术还包括数据管理系统和通信系统。
数据管理系统可以对监测系统获取的数据进行存储和分析,为电力系统的运行和维护提供数据支持。
通信系统则负责传输各个子系统之间的数据和信息,实现变电站内部各个子系统的协调工作。
尽管变电站综合自动化技术已经取得了很大的进展,但仍存在着一些问题和挑战。
首先,由于变电站综合自动化技术涉及到多个子系统的协同工作,如何实现各个子系统之间的无缝连接和协调工作仍然是一个难题。
其次,安全性和可靠性是变电站综合自动化技术的重要考量因素。
在应用过程中,如何保障系统的安全性和可靠性,防止黑客攻击和意外故障,是一个需要解决的难题。
再次,随着电力系统的复杂性不断增加,变电站综合自动化技术需要不断升级和改进,以适应新的电力系统需求。
变电站综合自动化的发展现状和趋势探讨【摘要】随着数字化变电站的发展,将出现硬件标准化的间隔层设备并被大量采用,而变电站自动化系统将最终与调度系统融合,成为其重要的组成部分。
本文的主要目的是研究变电站自动化系统(sas)的发展、变迁和趋势,研究各阶段sas 的特点,讨论变电站自动化(sa)技术应用的现状,最后,分析了sas 将来发展的方向以及目前存在的障碍。
【关键词】变电站;自动化系统;互操作;数字化
1.独立自动化装置阶段
变电站的自动化改造始于微机继电保护装置。
我国的微机保护研究起步于20 世纪70 年代末期到80 年代末,微机继电保护,特别是输电线路微机保护已达到了大量实用的程度。
由于继电保护装置的成功,其他二次设备也逐渐微机化,例如监控设备、远动装置和各种自动控制设备等。
微机的引入还催生了一些新的功能以及装置,例如故障录波器、时间顺序记录(soe)等。
这些有微处理器的二次设备的很多功能依靠软件完成,不仅功能强大,而且可配置性强,并且有故障自诊断能力,被称为智能电子设备(ied)。
ied 的出现引发了对变电站进行自动化改造的风潮,此阶段的sa 可称为独立自动化装置阶段。
2.功能整合的变电站综合自动化阶段
这个阶段,变电站整体自动化产品需求旺盛,而相关标准的制定工作相对滞后,各个电气设备商纷纷按照自己对变电站自动化的
理解或者客户的需求推出各自的整体性变电站自动化系统,因此各个厂家的变电站产品不仅功能各不相同,使用的通信标准也不相同,使得不同厂家的设备接入变电站自动化系统相当困难,增加了变电站自动化扩展的成本和难度。
已建成的sas 大都属于这个阶段。
2.1特点
2.1.1系统结构多样
早期的sas 主要有集中式和分散式两种。
国外的产品大多是分散式的,如西门子1985 年推出的lsa678 系统、abb 的scs100 和scs200、德国aeg 的ils 、美国西屋公司的spcs,美国电力公司的impacs 。
我国90 年代初开始研制sas,初级阶段主要研制集中式的,如disa-1(南京电力自动化研究所) 、bj-1(南京电力自动化研究所)、xwjk-1000(许昌继电器研究所)等。
20 世纪90 年代末期我国也研制出了分散式结构的变电站自动化系统,如disa-2(国电南瑞)、bjf3(国电南瑞),csc-2000(北京四方),dcap-3200(东南大学金智科技)等。
2.1.2多种通信方式并存
分散式结构和部分集中式结构的sas 都采用了数字通信系统,但由于当时对于sas 并没有被一个普遍接受的规范,各个厂家开发各自的变电站自动化产品,因此使用的通信方式各有不同,主要分为串行通信和现场总线两类。
串行数据接口标准包括rs-232、rs-422 和rs-485。
由于它们
简单易用、成本低廉,所以很多厂家在sas 中使用了这三种串行通信方式。
由于rs-232 是为点对点通信方式,只能用于一对一的数据通信,而且传输距离短、抗干扰能力弱,因此只在早期使用较多。
rs422 和rs485 可以组成星型或总线型网络,而且具有一定的抗干扰能力,因此后期主要是用这两种方式。
现场总线是应用于生产现场、在微机测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统,其传输介质主要采用双绞线。
常用于sas 的现场总线有profibus 、lonworks 、can 、modbus、bitbus,如siemens 公司的sicam 系统采用了profibus 总线,ge 公司gesa 系统和美国wescon 的powercomm 采用modbus,abb 的
scs100 和scs200 采用了基于光纤的lonworks 网络,国内自行研制的全分散型控制系统disa 2,disa 3 型采用can 总线,csc2000 型采用lonwork s 总线等。
2.2存在的问题
2.2.1对sas 的定义、结构、功能没有广泛共识
当时对变电站自动化并没有一个公认的定义,各个厂家和用户对变电站自动化的认识都不一样,有的认为采用了有部分监控功能的微机型rtu 就是实现了变电站自动化,有的认为用微机型二次设备代替传统二次设备,再把微机型二次设备通过通信网络连接起来就实现了变电站自动化。
在国内,到20世纪90 年代,虽然微机二次设备的应用已经十分普遍,但还是以替换传统二次设备为主,并没有从系统结构上改变原有的二次系统,微机自动化的优势并没有
全部发挥出来。
90 年代起,对变电站自动化的看法逐渐转换到以“综合”为重点,“综合”意味着打破专业的限制,从全局上进行最优化二次系统设计,这一观念逐渐在国内达成共识,并称之为“变电站综合自动化”,但并未形成相关的行业标准。
对sas 结构也有很大争议,有的认为集中式容易实现,便于操作、维护,有的认为分散式更能体现计算机通信的优势,节省信号线缆,虽然后期普遍倾向于认为分散式优于集中式,但是分散式的具体实现形式也存在差异,有完全分散式和局部分散式。
对sas 应实现的功能也没有共识,各个厂家推出的产品能实现的功能都有很大差异。
这个时期各个厂家推出的产品大多是一整套系统,很少有单独的实现某个功能的装置,这使得变电站自动化系的扩展,升级非常困难。
虽然有文献较早提出了变电站自动化应实现的功能,但并未得到制造商的广泛支持。
对是否应该设置单独的rtu ,以及保护装置是否应该独立,也存在很大争议。
2.2.2缺乏统一的通信标准,缺乏互操作能力
各个厂家采用了不同的通信标准,使得使用不同通信接口的自动化设备相互连接非常困难。
另外,由于没有用于sas 的专用应用层标准,各个厂家各自定义了自己的应用层协议及其数据语义,这使得不同厂家的自动化设备即使使用了同一种通信接口,双方仍不能“理解”对方发送的数据。
如果一个sas 中接入了不同厂家的设备,必须通过规约转换器连接不同厂家的设备,而且还必须通过双
方厂家的工程师协调配合修改程序,才能实现设备间勉强的互操作。
即使如此,规约转换的效果也不尽如人意,规约转换出现问题甚至成为引起sas 停运的主要原因之。
各厂商的不同协议,为各厂商形成封闭割据的壁垒,保护了厂商的利益,却损害了广大用户的利益。
甚至一些厂商还私自更改规约[5] ,例如,sc1801 规约在不同厂商的rtu 中也是不同的,这使得rtu 运行及不可靠,这也是电网停电的隐患之一。
2.2.3没有实现原始采样数据的共享
由于各个设备对原始数据(模拟量和开关量)的需求不相同,且选用的通信方式不能传输大量的原始数据,因此不管是分散式还是集中式结构的sas,采样都是在需要原始数据的装置内进行的,互感器的二次线圈和开关辅助触点必须通过信号电缆引导装置所在
位置,造成二次电缆的大量使用。
并且由于保护装置和计量装置对电磁式互感器的饱和特性要求不一样,通常还得为同一个电流量装设不同的电流互感器。
3.目前新建sas 的现状
实现互操作是iec61850 的主要目标,互操作指来自同一厂家或不同厂家的ied 之间交换信息和正确使用信息协同操作的能力[24] 。
虽然标准本身提供了对互操作性的支持,但在实现过程中,对标准的理解不一致可能使不同厂商的产品间丧失互操作能力,因此对设备进行一致性测试是十分重要的。
因此iec61850 第十部分“一致性测试”定义了一致性测试的一般方法,一致性评价过程,
以及测试系统的概念性结构。
但即使这样,也不能说明兼容iec61850 的ied 就可以实现完全的互操作,实际效果还有待于验证。
在ied 开发和测试的任一步骤出问题,都可能影响互操作性的实现。
4.变电站自动化系统的发展方向
间隔层和变电站层的数字化早已实现,间隔层和变电站层通信网络化也逐渐成为主流,相比之下,过程层的数字化和网络化才刚刚开始。
数字化和网络化诸多优点,包括过程层在内的全数字化、网络化sas 将会成为不可逆转的潮流,也是未来sas 的特征之一。
5.结语
目前,wams 已经开始应用,有逐步取代scada 的趋势,但是在变电站中,作为wams 终端的pmu 仍然和sas 相互独立。
可以将pmu 纳入sas,pmu 从站内个合并单元收集数据,通过站层的路由器将相量数据发送到控制中心。
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【参考文献】
[1]徐立子.变电站自动化系统的分析和实施[j]. 电网技术,2000,24(05):25-29.
[2]iec munication networks and systems in substations - part 10:conformance testing[s].2005.
[3]duan xianzhong,he feiyue,xin jianbo,et al. integrated information transmi
ssion based operation and control of power system [j].
power system technology,2004,28(09):38-41.。