变电站自动化系统

浅谈变电站自动化系统摘要：。

本文主要论述了变电站自动化系统的作用，分析了自动化系统的安全性，可靠性及电力系统，并对提高变电站的可控性，进而要求更多地采用远方集中控制，操作做出了探讨。

关键词：变电站；自动化系统；电力系统0引言近年来．随着电网运行水平的提高。

变电站综合自动化已成为一门自动化领域内的分支技术，其内容正在不断成熟和完善。

变电站实现综合自动化是我国电网调度自动化发展的必然趋势，也是我国电网建设和调度管理的发展方向。

各级调度中心要求更多的信息．以便及时掌握电网及变电站的运行情况。

即采用无人值班的管理模式，以提高劳动生产率。

减少人为误操作的可能，提高运行的可靠性。

另一方面，当代计算机技术。

通讯技术等先进技术手段的应用，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。

基于上述原因．变电站自动化由“热门话题”已转向了实用化阶段。

电力行业各有关部门把变电站自动化做为一项新技术革新手段应用于电力系统运行中来．各大专业厂家亦把变电站自动化系统的开发做为重点开发项目，不断地完善和改进相应地推出各具特色的变电站综合自动化系统。

以满足电力系统中的要求。

1变电站综合自动化系统变电站综合自动化系统具有功能综合化、系统结构微机化、测量显示数字化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。

同传统变电站二次系统不同的是：各个保护、测控单元既保持相对独立，(如继电保护装置不依赖于通信或其他设备，可自主、可靠地完成保护控制功能，迅速切除和隔离故障)，又通过计算机通信的形式，相互交换信患，实现数据共享。

协调配合工作。

减少了电缆和没备配置，增加了新的功能，提高了变电站整体运行控制的安全性和可靠性。

对110kv及以上电压等级变电站，以服务于电力系统安全、经济运行为中心。

通过先进的计算机技术、通信技术的应用．为新的保护和控制技术采用提供技术支持，解决过去能解决的变电站监视、控制问题，促进各专业在技术上、管理上配合协调。

变电站综合自动化控制系统变电站综合自动化是指利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和数字信号处理（DSP ）等技术，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性自动化功能。

它综合了变电所内除交直流电源以外的全部二次设备功能。

电力系统进行的农网改造、城网改造对于变电站二次系统的改造主要是以综合自动化系统替换原有的常规二次系统。

它是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平，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的一项措施。

随着两网”改造的深入和电网运行水平的提高，采用变电站综合自动化技术是计算机和通信技术应用的方向，也是电网发展的趋势。

变电站自动化系统的基本结构有集中式系统结构、分布式系统结构和分散（层）分布式结构。

变电站综合自动化系统应能实现的功能：•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，电容器保护及备自投，低频减载等安全自动装置。

各类保护实现故障记录、存储多套定值、适合当地修改定值等功能。

•数据采集①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等。

目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统，也可通过通信方式获得。

保护动作信号则采用串行口（RS-232或RS485 ）或计算机局域网通过通信方式获得。

② 模拟量采集：常规变电站采集的典型模拟量包括：各段母线电压，线路电压，电流和功率值。

馈线电流，电压和功率值，频率，相位等。

此外还有变压器油温，变电站室温等非电量的采集。

模拟量采集精度应能满足SCADA系统的需要。

③脉冲量：脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲，也采用光电隔离方式与系统连接，内部用计数器统计脉冲个数，实现电能测量。

•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。

其SOE分辨率一般在1~10ms之间，以满足不同电压等级对SOE的要求。

引言概述：
变电站自动化及测控装置是电力系统中重要的组成部分，它们的引入和应用极大地提高了电网的稳定性、安全性和可靠性。

本文将从五个方面详细阐述变电站自动化及测控装置的重要性、功能和应用。

一、自动化及测控装置的概述
1.1自动化及测控装置的定义
1.2自动化及测控装置的功能
1.3自动化及测控装置的发展历程
二、变电站自动化系统
2.1自动化系统的组成
2.2控制功能
2.3保护功能
2.4通信功能
2.5监测功能
三、变电站测控装置
3.1测控装置的主要功能
3.2测量功能
3.3控制功能
3.4通信功能
3.5故障诊断功能
四、变电站自动化及测控装置的应用
4.1变电站运行管理
4.2变电站监测与调度
4.3变电站故障排除与维护
4.4变电站安全管理
4.5变电站节能与环保
五、变电站自动化及测控装置的优势与挑战
5.1优势
5.2挑战
总结：
变电站自动化及测控装置的引入和应用对电力系统的稳定性、安全性和可靠性起到了重要的作用。

通过自动化及测控装置，变电站能够实现自动控制、故障检测与定位、通信与监测等功能，提高了运行效率和管理水平。

自动化及测控装置的引入也面临着一些挑战，如信息安全和设备兼容性等问题。

因此，我们需要不断研发和改进自动化及测控装置，以适应电力系统的发展需求。

第二章变电站综合自动化系统间隔层装置第一节间隔层装置简述一、间隔层装置配置间隔层装置在设计和配置方面，原则上与电气间隔之间存在密切关系。

根据间隔层装置按电气间隔配置的原则和站内一次设备规模,可以方便地确定变电站综合自动化系统所需间隔层装置的数量.电气间隔是一个强电即一次接线系统的概念，通常把断路器或电气元件(如主变压器、母线等）作为电气间隔划分的依据.一个典型高压变电站内主要包括线路间隔、母联（分段)间隔、主变压器间隔、电容（电抗)间隔、站用变压器间隔、母线间隔等.其中，主变压器按其绕组涉及的电压等级可分为高、中、低压间隔和本体间隔.一般认为，间隔层装置是指按变电站内电气间隔配置，实现对相应电气间隔的测量、监视、控制、保护及其他一些辅助功能的自动化装置.间隔层装置直接采集和处理现场的原始数据，通过网络传送给站控级计算机,同时接收站控层发出的控制操作命令,经过有效性判断、闭锁检测和同步检测后，实现对装置的操作控制.间隔层也可独立完成对断路器和隔离开关的控制操作。

间隔层装置通常安装在各继电器小室，测控装置按电气设备间隔配置,各测控装置相对独立，通过通信网互联.间隔层装置具有以下优点：按电气间隔配置的原则使得因间隔层装置故障产生的影响被限定在本间隔范围内，不会波及其他电气间隔；监控对象由整个变电站缩小为某个电气间隔，单个装置所需配备的I／O点数量较少，减小了装置体积的同时也使装置安装方式更加灵活；间隔层装置除具备传统的输入输出功能外,还集成了同期合闸、防误联锁等高级功能，保护测控综合装置更是把监控功能和微机保护功能合而为一，降低了装置成本.二、间隔层装置分类在分层分布式变电站综合自动化系统中，间隔层装置（或称为间隔层单元），即前面所说的IED，大致可分成以下几类:（1）保护测控综合装置。

也可简称为保护测控装置,一般用于中低压（110Kv以下)系统中，例如输电线路保护测控装置、变压器后备保护测控装置、站用变压器保护测控装置、电容器保护测控装置、电抗器保护测控装置等等，它们主要用于完成相应的电气间隔中设备的保护、测量及断路器、隔离开关等的控制以及其它与其对应的电气间隔相关的任务，降低了装置成本并减少了二次电缆使用数量.对于110kV及以上电压等级的高压和超高压间隔,为避免可能受到的干扰，保证保护功能的可靠性，目前仍采用保护和测控功能各自独立配置的模式。

220kv变电站及其综合自动化系统方案设计引言随着电力系统的不断发展和升级，220kV变电站的建设和维护变得越来越重要。

为了提高电力系统的可靠性和安全性，设计一个高效可靠的综合自动化系统方案是至关重要的。

本文将深入研究220kV变电站及其综合自动化系统方案设计，从不同角度探讨其技术原理、设备选型以及实施过程。

一、技术原理1.1 变电站概述220kV变电站是将输送来的高压交流电转换为低压交流或直流供给用户或输送至其他变电站的关键环节。

它由主变压器、断路器、隔离开关、组合电器设备等组成。

综合自动化系统是通过监测和控制各种设备来实现对整个变电站运行状态的实时监测和远程控制。

1.2 综合自动化系统原理综合自动化系统主要包括数据采集与监测子系统、保护与安全子系统以及远程控制与管理子系统。

数据采集与监测子系统通过各种传感器对各个设备的运行状态进行监测，并将数据传输至监测中心。

保护与安全子系统通过断路器、隔离开关等设备对电力系统进行保护，并通过监测中心对各个设备的状态进行实时监测。

远程控制与管理子系统通过远程控制中心对变电站的运行状态进行实时控制和管理，实现对变电站的远程操作。

二、设备选型2.1 数据采集与监测设备数据采集与监测设备是综合自动化系统中至关重要的组成部分。

它包括各种传感器、开关量输入模块、模拟量输入模块等。

传感器可以采集各个设备的温度、湿度、压力等物理量，并将其转化为电信号输入到数据采集模块中。

开关量输入模块可以接收和处理来自断路器、隔离开关等设备的开关信号，以判断其状态。

模拟量输入模块可以接收和处理来自主变压器、断路器等设备的模拟量信号，以判断其运行状态。

2.2 保护与安全设备保护与安全设备是综合自动化系统中用于保护电力系统安全运行的重要组成部分。

它包括断路器、隔离开关、继电保护装置等。

断路器用于对电力系统进行开关操作，以保护电力系统免受过载、短路等故障的影响。

隔离开关用于对电力系统进行分段操作，以便对故障段进行维修和检修。

变电站综合自动化及“五防”系统浅析变电站综合自动化，也就是我们常说的综自系统，是变电站二次系统的一个组成部分。

也是保证变电站安全经济运行的一种重要技术手段。

随着智能站的推广，综自系统和保护的界限越来越模糊，其重要性越来越高，而“五防”系统也越来越重要。

重点介绍变电站综合自动化及“五防”系统。

一、变电站综合自动化系统1．综自的概念变电站综合自动化就是将变电站的二次设备（包括测量仪表、保护装置、信号系统、自动装置和远东装置等）的功能综合于一体，实现对变电站主要设备的监视、测量、控制、保护以及与调度通信等自动化功能。

综自系统包括微机监控、微机保护、微机自动装置、微机五防等子系统。

它通过微机化保护、测控单元采集变电站的各种信息（如母线电压、线路电流、断路器位置、各种遥信等）。

并对采集到的信息进行分析处理，并借助通信手段，相互交换和上传相关信息。

综自所谓的综合，既包括横向综合，即讲不同间隔、不同厂家的设备相互连接在一起；也包括纵向综合，即通过纵向通信，将变电站与控制中心、调度之间紧密集合。

2．综自的布局综自系统按照设备的布局来划分，可以分为集中式、局部分散式、分散式三种。

（1）集中式通过集中组屏的方式采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，并同时完成保护、控制、通信等功能。

这种布局形式早期应用的比较多，因为早期综自设备技术不成熟，对运行现场的条件要求比较高，所以只能在环境比较良好的主控室中安装。

集中式布局的主要缺点是，所有与综自系统相连的设备都需要拉电缆连接进入主控室，电缆的安装敷设工作量很大，周期长，成本高，也增加了 CT 的二次负载。

随着综自设备技术的成熟，已经用的很少。

（2）局部分散式将高压等级的保护、测控装置集中安装在主控室，而将低压等级的保护综自设备就近集中安装于高压室内或专用继保小室内。

这种布局形式是一种综合考虑经济性和运行环境的方案，现在较多的用在超高压变电站中。

比如一个 500kV 站，分为主控室、500kV 继保小室、220kV 继保小室，各二次设备电缆就近连接到相应的继保小室中，各个继保小室的保护测控设备间再通过光纤进行通信联系。

系统：通过执行规定功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合。

自动：在一个限定任务内自行动作(无需操作人员)。

自动化：采用自动装置改进设备以减少人的干预.控制：在系统中，为某一特定目的而执行的操作。

在变电站中控制包括：断路器、隔离开关的操作，变压器分接头的调节、保护定值修改，特殊控制。

监控:通过对系统或设备进行连续或定期的监测来核实功能是否被正确执行,并使它们的工作状况适应于变化的运行要求。

自动控制：无需人去直接或间接操作执行装置的控制方式。

自动控制装置：由一个或多个继电器或逻辑元件组合在一起，预定完成某项规定自动化功能的设备。

自动切换装置：在变电站中按照规定的程序预定起动操作断路器和或隔离开关的自动控制装置。

信息：人们根据表示数据所用的约定而赋于数据的意义.信息容量：调度中心、主站或子站可处理的各种远动信息的总和。

状态信息：双态或多态运行设备所处状态的信息。

监视信息：将子站设备的状态或状变传送到主站的信息.事件信息：有关运行设备状态变化的监视信息。

遥信信息：指发电厂、变电站中主要的断路器和隔离开关的位置状态信号，重要继电保护与自动装置的动作信号，以及一些运行状态信号等。

遥控信息：指通过远程指令遥控发电厂或变电站中的各级电压回路的断路器、投切补偿装置、调节主变压器分头、自动装置的投入和退出、发电机的开停等。

通信：在信息源和受信者之间交换信息。

串行通信：两台设备之间(或称点对点之间)通过单一通道串行传输信息的一种方式并行通信：两台设备之间(或称点对点之间)通过多个通道并行传输信息的一种方式光纤通信：在光导纤维中传送信息的一种有线通信方式。

告警：当发生某些不正常状态，需提醒人们注意而使用的信息。

总告警：全部单独告警汇总成的告警。

成组告警：若干单独告警汇总成的告警。

遥测：指运用通信技术传输所测变量之值。

遥信：指对状态信息的远程监视。

遥控：指具有两个确定状态的运行设备进行的远程操作。

遥调：指对具有不少于两个设定值的运行设备进行的远程操作。