變電站綜合自動(dòng)化概述

1、變電站綜合自動(dòng) 化概述 36-雷棟 主要內(nèi)容 第一節(jié) 變電所綜合自動(dòng)化的概念及特點(diǎn) 1）變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的概念 2）變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的特點(diǎn)優(yōu)越性 第二節(jié) 變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能 1）監(jiān)控子系統(tǒng)功能 2）微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)功能 3）電壓、無功綜合控制子系統(tǒng)功能 4）備用電源自投控制功能 5）變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信功能 變電站綜合自動(dòng)化 系統(tǒng)的概念 概念 v變電站綜合自動(dòng)化是將變電站的二次設(shè)備經(jīng) 過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用先進(jìn)的計(jì)算 機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處 理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對全變電站的主要設(shè)備和輸、 配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測量、自動(dòng)控制和微 機(jī)保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合

2、性的自動(dòng)化 功能 概念 v變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，即利用多臺(tái)微型計(jì) 算機(jī)和大規(guī)模集成電路組成的自動(dòng)化系統(tǒng)， 代替常規(guī)的測量和監(jiān)視儀表，代替常規(guī)控制 屏、中央信號(hào)系統(tǒng)和遠(yuǎn)動(dòng)屏，用微機(jī)保護(hù)代 替常規(guī)的繼電保護(hù)屏，改變常規(guī)的繼電保護(hù) 裝置不能與外界通信的缺陷。因此，變電站 綜合自動(dòng)化是自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通 信技術(shù)等高科技在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。 特征 v功能綜合化 v結(jié)構(gòu)微機(jī)化 v操作監(jiān)視屏幕化 v運(yùn)行管理智能化 v通信網(wǎng)絡(luò)化 優(yōu)點(diǎn) v 以全微機(jī)化的新型二次設(shè)備替代常規(guī)設(shè)備，盡量 做到硬件資源、信息資源共享。 v用不同的模塊軟件實(shí)現(xiàn)常規(guī)設(shè)備的各種功能， v用計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)代替大量信號(hào)電纜的連接，

3、v用主動(dòng)模式代替常規(guī)的被動(dòng)模式， v簡化了變電站二次部分的硬件配置，減輕了安裝 施工和運(yùn)行維護(hù)工作量，降低了變電站總造價(jià)和 運(yùn)行費(fèi)用，使變電運(yùn)行更安全、可靠，為提高運(yùn) 行管理自動(dòng)化水平打下了基礎(chǔ) 變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化 的優(yōu)越性 v 提高供電質(zhì)量，提高電壓合格率提高供電質(zhì)量，提高電壓合格率 v 提高變電站的安全、可靠運(yùn)行水平。提高變電站的安全、可靠運(yùn)行水平。 v 提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行、管理水平。提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行、管理水平。 ； v 縮小變電站占地面積，降低造價(jià)，減少總縮小變電站占地面積，降低造價(jià)，減少總 投資投資 。 v 減少維護(hù)工作量，減少值班員勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減少維護(hù)工作量，減少值班員勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)

4、減人增效減人增效 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能體現(xiàn)在下述變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能體現(xiàn)在下述5個(gè)子系統(tǒng)的功能中：個(gè)子系統(tǒng)的功能中： 1. 1. 監(jiān)控子系統(tǒng)監(jiān)控子系統(tǒng) (1) (1) 數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集 對供電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的在線實(shí)時(shí)采集是變電所自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能之一，變對供電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的在線實(shí)時(shí)采集是變電所自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能之一，變 電站的數(shù)據(jù)包括模擬量、開關(guān)量和電能量。電站的數(shù)據(jù)包括模擬量、開關(guān)量和電能量。 （2 2）數(shù)據(jù)處理與記錄）數(shù)據(jù)處理與記錄 數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容為電力部門和用戶內(nèi)部生產(chǎn)調(diào)度所要求的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容為電力部門和

5、用戶內(nèi)部生產(chǎn)調(diào)度所要求的數(shù)據(jù)。 1) 1) 變電所運(yùn)行參數(shù)的統(tǒng)計(jì)、分析與計(jì)算變電所運(yùn)行參數(shù)的統(tǒng)計(jì)、分析與計(jì)算 2) 2) 變電所內(nèi)運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備的越限報(bào)警及記錄變電所內(nèi)運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備的越限報(bào)警及記錄 3) 3) 變電所內(nèi)的事件記錄變電所內(nèi)的事件記錄 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能 （3 3） 運(yùn)行監(jiān)視運(yùn)行監(jiān)視 運(yùn)行監(jiān)視即對采集到的反映變電所運(yùn)行狀況和設(shè)備狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視運(yùn)行監(jiān)視即對采集到的反映變電所運(yùn)行狀況和設(shè)備狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視。 （4 4） 故障錄波和測距、故障記錄故障錄波和測距、故障記錄 故障錄波與測距故障錄波與測距 110kV110kV及以上的重要輸電線

6、路距離長、發(fā)生故障影響大，必須盡快查找出故障及以上的重要輸電線路距離長、發(fā)生故障影響大，必須盡快查找出故障 點(diǎn)，以便縮短修復(fù)時(shí)間，盡快恢復(fù)供電，減少損失。點(diǎn)，以便縮短修復(fù)時(shí)間，盡快恢復(fù)供電，減少損失。 故障記錄故障記錄 35kV35kV和和10kV10kV的配電線路很少專門設(shè)置故障錄波器，為了分析故障方便，可設(shè)的配電線路很少專門設(shè)置故障錄波器，為了分析故障方便，可設(shè) 置簡單故障記錄功能。置簡單故障記錄功能。 故障記錄是記錄繼電保護(hù)動(dòng)作前后與故障有關(guān)的電流量和母線電壓。故障記錄是記錄繼電保護(hù)動(dòng)作前后與故障有關(guān)的電流量和母線電壓。 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能 （5 5）

7、事故順序記錄與事故追憶事故順序記錄與事故追憶 事故順序記錄就是對變電所內(nèi)的繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、斷路器等在事故時(shí)動(dòng)事故順序記錄就是對變電所內(nèi)的繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、斷路器等在事故時(shí)動(dòng) 作的先后順序自動(dòng)記錄。作的先后順序自動(dòng)記錄。 事故追憶是指對變電所內(nèi)的一些主要模擬量，如線路、主變壓器的電流、有事故追憶是指對變電所內(nèi)的一些主要模擬量，如線路、主變壓器的電流、有 功功率、母線電壓等，在事故前后一段時(shí)間內(nèi)作連續(xù)測量記錄。功功率、母線電壓等，在事故前后一段時(shí)間內(nèi)作連續(xù)測量記錄。 （6 6） 控制及安全操作閉鎖控制及安全操作閉鎖 操作人員可通過顯示器屏幕對斷路器、隔離開關(guān)進(jìn)行分、合閘操作；對變操作人員可通

8、過顯示器屏幕對斷路器、隔離開關(guān)進(jìn)行分、合閘操作；對變 壓器分接頭進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；對電容器組進(jìn)行投、切控制。并且所有的操作控制壓器分接頭進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；對電容器組進(jìn)行投、切控制。并且所有的操作控制 均能就地和遠(yuǎn)方控制、就地和遠(yuǎn)方切換相互閉鎖，自動(dòng)和手動(dòng)相互閉鎖。均能就地和遠(yuǎn)方控制、就地和遠(yuǎn)方切換相互閉鎖，自動(dòng)和手動(dòng)相互閉鎖。 操作閉鎖包括以下內(nèi)容：操作系統(tǒng)出口具有斷路器分、合閘閉鎖功能。操作閉鎖包括以下內(nèi)容：操作系統(tǒng)出口具有斷路器分、合閘閉鎖功能。 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能 (7) (7) 人機(jī)聯(lián)系功能人機(jī)聯(lián)系功能 (8) (8) 諧波分析與監(jiān)視諧波分析與監(jiān)視 變電站綜合

9、自動(dòng)化系統(tǒng)的功能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能 2. 2. 微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng) 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的微機(jī)繼電保護(hù)主要包括：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的微機(jī)繼電保護(hù)主要包括： 輸電線路保護(hù)；輸電線路保護(hù)； 電力變壓器保護(hù)；電力變壓器保護(hù)； 母線保護(hù)；母線保護(hù)； 電容器保護(hù)；電容器保護(hù)； 小電流接地系統(tǒng)自動(dòng)選線；小電流接地系統(tǒng)自動(dòng)選線； 自動(dòng)重合閘等。自動(dòng)重合閘等。 對微機(jī)保護(hù)的要求：對微機(jī)保護(hù)的要求： (1)系統(tǒng)的繼電保護(hù)按被保護(hù)的電力設(shè)備單元系統(tǒng)的繼電保護(hù)按被保護(hù)的電力設(shè)備單元(間隔間隔)分別獨(dú)立設(shè)置，分別獨(dú)立設(shè)置，直直 接由相關(guān)的電流互感器和電壓互感器輸入電氣量接由相關(guān)的電流互感器和電

10、壓互感器輸入電氣量，然后由觸點(diǎn)輸出，然后由觸點(diǎn)輸出， 直接操作相應(yīng)斷路器的跳閘線圈。直接操作相應(yīng)斷路器的跳閘線圈。 (2)保護(hù)裝置設(shè)有保護(hù)裝置設(shè)有通信接口，通信接口，供接入站內(nèi)通信網(wǎng)，在保護(hù)動(dòng)作后向變供接入站內(nèi)通信網(wǎng)，在保護(hù)動(dòng)作后向變 電站層的微機(jī)設(shè)備提供報(bào)告等，電站層的微機(jī)設(shè)備提供報(bào)告等，但繼電保護(hù)功能完全不依賴通信網(wǎng)。但繼電保護(hù)功能完全不依賴通信網(wǎng)。 (3)為避免不必要的硬件重復(fù)，以提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和降低造價(jià)，為避免不必要的硬件重復(fù)，以提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和降低造價(jià)， 可以配給保護(hù)裝置其他一些功能，可以配給保護(hù)裝置其他一些功能，但不應(yīng)降低保護(hù)裝置的可靠性。但不應(yīng)降低保護(hù)裝置的可靠性。

11、電壓、無功綜合控制子系統(tǒng)電壓、無功綜合控制子系統(tǒng) 在運(yùn)行中，能實(shí)時(shí)控制電壓在運(yùn)行中，能實(shí)時(shí)控制電壓 /無功的基本手段是有載無功的基本手段是有載 調(diào)壓變壓器的分接頭調(diào)檔調(diào)壓變壓器的分接頭調(diào)檔 和無功補(bǔ)償電容器組的投和無功補(bǔ)償電容器組的投 切。切。 多采用一種九區(qū)域控制策多采用一種九區(qū)域控制策 略進(jìn)行電壓略進(jìn)行電壓/無功自動(dòng)控?zé)o功自動(dòng)控 制。制。 備用電源自動(dòng)投入子系統(tǒng)備用電源自動(dòng)投入子系統(tǒng) 備用電源自動(dòng)投入：備用電源自動(dòng)投入： 當(dāng)工作電源因故障被斷開后，能自動(dòng)而迅速的將備用電當(dāng)工作電源因故障被斷開后，能自動(dòng)而迅速的將備用電 源投入，保證用戶連續(xù)供電的一種裝置，稱備用電源自動(dòng)投源投入，保證用戶連續(xù)

12、供電的一種裝置，稱備用電源自動(dòng)投 入裝置。入裝置。 發(fā)電廠、變電所中都設(shè)有備用電源，此外一些重要的工發(fā)電廠、變電所中都設(shè)有備用電源，此外一些重要的工 礦企業(yè)用戶為保證供電的可靠性也設(shè)置了備用電源。礦企業(yè)用戶為保證供電的可靠性也設(shè)置了備用電源。 v 備用電源自動(dòng)投入已成為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本備用電源自動(dòng)投入已成為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本 功能之一。功能之一。 備用電源自動(dòng)投入裝置的作用與類型備用電源自動(dòng)投入裝置的作用與類型 作用作用：用于兩路及以上電源進(jìn)線的變配電所中，：用于兩路及以上電源進(jìn)線的變配電所中， 提高供電可靠性。提高供電可靠性。 v工作電源與備用電源的接線方式可分為兩大工作電

13、源與備用電源的接線方式可分為兩大 類：類： v明備用明備用: 在正常時(shí)，備用電源不投入工作，只在正常時(shí)，備用電源不投入工作，只 有在工作電源發(fā)生故障時(shí)才投入工作。有在工作電源發(fā)生故障時(shí)才投入工作。 v暗備用暗備用: 在正常時(shí)，兩電源都投入，互為備用。在正常時(shí)，兩電源都投入，互為備用。 對備用電源自動(dòng)投入裝置的基本要求對備用電源自動(dòng)投入裝置的基本要求 v1）不論什么原因失去工作電源，）不論什么原因失去工作電源，APD都能迅都能迅 速起動(dòng)并投入備用電源；速起動(dòng)并投入備用電源； v 2）必須在工作電源確已斷開、而備用）必須在工作電源確已斷開、而備用 電源電壓也正常時(shí)，才允許投入備用電源；電源電壓也正常時(shí)，才允許