綜合自動(dòng)化與保護(hù)系統(tǒng)VIP

1、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與繼電保護(hù)裝置的關(guān)系電力系統(tǒng)的微機(jī)綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好及維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，目前開(kāi)封供電區(qū)綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)微機(jī)化。微機(jī)綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)將常規(guī)站中的中央信號(hào)系統(tǒng)、儀表監(jiān)視、控制屏等設(shè)備集成于一身，與變電站微機(jī)繼電保護(hù)設(shè)備形成了更好的配套配合，共同實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度監(jiān)控、系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行等功能。由于各電壓等級(jí)設(shè)備對(duì)保護(hù)及綜自的可靠性要求不同，它們之間的配合形式也有一定區(qū)別，下邊做簡(jiǎn)要分析。1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制方案(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)變電站的控制、保護(hù)、測(cè)量、信號(hào)傳遞、遠(yuǎn)動(dòng)等功能實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)控制和管理。一般采用國(guó)際上最為流行的分層分布離

2、散式控制方式，控制和保護(hù)單元均由獨(dú)立的CPU勾成，采用一對(duì)一結(jié)構(gòu)，每一個(gè)回路由獨(dú)立的CP虎成，相互之間又采用站內(nèi)通訊網(wǎng)聯(lián)接在一起，可構(gòu)成一個(gè)變電站集控制、保護(hù)、測(cè)量、信號(hào)傳送和遠(yuǎn)動(dòng)為一體的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。(2)系統(tǒng)綜自與繼電保護(hù)控制方案根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求，對(duì)于110kV以上變電站采用微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)、監(jiān)控和微機(jī)保護(hù)分離的綜合自動(dòng)化控制的方案。這樣設(shè)計(jì)主要是從可靠性考慮，110kV以上設(shè)備一般是液壓操作機(jī)構(gòu)，其監(jiān)控及保護(hù)部分較復(fù)雜，將遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控與保護(hù)分開(kāi)是最佳的方案。由于35kV或10kV線路可靠ti要求比110kV以上設(shè)備要低，合并成一個(gè)微機(jī)單元，技術(shù)上是可行的，且節(jié)省了大量投資，采用微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)、監(jiān)控

3、和微機(jī)保護(hù)合一的結(jié)構(gòu)型式，其特點(diǎn)是可以減少現(xiàn)場(chǎng)二次電纜，并簡(jiǎn)化接線。2系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)（1）系統(tǒng)的主要硬件設(shè)備1）微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)該系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)和網(wǎng)上的后臺(tái)機(jī)（間隔層管理機(jī)）構(gòu)成?，F(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)由若干個(gè)回路的微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控單元組成，每一個(gè)單元包含有CPU開(kāi)關(guān)量入、開(kāi)關(guān)量出、A/D轉(zhuǎn)換、通訊及驅(qū)動(dòng)輸出等電路。它完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控遠(yuǎn)動(dòng)功能。其控制方式采用一對(duì)一原則或二對(duì)一原則，每一個(gè)回路由一個(gè)或兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控單元組成，每個(gè)單元都是獨(dú)立的，任何一個(gè)單元出現(xiàn)故障或進(jìn)行檢修都不會(huì)影響其他單元的正常工作。其主要功能如下：a全部電量的測(cè)量功能；b負(fù)荷監(jiān)控功能；c通訊功能；d定值參數(shù)的遠(yuǎn)方整定功能。網(wǎng)上

4、的后臺(tái)機(jī)完成數(shù)據(jù)、圖表、電量參數(shù)的顯示與記錄；電量變化過(guò)程曲線、趨勢(shì)分析、人工置數(shù)及事故、事件、順序記錄、報(bào)警等功能。2）現(xiàn)場(chǎng)微機(jī)保護(hù)單元綜自系統(tǒng)中10-35kV間隔層微機(jī)保護(hù)裝置是由若干個(gè)微機(jī)保護(hù)單元構(gòu)成，每一個(gè)單元也是一套獨(dú)立系統(tǒng)，它包含CPU開(kāi)關(guān)量入、開(kāi)關(guān)量出、A/D轉(zhuǎn)換、通訊及驅(qū)動(dòng)輸出等電路。這些單元除與站內(nèi)通訊網(wǎng)進(jìn)行通訊以外，還實(shí)時(shí)監(jiān)控電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，一旦發(fā)生異常，保護(hù)電路立即動(dòng)作，同時(shí)將保護(hù)動(dòng)作情況送到站內(nèi)通訊網(wǎng)，每臺(tái)間隔層的通信管理單元可接入若干個(gè)微機(jī)保護(hù)及綜自單元。110kV線路微機(jī)保護(hù)及綜自單元根據(jù)電力系統(tǒng)對(duì)可靠性的要求，對(duì)于每一110kV線路采用兩個(gè)保護(hù)單元，按二對(duì)一原

5、則配置，即110kV線路微機(jī)保護(hù)是雙核線路微機(jī)保護(hù)（保護(hù)屏含帶），另外，還有一套獨(dú)立的微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控單元（綜自或保護(hù)屏含帶）。可見(jiàn)，對(duì)于每一條110kV線路，是由三套微機(jī)單元構(gòu)成，即實(shí)現(xiàn)了三對(duì)一配置。其主要完成如下功能：a三段式相間、接地距離保護(hù)；b四段式方向零序電流保護(hù)；c三相一次重合閘；d遠(yuǎn)動(dòng)信息傳輸及控制。雙卷變微機(jī)保護(hù)及綜自單元為了可靠地保護(hù)主變壓器，保護(hù)采用了多CPU!f案配置，即差動(dòng)保護(hù)單元、高壓側(cè)過(guò)流保護(hù)單元、低壓側(cè)過(guò)流保護(hù)單元分別由三個(gè)獨(dú)立的保護(hù)單元來(lái)完成，三套保護(hù)單元相對(duì)獨(dú)立、互不影響，因此構(gòu)成高可靠性的主變微機(jī)保護(hù)。主變綜自采用獨(dú)立的監(jiān)控及遠(yuǎn)動(dòng)單元裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)主變開(kāi)關(guān)量、遙測(cè)

6、量、遙信量、遙控量等的實(shí)時(shí)監(jiān)控。保護(hù)主要功能如下：a差動(dòng)電流保護(hù)；b中性點(diǎn)零序電壓、零序電流保護(hù)；c高壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)；d低壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖的過(guò)流保護(hù)；e非電量保護(hù)；f主變高、低電壓側(cè)負(fù)荷保護(hù)；g間隙零序電流保護(hù)等。3)35kV、10kV線路及電容器微機(jī)保護(hù)綜自單元10kV、35kV線路微機(jī)保護(hù)及綜自單元的硬件結(jié)構(gòu)與110kV線路及主變保護(hù)單元硬件結(jié)構(gòu)基本相同，但電路簡(jiǎn)化了。綜自功能的硬件也融入保護(hù)硬件系統(tǒng)。其主要功能如下：a10kV、35kV線路保護(hù)；b電容器保護(hù)；d實(shí)現(xiàn)對(duì)線路及電容器開(kāi)關(guān)量、遙測(cè)量、遙信量、遙控量等的實(shí)時(shí)監(jiān)控。(2)綜自系統(tǒng)主要軟件一般站控層整個(gè)軟件采用樹形連接的模

7、塊式結(jié)構(gòu)形式。均在Windows9X窗口的環(huán)境下工作，通過(guò)菜單、對(duì)話框和鼠標(biāo)器進(jìn)行操作。多任務(wù)管理使多個(gè)應(yīng)用程序可以同時(shí)運(yùn)行并能有效地共享系統(tǒng)資源。間隔層中軟件設(shè)計(jì)主要包括監(jiān)控軟件、控制軟件、保護(hù)軟件(10-35kV)和通訊軟件，程序固化于EPROMPo(3)通訊方案根據(jù)變電站的特殊要求和控制特點(diǎn)，變電站與調(diào)度端、上級(jí)站的通訊一般可采用光纖、載波、微波、無(wú)線擴(kuò)頻或通過(guò)Modle加電話線等方式進(jìn)行；而站內(nèi)通訊網(wǎng)目前廣泛采用以太網(wǎng)控制方式。1)站內(nèi)通訊網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)變電站一次設(shè)備的情況可把站內(nèi)通訊網(wǎng)分為兩層一一變電站層和間隔層。間隔層通常采用串行口進(jìn)行通訊。如采用RS485或RS422通訊接口構(gòu)成的通信。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，即使通訊網(wǎng)出故障中斷，保護(hù)裝置仍能可靠地正常運(yùn)行。變電站層采用以太網(wǎng)，網(wǎng)上可根據(jù)需要配置多臺(tái)主機(jī)，一般配置有操作員管理機(jī)及保護(hù)管理機(jī)。其中操作員管理機(jī)作為綜合自動(dòng)化裝置的主機(jī)，可自動(dòng)切換，滿足雙通道的要求。而保護(hù)管理機(jī)可通過(guò)一臺(tái)Mo