某kV變電工程綜合自動(dòng)化方案

110kV變電工程綜合自動(dòng)化方案專題報(bào)告（設(shè)計(jì)招標(biāo)文件之七）

2003-10-15

110kV變電工程綜合自動(dòng)化方案專題報(bào)告（設(shè)計(jì)招標(biāo)文件之七）二○○○年五月

目錄1概述

2綜合自動(dòng)化方案的總體設(shè)計(jì)要求和方案設(shè)想

3綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能及技術(shù)性能指標(biāo)要求

3.1綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能要求

3.2系統(tǒng)技術(shù)性能指標(biāo)

4綜合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)范圍

4.1綜合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)對(duì)象

4.2本所綜合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)對(duì)象規(guī)模及信息量統(tǒng)計(jì)

5綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的幾點(diǎn)說明

6綜合自動(dòng)化系統(tǒng)方案一

7綜合自動(dòng)化系統(tǒng)方案二

8綜合比較分析

附圖1．綜合自動(dòng)化配置原理圖(方案一)

2．綜合自動(dòng)化配置原理圖(方案二)

3．主控室平面布置圖(方案一)

4．主控室平面布置圖(方案二)

1概述XX變電所是位于XX市XX開發(fā)區(qū)的全戶內(nèi)式變電所，其建設(shè)規(guī)模,本期:主變?nèi)萘?×31.5MVA三相雙卷變壓器，110kV出線2回,10kV出線11回，無(wú)功補(bǔ)償1X4200kvar。終期：主變?nèi)萘?×31.5MVA，110kV出線4回，10kV出線22回，無(wú)功補(bǔ)償2X4200kvar。

根據(jù)本工程招標(biāo)文件的要求，本所按無(wú)人值班變電所設(shè)計(jì)，采用綜合自動(dòng)化方案。

2綜合自動(dòng)化方案的總體設(shè)計(jì)要求和方案設(shè)想

XX110kV變二次系統(tǒng)采用綜合自動(dòng)化方案，應(yīng)達(dá)到以下總體要求：

1)提高變電所自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班方式。

2)有利于系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行及事故/故障處理，提高運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)一步保證供電的質(zhì)量。

3)簡(jiǎn)化變電所自動(dòng)化設(shè)備及有關(guān)二次設(shè)備的硬件配置，避免重復(fù)。

4)簡(jiǎn)化變電所二次回路，盡可能節(jié)約控制電纜和減輕電流互感器、電壓互感器的二次負(fù)載。

5)減少變電所的建筑面積，減少安裝和維修工作量，以期降低工程的總造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用。為實(shí)現(xiàn)以上總的要求，本變電所綜合自動(dòng)化方案按以下原則和方案構(gòu)想設(shè)計(jì)：

1)按無(wú)人值班方式設(shè)計(jì)，本所配置面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的，硬軟件模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的，技術(shù)先進(jìn)可靠的，開放式、分層分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全部一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、控制、記錄、處理、報(bào)警及“四遙”功能，完成對(duì)二次設(shè)備的監(jiān)視，取消常規(guī)監(jiān)控方式的控制信號(hào)屏及RTU裝置。

2)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上分為間隔層、站控層。站控層設(shè)遠(yuǎn)動(dòng)工作站（遠(yuǎn)動(dòng)通信工作站）、當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主站和簡(jiǎn)化的人機(jī)接口設(shè)備以及公用三遙設(shè)備，布置在主控制室內(nèi)，其完成變電所運(yùn)行工況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)處理、存貯、報(bào)告輸出，可控裝置的控制、調(diào)節(jié)及與調(diào)度中心的“四遙”功能。

間隔層測(cè)控設(shè)備按一次設(shè)備分單元設(shè)置，實(shí)現(xiàn)功能盡可能下放和分散的原則。間隔層的測(cè)控設(shè)備完成本間隔單元對(duì)象的控制、測(cè)量、及本間隔的防誤操作閉鎖等功能。除10kV部分的測(cè)控保護(hù)裝置分散布置于各10kV開關(guān)柜上外，其它部分的間隔層測(cè)控設(shè)備則為集中組屏方式，布置在主控室內(nèi)。

各間隔層的設(shè)備相互獨(dú)立，間隔層測(cè)控設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)與站控層設(shè)備實(shí)現(xiàn)通訊，可采用星型網(wǎng)絡(luò)或總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信連接。在通信媒介上，采用雙絞線聯(lián)接或光纖聯(lián)接。通過以上計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)所內(nèi)信息資源共享。

3)按運(yùn)行管理的需要和實(shí)現(xiàn)控制方式完整靈活可靠的原則，本所設(shè)三種控制方式。即(1)遠(yuǎn)方遙控，(2)所內(nèi)主控制室的站級(jí)計(jì)算機(jī)控制(軟手操)，(3)就地測(cè)控保護(hù)設(shè)備上的強(qiáng)電一對(duì)一后備手控方式(硬手操)。上述控制方式可相互切換，并自動(dòng)相互閉鎖，各種控制操作具備選擇、返校、分步執(zhí)行、防誤閉鎖功能，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有賦予不同操作密碼口令和不同的操作權(quán)限的功能。變電所無(wú)功、電壓的綜合控制調(diào)節(jié)則考慮采用獨(dú)立的無(wú)功電壓控制裝置實(shí)現(xiàn)，而不在綜合自動(dòng)化主站中完成。

4)所內(nèi)取消常規(guī)的信號(hào)系統(tǒng)和測(cè)量表計(jì)，所有的事故信號(hào)、預(yù)告信號(hào)、位置信號(hào)、動(dòng)作信號(hào)通過遠(yuǎn)方調(diào)度主站的操作員工作站或本所的當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主站的CRT終端以畫面、音響、閃光、自動(dòng)打印甚至語(yǔ)音方式反映。在變電所內(nèi)設(shè)簡(jiǎn)單的重復(fù)動(dòng)作中央報(bào)警音響信號(hào)，分事故總信號(hào)和故障總信號(hào)，配事故電笛和故障電鈴。分別由綜合自動(dòng)化系統(tǒng)提供的總事故信號(hào)及總故障信號(hào)啟動(dòng)，所有信號(hào)既可手動(dòng)復(fù)歸，又可電動(dòng)復(fù)歸（遠(yuǎn)方及當(dāng)?shù)囟恕?，且綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可將中央音響報(bào)警信號(hào)退出（當(dāng)遠(yuǎn)方遙控時(shí)不需要〕。

除站控級(jí)或遠(yuǎn)方控制中心的操作員工作站反映各類信號(hào)外，各測(cè)控設(shè)備也能通過裝置面板上的液晶顯示屏幕查詢斷路器和隔離刀閘的位置狀態(tài)，保護(hù)測(cè)控屏、直流電源屏等設(shè)備上設(shè)有各自裝置的異常信號(hào)和動(dòng)作自保持信號(hào)，同時(shí)，盡管完全取消了常規(guī)測(cè)量表計(jì)，但在各測(cè)控裝置上仍設(shè)有通過液晶顯示屏幕進(jìn)行數(shù)值監(jiān)視的備用方式。

5)繼電保護(hù)相對(duì)獨(dú)立于綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中。繼電保護(hù)功能獨(dú)立，動(dòng)作后直接去跳斷路器，而不通過監(jiān)控系統(tǒng)，但監(jiān)控系統(tǒng)與微機(jī)保護(hù)裝置間實(shí)現(xiàn)通信。110kV線路保護(hù)、110kV線路測(cè)控、主變保護(hù)、主變測(cè)控分開。10kV保護(hù)和測(cè)控采用一體化裝置，但保持保護(hù)功能的獨(dú)立完整，保護(hù)CT和測(cè)量CT分開的原則。

6)所內(nèi)不設(shè)獨(dú)立的RTU裝置。遠(yuǎn)動(dòng)信息由綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采集處理，并經(jīng)規(guī)約轉(zhuǎn)換后，上送到XX地調(diào)。系統(tǒng)必須保證遠(yuǎn)動(dòng)信息傳送的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和可靠性，做到遠(yuǎn)動(dòng)信息“直采直送”。

7)充分利用硬件設(shè)備，避免重復(fù)設(shè)置，以盡可能減少硬件設(shè)備并簡(jiǎn)化其接線和維護(hù)。如10kV保護(hù)和測(cè)控采用一體化裝置。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用交流采樣方式，不設(shè)變送器。

8)按無(wú)人值班的原則，取消通信值班點(diǎn)，通信監(jiān)控納入綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。所內(nèi)的光纖通信設(shè)備的信號(hào)以接點(diǎn)或串口的方式接入測(cè)控裝置，上網(wǎng)與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)相連。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)所內(nèi)通信設(shè)備的運(yùn)行狀況。

9)在布置方式上，按盡可能減少變電所的建筑面積的原則，采用分散與集中布置相結(jié)合的方案。將綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的站控層設(shè)備、線路保護(hù)測(cè)控設(shè)備、主變保護(hù)測(cè)控設(shè)備、直流系統(tǒng)、通信等二次設(shè)備集中布置主控制室內(nèi)，而將10kV測(cè)控保護(hù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)下放，分散布置于對(duì)應(yīng)的開關(guān)柜上。

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主機(jī)按單機(jī)單網(wǎng)設(shè)置，監(jiān)控系統(tǒng)工作臺(tái)放置在主控制室內(nèi)。

10)根據(jù)目前國(guó)內(nèi)技術(shù)的發(fā)展水平和省內(nèi)變電所實(shí)際運(yùn)行狀況，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)立足國(guó)內(nèi)技術(shù)及產(chǎn)品，以降低工程造價(jià)，并便于售后服務(wù)。3綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能及技術(shù)性能指標(biāo)要求

3.1綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

本所的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集與處理、控制與調(diào)節(jié)、防誤操作閉鎖、遠(yuǎn)動(dòng)等功能，具體如下：

1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與處理功能

通過各測(cè)控單元進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和處理。實(shí)時(shí)信息包括：模擬量(電壓和電流量)、數(shù)字量、脈沖量及溫度量等一些其它信號(hào)。它們來自每一個(gè)電氣單元的PT、CT斷路器、隔離開關(guān)和保護(hù)設(shè)備以及直流、所用電系統(tǒng)等。被采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，經(jīng)過必要的預(yù)處理后送往站級(jí)計(jì)算機(jī)。

2)報(bào)警處理功能

對(duì)變電所的運(yùn)行工況和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)。當(dāng)變電所有非正常狀態(tài)發(fā)生及設(shè)備異常時(shí)，系統(tǒng)能及時(shí)在當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)方發(fā)出事故音響或語(yǔ)音報(bào)警，并在CRT顯示器上自動(dòng)推出報(bào)警畫面，為運(yùn)行人員提供分析處理事故的信息，同時(shí)還應(yīng)將事故信息進(jìn)行打印記錄和存貯。

3)事件順序記錄(SOE)

能以2ms的分辨率記錄對(duì)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)作的先后順序作自動(dòng)記錄。并能夠在CRT上顯示及在打印機(jī)上打印。

4)控制功能及防誤操作閉鎖

a)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)功能包括：

·斷路器的分、合操作

·隔離開關(guān)開關(guān)的分、合操作

·主變壓器有載調(diào)壓分接頭調(diào)節(jié)

·主變壓器中性點(diǎn)接地刀閘操作

·電容器組投切

·微機(jī)保護(hù)裝置的遠(yuǎn)方軟壓板投運(yùn)及遠(yuǎn)方復(fù)歸信號(hào)

·按不同的操作權(quán)限由遠(yuǎn)方修改保護(hù)及自動(dòng)裝置的定值

接地刀閘、直流及所用電設(shè)備、UPS電源、消防保安設(shè)備等不作為遙控對(duì)象，只監(jiān)測(cè)。

b)控制功能要求

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有遙控操作、站控操作、間隔層強(qiáng)電后備操作三種控制操作方式，可任意選定其中的一種控制操作方式控制某一被控對(duì)象，但同時(shí)閉鎖另外兩種控制操作方式。

·對(duì)主變壓器分接頭及電容器投切控制，采用遠(yuǎn)方控制中心遙控操作、就地自動(dòng)調(diào)節(jié)和人工操作三種方式。就地自動(dòng)調(diào)節(jié)通過獨(dú)立設(shè)置的電壓、無(wú)功自動(dòng)控制裝置完成。

·110kV線路測(cè)控裝置配置同期功能。

·各種操作應(yīng)具備選擇、返校、分步執(zhí)行等安全閉鎖，應(yīng)裝設(shè)保密和軟硬件鎖定設(shè)施，賦予不同的操作員以不同的操作密碼口令和不同的操作權(quán)限。

c)防誤操作功能要求

本變電所采用微機(jī)防誤閉鎖方式，由綜合自動(dòng)化系統(tǒng)統(tǒng)一進(jìn)行操作預(yù)演，并應(yīng)考慮當(dāng)系統(tǒng)控制失靈時(shí)，具備緊急解鎖的應(yīng)急措施。

5)系統(tǒng)管理記錄功能

對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)的斷路器的正常操作及事故跳閘次數(shù)、主變壓器分接頭調(diào)節(jié)檔次及次數(shù)、電容器投切、監(jiān)控設(shè)備的投退、通道的異常、主要設(shè)備的異常及各種運(yùn)行操作進(jìn)行自動(dòng)記錄。

6)在線統(tǒng)計(jì)計(jì)算功能

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采用數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)以下在線統(tǒng)計(jì)功能：

·有功功率、無(wú)功功率及電壓的日、月和年最大最小值及出現(xiàn)的時(shí)間

·累計(jì)有功和無(wú)功分時(shí)電量，并完成電量平衡報(bào)表

·主變壓器負(fù)荷率及損耗計(jì)算

運(yùn)行人員可根據(jù)運(yùn)行實(shí)際需要利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)一步開發(fā)在線統(tǒng)計(jì)功能。

7)畫面顯示和打印功能

通過CRT以主接線、運(yùn)行曲線、棒圖、表格工況圖、狀態(tài)圖、配置圖等形式實(shí)現(xiàn)監(jiān)視變電所的運(yùn)行工況。要求不僅能顯示一次系統(tǒng)的運(yùn)行工況，也能顯示二次系統(tǒng)的運(yùn)行工況。主要有：

·變電所總的一次系統(tǒng)的單線圖，僅顯示狀態(tài)

·變電所總的一次系統(tǒng)的單線分區(qū)圖，除顯示狀態(tài)外，還可顯示實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)

·所用電和直流系統(tǒng)狀態(tài)圖，可顯示實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)

·變電所控制畫面

·變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行工況圖

·變電所間隔層設(shè)備運(yùn)行工況圖

·模擬光字牌(軟光字牌)

·二次保護(hù)配置圖

·離線的保護(hù)壓板圖

·電壓棒圖和趨勢(shì)圖

·遙測(cè)一覽表

·電量一覽表

·實(shí)時(shí)和歷史告警表

·實(shí)時(shí)和歷史事件順序記錄表

·實(shí)時(shí)和歷史操作一覽表

·實(shí)時(shí)和歷史系統(tǒng)自診斷一覽表

·實(shí)時(shí)和歷史保護(hù)信息一覽表

·電量平衡表

·開關(guān)正常及事故跳閘次數(shù)統(tǒng)計(jì)表

系統(tǒng)通過完善的報(bào)表和畫面編輯工具，運(yùn)行人員可根據(jù)需要進(jìn)一步編輯制作表報(bào)和畫面。

CRT上顯示的內(nèi)容（包括統(tǒng)計(jì)報(bào)表）均可進(jìn)行隨機(jī)打印、召喚打印、定時(shí)打印。

8)數(shù)據(jù)庫(kù)的在線修改功能

隨著現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的調(diào)整或現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的需要，可在線對(duì)各種測(cè)點(diǎn)的定義〔如：測(cè)點(diǎn)名稱、工程量變換關(guān)系〕進(jìn)行相應(yīng)的修改，并顯示、打印記錄所修改的結(jié)果。

9)與調(diào)度通信功能(遠(yuǎn)動(dòng)功能)

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能向地調(diào)傳送遠(yuǎn)動(dòng)信息和進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，設(shè)置與地調(diào)通信的軟、硬件模塊，其功能和技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足與調(diào)度之間的信息傳送要求，并滿足調(diào)度通訊規(guī)約要求。應(yīng)能正確接受遠(yuǎn)控中心下達(dá)的各項(xiàng)命令，并向其上送變電所的實(shí)時(shí)工況、運(yùn)行參數(shù)及調(diào)度管理必需的有關(guān)信息。

10)與保護(hù)通信功能

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)能與微機(jī)保護(hù)裝置通信，確保保護(hù)動(dòng)作信息、故障信息、保護(hù)定值等能上送至站級(jí)工作站和調(diào)度中心。

11)管理功能

管理功能主要指操作票和一些設(shè)備工況報(bào)告、設(shè)備檔案的編制和調(diào)用。

·操作票的編制

能通過在計(jì)算機(jī)顯示屏的一次接線圖進(jìn)行模擬操作后自動(dòng)生成操作票，也可以通過交互式編輯生成。操作票的內(nèi)容包括標(biāo)題、設(shè)備名、操作信息等構(gòu)成，它可由運(yùn)行人員或工程師用鍵盤在線輸入的交互式方式進(jìn)行編輯、修改、刪除、更新、并能存儲(chǔ)、檢索、顯示、打印。

·設(shè)備工況報(bào)告編制

運(yùn)行人員或工程師以在線鍵盤輸入的交互方式可編輯設(shè)備的運(yùn)行、測(cè)試、接地、鎖定等工況報(bào)告，對(duì)這些報(bào)告可以進(jìn)行修改、檢索、顯示、打印。

·設(shè)備檔案的管理

對(duì)各種齊備的資料、參數(shù)、運(yùn)行歷史，可用文件方式予以保存，能由用戶修改、檢索、顯示。數(shù)據(jù)庫(kù)格式由用戶在設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)上提供。公司完成數(shù)據(jù)庫(kù)與主接線畫面的連接。

12)時(shí)鐘同步功能(GPS對(duì)時(shí))

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能接受衛(wèi)星同步信號(hào)，系統(tǒng)時(shí)鐘能采用GPS對(duì)時(shí)和遠(yuǎn)方調(diào)度對(duì)時(shí)2種方式，以保證綜合自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)鐘與調(diào)度系統(tǒng)時(shí)鐘同步。

13)自診斷、自恢復(fù)和自動(dòng)切換功能

能在線對(duì)自身的硬件、軟件故障自動(dòng)診斷，并給出自診斷信息供維護(hù)人員及時(shí)檢修和更換。

當(dāng)由于某種原因?qū)е孪到y(tǒng)死機(jī)，能實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)的軟硬件自恢復(fù)。保證系統(tǒng)仍正?？煽窟\(yùn)行。3.2系統(tǒng)技術(shù)性能指標(biāo)要求

本所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo)要求如下：

3.2.1數(shù)據(jù)采集指標(biāo)

1)模擬量采樣

a)直流化采樣時(shí)，輸入標(biāo)稱值為DC4~20mA(電流型)；-5~0~+5V(電壓型)

b)交流化采樣時(shí)，輸入標(biāo)稱值含：1A(5A)、100V(57.7V)、50Hz；

電氣量采樣周期：1~5S可選；測(cè)量精度：≤0.5%；

非電氣量采樣周期：1~30S可選；測(cè)量精度：＜3%；

2)開關(guān)量輸入：

輸入形式：無(wú)源接點(diǎn)；狀態(tài)變化量采集周期：≤2S

異常報(bào)警量采集周期：≤1S；事件順序記錄(SOE)分辨率：≤2mS；

3)脈沖量：

負(fù)載能力：＞10mA；每個(gè)脈沖的寬度：50mS~100mS；

累計(jì)誤差：5000個(gè)脈沖±1個(gè)脈沖；

輸入形式：有源脈沖；

4)數(shù)字量輸入BCD碼

5)非電量測(cè)溫方式：

三線制(RTD)熱電阻電橋原理測(cè)量–50℃~+100℃；

溫度變送器測(cè)溫

6)開關(guān)點(diǎn)輸出：

輸出形式：繼電器無(wú)源空接點(diǎn)；

輸出接點(diǎn)容量：DC220V，5A。

3.2.2系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)：

1)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)

a)自動(dòng)化系統(tǒng)中各裝置平均故障間隔時(shí)間MTBF≥10000h(取主機(jī)、前置設(shè)備、外部設(shè)備的MTBF平均值)；

b)遙控正確率：≥99.99%；

c)遙調(diào)正確率：≥99.9%；

d)遙信正確率：≥99%；

2)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性指標(biāo)

a)控制命令響應(yīng)時(shí)間＜3S；

b)85%實(shí)時(shí)畫面響應(yīng)時(shí)間≤2S，其他畫面響應(yīng)時(shí)間≤5S；

c)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和信號(hào)變位響應(yīng)時(shí)間＜2S；

d)人機(jī)對(duì)話到更新數(shù)據(jù)和畫面的響應(yīng)時(shí)間2～10S；

e)報(bào)警響應(yīng)時(shí)間2~5S可調(diào)。

3)系統(tǒng)可擴(kuò)充性指標(biāo)

a)CPU平均負(fù)載率按遠(yuǎn)景考慮＜50%；

b)存貯設(shè)備平均備用容量按遠(yuǎn)景考慮＞40%；

4)系統(tǒng)可用性指標(biāo)

系統(tǒng)的年可利用率≥99.8%

5)系統(tǒng)可維修性指標(biāo)

系統(tǒng)的平均維修時(shí)間（MTTR):不大于1小時(shí)

6)抗干擾性能指標(biāo)

a)抗輻射電磁場(chǎng)干擾能力

應(yīng)能滿足國(guó)標(biāo)GB/T14598.9-1995<<輻射電磁場(chǎng)抗干擾試驗(yàn)>>規(guī)定的要求。對(duì)于布置在控制室內(nèi)的設(shè)備抗輻射電磁場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)達(dá)到I級(jí)：1V/m；對(duì)于布置在開關(guān)柜上的設(shè)備抗輻射電磁場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)至少達(dá)到III級(jí)：10V/m；

b)抗快速瞬變干擾能力

對(duì)于布置在開關(guān)柜上的設(shè)備應(yīng)能承受IEC255-22-4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的IV級(jí)（4KV〕快速瞬變干擾。

c)抗高頻電氣干擾能力

應(yīng)能承受國(guó)標(biāo)GB6162規(guī)定的干擾試驗(yàn)，試驗(yàn)電源頻率為100kHz和1MHz,試驗(yàn)電壓為共模2500V,差模1000V的衰減振蕩波。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)給被試驗(yàn)裝置預(yù)先加直流電源，按GB6162第3.3條表3所列條件下疊加干擾試驗(yàn)，裝置應(yīng)無(wú)誤動(dòng)或拒動(dòng)現(xiàn)象。

d)抗沖擊電壓干擾能力

在正常試驗(yàn)大氣條件下，裝置的直流電源輸入回路、交流輸入回路、輸出觸點(diǎn)回路對(duì)地以及回路之間，應(yīng)能承受1.2/50us的標(biāo)準(zhǔn)雷電波的短時(shí)沖擊電壓試驗(yàn)，開路試驗(yàn)電壓5KV,裝置應(yīng)無(wú)絕緣損壞。

7)GPS對(duì)時(shí)精度：

·站級(jí)工作主站間、間隔層測(cè)控裝置：1ms

·繼電保護(hù)裝置：2-3ms

8)使用環(huán)境

·環(huán)境溫度：

站級(jí)工作站：0～40℃間隔層設(shè)備：-10~+55℃·相對(duì)濕度：5%~95%

4.綜合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)范圍

4.1綜合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)對(duì)象

4.1.1監(jiān)控對(duì)象

·全所斷路器

·110kV系統(tǒng)隔離開關(guān)

·主變壓器有載調(diào)壓開關(guān)

·主變壓器中性點(diǎn)接地刀

·10kV無(wú)功補(bǔ)償裝置

4.1.2監(jiān)測(cè)對(duì)象

1)模擬量

·110kV線路三相電流、有功功率、無(wú)功功率

·110kV分段斷路器三相電流（遠(yuǎn)期）

·110kV母線電壓、零序電壓

·主變110kV側(cè)一相電流

·主變10kV側(cè)三相電流、有功功率、無(wú)功功率；

·10kV線路三相電流、有功功率、無(wú)功功率

·10kV分段斷路器三相電流（遠(yuǎn)期）

·10kV電容器三相電流、無(wú)功功率

·10kV母線電壓、零序電壓

·10kV所用變?nèi)嚯娏鳌⒘阈螂娏?/p>

·所用電400V側(cè)二段母線電壓、分段電流；

·220V直流系統(tǒng)母線電壓

·48V通信直流系統(tǒng)電壓

·主變壓器油溫

2)數(shù)字量

·全所斷路器信號(hào)

·110kV隔離開關(guān)位置信號(hào)

·110kV接地刀閘位置信號(hào)

·110kV線路保護(hù)動(dòng)作信號(hào)

·主變有載調(diào)壓開關(guān)位置信號(hào)

·主變中性點(diǎn)接地刀閘位置信號(hào)

·主變壓器保護(hù)動(dòng)作信號(hào)

·10kV線路保護(hù)動(dòng)作信號(hào)（電纜出線，無(wú)重合閘）

·10kV線路低周減載動(dòng)作信號(hào)

·10kV分段保護(hù)動(dòng)作信號(hào)（遠(yuǎn)期）

·10kV電容器保護(hù)動(dòng)作信號(hào)

·10kV所用變保護(hù)動(dòng)作信號(hào)

·安全自動(dòng)裝置動(dòng)作信號(hào)

·主變壓器預(yù)告信號(hào)

·斷路器故障信號(hào)

·110kV電壓互感器切換位置信號(hào)

·10kV電壓互感器切換位置信號(hào)（遠(yuǎn)期）

·直流系統(tǒng)異常信號(hào)

·通信設(shè)備告警信號(hào)

·消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)信號(hào)

·遠(yuǎn)動(dòng)通道故障信號(hào)

·其他信號(hào)

3）脈沖量

·110kV線路有功電度、無(wú)功電度

·主變10kV側(cè)有功電度、無(wú)功電度

·10kV線路有功電度、無(wú)功電度

·10kV電容器無(wú)功電度

·10kV所用電有功電度

4.2本所綜合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)對(duì)象規(guī)模及信息量統(tǒng)計(jì)本所監(jiān)控監(jiān)測(cè)信息量統(tǒng)計(jì)如下：

測(cè)點(diǎn)類型數(shù)量模擬量開關(guān)量脈沖量控制調(diào)節(jié)量

本期數(shù)量1101513356

遠(yuǎn)期數(shù)量19229560112

具體項(xiàng)目如下：

1)遙測(cè)及監(jiān)測(cè)信息統(tǒng)計(jì)表1模擬量信息統(tǒng)計(jì)

序號(hào)監(jiān)測(cè)對(duì)象遙測(cè)量本期數(shù)量終期數(shù)量備注

1110kV線路Ia,Ib,Ic,P,Q5×25×4

2110kV分段斷路器Ia,Ib,Ic3×1

3110kV母線Va,Vb,Vc，3Vo4×14×2

4主變110kV側(cè)Ia,1×11×2

5主變10kV側(cè)Ia,Ib,Ic,P,Q5×15×2

610kV線路Ia,Ib,Ic,P,Q5×125×22

710kV分段斷路器Ia,Ib,Ic3×1

810kV電容器Ia,Ib,Ic,Q4×14×2

910kV接地兼所用變Ia,Ib,Ic,Io4×1+3×14×2

1010kV母線Va,Vb,Vc，3Vo4×24×2

11所用電源400V側(cè)VI,VII,I3×23×2

12220V直流系統(tǒng)V,I1,I23×11×1

13主變本體主變油溫1×11×2

1448V通信直流系統(tǒng)V1×11×1

小計(jì)110192

2)遙信及監(jiān)視信息統(tǒng)計(jì)表2斷路器及隔離開關(guān)位置信息統(tǒng)計(jì)

序號(hào)監(jiān)測(cè)對(duì)象本期數(shù)量終期數(shù)量備注

1斷路器位置信號(hào)（雙位置）19×236×2SOE

2110kV系統(tǒng)隔離開關(guān)1×61×14

3110kV系統(tǒng)接地刀閘1×91×20

4110kVPT隔離開關(guān)1×11×2

5110kVPT接地刀閘1×21×4

6主變中性點(diǎn)接地刀閘1×11×2

7主變有載調(diào)壓開關(guān)位置信號(hào)17×117×2

小計(jì)74148

表3保護(hù)及自動(dòng)裝置動(dòng)作信息統(tǒng)計(jì)

序號(hào)監(jiān)測(cè)對(duì)象本期數(shù)量終期數(shù)量備注

1主變壓器保護(hù)動(dòng)作信號(hào)（差動(dòng)、后備、本體瓦斯、調(diào)壓裝置瓦斯）4×14×2SOE

2110kV線路保護(hù)動(dòng)作3×23×4SOE

310kV線路保護(hù)動(dòng)作信號(hào)1×121×22SOE

410kV線路低周減載動(dòng)作信號(hào)1×111×22SOE

5110kV分段斷路器保護(hù)動(dòng)作信號(hào)1×1SOE

610kV分段斷路器保護(hù)動(dòng)作信號(hào)1×1SOE

710kV電容器保護(hù)動(dòng)作信號(hào)1×11×2SOE

810kV接地兼所用變保護(hù)動(dòng)作信號(hào)1×21×2SOE

9110kV備自投動(dòng)作信號(hào)1×11×2SOE

1010kV備自投動(dòng)作信號(hào)1×1SOE

小計(jì)3773

表4預(yù)告信號(hào)及其他信息統(tǒng)計(jì)

序號(hào)監(jiān)測(cè)對(duì)象本期數(shù)量終期數(shù)量備注

1主變預(yù)告信號(hào)8×18×2

2斷路器故障信號(hào)1×191×36

3繼電保護(hù)裝置故障總信號(hào)11

4110kV電壓互感器切換位置信號(hào)4

510kV電壓互感器切換位置信號(hào)4

6直流系統(tǒng)異常22

7通信系統(tǒng)告警信號(hào)11

8遠(yuǎn)動(dòng)通道故障信號(hào)11

9消防控制系統(tǒng)告警信號(hào)11

10PT回路斷線（每段母線1個(gè)）1×31×4

11UPS電源中斷11

12控制方式信號(hào)(遙控、當(dāng)?shù)亍⑹謩?dòng)）33

小計(jì)4074

3)脈沖量統(tǒng)計(jì)表5電度量統(tǒng)計(jì)

序號(hào)監(jiān)測(cè)對(duì)象本期數(shù)量終期數(shù)量備注

1110kV線路有功電度、無(wú)功電度2×22×4

210kV線路有功電度、無(wú)功電度2×122×22

3主變10kV側(cè)有功電度、無(wú)功電度2×12×2

4電容器無(wú)功電度1×11×2

5所用電有功電度1×21×2

小計(jì)3360

4)控制調(diào)節(jié)量(遙控及遙調(diào)量)統(tǒng)計(jì)表6遙控及遙調(diào)量統(tǒng)計(jì)

序號(hào)監(jiān)測(cè)對(duì)象本期數(shù)量終期數(shù)量備注

1斷路器分合2×192×36

2110kV系統(tǒng)隔離開關(guān)分合2×62×14

3110kVPT隔離開關(guān)分合2×12×2

4主變調(diào)壓開關(guān)位置升降2×12×2

5主變中性點(diǎn)刀閘分合2×12×2

小計(jì)56112

5)遠(yuǎn)動(dòng)信息量統(tǒng)計(jì)表7遠(yuǎn)動(dòng)遙測(cè)量統(tǒng)計(jì)

序號(hào)監(jiān)測(cè)對(duì)象遙測(cè)量本期數(shù)量終期數(shù)量備注

1主變110kV側(cè)Ia,1×11×2

2主變10kV側(cè)Ia,P,Q,Wh,Varh5×15×2

3110kV線路Ia,P,Q,3×23×4

4110kV分段斷路器Ia1×1

5110kV母線電壓Va,Vb,Vc3×13×2

610kV線路Ia，P2×122×22

710kV分段斷路器Ia1×1

810kV電容器Ia,Ib,Ic,Q4×14×2

910kV接地兼所用變Ia,Io2×1+12×2

1010kV母線Vac，3Vo2×22×2

11所用電源400V側(cè)VI,VII2×22×2

12220V直流系統(tǒng)V1×11×1

13主變本體主變油溫1×11×2

1448V通信直流系統(tǒng)V1×11×1

小計(jì)57100

表8遠(yuǎn)動(dòng)遙信量統(tǒng)計(jì)

序號(hào)監(jiān)測(cè)對(duì)象本期數(shù)量終期數(shù)量備注

1斷路器位置信號(hào)19×136×1SOE

2主變中性點(diǎn)接地刀閘1×11×2

3主變有載調(diào)壓開關(guān)位置信號(hào)17×117×2

4主變壓器保護(hù)動(dòng)作信號(hào)4×14×2SOE

5110kV線路保護(hù)動(dòng)作總信號(hào)3×23×4SOE

610kV線路保護(hù)動(dòng)作總信號(hào)(分段發(fā))12SOE

710kV線路低周減載動(dòng)作信號(hào)(合并發(fā))11SOE

8110kV分段斷路器保護(hù)動(dòng)作信號(hào)1SOE

910kV分段斷路器保護(hù)動(dòng)作信號(hào)1SOE

1010kV電容器保護(hù)動(dòng)作信號(hào)1×11×2SOE

1110kV接地兼所用變保護(hù)動(dòng)作信號(hào)1×21×2SOE

12110kV備自投動(dòng)作信號(hào)1×11×2SOE

1310kV備自投動(dòng)作信號(hào)1×1SOE

14主變預(yù)告信號(hào)(合并發(fā))12

15斷路器故障信號(hào)(分段發(fā))34

16繼電保護(hù)裝置故障總信號(hào)11

17直流系統(tǒng)異常和UPS電源中斷22

18通信系統(tǒng)告警信號(hào)11

19消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)信號(hào)11

20PT回路斷線（每段母線1個(gè)）34

21控制方式信號(hào)(遙控、當(dāng)?shù)?、手?dòng)）33

小計(jì)69124

表9遙控及遙調(diào)量統(tǒng)計(jì)

序號(hào)監(jiān)測(cè)對(duì)象本期數(shù)量終期數(shù)量備注

1斷路器分合2×192×36

2主變調(diào)壓開關(guān)位置升降2×12×2

3主變中性點(diǎn)刀閘分合2×12×2

小計(jì)4280

5綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的幾點(diǎn)說明5.1保護(hù)與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)系

由于繼電保護(hù)在保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行方面起著重要的作用，因而決定了它在整個(gè)系統(tǒng)的特殊重要性和十分明顯的相對(duì)獨(dú)立性。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)絕不能降低繼電保護(hù)的可靠性。本設(shè)計(jì)對(duì)綜合自動(dòng)化與繼電保護(hù)的相互關(guān)系作以下考慮。

1)繼電保護(hù)按被保護(hù)的電力設(shè)備單元(間隔)分別獨(dú)立配置，直接由相關(guān)的CT及PT輸入電氣量。動(dòng)作后由接點(diǎn)輸出，直接跳相應(yīng)的斷路器，即保護(hù)裝置有獨(dú)立完整的保護(hù)功能，完全不依賴于通訊網(wǎng)。此外，保護(hù)裝置在必須有自己獨(dú)立的跳合閘回路及相應(yīng)的保護(hù)出口壓板的同時(shí)，其面板上要有必要的動(dòng)作信號(hào)，告警信號(hào)等顯示，以充分保證在本所監(jiān)控系統(tǒng)失效時(shí)，繼電保護(hù)裝置仍可單獨(dú)繼續(xù)使用。

2)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)，對(duì)于10kV設(shè)備，根據(jù)目前已有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可采用保護(hù)測(cè)控裝置，但不以此而降低保護(hù)裝置的可靠性為前提。另對(duì)此類裝置保護(hù)CT回路和測(cè)量CT回路分開，以保證保護(hù)的要求及測(cè)量精度的要求。

3)各類保護(hù)除本身保護(hù)功能滿足規(guī)程要求外，還應(yīng)與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信，以實(shí)現(xiàn)下述功能：

·接受系統(tǒng)的查詢，如保護(hù)定值查詢，保護(hù)狀態(tài)(功能投入)查詢。

·保護(hù)裝置傳送事件報(bào)告，自檢報(bào)告給系統(tǒng)。

·對(duì)保護(hù)裝置修改時(shí)鐘及對(duì)時(shí)。

·遠(yuǎn)方復(fù)歸保護(hù)信號(hào)。

·遠(yuǎn)方修改定值和軟壓板投退保護(hù)功能，本設(shè)計(jì)考慮到變電所保護(hù)裝置的重要性，對(duì)遠(yuǎn)方修改定值推薦采用切換定值組的方式。

4)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與保護(hù)設(shè)備的通信方式如下：

保護(hù)設(shè)備與系統(tǒng)通信的方式可分為三大類：①接點(diǎn)輸入方式、②串行通信方式、③網(wǎng)絡(luò)通信方式。具體實(shí)現(xiàn)方式如下：

·對(duì)于僅能提供接點(diǎn)輸出的保護(hù)裝置，將其接入相應(yīng)間隔的測(cè)控裝置或公用開關(guān)量采集裝置，然后接入網(wǎng)絡(luò)。

·對(duì)于已設(shè)置有RS485串口的保護(hù)設(shè)備，如果其遵循IEC60870－5－103標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約則將其串口直接接入網(wǎng)絡(luò)（當(dāng)采用RS485總線網(wǎng)時(shí)〕或經(jīng)規(guī)約轉(zhuǎn)換接入網(wǎng)絡(luò)（當(dāng)采用非RS485總線網(wǎng)時(shí)〕。

·對(duì)于已設(shè)有串口(RS232、RS422、RS485)的保護(hù)設(shè)備，其不遵循IEC60870－5－103標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，則可經(jīng)規(guī)約轉(zhuǎn)換接入網(wǎng)絡(luò)。5.2綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)

5.2.1當(dāng)?shù)乇O(jiān)控與遠(yuǎn)動(dòng)共用數(shù)據(jù)采集，取消專用RTU裝置。

在系統(tǒng)中設(shè)遠(yuǎn)動(dòng)工作站或遠(yuǎn)動(dòng)通信工作站，共用間隔層測(cè)控設(shè)備采集數(shù)據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)全所數(shù)據(jù)綜合采集、統(tǒng)一管理。本所不設(shè)專用RTU裝置。

分層分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)每個(gè)間隔的I/O單元可完成間隔層的數(shù)據(jù)采集功能(相當(dāng)于分布式RTU裝置完成的功能)。遠(yuǎn)動(dòng)工作站或遠(yuǎn)動(dòng)通信工作站從現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)實(shí)時(shí)網(wǎng)上采集遠(yuǎn)動(dòng)所需的各種數(shù)據(jù)，包括與網(wǎng)絡(luò)相連的保護(hù)裝置的有關(guān)信息，它需完成所內(nèi)外不同格式的信息轉(zhuǎn)換，所內(nèi)遵從現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)的規(guī)約，所外要遵循遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約與調(diào)度主站實(shí)現(xiàn)通信。

取消專用的RTU裝置的原因：

是否可取消專用的RTU裝置，主要取決于變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是否能滿足調(diào)度主站對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)信息實(shí)時(shí)性、正確率及精度的要求：

a)遙測(cè)量的指標(biāo)如下：

遙測(cè)誤差不大于±1.5%，越死區(qū)傳送整定最小值不小于0.5%

b)遙信量的指標(biāo)如下：

正確動(dòng)作率不小于99%，事件順序記錄系統(tǒng)分辨率小于2ms。

遙控正確率不小于99.99%，遙調(diào)正確率不小于99.9%。

c)實(shí)時(shí)性指標(biāo)如下：

遙測(cè)傳送時(shí)間不大于3s

遙信變化傳送時(shí)間不大于2s

遙控、遙調(diào)命令傳送時(shí)間不大于4s

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)信息應(yīng)采取“直采直送”的方式，即將遠(yuǎn)動(dòng)工作站掛在間隔層的實(shí)時(shí)工業(yè)網(wǎng)上，采取監(jiān)聽方式通過該網(wǎng)獲得間隔層I/O單元采集的實(shí)時(shí)信息，進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換后送往各調(diào)度主站，滿足調(diào)度主站對(duì)信息實(shí)時(shí)性的要求。對(duì)于實(shí)時(shí)性指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，以往的系統(tǒng)方案之所以不能滿足實(shí)時(shí)性的要求，是因?yàn)樗扇≡谧冸娝鶎拥纳衔痪W(wǎng)掛遠(yuǎn)動(dòng)通信管理機(jī)，遠(yuǎn)動(dòng)信息需經(jīng)多道處理轉(zhuǎn)發(fā)，才能送至遠(yuǎn)動(dòng)通信管理機(jī)，造成延時(shí)過長(zhǎng)。

I/O單元交流采樣能滿足遙測(cè)量精度的要求，遙信、遙控的正確率也能保證。

遠(yuǎn)動(dòng)通信工作站或遠(yuǎn)動(dòng)工作站直接從現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)上采集遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)向調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)，可充分滿足調(diào)度對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性的要求。調(diào)度遠(yuǎn)方操作時(shí)下發(fā)的遙控遙調(diào)值指令，通過通信工作站向網(wǎng)上廣播，由變電所監(jiān)控主機(jī)向操作對(duì)象的保護(hù)測(cè)控裝置下發(fā)操作指令完成具體操作執(zhí)行。

5.2.2遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)向XX地調(diào)發(fā)送。

根據(jù)統(tǒng)一調(diào)度、分級(jí)管理的原則，本所遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)向XX地調(diào)發(fā)送，遠(yuǎn)動(dòng)信息的內(nèi)容按無(wú)人值班變電所運(yùn)行要求配置，通信規(guī)約采用部頒CDT規(guī)約SC1801V6.0版規(guī)約，遠(yuǎn)動(dòng)通信速率600bps，通過光纖路由發(fā)送至XX地調(diào)。5.3通信與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)系

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)通道的選擇和路由的組織應(yīng)根據(jù)通信網(wǎng)現(xiàn)狀并結(jié)合通信規(guī)劃確定，同時(shí)應(yīng)滿足遠(yuǎn)動(dòng)通道的技術(shù)要求，保證變電所可靠實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班。本所采用光纖通信方式。

通信監(jiān)控納入綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，通信設(shè)備的告警信號(hào)以接點(diǎn)的方式接入公用采集裝置，通信電源可通過接點(diǎn)接入公用采集裝置。監(jiān)控系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)所內(nèi)通信設(shè)備的運(yùn)行狀況。這樣可進(jìn)一步優(yōu)化所內(nèi)的運(yùn)行管理。

此外，所內(nèi)通信設(shè)備如有自成一體的完善的網(wǎng)管系統(tǒng)并帶RS485串行通信等接口時(shí)，則可經(jīng)過規(guī)約轉(zhuǎn)換接入所內(nèi)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的所內(nèi)變電二次(保護(hù)、控制、測(cè)量、遠(yuǎn)動(dòng)、通信等)的全面微機(jī)監(jiān)控。5.4綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的人機(jī)接口設(shè)備設(shè)置

由于無(wú)人值班變電所的監(jiān)視和操作主要都是在遠(yuǎn)方控制中心完成的，所以本設(shè)計(jì)認(rèn)為XX110kV變當(dāng)?shù)乇O(jiān)控的人機(jī)接口設(shè)備及人機(jī)聯(lián)系功能可適當(dāng)簡(jiǎn)化，但不宜取消。其理由是，對(duì)變電所的控制、巡視、故障處理，需要建立在具有充分?jǐn)?shù)據(jù)及信息的基礎(chǔ)上，而遠(yuǎn)動(dòng)信息是有限的，支持遠(yuǎn)方站完成這類功能的數(shù)據(jù)也不充分，它不可能代替所有變電所完成其全部監(jiān)視、操作功能，同時(shí)考慮到目前操作隊(duì)可配置的人員素質(zhì)的實(shí)際情況，要求綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具備直觀、簡(jiǎn)便、可靠的監(jiān)視和操作手段，盡可能快的反映變電所的運(yùn)行工況、設(shè)備狀態(tài)。因此當(dāng)?shù)乇O(jiān)控仍需配置必要的人機(jī)接口設(shè)備和較強(qiáng)的人機(jī)接口功能，而不宜取消。

5.5綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與計(jì)量系統(tǒng)的關(guān)系

本所電能計(jì)量表計(jì)獨(dú)立設(shè)置。本所關(guān)口計(jì)量點(diǎn)設(shè)置在主變110kV側(cè)，配置0.5級(jí)多功能電能表，關(guān)口電能表集中在主控制室內(nèi)組屏，出線配置1級(jí)多功能電能表，公用測(cè)控裝置采集其脈沖量輸出，電度數(shù)據(jù)向調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)。其它10kV出線配置1級(jí)多功能電能表，相應(yīng)保護(hù)測(cè)控裝置采集脈沖量輸出。所有電度數(shù)據(jù)在監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中處理存儲(chǔ)并制表輸出。本期工程暫不設(shè)置計(jì)量系統(tǒng)，其記錄存儲(chǔ)功能由監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)完成。5.6綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的關(guān)系

本所獨(dú)立設(shè)置1套消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的通信連接由于需要專門編程連接，成本太高不予采用。設(shè)計(jì)考慮消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)僅提供報(bào)警輸出接點(diǎn)至公用測(cè)控裝置，該信號(hào)作為遙信量發(fā)送到調(diào)度主站實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。

6.綜合自動(dòng)化方案一

方案一是以南自變電公司的WBX-121E變電所自動(dòng)化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合本變電所的具體情況所提出的方案，其配置原理圖見附圖一。6.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

設(shè)置全所控制級(jí)和現(xiàn)地控制級(jí)二層結(jié)構(gòu)，二層之間通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，稱為網(wǎng)絡(luò)層。現(xiàn)地控制級(jí)中保護(hù)與測(cè)控相互獨(dú)立；保護(hù)單元之間相互獨(dú)立；測(cè)控單元為面向設(shè)備的智能模塊化單元結(jié)構(gòu)，既可集中安裝，也支持分散獨(dú)立安裝。整個(gè)變電所二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單清晰，所有設(shè)備僅僅由微機(jī)線路保護(hù)屏、微機(jī)線路測(cè)控屏、微機(jī)主設(shè)備保護(hù)屏、微機(jī)綜合保護(hù)屏、面向設(shè)備的交流采樣裝置、控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成現(xiàn)地單元控制級(jí)，由監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成全所控制級(jí)。

1)站控層負(fù)責(zé)與子站（測(cè)控I/O單元、保護(hù)I/O單元）的通信和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的匯總，并進(jìn)行綜合處理、歷史記錄、事件記錄、顯示、打?。回?fù)責(zé)與調(diào)度端通信。

2)測(cè)控單元負(fù)責(zé)相應(yīng)斷路器、手車（隔離開關(guān)）、主變壓器、電壓母線的完全測(cè)控，與一次設(shè)備一一對(duì)應(yīng)。模擬量測(cè)量采用動(dòng)態(tài)頻率跟蹤技術(shù)和交流采樣原理相結(jié)合；開關(guān)輸入量測(cè)量采用抗交流干擾的特別算法；開關(guān)輸出量采用了軟硬件多重閉鎖，并可自檢；通信具有調(diào)試和運(yùn)行兩種方式；運(yùn)行方式用RS485與現(xiàn)場(chǎng)總線相連，接受主機(jī)層的查詢。測(cè)控I/O單元，模件分為電源模件、交流模件、MPU模件、控制出口模件、遙信模件；A/D通道、基本的開關(guān)輸入量、遙控遙調(diào)、通信驅(qū)動(dòng)等電路全部集成在MPU模件上，該模件與控制出口模件、調(diào)壓箱、交流回路、開入量、通信現(xiàn)場(chǎng)總線完全隔離，因而具有很強(qiáng)的抗干擾能力，模件內(nèi)的看門狗電路當(dāng)程序由于意外原因飛溢時(shí)會(huì)及時(shí)可靠復(fù)位MPU和相應(yīng)電路，并能監(jiān)視控制回路斷線、A/D通道故障、開出通道故障、開入通道故障等。每個(gè)單元有一組串行通信口，可以切換為RS-232（調(diào)試使用）和RS-485（上現(xiàn)場(chǎng)總線并隔離）兩種工作模式。

3)子站單元本身也是一個(gè)完整的系統(tǒng)，子站內(nèi)前置機(jī)與測(cè)控單元、保護(hù)單元聯(lián)成子系統(tǒng)，并接受站控層的查詢。當(dāng)子站與主站距離較長(zhǎng)時(shí)可采用RS-422或調(diào)制解調(diào)器驅(qū)功。

4)保護(hù)單元獨(dú)立完成特定的保護(hù)功能，如線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母聯(lián)保護(hù)、電容器保護(hù)、備自投、母線保護(hù)、低周減載；保護(hù)與監(jiān)控之間根據(jù)接口的性能，可直接上現(xiàn)場(chǎng)總線或經(jīng)管理單元再上現(xiàn)場(chǎng)總線。當(dāng)保護(hù)單元沒有通訊功能時(shí)，則可由無(wú)源接點(diǎn)信號(hào)送往監(jiān)控I/O單元檢測(cè)。6.2系統(tǒng)配置方案

1)站控層設(shè)備為當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主機(jī)，按單機(jī)配置。遠(yuǎn)動(dòng)通信工作站與主機(jī)并為一體，配置1個(gè)MODEN與調(diào)度主站通信。主機(jī)工作臺(tái)上配1臺(tái)21寸彩顯和1臺(tái)寬行打印機(jī)。

2)間隔層設(shè)備按集中與分散相結(jié)合的原則，110kV線路、主變壓器及所用公用設(shè)備的保護(hù)與測(cè)控裝置集中布置在控制室內(nèi)，便于巡視及維護(hù)；10kV母聯(lián)及饋線等的保護(hù)測(cè)控分散至就地設(shè)備開關(guān)柜內(nèi)，以節(jié)省二次電纜。

*主變壓器間隔配置WBZ-02變壓器保護(hù)裝置和WZZ-121測(cè)控裝置。WBZ-02由三部分組成：差動(dòng)保護(hù)單元、后備保護(hù)單元、開關(guān)量保護(hù)機(jī)監(jiān)控單元，三個(gè)部分在電氣結(jié)構(gòu)上互相獨(dú)立，通過串行接口通信連接，保護(hù)功能齊全，可靠性高。WZZ-121測(cè)控裝置完成主變雙側(cè)遙測(cè)、遙信、遙控功能。

*110kV線路配置WZZ-121線路測(cè)控裝置，用以完成對(duì)線路開關(guān)的控制和對(duì)線路電壓、電流、有功、無(wú)功的測(cè)量及電度量的計(jì)算。鑒于本所本期的2回110kV線路，1回從磨石變來，1回從寶雙線T接，其保護(hù)配置與型式需與對(duì)側(cè)統(tǒng)一，故本設(shè)計(jì)暫未將其納入綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的配置范圍。既另外配置，單獨(dú)組屏，只與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)接口。

*10kV線路配置WXB-123線路測(cè)控保護(hù)裝置，裝設(shè)在10kV配電室開關(guān)柜。

*10kV電容器配置WRZ-123電容器測(cè)控保護(hù)裝置，裝設(shè)在10kV開關(guān)柜。

*10kV所用變配置WZZ－121所用變測(cè)控保護(hù)裝置，裝設(shè)在10kV開關(guān)柜。

*配置WBZT-121型備用電源自動(dòng)投入裝置和電壓切換裝置。

*配置MLX98S小電流接地檢測(cè)裝置。

*配置WZZ-121公用測(cè)控裝置2套，完成公用部分的遙測(cè)、遙信。

3)所內(nèi)通信網(wǎng)是通過WBX-121E綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，將保護(hù)、測(cè)控、遠(yuǎn)方調(diào)度連接起來的。保護(hù)與WBX-121E綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過RS-485和現(xiàn)場(chǎng)總線連接；測(cè)控與WBX-121E綜合自動(dòng)化系統(tǒng)也通過RS-485和現(xiàn)場(chǎng)總線連接；遠(yuǎn)方調(diào)度與WBX-121E綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過調(diào)制解調(diào)器連接。所內(nèi)集中式組柜的保護(hù)裝置、監(jiān)控裝置，或者分散安裝于開關(guān)柜上的保護(hù)、監(jiān)測(cè)現(xiàn)地單元也可采用光纖與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通訊。

6.3系統(tǒng)設(shè)備匯總（按本期配置）名稱配置數(shù)量說明

監(jiān)控主機(jī)部分HP/PIII500主機(jī)(RAM128M、HDD8.3G、FDD1.44M軟驅(qū)、40XCD)1

顯示器：NEC21寸，1280X10241

打印機(jī):HP120C1

調(diào)制解調(diào)器1

UPS電源:1KVA/2H1

GPS時(shí)鐘1

軟件（操作系統(tǒng)、監(jiān)控軟件、遠(yuǎn)程維護(hù)軟件）1

110kV線路測(cè)控柜WZZ-121型測(cè)控裝置2遠(yuǎn)期2塊柜

主變保護(hù)測(cè)控柜WBZ－02主變保護(hù)裝置1遠(yuǎn)期2塊柜

WZZ－121測(cè)控裝置（高低壓側(cè)各1套）2

WZH-121有載調(diào)壓裝置1

操作箱及打印機(jī)

公用柜1中央音響裝置1

WZH－121管理裝置1

WZZ－121公用測(cè)控裝置2

110kV/10kVPT切換裝置2

溫度變送器1遠(yuǎn)期2套

直流變送器2

公用柜2WBZT－121型110kV備用電源自動(dòng)投入裝置1

WBZT－121型400V備用電源自動(dòng)投入裝置1

公用柜3WJK-01型微機(jī)接口裝置1

小電流接地檢測(cè)裝置1遠(yuǎn)期2套

10kV保護(hù)測(cè)控裝置WXB－123型10kV饋線保護(hù)測(cè)控裝置12遠(yuǎn)期22套

WRZ－123型10kV電容器保護(hù)測(cè)控裝置1遠(yuǎn)期2套

WXB－123型10kV所用變保護(hù)測(cè)控裝置2

WXB-123型10kV分段保護(hù)測(cè)控裝置1

FCN－2000光纖接口裝置2

光纖通信網(wǎng)絡(luò)光纜

7.綜合自動(dòng)化方案二

方案二是以北京四方公司的CSC2000變電所自動(dòng)化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合本變電所的具體情況所提出的方案，其配置原理圖見附圖二。7.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

CSC2000變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備配置分成兩個(gè)層次，既變電站層和間隔層。變電站層既站級(jí)主站層。站級(jí)工作站由操作員工作站、遠(yuǎn)動(dòng)主站及工程師工作站組成，取消了常規(guī)控制、模擬屏等。間隔層是繼電保護(hù)、測(cè)控裝置層。它對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)、測(cè)量和控制。各間隔單元保留應(yīng)急手動(dòng)操作跳、合手段，各間隔單元互相獨(dú)立，不互相影響。此系統(tǒng)可在控制室集中組屏，也適用于間隔層設(shè)備分散在開關(guān)場(chǎng)繼電小間、開關(guān)場(chǎng)柜、開關(guān)柜布置，以間隔為單位，繼電保護(hù)、測(cè)量和控制裝置統(tǒng)一組屏設(shè)計(jì)。

1)站控層即工作站層，包括當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主站、遠(yuǎn)動(dòng)工作站等。遠(yuǎn)動(dòng)工作站與當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主站相互獨(dú)立，一個(gè)退出不影響另一個(gè)工作，他們通過總線共享站內(nèi)的所有信息。當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主站以圖形顯示、報(bào)表打印、語(yǔ)音報(bào)警等各種方式對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，測(cè)量、記錄并處理各種信息，實(shí)現(xiàn)可控裝置的控制調(diào)節(jié)等。遠(yuǎn)動(dòng)工作站向調(diào)度端傳送遠(yuǎn)動(dòng)信息及數(shù)據(jù)，并接受來自調(diào)度端的遙控、遙調(diào)命令。

2)間隔層設(shè)備原則上按一次設(shè)備組織，分布式布置。間隔層設(shè)備完成保護(hù)、控制、測(cè)量、通信等功能。各間隔的設(shè)備相對(duì)獨(dú)立，僅通過站內(nèi)通訊網(wǎng)互聯(lián)，并同變電站層的設(shè)備通訊。為提高全所的工作可靠性，繼電保護(hù)功能不依賴于所內(nèi)通訊網(wǎng)，同時(shí)保護(hù)測(cè)控裝置上保留了簡(jiǎn)易的強(qiáng)電控制功能，保證了萬(wàn)一在微機(jī)通訊系統(tǒng)失效時(shí)仍可運(yùn)行和操作。

3)所內(nèi)通信網(wǎng)采用總線型網(wǎng)，變電站層設(shè)備和間隔層設(shè)備均掛在該總線上，全所所有信息均通過該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換和命令的上傳下達(dá)。常見的單層型網(wǎng)絡(luò)一般采用載波偵聽多路訪問及沖撞檢測(cè)（CSMA/CD）法作為網(wǎng)絡(luò)的通信規(guī)約，其網(wǎng)絡(luò)存取控制方法采用隨機(jī)存取法，各子站不存在主從之分。7.2系統(tǒng)配置方案

1)當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主站采用主頻大于300M的工控機(jī),配單通道PCLPA卡(LON卡)1個(gè),PCL725開入開出卡1個(gè)及光驅(qū)、軟驅(qū)、打印機(jī)、UPS電源、工作臺(tái)等，它是系統(tǒng)中主要的人機(jī)接口，是整個(gè)變電所綜合自動(dòng)化運(yùn)行的中心。它通過監(jiān)控網(wǎng)獲得全所各種信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)的存貯、分析，通過后臺(tái)機(jī)可接受操作中的輸入控制。另本所如需要簡(jiǎn)化當(dāng)?shù)乇O(jiān)控的人機(jī)設(shè)備及功能，則配CSM112B，由單片機(jī)構(gòu)成的監(jiān)控主站。運(yùn)行維護(hù)人員通過便攜機(jī)查看全所信息和進(jìn)行操作控制。

該監(jiān)控主站還提供了二付空接點(diǎn)，可直接連接蜂鳴器和警鈴。以實(shí)現(xiàn)整個(gè)變電所的事故報(bào)警和預(yù)告信號(hào)功能。

2)CSM300C遠(yuǎn)動(dòng)工作站采用32位標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制微機(jī)，主頻大于300MHZ,其具有1發(fā)3收功能，實(shí)現(xiàn)多主站通信的多數(shù)據(jù)庫(kù)管理，支持多種常用遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約（SC1801、u4F、CDT、DNP3.0等)。

遠(yuǎn)動(dòng)工作站具有SOE功能，具有命令接收和校核執(zhí)行（斷路器分合及分接頭升降）功能，具有信號(hào)變位、越死區(qū)判定、誤差控制功能。具有自檢、自診斷和自恢復(fù)功能，接收GPS對(duì)時(shí)。

3)間隔層公用測(cè)量與控制:配CSD12A1臺(tái)，CSD22A1臺(tái)，CSN022A2臺(tái)。

其中CSD12A為綜合采集裝置，可完成本所10kV母線PT電壓，包括開口三角形電壓及所用變交流380V的測(cè)量，可完成3路直流電源電壓及主變溫度的測(cè)量及42路遙信量的采集(例如火警信號(hào)、直流柜信號(hào)、PT切換信號(hào)等〕。另還有4組開出量可用于分布式裝置未能覆蓋的控制功能。

CSD22A為集中測(cè)量裝置，可采集8路電壓量、8路電流量、20路開關(guān)（脈沖〕量，可完成主變各側(cè)模擬量的測(cè)量，主變10kV側(cè)