变电站综合自动化系统

时间:2024-08-06 12:39:22编辑:奇事君

变电站综合自动化系统的的体系结构和配置

变电站综合自动化采用自动控制和计算机技术实现变电站二次系统的部分或全部功能。为达到这一目的,满足电网运行对变电站的要求,变电站综合自动化系统体系由“数据采集和控制”、“继电保护”、“直流电源系统”三大块构成变电站自动化基础。“通信控制管理‘’是桥梁,联系变电站内部各部分之间、变电站与调度控制中心之间使其相互交换数据。”变电站主计算机系统“对整个综合自动化系统进行协调、管理和控制,并向运行人员提供变电站运行的各种数据、接线图、表格等画面,使运行人员可远方控制断路器分、合操作,还提供运行和维护人员对自动化系统进行监控和干预的手段。”变电站主计算机系统“代替了很多过去由运行人员完成的简单、重复和繁琐的工作,如收集、处理、记录、统计变电站运行数据和变电站运行过程中所发生的保护动作、断路器分、合闸等重要事件,还可按运行人员的操作命令或预先设定执行各种复杂的工作。”通信控制管理‘’连接系统各部分,负责数据和命令的传递,并对这一过程进行协调、管理和控制。

  与变电站传统电磁式二次系统相比,在体系结构上,变电站综合自动化系统增添了“变电站主计算机系统”和“通信控制管理”两部分;在二次系统具体装置和功能实现上,计算机化的二次设备代替和简化了非计算机设备,数字化的处理和逻辑运算代替了模拟运算和继电器逻辑;在信号传递上,数字化信号传递代替了电压、电流模拟信号传递。数字化使变电站自动化系统与传统变电站二次系统相比,数据采集更精确、传递更方便、处理更灵活、运行维护更可靠、扩展更容易。变电站综合自动化系统结构体系较为典型的是:

  (1)在低压无人值班变电站里,取消变电站主计算机系统或者简化变电站主计算机系统。

  (2)在实际的系统中,更为常见的是将部分变电站自动化设备,如微机保护、RTU与变电站二次系统中电磁式设备(如模拟式指针仪表、中央信号系统)揉和在一起,组成一个系统运行。这样,即提高了变电站二次系统的自动化水平,改进了常规系统的性能,又需投入更多的物力和财力。

  变电站综合自动化的结构模式

  变电站综合自动化系统的结构模式主要有集中式、集中分布式和分散分布

  (一)集中式结构

  集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口,集中采集变电站的模拟量和数量等信息,集中进行计算和处理,分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。集中式结构也并非指只由一台计算机完成保护、监控等全部功能。多数集中式结构的微机保护、微机监控和与调度等通信的功能也是由不同的微型计算机完成的,只是每台微型计算机承担的任务多些。例如监控机要担负数据采集、数据处理、断路器操作、人机联系等多项任务;担负微机保护的计算,可能一台微机要负责多回低压线路的保护等。

  集中式系统的主要特点有:

  (1)能实时采集变电站各种模拟量、开关量,完成对变电站的数据采集和实时监控、制表、打印、事件顺序记录等功能。

  (2)完成对变电站主要设备和进、出线的保护任务。

  (3)结构紧凑、体积小,可大大减少站地面积。

  (4)造价低,尤其是对35kV或规模较小的变电站更为有利。

  (5)实用性好。

  集中式的主要缺点有:

  (1)每台计算机的功能较集中,若一台计算机出故障,影响面大,因此,必须采用双机并联运行的结构才能提高可靠性。

  (2)软件复杂,修改工作量大,系统调试烦琐。

  (3)组态不灵活,对不同主接线或规模不同的变电站,软、硬件都必须另行设计,工作量大。

  (4)集中式保护与长期以来采用一对一的常规保护相比,不直观,不符合运行和维护人员的习惯,调试和维护不方便,程序设计麻烦,只适合于保护算法比较简单的情况。

  分布式结构

  该系统结构的特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式模式一般按功能设计,采用主从CPU系统工作方式,多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力,解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信,选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题,提高了系统的实时性。分布式结构方便系统扩展和维护,局部故障不影响其它模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构,较多地使用于中、低压变电站。

  分布分散(层)式结构

  分布分散式结构系统从逻辑上将变电站自动化系统划分为两层,即变电站层(站级测控单元)和间隔层(间隔单元)。也可分为三层,即变电站层、通信层和间隔层。

  该系统的主要特点是按照变电站的元件,断路器间隔进行设计。将变电站一个断路器间隔所需要的全部数据采集、保护和控制等功能集中由一个或几个智能化的测控单元完成。测控单元可直接放在断路器柜上或安装在断路器间隔附近,相互之间用光缆或特殊通信电缆连接。这种系统代表了现代变电站自动化技术发展的趋势,大幅度地减少了连接电缆,减少了电缆传送信息的电磁干扰,且具有很高的可靠性,比较好的实现了部分故障不相互影响,方便维护和扩展,大量现场工作可一次性地在设备制造厂家完成。分布分散式结构的主要优点有:

  (1)间隔级控制单元的自动化、标准化使系统适用率较高。

  (2)包含间隔级功能的单元直接定位在变电站的间隔上。

  (3)逻辑连接到组态指示均可由软件控制。

  (4)简化了变电站二次部分的配置,大大缩小了控制室的面积。

  (5)简化了变电站二次设备之间的互连线,节省了大量连接电缆。

  (6)分布分散式结构可靠性高,组态灵活,检修方便。


变电站综合自动化系统有哪些特点?

变电站综合自动化系统是指: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,变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、特点:1)功能实现综合化。变电站综合自动化技术是在微机技术、数据通信技术、自动化技术基础上发展起来。它综合了变电站内除一次设备和交、直流电源以外的全部二次设备,2)系统构成模块化。保护、控制、测量装置的数字化(采用微机实现,并具有数字化通信能力)利于把各功能模块通过通信网络连接起来,便于接口功能模块的扩充及信息的共享。另外,模块化的构成,方便变电站实现综合自动化系统模块的组态,以适应工程的集中式、分部分散式和分布式结构集中式组屏等方式。3)结构分布、分层、分散化。综合自动化系统是一个分布式系统,其中微机保护、数据采集和控制以及其他智能设备等子系统都是按分布式结构设计的,每个子系统可能有多个CPU分别完成不同的功能,由庞大的CPU群构成了一个完整的、高度协调的有机综合系统。4)操作监视屏幕化。变电站实现综合自动化后,不论是有人值班还是无人值班,操作人员不是在变电站内,就是在主控站内,就是在主控站或调度室内,面对彩色屏幕显示器,对变电站的设备和输电线路进行全方位的监视和操作。5)通信局域网络化、光缆化。计算机局域网络技术和光纤通信技术在综合自动化系统中得到普遍应用。6)运行管理智能化。智能化不仅表现在常规自动化功能上,还表现在能够在线自诊断,并将诊断结果送往远方主控端7)测量显示数字化。采用微机监控系统,常规指针式仪表被CRT显示器代替。人工抄写记录由打印机代替。综合自动化实现的两个原则:一是中低压变电站采用自动化系统,以便更好地实施无人值班,达到减人增效的目的;二是对高压变电站(220kV及以上)的建设和设计来说,是要求用先进的控制方式,解决各专业在技术上分散、自成系统,重复投资,甚至影响运行可靠性。


变电站综合自动化系统的信息主要来源于

先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等。变电站综合自动化系统是指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,变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量。扩展资料变电站综合自动化系统的结构将从集中控制、功能分散逐步向分散型网络发展。传统的系统结构是按功能分散考虑的, 发展趋势将从一个功能模块管理多个电气单元或间隔单元向一个模块管理一个电气单元或间隔单元、地理位置高度分散的方向发展。这样, 自动化系统故障时对电网可能造成的影响大大地减小了, 自动化设备的独立性、适应性更强。参考资料来源:科普中国-变电站综合自动化系统参考资料来源:百度百科-变电站综合自动化系统

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