Ⅰ 求變電站自動化系統
1第一代(88—95)
1983年,世界上誕生第一套變電站自動化系統,由ABB公司提供。
1987年,世界上誕生第一套微機發電機保護,由ABB公司提供。
1)前期Z80單板機,後期8031(8位);
2)應用范圍:35KV、110KV,保護有220kv以上的微機保護。應用很少,並未普及,只有極少數變電站採用;
3)結構圖
全部以硬接線上RTU。
4)在93、94年左右,這一代在變形:取消了變送器;增加了上位機數量。
2第二代(95—02、03)
1)前期8096,後期80C196(16位);
2)低壓側保護開始時有一個機箱公用兩個CPU保護幾條線路的,到後來,都嚴格按對象分了。到98年,低壓側已全部採用保護、測控合一形式,並具備通信功能。這樣,低壓側就不再需要集中式測控單元了,電纜少了、佔地少了、就地安裝,對變電站意義重大;直流電源已具備通信能力,數字式電度表出現;
3)由於通信設備大量增加,對當時的網路帶來很大考驗,其原因主要有兩點:裝置配合不好;網路本身沒有到位(開始是485,接著是現場匯流排);
對上位機的壓力也很大,主要表現在實時性上,響應很慢。
4)開始應用冗餘技術,做220KV等級;
5)開始出現雙操作員站、遠動站、工程師站,上層網通信出現雙乙太網。為了解決多後台問題,出現了前置機。為解決前置機瓶頸問題,出現了雙前置機。
這一代在96、97年左右,相關部門下文,新建變電站必須採用綜合自動化系統,開始大力推廣。
工礦企業等用戶也提出把電度積分做進保護測控裝置的需求。有些公司在98年曾作過,但好多當時由於佔用資源較多,沒有採用。
這一代產品,在現有的一些小廠家,還有在推的。
3第三代(03—至今)
1)DSP(32位),16位A/D;
2)基於第二代混亂的自用通信規約問題,03年,國家頒發IEC-103、104,以進一步保證通信可靠性,並促進各廠家產品的對接。
3)由於第二代的大力推廣,使得保護的可靠性問題,更為突出,許多廠家在如何保證微機保護的可靠性上,下了不少功夫,這是該代產品的普遍特點。
裝置抗干擾措施完整,確保裝置安裝於條件惡劣的現場時仍具備高可靠性:
² 匯流排隔離。所有與外界的匯流排連接都先經過緩沖器處理;
² 光電隔離。裝置的開入開出、串列通信介面部分均採用光電隔離;
² 使用高集成度的器件,減少了元器件的數量;
² 集成電路全部採用工業品或軍品,MTBF提高約為原有2-3倍;
² 對整個硬體迴路採取屏蔽,防導體間耦合干擾;
² 在AI輸入迴路採取電容濾波,外部迴路無需再加設交、直流輸入抗干擾模塊;
² 採用多層板和表面貼裝技術,電路板的抗干擾能力強;
² 後插拔、雙連接器結構,真正實現強、弱電迴路分開,輸入、輸出信號迴路分開;
² 採用加強型單元機箱,按抗強振動設計;
² 電源加裝抗干擾電容濾過器,防止尖峰脈沖和浪涌;
² 完善的軟硬體自檢功能,使得任何元器件損壞不會造成裝置的誤動作和拒動作:硬體可自檢到出口線圈、電源;冗餘自檢功能,數據採集迴路的累加和自檢功能,解決出異常大數的問題;此外,軟體還採用了看門狗、軟體陷阱等措施。
此外,第三代保護產品在軟硬體平台、雙CPU冗餘、主後共用CT、出口矩陣靈活整定、波形提取、事件記錄容量、內嵌電度、交流操作迴路、交流電源、FC迴路保護功能、MODBUS等通信規約、MMI的介面友好、軟體的模塊化編制、自動測試裝置、保護動作分析軟體、裝置生產工藝、裝置外觀、說明資料等方方面面都取得了快速發展。
4)第二代產品的前置機瓶頸問題較為突出,代之以分散式的前置機。
5)對網路通信和後台應用軟體的重視。隨著電力系統自動化領域特別是電網側自動化的高速發展,各廠家所開發的監控系統軟體都或多或少地暴露出了一些問題。其中,尤以後台死機、通訊不穩定最為突出。《國家電力公司國內500kV變電站自動化技術調研報告》中曾指出:
經過大量的試驗和系統測試,上述站控層應用軟體的主要故障是由於軟體中隱藏的Bug所造成的。
4第四代——數字化變電站
2004年,世界上基於61850的第一套自動化系統,由ABB提供。
2005年,與61850完全兼容的保護裝置誕生,由ABB提供。
有關此部分的文獻較多,不作贅述。
Ⅱ 智能變電站的自動化系統是如何構成的
智能變電站自動化系統的基本特點,分層:該系統分間隔層和站控層兩層,層與層之間相對獨立,通過具有冗餘結構的前置層(通訊管理機)設備連接通信。間隔層設備包括保護設備、數據採集、控制設備及指示顯示部分等。站控層設備包括工控機、綜合自動化監控軟體,可組單機網路,也可組多機熱備用網路。站控層通過通信管理機與間隔層通信,實現站級協調、優化控制和當地監控;同時實現與遠方調度中心的通信。既可完成RTU四遙和遠程接入功能,也可直接進入上一級調度網路。分布:間隔層以站內一次設備(如變壓器、電機、線路等)為間隔對象,面向對象,綜合分析電站對信息的採集控制要求,分布式配置小型化、高可靠性的微機保護和測控單元裝置。各間隔單元相對獨立,通過可選擇的RS485、CAN、乙太網等網路互聯。在功能分配上,凡可以在本間隔單元就地完成的功能,不依賴通信網路,即使網路癱瘓也不影響保護迅速切除故障。由於採用保護、測控一體化小型化設計,屏櫃的數量較傳統設計大為減少。分散:系統對35KV及以下電壓等級的二次保護和監控單元設備,可選擇就地分散安裝在開關櫃上,做到地理位置上的分散。對於無人值班的35KV及以下電站,根據用戶需要,站控層的設備也可移到調度中心或集控站,電站內不設當地監控而只留介面,當維護人員進入電站時,使用便攜機即可替代後台機。這樣的分層、分布和分散式系統與集中式系統相比,具有明顯優點:提高了系統可告性,任一部分設備有故障時,隻影響局部;站內減少了二次電纜和屏櫃,節省了投資,也簡化了施工與維護;提高了系統可擴展性和靈活性,既適用於新建電站,也適用於老站改造;運行維護方便。
Ⅲ 哪位大俠給比較詳細地說下過程層,間隔層和站控層的組成,邏輯關系和作用。謝了
智能變電站,分為過程層(設備層)、間隔層、站控層。過程層(設備層)包含由一次設備和智能組件構成的智能設備、合並單元和智能終端,完成變電站電能分配、變換、傳輸及其測量、控制、保護、計量、狀態監測等相關功能。間隔層設備一般指繼電保護裝置、測控裝置等二次設備,實現使用一個間隔的數據並且作用於該間隔一次設備的功能,即與各種遠方輸入/輸出、智能感測器和控制器通信。站控層包含自動化系統、站域控制、通信系統、對時系統等子系統,實現面向全站或一個以上一次設備的測量和控制的功能,完成數據採集和監視控制(SCADA)、操作閉鎖以及同步相量採集、電能量採集、保護信息管理等相關功能。
Ⅳ 智能變電站一體化監控系統站控層包括哪些設備
站控層包括:主機兼操作員工作站、數據通信網網關、狀態檢測及智能輔助控制系統主機、網路列印機等設備。
主要實現管理監控以及遠程通信的作用。
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Ⅳ 電力系統里的站控層是什麼意思
電力系統(這里主要指的是變電站、電廠也可以)里對於整個系統的控制目前主要分為站控層和間隔層,在數字化變電站出線後,出線了新的一層,過程層。站控層主要指的是廠站級的監控,例如變電站中的監控系統、子站系統等。站控層設備主要就是指監控主站、工程師站、信息子站等。
間隔層主要指的是繼電保護與測控、錄波等。過程層是指數字化變電站中智能一次設備,如現在還未完全發展的智能斷路器的替代設備智能終端,電子式互感器的合並單元等。
(5)以下哪些不是站控層邏輯設備擴展閱讀:
信息控制目的
電力系統中的信息與控制子系統是實現電力系統信息傳遞的神經網路。它使電力系統具有可觀測性與可控性,從而保證電能生產與消費過程的正常進行,以及在事故狀態下的緊急處理。從電力系統誕生之日起,信息與控制子系統就是電力系統必不可少的組成部分,它在不同水平上的完善和發展,
才使電能的廣泛應用成為現實。電力系統信息與控制子系統的進步,保證了電能質量,提高了電力系統安全運行水平,改善了勞動條件,提高了勞動生產率,還為電力系統的經營決策提供有力支援,從概念上、方法上對電力系統運行分析和經營管理賦予新的內容 。
任務
信息與控制子系統的作用主要在保證電力系統安全、穩定、經濟地運行。
它執行以下 3項任務。
1、正常運行狀態的監測、記錄,正常操作與調整(自動維持頻率和電壓等);
2、異常狀態及事故狀態下的報警、保護、緊急控制及事故記錄;
3、運行管理,進行短期負荷預測,制定發電計劃,實現經濟調度等。
組成與運行
20世紀50年代以來,隨著通信技術與控制理論的發展,以及電子計算機和微電子技術的應用,電力系統的信息與控制逐步向以計算機網路為標志的綜合調度自動化方向發展。電力系統調度自動化計算機系統的基本組成如圖4。由被控端(發電廠、變電所)採集各種運行信息
(包括開關量、模擬量和數字量),經轉換後由通道(數據傳輸系統)傳送到調度端,再由調度端計算機接受數據,經過處理後,或進行顯示監測,或進行記錄製表,或作出控制決策,再由通道傳送到被控端進行操作、控制。由於電力系統結構復雜,地域廣闊,一般採用分級、分層調度控制。
Ⅵ 智能變電站自動化系統
由上海聚仁電力提供解決方案,該系統是由智能化一次設備(電子式互感器、智能化開關等)和網路化二次設備分層(過程層、間隔層、站控層)構建,建立在IEC61850標准和通信規范基礎上,能夠實現變電站內智能電氣設備間信息共享和互操作的現代化變電站。在此基礎上實現變電站運行操作自動化、變電站信息共享化、變電站分區統一管理、利用計算機模擬技術實現智能化電網調度和控制的基礎單元。
智能變電站自動化系統優勢
採用先進、可靠、集成、低碳、環保的智能設備,以全站信息數字化、通信平台網路化、信息共享標准化為基本要求,自動完成信息採集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能,並可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能的變電站。
智能變電站自動化系統主要功能特點
系統包含多專業的綜合性技術,它以微機為基礎來實現對變電站傳統的繼電保護、控制方式、測量手段、通信和管理模式的全面技術改造,實現對電網運行管理的變革。變電站從一次設備、二次設備、繼電保護、自動裝置、載波通訊等與現代的計算機硬、軟體系統和微波通信以及GIS組合電器等相結合,使變電站走向綜合自動化和小型化。變電站綜合自動化系統的基本功能主要體現在以下六個方面:
■監控子系統功能:數據採集、事件順序記錄、故障測距和錄波、控制功能、安全監視和人機聯系功能。
■微機保護子系統功能:通訊與測控方面的故障應不影響保護正常工作。微機保護還要求保護的CPU及電源均保持獨立。
■自動控制子系統功能:備用電源自動投入裝置、故障錄波裝置等與微機保護子系統應具備各自的獨立性。
■遠動和通信功能:變電站與各間隔之間的通信功能;綜合自動化系統與上級調度之間的通信功能,即監控系統與調度之間通信,故障錄波與測距的遠方傳輸功能。
■變電站系統綜合功能:通過信息共享實現變電站VQC(電壓無功控制)功能、小電流接地選線功能、自動減載功能、主變壓器經濟運行控制功能。
■在線自診斷功能:具有自診斷到各設備的插件級和通信網路的功能。
系統結構
在變電站自動化領域中,智能化電氣的發展,特別是智能開關、光電式互感器機電一體化設備的出現,變電站自動化技術進入了數字化的新階段。在高壓和超高壓變電站中,保護裝置、測控裝置、故障錄波及其他自動裝置的I/O單元,如A/D變換、光隔離器件、控制迴路等將割列出來作為智能化一次設備的一部分。反言之,智能化一次設備的數字化感測器、數字化控制迴路代替了常規繼電保護裝置、測控等裝置的I/O部分;而在中低壓變電站則將保護、監控裝置小型化、緊湊化,完整地安裝在開關櫃上,實現了變電站機電一體化設計。
智能化變電站自動化系統的結構在物理上可分為兩類,即智能化的一次設備和網路化的二次設備;在邏輯結構上可分為三個層次,根據IEC61850通信協議定義,這三個層次分別稱為"過程層"、"間隔層"、"站控層"。所謂「過程層」就是由數字化變電站技術引進的合並單元和智能終端組成。
Ⅶ 站控層、間隔層、過程層的區別你還有資料
站控層、間隔層、過程層的區別如下:
①層次不同
電力系統自動化在邏輯結構上可分為「過程層」、「間隔層」、「站控層」這三個層次。
②性質不同
間隔層主要指的是繼電保護與測控、錄波等。
站控層主要指的是廠站級的監控。
過程層是指數字化變電站中的智能設備。
③各層次的設備不同
站控層設備主要就是指監控主站、工程師站、信息子站等。
過程層的設備如現在還未完全發展的智能斷路器的替代設備智能終端,電子式互感器的合並單元等。
(7)以下哪些不是站控層邏輯設備擴展閱讀
間隔層基本介紹
間隔層(bay level)間隔層是電力系統自動化結構中的組成部分。
該層次設備主要表現為以下六種功能:
①開展對一次設備保護控制功能。
②採集匯總本間隔過程層實時數據信息。
③推進本間隔操作閉鎖功能。
④對統計運算、數據採集及控制命令的發出具有優先順序別的控制。
⑤開展操作同期及其他控制功能。
⑥實施承上啟下的通信功能,也就是說同步驟高速完成與過程層及站控層的網路通信功能。在此基礎上,上下網路介面具備雙口全雙工方式,從而保證網路通信的可靠性,有效提升信息通道的冗餘度。
過程層基本介紹
過程層是完成電力運行實時的電氣量檢測、運行設備的狀態參數檢測、操作控制執行與驅動。就是常說的模擬量/開關量採集、控制命令的執行。只有數字化變電站也就是智能變電站才有過程層,常規變電站只有間隔層和站控層,沒有過程層。
過程層設備包括一次設備比如發電機,變壓器,母線,斷路器,隔離開關,電流/電壓互感器,合並單元,智能終端。合並器與互感器的輸出相連並完成與一些跨間隔合並器的數據傳輸。智能終端能夠完成某種控制動作。