㈠ 變電站自動化及其主要功能有哪些
變電站自動化
所謂變電站自動化就是將變電站的微機監控、微機保護和微機遠動裝置的功能統一起來,充分發揮微機作用、提高變電站自動化水平、提高變電站自動裝置的可靠性、減少變電站二次系統連接線的綜合自動化系統。它可以完成遠動、保護、操作(防誤)、測量、故障錄波、事故順序記錄和運行參數自動記錄等功能,並且具有很高的可靠性,可以實現變電站無人值班運行。變電站綜合自動化的優點是:大大地簡化了變電站二次部分的硬體配置,避免了重復;大大地簡化了變電站二次設備之間的連線;大大地減輕了安裝施工和維護工作量,也降低了總造價;為運行管理自動化水平的提高打下了基礎。
變電站自動化系統功能分為:
1. 遙測:採集電力系統中的電流電壓等參數進行上傳到後台進行監測
2. 遙控:從後台操作電力系統中元器件(開關,閘刀,有載開關)的動作。
3. 遙調:調整定值。
4.進行巡迴監視和召喚測量。
5.對開關量的狀態進行判別,對被測量進行判別,功功率總加和電量累計等。
6.用彩色顯示電力網接線圖及實時數據、負荷(I、P、Q)、潮流方向、頻率和電壓以及環境溫度、變壓器檔位等,當開關變位時,自動顯示對應的網路畫面,並通過音響和閃光顯示提醒運行人員注意,進行報警列印,還能對被測量越限情況和事故順序進行顯示和列印。
7.進行報表列印、日運行負荷日誌列印、月典型報表列印、月電量總加報表列印等。
8.具有漢字人機對話及提示功能,可隨機列印和顯示測量數據與圖形(U、I、P)畫面,以及管理功能。
㈡ 變電站自動化系統的發展趨勢
1、整個系統的數字化、集成化、規范化
當前變電站自動化的發展趨勢將會不斷朝著高集成化、數字化、標准化方向發展。隨著集成電路和計算機技術的飛速發展,各種新型的大規模集成電路將會進一步應用在繼電保護和測控裝置上,這些新器件的應用將使保護和測控裝置的電路板更加小型集成化。高集成化可以使裝置通信、數據存儲及處理能力更強,降低成本,減少故障率,有利於實現統一的運行管理。
數字化是指變電站自動化系統的整體數字化、信息化以及與電力整體的協調操作。隨著變電站一次設備的智能化,如智能開關設備、光電式電壓和電流互感器和各類智能電子裝置的出現和應用,變電站自動化將進人數字化階段,有利於改進和優化現有的保護和控制功能。
變電站自動化系統將逐步向產品標准化方向發展。具體表現在:產品基本功能設計和要求的標准化及產品的對外介面和通訊協議的標准化,變電站內不同廠家的設備可以做到互換互連,「即插即用」增加了用戶選擇變電站內各類設備和更換設備的自由度,同時不滿足標准化設計的廠商將被逐步淘汰,使變電站自動化專業逐步走向良性的發展。
2、從集中控制、功能分散型向分層分布式網路型發展
傳統的保護、遠動和站級監控、故障錄波等設備是按功能分散考慮的。趨勢是從一個功能模塊管理多個間隔單元,向一個模塊管理一個間隔單元發展,實現地理位置上的高度分散。這樣發生故障時對系統的影響可大大減小,功能模塊的獨立性、適應性更強。通信介面的發展也是日新月異,早期的串列通信到現場匯流排,從現場匯流排再到工業乙太網通信,工業乙太網技術取得了飛速的發展,帶寬的提高和交換技術等新技術的發展,使通信實時性得到了保障。在網路化的IEC61850 數字化變電站系統中,基於上述技術的交換式乙太網,解決了基於HUB的共享式乙太網沖突檢測機製造成的丟包問題和交換式乙太網的實時性不確定問題,乙太網交換機除了用於構建各種網路架構和傳輸各種控制命令和監測數據以外,還通過網路傳輸間隔設備之間的跳閘命令和閉鎖信號。因此,對工業乙太網交換機在IEC61850 系統中的應用提出更高的要求,它已經成為組成變電站綜自系統其中極為重要的設備。已有的實際工程應用中,這些交換機還存在著部分問題,如電源損壞率高,部分嚴酷情況下會出現丟包現象等,在設計中必須考慮採用符合IEC61850-3 標準的產品,應滿足與安裝在變電站間隔層就地的保護測控裝置一樣的環境、機械以及電磁兼容的要求。通信容量更大、實時性更高、可靠性更高的需求影響著未來通信技術的發展方向。
3、遙視系統的應用
遙視系統在綜合自動化變電站內已廣泛使用,它將變電站內採用攝像機拍攝的視頻圖象遠距離傳輸到調度中心或集控站(主站),使主站的運行、管理人員可以藉此對變電站電氣設備的運行環境進行監控,以保證無人值班變電站的安全運行。遙視系統的視頻圖象監視在本質上還屬於圖象獲取系統,將計算機視覺技術運用到圖象信息的分析與理解中,可以實現變電站系統圖象信息的智能處理。計算機視覺技術在變電站領域已成功應用的例子有指針式儀表表示值的自動檢定、移動物體的自動識別報警和跟蹤運行人員的操作過程。隨著與計算機視覺相關的一些技術的不斷發展應用,其在變電站領域顯示出了良好的應用前景。
4、藍牙技術的發展應用
藍牙技術是一種無線數據與語音通信開放性全球規范,它是一種以低成本的近距離無線連接為基礎、為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接的短程無線電技術,解決了乙太網用於變電站自動化布線難的問題。該技術具有小功率、微型化、低成本以及與網路時代相適應的特點。藍牙技術是一項發展中的技術,其應用正處於起步階段,但藍牙技術標准統一、知識產權共享的優勢是非常明顯的,其未來的發展不可限量。可以預見,變電站內許多設備問採用無線方式通信在不久的將來就可以實現。
XNR-800型微機綜合自動化系統,是在綜合國內外多家微機保護的基礎上,創造性地吸收當前國內外先進微機技術,採用國際最新的DSP為核心處理單元,研製成集保護、測控、遠動、通訊於一體的綜合自動化系統。該系統適用於110kV及以下電壓等級變電站,具有保護、遙測、遙信、遙脈、遙調、遙控等功能,可實現對變電站全方位的控制和管理,實現了變電站無人值守功能。
該系統自投入市場以來,以其運行穩定、功能完善、采樣准確、開入開出正確、通訊可靠而深受用戶的好評。
該系統採用分層分布式控制模式,裝置可以集中組屏,也可分散安裝於開關櫃的二次儀表室中。集中組屏時,屏櫃採用2260(或2360)×800×600尺寸,每面屏櫃可裝4層裝置,每層可裝3個裝置。其各種保護測控裝置、自動化控制裝置從物理性能上與空間分布至主變電站一次設備間隔層,各裝置作為一個完整系統,具有獨立的電源,CPU及獨立的操作迴路,完成對變電站對應間隔的保護、測量、控制等功能,各裝置在軟、硬體設計上是完全獨立的,不依賴通訊網。
構成分布式系統的保護、測控裝置的CPU晶元採用國際先進的DSP晶元,並採取了隔離、軟硬體濾波、看門狗電路、抗干擾編碼、智能診斷、各種開放、閉鎖控制電路、抗震動、抗干擾的新型結構設計等多種軟硬體方面的措施,提高了裝置的可靠性。
在通訊系統中,各裝置可通過現場匯流排直接連接微機進行通訊,也可與通訊管理機進行通訊,將採集到的各種信息通過通訊管理機上傳給微機監控系統;同時通訊管理機把接收到的各種命令傳送到所對應的裝置中。控制設備層以站內一次設備為測控對象,面向對象,綜合分析變電站對信息的採集、處理及控制要求,分布式配置小型化、高可靠性的微機保護和測控裝置。各裝置相對獨立,可與變電站層設備通訊,實現變電站綜合自動化。
㈢ 智能建築變電站綜合自動化系統有哪幾個關鍵技術
變電站自動化監控系統的結構組成分類有很多種,一般來說比較常用的分法是把它分成這幾個部分組成:
1. 間隔層:就是在現場運行的那些設備的數據採集,保護和控制裝置。比如:綜保繼電器,保護控制櫃,多功能電表啊等等。他們是和一次設備聯系最緊密的部門,實際的數據採集,設備控制都是由它們來完成。
2. 通信層:間隔層和站控層(見如下)的數據需要通過一些通訊電纜/光纜進行傳輸,中間還得有一些通信設備比如通信管理機,交換機之類的,用來負責數據的分發和傳輸,以及原始數據的存儲等等。
3. 站控層:其實我們通常所說的後台了,包括電腦,列印機監控屏幕等等。在這一層要對搜集上來的數據進行一些應用開發,以便顯示在終端屏幕上;一些遙控指令也從這一層發出去,通過通信層最後送到間隔層去執行。
哪些部分是核心,就看你怎麼理解了。我認為以上這三個部分都很重要,缺一不可。就好像站控層是大腦,通信層是組成身體的神經,心臟和血液和骨骼和肌肉;而間隔層是我們的神經末梢和手腳。
㈣ 智能化變電站的系統結構
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。
㈤ 變電站綜合自動化系統的系統
1.系統構成:由間隔層綜合自動化系統(包含監控單元和通訊匯流排)及變電站層監控系統構成;
2.系統特點:分層分布式結構,集測量、保護、控制、監測故障錄波及其分析、運行日誌、事件存儲、保護投退、通訊及參數設置等多功能於一體;
3.適用范圍:10KV電壓等級的輸配電線路保護,主設備保護和測量控制系統;
4.保護單元:線路、主設備保護裝置,調壓電容裝置,小電流接地選線、微機五防和其他自動化裝置;
5.監控軟體規約:建立在IEC61968、IEC61970組件構架標准(SCADA/EMS)要求之上的平台級監控軟體系統; 間隔層自動化系統主要由各種保護單元構成如線路保護裝置、主設備保護、調壓電容裝置、小電流接地選線、 微機五防裝置和自動化裝置組成。在橫向方面,間隔層的設備或監控單元均可直接下放到開關櫃就地安裝,大大減少了二次接線,各間隔設備相對獨立,只僅僅處於同一現場通訊匯流排上。在安裝方式
上,可採用分散、集 中組屏等安裝方式。間隔層完成電量和非電量的採集計算,實現對設備、線路等的保護或控制,並為變電站層 監控系統提供可靠的通訊介面。
變電站綜合自動化監控系統是將變電站的二次設備(包括測量儀表、信號系統、繼電保護、自動裝置和遠動裝置等)經過功能組合和優化設計,利用先進的計算機技術、現代電子技術、通訊技術和信號處理技術,實現對全變電站的主要設備和輸、配電線路的自動監視、測量、自動控制和微機護,以及與調度通信等綜合性的自動化功能。
變電站層自動化系統同樣採用分布式結構,包括監控後台軟體、當地監控PC機、遠動通信介面和用於專業管理的工程師站PC機以及專用設備和網路設備等。有許多提供變電站綜合自動化監控系統方案的生產商如三旺通信、瑞科電氣、三意時代等,同時提供多種系統中的產品以及相關搭建問題。變電站層自動化系統通過組態完成全站檢測功能,全面提供線路、 主設備等的電量、非電量等運行數據,完成對變壓器、斷路器等設備的控制等,並具有保護信息記錄與分析、 運行報表、故障錄波等功能。
㈥ 變電站智能化改造主要包括哪些內容
一般認為,智能變電站是以數字化變電站為依託,通過採用先進的感測器、電子、信息、通信、控制、智能分析軟體等技術,建立全站所有信息採集、傳輸、分析、處理的數字化統一應用平台,實現變電站的自動控制運行、設備狀態檢修、運行狀態自適應、提高管理和運行維護水平。
智能變電站中二次設備和一次設備之間用光纖代替了電纜、用電子式互感器代替了傳統互感器、將傳統一次設備改為智能一次設備,並且增加了合並單元與智能介面。與傳統變電站相比,其結構設計緊湊、布局更加合理,佔地面積小。使用價格低、質量輕的光纖,減少了有色金屬的使用,有利於環保和節能。為了延長設備使用壽命,提高安全可靠性以及運行維護水平,對設備進行了壽命周期管理。智能變電站吸收了數字化變電站的優點,以數字化變電站為技術體系架構為基礎,實現了一次設備智能化、二次設備網路化、信息交互標准化、運行控制自動化、設備的狀態檢修、經濟運行與優化控制和智能告警等功能。
㈦ 智能變電站高級應用功能有哪些
智能變電站高級應用功能有:
1、智能變電站與大用戶互動
智能變電站具有向大用戶實時傳送電價、電量、電能質量及電網負荷信息的功能,支持電力交易的有效開展,實現資源的優化配置;激勵電力市場主體參與電網安全管理,從而實現智能電網各環節的協調運行。
2、智能變電站標准介面服務
①電能質量評估與決策
基於變電站電能質量監測系統,實現電能質量分析與決策的功能,為電能質量的評估和治理提供依據與決策。
②站間廣域保護
基於網路通信、多點信息綜合比較判斷的廣域保護利用廣域信息來改善繼電保護的性能。從縮短動作延時、減小故障切除范圍等方面提高後備保護系統性能。保護IED 關聯域的搜索是關鍵技術之一。廣域信息下的集中協調控制系統不可能取代分散安裝的主保護裝置。
③電網運行狀態自適應
在電網正常運行狀態下,綜合利用FACTS、變壓器調壓、無功補償設備投切等手段,控制和優化潮流分配,提高輸送能力和運行效率。
4、支撐智能電網功能
①支持安全狀態評估/預警/控制
智能變電站為不同調度層面在線安全穩定防禦系統提供信息交互介面,為在線安全狀態評估系統提供實時可靠的信息,以便其進行實時在線評估、預警和控制,實現智能電網預防控制和緊急控制的協調。
②支持全網資產全壽命周期管理
智能變電站支持設備信息和運行維護策略與調度中心實現全面互動,實現基於狀態的全壽命周期管理。通過建立精益化的評估體系,從資產全壽命周期的安全、效能和成本角度,逐步建立全壽命周期綜合優化管理體系,提供綜合最優的資產投資、運行維護和資產處置方案,提高變電站運行的安全性,為規劃、生產、管理等一系列工作提供智能輔助決策支持。
③ 支持繼電保護的自適應性等技術研究。
支持智能甩負荷研究,提供快速甩負荷。智能甩負荷通過計算擾動的類型、負荷、結構,結合負荷分配和優先順序,計算出最小必需的被甩負荷。然後,智能甩負荷選擇滿足這要求的負荷最佳組合,通過順序控制完成這一甩負荷操作。 所有這些在系統里發生擾動後200ms內即可完成。實現智能甩負荷控制可以甩較少負荷。在一個擾動中甩負荷時間越長,必須最終甩掉的負荷就越多。因為智能甩負荷的智能性和快速性,甩掉的實際數量遠比用像頻率繼電器和PLC基礎方案這樣的傳統方法要少,提高了供電的可靠性。
㈧ 變電站自動化系統的系統舉例
XNR-800系統設計了系列化的測控裝置:微機保護裝置和綜合一體化的保護測控裝置。不同規模、不同一次接線、不同要求的變電站實現綜合自動化,可以方便的應用這些面向對象設計的裝置。
為了更好地滿足用戶的需求,XNR-800型系統已形成系列化產品如下:
(一)、差動保護部分
1、XNR-891 二圈變壓器差動保護測控裝置(不帶操作迴路)
2、XNR-892 二圈變壓器差動保護測控裝置(帶操作迴路)
3、XNR-893 三圈變壓器差動保護測控裝置
4、XNR-894 線路差動保護測控裝置
5、XNR-896 電動機差動保護測控裝置
6、XNR-897 線路光纖縱差保護測控裝置
7、XNR-898 發電機差動保護測控裝置
8、XNR-899 發變組差動保護測控裝置
(二)、後備保護部分
1、XNR-882 二圈變壓器(高/低)後備保護測控裝置
2、XNR-883 三圈變壓器(高/中/低)後備保護測控裝置
3、XNR-888 發電機後備保護測控裝置
4、XNR-889 發電機接地保護測控裝置
5、XNR-885 主變後備保護操作裝置
6、XNR-886 主變非電量保護測控裝置
7、XNR-881 線路距離後備保護測控裝置
(三)、負荷保護部分
1、XNR-871 線路保護測控裝置
2、XNR-872 變壓器保護測控裝置
3、XNR-873 電動機保護測控裝置
6、XNR-876 電容器保護測控裝置
7、XNR-877 電抗器保護測控裝置
8、XNR-878 線路距離保護測控裝置
9、XNR-879 母聯保護測控裝置
(四)、輔助保護部分
1、XNR-862 備自投保護測控裝置
2、XNR-863 母線PT保護測控裝置
3、XNR-861 通訊管理總控裝置
4、XNR-864 電容器自動投切保護測控裝置
5、XNR-867 低壓減載保護測控裝置
6、 NPS-637 低周減載保護測控裝置
7、 NPS-638 電壓無功自動投切保護測控裝置
(五)、低壓保護部分
1、XNR-881 線路保護測控裝置
2、XNR-882 發電機保護測控裝置
3、XNR-883 電動機保護測控裝置
XNR-800型分層分布式結構示意圖如下:
常規水電站通訊示意圖
110KV變電站通訊示意圖 漢字顯示:該裝置採用大屏幕液晶直接顯示電流、電壓、功率等所需的電氣量,並且將保護動作的各種信息顯示在屏幕上,並記錄其動作時間及大小。指示明確:保護裝置上有六個指示燈,可以指示保護裝置的工作狀態、監視元件的狀態及對斷路器的跳合位監視。操作方便:保護裝置的保護投退、定值整定、數據查詢、開入檢測、開出試驗等都可在保護裝置的面板上直接操作,大大提高了操作的方便性。保密性強:保護裝置的保護投退、定值整定、開出試驗等設計到數據改動及繼電器的開出都需要輸入密碼,從而大大提高了操作的安全性。定值整定:所有的保護定值都通過操作菜單直接整定,在微機上及監控微機上進行定值整定都需要輸入操作密碼及許可權,保證了整定值的安全性。開出操作:按照圖紙對應的繼電器迴路,所有的繼電器開出都可通過面板直接開出操作,但都需要輸入其相應的密碼。數據顯示:保護裝置所採集到的:測量電流、母線電壓以及由此計算的線電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等電氣量都集中顯示在液晶屏上。采樣性能:保護電路和測量電路具有獨立的采樣迴路,既保證了監測精度,又保證了保護的抗飽和性能。出口獨立:所有出口繼電器都單獨使用一個通道,方便保護的投入和退出。遙控分合、保護合閘、保護跳閘、事故信號、預告信號及其特殊信號出口都獨立。軟體開放:通過軟體編輯的菜單,可查尋保護裝置所採集的各種電氣量,還可檢查出負荷的運行狀態,以及一些參數設置。事件記錄:能夠記錄最新60條以上事件信息,主要元件任何變位都有信息記錄,並且具有斷電保持功能,該信息可在事件記錄中查詢。自保功能:每個斷路器對應一個操作迴路,緊急時可直接對開關進行操作;另外,裝置具有斷路器跳合閘線圈保護功能,避免因機械拒動而燒毀斷路器線圈。抗擾性能:裝置機箱均採用密閉式,內部雙層屏蔽,減少了電磁對裝置的干擾。防震性能:保護裝置所有板件都是通過硬插件緊密相連,並有固定螺絲固定,避免了保護裝置在長途運輸中出現松動及脫落現象。替代性強:保護裝置功能強大,具有「四遙」功能,完全可替代常規繼電器的保護,數字式的輸入方式,大大減少了維護量。設計靈活:根據現場情況,可設計成集中組屏式,也可分散安裝於開關櫃上。
運行可靠:完善的自檢體系,硬體檢測直到繼電器跳閘出口,均採用可靠的元器件 本系統由電源及繼電器模件、交流采樣模件、CPU及開入量模件、匯流排模件、人機介面模件等組成。CPU採用DSP晶元,斷路器操作模件代替了原來開關櫃的全部操作。
各裝置設有獨立箱體,液晶顯示屏、按鍵、運行指示燈、斷路器位置指示燈、電源指示燈均裝於面板上便於操作、觀察。NPS-600系統採用模塊化設計,即由相同的硬體構成不同種保護。
1)、硬體組成
NPS-600型微機保護測控裝置由下列模件組成:交流采樣模件,CPU及開入量模件,電源及繼電器模件,匯流排模件,液晶顯示模件,全封閉金屬機箱。各模件之間有金屬屏蔽板,減少電磁干擾的影響。
各模件功能簡述如下:
1、電源及繼電器模件:提供裝置各種工作電源,直流或交流185-265V輸入,輸出±5V,+24V。二組電壓均不共地,且採用浮地方式,同外殼不相連。
+5V用於CPU及外圍晶元
+24V用於驅動繼電器
同時此模件安裝出口繼電器及中央信號繼電器,用於斷路器控制和中央信號報警。
2、交流采樣模件:將交流電壓、電流轉變為弱電信號,以便模數轉換。保護CT與測量CT分開,保證保護要求的抗飽和特性與測量精度。交流模件共可以裝13路交流輸入迴路?據用戶所要求的保護功能及測量功能而配備。其原理圖如下:
3、CPU及開入量模件:該模件是整個裝置的核心部分,完成模擬量、開關量的採集、處理,各種保護判據的運算,判斷,然後產生相應的控制出口,發信號及通訊傳輸等。
其原理及與相關插件的關系示意圖如下所示:
同時,此模件可接入開入量,所有接入微機保護的開入量,可將開入量的一端作為公共端短接後接入微機保護的公共端,另外一端作為信號輸入接到對應編號的端子上,所提供的開入量均做無源接點接入即可,保護裝置內部已經提供了公共端電源。
4、 匯流排模件:各模件之間用可靠得接插件與匯流排板相連接,通過匯流排板相互傳遞數據。
5、人機介面模件:人機介面模件裝有大屏幕液晶顯示器、鍵盤和指示燈,完成人機之間的對話,例如顯示電壓電流、保護事件,修改定值等。
超高壓變電站自動化系統主要模式
超高壓變電站自動化系統的結構模式從早期的以集中為主,發展到現在的以相對分散和分層分布分散為主,經歷了一個探索、改進和完善提高的過程,在模式設計和實際的工程建設中都有應用。
所謂集中模式,指的是保護、監控、通信等自動化功能模塊均在控制室集中布置,各模塊從物理上聯系較弱甚至毫無聯系。早期的系統,包括許多引進的產品,主要採用這種結構模式,目前仍有為數不少的這樣的系統在運行。
相對分散模式,指的是自動化系統設備按站內的電壓等級或一次設備布置區域劃分成幾個相對獨立的小區,在該小區內建設相應的設備小室,保護、監控等設備安裝於設備小室中,主站通信控制器、直流、錄波等設備仍集中安裝在控制室,各小室之間以及與控制室之間均通過工業匯流排網路互聯。這種模式從90年代後期開始得到大量應用。
分層分布分散模式亦即全監控,指的是參照中低壓變電站綜合自動化的結構模式,除主變、母線和高壓線路的保護測控、中央信號、通信仍採用集中組屏外,出線、電容器的保護、監控等設備完全按設備間隔安裝於就地的設備小室或直接安裝在一次設備上,各模塊之間採用標准局域匯流排和通信規約互聯。當然,也可按集中組屏的方式安裝這些模塊。這種模式在最近有迅速發展的勢頭。
隨著新技術的發展、新標準的制訂、新應用需求的提出,還會出現與之相適應的新的系統結構模式。
㈨ 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。
㈩ 變電站綜合自動化系統的結構模式
從國內、外變電站綜合自動化的開展情況而言,大致存在以下幾種結構:1)分布式系統結構
按變電站被監控對象或系統功能分布的多台計算機單功能設備,將它們連接到能共享資源的網路上實現分布式處理。這里所談的『分布』是按變電站資源物理上的分布(未強調地理分布),強調的是從計算機的角度來研究分布問題的。這是一種較為理想的結構,要做到完全分布式結構,在可擴展性、通用性及開放性方面都具有較強的優勢,然而在實際的工程應用及技術實現上就會遇到許多目前難以解決的一系列問題,如在分散安裝布置時,惡劣運行環境、抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上存在的問題等等,就目前技術而言還不夠十分成熟,一味地追求完全分布式結構,忽略工程實用性是不必要的。
2)集中式系統結構
系統的硬體裝置、數據處理均集中配置,採用由前置機和後台機構成的集控式結構,由前置機完成數據輸入輸出、保護、控制及監測等功能,後台機完成數據處理、顯示、列印及遠方通訊等功能。目前國內許多的廠家尚屬於這種結構方式,這種結構有以下不足:前置管理機任務繁重、引線多,是一個信息『瓶頸』,降低了整個系統的可靠性,即在前置機故障情況下,將失去當地及遠方的所有信息及功能,另外仍不能從工程設計角度上節約開支,仍需鋪設電纜,並且擴展一些自動化需求的功能較難。在此值得一提的是這種結構形成的原由,變電站二次產品早期開發過程是按保護、測量、控制和通信部分分類、獨立開發,沒有從整個系統設計的指導思想下進行,隨著技術的進步及電力系統自動化的要求,在進行變電站自動化工程的設計時,大多採用的是按功能『拼湊』的方式開展,從而導致系統的性能指標下降以及出現許多無法解決的工程問題。
3)分層分布式結構
按變電站的控制層次和對象設置全站控制級(站級)和就地單元控制級(段級)的二層式分布控制系統結構。
站級系統大致包括站控系統(SCS)、站監視系統(SMS)、站工程師工作台(EWS)及同調度中心的通信系統(RTU):
站控系統(SCS):應具有快速的信息響應能力及相應的信息處理分析功能,完成站內的運行管理及控制(包括就地及遠方控制管理兩種方式),例如事件記錄、開關控制及SCADA的數據收集功能。
站監視系統(SMS):應對站內所有運行設備進行監測,為站控系統提供運行狀態及異常信息,即提供全面的運行信息功能,如擾動記錄、站內設備運行狀態、二次設備投入/退出狀態及設備的額定參數等。
站工程師工作台(EWS):可對站內設備進行狀態檢查、參數整定、調試檢驗等功能,也可以用便攜機進行就地及遠端的維護工作。
上面是按大致功能基本分塊,硬體可根據功能及信息特徵在一台站控計算機中實現,也可以兩台雙備用,也可以按功能分別布置,但應能夠共享數據信息,具有多任務時實處理功能。
段級在橫向按站內一次設備(變壓器或線路等)面向對象的分布式配置,在功能分配上,本著盡量下放的原則,即凡是可以在本間隔就地完成的功能決不依賴通訊網,特殊功能例外,如分散式錄波及小電流接地選線等功能的實現。