㈠ 智能變電站自動化系統
從上圖可以看出這種智能變電站自動化系統 是上海聚仁電力研發的,該系統是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現對變電站二次設備(包括繼電保護、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等)的功能進行重新組合、優化設計,對變電站全部設備的運行情況執行監視、測量。
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。
■可靠性:間隔層各種保護測控裝置的主功能完全獨立於通訊網路,獨立地保護電網安全運行;各裝置均有大屏漢字液晶顯示,不間斷顯示裝置運行工況,保證了通訊網中斷或後台死機情況下,運行人員依然可監視;保留了簡易的強電控制功能,在各單元設置了獨立於裝置軟體的分合按鈕功能和就地、遠方操作轉換,作為後備操作或檢修操作手段,保證了網路中斷後台死機,甚至裝置故障時,運行人員依然可以操作,同時保證了本級操作時,其它級處於閉鎖狀態,符合分層操作控制要求;保留了強電中央事故和告警接點,啟動事故音響和預告音響,保證了通訊中斷後台死機甚至裝置本身故障的情況下運行人員還可以就地人工操作和監視(聽)。
■靈活性:系列化的面向對象的間隔保護測控裝置,對於任何具有不同規模、不同一次接線、不同要求的電站均可實現電站綜合自動化,這些產品象搭積木一樣配置在一根網路通訊線上,並可以根據一次系統的變化,任意增、減或改變系統中的單元裝置以達到改造或擴建的目的。
■開放性:系統可以實現各種微機保護、自動裝置的通信管理;實現各種測控裝置、智能電能表的通信管理;實現廠站智能輔助設備,如直流電源通信等的通信管理;實現與廠站主計算機系統的通信交互;以及實現與遠動調度、集控中心的數據篩選、處理、轉發等。支持多種通信介面(乙太網、RS232、RS485、RS422、CAN等)和通信規約(如IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、IEC60870-5-103、部頒CDT、HostZF、XT9702、SC1801、μ4F、IEC61850等)。通過GPS,自動接受對時和統一系統時間。各設備、裝置通信狀態檢查和監視、記錄。內部數據的再加工處理,邏輯生成,轉發信息的編輯、合成。通過網路,遠程維護和監測。可配置雙機冗餘工作方式,通信通道監視和自動切換。
智能變電站自動化系統實現的兩個原則:
■第一條原則:中低壓變電站採用自動化系統,以便更好地實施無人值班,達到減人增效的目的。
■第二條原則:對高壓變電站(220kV及以上)的建設和設計來說,是要求用先進的控制方式,解決各專業在技術上分散、自成系統,重復投資,甚至影響運行可靠性。
㈡ 變電所綜合自動化
從上圖中可以看出是上海聚仁電力提供的整套解決方案。該變電所綜合自動化是利專用多台微型計算機屬、介面電路、通信網路等組成的自動化系統,通過收集所需的各種數據和信息,藉助計算機的高速計算力和邏輯判斷能力,實現對變電所各種設備的監視、控制或調整。使得變電所的運行更安全、更高效,技術和經濟效益得到提高,加強變電所綜合自動化系統的運行管理及維護。
變電所綜合自動化主要功能特點
◇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。
㈢ 變電站綜合自動化設備包括哪些
這個面很廣,包括監控主站系統、保護測控裝置、遠傳裝置以及安全監視系統等可以進行遠內方容控制的系統。
專業點來說,變電站綜合自動化系統是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現對變電站二次設備(包括繼電保護、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等)的功能進行重新組合、優化設計,對變電站全部設備的運行情況執行監視、測量、控制和協調的一種綜合性的自動化系統。它是一項提高變電站安全、可靠穩定運行水平,降低運行維護成本,提高經濟效益,向用戶提供高質量電能服務的一項措施。隨著自動化技術、通信技術、計算機和網路技術等高科技的飛速發展,變電站綜合自動化技術得到了迅速發展。目前,廣泛採用的變電站綜合自動化系統是通過後台監控機對變電站全部一次設備及二次設備進行監視、測量、記錄、並處理各種信息,對變電站的主要設備實現遠方控制操作功能。
㈣ 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。
㈤ 變電站自動化有什麼優點實現變電站無人值守應具備哪些條件
所謂變電站綜合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。
無人值守變電站,是指沒有經常性運行值班人員的變電站,該站的運行狀態(包括必需的各種量值、潮流方向、開關電器的位置、變壓器調壓分接頭位置、補償電容器投切組數等),經本變電站的微機遠動終端裝置RTU處理後,再經遠動通道轉送至上一級電力主管部門的計算機系統,並在監示器CRT和系統擬屏上顯示出來,也可以列印製表,供調度值班人員隨時監視查詢,然後作出相應的處理。在電力調度綜合自動化系統中,可由計算機保護系統直接進行計算判斷,並自動處理。反之,調度人員可通過遠動監控系統對無人值班變電站內的可控設備進行遙控,遙調,遙信,遙測等」四遙」操作,在電力調度綜合自動化系統中則可完成原有變電站運行值班人員的職責,因此變電站內就不需專門的運行值班人員,所以稱為無人值班變電站。無人值守變電站離不開微機保護,微機保護無人值守是先決條件,應由三大部分組成,第一部分:前端綜合監控設備(音視頻監控、環境變數監控、出入口監控等)、綜合監控主機、綜合監控軟體;第二部分:網路傳輸部分(寬頻網路、無線網路、ADSL或行業用戶專網);第三部分:管理中心軟體平台,無人值守伺服器、監控終端、MIS網路終端等。
㈥ 變電站綜合自動化系統
從上圖可以看出這種變電站綜合自動化系統是上海聚仁電力研發的,該系統是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現對變電站二次設備(包括繼電保護、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等)的功能進行重新組合、優化設計,對變電站全部設備的運行情況執行監視、測量。
變電站綜合自動化系統的基本特點:
■功能實現綜合化:變電站綜合自動化技術是在微機技術、數據通信技術、自動化技術基礎上發展起來。它綜合了變電站內除一次設備和交、直流電源以外的全部二次設備。
■系統構成模塊化:保護、控制、測量裝置的數字化(採用微機實現,並具有數字化通信能力)利於把各功能模塊通過通信網路連接起來,便於介面功能模塊的擴充及信息的共享。另外,模塊化的構成,方便變電站實現綜合自動化系統模塊的組態,以適應工程的集中式、分部分散式和分布式結構集中式組屏等方式。
■結構分布、分層、分散化:綜合自動化系統是一個分布式系統,其中微機保護、數據採集和控制以及其他智能設備等子系統都是按分布式結構設計的,每個子系統可能有多個CPU分別完成不同的功能,由龐大的CPU群構成了一個完整的、高度協調的有機綜合系統。
■操作監視屏幕化:變電站實現綜合自動化後,不論是有人值班還是無人值班,操作人員不是在變電站內,就是在主控站內,就是在主控站或調度室內,面對彩色屏幕顯示器,對變電站的設備和輸電線路進行全方位的監視和操作。
■通信區域網絡化、光纜化:計算機區域網絡技術和光纖通信技術在綜合自動化系統中得到普遍應用。
■運行管理智能化:智能化不僅表現在常規自動化功能上,還表現在能夠在線自診斷,並將診斷結果送往遠方主控端。
■測量顯示數字化:採用微機監控系統,常規指針式儀表被CRT顯示器代替。人工抄寫記錄由列印機代替。
變電站綜合自動化系統實現的兩個原則:
■第一條原則:中低壓變電站採用自動化系統,以便更好地實施無人值班,達到減人增效的目的。
■第二條原則:對高壓變電站(220kV及以上)的建設和設計來說,是要求用先進的控制方式,解決各專業在技術上分散、自成系統,重復投資,甚至影響運行可靠性。
㈦ 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。
㈧ 怎樣看待變電站自動化系統是電力系統自動化的一個重要組成部分
①提高供電質量及電壓合格率。由於變電站綜合自動化系統中有電壓、無功自動控制功能,可大大提高電壓合格率,降低損耗,節約電能,保證電氣設備的正常運行。
②提高變電站的安全、可靠運行水平。變電站綜合自動化系統具有保障自診斷功能,發現不正常現象及時報警。由於微機的應用,更突出了自動裝置和四遙裝置的有利特點.這使得變電站的一、二次設備的可靠性大大提高。
③提高系統的運行、管理水平。變電站實現自動化後,監視、測量、記錄、抄表
等工作由計算機自動完成.提高了測量精度,避免了人為誤差。實時工況、報警
記錄、各種運行趨勢圖等可供查詢,大大提高了運行的管理水平。
④減小佔地面積。變電站綜合自動化系統採取計算機和先進的通信技術,可實現
資源和信息共享,同時大規模的集成電路結構緊湊、體積小、功能強,與傳統變
電站相比,其性能大大提高,控制室面積減少。
⑤減少維護工作量,減少勞動強度,實現減人增效。由於綜合自動化監控系統具
備強大的數據採集及通訊功能,減少了人工抄表等一系列工作量,且能實現「四
遙」 (遙控、遙信、遙調、遙測)、無人值守的狀況,可以達到減員增效的目的。
通過下表可以看出傳統變電站與綜合自動化系統針對性的優劣對比