㈠ 智能变电站自动化系统
从上图可以看出这种智能变电站自动化系统 是上海聚仁电力研发的,该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。
智能变电站自动化系统的基本特点:
■分层:该系统分间隔层和站控层两层,层与层之间相对独立,通过具有冗余结构的前置层(通讯管理机)设备连接通信。间隔层设备包括保护设备、数据采集、控制设备及指示显示部分等。站控层设备包括工控机、综合自动化监控软件,可组单机网络,也可组多机热备用网络。站控层通过通信管理机与间隔层通信,实现站级协调、优化控制和当地监控;同时实现与远方调度中心的通信。既可完成RTU四遥和远程接入功能,也可直接进入上一级调度网络。
■分布:间隔层以站内一次设备(如变压器、电机、线路等)为间隔对象,面向对象,综合分析电站对信息的采集控制要求,分布式配置小型化、高可靠性的微机保护和测控单元装置。各间隔单元相对独立,通过可选择的RS485、CAN、以太网等网络互联。在功能分配上,凡可以在本间隔单元就地完成的功能,不依赖通信网络,即使网络瘫痪也不影响保护迅速切除故障。由于采用保护、测控一体化小型化设计,屏柜的数量较传统设计大为减少。
■分散:系统对35KV及以下电压等级的二次保护和监控单元设备,可选择就地分散安装在开关柜上,做到地理位置上的分散。对于无人值班的35KV及以下电站,根据用户需要,站控层的设备也可移到调度中心或集控站,电站内不设当地监控而只留接口,当维护人员进入电站时,使用便携机即可替代后台机。这样的分层、分布和分散式系统与集中式系统相比,具有明显优点:提高了系统可告性,任一部分设备有故障时,只影响局部;站内减少了二次电缆和屏柜,节省了投资,也简化了施工与维护;提高了系统可扩展性和灵活性,既适用于新建电站,也适用于老站改造;运行维护方便。
■可靠性:间隔层各种保护测控装置的主功能完全独立于通讯网络,独立地保护电网安全运行;各装置均有大屏汉字液晶显示,不间断显示装置运行工况,保证了通讯网中断或后台死机情况下,运行人员依然可监视;保留了简易的强电控制功能,在各单元设置了独立于装置软件的分合按钮功能和就地、远方操作转换,作为后备操作或检修操作手段,保证了网络中断后台死机,甚至装置故障时,运行人员依然可以操作,同时保证了本级操作时,其它级处于闭锁状态,符合分层操作控制要求;保留了强电中央事故和告警接点,启动事故音响和预告音响,保证了通讯中断后台死机甚至装置本身故障的情况下运行人员还可以就地人工操作和监视(听)。
■灵活性:系列化的面向对象的间隔保护测控装置,对于任何具有不同规模、不同一次接线、不同要求的电站均可实现电站综合自动化,这些产品象搭积木一样配置在一根网络通讯线上,并可以根据一次系统的变化,任意增、减或改变系统中的单元装置以达到改造或扩建的目的。
■开放性:系统可以实现各种微机保护、自动装置的通信管理;实现各种测控装置、智能电能表的通信管理;实现厂站智能辅助设备,如直流电源通信等的通信管理;实现与厂站主计算机系统的通信交互;以及实现与远动调度、集控中心的数据筛选、处理、转发等。支持多种通信接口(以太网、RS232、RS485、RS422、CAN等)和通信规约(如IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、IEC60870-5-103、部颁CDT、HostZF、XT9702、SC1801、μ4F、IEC61850等)。通过GPS,自动接受对时和统一系统时间。各设备、装置通信状态检查和监视、记录。内部数据的再加工处理,逻辑生成,转发信息的编辑、合成。通过网络,远程维护和监测。可配置双机冗余工作方式,通信通道监视和自动切换。
智能变电站自动化系统实现的两个原则:
■第一条原则: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。
■第二条原则: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。
㈡ 变电所综合自动化
从上图中可以看出是上海聚仁电力提供的整套解决方案。该变电所综合自动化是利专用多台微型计算机属、接口电路、通信网络等组成的自动化系统,通过收集所需的各种数据和信息,借助计算机的高速计算力和逻辑判断能力,实现对变电所各种设备的监视、控制或调整。使得变电所的运行更安全、更高效,技术和经济效益得到提高,加强变电所综合自动化系统的运行管理及维护。
变电所综合自动化主要功能特点
◇监控子系统功能:数据采集、事件顺序记录、故障测距和录波、控制功能、安全监视和人机联系功能。
◇微机保护子系统功能:通讯与测控方面的故障应不影响保护正常工作。微机保护还要求保护的CPU及电源均保持独立。
◇自动控制子系统功能:备用电源自动投入装置、故障录波装置等与微机保护子系统应具备各自的独立性。
◇远动和通信功能:变电站与各间隔之间的通信功能;综合自动化系统与上级调度之间的通信功能,即监控系统与调度之间通信,故障录波与测距的远方传输功能。
◇变电站系统综合功能:通过信息共享实现变电站VQC(电压无功控制)功能、小电流接地选线功能、自动减载功能、主变压器经济运行控制功能。
◇在线自诊断功能:具有自诊断到各设备的插件级和通信网络的功能。
㈢ 变电站综合自动化设备包括哪些
这个面很广,包括监控主站系统、保护测控装置、远传装置以及安全监视系统等可以进行远内方容控制的系统。
专业点来说,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、控制和协调的一种综合性的自动化系统。它是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平,降低运行维护成本,提高经济效益,向用户提供高质量电能服务的一项措施。随着自动化技术、通信技术、计算机和网络技术等高科技的飞速发展,变电站综合自动化技术得到了迅速发展。目前,广泛采用的变电站综合自动化系统是通过后台监控机对变电站全部一次设备及二次设备进行监视、测量、记录、并处理各种信息,对变电站的主要设备实现远方控制操作功能。
㈣ 变电站自动化及其主要功能有哪些
变电站自动化
所谓变电站自动化就是将变电站的微机监控、微机保护和微机远动装置的功能统一起来,充分发挥微机作用、提高变电站自动化水平、提高变电站自动装置的可靠性、减少变电站二次系统连接线的综合自动化系统。它可以完成远动、保护、操作(防误)、测量、故障录波、事故顺序记录和运行参数自动记录等功能,并且具有很高的可靠性,可以实现变电站无人值班运行。变电站综合自动化的优点是:大大地简化了变电站二次部分的硬件配置,避免了重复;大大地简化了变电站二次设备之间的连线;大大地减轻了安装施工和维护工作量,也降低了总造价;为运行管理自动化水平的提高打下了基础。
变电站自动化系统功能分为:
1. 遥测:采集电力系统中的电流电压等参数进行上传到后台进行监测
2. 遥控:从后台操作电力系统中元器件(开关,闸刀,有载开关)的动作。
3. 遥调:调整定值。
4.进行巡回监视和召唤测量。
5.对开关量的状态进行判别,对被测量进行判别,功功率总加和电量累计等。
6.用彩色显示电力网接线图及实时数据、负荷(I、P、Q)、潮流方向、频率和电压以及环境温度、变压器档位等,当开关变位时,自动显示对应的网络画面,并通过音响和闪光显示提醒运行人员注意,进行报警打印,还能对被测量越限情况和事故顺序进行显示和打印。
7.进行报表打印、日运行负荷日志打印、月典型报表打印、月电量总加报表打印等。
8.具有汉字人机对话及提示功能,可随机打印和显示测量数据与图形(U、I、P)画面,以及管理功能。
㈤ 变电站自动化有什么优点实现变电站无人值守应具备哪些条件
所谓变电站综合自动化就是将变电站的微机监控、微机保护和微机远动装置的功能统一起来,充分发挥微机作用、提高变电站自动化水平、提高变电站自动装置的可靠性、减少变电站二次系统连接线的综合自动化系统。它可以完成远动、保护、操作(防误)、测量、故障录波、事故顺序记录和运行参数自动记录等功能,并且具有很高的可靠性,可以实现变电站无人值班运行。变电站综合自动化的优点是:大大地简化了变电站二次部分的硬件配置,避免了重复;大大地简化了变电站二次设备之间的连线;大大地减轻了安装施工和维护工作量,也降低了总造价;为运行管理自动化水平的提高打下了基础。
无人值守变电站,是指没有经常性运行值班人员的变电站,该站的运行状态(包括必需的各种量值、潮流方向、开关电器的位置、变压器调压分接头位置、补偿电容器投切组数等),经本变电站的微机远动终端装置RTU处理后,再经远动通道转送至上一级电力主管部门的计算机系统,并在监示器CRT和系统拟屏上显示出来,也可以打印制表,供调度值班人员随时监视查询,然后作出相应的处理。在电力调度综合自动化系统中,可由计算机保护系统直接进行计算判断,并自动处理。反之,调度人员可通过远动监控系统对无人值班变电站内的可控设备进行遥控,遥调,遥信,遥测等”四遥”操作,在电力调度综合自动化系统中则可完成原有变电站运行值班人员的职责,因此变电站内就不需专门的运行值班人员,所以称为无人值班变电站。无人值守变电站离不开微机保护,微机保护无人值守是先决条件,应由三大部分组成,第一部分:前端综合监控设备(音视频监控、环境变量监控、出入口监控等)、综合监控主机、综合监控软件;第二部分:网络传输部分(宽带网络、无线网络、ADSL或行业用户专网);第三部分:管理中心软件平台,无人值守服务器、监控终端、MIS网络终端等。
㈥ 变电站综合自动化系统
从上图可以看出这种变电站综合自动化系统是上海聚仁电力研发的,该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。
变电站综合自动化系统的基本特点:
■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。
■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。
■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。
■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。
■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。
■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。
■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。
变电站综合自动化系统实现的两个原则:
■第一条原则: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。
■第二条原则: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。
㈦ 求变电站自动化系统
1第一代(88—95)
1983年,世界上诞生第一套变电站自动化系统,由ABB公司提供。
1987年,世界上诞生第一套微机发电机保护,由ABB公司提供。
1)前期Z80单板机,后期8031(8位);
2)应用范围:35KV、110KV,保护有220kv以上的微机保护。应用很少,并未普及,只有极少数变电站采用;
3)结构图
全部以硬接线上RTU。
4)在93、94年左右,这一代在变形:取消了变送器;增加了上位机数量。
2第二代(95—02、03)
1)前期8096,后期80C196(16位);
2)低压侧保护开始时有一个机箱公用两个CPU保护几条线路的,到后来,都严格按对象分了。到98年,低压侧已全部采用保护、测控合一形式,并具备通信功能。这样,低压侧就不再需要集中式测控单元了,电缆少了、占地少了、就地安装,对变电站意义重大;直流电源已具备通信能力,数字式电度表出现;
3)由于通信设备大量增加,对当时的网络带来很大考验,其原因主要有两点:装置配合不好;网络本身没有到位(开始是485,接着是现场总线);
对上位机的压力也很大,主要表现在实时性上,响应很慢。
4)开始应用冗余技术,做220KV等级;
5)开始出现双操作员站、远动站、工程师站,上层网通信出现双以太网。为了解决多后台问题,出现了前置机。为解决前置机瓶颈问题,出现了双前置机。
这一代在96、97年左右,相关部门下文,新建变电站必须采用综合自动化系统,开始大力推广。
工矿企业等用户也提出把电度积分做进保护测控装置的需求。有些公司在98年曾作过,但好多当时由于占用资源较多,没有采用。
这一代产品,在现有的一些小厂家,还有在推的。
3第三代(03—至今)
1)DSP(32位),16位A/D;
2)基于第二代混乱的自用通信规约问题,03年,国家颁发IEC-103、104,以进一步保证通信可靠性,并促进各厂家产品的对接。
3)由于第二代的大力推广,使得保护的可靠性问题,更为突出,许多厂家在如何保证微机保护的可靠性上,下了不少功夫,这是该代产品的普遍特点。
装置抗干扰措施完整,确保装置安装于条件恶劣的现场时仍具备高可靠性:
² 总线隔离。所有与外界的总线连接都先经过缓冲器处理;
² 光电隔离。装置的开入开出、串行通信接口部分均采用光电隔离;
² 使用高集成度的器件,减少了元器件的数量;
² 集成电路全部采用工业品或军品,MTBF提高约为原有2-3倍;
² 对整个硬件回路采取屏蔽,防导体间耦合干扰;
² 在AI输入回路采取电容滤波,外部回路无需再加设交、直流输入抗干扰模块;
² 采用多层板和表面贴装技术,电路板的抗干扰能力强;
² 后插拔、双连接器结构,真正实现强、弱电回路分开,输入、输出信号回路分开;
² 采用加强型单元机箱,按抗强振动设计;
² 电源加装抗干扰电容滤过器,防止尖峰脉冲和浪涌;
² 完善的软硬件自检功能,使得任何元器件损坏不会造成装置的误动作和拒动作:硬件可自检到出口线圈、电源;冗余自检功能,数据采集回路的累加和自检功能,解决出异常大数的问题;此外,软件还采用了看门狗、软件陷阱等措施。
此外,第三代保护产品在软硬件平台、双CPU冗余、主后共用CT、出口矩阵灵活整定、波形提取、事件记录容量、内嵌电度、交流操作回路、交流电源、FC回路保护功能、MODBUS等通信规约、MMI的接口友好、软件的模块化编制、自动测试装置、保护动作分析软件、装置生产工艺、装置外观、说明资料等方方面面都取得了快速发展。
4)第二代产品的前置机瓶颈问题较为突出,代之以分散式的前置机。
5)对网络通信和后台应用软件的重视。随着电力系统自动化领域特别是电网侧自动化的高速发展,各厂家所开发的监控系统软件都或多或少地暴露出了一些问题。其中,尤以后台死机、通讯不稳定最为突出。《国家电力公司国内500kV变电站自动化技术调研报告》中曾指出:
经过大量的试验和系统测试,上述站控层应用软件的主要故障是由于软件中隐藏的Bug所造成的。
4第四代——数字化变电站
2004年,世界上基于61850的第一套自动化系统,由ABB提供。
2005年,与61850完全兼容的保护装置诞生,由ABB提供。
有关此部分的文献较多,不作赘述。
㈧ 怎样看待变电站自动化系统是电力系统自动化的一个重要组成部分
①提高供电质量及电压合格率。由于变电站综合自动化系统中有电压、无功自动控制功能,可大大提高电压合格率,降低损耗,节约电能,保证电气设备的正常运行。
②提高变电站的安全、可靠运行水平。变电站综合自动化系统具有保障自诊断功能,发现不正常现象及时报警。由于微机的应用,更突出了自动装置和四遥装置的有利特点.这使得变电站的一、二次设备的可靠性大大提高。
③提高系统的运行、管理水平。变电站实现自动化后,监视、测量、记录、抄表
等工作由计算机自动完成.提高了测量精度,避免了人为误差。实时工况、报警
记录、各种运行趋势图等可供查询,大大提高了运行的管理水平。
④减小占地面积。变电站综合自动化系统采取计算机和先进的通信技术,可实现
资源和信息共享,同时大规模的集成电路结构紧凑、体积小、功能强,与传统变
电站相比,其性能大大提高,控制室面积减少。
⑤减少维护工作量,减少劳动强度,实现减人增效。由于综合自动化监控系统具
备强大的数据采集及通讯功能,减少了人工抄表等一系列工作量,且能实现“四
遥” (遥控、遥信、遥调、遥测)、无人值守的状况,可以达到减员增效的目的。
通过下表可以看出传统变电站与综合自动化系统针对性的优劣对比