变电站综合自动化概述
变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统硬件结构
二、集中组屏式 调度主站 总控单元 监控主机 显示、打印
RS-485/RS232
高 压 微 机 保 护
中 压 微 机 保 护
遥 测 单 元
遥 信 单 元
遥 控 单 元
电 能 单 元
交 直 流 单 元
V Q C 单 元时 钟 单 元12源自变电站综合自动化系统硬件结构
三、分层分布式 变 电 站 层 调度主站 监控主机 显示、打印
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站控层设备
站控层网络设备 打印机
变电站综合自动化系统配置
I/O测控单元 测控单元应按电气单元配置， 母线设备和站用电设备的测 控单元独立配置。测控单元 应模块化、标准化、容易维 护、更换，允许带电插拔。
间隔层设备组柜原则：电压 等级较高（500/220KV）的 测控每个电气单元组一面柜、 较低测控每2个电气单元组一 面柜、每台主变三侧测控组 一面柜、35kV、10kV测控保 护单元就地布置于开关柜上、 公用设备测控单独组柜；亦 可在按照以上原则的基础上， 根据继电器室结构灵活组柜 。
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变电站综合自动化系统硬件结构
一、传统改造式 （一）：保留RTU CRT
PC机
微机保护
RTU
模 开 脉 控 拟 关 冲 制 量 量 量 量
调度主站系统
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变电站综合自动化系统硬件结构
（一）：取消RTU形式
调度主站
微机保护
总控单元
当地监控
RS485总线
测控单元（1）
测控单元（2）
测控单元（n）
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变电站综合自动化系统配置
二、软件系统 系统软件 系统软件应为国际通用的、成熟的实 时多任务操作系统并具有完整的自诊 断程序。操作系统应具有系统生成功 能，使其能适应硬件和实时数据库的 变化。 （W/U） 网络软件 支持软件 数据库软件 应用软件包括过程监控软件、网络 通信软件等各种工具软件。应用软 件必须满足系统功能要求，成熟、 可靠，具有良好的实时响应速度和 可扩充性。各应用软件应采用模块 式连接方式，当某一应用软件工作 不正常或退出运行，不能影响系统 的其他功能。
变电站综合自动化
变电站综合自动化变电站综合自动化是指利用先进的信息技术手段和自动化设备，对变电站的运行、监控、保护、控制、管理等方面进行集成和自动化管理的系统。
该系统通过实时监测、数据采集、远程控制等功能，提高了变电站的运行效率、可靠性和安全性。
一、综合自动化系统的组成变电站综合自动化系统由以下几个主要组成部分构成：1. 监控系统：通过监控终端和监控软件，实时监测变电站的运行状态，包括电压、电流、功率因数、温度等参数，并能及时报警和记录异常情况。
2. 数据采集系统：通过数据采集设备，对变电站内各种设备的运行参数进行采集，并将数据传输给监控系统进行处理和分析。
3. 远动控制系统：通过远动终端和控制中心，实现对变电站设备的遥控操作，包括开关的分合、调整设备参数等。
4. 保护系统：通过保护终端和保护装置，对变电站的设备进行保护，包括过电流保护、过压保护、接地保护等。
5. 通信系统：通过通信设备，实现变电站内各个子系统之间的数据传输和通信，包括局域网、广域网等。
6. 数据存储和处理系统：通过数据库和数据处理软件，对采集到的数据进行存储和处理，包括数据分析、报表生成等。
二、综合自动化系统的优势1. 提高运行效率：通过实时监测和远程控制，可以及时发现和处理变电站设备的故障，减少停电时间，提高供电可靠性。
2. 降低运维成本：自动化系统可以减少人工巡检和维护工作量，降低运维成本，提高工作效率。
3. 增强安全性：自动化系统可以实现对变电站设备的远程监控和控制，减少人员在高压环境下的操作，降低安全风险。
4. 提高数据准确性：自动化系统可以实时采集和处理变电站设备的运行数据，减少人为因素对数据的干扰，提高数据的准确性。
5. 便于管理和决策：自动化系统可以对变电站的运行数据进行分析和统计，生成各种报表和图表，为管理决策提供科学依据。
三、综合自动化系统的应用案例1. 某地500kV变电站综合自动化系统：该系统采用了先进的监控终端和数据采集设备，实现了对变电站设备的实时监测和数据采集，通过远动控制系统实现了对开关设备的远程控制，大大提高了变电站的运行效率和可靠性。
变电站综合自动化系统概述
变电站综合自动化系统的典型硬件结构
变电站综合自动化系统的典型硬件结构说明1
• 微处理器（中央处理器）CPU是指挥中枢，计算机 程序的运行依赖于CPU来实现；
• ②电气型防误系统：是建立在二次操作回路上的 防误功能，一般通过断路器和隔离开关的辅助触 点连锁来实现，主要包括电气回路闭锁、电磁回 路闭锁、电气报警和高压带电显示装置等。
• ③微机五防：采用计算机技术，用于高压开关设 备防止电气误操作的装置，由主机、电脑钥匙、 编码锁具等功能元件组成。主要用于断路器、隔 离开关、接地刀闸、遮拦网门等。
特点： ①工作稳定，线性好，电路简单； ②抗干扰能力强，不受脉冲和随机高频噪音干扰； ③与CPU接口简单，工作不需要CPU控制； ④可以方便地实现多CPU共享一套VFC变换。
模拟量输出电路的组成
• 作用是把微机系统输出的数字量转换成模 拟量输出，核心元件是模/数转换器，锁存 器是用来保持数字量的稳定的。
变电站综合自动化系统的典型硬件结构说明2
• 定时器/计数器有两个用途一是用来触发采样信号， 引起中断采样；二是在V/F变换式A/D中，定时器/ 计数器是把频率信号转换为数字信号的关键部件。
• Watchdog主要作用是当自动化装置受到干扰导致 微机系统运行程序出轨、程序无法正常运行时，能 自动复位微机系统，使微机系统重新开始执行程序， 进行入正常运行轨道。
综合自动化监控系统的基本要求
• 实时 • 可靠 • 可维护 • 信息处理和输出技术先进 • 人机交流方便 • 通信可靠 • 信息处理和控制算法先进
变电站综合自动化概述
变电站综合自动化，也就是我们常说的综自系统，是二次系统的一个组成部份。
也是保证变电站安全。
经济运行的一种重要技术手段。
随着智能站的推广，综自系统和保护的界限越来越含糊，其的重要性越来越高。
近几期就和大家一起来学习一些综自方面的相关知识。
本期介绍一些总体的概念。
1 ．综自的概念变电站综合自动化就是将变电站的二次设备(包括测量仪表、保护装置、信号系统、自动装置和远东装置等)的功能综合于一体，实现对变电站主要设备的监视、测量、控制、保护以及与调度通信等自动化功能。
综自系统包括微机监控、微机保护、微机自动装置、微机五防等子系统。
它通过微机化保护、测控单元采集变电站的各种信息(如母线电压、路线电流、断路器位置、各种遥信等)。
并对采集到的信息进行分析处理，并借助通信手段，相互交换和上传相关信息。
综自所谓的综合，既包括横向综合，即讲不同间隔、不同厂家的设备相互连接在一起；也包括纵向综合，即通过纵向通信，将变电站与控制中心、调度之间密切集合。
2 ．综自的布局综自系统按照设备的布局来划分，可以分为集中式、局部份散式、分散式三种。
( 1 )集中式通过集中组屏的方式采集变电站的摹拟量、开关量和数字量等信息，并同时完成保护、控制、通信等功能。
这种布局形式早期应用的比较多，因为早期综自设备技术不成熟，对运行现场的条件要求比较高，所以只能在环境比较良好的主控室中安装。
集中式布局的主要缺点是，所有与综自系统相连的设备都需要拉电缆连接进入主控室，电缆的安装敷设工作量很大，周期长，成本高，也增加了 CT 的二次负载。
随着综自设备技术的成熟，已经用的很少。
( 2 )局部份散式将高压等级的保护、测控装置集中安装在主控室，而将低压等级的保护综自设备就近集中安装于高压室内或者专用继保小室内。
这种布局形式是一种综合考虑经济性和运行环境的方案，现在较多的用在超高压变电站中。
比如一个 500kV 站，分为主控室、500kV 继保小室、 220kV 继保小室，各二次设备电缆就近连接到相应的继保小室中，各个继保小室的保护测控设备间再通过光纤进行通信联系。
变电站综合自动化
变电站综合自动化变电站综合自动化是指利用先进的信息技术和自动化设备，对变电站的监控、控制、保护、测量等工作进行集成管理和自动化实现的一种技术手段。
通过综合自动化系统，可以实现对变电站设备状态的实时监测、故障的自动检测和定位、设备的自动控制和调节，提高变电站的运行效率、可靠性和安全性。
一、变电站综合自动化的背景和意义随着电力系统的发展和变电站的规模不断扩大，传统的人工操作和控制方式已经无法满足变电站的运行需求。
变电站综合自动化技术的引入，可以提高变电站的运行效率，减少人为因素的干扰，降低操作风险，提高电网的可靠性和安全性。
同时，综合自动化系统还可以实现对变电站设备的智能监测和预测，提前发现设备故障，采取相应的措施，避免事故的发生，保障电力系统的稳定运行。
二、变电站综合自动化的技术要求和功能1. 监控与管理功能：变电站综合自动化系统应具备对变电站各个设备的实时监测和状态管理功能，包括变压器、断路器、隔离开关、电容器等设备的运行状态、温度、湿度、压力等参数的监测和管理，以及设备的故障诊断和报警功能。
2. 控制与调节功能：综合自动化系统应具备对变电站设备的自动控制和调节功能，包括对断路器、隔离开关等设备的远程控制、自动开关和重合闸功能，以及对变压器、电容器等设备的自动调节功能，实现对电网的稳定运行。
3. 保护与安全功能：综合自动化系统应具备对变电站设备的故障检测和保护功能，包括对变压器、断路器等设备的过载、短路等故障进行自动检测和定位，及时采取保护措施，避免事故的发生，保障变电站和电力系统的安全运行。
4. 数据采集与分析功能：综合自动化系统应具备对变电站设备运行数据的采集和分析功能，包括对电流、电压、功率因数等参数的实时采集和记录，以及对数据进行分析和统计，为变电站的运行管理提供科学依据。
5. 通信与联网功能：综合自动化系统应具备与上级调度中心和其他变电站的通信和联网功能，实现对变电站设备运行状态的远程监控和控制，以及与其他变电站之间的数据交换和共享，提高电力系统的整体运行效率和协调性。
变电站综合自动化
变电站综合自动化变电站综合自动化是指利用先进的信息技术和自动控制技术，对变电站的设备、工艺和运行进行全面监测、控制和管理的系统。
该系统通过实时采集、传输、处理和分析变电站各种数据，实现对变电站设备状态、运行参数、故障信息等的实时监测和分析，以及对设备的自动控制和优化管理。
变电站综合自动化系统可以提高变电站的安全性、可靠性和经济性，提高能源利用效率，减少人工操作和维护工作，降低运行成本，提高供电质量和服务水平。
一、变电站综合自动化系统的组成变电站综合自动化系统主要由以下几个部分组成：1. 采集系统：采集系统负责实时采集变电站各种数据，包括设备状态、运行参数、故障信息等。
采集系统通常包括传感器、数据采集装置、通信设备等。
2. 通信系统：通信系统负责将采集到的数据传输到监控中心或其他相关设备。
通信系统通常采用现场总线、以太网等通信协议，通过光纤、电缆等传输介质进行数据传输。
3. 监控系统：监控系统是变电站综合自动化系统的核心部分，负责实时监测和分析变电站各种数据，并提供操作界面和报警功能。
监控系统通常由监控服务器、操作终端、数据库等组成。
4. 控制系统：控制系统负责对变电站设备进行自动控制和调节，实现对变电站的远程控制和操作。
控制系统通常包括PLC（可编程逻辑控制器）、远动终端、执行机构等。
5. 管理系统：管理系统负责对变电站的设备、工艺和运行进行管理和优化。
管理系统通常包括设备管理、工艺管理、运行管理等子系统。
二、变电站综合自动化系统的功能1. 实时监测和分析功能：变电站综合自动化系统可以实时监测和分析变电站设备的状态、运行参数、故障信息等，及时发现和预防设备故障，提高设备的可靠性和安全性。
2. 自动控制和调节功能：变电站综合自动化系统可以对变电站设备进行自动控制和调节，实现对变电站的远程控制和操作，提高设备的运行效率和稳定性。
3. 报警和故障处理功能：变电站综合自动化系统可以根据设定的规则和算法，对设备状态进行实时监测，一旦发现异常情况，及时发出报警，并提供故障诊断和处理建议。
变电站综合自动化
变电站综合自动化变电站综合自动化是指利用现代化的信息技术和自动化控制技术，对变电站的运行、监控、保护、测量和维护等进行全面自动化的管理和控制。
通过实时数据采集、传输和处理，实现对变电站各个设备的远程监控和控制，提高变电站的运行效率、可靠性和安全性。
一、综合自动化系统的主要功能1. 运行监控功能：通过对变电站的各个设备进行实时监测，及时发现设备异常情况，并进行报警和处理。
监控内容包括电压、电流、温度、湿度等参数的监测，以及设备的运行状态、开关操作等的监控。
2. 保护功能：综合自动化系统能够对变电站的各个设备进行保护，包括过电流保护、短路保护、接地保护、过压保护等。
当设备发生故障时，系统能够及时切除故障设备，并进行报警和记录。
3. 控制功能：综合自动化系统能够对变电站的各个设备进行远程控制，包括开关的合闸、分闸、变压器的调压、调容等操作。
通过远程控制，可以降低人工操作的风险，提高操作的准确性和效率。
4. 数据采集和处理功能：综合自动化系统能够对变电站的各个设备进行数据采集，并进行实时处理和存储。
通过对数据的分析和统计，可以及时发现设备的异常情况，提供科学依据进行设备维护和优化运行。
5. 通信功能：综合自动化系统能够通过网络实现与上级调度中心的通信，及时传输变电站的运行数据和状态信息。
通过与调度中心的通信，可以实现对变电站的远程监控和控制，提高变电站的运行效率和可靠性。
二、综合自动化系统的组成部份1. 监测装置：包括各种传感器和测量仪器，用于对变电站的各个设备进行参数的实时监测和测量。
常见的监测装置包括电流互感器、电压互感器、温度传感器、湿度传感器等。
2. 控制装置：包括PLC（可编程逻辑控制器）和RTU（远程终端单元）等，用于对变电站的各个设备进行远程控制和操作。
控制装置通常与监测装置相连接，实现对设备的自动控制和调节。
3. 通信装置：包括以太网、无线通信等，用于实现综合自动化系统与上级调度中心的数据传输和通信。
变电站综合自动化
变电站综合自动化一、引言变电站综合自动化是指利用现代信息技术和自动控制技术，对变电站的运行、监控、保护和管理进行全面自动化的系统。
通过对变电设备、电力系统和运行状态的实时监测与分析，自动化系统能够提高变电站的运行效率和可靠性，减少人为操作错误，提升电网的安全性和稳定性。
二、系统组成变电站综合自动化系统主要由以下几个部份组成：1.监控与调度系统：通过监测变电设备的状态、运行参数和电力系统的运行状况，实时掌握变电站的运行情况，并进行远程调度和控制。
2.保护与自动化系统：利用现代保护装置和自动化设备，对变电设备进行保护和控制，实现对电力系统的自动化操作。
3.通信与网络系统：建立可靠的通信网络，实现变电站内各个设备之间的数据传输和信息交换，同时与上级电网调度中心进行数据互联。
4.数据采集与处理系统：通过传感器和数据采集装置，对变电设备的运行参数进行实时采集，并经过处理和分析，提供给监控与调度系统和保护与自动化系统使用。
5.辅助设备与配套系统：包括UPS电源系统、空调系统、防火系统等，为变电站综合自动化系统提供必要的支持和保障。
三、功能特点变电站综合自动化系统具有以下功能特点：1.远程监控与调度：通过监控与调度系统，运维人员可以远程实时监测变电站的运行状态，掌握设备的运行参数和电力系统的负荷情况，及时发现问题并进行调度和控制。
2.自动保护与控制：保护与自动化系统能够实时监测电力系统的电流、电压、频率等参数，一旦发生故障或者异常情况，能够迅速做出反应，实现自动保护和控制，避免事故扩大和设备损坏。
3.数据采集与分析：数据采集与处理系统能够对变电设备的运行参数进行实时采集，并通过数据处理和分析，提供给运维人员有关设备状态和运行趋势的信息，为决策提供支持。
4.故障诊断与预测：通过对数据的分析和比对，自动化系统能够识别设备故障的原因和位置，并预测设备的寿命和维护周期，提前进行维护，降低故障率和维修成本。
5.安全与可靠性提升：变电站综合自动化系统的运行能够减少人为操作错误，提高运维人员的工作效率和安全性，同时通过自动保护和控制，提升电网的安全性和稳定性。
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1.2 变电站综合自动化的优越性
型号 CSC2000 V2
BSJ-2200 RCS-9000 RCS-9600/9700 PS 6000 PowerComm2000 CBZ-8000
生产厂家 北京四方 南瑞科技
南瑞 南瑞继保 国电南自 上海惠安 许继自动化
பைடு நூலகம்
监控机操作系统 Windows/UNIX
UNIX UNIX UNIX/Windows Windows UNIX Windows/Linux
人（受值班人员的技术水平等条件 计算机（按规定程序执行） 影响正确性、可靠性）
模拟式（表计指针式，误差大） 数字指示（监控系统上）
信号系统 其他
灯光（光字牌）、音响（电笛、电 告警信息、报文、音响（电笛、电铃）
铃），为一对一信息。
、语音，信息共享，一对多信息。
占地面积大，控制室设备复杂。 占地面积小，控制室设备简单。
➢ 为了掌握系统运行状态，需要对有关电气量进行连续测量，供运行监视、记录 ➢ 为了保障变压器、输电线路安全运行，需要实现过流、过压等故障的安全保护 ➢ 为了向电网调度提供系统运行状态，需要将运行信息向上级调度传送 ➢ 为了提供合格的电能，需要进行有关的控制调节
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1.1 变电站综合自动化的基本概念
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1.2 变电站综合自动化的优越性
比较项目
常规变电站
综合自动化变电站
继电保护及自动 大多电磁型、小规模集成电路型、 微机型或大规模集成电路型
装置
晶体管型
二次信息传输设 备
处理核心
指示仪表
大量电缆，传输模拟信号，强电传 网线、光纤，传输数字信号，弱电传输 输（信息量小、灵活性差、可靠性 低、功耗大）
➢ 四个部分的硬件设备按各自功能单独配置，设备之间互不兼容 ➢ 大量电缆及端子排的使用增加了投资，设计、配线、安装、调试复杂 ➢ 难以实现“四遥”功能
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1.1 变电站综合自动化的基本概念
1.1.2 变电站综合自动化及其系统 变电站综合自动化的概念： ➢ 将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自 动装置和远动装置）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计 算机技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设 备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以 及与调度通信等综合性的自动化功能。 ➢ 是利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统。 ➢ 是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的 综合应用。
1.1 变电站综合自动化的基本概念
1.1.1 变电站及其自动化
电力系统的概念：传统的说法叫做发、输、配、用电设备的组合体系统； 或发电机、变压器、电力线路、电容器、电抗器和各种用电设备组成 的有机整体。
电力系统的基本特点：连续运行的系统，电能的生产、传输、分配和消耗 必须同时完成。
变电站：介于发电厂和电力用户之间的中间环节，由主变压器、母线、断 路器、隔离开关、避雷器、电容器、电抗器、互感器等设备集合而成。 具有汇集电源、变换电压等级和分配电能等功能，是电力系统的重要 组成部分。
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1.2 变电站综合自动化的优越性
传统的变电站存在的问题： ➢ 安全性、可靠性不能满足现代电力系统高可靠性的要求； ➢ 供电质量缺乏科学的保证（电能质量的主要指标是电压、频率和谐波） ➢ 占地面积大，增加了征地投资； ➢ 不适应电力系统快速计算和实时控制的要求； ➢ 维护工作量大，设备可靠性差，不利于提高运行管理和自动化水平。
变电站实现综合自动化的基本目标： ➢ 提高变电站的技术水平和管理水平 ； ➢ 提高电网和设备的安全、可靠、稳定运行水平 ； ➢ 降低运行维护成本 ； ➢ 提高供电质量，并促进配电系统自动化 。
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1.3 变电站综合自动化系统的主要内容和基本功能
变电站综合自动化的基本功能（4大类）： ➢ 1. 监视和控制功能： ✓ 数据采集： 1、模拟量的采集： 交流模拟量：U、I、P、Q 直流模拟量：T、DC220V、DC5V 有直流采样（有效值、均值）和交流采样（瞬时值）两种方式； 2、状态量的采集：各种开关状态、位置（开关、刀闸的位置信号） 国际电工委员会IEC标准,以“0”表示断开状态，以“1”表示闭合状态。 3、脉冲量的采集：主要是电能量的采集，目前也可用软件计算。
变电站实现综合自动化的优越性： ➢ 提高变电站的安全、可靠运行水平； ➢ 提高供电质量，提高电压合格率； ➢ 简化了变电站二次部分的硬件配置； ➢ 提高电力系统的运行管理水平； ➢ 缩小变电站占地面积，减少总投资； ➢ 减少维护工作量，减少值班员劳动量； ➢ 有利于提高变电站无人值班管理水平。
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1.1.2 变电站综合自动化及其系统 变电站的组成： ➢ 一次系统－完成电能的传输、分配和电压变换工作； ➢ 二次系统－完成对一次设备及其流经电能的测量、监视和故障的 告警、控制、保护以及开关闭锁、厂站远动系统等工作。 常规变电站的二次系统主要包括继电保护(保护屏)、故障录波(录波 屏) 、当地监控(控制屏)以及远动(中央信号屏)四部分。 存在的问题：
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1.3 变电站综合自动化系统的主要内容和基本功能
变电站综合自动化的基本功能（4大类）：
➢ 1. 监视和控制功能：
✓ 事件顺序记录SOE ：包括断路器跳合闸记录、保护动作顺序记录
✓ 故障录波与测距、故障记录：
(1) 故障录波与故障测距（110kV以上线路） 输电线路长，故障影响大，须尽快查找出故障点以缩短修复时间 两种方法：微机保护装置兼作故障记录和测距；采用专用的微机故障录波器
第7页/6共48页
1.3 变电站综合自动化系统的主要内容和基本功能
变电站综合自动化的主要内容： ➢ 实现变电站正常运行的监视和操作，保证变电站的正常运行和安全； ➢ 当发生事故时由继电保护和故障录波等完成瞬态电气量的采集、监视 和控制，迅速切除故障，完成事故后的恢复操作； ➢ 监视高压电气设备本身的运行； ➢ 将变电站所采集的信息传送给调度中心，必要时送给运行方式科和检 修中心等，以便为电气设备监视和制定检修计划提供原始数据。