电力系统自动化-第10讲 变电站综合自动化(1)
变电站综合自动化
变电站综合自动化引言概述：随着科技的不断发展，变电站综合自动化已经成为电力系统中的重要组成部份。
它通过应用先进的控制技术和自动化设备，实现对变电站的监控、保护、测量和控制等功能，提高了电网的可靠性和运行效率。
本文将从五个大点来详细阐述变电站综合自动化的相关内容。
正文内容：1. 变电站综合自动化的基本概念1.1 变电站综合自动化的定义和目标1.2 变电站综合自动化的基本原理和工作流程1.3 变电站综合自动化的关键技术和设备2. 变电站综合自动化的功能和优势2.1 变电站综合自动化的监控功能2.2 变电站综合自动化的保护功能2.3 变电站综合自动化的测量和控制功能2.4 变电站综合自动化的故障诊断和恢复功能2.5 变电站综合自动化的数据管理和分析功能3. 变电站综合自动化的应用领域3.1 变电站综合自动化在电网调度中的应用3.2 变电站综合自动化在电力负荷管理中的应用3.3 变电站综合自动化在电力市场交易中的应用3.4 变电站综合自动化在电力设备运维中的应用3.5 变电站综合自动化在电力安全管理中的应用4. 变电站综合自动化的发展趋势4.1 变电站综合自动化的智能化发展趋势4.2 变电站综合自动化的网络化发展趋势4.3 变电站综合自动化的数字化发展趋势4.4 变电站综合自动化的可靠性和安全性发展趋势4.5 变电站综合自动化与新能源的融合发展趋势5. 变电站综合自动化的挑战和应对策略5.1 变电站综合自动化面临的技术挑战5.2 变电站综合自动化面临的安全挑战5.3 变电站综合自动化面临的管理挑战5.4 变电站综合自动化面临的人材挑战5.5 变电站综合自动化的应对策略和未来发展方向总结：综合自动化技术的应用使得变电站的运行更加智能化、高效化和安全化。
通过对变电站综合自动化的基本概念、功能和优势、应用领域、发展趋势以及挑战和应对策略的详细阐述，我们可以看到变电站综合自动化在电力系统中的重要性和广泛应用。
未来，随着科技的不断进步，变电站综合自动化将会继续发展，为电力系统的稳定运行和可持续发展做出更大的贡献。
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，对变电站的各个系统进行集成和自动化控制，以提高变电站的运行效率、可靠性和安全性。
本文将从变电站综合自动化的概念、应用场景、技术要点和发展趋势等方面进行详细介绍。
一、概念变电站综合自动化是指利用计算机、通信、控制和监测技术，对变电站的电力系统、通信系统、保护系统、监控系统等进行集成和自动化控制，实现对变电站设备的远程监控、自动化操作和智能化管理。
二、应用场景1. 变电站运行管理：通过对变电站各个系统进行集成和自动化控制，实现对变电站设备的远程监控、自动化操作和智能化管理，提高变电站的运行效率和可靠性。
2. 电力系统调度与控制：利用自动化技术对电力系统进行调度和控制，实现对电力系统的优化运行，提高电力系统的稳定性和安全性。
3. 电力负荷管理：通过对电力系统的负荷进行实时监测和预测，实现对电力负荷的合理调度和管理，提高电力系统的供需平衡和能源利用效率。
4. 电力设备保护：利用自动化技术对电力设备进行保护和监测，实现对电力设备的故障检测、故障定位和故障恢复，提高电力设备的可靠性和安全性。
三、技术要点1. 数据采集与传输：通过传感器、智能终端等设备对变电站各个系统的数据进行采集，并通过通信网络将数据传输到监控中心或远程终端。
2. 数据处理与分析：对采集到的数据进行处理和分析，提取有用的信息，并进行故障诊断、负荷预测、设备状态评估等分析。
3. 控制与操作：通过控制系统对变电站设备进行远程控制和操作，实现对变电站的自动化运行和智能化管理。
4. 安全保护与应急响应：建立完善的安全保护机制，包括设备保护、数据安全、网络安全等，同时配备应急响应措施，确保变电站的安全运行。
四、发展趋势1. 物联网技术的应用：随着物联网技术的发展，变电站综合自动化将与物联网技术相结合，实现对变电站设备的智能化监测和控制。
2. 人工智能技术的应用：利用人工智能技术对变电站的数据进行分析和处理，实现对变电站设备的智能化管理和优化运行。
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
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1. 引言变电站综合自动化是指利用现代信息技术和自动化技术，对变电站的运行、监控、控制和管理进行集成和自动化处理。
本文将详细介绍变电站综合自动化的定义、目的、主要功能和优势。
2. 定义变电站综合自动化是指利用先进的信息技术、自动化设备和通信技术，对变电站的各种设备、系统和过程进行集成和自动化控制，实现对变电站的运行、监控、控制和管理的全面自动化。
3. 目的变电站综合自动化的目的是提高变电站的运行效率、安全性和可靠性。
通过自动化控制和集成管理，实现对变电站设备和系统的实时监测、快速响应和精确控制，提高变电站的运行效率、降低运维成本，提高供电质量和可靠性。
4. 主要功能4.1 运行监控功能变电站综合自动化系统可以实时监测变电站的各种设备和系统的运行状态，包括变压器、开关设备、保护装置、电力负荷等。
通过数据采集、传输和处理，可以实现对变电站运行参数的监测、报警和故障诊断，及时发现问题并采取相应的措施。
4.2 控制管理功能变电站综合自动化系统可以实现对变电站设备和系统的远程控制和管理。
运维人员可以通过系统界面对变电站的设备进行远程操作，包括开关操作、调整参数、切换模式等。
同时，系统还可以对变电站的运行模式进行优化调整，实现最佳的电力供应策略。
4.3 数据分析功能变电站综合自动化系统可以对变电站运行数据进行采集、存储和分析。
通过对历史数据的分析和比对，可以发现变电站设备的潜在问题和隐患，提前进行维护和修复，避免设备故障和停电事故的发生。
同时，系统还可以生成各种报表和图表，为运维决策提供科学依据。
5. 优势5.1 提高运行效率通过自动化控制和集成管理，变电站综合自动化系统可以实现对变电站设备和系统的快速响应和精确控制，提高运行效率。
运维人员可以通过远程操作和自动化控制，减少人工干预和操作错误，提高工作效率。
5.2 提高安全性变电站综合自动化系统可以实时监测变电站的运行状态，及时发现设备故障和异常情况，并采取相应的措施进行处理。
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，对变电站的运行、监控、保护、调度等方面进行全面自动化管理的系统。
该系统通过集成各种设备和软件，实现对变电站的实时监测、远程控制和智能化决策，提高变电站的运行效率和可靠性。
一、综合自动化系统的组成1.监控系统变电站综合自动化系统的核心是监控系统，它通过连接各种传感器和执行器，实时监测变电站的各项参数和设备状态。
监控系统可以监测变电站的电流、电压、功率因数、温度等参数，同时还可以监测设备的开关状态、故障信息等。
监控系统可以通过图形界面显示变电站的拓扑图、设备状态图、参数曲线图等，方便操作人员进行实时监控和故障诊断。
2.保护系统变电站综合自动化系统的另一个重要组成部分是保护系统。
保护系统通过连接各种保护设备，对变电站的设备进行实时保护。
保护系统可以监测变电站的电流、电压、频率等参数，一旦发生异常情况，如电流过载、短路等，保护系统会及时采取措施，如切断电源、跳闸等，保护设备和人员的安全。
3.控制系统变电站综合自动化系统的控制系统可以对变电站的设备进行远程控制。
控制系统通过连接各种执行器，可以实现对开关、断路器、刀闸等设备的远程控制。
控制系统还可以实现对变电站的整体运行模式的调整，如切换变电站的运行模式、调整变电站的负荷等。
4.调度系统变电站综合自动化系统的调度系统可以对变电站的运行进行智能化调度。
调度系统可以根据变电站的运行状态和负荷需求，自动调整变电站的运行模式，以提高变电站的运行效率和可靠性。
调度系统还可以对变电站的运行数据进行分析和统计，提供决策支持，帮助运维人员进行运行管理和设备维护。
二、综合自动化系统的优势1.提高运行效率变电站综合自动化系统可以实现对变电站的全面监控和远程控制，减少了人工巡检和操作的工作量，提高了运行效率。
通过自动化的运行模式调整和负荷优化，可以使变电站的运行更加高效，提高电网的供电能力。
2.提高运行可靠性变电站综合自动化系统可以及时监测设备的状态和参数，一旦发生故障或异常情况，可以及时采取措施，避免事故的发生。
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通过应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、测量和通信等功能进行集成和自动化管理的系统。
该系统能够实现对变电站设备状态的实时监测、故障诊断和智能化控制，提高电力系统的安全性、可靠性和经济性。
一、系统组成1. 监控子系统：负责对变电站设备状态进行实时监测和数据采集，包括电流、电压、温度、湿度等参数的监测。
监控子系统通过传感器将采集到的数据传输给控制中心。
2. 控制子系统：负责对变电站设备进行远程控制和调节，包括对开关、断路器、变压器等设备的操作。
控制子系统通过与监控子系统的数据交互，实现对设备状态的智能化控制。
3. 保护子系统：负责对变电站设备进行故障保护，包括对过载、短路、接地等故障的检测和处理。
保护子系统通过与监控子系统和控制子系统的数据交互，实现对设备故障的及时处理和保护。
4. 通信子系统：负责变电站与电力系统的信息交互和远程监控，包括与上级调度中心的通信、与其他变电站的通信等。
通信子系统通过网络技术实现数据的传输和共享。
5. 数据管理子系统：负责对变电站采集到的数据进行存储、处理和分析，包括数据的存储、查询、统计和报表生成等功能。
数据管理子系统可以提供对变电站运行状态的历史记录和趋势分析，为运维人员提供决策支持。
二、系统功能1. 实时监测：变电站综合自动化系统能够实时监测变电站设备的运行状态，包括电流、电压、温度、湿度等参数的监测。
通过对设备状态的实时监测，可以及时发现设备异常情况，避免故障的发生。
2. 故障诊断：变电站综合自动化系统能够对设备故障进行诊断和定位，及时判断故障原因，并提供相应的处理建议。
通过对故障的快速诊断，可以缩短故障处理时间，提高设备的可用性。
3. 智能控制：变电站综合自动化系统能够实现对设备的智能化控制，包括对开关、断路器、变压器等设备的操作和调节。
通过智能控制，可以实现对电力系统的精确调节，提高系统的稳定性和经济性。
电力系统自动化课件教案-第10讲变电站综合自动化(1)
单元 自
N
动
投
入
2020/5/10
设备层（TV、TA输入、断路器、隔离开关辅助触点等）
North China Electric Power University
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三、变电站综合自动化的结构
4、分层分布分散式
打印机
监控机系统
主控单元
至调度中心
分布
分布
式保
式保
护测 ... 护测
控单
控单
元1
元N
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变电站综合自动化基本特征
3、操作监视屏幕化
面对彩色显示器，对变电站的设备和输电线路进行全方 位的监视与操作。
2020/5/10
North China Electric Power University
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变电站综合自动化基本特征
4、通信系统网络化
计算机局域网技术、现场总线技术及光纤通信技术广泛应用 较高的抗电磁干扰的能力 通信技术满足实时性要求，易于扩展
（2）变电站与调度中心之间的通信 ❖实现变电站综合自动化系统与调度 中心之间的“四遥”功能
2020/5/10
North China Electric Power University
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三、变电站综合自动化的结构
1、分层分布式结构
显示器
当地监控机
打印机
变电站层
前置机
调度中心
间隔层
数据采 集单元
2020/5/10
North China Electric Power University
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变电站综合自动化基本含义
变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信
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（3）故障录波与测距功能
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
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University of South China
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二、变电站综合自动化的功能
2、监视控制功能
（4）事故顺序记录与事故追忆功能 顺序记录是对变电站内的设备在事故时动作先后顺序记录 事故追忆是在事故前后一段时间内主要模拟量作连续测量记录
微机保护 University of South China
电磁式或晶体 管继电保护
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变电站综合自动化基本特征
1、功能综合化
综合了变电站内全部二次设备
综合了微机保护、故障录波、故障测距、小电流接地选线、自 动按频率减负荷、自动重合闸等自动装置功能
2019/9/30
University of South China
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University of South China
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变电站综合自动化基本特征
4、通信系统网络化
计算机局域网技术、现场总线技术及光纤通信技术广泛应用 较高的抗电磁干扰的能力 通信技术满足实时性要求，易于扩展
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University of South China
4、实时性和可控性较差
传统的变电站不能满足向调度中心及时提供运行参数的要求
5、维护工作量大
每年校验保护定值的工作量是相当大的，无法实现远方 修改继电保护或自动装置的定值
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变电站综合自动化基本含义
变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、
（5）控制及安全操作闭锁功能 操作人员可远方操作开关等设备 操作闭锁和“五防”
（6）数据处理与记录功能 历史数据的存储和统计
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二、变电站综合自动化的功能
3、自动控制装置功能
具有保证安全、可靠供电和提高电能质量的自动控制功能 低频率减负荷控制 电压无功综合控制 备用电源自投控制 小电流接地选线控制 自动调谐式消弧线圈控制
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传统变电站的自动化系统
3、占地面积大
在传统的变电站中二次设备多 采用电磁式或晶体管式
主控室、继电保护室占地面积大
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传统变电站的自动化系统
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变电站综合自动化基本特征
2、结构分布分层化
典型的分层原则是将变电站自动化系统分为三层，即变电层、 间隔层和设备层
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变电站综合自动化基本特征
3、操作监视屏幕化
面对彩色显示器，对变电站的设备和输电线路进行全方 位的监视与操作。
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传统变电站的自动化系统
1、安全性、可靠性不高
二次设备中的继电保护和自动装置、远动装置等采用电磁型 和晶体管式，结构复杂、可靠性不高Fra bibliotek2019/9/30
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传统变电站的自动化系统
2、电能质量可控性不高
衡量电能质量的主要指标是频率和电压 大多数传统变电站不具备调压手段
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二、变电站综合自动化的功能
4、通信功能
变电站内部的通信和变电站与调度中心之间的通信两部分
（1）变电站内部的通信 实现自动化系统内部各子系统与上 位机(监控主机)和各子系统间的数 据和信息交换
（2）变电站与调度中心之间的通信 实现变电站综合自动化系统与调度 中心之间的“四遥”功能
信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和 优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信 号处理技术，实现对全变电站的一次设备和输、配电线路的自动监 视、测量、控制和保护、以及与调度中心进行信息交换等功能。
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多台微机子系统 组成自动化系统
控制屏、中央信 号系统和远动屏
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变电站综合自动化基本特征
5、运行管理智能化
不仅能监测一次设备，还能每时每刻检测自己是否有故障， 充分体现了其智能性
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变电站综合自动化基本特征
6、测量显示数字化
指针式仪表全被显示器上的数字显示所代替。 人工抄表记录则完全由打印机打印、报表所代替。
系统的继电保护按被保护的电力设 备单元(间隔)分别独立设置
保护装置设有通信接口
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二、变电站综合自动化的功能
2、监视控制功能
（1）实时数据采集与处理 模拟量主要有：变电站各段母线电压，各条线路的电流等 开关量有：断路器位置、开关位置、保护状态等
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三、变电站综合自动化的结构
1、分层分布式结构
显示器
第十讲 变电站综合自动化（1）
University of South China
主讲人：盛义发 南华大学
电气工程学院
第六章 变电站综合自动化
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University of South China
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一、变电站综合自动化的概念
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University of South China
2019/9/30
University of South China
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二、变电站综合自动化的功能
1、继电保护功能
2、监视控制功能
3、自动控制装置功能
2019/9/30
University of South China
4、通信功能
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二、变电站综合自动化的功能
1、继电保护功能
输电线路保护 电力变压器保护 母线保护 电容器保护 小电流接地系统自动选线 自动重合闸