变电站综合自动化系统
变电站自动化系统
变电站自动化系统变电站自动化系统是指利用先进的信息技术和自动控制技术，对变电站进行监测、控制和管理的系统。
它通过采集变电站各个设备的运行状态、参数和数据信息，实现对设备的远程监控、自动控制和智能化管理，提高变电站的运行效率和可靠性。
一、系统架构变电站自动化系统由监控子系统、控制子系统、通信子系统和管理子系统组成。
1. 监控子系统：负责采集变电站设备的运行状态、参数和数据信息，包括变压器、隔离开关、断路器、电流互感器等。
监控子系统可以实时显示设备的运行状态，监测设备的温度、压力、电流、电压等参数，并能够进行故障诊断和预警。
2. 控制子系统：根据监控子系统采集到的数据信息，对变电站设备进行自动控制和调度。
控制子系统可以实现设备的远程开关、调节和保护，确保变电站的正常运行。
3. 通信子系统：负责变电站自动化系统内部各个子系统之间的数据传输和通信。
通信子系统采用现代化的通信技术，如光纤通信、无线通信等，确保数据的可靠传输和实时更新。
4. 管理子系统：对变电站自动化系统进行综合管理和监控。
管理子系统可以对变电站的运行状态、设备参数、故障信息进行统计、分析和报表生成，为变电站的运维管理提供决策支持。
二、功能特点1. 远程监控与控制：变电站自动化系统可以实现对变电站设备的远程监控和控制，无需人工现场操作，大大提高了运维效率和安全性。
2. 自动化调度：根据变电站设备的运行状态和负荷需求，自动化系统可以进行设备的自动调度和控制，实现电力系统的优化运行。
3. 故障诊断与预警：自动化系统可以对变电站设备进行故障诊断和预警，及时发现设备的异常状态，并提供相应的处理建议，减少故障对变电站运行的影响。
4. 数据分析与报表生成：自动化系统可以对变电站设备的运行数据进行统计、分析和报表生成，为运维管理提供决策支持和参考依据。
5. 安全保护与应急处理：自动化系统可以实现对变电站设备的安全保护和应急处理，及时切除故障设备，确保变电站的安全运行。
变电站综合自动化(第三版)
变电站综合自动化(第三版)引言概述：变电站综合自动化是电力系统中的重要组成部分，它通过引入先进的自动化技术，实现对变电站设备的监测、控制和管理，提高了电力系统的可靠性和运行效率。
本文将从五个方面详细阐述变电站综合自动化的相关内容。
一、设备监测与诊断1.1 变电设备监测：通过传感器和数据采集装置，实时监测变电设备的温度、湿度、压力等参数，及时发现设备异常情况。
1.2 故障诊断与预测：利用智能算法对监测数据进行分析，识别设备故障特征，预测设备的寿命和故障概率，提前采取维护措施，避免设备故障对电力系统造成影响。
1.3 远程监控与管理：通过网络技术，实现对变电设备的远程监控和管理，减少巡检人员的工作量，提高运维效率。
二、自动化控制与保护2.1 自动化控制：利用PLC、DCS等控制系统，实现对变电站设备的自动控制，包括开关操作、电压调节等，提高操作的准确性和效率。
2.2 保护装置：引入微机保护装置，实现对变电设备的电流、电压等参数进行监测和保护，及时切除故障设备，保护电力系统的安全运行。
2.3 智能配电网：将变电站与配电网相连接，实现对配电网的自动化控制和优化调度，提高配电网的可靠性和供电质量。
三、数据管理与分析3.1 数据采集与存储：建立完善的数据采集系统，实时采集变电站设备的运行数据，并进行存储和备份，为后续的数据分析提供支持。
3.2 数据分析与挖掘：利用数据挖掘技术，对历史数据进行分析，挖掘出设备运行的规律和趋势，为设备维护和运行优化提供决策支持。
3.3 大数据应用：将变电站综合自动化系统与大数据技术相结合，实现对海量数据的处理和分析，提高对电力系统的管理和调度能力。
四、通信与安全保障4.1 通信网络建设：建立可靠的通信网络，实现变电站与上级调度中心、其他变电站之间的数据传输和通信，保障信息的及时传递和共享。
4.2 安全保障措施：采取网络安全技术，加密数据传输，防止黑客攻击和信息泄露，确保变电站综合自动化系统的安全稳定运行。
变电站综合自动化系统的可靠性问题
变电站综合自动化系统的可靠性问题随着科技的不断发展，电力行业的自动化水平也在逐步提高。
变电站作为电力系统的重要组成部分，其自动化系统的可靠性问题备受关注。
在运行中，变电站综合自动化系统的稳定运行不仅涉及到电网的安全稳定运行，还直接关系到社会经济的发展和人民群众的正常生活。
因此，如何提高变电站自动化系统的可靠性成为了电力行业亟待解决的问题。
一、可靠性分析1. 系统功能可靠性变电站综合自动化系统主要包含监控与控制系统、保护系统和通信系统等多个子系统。
其中，监控与控制系统是保证变电站正常运行的核心部分。
通过对各个子系统的功能进行可靠性评估，可以确定系统中容易出现故障的关键节点。
在设计与安装阶段，可以对这些关键节点进行重点监测和检修，从而提高系统的可靠性。
2. 故障检测与处理的可靠性变电站综合自动化系统的故障是不可避免的。
如何及时准确地检测和处理故障，直接关系到系统的可靠性。
因此，在设计阶段应充分考虑各种故障模式，并设计相应的检测和处理机制。
例如，可以采用智能传感器和自适应控制算法，实时监测系统的运行状态，并根据故障模式进行预警和控制。
同时，还应配备相应的备件和故障处理手册，以提高故障的处理效率和精度。
3. 数据传输与网络安全的可靠性变电站综合自动化系统的可靠性不仅与硬件设备的稳定性有关，还与数据传输和网络安全密切相关。
在信息化时代，数据的安全性和完整性是保障变电站自动化系统可靠运行的重要条件。
因此，应采取多重措施来保护数据的传输和存储安全。
例如，可以采用加密传输技术、防火墙技术和入侵检测系统等，有效防止外部的恶意攻击和非法访问。
二、可靠性改进措施1. 设备选型与可靠性评估在变电站自动化系统的设计与选型阶段，应考虑到设备的可靠性指标，并进行相应的评估。
例如，可以选择具有较高可靠性和维修便捷性的设备，并通过可靠性分析、故障率预测等手段，对设备的使用寿命进行评估。
同时，在设备的选取中，还应考虑到供应商的信誉度和售后服务，并与供应商签订明确的质量保证协议。
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。
变电站综合自动化第一章
第一章变电站综合自动化系统概论第一节变电站综合自动化的概念及特点第二节变电站综合自动化的内容、主要功能第三节变电站综自系统的结构形式和配置第五节变电站综合自动化技术的发展方向第一节变电站综合自动化的概念及特点⏹一、常规变电站状况⏹电力系统的环节：发、输、配、用⏹变电站的基本作用：变换电压等级、汇集电流、分配电流、控制电能流向、调整电压⏹常规变电站的二次系统构成：⏹继电保护————保护屏⏹就地监控————控制屏⏹远动装置————中央信号屏⏹录波装置————录波屏⏹常规变电站的二次系统的缺点：⏹(1)安全性、可靠性不能满足现代电力系统高可靠性的要求。
⏹(2)二次系统的硬件设备类别杂，彼此相关性小，设备之间互不兼容。
⏹(3)设备使用大量电线电缆，安装调试工作量大。
⏹(4)维护工作量大，设备可靠性差，不利于提高运行管理水平和自动化水平。
⏹⏹二、变电站综合自动化的基本概念⏹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。
⏹变电站综合自动化系统，即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，代替常规的测量和监视仪表，代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机保护代替常规的继电保护屏，改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。
⏹变电站综合自动化，“综合”二字含义：⏹两方面——横向综合和纵向综合。
⏹横向综合——指利用计算机将不同厂家的设备连在一起，替代或升级老设备的功能。
⏹纵向综合——通过通信等新功能，增强变电站内部、各控制中心之间的协调能力。
如：借助人工智能技术，在控制中心就可以实现对整个变电站的控制和保护系统进行在线诊断和事件分析。
⏹变电站综合自动化与一般自动化最大区别：自动化系统能否作为一个整体执行保护、检测和控制功能。
变电站综合自动化系统结构
变电站综合自动化系统电网是一个不可分割的整体，对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用，对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。
变电站综合自动化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综合措施。
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，一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统已经成为必然趋势；另一方面，保护系统本身也需要有自检查、故障录波、事件记录、运行监视和控制管理等更强健的功能，为此发展和完善变电站综合自动化系统，是电力系统发展新的趋势。
目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言，大致存在以下几种结构。
1分布式系统结构按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备，将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。
分布式系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。
分布式模式一般按功能设计，采用主从CPU系统工作方式，多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力，解决了CPU运算处理的瓶颈问题。
各功能模块（通常是多个CPU）之间采用网络技术或串行方式实现数据通信，选用具有优先级的网络系统，较好地解决了数据传输的瓶颈问题，提高了系统的实时性。
分布式结构方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块正常运行。
该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构，较多地使用于中、低压变电站。
分布式变电站综合自动化系统自问世以来，显示出强大的生命力。
但是目前还存在着抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题等。
2集中式系统结构集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口，集中采集变电站的模拟量、开关量等信息，集中进行计算和处理，分别完成变电站的微机监控、微机保护和自动控制等功能。
由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能，后台机完成数据处理、显示、打印及远方通信等功能。
集中式系统的主要优点是：结构紧凑、体积小，可大大减少站地面积；造价低，尤其是对35kV或规模较小的变电站更为有利。
变电站综合自动化系统介绍
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1、基本概念
遥信：指对状态信息的远程监视。 遥测：指运用通信技术传输所测变量之值。 遥控：指具有两个确定状态的运行设备进行的远程操作。
遥调：指对具有不少于两个设定值的运行设备进行的远程操作。 遥脉：指运用通信技术对远方的运行设备的脉冲量(如电能量)进行远程累计。 遥视：指运用通信技术对远方的运行设备状态进行远程监视。
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4、主要功能
调节控制指对电压、无功的控制目标值等进行设定后，系统自动按要求的方式对 电压－无功进行联合调节。 其中包括自动投切无功补偿设备和调节主变压器分接头位置。 电压－无功自动控制要充分考虑运行方式的需要和各种闭锁条件。
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4、主要功能
报警处理：报警处理分两种方式，一种是事故报警，另一种是预告报警。 前者包括保护动作信号和非操作引起的断路器跳闸信号。 后者包括一般设备变位、状态异常信息、模拟量越限／复限、计算机站控系统的 各个部件、间隔层单元的状态异常、趋势报警等。
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2、结构模式
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2、结构模式
分层分布式：分布分散式结构系统从逻辑上将变电站自动化系统划分为两层，即 变电站层(站级测控单元)和间隔层(间隔单元)。也可分为三层，即变电站层、通信层 和间隔层。 这种结构方式介于集中式与分散式两种结构之间，形式较多。目前国内应用较多 的分散式结构集中式组屏。这种结构方式具有分散式结构的全部优点,由于采用了集 中式组屏,非常有利于系统的设计、安装与维护管理。 主要特点是按照变电站的元件，断路器间隔进行设计。将变电站一个断路器间隔 所需要的全部数据采集、保护和控制等功能集中由一个或几个智能化的测控单元完 成。测控单元可直接放在断路器柜上或安装在断路器间隔附近，相互之间用光缆或 特殊通信电缆连接。这种系统代表了现代变电站自动化技术发展的趋势，大幅度地 减少了连接电缆，减少了电缆传送信息的电磁干扰，且具有很高的可靠性，比较好 的实现了部分故障不相互影响，方便维护和扩展，大量现场工作可一次性地在设备 制造厂家完成。
变电站自动化系统
变电站自动化系统变电站自动化系统是一种集电力监控、控制、保护和通信于一体的综合性系统，它能够实现对变电站设备的自动化管理和运行状态的实时监测。
本文将从系统架构、功能模块、技术特点和应用优势等方面详细介绍变电站自动化系统。
一、系统架构变电站自动化系统的架构主要由监控层、控制层、保护层和通信层组成。
1. 监控层：监控层是变电站自动化系统的核心部分，它通过连接到各种监测仪器和设备，实时采集和监测变电站的运行数据。
监控层通常包括人机界面、数据采集、数据处理和报警管理等功能模块。
2. 控制层：控制层是变电站自动化系统的控制中心，它负责对变电站设备进行远程控制和调度。
控制层通常包括自动化控制、设备调度、运行管理和故障处理等功能模块。
3. 保护层：保护层是变电站自动化系统的安全保障层，它通过对变电站设备的电气参数进行监测和保护，确保设备的安全运行。
保护层通常包括差动保护、过电流保护、过压保护和接地保护等功能模块。
4. 通信层：通信层是变电站自动化系统的数据传输层，它负责将监控层、控制层和保护层之间的数据传输和通信。
通信层通常包括局域网、远程通信和数据存储等功能模块。
二、功能模块变电站自动化系统具有以下主要功能模块：1. 实时监测：系统能够实时监测变电站设备的运行状态，包括电流、电压、功率等参数的采集和显示。
2. 远程控制：系统支持对变电站设备的远程控制，包括开关控制、调节控制和故障处理等功能。
3. 数据存储：系统能够对变电站设备的运行数据进行存储和管理，以便后续的数据分析和报表生成。
4. 报警管理：系统支持对变电站设备的异常情况进行实时报警，并能够自动发送报警信息给相关人员。
5. 数据分析：系统能够对变电站设备的运行数据进行分析，提供运行状态评估和故障诊断等功能。
6. 远程维护：系统支持对变电站设备的远程维护和升级，减少了人工巡检和维护的工作量。
三、技术特点变电站自动化系统具有以下技术特点：1. 开放性：系统采用开放式架构，能够与其他系统进行数据交互和集成，提高了系统的灵活性和可扩展性。
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该系统是一种结合变电站自动化最新技术和发展方向，采用先进的计算机技术、嵌入式微处理器技术、DSP数字信号处理技术、以太网技术，研发出的新一代高度集成、结构紧凑、功能强劲并充分优化的变电站自动化系统。
系统适用于220kV及以下各种电压等级的升压或降压变电站，通过系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。
变电站自动化系统以计算机技术为基础, 以数据通讯为手段,以信息共享为目标，提供了测量、控制、监视、保护、录波、通信、报表、小电流接地选线、电压无功自动补偿、五防、故障分析及其他自动化功能，在提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能等方面发挥了重要作用。
变电站综合自动化系统由站控层、通信层和间隔层组成。
1.站控层：包括操作员工作站、工程师工作站、五防工作站、Web工作站、GPS卫星对时系统，站控层设备采用100M工业以太网连接，根据厂站规模和用户需求可以增加工作站或减少部分工作站。
2.通信层：主要由光纤网线双绞线等通信介质、以太网交换机、通信管理机等设备组成，根据不同的厂站规模和用户需求，可自由选择RS485工业总线、星型以太网、双以太网、
光纤环网等不同的组网模式，系统开放性好，组网灵活。
3.间隔层：以一次设备为对象，采用单元式配置，根据厂站规模和用户需求，可选择采用保护测控一体化设备，或者选择采用保护和测控相互独立的设备。
各单元独立性强，系统组态灵活，具有高可靠性、高扩展性。
装置维护简单方便。
变电站综合自动化系统拥有如下优点：
1、完整的变电站自动化系统解决方案，以高性能的子系统构造优异的变电站自动化系统;
2、系统扩展方便、功能灵活，满足变电站设备的增加及系统功能增加的需求;
3、面向变电站的整体设计，将保护、测量、控制、通讯融为一体，全方位思维，大大减少了用户现场的调试量;
4、采用先进的现场总线通信方式，标准的IEC60870-5-103通讯规约，大大提高了通讯速率及系统的可靠性;
5、间隔层可集中组屏也可按站内一次设备分布式布置，直接安装于开关柜上，既相对独立，又节省投资;
6、间隔层采用32位DSP技术，使产品的稳定性和运算速度得到保证;
7、继电保护功能独立，完全不依赖于通讯网，仅通过通信层交换信息;
8、友好的人机界面，全汉化菜单操作，使用户操作更简单。
南京钛能软件发展有限公司致力于水利发电和供配电的产品研发，其研发的变电站综合自动化系统，在计算机技术、现代通信技术的基础上，将变电站包括控制、信号、测量、保护、自动装置、远动在内的二次设备进行功能组合和优化设计，能够有效实现对变电站运行情况的监控、测量、控制和协调等功能。