变电站自动化控制系统设计与实现
变电站综合保护自动化系统的设计与实现

、
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 , 护 本 身 也 需 要 自检 查 、 障 录 波 、 保 故 事
( ) 示 和 当地 修 改 定 值 3显
() 4 与监 控 系统 通 信 根据 监 控 系统 命 令 发 送 故 障 信 息 , 作 序 列 。 当前 整 定 值 及 自诊 动 件 记 录 、 监 视 和控 制管 理 等更 强 健 的 功 能 。发 展 和 完 善 变 电站 综 运行 断信 号 。 收 监 控 系 统 选 择 或 修 改 定值 , 接 校对 时钟 等 命 令 。 通信 应 采用 合 自动 化 系 统 , 电 力 系统 发 展 的 新 的趋 势 。 是 标 准规约。 二 、 合 自动 化 系统 结 构 综 2数 据 采 集 及 处 理 功 能 . 综合 自动化 保 护 . 基本 上 采用 了 分 布式 系统 结 构 和 分 层 分 布 式 系
作 记 录 下来 的 波形 。
调度
图 1 分 布 式综 合 自动 化 系统 示 意 图 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 。 被 监 控 对 象 或 系 统 功 能 分 布 的 多 台计 算 机 单 功 能 没 备 , 它 们 连 接 到 能 共 享 资 源 的 网 络 上 实 现 分 布 式 处 理 。分 布 式 模 式 将
事 预 目前 这些 信号 回 路 将 数 据 采 集 , 制 和 保 护 分 割 成 相 对 独 立 的 模 块 , 主 变 综 合 保 电 站 一 次设 备告 警 信 号 、 故 跳 闸总 信 号 、 告 信 号 等 。 控 有 也 护模块 , 变测控模块 、 线保护模 块 、 主 馈 电容 器 保 护 模 块 、 讯 接 I模 大 部 分采 用 光 电 隔 离方 式 输 人 系 统 , 可 通 过 通 信 方 式 获 得 。 通 = 1 ( ) 拟 量 采集 2模 块 , 模 块 之 间 既有 通 讯联 系 , 各 又相 对 独 立 , 个 环 节 发 生 故 障 , 影 一 不 常 规 变 电 站 采 集 的典 型模 拟 量 包 括 : 段 母 线 电压 、 路 电压 , 各 线 电 无 电压 和 有 功 、 功 功 率 值 。 无 综 合 自动 化 系 统 可 以 取 代 常 规 的 二 次 保 护 , 括 电 度 表 屏 、 流 屏 、 包 交 微 流 和 有 功 、 功 功率 值 。馈 线 电流 , 3事件 记 录和 故 障 录波 测 距 . 机保护屏 . 一放置在控制室 , 统 占地 小 , 又便 于 维 护 和 美 观 。 事 件 记 录 包 含 保 护 动 作序 列 记 录 , 关 跳 合 记 录 。 开 综合 自动化 系 统示 意 图 如 图 1 示 。 所 响 其 他 部 件 正 常 运 行 , 外 , 种 方 式 既 便 于 扩 充 , 便 于 维 护 。这 套 此 这 又 变 电 站 故 障 录 波 可 根 据需 要 采 用 两 种 方 式 实 现 , 是 集 中 式 配 置 一 专 用 故 障 录 波器 , 能 与监 控 系统 通 信 。 一 种 是 分 散 型 , 由 微 机保 并 另 即 护 装 置兼 作 记 录及 测 距 计 算 , 将 数 字 化 的波 型 及 测 距 结 果 送 监 控 系 再 统 由 监控 系 统存 储 和分 析 。如 下 图 所示 为 一条 1K 出 线 速 断保 护 动 0V
变电站自动化系统设计

变电站自动化系统设计一、引言在现代电力系统中,变电站起着非常重要的作用。
随着科技的不断进步,变电站的自动化程度也在不断提高。
本文旨在对变电站自动化系统的设计进行探讨,以满足变电站运行的需求。
二、变电站自动化系统的概述1. 变电站自动化系统的定义变电站自动化系统是利用自动化技术和信息通信技术将变电站的监控、控制和保护等功能集成起来,实现对变电站设备的高效、精确的控制和管理的系统。
2. 变电站自动化系统的目的变电站自动化系统的目的是提高变电站设备的运行效率和稳定性,减少人为操作的误差,并提供准确、及时的信息,以便做出合理的决策和应对突发事件。
3. 变电站自动化系统的结构变电站自动化系统由监控子系统、控制子系统和保护子系统组成。
监控子系统负责监测变电站设备的状态和运行情况;控制子系统负责对变电站设备进行控制操作;保护子系统负责对变电站设备进行保护。
三、变电站自动化系统的设计原则1. 安全性原则变电站自动化系统的设计应充分考虑安全因素,确保变电站设备的安全运行。
例如,设置相应的安全措施和紧急停机装置,以应对突发情况。
2. 可靠性原则变电站自动化系统的设计应具备高可靠性,能够确保系统的稳定运行。
例如,采用冗余设计和备份设备,以保证在某个设备故障时仍能正常运行。
3. 灵活性原则变电站自动化系统的设计应具备一定的灵活性,能够适应不同的变电站运行需求。
例如,采用模块化设计,方便系统的扩展和更新。
四、变电站自动化系统的功能1. 监测功能变电站自动化系统能够实时监测变电站设备的运行状态和参数,并生成对应的监测报告。
2. 控制功能变电站自动化系统能够远程对变电站设备进行控制操作,如开关操作、电压调节等。
3. 保护功能变电站自动化系统能够对变电站设备进行故障检测和诊断,并及时采取相应的保护措施,保证设备的安全运行。
4. 数据管理功能变电站自动化系统能够对监测数据进行管理和分析,并提供准确、可靠的数据支持,以便进行决策和优化运行。
基于标准化的变电站自动化设计与实现

1 变电站自动化系统概述与结构分析
变电站的自动化控制系统可以看作是一个综合性的控制 系统,其具有简单可靠、可拓展、可兼容的基本特征,随着网络 和计算机技术的普及,在变电站管理中得到了广泛的应用。
目前,变电站自动化系统主要有以下几种结构形式:(1)分 布式结构:这种系统结构是按照变电站控制对象的功能设计的, 利用多台计算机的独立功能加强控制效果,并将其连接起来构 成网络,实现分布式的控制效果,其最突出的特征是将变电站的 自控功能分散给多台计算机。分布式结构通常按照功能进行分 类,利用主要及次要 CPU 共同完成工作,多 CPU 的处理系统提 高了对并发事件的控制性能,从而解决了 CPU 运算中的瓶颈难 题。功能模块由不同的 CPU 负责,它们之间利用网络技术和串 行方式完成数据通信,实现系统整合和功能联动,并改变网络系 统的优先级,从而很好地解决了数据传输问题,提高了系统的实 时控制效果。分布式结构的维护和拓展十分方便,局部故障不会 导致全局功能虚弱。这种模式在安装方面可以形成集中组屏和 分层组屏,适应于中、低变电站的自控。(2)集中式结构:这种系 统结构利用功能强大的核心计算机,并拓展了 I/O 接口,集中采 集、处理和分析变电站的各种数据,分步完成监控、保护、自控等 功能。前置机用于完成数据的输入输出、保护、监控、检测等基本 功能,而后台机则负责数据的分析处理、显示、打印、上传等功 能。目前,这种系统在实际应用中也较为常见,但是由于前置机 的工作较繁重且引线多,降低了整个系统的可靠性,一旦出现故 障会直接影响系统的工作。此外,系统软件复杂,调试繁琐,一旦 出现问题维护工作量大。(3)分层分布结构:这种系统根据变电 站的控制层次和对象来设置系统的控制级别,可以分为 2 层结 构,即全站控制级和就地控制级;也可分为 3 个层次,即变电站 层、通信层和间隔层。与集中式系统相比,其可靠性较高,任一个 部分出现故障只会影响局部系统,将风险分散到不同层级中。例 如,变电站级故障只会影响到监控部分,而重要的保护和控制功 能在其他层级中可以继续工作;就地控制级的单元性故障不会 导致全网的通讯中断,从而保证主体通信网络的顺畅。该系统的 可拓展性和开放性高,有利于工程性设计和应用,并且二次设备 所需的电缆数量少,节约了开支,简化了调试和维护过程。
关于变电站的毕业设计题目

变电站的毕业设计题目1. 基于智能电网的变电站自动化系统设计与实现研究内容:设计一个基于智能电网的变电站自动化系统,实现对变电站内各种设备的监控、控制和优化。
技术路线:了解智能电网的基本概念和技术,研究现有的变电站自动化系统,选择合适的硬件和软件平台,设计系统的架构和功能模块,编写相应的程序代码,进行仿真和实验验证。
2. 基于物联网技术的变电站远程监控系统研究内容:设计一个基于物联网技术的变电站远程监控系统,实现对变电站内各种设备的实时监控和远程控制。
技术路线:了解物联网的基本概念和技术,研究现有的远程监控系统,选择合适的传感器和通信设备,设计系统的架构和功能模块,编写相应的程序代码,进行仿真和实验验证。
3. 基于大数据与人工智能的变电站故障诊断与预测研究内容:设计一个基于大数据与人工智能的变电站故障诊断与预测系统,实现对变电站内各种设备的故障诊断和预测。
技术路线:了解大数据与人工智能的基本概念和技术,研究现有的故障诊断与预测方法,选择合适的数据挖掘和机器学习算法,设计系统的架构和功能模块,编写相应的程序代码,进行仿真和实验验证。
4. 基于绿色能源的变电站优化设计与运行研究内容:设计一个基于绿色能源的变电站优化设计与运行方案,实现对变电站内各种设备的能耗优化和环境友好运行。
技术路线:了解绿色能源的基本概念和技术,研究现有的变电站优化设计与运行方法,选择合适的节能技术和环保措施,设计系统的架构和功能模块,编写相应的程序代码,进行仿真和实验验证。
5. 基于虚拟仿真技术的变电站安全培训系统研究内容:设计一个基于虚拟仿真技术的变电站安全培训系统,实现对变电站工作人员的安全培训和考核。
技术路线:了解虚拟仿真技术的基本概念和技术,研究现有的安全培训系统,选择合适的虚拟仿真平台和工具,设计系统的架构和功能模块,编写相应的程序代码,进行仿真和实验验证。
220kv变电站及其综合自动化系统方案设计

220kv变电站及其综合自动化系统方案设计摘要:本文旨在设计一种220kv变电站综合自动化系统方案。
通过对变电站系统运行状态的监测和控制进行研究,本文提出了一种综合自动化系统方案设计。
该方案包括变电站的基础电气设备、保护自动化系统、监测自动化系统和辅助设备自动化系统。
同时,该方案还包括自动化系统的硬件和软件设计。
本文最后进行了方案可行性分析和实验验证,结果表明,该设计方案具有较高的可行性和实际应用价值。
关键词:220kv变电站;综合自动化系统;方案设计;可行性分析;实验验证引言:随着电力工业的不断发展,220kv的变电站已成为电力系统的重要组成部分。
变电站的运行状态监测和控制是电力系统稳定运行的重要保障。
为此,220kv变电站综合自动化系统方案设计成为研究热点。
本文将从变电站基础电气设备的监测和控制、保护自动化系统、监测自动化系统和辅助设备自动化系统等方面进行研究,设计出一种综合自动化系统方案。
同时,本文将对方案可行性进行分析,并进行实验验证。
一、基础电气设备自动化系统设计基础电气设备是变电站运行的核心,其自动化控制对于电力系统的稳定运行具有重要意义。
基础电气设备自动化系统主要包括变压器、断路器、隔离开关、组合电器等的自动化控制。
1、变压器自动化控制:变压器是电力系统中最基础的设备之一,其自动化控制对于电力系统的稳定运行具有重要意义。
为此,本系统将采用数字化变压器差动保护,可实现对变压器的实时监测、故障定位等功能。
2、断路器自动化控制:断路器是变电站中最主要的设备之一,其自动化控制可大大提高电力系统的稳定性。
为此,本系统将采用信息化断路器保护,可实现对断路器的状态监测、动作判据计算等功能。
3、隔离开关自动化控制:隔离开关作为保护装置的一部分,其自动化控制也是变电站综合自动化系统的重要组成部分。
为此,本系统将采用高压气体绝缘金属封闭开关进行实现。
4、组合电器自动化控制:组合电器是基础电气设备的组合,包括变压器、断路器、隔离开关等设备。
变电站综合自动化系统结构设计(报告)

变电站综合自动化系统结构与功能综述关键词:变电站综合自动化系统结构功能---综合自动化系统的硬件结构变电站综合自动化系统的发展过程与集成电路技术、微计算机技术、通信技术和网络技术密切相关。
随着这些高科技的不断发展,综合自动化系统的体系结构也不断发生变化,其性能和功能以及可靠性等也不断提高。
从国内外变电站综合自动化系统的发展过程来看,其结构形式有集中式、分层分布式、和全分散式等三种类型。
1.集中式的结构形式集中式结构的综合自动化系统,指采用不同档次的计算机,扩展其外围接口电路,集中采集变电站的模拟量、开关俩个和数字量等信息,集中进行计算与处理,分别完成微机监控、微机保护和一些自动控制等功能,集中式结构也并非指由一天计算机完成保护、监控等全部功能。
多数集中式结构的微机保护、微机监控和与调度等通信的功能也是由不同的卫星计算机完成的,只是每台微计算机承担的任务多些。
例如监控机要负担数据采集、数据处理、开关操作、人机联系等多项任务:担负微机保护的计算机,可能一台微机要负责几回低压线路的保护等。
随着微处理器的发展、微型计算机的性能价格比迅速优于小型机后,才开始发展以微处理器为核心的变电站自动化系统。
图2.1 集中式结构的综合自动化系统框图这种集中式的结构式更具变电站的规模,配置相应容量的集中式保护装置和监控主机及数据采集系统,它们安装在变电站中央控制室内。
主便延期和各进出线及站内所有电器设备的运行状态,通过TA、TV经电缆传送到忠言控制室的保护装置和监控主机。
继电保护动作信息往往是取保护装置的信号继电器的辅助触点,通过电缆送给监控主机。
这种系统的主要功能即特点是:1)能实时采集变电站中各种模拟量、开关量,完成对变电站的数据采集和实时监控、制表、打印、事件顺序记录等功能。
2)完成对变电站主要设备和进出线的保护任务3)集中式结构紧凑、体积小、可大大减少占地面积。
4)造价低,尤其是对35kV或规模较少的变电站更为有利。
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,对变电站的设备和工作流程进行智能化、自动化的管理和控制系统。
它可以实现对变电站的监测、运行、维护等方面的全面管理和控制,提高变电站的运行效率和可靠性。
一、系统概述变电站自动化系统由监控子系统、控制子系统、通信子系统和辅助子系统组成。
监控子系统负责对变电站的设备状态、工作参数等进行实时监测和数据采集;控制子系统负责对变电站的设备进行远程控制和操作;通信子系统负责变电站内外的信息传输和通信;辅助子系统包括供电、环境监测、安全保护等辅助功能。
二、系统功能1. 实时监测功能:通过传感器和仪表对变电站的设备状态、电气参数等进行实时监测,并将数据传输给监控中心。
2. 远程操作功能:通过远程控制终端,对变电站的设备进行远程操作,如开关控制、调节参数等。
3. 故障诊断功能:系统能够自动识别设备故障,并提供故障诊断和处理建议,以便及时维修和恢复设备运行。
4. 数据管理功能:系统能够对采集到的数据进行存储、分析和管理,生成报表和趋势图,为运维决策提供依据。
5. 安全保护功能:系统能够对变电站的设备进行安全保护,如过压、过流、过温等异常情况的监测和处理。
6. 通信功能:系统能够实现与上级监控中心的数据传输和通信,以及与其他子系统的数据交互和共享。
三、系统特点1. 高可靠性:系统采用冗余设计,具备自动切换和备份功能,保证系统的稳定运行和数据完整性。
2. 高效性:系统采用先进的数据采集和处理技术,实时监测和响应设备状态,提高变电站的运行效率。
3. 灵便性:系统具备可配置性和可扩展性,能够根据变电站的实际需求进行定制和升级。
4. 可视化:系统通过图形界面展示变电站的设备状态和运行参数,操作简单直观,方便用户进行监控和控制。
5. 安全性:系统采用多层次的安全防护措施,确保系统的数据和通信安全。
四、应用案例以某变电站为例,该变电站自动化系统实现了对变电站设备的全面监控和控制。
变电站自动化系统控制与操作

浅析变电站自动化系统的控制与操作摘要:本文介绍了变电站自动化系统结构特点,比较了常规站与自动化站控制与操作系统的差异,提出了作者自己的看法。
关键词:变电站;自动化系统 ;控制与操作中图分类号:f407.61 文献标识码:a 文章编号:1、前言电力自动化是指综合运用控制理论、电子设备、仪器仪表、计算机软硬件技术及其他技术,对发电过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加发电量、提高发电生产效率和质量、降低消耗、确保安全等目的的一类综合性技术。
随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。
传统的信息、通讯和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。
最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。
2、变电站自动化系统的定义1997年国际大电网会议(cigre)wg34.03工作组在“变电站内数据流的通信要求”报告中提出了“变电站自动化”和“变电站自动化系统(sas)”2个名词。
此名词立即被国际电工委员会(iec)tc57技术委员会(电力系统控制和通信技术委员会)在制定iec61850(即变电站通信网络和系统)标准中采纳。
iec61850对变电站自动化系统(substation au-tomation system)的定义为:变电站自动化系统(sas)就是在变电站内提供包括通信基础设施在内的自动化。
iec61850指出,变电站自动化系统(sas)的功能是指变电站必须完成的任务。
这些功能包括控制、监视和保护变电站的设备及其馈线。
同时,还包括变电站自动化系统的维护功能,即系统组态、通信管理和软件管理等功能。
变电站自动化系统的功能在逻辑上可分配在3个层次(变电站层,间隔层或单元层,过程层)。
这些层及逻辑接口1~9之间的逻辑关系可用图1说明。
3、变电站自动化系统结构目前从国内、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:3.1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。
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谈到变 电站 就无 法避免无功补偿这个 问题 ,由于在负 载侧 已经进行就地补偿 ,变电站在无功补偿 的总容量方面 就 有 所 降 低 ,所 以 计 划 按 每 台 变 压 器 的 补 偿 容 量 为 6000kVar来配置 。除此之外该变 电站还安装了干式的接地 变压 器容大 小为 550kVA,以及 站用变 压器容 量大小 为干 式 的 1/5,他们 的规 格分别 是 550/6.3—80/0.4。他们 的进线 侧接在 6 kV的出现侧母 线上。为了防止在通断 电瞬间电弧 的产生 配备 两台容量 为 100 kVA的线 圈用来消 除电弧 ,与 变压器 的中性点连接 卅。
1系统设计方 案
(1) 目标变 电站概况 由于该变 电站 的电压等级为 110 kV,所 以配备一 座电 压等级为 110 kV的总降压变 压器 ,有电压的变压 比为 115/ 6_3的三相调压 变压器 3台 ,其 中一 台变压器 为备用设 备 。 每 台功率 为 63 MVA。变 电站在进 线侧 的形 式为 110 kV的 线路 由 2回进 行 ,每 回的线路都 通过一 台63 MVA的变压 器将电压降为 6 kV,在 6 kV侧又分 出多条 出线 ,
收稿 日期 :2018—03—13
口
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电 力电网
除了监 控方面的功能外还需要具 备 自动控制方面 的功 能 ,包括对 变 电站 电压控制 以及无功 补偿 的动态调整 等 。 在 电网中其 关键 的参数就是运输 电能的能力 ,安全稳定 的 以及低 功耗 的实现对 电能 的运输是 改进的 目标 ,而这些参 数 都与 变 电站 的电压 以及 无功 功率 的补偿 有着 密切 的关 系 ,所 以要想实现变 电站 的 自动化控制就必须具备这两个 参数 的动态调整和控制能力 。这样 才能保证整个 电力 系统 运行在最佳状态 。
0引言
近几年 随着计 算机技术 以及相关 网络和通信技术 的不 断发展 ,其应用 场合也越来越广泛 ,将这些技术应用到 变 电站 ,使工作设备 得到实时监测控制 ,实现在远离工作 现 场 的地方 对设 备进 行 自动化 控制 ,这 就是 自动化控 制技 术 。通过 应用 由多 台计 算机 构成 的分 级控 制结 构进 行操 作 ,将 比较分散或 者是不容易收集 到一起 的信息收集到 一 块 ,这是变 电站综 合 自动化系统 的优 点。变电站 中各部分 之间实现信息 的相 互交换和共享 ,可 以在很大程度上减少 变电站硬件设备 的数量 ,极大节 省成 本。 由于采用 了 自动 化系统 的这些优点 ,所 以其相对 于传 统的变 电站具有更 大 的优势 ,本文 作者主要介绍 1 10kV变 电站综 合 自动化 系统 的设计方案 ,对于经常 出现 的电磁干扰 问题进行研究n 。
构 、设备配置 、功能实现 以及 防止 电磁 干扰等 。为同类 型的设计提供思路。
关键词 :l1O kv变 电站 ; 自动化 系统 ;运行
中图分类009—9492(2018)09—0083—02
Design and Im plem entation of Subst a tion Autom ation Control System
LU Lin-na (Xishan Coal and Electricity Group Power Generation Company Taiyuan, Shanxi 030053, China)
Abstract: W ith the continuous development of automatic control technology and the continuous upgrading of power grid, the substation automation control system was designed for 1 10 kV substation.The overall architecture, equipment configuration, function realization and electromagnetic interference prevention were introduced.It provides ideas for the same type of design. Key words: 110kV substation; integrated automation system ; operation
DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2018.09.025
变电站 自动化控制系统设计与实现
芦琳 娜
(西 山煤 电 集 团发 电 分公 司 , 山西 太 原 030053)
摘要 :随着 自动控制技术 的不 断发展和 电网的不断升级 , 针对 110 kV变 电站 ,设计变 电站 自动化控制 系统。介绍 系统整 体架
(2)实现 的功能 作为一个 自动化监测系统其最为关键 的功能便是监控 功能 ,其 中需要监测 的项 目一般有如下几项 :数据方面主 要包 括各 种传 感器 以及 设备状 态 的数 据采集 ,包括模 拟 量 、数字量 、频 率量 等 ;具有强大 的存储 功能 ,能够将变 电站 的实时工况 随时记录起来 ,方便 以后 的查询记录项例 如断路器跳 闸 、保 护动作 的发生等 ;能够 自动识 别故障并 对其做相应 的记录 ;工作人员 能够 在监 控 中心通过相应操 作来远程控 制变电站 内设备 的启动 一起 其他相应动作 ;能 够对收集 到是数 据做简单 的处理 ,比如收集到的电流 以及 其他 的物理参数 ,当其发生异常时 能够 提醒工作人员进行 处理 ;能够将记录的数据打印 出来等功能 。