变电站综合自动化系统及监控自动化系统设计
变电站综合自动化设计
科技资讯科技资讯S I N &T NOL OGY I NFORM TI ON2008N O .14SCI ENC E &TEC HNO LO GY I N F O RM ATI O N工业技术综合自动化系统是变电站自动化的核心,该系统应本着安全可靠、技术先进、经济适用的原则进行设计,以满足变电站无人值班的要求。
随着世界经济的迅速发展,计算机的应用已越来越普遍。
特别是在变电站中的应用已越来越广泛。
为了适应电力工业对发展现代化信息网络的需要,确保变电站安全优质经济运行,实现电网调度自动化,逐步达到变电站运行管理科学化和企业现代化的目标,满足用户对电网供电可靠性、供电质量的要求,采用综合自动化系统已是必然的趋势。
目前国内外都在推广采用无人值班变电站,综合自动化系统则以其先进的技术和明显的优势越来越多地代替常规的控制保护系统。
采用综合自动化系统可以提高变电站的自动化程度,提高运行的可靠性,由于设备具有智能功能,缩短了故障的查询时间,节约了人力,减轻了运行及维修人员的负担;另外,综合自动化系统是集控制、保护、测量、信号、远动于一体的智能化系统,具有功能齐全、技术先进、保护可靠、准确,节省投资等优点,具有较大的社会经济效益。
1综合自动化系统的结构综合自动化系统总体上可分为主站(后台监控系统)层、通讯层、子单元层等三层。
主站层可取代传统的中央信号控制系统,是系统的“最高权力核心”。
主站通过接收来自通讯层的信息,采集整个变电站各电气设备的信息,并对所有的信息进行处理,检出事件、故障、状态的变值,模拟量正常及越限等信息,并实时更新数据库,保持所需信息的完整性。
同时主站发出的命令通过通讯层下达给各子单元,通过子单元对各电气设备进行控制。
通讯层由通讯管理机和MO D E M 组成,是主站和子单元联系的桥梁。
通讯层主要完成对下挂各子单元的管理,除对采集的所有信息进行存储外,还对这些信息进行整理分类,选择一些重要的信息上送主站,接收主站发出的命令并下达给子单元。
变电站综合自动化第四章_监控系统
4.1 监控系统的基本功能
（4）数字量的采集 指采集变电站内微机保护或智能自动装
置的信息。主要有： ▪ 1）通过监控系统与保护系统通信直接采集
的各种保护信号，如保护装置的测量值及 定值。故障动作信息，自诊断信息，跳闸 报告和波形。 ▪ 2）全球定位系统信息。 ▪ 3）通过与电能计量系统通信采集的电能量。
八、制表打印功能 (1)定时打印报表和运行日志；(2)开关操作记录 打印；(3)事件顺序记录打印；(4)越限打印；(5) 召唤打印、(6)抄屏打印、(7)事故追忆打印。
九、运行的技术管理功能 ▪ (1)历史数据处理、存档、检索； ▪ (2)统计值处理； 时、日、月、典型日 ▪ (3)累计值处理 ▪ (4)主要设备的技术参数档案表、检修记录、断
4.1 监控系统的基本功能
三、操作控制功能 ▪ 通过CRT屏幕对断路器、隔离开关进行分闸、
合闸操作，对变压器分接头进行调节控制， 对电容器进行投、切控制；接受遥控操作 命令，进行远方操作。 ▪ 所有的操作控制均能就地和远方控制、就 地和远方切换相互闭锁、自动和手动相互 闭锁。 ▪ 操作闭锁：操作系统出口具有断路器跳闸、 合闸闭锁功能。
4.1 监控系统的基本功能
▪ 6)历史趋势显示:主要负荷曲线、母线电压曲线; ▪ 7)保护定值和自控装置的设定值显示; ▪ 8)其它:包括故障记录显示，设备运行状况显示. （2）输入数据 ▪ 1)TA和TV变化 ▪ 2)保护定值和越限报警定值 ▪ 3)智能自控装置的设定值 ▪ 4)运行人员密码
4.1 监控系统的基本功能
4.1 监控系统的基本功能
二、运行监视与报警功能
▪ 运行监视：对变电站各种状态量变位情况 的监视和各种模拟量的数值监视。模拟量 的监视分为正常的测量和超过限定值的报 警、事故模拟量变化的追忆等。
变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统在电力系统中，变电站是连接输电网和配电网的重要环节，是电能转换、分配和控制的关键组成部分。
为了提高变电站的运行效率和安全性，变电站综合自动化系统应运而生。
一、系统架构1. 主控系统主控系统是变电站综合自动化系统的核心，负责整体的监控、管理和控制。
通常由人机界面、数据采集与处理、远程通信等模块组成，能够实时监测变电站各种设备的状态并调度控制。
2. 保护系统保护系统是变电站综合自动化系统的重要组成部分，用于实时监测电力系统的运行状态，及时发现故障并采取相应的保护措施，确保电网的稳定运行。
3. 辅助设备系统辅助设备系统包括通风、照明、消防等设备，为变电站的安全运行提供支持。
二、功能特点1. 实时监控变电站综合自动化系统能够实时监测各种设备的运行状态，及时发现问题并作出相应处理，有效减少事故发生的可能性。
2. 自动化控制系统能够根据预设的逻辑和参数实现自动化控制，提高变电站的运行效率和精度。
3. 远程通信通过网络通信技术，可以实现对变电站的远程监控和操作，方便操作人员进行远程调度。
三、发展趋势随着信息技术的不断发展，变电站综合自动化系统也在不断完善和智能化。
未来，随着物联网、云计算等技术的广泛应用，变电站综合自动化系统将更趋于智能和自动化，实现更高效、安全、可靠的电力系统运行。
四、结语变电站综合自动化系统作为电力系统的重要组成部分，发挥着关键作用。
通过不断完善和创新，可以更好地适应电力系统的发展需求，提升变电站的运行效率和安全性。
希望在未来的发展中，变电站综合自动化系统可以发挥更大的作用，推动电力系统的可持续发展。
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
变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统是指用电子、通信和控制技术实现
对变电站设备和过程的监测、控制和管理的智能化系统。
其主要功能包括变电站设备状态监测、故障诊断、数据采
集和处理、远程控制和操作、报警与录波、安全保护等。
变电站综合自动化系统由以下几个主要组成部分构成：
1. 变电站智能终端单元 (RTU)：用于采集变电站各种设备
的模拟量和数字信号，并将数据传输给主站进行处理。
RTU还可以接收主站的控制命令，执行远程操作。
2. 主站系统：负责监控、控制和管理整个变电站。
主站系
统通过与RTU的通信，实现对变电站设备状态的实时监测
和故障诊断，以及对设备的远程操作和控制。
3. 通信网络：用于连接变电站的各个设备和综合自动化系
统的通信网络。
通信网络可以采用各种通信技术，如有线、无线、光纤等，以确保数据的可靠传输和通信的稳定性。
4. 数据管理系统：用于存储、处理和管理变电站的各种数据。
数据管理系统可以对采集的数据进行实时分析和统计，生成各种报表和图表，为变电站运行和维护提供有力的支持。
变电站综合自动化系统的应用可以提高变电站运行的可靠
性和安全性，提高设备利用率和运行效率，减少人工操作
和维护工作，减少故障的发生和处理时间，提升整个电网
的运行水平和管理能力。
变电站综合自动化-监控系统的设计
监控系统构成及使用
学习情境四 监控系统构成及使用
1.所需设备和工具 2.步骤：
（1）后台机节点配置 （2）逻辑节点配置 （3）厂站表配置 （4）图模一体化建库 （5）组态建库
NS2000变电站计算机监控系统
学习情境四 监控系统构成及使用
一、四个基本概念
1、数据(data):数据库中存储的基本对象,有文字、图形、图像、声音等数 据种类,它们是描述事物的符号记录,数据与其语义是不可分的。 2．数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享 的大量数据集合。
学习情境四 监控系统构成及使用
一、四个基本概念
3．数据库管理系统（Database Management System，简称DBMS）是 位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
4．数据库系统（Database System，简称DBS）是指在计算机系统中引入 数据库后的系统。它由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用 系统、数据库管理员（和用户）构成。
学习情境四 监控系统构成及使用
二、常用数据库管理系统 1.Oracle 2.Microsoft SQL Server 3.MySQL 4.Sybase 5.Microsoft Access
学习情境四 监控系统构成及使用
三、几个引导问题的说明
引导问题1:数据库的建立与维护。 引导问题2：数据库管理系统必须具有的总体要求。 引导问题3：实时数据库管理系统和商用数据库管理系统结合使用。 引导问题4：数据库的应用。 引导问题5：数据库组态 引导问题6：数据库检索和数据库接口
THANKS
浅谈变电站综合自动化系统设计
Ｔ ＝ 况囹 、潮流图 、曲线 棒图 、扇形 图 、地理 图 ，各类表格 、定值参数 表 、备忘 录等等 ；运行 人员能在 一次接线 图上 进行操作 ；支持图形 多 层 ， 图形既有全景又有细节 ；实时数据在平 面网内可根据 条件选择怎 使 样 显示 。② 图形关联与使用。图形系统 可以与数据库关联 ，并可根据 电 力 系统接线原理进行有机的联系 ； 具有 动画 、 动态拓扑着色功能。网络 元 素着色要 能正确 区分 各种运行状 态 ，如加 电 、接地 、冷备 用 、热备 用、 检修 、 事故及其他运行状态 ；曲线 图、棒 图、饼图等图中能同时显 示 至少４ 种颜 色的不同数据 。③打 印。打 印启动 可以定 时启 动 、人工启 动 和事件驱动 ；定时打印包括整点记 录、日报表 、月报表 、 年报表等 ，
１ 数据采集子系统功能 。按 电气 间隔分布配置或集 中配 置综合 测 ） 控终端 、保护装 置 ，完成开关 量 、模拟量 、脉 冲量等 信息的采集 及处 理 ，并将 处理后 的信息上传 。数据采集负责解 释设备报文进行预处理 ， 将各设备上传数据汇总后发 向主站端数据处理进程 ，同时也负责将主站 端的操作和控制命 令转化成命令报文下发至设 备，返 回执行结果等。① 所支持的规约。本系统应 支持 多种通讯规约 ，如 ：Ｉｃ ｏ７ 一５ １１ Ｅ ６ ８Ｏ — Ｏ 规
（ 下转第 １５ ） ２页
茹霸
应 用 方 法论
１ ２ ５
③差异荷载和伸长量计算 ： 压力分散型锚索各单元差异伸长量和差异荷载计算公式 （ 以三个单 元锚索共六束压力分散型锚索为例） ： 差 异伸长量 ：△Ｌ ，△Ｌ △Ｌ Hale Waihona Puke ＝ ， － △ 一
，△ △Ｌ ＝ 一 ＿ ｌ
变电站综合自动化系统
二.变电站综合自动化系统的基本要求
变电站综合自动化的“综合”主要包括两个方面：
01
纵向功能：
在变电站层这一级，提供信息，优化、综合处理分析信
03
息和增加的新功能，增强变电站内部、各控制中心间的
协调能力。
横向综合：
02
利用计算机手段将不同厂家的设备连在一起，替代升级
老设备的功能。
综合自动化系 统的主要功能 和组成
变电站自动化的体系结构 变电站综合自动化系统的硬件结构 关于变电站综合自动化功能单元的组屏
第三节 变电站 综合自动化的 功能和信息量
一 变电站综合自动化的信息量
• 模拟量
•
采集的模拟量
•
模拟量输入回路
•
模拟量输出回路
• 开关量（状态量）
•
采集的开关量
•
开关量输入回路
•
开关量输出回路
• 脉冲量
• 数字量
0 4 影响CPU和数字电路
干扰的防范措 施
1
软件的抗干扰措 施
2
硬件抗干扰措施
3
对电源系统才去 的抗干扰措施
4
二次回路上的 抗干扰措施
5
其他抗干扰措 施
第二节 变电站综合自动化系 统的日常维护与系统安装
变电站综合自动化系统内的 部件尽量采用可靠性的新型 设备，但由于设备的内部和 外部因素等，不可避免的会 出现故障，因此，为了设备 能稳定正常的运行，必须合 理、科学的做好日常维护与 检修工作
变电站综合自 动化系统的基 本功能
•二 变电站综合自动化系统的基本功能
•1.、数据采集功能
•2、继电保护功能
•3、时间顺序记录功能
soe
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变电站综合自动化系统及监控自动化系统设计
发表时间：2019-05-17T10:43:37.817Z 来源：《电力设备》2018年第32期作者：刘浩李杰庆
[导读] 摘要：变电站自动化监控系统在变电站中的运用，能够有效提升变电站运行的安全性、有效性，对整个电力系统运行都具有重要的作用。
（国网山西省电力公司检修分公司山西太原 030032）
摘要：变电站自动化监控系统在变电站中的运用，能够有效提升变电站运行的安全性、有效性，对整个电力系统运行都具有重要的作用。
本文首先对变电站自动化监控系统进行简单的介绍，然后从软件工程开发、软件构成以及软件结构设计等几个方面入手，对变电站自动化监控系统进行简要设计。
关键词：变电站；自动化监控系统设计
变电站综合自动化技术是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术，对变电站内的二次设备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。
通过变电站综合自动化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。
变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。
现有的变电站有三种形式：第一种是传统的变电站；第二种是部分实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站；第三种是全面微机化的综合自动化变电站。
1 系统构成
分层分布式变电站综合自动化系统从整体上分为三层：变电站层、通讯层、间隔层。
1）变电站层。
变电站层主要由后台监控系统、远动主站、继电保护工程师站组成。
①后台监控系统。
后台监控系统由一台或多台高档PC机和后台监控软件组成。
为了保证系统的可靠性和开放性，采用先进成熟的SCADA软件平台，可在LINUX和WIN―DOWS上运行。
直接通过以太网与间隔层的测量和保护设备进行通讯。
②远动主站。
远动主站采用高性能工业控制计算机，直接连接在以太网上同间隔层的测量和保护设备直接通讯。
收集全站测控设备、保护装置数据，经规约转换后以约定的规约向调度发送，同时接收调度的遥控、遥调命令向变电站转发。
③继电保护工程师站。
继电保护工程师站采用高性能工业控制计算机，直接连接在以太网上同间隔层的测量和保护设备直接通讯，与变电站的各种继电保护、安全自动装置及故障录波器一起实现变电站的继电保护及故障录波器信息处理系统。
2）通信层。
站内通讯由光纤以太网以及与其他智能设备的接口组成。
3）间隔层。
间隔层采用面向对象设计，按间隔单元实现测量、记录、监视、控制功能的微机保护及测控装置。
装置要求采用32位高性能DSP浮点信号处理器、16位AD转换器、大规模可编程逻辑芯片CPLD、多层印制电路板和表面贴装技术；采用在线编程技术，可随时进行软件升级；采用大屏幕彩色液晶显示器，真正使桌面操作图形化，生动形象、操作方便。
2 变电站自动化监控软件开发
现阶段，程序设计方法多种多样，但以模块化程序设计与面向对象的程序设计为主，将两者有效地结合起来，形成一套完整的变电站自动化监控系统开发模式。
变电站自动化监控系统一般使用后台软件，结合模块化和面向对象的程序设计方式，基本上确定了后台软件应有的功能，由这些基本功能构成系统的主要特征。
采用模块化程序设计的方式，将后台软件分为若干个子系统，包括数据库管理系统、报表系统、通讯系统、主控程序等等，每一个子系统由简单的数据关系构成，容易建立模型。
因此，在具体的软件开发设计中，一般采用分层分析设计以及线程技术方法。
2.1 分层分析设计方法
根据变电站业务处理、控制流图以及数据流图等，明确后台监控软件的主要层次，即数据处理层、通信层、应用层、数据存储层等，利用分层分析设计方法，逐层进行分析与设计，对层与层之间的接口进行明确规定，降低开发的难度，提高数据接口的兼容性以及移植性。
2.2 线程技术方法
以线程技术为主的变电站监控主站，能够利用不同的线程完成不同的任务，合理区分线程的优先级别，就能够完成实时性不同的任务，提高了变电站监控系统中数据处理效率，保证各项紧急任务发生后系统的响应速度。
3 变电站自动化监控软件的构成
变电站自动化监控软件的构成分为三个部分，即底层数据服务器、中间层数据库以及高层应用程序。
3.1 底层数据服务器
该层具有数据处理以及通讯两种功能，能够接收到RTU采集的实时数据信息，包括变电站运行的状态量、模拟量以及时间顺序等等，同时还能够向高层程序层的RTU发送控制命令，并显示源码数据。
对原始的数据进行有效的处理，形成实时数据，并及时传输到中间层数据库中，提供给应用软件使用，确保信息的实时性。
3.2 中间层数据库
中间层数据库主要是面向应用程序，具有系统功能分析，是整个数据信息结构的核心，能够为高层应用功能模块提供各种有用的数据信息。
根据系统性能的不同，将数据库分为实时数据库、参数数据库、历史数据库以及辅助数据库几类。
3.3 高层应用程序
高层应用程序具有多个功能，包括监视功能、遥控遥调功能、数据采样计算处理功能、打印功能、接线图编辑显示功能、报表功能、参数管理功能、人机接口功能以及系统安全维护功能。
该层的应用程序，能够将变电站运行的实时数据信息进行处理，并对数据库信息进行监测，发现异常情况就会发出警报，并做好备份工作。
对相关的数据信息、报表等还能够进行打印，为系统设置、维护等提供配套的参数管理，根据用户操作内容的不同，设置有效的权限管理。
4 变电站自动化监控系统软件结构设计
在变电站自动化监控系统后台软件设计过程中，考虑到数据功能的组合与分散，系统通讯以及数据处理功能都是为高层应用程序提供有效的数据，如果将两者分开，必会影响数据处理的时间，也会增多数据传递时间，将处理过程复杂化。
所以，一般需要将通讯与数据处理功能进行组合，形成一个独立的功能模块，我们称之为数据服务器，两者的组合能够节约数据处理时间，提高系统整体的效率。
同时，
数据库管理、报表功能、数据存储功能、远动功能等功能之间数据联系较少，独立性较强，可以实行分散，尽可能使其与应用数据发生联系，形成以数据为中心的功能结构，便于系统操作和维护。
值得注意的是，在变电站巡检操作人员操作设备过程中，在主控室操作后，又必须到现场查看并验证一次设备的实际位置，如果操作项目多的话，过程反复又浪费时间，自动化的程度还有待提高。
假如操作人员在主控室或调度室就能查看一次设备的运行工况，则会大大减少操作人员的劳动量和时间。
所以，未来的趋向将是在一次设备附近装设视频和声控系统，通过远动和通信系统进行数据采样和传输，运行操作人员在远方就能对设备的运行工况及状态变化情况了如指掌，同时又减少与高压设备危险接触的不定因素。
但就目前而言，大部分人员计算机技术能力有待提高，只能进行简单分合闸操作以及线路改命名等简单的数据库编译工作等，遇到复杂问题仍需向厂家求助，这一问题需要后续解决。
5 总结
通过上述分析可知，随着社会经济快速发展，电力事业改革工作正如火如荼地进行中，各行各业对电能的需求量不断提升，给电力系统运行的质量提出了更高的要求。
变电站是电力系统中关键的组成部分，是输电系统中关键环节，在信息技术、通信技术、计算机技术等的发展过程中，我们要通过合理的设计，建立变电站自动化监控系统，对其运行进行有效的监控，保证变电站运行的安全与稳定。
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