变电站综合自动化仿真系统
变电站仿真系统规范
...........................................................................1.1 变电站仿真对象 (3)1.1.1 500kV 变电站 (3)1.1.2 220kV 变电站 (5)1.1.3 66kV 变电站 (7)1.2 变电站仿真范围 (8)1.2.1 控制及保护系统(虚拟表盘) (8)1.2.2 一次设备及其就地操作系统 (8)1.3 变电站主要设备仿真 (10)1.3.1 主变压器 (10)1.3.2 配电装置 (10)1.3.3 继电保护及自动装置 (10)1.3.4 综合自动化仿真 (11)1.3.5 中央信号系统 (11)1.3.6 同期装置 (11)1.3.7 直流系统 (12)1.3.8 站用电系统 (12).........................................................................................2.1 日常操作、监视培训 (13)2.1.1 监盘和抄表 (13)2.1.2 操作培训 (13)2.1.3 巡视检查培训 (14)2.2 事故处理培训 (14)2.3 三维交互式虚拟现实场景仿真 (18)2.3.1 一次设备 (19)2.3.2 二次设备 (20)2.4 培训评价考核系统功能 (21)2.4.1 学员管理系统 (21)2.4.2 培训评价考核系统功能 (21)2.5 教练员台功能 (22)2.5.1 冻结/解冻 (22)2.5.2 故障设置功能 (22)2.5.3 培训计划、培训教案生成系统功能 (22)2.5.4 系统状态监视 (23)2.5.5 事件管理 (23)2.5.6 事件记录 (23)2.5.7 系统负荷有功调整 (23)2.5.8 操作记录、事故记录、故障打印 (23)2.5.9 五防措施投/切 (23)2.6 学员机功能 (23)变电站仿真以东北地区现有的变电站为基础，建设 500kV、220kV、66kV 三种电压等级的变电站仿真系统，具体如下：主变保护采用南京自动化设备总厂生产的 WBZ—500H 微机型变压器保护装置。
综合自动化变电站仿真系统的研制
利 用 仿 真 技 术 。 电 气 设 备 及 其 运 行 情 况 处 理 成 相 将
应 的物理 和数学 模 型 ， 后 在仿 真 机 上进 行 电气 试 然 验 和研 究 。 对各 种 运 行 状 态 、 行 方 式 模 拟 ． 变 电 运 对
站 运行 人 员实 施短 期 有效 的培 训等 。 １ 综 合 自 动 化 变 电 站 仿 真 系 统 研 制 的 必 要 性 １ １ 随 着 国 民 经 济 的 发 展 和 人 民 生 活 水 平 的 不 断 ． 提 高 ． 能 已经 成 为 社 会 各 行 各 业 每 日 都 不 可 缺 少 电 的 商 品 ． 们对 电 力 供 应 的 安 全 性 、 靠 性 要 求 越 来 人 可 越高， 电力 企 业 本 身 －， 求 电 网 安 全 、 济 、 效 地 ｔ要 Ｐ ＿ 经 高
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科 技与经济 ２ ６ 第 期 ０年 ５ ０
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综合 自动化 变 电站仿 真 系统 的研 制
江 晓林 ， 张（．Fra bibliotek１ 华北 电力大学 ， 北 保定 河
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０１０ ；． ７ ０ ３ ２ 内蒙古 电力学 校， 内蒙古 呼和浩特
摘 要 ： 文 介 绍 了综 合 自动 化 变 电 站 仿 真 系统 研 制 的 必 要 性 ， 对 其 软 硬 件 基 本 结 构 进 行 了说 本 并 明 ． 出 了运 行 人 员进 行 仿 真 培 训 ６ 意 义 。 提 寺 关 键 词 ： 电 站 仿 真 ； 真 培 训 系 统 变 仿
运 行 ． 实 现 利 润 的 最 大 化 ， 就 要 求 必 须 提 高 电 力 以 这 系 统 运 行 人 员 的 运 行 水 平 ． 保 供 电安 全 可 靠 ， 保 确 确
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。
NS2000变电站综合自动化系统
• 发电机保护 • 电容器保护
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NS2000 组态功能
• 系统配置组态 • 图形组态 • 数据库组态 • 基于IEC1131-3标准的PLC控制功能组态
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NS2000 通讯功能
• 远动 • 与测控单元的高速数据网络通信 • 与多种微机保护的数据网络通信 • 与多种智能电子设备的数据网络通信 • 具有多个支持多种介质及多种网络的通
• 电力系统是一个连续运行的系统，电能的生产、传输、分配和消耗都是 同时完成的。因此，变电站的运行也是连续的。为掌握变电站运行状态， 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、 输电线路的安全运行，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，需要将表征电网运行的有关信息向上级调 度传送；为了向用户提供合格的电能，需要进行有关的控制调节。所有 这些，绝大部分不可能由人工来完成，需要采用自动化技术.
第38页 共135页
NS2000计算机监控系统
设备管理工作站
根据用户制定的设备管理方法，设备管理程序对系
统中的电力设备进行监管，比如根据断路器的跳闸次
数提出检修要求，根据主变的运行情况制定检修计划，
并自动将这些要求通知用户。
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NS2000计算机监控系统
远动工作站
负责与调度自动化系统进行通信，完成多种远动通讯 规约的解释，实现现场数据的上送及下行远方的遥控、 遥调命令。
• 可靠性：结构、工艺、隔离、闭锁、测试 • 先进性：RTOS、全站实时闭锁、IEC1131-3、以太
网
• 开放性：标准化原则 • 可裁剪性：系统、硬件、软件 • 易用性：Windows2000、图模库一体化、第2组1页态共135页
变电站综合自动化控制系统
变电站综合自动化控制系统变电站综合自动化是指利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和数字信号处理（DSP ）等技术，实现对变电站主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护以及与调度通信等综合性自动化功能。
它综合了变电所内除交直流电源以外的全部二次设备功能。
电力系统进行的农网改造、城网改造对于变电站二次系统的改造主要是以综合自动化系统替换原有的常规二次系统。
它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一项措施。
随着两网”改造的深入和电网运行水平的提高，采用变电站综合自动化技术是计算机和通信技术应用的方向，也是电网发展的趋势。
变电站自动化系统的基本结构有集中式系统结构、分布式系统结构和分散（层）分布式结构。
变电站综合自动化系统应能实现的功能：•微机保护：是对站内所有的电气设备进行保护，包括线路保护，变压器保护，母线保护，电容器保护及备自投，低频减载等安全自动装置。
各类保护实现故障记录、存储多套定值、适合当地修改定值等功能。
•数据采集①状态量采集：状态量包括：断路器状态，隔离开关状态，变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号等。
目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统，也可通过通信方式获得。
保护动作信号则采用串行口（RS-232或RS485 ）或计算机局域网通过通信方式获得。
② 模拟量采集：常规变电站采集的典型模拟量包括：各段母线电压，线路电压，电流和功率值。
馈线电流，电压和功率值，频率，相位等。
此外还有变压器油温，变电站室温等非电量的采集。
模拟量采集精度应能满足SCADA系统的需要。
③脉冲量：脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲，也采用光电隔离方式与系统连接，内部用计数器统计脉冲个数，实现电能测量。
•事件记录和故障录波测距事件记录应包含保护动作序列记录，开关跳合记录。
其SOE分辨率一般在1~10ms之间，以满足不同电压等级对SOE的要求。
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
变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统一、引言变电站是电力系统的重要组成部分，起到将高压电能转换为低压电能、配电给用户的作用。
为了提高变电站的运行效率、可靠性和安全性，人们逐渐引入综合自动化系统来实现对变电站的智能化管理和控制。
本文将介绍变电站综合自动化系统的基本概念、组成部分以及在实际运行中的应用。
二、综合自动化系统概述变电站综合自动化系统是指通过现代信息技术和自动化控制技术，对变电站进行实时监测、智能控制和故障处理的系统。
它由多个子系统组成，包括监控与管理子系统、保护与自动化控制子系统、通信与信息系统等。
2.1 监控与管理子系统监控与管理子系统是变电站综合自动化系统的核心部分，主要负责对变电站各种设备的状态进行实时监测和管理。
通过采集各种传感器和仪表的数据，监控与管理子系统可以实时显示变电站的运行状态，并对异常情况进行报警和处理。
同时，它还提供了人机界面，使操作人员可以直观地了解变电站的运行情况，进行远程操作和控制。
2.2 保护与自动化控制子系统保护与自动化控制子系统主要负责对变电站的设备和线路进行保护和控制。
它通过采集各种信号，判断设备和线路的状态，当发生故障或异常情况时，保护与自动化控制子系统能够及时做出反应，采取相应的措施进行保护和控制。
同时，它还可以实现变电站的自动化控制，根据不同的工况要求，实现自动调节和控制设备的运行。
2.3 通信与信息系统通信与信息系统是变电站综合自动化系统的重要组成部分，它负责变电站内部各个子系统之间以及与外部系统之间的数据交换和通信。
通过网络和通信设备，通信与信息系统能够实现数据的传输和共享，确保变电站各个子系统之间的协调运行。
同时，它还可以提供数据存储和处理的功能，为变电站的管理和决策提供支持。
三、变电站综合自动化系统应用案例3.1 变电站设备监测变电站综合自动化系统可以实时监测变电站各种设备的运行状态，包括变压器、开关设备、熔断器等。
通过采集各种传感器和仪表的数据，监控与管理子系统能够实时显示设备的参数和运行状态，并对异常情况进行报警。
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二、变电站综合自动化教学装置
能够满足110kV变电所（双变压器）及负荷实验实训需求，配有馈出微机保护(带相间距离)、变压器微机保护，备用电源自动投入、RLC三相负载箱、智能电量监测仪、微型断路器等模拟工业现场实际的电器投切操作、倒闸操作及各种运行方式的操作。
变电站综合自动化仿真系统
序号
设备名称
技术参数
单位
数量
1
变电站综合自动化仿真系统
变电站综合自动化仿真实验室由变电站仿真系统（软件学员台25套、教员台1套,硬件计算机系统26台套）和 变电站综合自动化教学装置（2套）共同组成。
一、变电站仿真系统
主要完成变电站为提供典型的110kV变电站（双变压器）仿真培训系统、典型的220kV变电站（双变压器）仿真培训系统，一次系统采用三维虚拟现实技术建立三维场景，包括教员机1套、学员机25套，能够实现（1）电气主接线、（2）电气二次系统、（3）现场一次设备进行仿真。仿真的对象包括：控制及保护系统（虚拟表盘）、一次设备及其就地操作系统（包括变压器、开关、母线等）、变电站巡视、操作三维仿真。能够对学院倒闸操作和故障处理操作进行记录，并与标准操作对照。系统具有二次回路讲解模块、一次设备讲解模块、理论考试模块、实际操作考试模块。保护室各种保护的整定及信息显示记录控制及保护系统（虚拟表盘）、一次设备及其远控和就地操作系统（包括变压器、开关、母线等）
三、两套系统通过网络相连，实现仿真系统与实验装置系统的互联互通、相互操作，给学生以完整的展示。
1
套
计算机26台套，国际知名品牌，配置要求：CPU I5-4570,4G内存，500G硬盘，2G独立显卡，千兆网卡、19寸1440 x 900高清显示器2台（双显示器），win7操作系统；
实验桌椅（电脑台26台，桌面140cm*70cm；方凳50个；办公椅1把，可升降、材质金属，颜色黑）
网络施工要求：交换机，光纤及其布线，网线及其布线，视频电缆及其布线，电源线及其布线，电源插座及其安装，网络接口及其安装