变电站综合自动化系统全解
变电站综合自动化系统概念(“技术”相关文档)共5张
变电站综合自动化
PWS型综自系统
重庆电力高等专科学校
图1-1 一个实际的500kV的综合自动化变电站
重庆电力高等专科学校
变电站综合自动化
一套在线运行的变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统概念 就是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功能的自动化系统。 就、图 图就、图就、图变 图图图变图图变就、变就、图图是保11是保1是保1电111电11电是保电是保11-----------11111111111利 护 利 护 利 护 站站 站 利 护 站 利 护用以一 一用以一用以一综 一一一综一一综用以综用以一一先及个 个先及个先及个合 个个个合个个合先及合先及个个进与实 实进与实进与实自 实实实自实实自进与自进与实实的调际 际的调际的调际动 际际际动际际动的调动的调际际计度的 的计度的计度的化 的的的化的的化计度化计度的的算通算通算通系 系系算通系算通5555555555500000000000机信机信机信统 统统机信统机信00000000000kkkkkkkkkkk技等技等技等概概概技等概技等VVVVVVVVVVV的 的的的的的的的的的的术综术综术综念 念念术综念术综综 综综综综综综综综综综、合、合、合、合、合合 合合合合合合合合合合现性现性现性现性现性自 自自自自自自自自自自代功代功代功代功代功动 动动动动动动动动动动电能电能电能电能电能化 化化化化化化化化化化子的子的子的子的子的变 变变变变变变变变变变技自技自技自技自技自电 电电电电电电电电电电术动术动术动术动术动站 站站站站站站站站站站、化、化、化、化、化通系通系通系通系通系信统信统信统信统信统技。技。技。技。技。术术术术术和和和和和数数数数数字字字字字信信信信信号号号号号处处处处处理理理理理等等等等等技技技技技术术术术术，，，，，实实实实实现现现现现对对对对对变变变变变电电电电电站站站站站主主主主主要 要 要 要 要设设设设设备备备备备和和和和和输输输输输、、、、、配配配配配电电电电电线线线线线路路路路路的的的的的自自自自自动动动动动监监监监监视视视视视、、、、、测测测测测量量量量量、、、、、控控控控控制制制制制 就是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功能的自动化系统。 变电站综合自动化系统概念
变电站综合自动化系统结构报告
变电站综合自动化系统结构报告变电站是电力网络中线路的连接点，承担着电压和功率的变换、电能的收集和分配等功能。
它的运行直接影响到整个电力系统的安全、可靠和经济运行。
然而，变电站的运行很大程度上取决于其二次设备的性能。
现有变电站有三种类型:一种是常规变电站；一种是部分由微机管理并具有一定自动化水平的变电站，另一种是完全计算机化的综合自动化变电站。
对于常规变电站来说，其致命弱点是不具备自诊断、故障记录分析、能力和资源共享的能力，无法检测二次系统本身的故障，也无法全面记录和分析运行参数和故障信息。
全计算机化的综合自动化变电站用计算机化的二次设备取代了传统的分立设备。
它集继电保护、控制、监视和远动功能于一体，实现了设备和信息资源的共享，使变电站的设计简单紧凑，实现了变电站更安全可靠的运行。
同时系统二次接线简单，减少了二次设备的占地面积，使变电站二次设备以崭新的面貌出现。
1.1变电站综合自动化简介1.1.1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二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动化装置和远动装置)的功能进行组合和优化，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，实现整个变电站的主设备和输配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护的综合自动化功能，与调度进行通信。
变电站综合自动化系统，即由多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，取代了常规的测量和监视仪表、常规的控制屏、中央信号系统和遥控屏，用微机保护取代了常规的继电保护屏，改变了常规继电保护装置不能与外界通信的缺陷。
因此，变电站综合自动化是自动化技术、计算机技术和通信技术在变电站领域的综合应用。
变电站综合自动化系统可以收集比较完整的数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能，方便地监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。
变电站综合自动化系统具有功能集成、结构计算机化、运行监控屏幕化和运行管理智能化的特点。
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.
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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
变电站综合自动化系统概述
变电站综合自动化系统的典型硬件结构
变电站综合自动化系统的典型硬件结构说明1
• 微处理器（中央处理器）CPU是指挥中枢，计算机 程序的运行依赖于CPU来实现；
• ②电气型防误系统：是建立在二次操作回路上的 防误功能，一般通过断路器和隔离开关的辅助触 点连锁来实现，主要包括电气回路闭锁、电磁回 路闭锁、电气报警和高压带电显示装置等。
• ③微机五防：采用计算机技术，用于高压开关设 备防止电气误操作的装置，由主机、电脑钥匙、 编码锁具等功能元件组成。主要用于断路器、隔 离开关、接地刀闸、遮拦网门等。
特点： ①工作稳定，线性好，电路简单； ②抗干扰能力强，不受脉冲和随机高频噪音干扰； ③与CPU接口简单，工作不需要CPU控制； ④可以方便地实现多CPU共享一套VFC变换。
模拟量输出电路的组成
• 作用是把微机系统输出的数字量转换成模 拟量输出，核心元件是模/数转换器，锁存 器是用来保持数字量的稳定的。
变电站综合自动化系统的典型硬件结构说明2
• 定时器/计数器有两个用途一是用来触发采样信号， 引起中断采样；二是在V/F变换式A/D中，定时器/ 计数器是把频率信号转换为数字信号的关键部件。
• Watchdog主要作用是当自动化装置受到干扰导致 微机系统运行程序出轨、程序无法正常运行时，能 自动复位微机系统，使微机系统重新开始执行程序， 进行入正常运行轨道。
综合自动化监控系统的基本要求
• 实时 • 可靠 • 可维护 • 信息处理和输出技术先进 • 人机交流方便 • 通信可靠 • 信息处理和控制算法先进
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。
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输出电压：
+5V/5A，±12V/0.8A，24V/1A，供给CPU插件和
I/O插件电源。
硬件组成
3、I/O插件
9路继电器无源接点输出
防跳继电器和合闸保持继电器构成的开关操作回
1 统一的硬件结构，保护装置硬可通用互换
A、便于学习和掌握 B、便于工厂试验和现场调试 C、减少用户备品/备件开支，节约用户流动资金 D、便于售后服务 F、便于组织生产、能满足紧促的交货期
2 双冗余的CPU结构
正常运行时一个CPU负责监控和通讯功能另一个CPU负责保护功能， 保护CPU长期处于低负荷状态，保护判据的快速性得到充分保证。
5 兼容性和合理性设计
A、现在产品和过去产品兼容 B、将来产品和现在产品兼容 C、装置级软件在线升级 D、母联监控保护与BZT共用一套装置（比同类产品节约1个装置） E、2段母线PT测量和PT切换共用一套装置（比同类产品节约1个装置）
6 灵 C、精度软件校准 E、开入量的灵活定义 D、功能菜单的密码管理
变电站综合自动化系统
交流内容
DCAP-3000系列保护测控装置的主要特点 DCAP-3000系列保护测控装置的硬件组成 DCAP-3000系列保护测控装置的抗干扰措施 DCAP-3000系列保护测控装置的主要功能 SM-1000系列低压测控装置的结构及功能 DCAP2002系列后台操作系统功能简介 出厂调试 技术标准及规范 质量控制 培训 与设计院的配合
4 保护及监控功能全面，各种附加功能不设选件
A、谐波分析功能（分析基波到13次谐波含量） B、故障录波功能（可设定，最大可设1000周波） C、备用电源自投（BZT）功能（与母联保护共用一个装置） D、低周减载功能 E、多次重合闸及不对位重合闸 F、小电流接地选线功能（五次谐波原理） G、测温（显示温度或其它直流量的实际值） H、各种报警功能(如：CT断线、PT断线、控制回路断线等）
监控保护单元包括如下型号：
DCAP-3090综合数字测控单元
DCAP-3093PT测量及切换单元 DCAP-3110线路成套保护单元（不接地系统，距离保护） DCAP-3112高压线路成套保护单元（接地系统，距离保护） DCAP-3111线路成套保护单元（短线路光纤纵差保护） DCAP-3115平行双回线路横联差动保护单元 DCAP-3210直流牵引监控保护单元
监控保护单元包括如下型号：
DCAP-3000线路监控保护单元 DCAP-3001馈出变压器监控保护单元 DCAP-3002线路监控单元 DCAP-3005自闭、贯通监控保护单元 DCAP-3010高压电动机监控保护单元 DCAP-3011电动机监控保护单元 （带差动保护功能） DCAP-3012电动机监控保护单元 （带磁平衡电流保护功能） DCAP-3020补偿电容器组监控保护单元 DCAP-3022滤波电容器组监控保护单元 DCAP-3030母线分段监控保护及综合备自投单元
监控保护单元包括如下型号：
DCAP-3040两圈变差动保护单元
DCAP-3041A/B三侧/四侧差动保护单元
DCAP-3043主变非电量保护单元 DCAP-3050主变后备监控保护单元
DCAP-3051三圈变后备监控保护单元
DCAP-3060所用变监控单元 DCAP-3065 PT监控保护单元 DCAP-3080发电机监控保护单元 （200MW及以下） DCAP-3081发电机变压器组成套保护单元（300MW及以下） DCAP-3082发电机转子接地保护单元
3 输入输出点多且灵活定义，输入可独立设置4路联跳功能
A、14路模拟量输入（同类产品一般10路） B、12路开关量输入（同类产品一般4～8），开入量灵活定义。
开入量采用 DC220V 压遥信，有效防止开入量的误遥信。 C、9路独立的开关量输出（同类产品一般6路），开出量灵活定义。 D、4路独立的工艺联跳方程，可灵活地完成各种工艺联锁跳闸及合 闸功能（同类产品一般无此功能）。 E、一路独立测温（4～20mA温度信号)。
国内与国外综自系统的比较
1）功能配置上更符合国内电力系统的实际需要 2）附加功能更全面 3）更便于掌握和应用 4）汉化菜单更便于操作和维护 5）更容易满足用户的特殊需要 6）后台系统更能发挥保护装置的最大潜能
7）服务更好
DCAP-3000系列硬件组成
一. 机箱 二. 面板
三. 四块插件
1.电源插件（POWER插件）
概述
清华紫光DCAP-3000系列监控保护装置是国内率先 推出的集测量、控制、保护及通讯功能为一体的分散 式数字保护系列产品之一。分散式监控保护装置的突 出特点是保护装置可以安装在一次开关设备上或开关 设备旁，并通过双绞线将保护装置与主控制室的后台 主机相联，从而构成综合自动化系统。监控保护装置 就地安装不仅能减少变电站的建筑面积和节省大量的 二次电缆，从而节省投资，还能减少变电站安装、调 试及维护的工作量并提高系统的可靠性。
2.继电器插件（I/O插件）
3.CPU插件 4.CT/PT插件
保护单元俯视图
保护装置装于开关柜上
硬件组成
1、面板
面板由三部分组成：
位于右上方的大液晶显示窗口；
位于面板下方的操作键盘；
位于左边的信号灯。
硬件组成
2、电源插件
输入电压：
DC 220V±30% （DC 110V±30%, AC 110V/220V±30%由用户订购）。
DCAP-3511/3514/3518 微机自动准同期单元
DCAP-3621 微机自动消谐装置 SM-1000 系列低压计量装置
DCAP-3000系列保护测控装置的显著特点
1）统一的硬件结构，保护装置硬件可通用互换 2）监控保护采用双冗余的CPU结构 3）输入输出点多且灵活定义，输入可独立设置4路联跳功能 4）各种保护及监控功能全面，各种附加功能不设选件 5）兼容性和合理性设计 6）灵活性设计