变电站综合自动化系统的基本功能(精)
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变电站综合自动化概述
1.2 变电站综合自动化的优越性
型号 CSC2000 V2
BSJ-2200 RCS-9000 RCS-9600/9700 PS 6000 PowerComm2000 CBZ-8000
生产厂家 北京四方 南瑞科技
南瑞 南瑞继保 国电南自 上海惠安 许继自动化
பைடு நூலகம்
监控机操作系统 Windows/UNIX
UNIX UNIX UNIX/Windows Windows UNIX Windows/Linux
人（受值班人员的技术水平等条件 计算机（按规定程序执行） 影响正确性、可靠性）
模拟式（表计指针式，误差大） 数字指示（监控系统上）
信号系统 其他
灯光（光字牌）、音响（电笛、电 告警信息、报文、音响（电笛、电铃）
铃），为一对一信息。
、语音，信息共享，一对多信息。
占地面积大，控制室设备复杂。 占地面积小，控制室设备简单。
➢ 为了掌握系统运行状态，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，需要将运行信息向上级调度传送 ➢ 为了提供合格的电能，需要进行有关的控制调节
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1.1 变电站综合自动化的基本概念
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1.2 变电站综合自动化的优越性
比较项目
常规变电站
综合自动化变电站
继电保护及自动 大多电磁型、小规模集成电路型、 微机型或大规模集成电路型
装置
晶体管型
二次信息传输设 备
处理核心
指示仪表
大量电缆，传输模拟信号，强电传 网线、光纤，传输数字信号，弱电传输 输（信息量小、灵活性差、可靠性 低、功耗大）
变电站综合自动化系统的基本功能
变电站综合自动化系统的基本功能
变电站在电力系统中是不行缺少的重要环节，由于变电站是电力系统中通过变压器进行电压的升降和进行电能交换的地点；变电站也是电能不同电压等级的母线进行重新安排的地点；变电站还是不同电压等级线路的始端或终端，因此变电站是电力系统中重要的“调整与掌握中心”；特殊是电力与无功的调整中心；
变电站又是电力系统中重要的“信息源”与“信息中继站”。
因此变电站对电力系统的平安、稳定运行，保证对用户供电牢靠性与电能质量起着不行替代的作用。
变电站的设备主要可以分为：
一次设备：变压器（含主变压器、所用变压器、消弧线圈等）；开关（高压断路器、隔离开关、空气开关等）；电抗器；母线、电力电缆、电力线路、瓷瓶、支架等。
二次设备：电压互感器、电流互感器、阻波器、耦合电容器以及“掌握”、“测量”、“爱护”、“自动装置”、“远动”、“通讯”等设备。
变电站需完成的功能也许有63种，归纳起来可分为以下几种功能组：
掌握、监视功能，自动掌握功能，测量表记录功能，继电爱护功能，与继电爱护有关的功能，接口功能，系统功能。
结合我国的状况，变电站综合自动化系统的基本功能可用监控子系统、微机爱护子系统与远动通信子系统来说明。
变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统硬件结构
二、集中组屏式 调度主站 总控单元 监控主机 显示、打印
RS-485/RS232
高 压 微 机 保 护
中 压 微 机 保 护
遥 测 单 元
遥 信 单 元
遥 控 单 元
电 能 单 元
交 直 流 单 元
V Q C 单 元时 钟 单 元12源自变电站综合自动化系统硬件结构
三、分层分布式 变 电 站 层 调度主站 监控主机 显示、打印
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站控层设备
站控层网络设备 打印机
变电站综合自动化系统配置
I/O测控单元 测控单元应按电气单元配置， 母线设备和站用电设备的测 控单元独立配置。测控单元 应模块化、标准化、容易维 护、更换，允许带电插拔。
间隔层设备组柜原则：电压 等级较高（500/220KV）的 测控每个电气单元组一面柜、 较低测控每2个电气单元组一 面柜、每台主变三侧测控组 一面柜、35kV、10kV测控保 护单元就地布置于开关柜上、 公用设备测控单独组柜；亦 可在按照以上原则的基础上， 根据继电器室结构灵活组柜 。
9
变电站综合自动化系统硬件结构
一、传统改造式 （一）：保留RTU CRT
PC机
微机保护
RTU
模 开 脉 控 拟 关 冲 制 量 量 量 量
调度主站系统
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变电站综合自动化系统硬件结构
（一）：取消RTU形式
调度主站
微机保护
总控单元
当地监控
RS485总线
测控单元（1）
测控单元（2）
测控单元（n）
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20
变电站综合自动化系统配置
二、软件系统 系统软件 系统软件应为国际通用的、成熟的实 时多任务操作系统并具有完整的自诊 断程序。操作系统应具有系统生成功 能，使其能适应硬件和实时数据库的 变化。 （W/U） 网络软件 支持软件 数据库软件 应用软件包括过程监控软件、网络 通信软件等各种工具软件。应用软 件必须满足系统功能要求，成熟、 可靠，具有良好的实时响应速度和 可扩充性。各应用软件应采用模块 式连接方式，当某一应用软件工作 不正常或退出运行，不能影响系统 的其他功能。
综合自动化系统
系统的分类
变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统 是利用计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次 设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)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。变电站综合自动化是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的一项重要技术措施。 功能的综合是其区别于常规变电站的最大特点, 它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.
微机综合自动化系统
微机综合自动化系统同样采用分布式结构，包括监控后台软件、当地监控PC机、远动通信接口和用于专业管 理的工程师站PC机以及专用设备和网络设备等。变电站层自动化系统通过组态完成全站检测功能，全面提供线路、 主设备等的电量、非电量等运行数据，完成对变压器、断路器等设备的控制等，并具有保护信息记录与分析、运 行报表、故障录波等功能。
综合自动化系统
自动化系统
01 系统特征
03 结构形式
目录
02 基本功能 04 系统的分类
综合自动化系统就是将变电站二次设备合和优化设计，利用先进的计算机技术，现代电子技术和通信设备及信号处理技术，实现对全变电站主要设 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自动化功能。
结构形式
有以下几种形式： 1．集中式的结构形式 2．分层分布式的结构形式 各自的优缺点： 1．集中式的结构形式是根据变电站的规模，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。他 们安装在中央控制室内。 该种方式结构紧凑，体积小，造价低，尤其是对35kV或规模较小的变电站更为有利，能完成综合自动化式变 电站的各种要求。 缺点是：每台机器的功能较集中，一旦机器发生故障，会有较大的影响，所以最好采用双机并联运行方式。 软件量大，系统调试麻烦。组态不灵活，对不同的主结线或是不同规模的变电站，软硬件都需改动。 2．分层分布式系统的体系结构(现在较多用)：为多CPU的体系结构，每一层完成不同的功能。每一层都由不 同的设备或不同的子系统组成。一般分为三层：变电站层，单元层，设备层。
浅谈变电站综合自动化的基本功能
・
１８・ ２
价值 工
浅 谈 变 电站综 合 自动 化 的基本 功 能
Ｔｈｅ Ｂａ ｉ ｓｃ Ｆｕｎ ｔｏｎ ｏ ｂｓ ａ ｉ ｎ ｎ ｅ ａｔ ｄ Ａｕｔ ｃ ｉ ｆＳｕ ｔ ｔｏ Ｉ ｔ ｇｒ ｅ ｏｍａｔｏ ｉ ｎ
张 亚 妮 Ｚ ａ ｇＹａｎ ｈ ｎ ＇ｉ
（ 重庆 水利 电力 职业 技术 学院 ， 重庆 ４ ２ ６ ） ０ １０
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｆ ｏ ｔｅ ｓ ｂ ｔｔｏ ｎｅ ｒ ｔｄ ａ ｔｍａｉｎ ｓ ｓｅ ｏ ｏ ｒ ｈ ｎ ｉｅ ｐ ｏｅ ｓｏ ａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｈ ｓｐ ｐ ｒｅ ｐｏ ｄ ｈ ａ ｉ ｕ ｃｉｎ ａ Ｉ ｔ ａ ｔ ｒ ｍ ｈ ｕ ｓａｉｎ ｉ ｔｇａｅ ｕｏ ｔ ｙ ｔｍ ｆｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ ｒ ｆｓｉｎ ｔｃ ｎ ｌｇ ，ｔｉ ａ ｅ ｘ ｕｎ ｓｔ ｅ ｂ ｓｃ ｆ ｎ ｔ ｎ ｏ ｌ ｏ ａ ｐｌ ａｉｎ ｏ ｈ ｕ ｓａｉｎ ｉｔｇａｅ ｕｏ ｔｏ ｙ ｔｍ． ｐ ｉ ｔ ｆｔｅ ｓ ｂ ｔｔｏ ｎｅ ｒ ｔｄ ａ ｔｍａｉｎ ｓ ｓｅ ｃ ｏ
能质 量 的 自动 控 制 功 能 。 电压 和频 率 是 电 能质 量 的重 要指 标 ， 止 因 无 变电站综合 自动化是多专业性 的综合技术 ， 它以微型计算机为 电压 、 功 综 合控 制 也是 变 电站 综 合 自动 化 系 统 的 ～ 个 重 要 组成 害 基 础 ， 现 了 对 变 电站 传 统 的继 电保 护 、 制 方 式 、 量 手 段 、 信 分 。 电压 和 无 功 功 率 进 行 合理 的调 节 ， 实 控 测 通 对 不仅 可 以提 高 电 能质 量 ， ｊ ｛ 和 管理 模 式 等 的 全面 技术 改造 ，实 现 了 电网 运 行 管 理 的一 次 变 革 。 高 电压 合 格 率 ， 且 可 以降 低 网损 。 电力 系 统 中 电压 和 无 功 功率 而 安 经过 几年 来 的 实 践和 发展 ，分 析 变 电站 综 合 自动 化 需 完 成 的功 能 ， 调 整 对 电 网的 输 电能 力 、 全 稳 定 运 行 水 平 和 降 低 电能 损耗 有极 归纳起来可分为以下几种功能组 ： ①控 制、 监视功能 自动 控制功 影响。因此 ， ② 要对 电压和无功功率进行综合调控 ， 以保证包括 电力 能： ③测量表计功 能 ； ④继 电保护功能 ： 与继 电保护有 关功 能 ； ⑤ ⑥ 门和用户在内的总体 运行技术指标和经济指标达到最佳。 接口 功能 ； 系统功能。 ⑦ 结合我 国的情况 ， 变电站综合 自动化系统 的 ４ 低 频减 负荷 控 制 基本 功 能 体 现 在 下述 五个 方面 。 电力 系统的频率是电能质量重要的指标之一 。 电力 系统正常 １ 监 控 行时 ， 必须维持频率在 ５ ±０１ ．） 的范围 内。 系统频率偏移 ０ ｆ ０ Ｈｚ ． ２ 发 监 控 系统 应 取 代 常 规 的 测 量 系 统 ， 代 指 针 式 仪 表 ； 变 常 规 大时 ， 电设备和用 电设备都 会受到不 良的影响。轻则 影响工农 取 改 的操 作 机 构 和模 拟盘 ， 取代 常规 的报 警 、 中央 信 号 和 光 字 牌 等 ： 代 产 品 的质 量 和 产 量 ： 则 损坏 汽 轮机 、 轮 机 等 重 要 设 备 ， 至 引 取 重 水 甚 常规的远动装置等。其功能包括 ： ①数据采集 ， 变电站的数据包括模 系统 的“ 频率崩溃 ”致使大面积停 电， ， 造成 巨大的经济损失。 在系 拟量 、 关量和 电能量 ： 开 ②事件顺 序记录（ｅｕ ｎｅｏ Ｅ ｅｔ，Ｏ ） 发生故障时 ， ｓｑ ｅｃ ｆ ｖｎｓＳ Ｅ ， 有功功率严重缺额 ， 系统频率急剧下 降， 为了使频率 ［ 包括断路器跳合 闸记录、 保护动作顺序记录 ： ③故 障录波和 测距 、 故 升 ， 要 切 除 部 分 负荷 ， 时 应做 到 有 次 序 、 需 这 有计 划 地 切 除 负荷 ， 以尽 障记录 ； ④操作控制功能； ⑤安全监视功能； ⑥人机联系功能； ⑦打 印 保 证 所 切 负 荷 的 数量 合 适 ， 量 减 少切 除 负荷 后 所造 成 的经 济 ｊ 功 能 ， 于 有 人值 班 的 变 电站 ， 对 监控 系 统 可 以 配 备 打 印 机 ， 成 所 需 失 。 完 由此 可 以看 出 ， 现 低 频减 负荷 的 方 法关 键 在 于 测频 。 实 随着 计 的打 印 记录 功 能 。对 于 无人 值 班 变 电站 ， 不设 当地 打 印功 能 ， 变 机 在 变 电站 自动 装置 中 的应 用 ， 可 各 出现 了 各 种 类 型 的微 机 低 频 减 负 电站的运行报表集中在控 制中心打 印输 出 ； ⑧谐波分析与监视保证 装 置 ， 目前 ， 用微 机 实现 低 频减 负 荷 的 方 法 大体 有 两 种 。 电力 系统 的谐 波在 国标 规 定 的范 围 内 ， 是 电能 质 量 的 重要 指 标 。 也 ４１采 用 专 用 的 低 频 减 负 荷 装 置 实 现 这 种 低 频 减 负 荷 装 置 ｆ ． ２ 微 机 保 护 控 制 方式 ， 全 部 馈 电线 路 分 为一 至 八 轮 （ 可 根 据 用 户 需 要 设 将 也 微 机保 护是 综 合 自动 化 系统 的 关键 环 节 ， 的 功 能 和 可 靠 性 如 低于八轮的） 它 和特殊轮 ， 然后根据 系统频率下降 的情况去切 除负荷 何 ， 很 大程 度 上 影 响 了整 个 系统 的 性 能 ， 此 设计 时 必 须 给 予 足 在 因 ４２ 把低 频 减 负荷 的控 制 分 散 装设 在 每 回 馈 电线路 的保 护 装 ． ． 够的重视。 微机保护的各保 护单元 ， 除了具有独立、 完整 的保护功能 中 现在微机保护装置几乎都是面 向对象设置的，每回线路配～： 在 增 便 外 ， 必须具 有 ： 还 ①保 护装置必须满足快速性 、 选择性 、 灵敏性 和可 保 护装 置 ， 线路 保 护装 置 中 ， 加 一 个 测频 环 节 ， 可 以实 现 低！ 靠性的要求 ， 其工作不受监控系统和其他子系统的影响。② 故障记 减 负荷 的控制功能。只要将第 ｎ轮动作 的频率和 延时定值 ， 事前： 录 功能 。 当被 保 护对 象发 生 事 故 时 ， 自动 记录 保 护动 作 前 后 有 关 某 回线 路 的保 护 装 置 中设 置好 ， 该 回 线 路 便 属 于 第 ｎ轮 切 除 的 ： 能 则 的故 障信息 ， 包括短路 电流、 故障发生时问和保护 出口时间等 ， 以利 荷 。 一般 第 一 轮 的频 率 整 定 为 ４ ． ｚ ４ ． ， 末 轮 的频 率 整 定 ： ７５ ～ ８５ 最 Ｈ Ｈｚ 于 分析 故 障 。③ 具有 与统 一 时 钟 对 时 功 ， 以便 准 确 记 录 发 生 故 障 ４ Ｈ 一 ６５ ｚ ６ ｚ４ ．Ｈ 。采 用 微 机 低 频 减 负 荷 装 置 ，相 邻 两 轮 间 的 整 定频 ： 和 保护动作的时间。 存储多种保护整定值。⑤ 当地显示与多处观 差 ＜ ． ｚ 时 限差 ＜ ． 。特 殊 轮 的动 作 频 率 可取 ４ ． ｚ４ ． ｚ： ④ ０５ ， Ｈ ０ｓ ５ ７ Ｈ ～８ Ｈ 。 ５ ５ 察和授权修改保 护整定值。对保护整定值 的检查与修改要直观、 方 作 时 限 可 取 １ ｓ２ ｓ ５～ ５ 。 便 、 靠 。 同 时 为 了加 强 对 定值 的 管 理 ， 改 定 值 要 有校 对 密 码 措 可 修 ５ 备 用 电源 自动 投 入 控 制 施， 以及记录最后一个修改定值者 的密码。⑥设置保 护管理机 或通 随 着 国 民经 济 的 迅 猛 发 展 、 们 生 活 水 平 的 不 断 提 高 ， 户 ｊ 人 用 信 控 制 机 ， 责 对 各 保 护 单 元 的管 理 。 护管 理 机 ｆ 通 信 控 制 机 ） 供 电质量和供 电可靠性 的要求也 日益提高 ， 负 保 或 把 备用电源 自动投入是
１８・ ２
价值 工
浅 谈 变 电站综 合 自动 化 的基本 功 能
Ｔｈｅ Ｂａ ｉ ｓｃ Ｆｕｎ ｔｏｎ ｏ ｂｓ ａ ｉ ｎ ｎ ｅ ａｔ ｄ Ａｕｔ ｃ ｉ ｆＳｕ ｔ ｔｏ Ｉ ｔ ｇｒ ｅ ｏｍａｔｏ ｉ ｎ
张 亚 妮 Ｚ ａ ｇＹａｎ ｈ ｎ ＇ｉ
（ 重庆 水利 电力 职业 技术 学院 ， 重庆 ４ ２ ６ ） ０ １０
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｆ ｏ ｔｅ ｓ ｂ ｔｔｏ ｎｅ ｒ ｔｄ ａ ｔｍａｉｎ ｓ ｓｅ ｏ ｏ ｒ ｈ ｎ ｉｅ ｐ ｏｅ ｓｏ ａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｈ ｓｐ ｐ ｒｅ ｐｏ ｄ ｈ ａ ｉ ｕ ｃｉｎ ａ Ｉ ｔ ａ ｔ ｒ ｍ ｈ ｕ ｓａｉｎ ｉ ｔｇａｅ ｕｏ ｔ ｙ ｔｍ ｆｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ ｒ ｆｓｉｎ ｔｃ ｎ ｌｇ ，ｔｉ ａ ｅ ｘ ｕｎ ｓｔ ｅ ｂ ｓｃ ｆ ｎ ｔ ｎ ｏ ｌ ｏ ａ ｐｌ ａｉｎ ｏ ｈ ｕ ｓａｉｎ ｉｔｇａｅ ｕｏ ｔｏ ｙ ｔｍ． ｐ ｉ ｔ ｆｔｅ ｓ ｂ ｔｔｏ ｎｅ ｒ ｔｄ ａ ｔｍａｉｎ ｓ ｓｅ ｃ ｏ
能质 量 的 自动 控 制 功 能 。 电压 和频 率 是 电 能质 量 的重 要指 标 ， 止 因 无 变电站综合 自动化是多专业性 的综合技术 ， 它以微型计算机为 电压 、 功 综 合控 制 也是 变 电站 综 合 自动 化 系 统 的 ～ 个 重 要 组成 害 基 础 ， 现 了 对 变 电站 传 统 的继 电保 护 、 制 方 式 、 量 手 段 、 信 分 。 电压 和 无 功 功 率 进 行 合理 的调 节 ， 实 控 测 通 对 不仅 可 以提 高 电 能质 量 ， ｊ ｛ 和 管理 模 式 等 的 全面 技术 改造 ，实 现 了 电网 运 行 管 理 的一 次 变 革 。 高 电压 合 格 率 ， 且 可 以降 低 网损 。 电力 系 统 中 电压 和 无 功 功率 而 安 经过 几年 来 的 实 践和 发展 ，分 析 变 电站 综 合 自动 化 需 完 成 的功 能 ， 调 整 对 电 网的 输 电能 力 、 全 稳 定 运 行 水 平 和 降 低 电能 损耗 有极 归纳起来可分为以下几种功能组 ： ①控 制、 监视功能 自动 控制功 影响。因此 ， ② 要对 电压和无功功率进行综合调控 ， 以保证包括 电力 能： ③测量表计功 能 ； ④继 电保护功能 ： 与继 电保护有 关功 能 ； ⑤ ⑥ 门和用户在内的总体 运行技术指标和经济指标达到最佳。 接口 功能 ； 系统功能。 ⑦ 结合我 国的情况 ， 变电站综合 自动化系统 的 ４ 低 频减 负荷 控 制 基本 功 能 体 现 在 下述 五个 方面 。 电力 系统的频率是电能质量重要的指标之一 。 电力 系统正常 １ 监 控 行时 ， 必须维持频率在 ５ ±０１ ．） 的范围 内。 系统频率偏移 ０ ｆ ０ Ｈｚ ． ２ 发 监 控 系统 应 取 代 常 规 的 测 量 系 统 ， 代 指 针 式 仪 表 ； 变 常 规 大时 ， 电设备和用 电设备都 会受到不 良的影响。轻则 影响工农 取 改 的操 作 机 构 和模 拟盘 ， 取代 常规 的报 警 、 中央 信 号 和 光 字 牌 等 ： 代 产 品 的质 量 和 产 量 ： 则 损坏 汽 轮机 、 轮 机 等 重 要 设 备 ， 至 引 取 重 水 甚 常规的远动装置等。其功能包括 ： ①数据采集 ， 变电站的数据包括模 系统 的“ 频率崩溃 ”致使大面积停 电， ， 造成 巨大的经济损失。 在系 拟量 、 关量和 电能量 ： 开 ②事件顺 序记录（ｅｕ ｎｅｏ Ｅ ｅｔ，Ｏ ） 发生故障时 ， ｓｑ ｅｃ ｆ ｖｎｓＳ Ｅ ， 有功功率严重缺额 ， 系统频率急剧下 降， 为了使频率 ［ 包括断路器跳合 闸记录、 保护动作顺序记录 ： ③故 障录波和 测距 、 故 升 ， 要 切 除 部 分 负荷 ， 时 应做 到 有 次 序 、 需 这 有计 划 地 切 除 负荷 ， 以尽 障记录 ； ④操作控制功能； ⑤安全监视功能； ⑥人机联系功能； ⑦打 印 保 证 所 切 负 荷 的 数量 合 适 ， 量 减 少切 除 负荷 后 所造 成 的经 济 ｊ 功 能 ， 于 有 人值 班 的 变 电站 ， 对 监控 系 统 可 以 配 备 打 印 机 ， 成 所 需 失 。 完 由此 可 以看 出 ， 现 低 频减 负荷 的 方 法关 键 在 于 测频 。 实 随着 计 的打 印 记录 功 能 。对 于 无人 值 班 变 电站 ， 不设 当地 打 印功 能 ， 变 机 在 变 电站 自动 装置 中 的应 用 ， 可 各 出现 了 各 种 类 型 的微 机 低 频 减 负 电站的运行报表集中在控 制中心打 印输 出 ； ⑧谐波分析与监视保证 装 置 ， 目前 ， 用微 机 实现 低 频减 负 荷 的 方 法 大体 有 两 种 。 电力 系统 的谐 波在 国标 规 定 的范 围 内 ， 是 电能 质 量 的 重要 指 标 。 也 ４１采 用 专 用 的 低 频 减 负 荷 装 置 实 现 这 种 低 频 减 负 荷 装 置 ｆ ． ２ 微 机 保 护 控 制 方式 ， 全 部 馈 电线 路 分 为一 至 八 轮 （ 可 根 据 用 户 需 要 设 将 也 微 机保 护是 综 合 自动 化 系统 的 关键 环 节 ， 的 功 能 和 可 靠 性 如 低于八轮的） 它 和特殊轮 ， 然后根据 系统频率下降 的情况去切 除负荷 何 ， 很 大程 度 上 影 响 了整 个 系统 的 性 能 ， 此 设计 时 必 须 给 予 足 在 因 ４２ 把低 频 减 负荷 的控 制 分 散 装设 在 每 回 馈 电线路 的保 护 装 ． ． 够的重视。 微机保护的各保 护单元 ， 除了具有独立、 完整 的保护功能 中 现在微机保护装置几乎都是面 向对象设置的，每回线路配～： 在 增 便 外 ， 必须具 有 ： 还 ①保 护装置必须满足快速性 、 选择性 、 灵敏性 和可 保 护装 置 ， 线路 保 护装 置 中 ， 加 一 个 测频 环 节 ， 可 以实 现 低！ 靠性的要求 ， 其工作不受监控系统和其他子系统的影响。② 故障记 减 负荷 的控制功能。只要将第 ｎ轮动作 的频率和 延时定值 ， 事前： 录 功能 。 当被 保 护对 象发 生 事 故 时 ， 自动 记录 保 护动 作 前 后 有 关 某 回线 路 的保 护 装 置 中设 置好 ， 该 回 线 路 便 属 于 第 ｎ轮 切 除 的 ： 能 则 的故 障信息 ， 包括短路 电流、 故障发生时问和保护 出口时间等 ， 以利 荷 。 一般 第 一 轮 的频 率 整 定 为 ４ ． ｚ ４ ． ， 末 轮 的频 率 整 定 ： ７５ ～ ８５ 最 Ｈ Ｈｚ 于 分析 故 障 。③ 具有 与统 一 时 钟 对 时 功 ， 以便 准 确 记 录 发 生 故 障 ４ Ｈ 一 ６５ ｚ ６ ｚ４ ．Ｈ 。采 用 微 机 低 频 减 负 荷 装 置 ，相 邻 两 轮 间 的 整 定频 ： 和 保护动作的时间。 存储多种保护整定值。⑤ 当地显示与多处观 差 ＜ ． ｚ 时 限差 ＜ ． 。特 殊 轮 的动 作 频 率 可取 ４ ． ｚ４ ． ｚ： ④ ０５ ， Ｈ ０ｓ ５ ７ Ｈ ～８ Ｈ 。 ５ ５ 察和授权修改保 护整定值。对保护整定值 的检查与修改要直观、 方 作 时 限 可 取 １ ｓ２ ｓ ５～ ５ 。 便 、 靠 。 同 时 为 了加 强 对 定值 的 管 理 ， 改 定 值 要 有校 对 密 码 措 可 修 ５ 备 用 电源 自动 投 入 控 制 施， 以及记录最后一个修改定值者 的密码。⑥设置保 护管理机 或通 随 着 国 民经 济 的 迅 猛 发 展 、 们 生 活 水 平 的 不 断 提 高 ， 户 ｊ 人 用 信 控 制 机 ， 责 对 各 保 护 单 元 的管 理 。 护管 理 机 ｆ 通 信 控 制 机 ） 供 电质量和供 电可靠性 的要求也 日益提高 ， 负 保 或 把 备用电源 自动投入是
变电站综合自动化系统概述
• 从专用设备到标准的软件硬件平台； • 从集中控制向综合智能控制发展； • 从室内型向户外型演变； • 从单纯的屏幕数据监视到多媒体监视； • 设计将实现纵向和横向的综合。
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
第7章变电站的综合自动化简介
传统的指针表读数被CRT屏幕中的数据所取代；传
统的壁挂式主接线模拟板，被CRT屏幕上的实时主
接线画面所取代；传统的断路器分、合闸操作，被
用鼠标或键盘在CRT屏幕上的控制所取代。传统的
声、光报警信号，被CRT屏幕画面中闪烁文字提示
或语言报警所取代。
（4）运行管理智能化 智能化不仅表现在传统的自动化功能上，如自动 报警、电压和无功的自动控制、小接地电流系统的 单相接地的自动选线以及事故判别与记录等方面。
集中式
分层分 布式
适用于变电站的回 路数较少，一次设 备比较集中，信号 电缆不长，易于设 计、安装和维护的 中低压变电站。 适用于更新建设的 中、大型企业总降 压变电站。
分布分 散式
减少了二次设备和电缆、投 资少、安装调试简单、维护 方便、站地面积小、组态灵 活、可靠性高、抗干扰能力 强、扩展性和灵活性好。
更重要的是实现故障分析和恢复操作的智能化，以
及自动化系统本身的故障自诊断、自闭锁和自恢复
等功能。
（5）测量显示数字化
变电站实现综合自化后，利用庞大的监控系
统，改变了传统人工抄表记录和指针式仪表的测量，
取而代之的是用微机控制的打印机和CRT显示屏。
这不仅使得所有数据清晰可见，减轻了工作人员的
劳动强度，而且大大的提高了测量精度和管理的科
三、变电站综合自动化系统的基本功能
操作控制
人机联系 通信
微机保护 自诊断
返 回
7-2 变电站综合自动化的结构形式
一、集中式
这种结构按信息类 型划分功能，其系统功
能模块与硬件无关，各
功能模块的连接通过模 块化软件实现。 集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等 信息，集中进行计算和处理，完成系统的监视、保 护和控制等功能。
统的壁挂式主接线模拟板，被CRT屏幕上的实时主
接线画面所取代；传统的断路器分、合闸操作，被
用鼠标或键盘在CRT屏幕上的控制所取代。传统的
声、光报警信号，被CRT屏幕画面中闪烁文字提示
或语言报警所取代。
（4）运行管理智能化 智能化不仅表现在传统的自动化功能上，如自动 报警、电压和无功的自动控制、小接地电流系统的 单相接地的自动选线以及事故判别与记录等方面。
集中式
分层分 布式
适用于变电站的回 路数较少，一次设 备比较集中，信号 电缆不长，易于设 计、安装和维护的 中低压变电站。 适用于更新建设的 中、大型企业总降 压变电站。
分布分 散式
减少了二次设备和电缆、投 资少、安装调试简单、维护 方便、站地面积小、组态灵 活、可靠性高、抗干扰能力 强、扩展性和灵活性好。
更重要的是实现故障分析和恢复操作的智能化，以
及自动化系统本身的故障自诊断、自闭锁和自恢复
等功能。
（5）测量显示数字化
变电站实现综合自化后，利用庞大的监控系
统，改变了传统人工抄表记录和指针式仪表的测量，
取而代之的是用微机控制的打印机和CRT显示屏。
这不仅使得所有数据清晰可见，减轻了工作人员的
劳动强度，而且大大的提高了测量精度和管理的科
三、变电站综合自动化系统的基本功能
操作控制
人机联系 通信
微机保护 自诊断
返 回
7-2 变电站综合自动化的结构形式
一、集中式
这种结构按信息类 型划分功能，其系统功
能模块与硬件无关，各
功能模块的连接通过模 块化软件实现。 集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等 信息，集中进行计算和处理，完成系统的监视、保 护和控制等功能。
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