第一篇：CSC-2000變電站綜合自動化系統(tǒng)技術說明書資料

CSC-2000變電站綜合自動化系統(tǒng)

技 術 說 明 書

編 制：楊常府 校 核：高峰 吳滌 標準化審查：梁路輝 審 定：張忠理

印刷版本號：V1.0 文件代號：0SF.452.006 出版日期：2004年6月

版權所有：北京四方繼保自動化股份有限公司

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重 要 提 示

感謝您使用北京四方繼保自動化股份有限公司的產(chǎn)品。為了安全、正確、高效地使用本產(chǎn)品，請您務必注意以下重要提示： 1）本說明書僅適用于CSC－2000變電站綜合自動化系統(tǒng)。

2）請仔細閱讀本說明書，并參照說明書設計、配置系統(tǒng)。3）CSC－2000變電站綜合自動化系統(tǒng)由多種裝置、軟件等構成，各具體裝置、軟件的詳細技術性能和使用請參見相應產(chǎn)品的說明書。

4）本系統(tǒng)及其各組成部分如出現(xiàn)問題，請及時與本公司服務熱線聯(lián)系。

目

次

概述............................................................................................1 1.1

系統(tǒng)設計理念.......................................................................................1 1.2

總體功能特色.......................................................................................2 2

系統(tǒng)結構....................................................................................3 2.1

間隔層設備...........................................................................................4 2.2

變電站層設備.......................................................................................6 2.3

通信網(wǎng)絡和協(xié)議.................................................................................10 3

系統(tǒng)主要功能..........................................................................11 3.1

數(shù)據(jù)采集與處理.................................................................................11 3.2

監(jiān)視與報警.........................................................................................11 3.3

控制和操作.........................................................................................14 3.4

人機接口功能.....................................................................................16 3.5

統(tǒng)計計算.............................................................................................17 3.6

記錄和制表打印.................................................................................17 3.7

時鐘同步.............................................................................................17 3.8

用戶權限管理.....................................................................................18 3.9

其它系統(tǒng)和設備的接口功能............................................................18 3.10

遠動功能.............................................................................................18 3.11

五防閉鎖及操作票.............................................................................18

圖

表

圖1CSC-2000系統(tǒng)典型結構.............................................................................3 圖2CSC－2000系統(tǒng)典型結構（110kv及以下變電站）................................4 圖3測控裝置CSI－200E...................................................................................5 圖4一個實際500kV變電站的控制室...............................................................7 圖5CSM－200C的主界面................................................................................8 圖6CSM－200C中的錄波數(shù)據(jù)顯示................................................................9 圖7CSM－100C界面示例..............................................................................12 圖8CSM－100C中的告警窗口示例..............................................................14CSC－2000變電站綜合自動化系統(tǒng)

技術說明書 概述

CSC－2000變電站自動化系統(tǒng)（以下簡稱CSC－2000系統(tǒng)）是北京四方繼保自動化股份有限公司（以下簡稱四方公司）開發(fā)的一套功能強大、性能優(yōu)異的完整的變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)（SAS）。在中國工程院首批院士、華北電力大學教授楊奇遜博士領導下，經(jīng)過多年研究、試驗和不斷改進完善，于1994年正式推出。該系統(tǒng)是中國第一套分層分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)，適用于35kV～500kV各種電壓等級變電站，將監(jiān)視、控制、測量、錄波、繼電保護、安全自動裝置、通訊、遠動等多種功能綜合于一體，構成變電站自動化系統(tǒng)，保證電力系統(tǒng)經(jīng)濟、安全、可靠、穩(wěn)定運行，可實現(xiàn)變電站少人值班或無人值守。

CSC－2000系統(tǒng)以其創(chuàng)新的理念、先進的技術、強大的功能、可靠的性能以及完善的服務受到電力系統(tǒng)用戶的廣泛歡迎，成為國內(nèi)變電站自動化的首選產(chǎn)品，在中國電力系統(tǒng)中廣泛使用，據(jù)不完全統(tǒng)計，截止2002年底，全國有超過1800多套CSC－2000系統(tǒng)在可靠運行，其中330～500kV電壓等級的超過30套。

CSC－2000系統(tǒng)多次榮獲電力系統(tǒng)和省市部門的各種獎勵，在2002年更榮獲“國家科技進步二等獎”。

1.1 系統(tǒng)設計理念

CSC－2000系統(tǒng)是完全分層分布式的變電站監(jiān)控系統(tǒng)，其主要設計理念和特色有：

·面向間隔

CSC－2000系統(tǒng)在國內(nèi)變電站自動化系統(tǒng)設計中首先提出了“面向對象”的設計思想和采用按間隔設計的方法，變電站的一次設備如一條出線、一個變壓器等就視為一個對象（一個間隔），針對該間隔配置測控、保護等二次設備，使變電站繼電保護與控制系統(tǒng)功能按電力系統(tǒng)對象（間隔）重新組合與優(yōu)化，大大提高了變電站運行管理、設備維護和自動化水平。

· 完全的分層分布方式

在CSC－2000系統(tǒng)中，變電站層和間隔層設備之間、間隔層設備與設備之間都是通過共享的通信網(wǎng)絡聯(lián)系起來的，這樣系統(tǒng)的各個部分就能很容

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監(jiān)控網(wǎng)絡可采用雙網(wǎng)熱冗余配置以提高通信的可靠性。? 實現(xiàn)遠方、后臺及就地三種控制方式，遙控正確率100％

? 一次設備的運行監(jiān)視無需依賴變電站層設備，間隔測控裝置CSI－200E相互之間可以通信，實現(xiàn)按電氣單元的操作閉鎖及不同電氣單元之間的操作聯(lián)鎖，提高可靠性； ? 完備的AVQC功能（可選）；

? 靈活的變電站層五防功能接口（可選）； ? 簡便靈活的工程設計；

? 成熟可靠、友好美觀的人機接口； 長期的售后服務和質(zhì)量保證。系統(tǒng)結構

CSC－2000的典型系統(tǒng)結構參見圖1和圖2。

圖 1CSC－2000系統(tǒng)典型結構

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圖3測控裝置CS－200E CSI－200E的主要功能特色為（詳見《CSI－200E數(shù)字式綜合測量控制裝置技術說明書》）：（1）開入量采集

可靈活配置為采集24路、48路或96路開入量。每組開入量可以定義成多種輸入類型，如狀態(tài)輸入（重要信號可雙位置輸入）、告警輸入、事件順序記錄（SOE）、脈沖累積輸入、主變分接頭輸入（BCD或BIN）等，具有防抖動（濾波時間可調(diào)）功能。（2）交流量采集

根據(jù)不同電壓等級要求能上送本間隔三相電壓有效值、三相電流有效值、3U0、3I0、有功、無功、頻率、2－13次諧波等。（3）直流、溫度采集

本裝置可采集多種直流量，如 DC220V、DCll0V、DC24V、DC1～5V、DC4～ 20mA等,還能完成主變溫度的采集上送。（4）電度量采集

能完成脈沖電度量采集功能。（5）遙控和就地控制功能

可接受主站下發(fā)的遙控命令，完成控制斷路器及其周圍刀閘、復歸收發(fā)信機、操作箱等操作。

裝置還提供了一排就地操作按鈕，有權限的用戶可通過按鈕直接對主

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站、五防工作站（可選）和／或 AVQC（可選）。

2.2.1 監(jiān)控主站

監(jiān)控主站是變電站內(nèi)的主要人機交互界面。它收集、處理、顯示和記錄間隔層設備采集的信息，并根據(jù)操作人員的命令向間隔層設備下發(fā)控制命令，從而完成對變電站內(nèi)所有設備的監(jiān)視和控制。有時監(jiān)控主站也叫作人機接口HMI。

CSC－2000系統(tǒng)中監(jiān)控主站有兩種產(chǎn)品：基于WINDOWS操作系統(tǒng)的監(jiān)控主站CSM－100C和基于UNIX操作系統(tǒng)的監(jiān)控主站CSC－2100。

CSM－100C運行于 WINDOWS NT／2000/XP系列操作系統(tǒng)，其圖形工具采用 WIZCON，歷史庫軟件一般采用SQL－SERVER。適用范圍為35kV～500kV各級變電站。其硬件平臺一般為高檔次工業(yè)PC級，根據(jù)工程需要可以單機運行也可以雙機冗余運行（參見《CSM－100C變電站監(jiān)控主站使用說明書》）。

圖4一個實際500kV變電站的控制室

CSC-2100運行于Sun Solaris操作系統(tǒng)，其圖形工具采用四方自有產(chǎn)品，歷史庫軟件一般采用ORACLE。適用范圍為330／500kV等重要的高電壓等級變電站。其硬件平臺采用 SUN Blade 2000等高檔工作站，根據(jù)工程需要可以單機運行也可以多機運行（參見《CSC－2100變電站監(jiān)控主站使用說明書》）。

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? 查詢、設定和修改保護設備的定值； ? 查詢、記錄和分析保護設備的分散錄波數(shù)據(jù)。

詳細信息請參見《CSM－200C繼保工程師站使用說明書》。

圖 6 CSM上00C中的錄波數(shù)據(jù)顯示

2.2.3 遠動主站CSM－300EA

遠動主站CSM－300EA完成變電站與遠方控制中心RCC之間的通信，實現(xiàn)RCC對變電站的遠程監(jiān)控。

CSM－300EA的主要功能特色為：

? 提供多種通訊接口；LonWorks、以太網(wǎng)、RS一232／485/422，并可根據(jù)需要擴展；

? 支持多種常用的通信規(guī)約：IEC60870-5-101（Slave）、IEC60870-5-104（SlaVe）、DNP3.0（Slave）、DL451－91（部頒CDT）、DL／T 634-1997、DL／T 634.5104-2002、N4F、SC1801、CDC TYPE II、INDACTIC 2033、FERRANTI VN－COMM等，并可根據(jù)要求增加新的規(guī)約；

? 各種接口和規(guī)約可以根據(jù)需要靈活配置，遙信、遙測等信息點的容量基本沒有限制；

? 與各種常用GPS接收機通信，實現(xiàn)對變電站間隔層裝置的GPS對時；

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2.3.2 通信協(xié)議

采用LonWorks網(wǎng)絡時，CSC-2000系統(tǒng)只支持四方公司自有的CSC-2000通信協(xié)議。

采用以太網(wǎng)時，CSC-2000系統(tǒng)默認使用四方公司自有的CSC-2000通信協(xié)議。

在特殊情況下，CSC-2000系統(tǒng)可以采用IEC60870-5-104等國際標準協(xié)議。系統(tǒng)主要功能

CSC-2000是一個功能完善的變電站自動化系統(tǒng)，它能完成當?shù)乇O(jiān)測和控制、遠動信息交換和控制、變電站設備管理、系統(tǒng)配置等各種功能，其主要功能包括：

3.1 數(shù)據(jù)采集與處理

測控裝置CSI-200E及其它間隔層IED采集電流、電壓、溫度等模擬量和斷路器、開關、變壓器分接頭位置信號等狀態(tài)量，并能檢測出狀態(tài)變位、模擬量越限、保護出口、裝置異常等，生成事件／告警信息，并能把所有必要信息都發(fā)送給變電站層設備。

3.1.1 模擬量

間隔IED與一次CT和VT聯(lián)接，測量出電壓、電流并導出有功、無功、功率因數(shù)和頻率。通過專用插件，CSI－200E可以測量溫度和其它直流輸入。模擬量一般以預定義間隔周期性上送，但在越限時則立即上送。

3.1.2 數(shù)字量

數(shù)字量采集包括斷路器、隔離開關以及接地刀閘的位置信號、保護動作信號。運行監(jiān)視信號及有載調(diào)壓變壓器分接頭位置信號等。數(shù)字量采集功能一般包括數(shù)字信號整形、采樣、濾波、消抖等處理，必要時還要確定高精度時標。實時數(shù)字量一般定時采集和上送，但在變位時則立即上送。CSI-200E能提供足夠大的緩沖區(qū)以存儲事件、告警報文。

3.1.3 脈沖量

脈沖量的采集包括有功電度和無功電度等。

當所采集的模擬量發(fā)生越限、數(shù)字量變位及計算機系統(tǒng)自診斷故障時，CSC－2000變電站綜合自動化系統(tǒng)

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系統(tǒng)會立即處理并通過彈出告警窗口、畫面顏色改變并閃爍、驅動電笛／電鈴、語音等方式圖形操作員盡快處理，一般事故時還自動啟動事件記錄打印機。

· 彈出式報警窗口

一旦收到事故／告警信息，監(jiān)控主站就自動彈出告警窗口，顏色醒目并通常閃爍，通知操作員有情況發(fā)生。該窗口保持在最上層直到操作員處理后關閉。

告警窗口內(nèi)的信息分類以不同顏色顯示。· 事故列表

監(jiān)控后臺把事故信息保存在歷史庫中以備長期保存。事故列表以時間順序列出發(fā)生過的事故，表中每條記錄一般包括： ? 時標

? 對象名稱（變電站、間隔、設備名稱等）? 事故描述文本

? 事故狀態(tài)文本（是否確認等）· 告警列表

監(jiān)控后臺把告警信息保存在歷史庫中以備長期保存。告警列表以時間順序列出發(fā)生過的告警，表中每條記錄一般包括： ? 時標

? 對象名稱（變電站、間隔、設備名稱等）? 告警描述文本

? 告警狀態(tài)文本（是否確認等）· 聲音/語音報警

通常通過電笛、電鈴或者聲卡／音箱提供聲音／語音報警?！?報警確認

事故報警信息通過手動或自動方式確認。報警確認后，聲音、閃光停止，彈出窗口關閉，但報警信息仍將長期保存。· 報警分類

事故報警信息按照其嚴重程度進行分類，不同分類以不同顏色顯示，并可依據(jù)分類進行信息過濾和查詢。

3CSC－2000變電站綜合自動化系統(tǒng)

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· 間隔測控裝置手動控制

當網(wǎng)絡故障或計算機監(jiān)控系統(tǒng)站級控制層停運時，在保護小室內(nèi)的CSI－200E裝置的面板上能對變電所內(nèi)所有斷路器實現(xiàn)一對一的操作，出口配置有壓板。

· 自動控制調(diào)節(jié)（AVQC）

AVQC能根據(jù)相關的測量值和設備運行情況，結合設定的控制方案和各種參數(shù)指標（具體方案和指標由用戶和廠家協(xié)商確定）進行判斷計算后，自動調(diào)整變壓器的分接頭、投入或切除電抗器／電容器組，實現(xiàn)對電網(wǎng)電壓和功率因數(shù)的自動調(diào)節(jié)，使其在允許的范圍內(nèi)變化。

注：AVQC是否使用以及具體的控制策略根據(jù)具體工程情況確定?！?遙控切換把手

通常，在同一時刻只允許有一個控制命令在執(zhí)行。為此，系統(tǒng)設有把手以選擇控制命令源，在主站級可以選擇由“當?shù)刂髡尽笨刂七€是“遠動”控制（可以選擇是遠動

1、遠動2，…），間隔級可以選擇是通過網(wǎng)絡的“遙控”還是“就地手動”控制。

3.2.2 選擇一確認一執(zhí)行模式

控制命令壓板按以下步驟執(zhí)行：

1）.選擇控制對象（如在主接線圖點擊鼠標選?。?； 2）.選定要執(zhí)行的操作（如投入或退出）；

3）.當被選對象所屬IED返回“選擇成功”信息時，操作員確認即可告訴IED執(zhí)行操作命令。

在第2）、3）步時可以隨時撤銷控制命令。

3.3.3 控制對象

控制命令的對象通常包括斷路器、隔離開關、接地開關、變壓器分接頭等，還可以是各種軟壓板。

3.3.4 控制命令權限檢查和安全性

用戶在啟動控制過程前必須先通過身份驗證，只有合法用戶才能對其權限范圍內(nèi)的控制對象進行操作。而且，一般都要求有“操作員”和“監(jiān)

5CSC－2000變電站綜合自動化系統(tǒng)

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? 模擬量限值的修改

? 對變電所可控設備發(fā)出控制操作命令 ? 日期和時鐘的設置 ? 測點的投退

? 智能I／0模件、打印機等監(jiān)控設備的投退 ? 種參數(shù)的設置 ? 報警確認和畫面清閃

3.5 統(tǒng)計計算

在線方式下，能按照數(shù)值變換和規(guī)定時間間隔不斷處理和計算下述各項內(nèi)容：

? 有功、無功，功率因數(shù)計算、功率總加 ? 電度量的累計，分時統(tǒng)計 ? 開關，保護動作次數(shù)的統(tǒng)計 ? 監(jiān)控設備、無功裝置投退率計算 ? 變壓器負荷率及損耗統(tǒng)計 ? 主要設備運行小時數(shù)統(tǒng)計 ? 所用電率計算統(tǒng)計

? 母線電能量平衡、母線電壓運行參數(shù)不合格時間及合格率統(tǒng)計 ? 日、月、年最大、最小值及出現(xiàn)時間 ? 變壓器、電容器、電抗器的停用時間及次數(shù)

? 能按用戶要求生成周、月、季、年或用戶自定義的統(tǒng)計時間段的上述所有統(tǒng)計功能

3.6 記錄和制表打印

報表分成正常打印和異常打印，啟動方式分為定時啟動、人工啟動和事件驅動。

定時啟動：定時打印運行人員所需的各種報表，如按時、值、日、月報表打印等。打印時間可設定。

事件驅動：自動隨事件處理結果輸出，包括：系統(tǒng)設備運行狀態(tài)變位、測量值越限、遙控操作記錄、系統(tǒng)操作記錄、遙信記錄、事件順序記錄、事件追憶記錄等。

召喚打印：由運行人員通過人機界面召喚啟動打印己存的報表。

7CSC－2000變電站綜合自動化系統(tǒng)

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鎖的設備，五防系統(tǒng)將正確的操作順序及內(nèi)容寫入電腦鑰匙中，運行人員可拿電腦鑰匙去現(xiàn)場操作。

間隔層閉鎖：通過間隔層測控裝置CSI-200E實現(xiàn)。CSI-200E裝置具有不依賴于站級設備的全站級服務閉鎖功能，即CSI－200E之間互相通信，獲得與其操作相關的斷路器、接地開關等的位置信息。這些位置信息可以是本間隔的，也可以是其它任何間隔的。CSI－200E的所有輸出皆可編程控制，各相應遙控命令及各輸入狀態(tài)均可作為編程條件，用于條件控制斷路器、刀閘及刀閘操作電源。所以，當有任何控制命令時，CSI-200E裝置都可以根據(jù)命令相關信息進行防誤閉鎖邏輯檢查，從而實現(xiàn)防誤閉鎖功能。就地硬閉鎖：在就地安裝就地五防鎖具，只有當五防系統(tǒng)將正確的操作順序及內(nèi)容寫入電腦鑰匙中，運行人員才能拿電腦鑰匙去現(xiàn)場進行相應的操作。

操作票通常由五防工作站提供。

第二篇：淺談變電站綜合自動化系統(tǒng)

淺談變電站綜合自動化系統(tǒng)

吳科續(xù)

（豐滿發(fā)電廠，吉林

豐滿

132108）

摘 要：本文簡要介紹了變電站綜合自動化系統(tǒng)的重要性和發(fā)展趨勢，提出了變電站綜合自動化基本概念，并對系統(tǒng)結構、通訊方式和能實現(xiàn)的基本功能及變電站自動化的發(fā)展前景進行分析。

關鍵詞：變電站綜合 自動化系統(tǒng) 結構 功能

1.前言

電網(wǎng)是一個不可分割的整體，對整個電網(wǎng)的一、二次設備信息進行綜合利用，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重大的意義。變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩(wěn)定運行水平，降低運行維護成本，提高經(jīng)濟效益，向用戶提供高質(zhì)量電能服務的一項措施。隨著自動化技術、通信技術、計算機和網(wǎng)絡技術等高科技的飛速發(fā)展，一方面綜合自動化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已經(jīng)成為必然趨勢。另一方面，保護本身也需要自檢查、故障錄波、事件記錄、運行監(jiān)視和控制管理等更強健的功能。發(fā)展和完善變電站綜合自動化系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)發(fā)展的新的趨勢。2.系統(tǒng)結構

目前從國內(nèi)、外變電站綜合自動化的開展情況而言，大致存在以下幾種結構：2.1分布式系統(tǒng)結構

按變電站被監(jiān)控對象或系統(tǒng)功能分布的多臺計算機單功能設備，將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡上實現(xiàn)分布式處理。系統(tǒng)結構的最大特點是將變電站自動化系統(tǒng)的功能分散給多臺計算機來完成。分布式模式一般按功能設計，采用主從CPU系統(tǒng)工作方式，多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力，解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網(wǎng)絡技術或串行方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，選用具有優(yōu)先級的網(wǎng)絡系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題，提高了系統(tǒng)的實時性。分布式結構方便系統(tǒng)擴展和維護，局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結構，較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)自問世以來，顯示出強大的生命力。目前，還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問題等。

2.2集中式系統(tǒng)結構

集中式一般采用功能較強的計算機并擴展其I／O接口，集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機監(jiān)控、微機保護和自動控制等功能。由前置機完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護、控制及監(jiān)測等功能，后臺機完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。目前國內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結構方式，這種結構有以下不足：

（1）前置管理機任務繁重、引線多，降低了整個系統(tǒng)的可靠性，若前置機故障，將失去當?shù)丶斑h方的所有信息及功能。

（2）軟件復雜，修改工作量大，系統(tǒng)調(diào)試煩瑣。

（3）組態(tài)不靈活，對不同主接線或規(guī)模不同的變電站，軟、硬件都必須另行設計，工作量大并且擴展一些自動化需求的功能較難。2.3分層分布式結構

按變電站的控制層次和對象設置全站控制級——變電站層(站級測控單元)和就地單元控制級——間隔層(間隔單元）的二層式分布控制系統(tǒng)結構。也可分為三層，即變電站層、通信層和間隔層。

這種結構相比集中式處理的系統(tǒng)具有以下明顯的優(yōu)點：

（1）可靠性提高，任一部分設備故障只影響局部，即將“危險”分散，當站級系統(tǒng)或網(wǎng)絡故障，只影響到監(jiān)控部分，而最重要的保護、控制功能在段級仍可繼續(xù)運行；段級的任一智能單元損壞不應導致全站的通信中斷，比如長期霸占全站的通信網(wǎng)絡。

（2）可擴展性和開放性較高，利于工程的設計及應用。

（3）站內(nèi)二次設備所需的電纜大大減少，節(jié)約投資也簡化了調(diào)試維護。3.常見通訊方式

目前國內(nèi)常采用以太網(wǎng)通訊方式，在以太網(wǎng)出現(xiàn)之前，無論RS-232C、EIA-422/485都無法避免通信系統(tǒng)繁瑣、通訊速度緩慢的缺陷。現(xiàn)場總線的應用部分地緩解了便電站自動化系統(tǒng)對通信的需求，但在系統(tǒng)容量較大時依然顯得捉襟見肘，以太網(wǎng)的應用，使通訊問題迎刃而解。常見的通訊方式有：

（1）雙以太網(wǎng)、雙監(jiān)控機模式，主要是用于220-500kV變，在實現(xiàn)上可以是雙控機+雙服務器方式，支撐光/電以太網(wǎng)。

（2）單以太網(wǎng)，雙/單監(jiān)控機模式。

（3）雙LON網(wǎng)，雙監(jiān)控機模式。

（4）單LON網(wǎng)，雙/單監(jiān)控機模式。4.變電站自動化系統(tǒng)應能實現(xiàn)的功能

4.1微機保護：是對站內(nèi)所有的電氣設備進行保護，包括線路保護，變壓器保護，母線保護，電容器保護及備自投，低頻減載等安全自動裝置。各類保護應具有下列功能：

（1）故障記錄。（2）存儲多套定值。

（3）顯示和當?shù)匦薷亩ㄖ怠?/p>

（4）與監(jiān)控系統(tǒng)通信。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)命令發(fā)送故障信息，動作序列，當前整定值及自診斷信號，接收監(jiān)控系統(tǒng)選擇或修改定值，校對時鐘等命令，通信應采用標準規(guī)約。

4.2數(shù)據(jù)采集及處理功能

包括狀態(tài)數(shù)據(jù)，模擬數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)

（1）狀態(tài)量采集

狀態(tài)量包括：斷路器狀態(tài)，隔離開關狀態(tài)，變壓器分接頭信號及變電站一次設備告警信號、事故跳閘總信號、預告信號等。目前這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統(tǒng)，也可通過通信方式獲得。

（2）模擬量采集

常規(guī)變電站采集的典型模擬量包括：各段母線電壓、線路電壓，電流和有功、無功功率值。饋線電流，電壓和有功、無功功率值。4.3事件記錄和故障錄波測距

事件記錄應包含保護動作序列記錄，開關跳合記錄。變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實現(xiàn)，一是集中式配置專用故障錄波器，并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。另一種是分散型，即由微機保護裝置兼作記錄及測距計算，再將數(shù)字化的波型及測距結果送監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)存儲和分析。

4.4控制和操作功能

操作人員可通過后臺機屏幕對斷路器，隔離開關，變壓器分接頭，電容器組投切進行遠方操作。為了防止系統(tǒng)故障時無法操作被控設備，在系統(tǒng)設計時應保留人工直接跳合閘手段。

4.5系統(tǒng)的自診斷功能

系統(tǒng)內(nèi)各插件應具有自診斷功能，并把數(shù)據(jù)送往后臺機和遠方調(diào)度中心。對裝置本身實時自檢功能，方便維護與維修，可對其各部分采用查詢標準輸入檢測等方法實時檢查，能快速發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)部的故障及缺陷，并給出提示，指出故障位置。

4.6數(shù)據(jù)處理和記錄

歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容，它包括上一級調(diào)度中心，變電管理和保護專業(yè)要求的數(shù)據(jù)，主要有：

（1）斷路器動作次數(shù)。

（2）斷路器切除故障時截斷容量和跳閘操作次數(shù)的累計數(shù)。

（3）輸電線路的有功、無功，變壓器的有功、無功、母線電壓定時記錄的最大，最小值及其時間。

（4）獨立負荷有功、無功，每天的峰谷值及其時間。

（5）控制操作及修改整定值的記錄。

根據(jù)需要，該功能可在變電站當?shù)厝繉崿F(xiàn)，也可在遠動操作中心或調(diào)度中心實現(xiàn)。

4.7人機聯(lián)系系統(tǒng)的自診斷功能

系統(tǒng)內(nèi)各插件應具有自診斷功能，自診、斷信息也像被采集的數(shù)據(jù)一樣周期性地送往后臺機和遠方調(diào)度中心或操作控制中心與遠方控制中心的通信。

4.8本功能在常規(guī)遠動“四遙”的基礎上增加了遠方修改整定保護定值、故障錄波與測距信號的遠傳等，其信息量遠大于傳統(tǒng)的遠動系統(tǒng)。還應具有同調(diào)度中心對時，統(tǒng)一時鐘的功能和當?shù)剡\行維護功能。

5.結束語

通過以上分析，可以看到變電所綜合自動化對于實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化和現(xiàn)場運行管理現(xiàn)代化，提高電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行水平起到了很大的促進作用，它將能大大加強電網(wǎng)一次、二次系統(tǒng)的效能和可靠性，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重大的意義。隨著技術的進步和硬件軟件環(huán)境的改善，它的優(yōu)越性必將進一步體現(xiàn)出來?！? 參考文獻

1.楊奇遜.變電站綜合自動化技術發(fā)展趨勢.電力系統(tǒng)自動化，1995。

2.王海猷，賀仁睦.變電站綜合自動化監(jiān)控主站的系統(tǒng)資源平衡.電網(wǎng)技術，1999。

2008.05.08 吳科續(xù)（1978-），男，工程師，從事水輪發(fā)電機組值班員工作。郵 編：132108 通訊地址：吉林市豐滿發(fā)電廠發(fā)電部 聯(lián)系電話：*** 工作電話：0432-4604511

第三篇：淺析變電站綜合自動化系統(tǒng)

淺析整流供電綜自動化系統(tǒng)

周玉杰

（鴻駿鋁電公司動力一分廠，內(nèi)蒙古 霍林郭勒市 029200）摘要：本文簡要介紹了變電站綜合自動化系統(tǒng)的重要性和發(fā)展趨勢，提出了變電站綜合自動化基本概念，并對系統(tǒng)結構、通訊方式和能實現(xiàn)的基本功能及變電站自動化的發(fā)展前景進行分析 關鍵詞：變電站綜合 自動化系統(tǒng) 結構 功能

1.概述

近幾年全國電解鋁行業(yè)發(fā)展訊速，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，從整個鋁冶煉行業(yè)的安全生產(chǎn)特點來看，整流供電綜合自動化系統(tǒng)越來越受到重視。變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩(wěn)定運行水平，降低運行維護成本，提高經(jīng)濟效益，向電解提供高質(zhì)量電能服務的一項措施。隨著自動化技術、通信技術、計算機和網(wǎng)絡技術等高科技的飛速發(fā)展，一方面綜合自動化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已經(jīng)成為必然趨勢。另一方面，保護本身也需要自檢查、故障錄波、事件記錄、運行監(jiān)視和控制管理等更強健的功能。發(fā)展和完善供電整流綜合自動化系統(tǒng)是今后整流供電發(fā)展的新的趨勢。

2.系統(tǒng)結構

目前從國內(nèi)整流供電綜合自動化的開展情況而言，大致存在以下幾種結構：

2.１分布式系統(tǒng)結構

按變電站被監(jiān)控對象或系統(tǒng)功能分布的多臺計算機單功能設備，將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡上實現(xiàn)分布式處理。系統(tǒng)結構的最大特點是將變電站自動化系統(tǒng)的功能分散給多臺計算機來完成。分布式模式一般按功能設計，采用主從CPU系統(tǒng)工作方式，多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力，解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網(wǎng)絡技術或串行方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，選用具有優(yōu)先級的網(wǎng)絡系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題，提高了系統(tǒng)的實時性。分布式結構方便系統(tǒng)擴展和維護，局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結構，較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)自問世以來，顯示出強大的生命力。

2.2集中式系統(tǒng)結構

集中式一般采用功能較強的計算機并擴展其I／O接口，集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機監(jiān)控、微機保護和自動控制等功能。由前置機完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護、控制及監(jiān)測等功能，后臺機完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。目前國內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結構方式，這種結構有以下不足：

（1）前置管理機任務繁重、引線多，降低了整個系統(tǒng)的可靠性，若前置機故障，將失去當?shù)丶斑h方的所有信息及功能。

（2）軟件復雜，修改工作量大，系統(tǒng)調(diào)試煩瑣。

（3）組態(tài)不靈活，對不同主接線或規(guī)模不同的變電站，軟、硬件都必須另行設計，工作量大并且擴展一些自動化需求的功能較難。

２.3分層分布式結構

按變電站的控制層次和對象設置全站控制級——變電站層(站級測控單元)、就地單元控制級——間隔層(間隔單元）的二層式分布控制系統(tǒng)結構。也可分為三層，即站控層、通信層和間隔層。

這種結構相比集中式處理的系統(tǒng)具有以下明顯的優(yōu)點：

2.3.1可靠性提高，任一部分設備故障只影響局部，即將“危險”分散，當站級系統(tǒng)或網(wǎng)絡故障，只影響到監(jiān)控部分，而最重要的保護、控制功能在段級仍可繼續(xù)運行；段級的任一智能單元損壞不應導致全站的通信中斷，比如長期霸占全站的通信網(wǎng)絡。

2.3.2可擴展性和開放性較高，利于工程的設計及應用。

2.3.3站內(nèi)二次設備所需的電纜大大減少，節(jié)約投資也簡化了調(diào)試維護。目前全國各大鋁廠供電系統(tǒng)均采用分層分布式結構，下面就這種方式展開討論。

3.電解鋁供電綜自系統(tǒng)結構方式 3.1 系統(tǒng)結構

3.1.1變電站自動化系統(tǒng)由站控層、網(wǎng)絡層和間隔層三部分組成，并用分層、分布、開放式網(wǎng)絡系統(tǒng)實現(xiàn)連接。站控層設備及網(wǎng)絡發(fā)生故障而停運時，不能影響間隔層的正常運行。

3.1.2 站控層由計算機網(wǎng)絡連接的系統(tǒng)主機及操作員站和各工作站等設備構成，提供站內(nèi)運行的人機聯(lián)系界面，實現(xiàn)管理控制間隔層設備等功能，形成全站監(jiān)控、管理中心，并可與調(diào)度中心和集控站通信。站控層的設備可集中或分散布置。3.1.3網(wǎng)絡層是站控層與間隔層聯(lián)絡的中樞，間隔層的信息通過網(wǎng)絡層最后到達站控層，實現(xiàn)信息的收集功能；站控層的遙控和遙調(diào)指令通過網(wǎng)絡層到達間隔，實現(xiàn)控制功能。隨著通訊技術的快速發(fā)展，測控和保護裝置對外通信接口基本都能實現(xiàn)雙以太網(wǎng)口通訊，網(wǎng)絡層架構按雙網(wǎng)配置，主備網(wǎng)之間可以實現(xiàn)無擾動切換。由于網(wǎng)絡層設備的發(fā)展，又賦予了網(wǎng)絡層設備新的功能，既通訊協(xié)議的解析，這種設計理念正逐步在鋁電解供電綜自系統(tǒng)中得到應用，也是未來發(fā)展的趨勢。由于間隔層設備的廠家較多，通訊規(guī)約沒有一個統(tǒng)一的標準，整個通訊規(guī)約的解析主要由站控層來完成，這就增加了站控層設備的負荷，結果導致整個綜自系統(tǒng)的反應速度提不上來。底層的協(xié)議由網(wǎng)絡層具有高性能、高效率的硬件芯片來完成，大大提高的協(xié)議解析的速度和效率，同時又減輕了站控層設備的負擔。3.1.4間隔層由測控單元、間隔層網(wǎng)絡和各種網(wǎng)絡、通信接口設備等構成，完成面向單元設備的監(jiān)測控制等功能。間隔層設備按相對集中方式分散下放到各個繼保小室。系統(tǒng)結構的分布性必須滿足系統(tǒng)中任一裝置故障或退出都不應影響系統(tǒng)的正常運行

3.2 網(wǎng)絡結構

3.2.1 網(wǎng)絡拓撲結構采用總線型、環(huán)形、星型方式。

站控層設備采用基于TCP/IP或UDP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)方式組網(wǎng)，并具有良好的開放性，能滿足與電力系統(tǒng)專用網(wǎng)絡連接及容量擴充等要求。每一繼保小室可設一子網(wǎng)，合理的控制整個網(wǎng)絡的流量，防止網(wǎng)絡風暴的產(chǎn)生。

3.2.2 站控層和間隔層均采用雙重化監(jiān)控網(wǎng)絡，網(wǎng)絡設備按雙重化配置，雙網(wǎng)按熱備用方式運行。

3.2.3 具備合理網(wǎng)絡架構和信息處理機制，能夠保證在正常運行狀態(tài)及事故狀態(tài)下均不會出現(xiàn)因為網(wǎng)絡負荷過重而導致系統(tǒng)死機或嚴重影響系統(tǒng)運行速度的情況。

3.3站控層設備及其功能

站控層設備包括主機、操作員工作站、遠動通訊裝置、故障及信息系統(tǒng)子站、微機五防系統(tǒng)、GPS對時系統(tǒng)以及其它智能接口。

3.3.1主機

具有主處理器及服務器的功能，為站控層數(shù)據(jù)收集、處理、存儲及發(fā)送的中心，管理和顯示有關的運行信息，供運行人員對變電站的運行情況進行監(jiān)視和控制，間隔層設備工作方式的選擇，實現(xiàn)各種工況下的操作閉鎖邏輯等。大都采用兩臺主機互為熱備用工作方式。

3.3.2操作員工作站

是站內(nèi)自動化系統(tǒng)的主要人機界面，用于圖形及報表顯示、事件記錄及報警狀態(tài)顯示和查詢，設備狀態(tài)和參數(shù)的查詢，操作指導，操作控制命令的解釋和下達等。通過操作員站，運行值班人員能夠實現(xiàn)全站設備的運行監(jiān)視和操作控制?？梢耘渲脙膳_操作員站，操作員站間應能實現(xiàn)相互監(jiān)視操作的功能。

3.3.3故障及信息系統(tǒng)子站

能在正常和電網(wǎng)故障時，采集、處理各種所需信息，并充分利用這些信息，為繼電保護運行、管理服務，為分析、處理電網(wǎng)故障提供支持。工作站大都具備多路數(shù)據(jù)轉發(fā)的能力，能夠通過網(wǎng)絡通道向多個調(diào)度中心進行數(shù)據(jù)轉發(fā)，通信規(guī)約應符合當?shù)仉娋W(wǎng)繼電保護故障信息系統(tǒng)通信與接口規(guī)范。支持根據(jù)調(diào)度中心命令對相應裝置進行查詢和遠程維護，包括遠程配置、可視化數(shù)據(jù)庫維護、參數(shù)的上傳下載、設備運行狀態(tài)監(jiān)視等。故障及信息系統(tǒng)子站雙機配置，采用互為熱備用工作方式，雙機都能獨立執(zhí)行各項功能。當一臺工作站故障時，系統(tǒng)實現(xiàn)雙機無縫自動切換，由另一臺工作站執(zhí)行全部功能，并保證切換時數(shù)據(jù)不丟失，并同時向各級調(diào)度和操作員站發(fā)送切換報警信息。

3.3.4遠動通訊裝置

滿足直采直送要求，收集全站測控裝置、保護裝置等設備的數(shù)據(jù)，將信息通過雙通道（專線或網(wǎng)絡通道）上傳至上一級調(diào)度中心，調(diào)度中心下發(fā)的遙控命令向變電站間隔層設備轉發(fā)。

遠動通信裝置雙機配置，采用互為熱備用工作方式，雙機都能獨立執(zhí)行各項功能。當一臺通信裝置故障時，系統(tǒng)實現(xiàn)雙機無縫自動切換，由另一臺通信裝置執(zhí)行全部功能，并同時向各級調(diào)度和主機發(fā)送切換報警信息。也可采用雙主機工作方式。

3.2.5微機五防系統(tǒng)

微機五防系統(tǒng)主要包含五防主機、五防軟件、電腦鑰匙、充電通信控制器、編碼鎖具等，實現(xiàn)面向全站設備的綜合操作閉鎖功能。微機五防系統(tǒng)應與變電站自動化系統(tǒng)一體化配置，五防軟件應是變電站自動化系統(tǒng)后臺軟件的一個有機組成部分，獨立配置一臺微機五防工作站。

3.2.6 GPS對時系統(tǒng)

為故障錄波裝置、微機保護裝置、測控裝置和站控層設備等提供統(tǒng)一時間基準的系統(tǒng)。

4.結束語

隨著計算技術、網(wǎng)絡技術、通訊技術、視頻技術的發(fā)展，整流供電綜合自動化系統(tǒng)將賦予更強大的功能，其將為電解安全平穩(wěn)供電發(fā)揮越來越重要的作用。

參考文獻

1.胡建斌.《霍煤鴻駿鋁電公司二期鋁合金項目綜自系統(tǒng)技術協(xié)議》，2007年02月。作者簡介 周玉杰、1970、山東濟寧、中級程序員、大學、供電技術及其自動化、主要從事變壓站綜合自動化及遠動工作、E-mail：hlh_zhouyj@126.com、電話：（0475）7959106

第四篇：淺析變電站綜合自動化系統(tǒng)

淺析變電站綜合自動化系統(tǒng) 開封供電公司 齊明亮

摘 要：本文簡要介紹了變電站綜合自動化系統(tǒng)的重要性和發(fā)展趨勢，提出了變電站綜合自動化基本概念，并對系統(tǒng)結構、通訊方式和能實現(xiàn)的基本功能及變電站自動化的發(fā)展前景進行分析

關鍵詞：變電站綜合 自動化系統(tǒng) 結構 功能

一、概述

電網(wǎng)是一個不可分割的整體，對整個電網(wǎng)的一、二次設備信息進行綜合利用，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重大的意義。變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩(wěn)定運行水平，降低運行維護成本，提高經(jīng)濟效益，向用戶提供高質(zhì)量電能服務的一項措施。隨著自動化技術、通信技術、計算機和網(wǎng)絡技術等高科技的飛速發(fā)展，一方面綜合自動化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已經(jīng)成為必然趨勢。另一方面，保護本身也需要自檢查、故障錄波、事件記錄、運行監(jiān)視和控制管理等更強健的功能。發(fā)展和完善變電站綜合自動化系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)發(fā)展的新的趨勢。

二、系統(tǒng)結構

目前從國內(nèi)、外變電站綜合自動化的開展情況而言，大致存在以下幾種結構：

１．分布式系統(tǒng)結構

按變電站被監(jiān)控對象或系統(tǒng)功能分布的多臺計算機單功能設備，將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡上實現(xiàn)分布式處理。系統(tǒng)結構的最大特點是將變電站自動化系統(tǒng)的功能分散給多臺計算機來完成。分布式模式一般按功能設計，采用主從CPU系統(tǒng)工作方式，多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力，解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網(wǎng)絡技術或串行方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，選用具有優(yōu)先級的網(wǎng)絡系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題，提高了系統(tǒng)的實時性。分布式結構方便系統(tǒng)擴展和維護，局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結構，較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)自問世以來，顯示出強大的生命力。目前，還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問題等。

２．集中式系統(tǒng)結構

集中式一般采用功能較強的計算機并擴展其I／O接口，集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機監(jiān)控、微機保護和自動控制等功能。由前置機完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護、控制及監(jiān)測等功能，后臺機完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。目前國內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結構方式，這種結構有以下不足：

（1）前置管理機任務繁重、引線多，降低了整個系統(tǒng)的可靠性，若前置機故障，將失去當?shù)丶斑h方的所有信息及功能。

（2）軟件復雜，修改工作量大，系統(tǒng)調(diào)試煩瑣。（3）組態(tài)不靈活，對不同主接線或規(guī)模不同的變電站，軟、硬件都必須另行設計，工作量大并且擴展一些自動化需求的功能較難。

３．分層分布式結構

按變電站的控制層次和對象設置全站控制級——變電站層(站級測控單元)和就地單元控制級——間隔層(間隔單元）的二層式分布控制系統(tǒng)結構。也可分為三層，即變電站層、通信層和間隔層。

這種結構相比集中式處理的系統(tǒng)具有以下明顯的優(yōu)點：

（1）可靠性提高，任一部分設備故障只影響局部，即將“危險”分散，當站級系統(tǒng)或網(wǎng)絡故障，只影響到監(jiān)控部分，而最重要的保護、控制功能在段級仍可繼續(xù)運行；段級的任一智能單元損壞不應導致全站的通信中斷，比如長期霸占全站的通信網(wǎng)絡。

（2）可擴展性和開放性較高，利于工程的設計及應用。

（3）站內(nèi)二次設備所需的電纜大大減少，節(jié)約投資也簡化了調(diào)試維護。

三、常見通訊方式

目前國內(nèi)常采用以太網(wǎng)通訊方式，在以太網(wǎng)出現(xiàn)之前，無論RS-232C、EIA-422/485都無法避免通信系統(tǒng)繁瑣、通訊速度緩慢的缺陷?，F(xiàn)場總線的應用部分地緩解了便電站自動化系統(tǒng)對通信的需求，但在系統(tǒng)容量較大時依然顯得捉襟見肘，以太網(wǎng)的應用，使通訊問題迎刃而解。常見的通訊方式有： 1）雙以太網(wǎng)、雙監(jiān)控機模式，主要是用于220-500kV變，在實現(xiàn)上可以是雙控機+雙服務器方式，支撐光/電以太網(wǎng)。2）單以太網(wǎng)，雙/單監(jiān)控機模式。3）雙LON網(wǎng)，雙監(jiān)控機模式。4）單LON網(wǎng)，雙/單監(jiān)控機模式。

四、變電站自動化系統(tǒng)應能實現(xiàn)的功能

１.微機保護：是對站內(nèi)所有的電氣設備進行保護，包括線路保護，變壓器保護，母線保護，電容器保護及備自投，低頻減載等安全自動裝置。各類保護應具有下列功能： １）故障記錄２）存儲多套定值

３）顯示和當?shù)匦薷亩ㄖ?/p>

４）與監(jiān)控系統(tǒng)通信。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)命令發(fā)送故障信息，動作序列。當前整定值及自診斷信號。接收監(jiān)控系統(tǒng)選擇或修改定值，校對時鐘等命令。通信應采用標準規(guī)約。

２.數(shù)據(jù)采集及處理功能

包括狀態(tài)數(shù)據(jù)，模擬數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)

１）狀態(tài)量采集

狀態(tài)量包括：斷路器狀態(tài)，隔離開關狀態(tài)，變壓器分接頭信號及變電站一次設備告警信號、事故跳閘總信號、預告信號等。目前這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統(tǒng)，也可通過通信方式獲得。

２）模擬量采集 常規(guī)變電站采集的典型模擬量包括：各段母線電壓、線路電壓，電流和有功、無功功率值。饋線電流，電壓和有功、無功功率值。

３.事件記錄和故障錄波測距

事件記錄應包含保護動作序列記錄，開關跳合記錄。

變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實現(xiàn)，一是集中式配置專用故障錄波器，并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。另一種是分散型，即由微機保護裝置兼作記錄及測距計算，再將數(shù)字化的波型及測距結果送監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)存儲和分析。

４.控制和操作功能

操作人員可通過后臺機屏幕對斷路器，隔離開關，變壓器分接頭，電容器組投切進行遠方操作。為了防止系統(tǒng)故障時無法操作被控設備，在系統(tǒng)設計時應保留人工直接跳合閘手段。

５.防誤閉鎖功能

６.系統(tǒng)的自診斷功能

系統(tǒng)內(nèi)各插件應具有自診斷功能，并把數(shù)據(jù)送往后臺機和遠方調(diào)度中心。對裝置本身實時自檢功能，方便維護與維修，可對其各部分采用查詢標準輸入檢測等方法實時檢查，能快速發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)部的故障及缺陷，并給出提示，指出故障位置。7.數(shù)據(jù)處理和記錄

歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容，它包括上一級調(diào)度中心，變電管理和保護專業(yè)要求的數(shù)據(jù)，主要有： １）斷路器動作次數(shù)；

２）斷路器切除故障時截斷容量和跳閘操作次數(shù)的累計數(shù)；

３）輸電線路的有功、無功，變壓器的有功、無功、母線電壓定時記錄的最大，最小值及其時間；

４）獨立負荷有功、無功，每天的峰谷值及其時間；

５）控制操作及修改整定值的記錄。

根據(jù)需要，該功能可在變電站當?shù)厝繉崿F(xiàn)，也可在遠動操作中心或調(diào)度中心實現(xiàn)。

８.人機聯(lián)系系統(tǒng)的自診斷功能

系統(tǒng)內(nèi)各插件應具有自診斷功能，自診、斷信息也像被采集的數(shù)據(jù)一樣周期性地送往后臺機和遠方調(diào)度中心或操作控制中心與遠方控制中心的通信。

9.本功能在常規(guī)遠動“四遙”的基礎上增加了遠方修改整定保護定值、故障錄波與測距信號的遠傳等，其信息量遠大于傳統(tǒng)的遠動系統(tǒng)。還應具有同調(diào)度中心對時，統(tǒng)一時鐘的功能和當?shù)剡\行維護功能。

五、結語

通過以上分析，可以看到變電所綜合自動化對于實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化和現(xiàn)場運行管理現(xiàn)代化，提高電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行水平起到了很大的促進作用，它將能大大加強電網(wǎng)一次、二次系統(tǒng)的效能和可靠性，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重大的意義。隨著技術的進步和硬件軟件環(huán)境的改善，它的優(yōu)越性必將進一步體現(xiàn)出來。

第五篇：變電站綜合自動化技術

第一章

1、變電站綜合自動化：是將變電站的二次設備經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設計，利用先進的計算機技術、現(xiàn)代電子技術、通信技術和信號處理技術，實現(xiàn)對全變電站的主要設備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和微機保護，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能。

2、傳統(tǒng)變電站的缺點：

（1）安全性、可靠性不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)高可靠性的要求。（2）供電質(zhì)量缺乏科學的保證。（3）占地面積大，增加了征地投資。

（4）不適應電力系統(tǒng)快速計算和實時控制的要求。

（5）維護工作量大，設備可靠性差，不利于提高運行管理水平和自動化水平。

3、變電站自動化技術的發(fā)展過程。[P5內(nèi)詳] 第二章

4、二次設備的組成部分：繼電保護、自動裝置、測量儀表、操作控制屏和中央信號屏以及遠動裝置。

5、變電站綜合自動化的優(yōu)越性：

（1）變電站綜合自動化系統(tǒng)利用當代計算機的技術和通信技術，提供了先進技術的設備，改變了傳統(tǒng)的二次設備模式，信息共享，簡化了系統(tǒng)，減少了連接電纜，減少占地面積，降低造價，改變了變電站的面貌。（2）提高了自動化水平，減輕了值班員的操作量，減少了維修工作量。（3）隨著電網(wǎng)復雜程度的增加，各級調(diào)度中心要求各變電站能提供更多的信息，以便及時掌握電網(wǎng)及變電站的運行情況。（4）提高變電站的可控性，要求更多地采用遠方集中控制、操作、反事故措施等。（5）采用無人值班管理模式，提高勞動生產(chǎn)率，減少人為誤報操作的可能。（6）全面提高運行的可靠性和經(jīng)濟性。

6、變電站的數(shù)據(jù)包括：模擬量、開關量和電能量。

7、直流采樣：即將交流電壓、電流等信號經(jīng)變送器轉換為適合于A/D轉換器輸入電平的直流信號。交流采樣：指輸入給A/D轉換器的是與變電站的電壓、電流成比例關系的交流電壓信號。

8、并聯(lián)、串聯(lián)有源電力濾波器的不同點及示意圖。[P17內(nèi)詳]

9、電力系統(tǒng)的電壓、無功綜合控制的方式：集中控制、分散控制和關聯(lián)分散控制。[P27內(nèi)詳]

10、電力系統(tǒng)頻率偏移的原因：電力系統(tǒng)的頻率與發(fā)電機的轉速有著嚴格的對應關系，而發(fā)電機的轉速是由作用在機組轉軸上的轉矩決定的，原動機輸入的功率如果在扣除了勵磁損耗和各種機械損耗后能與發(fā)電機輸出的電磁功率保持平衡，則發(fā)電機的轉速將保持不變，電力系統(tǒng)所有發(fā)電機輸出的有功功率的總和，在任何時刻都將等于此系統(tǒng)包括各種用電設備所需的有功功率和網(wǎng)絡的有功損耗的總和。但由于有功負荷經(jīng)常變化，其任何變動都將立刻引起發(fā)電機輸出電磁功率的變化，而原動機輸入功率由于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的滯后，不能立即隨負荷波動而作相應的變化，此時發(fā)電機轉軸上的轉矩平衡被打破，發(fā)電機的轉速將發(fā)生變化，系統(tǒng)的頻率隨之發(fā)生偏移。

11、電力系統(tǒng)頻率降低的危害：

（1）系統(tǒng)的頻率下降，使發(fā)電廠的廠用機械出力大為下降，結果必然影響發(fā)電設備的正常工作，使發(fā)電機的有功出力減少，導致系統(tǒng)頻率的進一步降低。

（2）系統(tǒng)頻率降低，勵磁機的轉速也相應降低，當勵磁電流一定時，勵磁機發(fā)出的無功功率就會減少。（3）系統(tǒng)頻率長期處于49.5Hz或49Hz以下時，會降低各用戶的生產(chǎn)率。

12、明備用和暗備用的原理和圖。[P33內(nèi)詳] 系統(tǒng)正常運行時，備用電源不工作的稱明備用。系統(tǒng)正常運行時，備用電源也投入運行的，稱為暗備用。

備用電源自投（BZT）的作用：備用電源自投裝置是因為電力系統(tǒng)故障或其他原因使工作電源被斷開后，能迅速將備用電源或備用設備或其他正常工作的電源自動投入工作，使原來工作電源被斷開的用戶能迅速恢復供電的一種自動控制裝置。

13、變電站綜合自動化系統(tǒng)的特點：（1）功能綜合化

（2）分級分布式、微機化的系統(tǒng)結構（3）測量顯示數(shù)字化（4）操作監(jiān)視屏幕化（5）運行管理智能化 第三章

14、光電傳感器的優(yōu)越性：

（1）優(yōu)良的絕緣性能，造價低、體積小、質(zhì)量輕。（2）不含鐵心，消除了磁飽和、鐵磁諧振等問題。（3）動態(tài)范圍大，測量精度高。（4）頻率范圍寬。（5）抗干擾能力強。第四章

15、輸入/輸出的傳送方式：并行和串行傳送方式。

16、CPU對輸入/輸出的控制方式：同步傳送方式、查詢傳送方式、中斷控制輸入/輸出方式和直接存儲器訪問方式（DMA）[P50內(nèi)詳]

17、DMA控制器必須具備的功能：

（1）能接受外設的請求，向CPU發(fā)出總線請求信號HOLD；

（2）當CPU發(fā)出總線請求認可信號HLDA后，接管對地址線、數(shù)據(jù)線和控制線的控制，進入DMA方式；（3）發(fā)出地址信息，能對存儲器尋址及能修改地址指針；（4）能向存儲器和外設發(fā)出讀或寫等控制信號；

（5）能控制傳送的字節(jié)數(shù)及判斷DMA傳送是否結束；

（6）在DMA傳送結束以后，能發(fā)出DMA結束信號，釋放總線使CPU恢復正常工作狀態(tài)。

18、光電耦合器工作原理及原理圖。[P62內(nèi)詳] 第五章

19、D/A轉換器的工作原理、關系式、權電阻輸入網(wǎng)絡。[P67內(nèi)詳] 20、絕對精度和相對精度。[P74內(nèi)詳] 第六章

21、交流采樣法：是直接對經(jīng)過裝置內(nèi)部小TA，小TV轉換后形成的交流電壓信號進行采樣，保持和A/D轉換，然后在軟件中通過各種算法計算出所需電量。第七章

22、小波分析在變電站綜合自動化中的應用前景。[P103內(nèi)詳] 第八章

23、變電站內(nèi)的信息傳輸：

（1）設備層與間隔層（單元層）間信息交換（2）單元層內(nèi)部的信息交換（3）單元層之間的通信

（4）單元層和變電站層的通信（5）變電站層的內(nèi)部通信

24、變電站通信網(wǎng)絡的要求：快速的實時響應能力，很高的可靠性，優(yōu)良的電磁兼容性能，分層式結構。

25、數(shù)據(jù)通信的傳輸?shù)姆绞剑翰⑿袛?shù)據(jù)通信和串行數(shù)據(jù)傳輸。

26、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的工作方式：單工通信，半雙工通信和全雙工通信。原理及圖示[P119內(nèi)詳]

27、網(wǎng)絡的拓撲結構：點對點結構、星型結構、總線結構和環(huán)形結構。

28、移頻鍵控原理。[P131內(nèi)詳]

29、差錯檢測技術：就是采用有效編碼方法對咬傳輸信息進行編碼，并按約定的規(guī)則附上若干碼元（稱監(jiān)督碼），作為信息編碼的一部分，傳輸?shù)浇邮斩?，接收端則按約定的規(guī)則對所收到的碼進行檢驗。30、幾種常用的監(jiān)督碼構成方法：奇偶校驗、縱向冗余校驗和循環(huán)冗余校驗CRC。第九章

31、電磁兼容意義：電氣或電子設備或系統(tǒng)能夠在規(guī)定的電磁環(huán)境下不因電磁干擾而降低工作性能，它們本身發(fā)射電磁量不影響其他的設備或系統(tǒng)正常工作，從而達到互不干擾，在共同的電磁環(huán)境下一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)。

32、電磁干擾的三要素：干擾源、傳播途徑和電磁敏感設備。

33、解決電磁干擾問題的方法：

（1）抑制干擾源產(chǎn)生的電磁干擾（濾波、屏蔽和接地）；（2）切斷干擾的傳播途徑；

（3）提高敏感設備抗電磁干擾的能力（降低對干擾的敏感度）。

34、干擾分類：

（1）差模干擾：是串聯(lián)于信號源回路中的干擾，主要由長線路傳輸?shù)幕ジ旭詈纤?。?）共模干擾：是由網(wǎng)絡對地電位變化所引起的干擾，即對地干擾。

35、抑制干擾源影響的屏蔽措施：

（1）一次設備與自動化系統(tǒng)輸入、輸出的連接采用帶有金屬外皮的控制電纜，電纜的屏蔽層兩端接地。（2）測量和微機保護或自控裝置采用的各類中間互感器的一、二次繞組之間加設屏蔽層。（3）機箱或機柜的輸入端子對地接一耐高壓的小電容，可抑制外部高頻干擾。（4）系統(tǒng)的機柜和機箱采用鐵質(zhì)材料。