第一篇：全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)在變電站中應用概要

全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)在變電

站中應用(1)

本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述，說明微機保護監(jiān)控裝置裝于戶外端子箱上是完全可行的，以全分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)是完全可行的。通過遼寧丹東電業(yè)局白云66kV變電所設備配置運行情況分析，證明全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)，特別值得在城農網(wǎng)中推廣應用，符合變電站向小型化發(fā)展方向。

關鍵詞：微機保護監(jiān)控 戶外端子箱 變電站自動化系統(tǒng) 小型化

0、引言

長期以來，我國在變電站自動化系統(tǒng)建設中，一直存在著一種觀念，不管變電站規(guī)模如何，微機保護監(jiān)控裝置均集中組屏安裝于主控制室，盡管目前分散式微機保護測控裝置大量裝于開關上，但對于開關為戶外開關的保護監(jiān)控裝置，仍然采用集中組屏安裝于主控制室；導致這一觀念的原因是，大家一直擔心微機保護監(jiān)控裝置安裝于戶外端子箱運行可靠性和通信網(wǎng)絡在戶外鋪設運行可靠性；擔心微機保護監(jiān)控裝置在戶外運行受溫度、惡劣環(huán)境等影響，微機保護監(jiān)控裝置不能長期運行和可靠動作；擔心產(chǎn)品使用壽命縮短和運行維護困難等?；谝陨显?，微機保護監(jiān)控裝置大量安裝于戶外端子箱上，一直沒有大量推廣應用；導致采用以全分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎變電站自動化系統(tǒng)，二次電纜并未減少，電纜溝施工工作量同選用電磁型繼電保護情況完全一樣，主控制室面積仍未縮小甚至取消，全分散式戶外微機變電站自動化系統(tǒng)優(yōu)越性能未得到充分發(fā)揮，嚴重影響變電站向小型化方向發(fā)展。本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述和實際應用舉例，說明滿足選型原則微機保護監(jiān)控裝置及變電站自動化系統(tǒng)均可應用于戶外變電站，有利于變電站小型化。

1、全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)選型原則

1．1一般原則

全分散式戶外變電站綜合自動化系統(tǒng)，分為三層：間隔設備層、通信網(wǎng)絡層、站控監(jiān)控層；間隔設備層完成線路、電容器、變壓器等設備現(xiàn)場控制、監(jiān)測及保護功能，裝于戶外端子箱上；通信網(wǎng)絡層主完成各種設備通信功能及各種智能設備、自動裝置等通信接口功能；站控監(jiān)控層主完成全站數(shù)據(jù)采集與處理、斷路器控制等監(jiān)控功能。整個自動化系統(tǒng)可完成變電站遙控、遙信、遙測、遙調等功能，實現(xiàn)變電站無人值班或少人值班。

1． 2微機保護監(jiān)控裝置選型原則

1、微機保護監(jiān)控裝置必須為全分散式設計，即保護監(jiān)控裝置功能按一次設備間隔設計，保護監(jiān)控裝置可下放到戶外端子箱安裝。

2、微機保護監(jiān)控裝置結構必須為全密封結構，以提高裝置抗惡劣環(huán)境能力（如潮濕、溫度、灰塵、有害氣體等）。

3、硬件標準化且完全通用，有利于運行維護。

4、微機保護監(jiān)控裝置獨立完成各設備的保護、測量、控制、信號功能，能同調度或后臺配合，完成“四遙”功能，且保護動作不依賴通信網(wǎng)絡。

5、微機保護監(jiān)控裝置出口最好為獨立出口、帶獨立信號，具有獨立遙控跳合閘執(zhí)行繼電器，以提高保護監(jiān)控裝置可靠性和符合我國運行習慣。

6、微機保護監(jiān)控裝置交直流通用，裝置電源范圍寬。

7、具有事故記錄、故障錄波等功能。

8、由于裝于戶外端子箱上，顯示部分最好選用數(shù)碼管。

9、微機保護監(jiān)控裝置抗電磁干擾能力強，具有抗共模、差模、靜電、輻射電磁場、快速瞬變等干擾能力。

11、微機保護監(jiān)控裝置具有較高絕緣水平和較高耐壓水平，以保證保護監(jiān)控裝置長期可靠運行。

12、微機保護監(jiān)控裝置對變電所接地電阻無特殊求，無需抗干擾端子。

1． 3通信網(wǎng)絡選型原則

1、通信網(wǎng)絡選用總線型通信網(wǎng)絡，如CAN總線、LON總線等，滿足標準規(guī)約，直接構成分布式系統(tǒng)；

2、通信網(wǎng)絡具有高可靠性，抗強電磁干擾能力強，具有非破壞性總線裁決技術，即當一臺保護監(jiān)控裝置通信故障時，不能影響整個通信網(wǎng)絡運行，有故障保護監(jiān)控裝置自動切斷同通信網(wǎng)絡聯(lián)系，同時將故障信息送向監(jiān)控主機或調度；

3、通信網(wǎng)絡實時性能強，即當現(xiàn)場發(fā)生事故時，保證在重載情況下各種數(shù)據(jù)安全可靠傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)，不死機。

4、通信網(wǎng)絡具有很完整自檢功能。

5、斷路器控制必須能實現(xiàn)遠方遙控跳合閘，遙控跳合閘執(zhí)行正確率必須為100%，開關就地必須保留手動的強電控制回路。

6、通信電纜選用屏蔽雙絞線。

7、通信網(wǎng)絡對接地電阻無特殊求。

1． 4站控監(jiān)控層選型原則

1、站控監(jiān)控層分為帶主機模式和不帶監(jiān)控主機模式，帶主機模式，可建一小控制室，面積為10平方。不帶監(jiān)控主機模式，可以不建主控制室。

2、同調度連接可通過監(jiān)控主機或網(wǎng)絡管理單元連接，最好選用網(wǎng)絡管理單元同調度相連，監(jiān)控主機只做當?shù)乇O(jiān)控功能。

3、監(jiān)控主機或網(wǎng)絡管理單同保護監(jiān)控裝置通過通信網(wǎng)絡聯(lián)絡，監(jiān)控主機只作日常管理和監(jiān)視工作；監(jiān)控主機或數(shù)據(jù)通信控制裝置可通過POLLING、CDT、DNP3.0、u4F、IEC－60870－101等規(guī)約通調度相連，實現(xiàn)遠方調度集中監(jiān)控。

4、監(jiān)控軟件必須全部漢化，必須具有完整密碼功能。

5、監(jiān)控軟件功能必須完整。

1． 5戶外端子箱選型原則

1、采用雙層結構，外層為材料為不銹鋼，內層選用負離鋅板材。

2、全面考慮戶外端子箱的防雨、防潮、抗高溫、低溫能力，能達IP5級。

3、合理設計端子箱布置，合理考慮檢修、運行方便性。

4、所有端子箱盡量設計標準、統(tǒng)一。

2、全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)在白云變電所應用情況

2．1白云變電所情況

白云66kV變電所位于遼寧丹東市東港開發(fā)區(qū)內，1999年05月01日投運，現(xiàn)有31.5MVA主變壓器1臺，有載調壓，17個檔位,10kV出線6回。白云66kV變電所是一座小型化、戶外型的綜合自動化變電所，全部設備戶外布置。

2．2自動化系統(tǒng)特點

2．2．1白云變電所自動化系統(tǒng)特點

白云變電所的綜合自動化部分采用北京德威特電力系統(tǒng)自動化有限公司生產(chǎn)的DVPS-600F系統(tǒng).該系統(tǒng)最顯著的特點是可在惡劣的環(huán)境下(如低溫、潮濕、強電磁場干擾、有害氣體、灰塵等)長期可靠運行，適合東北惡劣的氣候環(huán)境。

摘本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述，說明微機保護監(jiān)控裝置裝于戶外端子箱上是完全可行的本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡上收集整理餅投稿至本站的，論文版權屬原作者，請不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學習之用，否者后果自負，如果此文侵犯您的合法權益，請聯(lián)系我們。

北京德威特電力系統(tǒng)自動化有限生產(chǎn)的DVPS－600F系統(tǒng)，是目前國內比較先進的適合惡劣氣候特點的綜合自動化系統(tǒng)，是白云變電所所有設備的核心。

DVPS－600F是專門為變電站進行成套設計的面向用戶的開放式軟硬件系統(tǒng)、分布式安裝變電站綜合自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為變電站層、間隔層、通信網(wǎng)絡層；系統(tǒng)突出解決了變電站間隔層微機保護監(jiān)控裝置（DVP600系列微機保護監(jiān)控裝置）在惡劣環(huán)境下（如低溫、潮濕、強電磁場干擾、有害氣體、灰塵等)長期可靠運行問題；突出解決了變電站綜合自動化系統(tǒng)中變電站層和間隔層之間通訊網(wǎng)絡的可靠性、快速性和多種規(guī)約的兼容性問題。突出解決了變電站綜合自動化系統(tǒng)同地區(qū)電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)之間通訊的可靠性、快速性和多種規(guī)約的兼容性問題。

白云變電站綜合自動化系統(tǒng)主機和縣調主機之間數(shù)據(jù)由調制解調器再通過光纜連接在一起；變電站綜合自動化層又由主機和對應于現(xiàn)場間隔的微機保護監(jiān)控通過實時通訊網(wǎng)絡（CAN網(wǎng)）連接在一起。

整個自動化系統(tǒng)的基礎成員是DVP－600系列微機保護監(jiān)控裝置和DVP－611分散式微機監(jiān)控裝置。微機保護裝置、微機監(jiān)控裝置由多微機協(xié)調工作，雙重化硬件配置，每臺一次設備單元對應于一個獨立微機保護裝置，專責于設備的保護、測量、控制、信號；所有微機監(jiān)控裝置裝于戶外端子箱上，脈沖電度表脈沖數(shù)接入保護監(jiān)控裝置電度接口；保護監(jiān)控裝置動作和運行不依賴通訊網(wǎng)和監(jiān)控主機；事故音響信號和預告音響信號由DVP－601微機中央信號監(jiān)控裝置獨立構成，即變電站中央信號系統(tǒng)不依賴監(jiān)控主機；變電站間隔層（微機保護監(jiān)控裝置和微機監(jiān)控裝置）通過實時通訊網(wǎng)（CAN網(wǎng)）同監(jiān)控主機相連。監(jiān)控主機通過CAN網(wǎng)從變電站間隔層微機保護監(jiān)控裝置、微機監(jiān)控裝置獲取信息，監(jiān)控主機只負責全變電站日常管理工作和實現(xiàn)變電站遠方監(jiān)控；改變以前必須將微機保護監(jiān)控裝置、微機監(jiān)控裝置、RTU裝置集中組屏放于主控制室的傳統(tǒng)做法，從而極大減化變電站的二次接線，縮小變電站的占地面積，節(jié)約投資，提高整個綜合自動化運行情況。所有遙控、遙測、遙信、遙調均通過調度完成，實現(xiàn)變電所為無人值班。

2．2．2 DVPS－600F全分散式自動化系統(tǒng)特點

典型的分布式系統(tǒng)

系統(tǒng)縱向分為三層，即站控層、間隔層及通信網(wǎng)絡層。間隔層設備在橫向按變電站一次設備分布式布置，相互獨立。僅通過屏蔽雙絞線構成總線式CAN通信網(wǎng)相聯(lián)，其功能齊全、配置靈活、具有極高的可靠性，被認為是綜合自動化技術的發(fā)展趨勢。

微機保護監(jiān)控裝置全戶外安裝

微機保護監(jiān)控裝置不集中組柜安裝于主控制室，所有微機保護監(jiān)控裝置全部安裝于戶外端子箱上，取消

變電所主控制室，只設一間10平方米工具間。小間供安裝通信設備及直流屏用。不用修建電纜溝，幾乎沒

有二次電纜，變電站土建工程大為減少，極大降低工程造價。且運行維護十分方便。

系統(tǒng)抗環(huán)境溫度及電磁干擾能力強

系統(tǒng)保護監(jiān)控裝置裝于端子箱上已經(jīng)經(jīng)過環(huán)境溫度－30℃低溫和環(huán)境溫度為＋40℃高溫多年運行考驗，系

統(tǒng)穩(wěn)定運行，通信網(wǎng)絡可靠，無任何拒動和誤動記錄。

自動化程度高、可靠性高

采用本系統(tǒng)可以取消常規(guī)模擬屏、常規(guī)操作控制臺。間隔層設備保護、監(jiān)控及自動裝置由現(xiàn)場就地獨立完成，間隔層設備同站控監(jiān)控系統(tǒng)僅通過通信網(wǎng)絡連接。保護動作、自動裝置動作、備用電源自投不依賴通信網(wǎng)絡，間隔層設備同過普通屏蔽雙絞線CAN網(wǎng)絡同站控主機相連，站控制主機只做監(jiān)控管理工作。

交直流兩用

整個自動化系統(tǒng)交直流兩用，既可以用交流操作電源，又可以用直流操作電源。使用十分方便。

采用成熟的現(xiàn)場總線技術

站級層采用工業(yè)現(xiàn)場控制總線---CAN總線。由CAN總線構成的變電站綜合自動化系統(tǒng)，是一種總線式網(wǎng)絡

系統(tǒng)，具有擴展方便，抗強電磁干擾能力強，傳輸速率高，無數(shù)據(jù)瓶頸，溫度適應范圍寬等優(yōu)點，特別適合 變電站惡劣的工作環(huán)境。

開放式、易擴展性系統(tǒng)設計

通過采用DVP－602微機數(shù)據(jù)通信控制裝置所帶國際國內公認的標準規(guī)約及接口方式（如RS485，RS232等），可方便的與其他公司相關的智能設備相連，并進行信息交換；另外，充分考慮到變電站擴建、改造等因素，間隔層設備基于模塊化設計，可根據(jù)求任意配置，變電站層設備配置靈活。

遠動信息直采直送

遠動與監(jiān)控系統(tǒng)共用間隔層的保護監(jiān)控裝置傳送來的信息，達到分布式RTU技術求標準，滿足調度自動化信息直采直送的求。

分散式低周減載及分散式小電流接地選線功能

分散式采集各出線回路零序電流和零序諧波電流方向，通過DVP－602或后臺系統(tǒng)集中比較，實現(xiàn)小電流接地

選線功能。

電壓無功綜合控制功能

可通過調度系統(tǒng)和當?shù)乇O(jiān)控，實現(xiàn)變電所遠方調壓及電壓無功綜合控制功能。

2．2．3 DVP－600全分散式微機保護監(jiān)控裝置特點

分散式

按每個功能單元(間隔)對應于一個小機箱設計，裝置可下放到開關(現(xiàn)場)附近安裝，同主機之間由CAN總線通迅電纜聯(lián)絡。統(tǒng)計表明，發(fā)電廠,變電站大量復雜的二次連接電纜接觸不良是造成發(fā)電廠,變電站發(fā)生惡性事故的重原因之一。把監(jiān)控保護功能分散到就地獨立完成，僅由普通屏蔽雙絞線和主機聯(lián)絡，主機只作日常管理工作，避免了以往將所有測量、控制、保護、信號線都接入主控室，極大地減化了二次接線,節(jié)省了投資,提高了系統(tǒng)可靠性及可維護性、減少了事故隱患。

硬件標準化

機箱由四塊小插件組成，電路原理簡單、易于掌握，插件硬件通用,不需任何調節(jié)就可互換到DVP600系列不同用途的機箱中,更換后測量精度不受影響，便于系統(tǒng)快速修復。

微機保護微機監(jiān)控既統(tǒng)一又不喪失獨立性

在同一機箱內將各功能分散到保護CPU、監(jiān)控CPU、通訊CPU中并行處理，保護 CPU一個插件、監(jiān)控CPU和通訊CPU一個插件，各插件獨立工作，由串行通訊聯(lián)絡，保護插件和監(jiān)控插件分別由各自獨立電源供電，獨立跳合閘出口繼電器。

摘本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述，說明微機保護監(jiān)控裝置裝于戶外端子箱上是完全可行的本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡上收集整理餅投稿至本站的，論文版權屬原作者，請不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學習之用，否者后果自負，如果此文侵犯您的合法權益，請聯(lián)系我們。

微機保護硬件雙重化設計

雙重化裝置開關電源，雙重化保護CPU，多重化出口繼電器。

先進高速的通訊方式

采用高可靠的CAN總線工業(yè)控制現(xiàn)場網(wǎng)絡，網(wǎng)上任意設備間均可直接進行數(shù)據(jù)交換，接口芯片自動完成網(wǎng)絡協(xié)議和校驗，監(jiān)控主站數(shù)量任意增減，徹底克服了主從式網(wǎng)絡結構的瓶頸現(xiàn)象。

高可靠性

所有元件均采用CMOS工業(yè)級芯片,抗干擾能力強,故障率極低,獨特的布線設計，電磁屏蔽、軟硬件冗余、瞬態(tài)抑制等措施使裝置具有很高的抗干擾能力，任一元件損壞均保證自動進行及時有效的處理,任何情況下不影響正常工作。

全密封鋼結構防振機箱

由于低功耗無須考慮散熱，機箱采用了全密封結構，使灰塵、潮濕、有害氣體的影響大大降低，再加上寬溫度的工作范圍，使裝置適合于安裝在控制現(xiàn)場，改變了過去微機監(jiān)控裝置必須安裝在主控室，以及求加空調和室內密封的傳統(tǒng)做法。

超低功耗設計

裝置電源交直流220V通用，電源功耗4.5W，交流電壓功耗低于0.1VA，交流電流功耗低于0.25VA,中間沒有變送器環(huán)節(jié)。

開關量使用 220V電壓輸入

以往微機監(jiān)控使用 24V作開入量電源，由于發(fā)電廠，變電站強磁場干擾，信號誤報現(xiàn)象時有發(fā)生，本裝置直接使用直流 220V作開入電源，既簡化接線又消除信號誤報現(xiàn)象。

完整的電氣防跳及控制回路

裝置具有開關的防跳繼電器和常規(guī)控制回路的接口。用于交流操作防跳繼電器外附。

靈活的硬件組態(tài)工作方式

小機箱模擬量中任一個均可由廠家和用戶協(xié)商任意定義為電流或電壓輸入；開關量中任一個也可定義為脈沖或電平方式,以及進行計數(shù)和事件記錄等;出口繼電器可以任意指派其作用,以便滿足各種特殊功能的求。

顯示整定簡單方便

三個按鍵四位顯示器可以顯示修改一切參數(shù)，無須記憶操作命令。

獨立遙控跳合閘執(zhí)行繼電器

可選擇遙控跳合閘繼電器輸出,由壓板單獨投退。

測量CT和保護CT回路分開

保護電流和測量電流回路獨立；既保證了測量精度又保證了保護回路的安全性。

開關事件記錄

直接記錄外部11個開關狀態(tài)事件的時間及順序并對脈沖計數(shù)，對不同的應用11個開關狀態(tài)定義可以不同。

PT斷線報警

任一相電壓斷線時發(fā)PT斷線報警信號。

裝置故障報警

當裝置自檢發(fā)現(xiàn)有不可恢復的錯誤時發(fā)報警信號。

控制回路斷線報警

當采用斷路器控制時，控制電源保險熔斷或跳閘回路斷線或合閘回路斷線時均發(fā)控制回路斷線報警。

遙控輸出

獨立遙控跳合閘空接點輸出,由外部聯(lián)接片投退。

遙信量

各保護信號,故障參數(shù),開關量事件記錄。

網(wǎng)絡通信

總線式,普通屏蔽雙絞線,直接同PC機連接。

2．2．4 白云變電所設備配置情況

2．2．4．1微機保護監(jiān)控裝置配置情況 1、10kV線路保護監(jiān)控：配置DVP－631微機線路保護監(jiān)控裝置

2、主變器保護監(jiān)控：

配置DVP－621微機變壓器差動保護裝置

配置DVP－622微機主變器后備保護裝置

配置DVP－611分散式微機監(jiān)控裝置3、66kV線路保護監(jiān)控：配置DVP－693微機線路保護監(jiān)控裝置

4、電壓互感器監(jiān)控：配置DVP－671微機PT監(jiān)控裝置

5、中央信號監(jiān)控：配置DVP－601微機中央信號監(jiān)控裝置

2．2．4．2監(jiān)控系統(tǒng)配置情況

1、硬件：配置臺灣研發(fā)工業(yè)控制機，顯示器PHLIPS 21,UPS 三特1KVA 2小時，CAN網(wǎng)絡控制器,光端機

2、軟件:配置DVPS-600變自動化系統(tǒng)軟件

2．2．5 白云變電所自動化系統(tǒng)運行情況

白云變電所于1999年5月11日投入運行，到2001年12月投運已2年6個月，經(jīng)過多次系統(tǒng)故障和異常情況的檢驗，所有設備和裝置動作正確、運行可靠，未發(fā)現(xiàn)異常情況。

一些主情況簡介紹如下： 1、99年6月13日，友好線速斷保護動作跳閘，重合成功。故障原因：拉開友好線78號負荷開關時因開關分閘速度慢引起三相短路。

2、99年6月18日，東港集控站顯示白云變水產(chǎn)線C相全接地，經(jīng)巡線發(fā)現(xiàn)水產(chǎn)線錦江分22＃右2變臺避雷器C相爆炸?，F(xiàn)場情況與集控站顯示一致、正確。

3、99年6月19日，東港集控站顯示白云變水產(chǎn)線A相全接地，經(jīng)巡線發(fā)現(xiàn)水產(chǎn)線錦江分葦場線用戶自維線路A相瓷瓶擊穿。現(xiàn)場情況與集控站顯示一致、正確。

4、99年9月25日03時22分，東港集控站顯示白云變水產(chǎn)線C相全接地，05時03分接地消除?，F(xiàn)場情況與集控站顯示一致、正確。

5、2001年7月10日，白云變電壓互感器故障引發(fā)母線短路，主變過流保護正確動作跳閘，重合成功，避免了故障的擴大。

白云變運行后，經(jīng)歷了多次故障和異?？简?，綜合自動化設備反映準確。特別是多次接地故障，當?shù)刂鳈C不僅正確反映了接地，而且對接地線路判斷正確，不必通過拉合開關來選擇接地線路，不僅減少了停電損失，而且減少操作次數(shù)，最大限度的避免了誤操作。

6、2001年01月份，丹東地區(qū)恰遇50年不遇的低溫，東港地區(qū)最低溫度近－30℃，白云變的戶外設備經(jīng)歷了嚴峻考驗,但無任何異常發(fā)生。

7、東港集控站對白云變遠方操作幾百次，均全部正確執(zhí)行。因東港市改造需，白云變投運后多次帶送東溝變電所部分負荷，拉合開關操作均由集控站進行。無一失敗。

8、白云變電所地處東港沿海地區(qū)，空氣潮濕，設備易腐蝕。但白云變電所運行兩年多來，經(jīng)受住了考驗，無任何異常發(fā)生。

9、白云變所主考核指標完成較好，達到實用化求：

1、遙信正確率：100%

2、遙控正確率：100%

3、遙調正確率：100%

4、遙測精度：滿足求

5、監(jiān)控系統(tǒng)可靠率：100%

3、結論

本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述，說明微機保護監(jiān)控裝置安裝于戶外端子箱上是完全可行的，以全分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)是完全可行的。通過遼寧丹東電業(yè)局白云66kV變電所設備配置運行情況，證明以分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎的全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)，特別值得在城農網(wǎng)中推廣應用，符合變電站向小型化發(fā)展方向。

摘本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述，說明微機保護監(jiān)控裝置裝于戶外端子箱上是完全可行的本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡上收集整理餅投稿至本站的，論文版權屬原作者，請不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學習之用，否者后果自負，如果此文侵犯您的合法權益，請聯(lián)系我們。

第二篇：全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)在變電站中應用（精選）

全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)在變電站中應用全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)在變電站中應用

摘要：本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述，說明微機保護監(jiān)控裝置裝于戶外端子箱上是完全可行的，以全分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)是完全可行的。通過遼寧丹東電業(yè)局白云66kV變電所設備配置運行情況分析，證明全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)，特別值得在城農網(wǎng)中推廣應用，符合變電站向小型化發(fā)展方向。

關鍵詞：微機保護監(jiān)控 戶外 端子箱 變電站 自動化系統(tǒng) 小型化

0、引言

長期以來，我國在變電站自動化系統(tǒng)建設中，一直存在著一種觀念，不管變電站規(guī)模如何，微機保護監(jiān)控裝置均集中組屏安裝于主控制室，盡管目前分散式微機保護測控裝置大量裝于開關上，但對于開關為戶外開關的保護監(jiān)控裝置，仍然采用集中組屏安裝于主控制室；導致這一觀念的原因是，大家一直擔心微機保護監(jiān)控裝置安裝于戶外端子箱運行可靠性和通信網(wǎng)絡在戶外鋪設運行可靠性；擔心微機保護監(jiān)控裝置在戶外運行受溫度、惡劣環(huán)境等影響，微機保護監(jiān)控裝置不能長期運行和可靠動作；擔心產(chǎn)品使用壽命縮短和運行維護困難等。基于以上原因，微機保護監(jiān)控裝置大量安裝于戶外端子箱上，一直沒有大量推廣應用；導致采用以全分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎變電站自動化系統(tǒng)，二次電纜并未減少，電纜溝施工工作量同選用電磁型繼電保護情況完全一樣，主控制室面積仍未縮小甚至取消，全分散式戶外微機變電站自動化系統(tǒng)優(yōu)越性能未得到充分發(fā)揮，嚴重影響變電站向小型化方向發(fā)展。本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述和實際應用舉例，說明滿足選型原則微機保護監(jiān)控裝置及變電站自動化系統(tǒng)均可應用于戶外變電站，有利于變電站小型化。

1、全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)選型原則

1．1一般原則

全分散式戶外變電站綜合自動化系統(tǒng)，分為三層： 間隔設備層、通信網(wǎng)絡層、站控監(jiān)控層；間隔設備層完成線路、電容器、變壓器等設備現(xiàn)場控制、監(jiān)測及保護功能，裝于戶外端子箱上；通信網(wǎng)絡層主要完成各種設備通信功能及各種智能設備、自動裝置等通信接口功能；站控監(jiān)控層主要完成全站數(shù)據(jù)采集與處理、斷路器控制等監(jiān)控功能。整個自動化系統(tǒng)可完成變電站遙控、遙信、遙測、遙調等功能，實現(xiàn)變電站無人值班或少人值班。

1． 2微機保護監(jiān)控裝置選型原則

1、微機保護監(jiān)控裝置必須為全分散式設計，即保護監(jiān)控裝置功能按一次設備間隔設計，保護監(jiān)控裝置可下放到戶外端子箱安裝。

2、微機保護監(jiān)控裝置結構必須為全密封結構，以提高裝置抗惡劣環(huán)境能力（如潮濕、溫度、灰塵、有害氣體等）。

3、硬件標準化且完全通用，有利于運行維護。

4、微機保護監(jiān)控裝置獨立完成各設備的保護、測量、控制、信號功能，能同調度或后臺配合，完成“四遙”功能，且保護動作不依賴通信網(wǎng)絡。

5、微機保護監(jiān)控裝置出口最好為獨立出口、帶獨立信號，具有獨立遙控跳合閘執(zhí)行繼電器，以提高保護監(jiān)控裝置可靠性和符合我國運行習慣。

6、微機保護監(jiān)控裝置交直流通用，裝置電源范圍寬。

7、具有事故記錄、故障錄波等功能。

8、由于裝于戶外端子箱上，顯示部分最好選用數(shù)碼管。

9、微機保護監(jiān)控裝置抗電磁干擾能力強，具有抗共模、差模、靜電、輻射電磁場、快速瞬變等干擾能力。

11、微機保護監(jiān)控裝置具有較高絕緣水平和較高耐壓水平，以保證保護監(jiān)控裝置長期可靠運行。

12、微機保護監(jiān)控裝置對變電所接地電阻無特殊要求，無需抗干擾端子。

1． 3通信網(wǎng)絡選型原則

1、通信網(wǎng)絡選用總線型通信網(wǎng)絡，如CAN總線、LON總線等，滿足標準規(guī)約，直接構成分布式系統(tǒng)；

2、通信網(wǎng)絡具有高可靠性，抗強電磁干擾能力強，具有非破壞性總線裁決技術，即當一臺保護監(jiān)控裝置通信故障時，不能影響整個通信網(wǎng)絡運行，有故障保護監(jiān)控裝置自動切斷同通信網(wǎng)絡聯(lián)系，同時將故障信息送向監(jiān)控主機或調度；

3、通信網(wǎng)絡實時性能強，即當現(xiàn)場發(fā)生事故時，保證在重載情況下各種數(shù)據(jù)安全可靠傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)，不死機。

4、通信網(wǎng)絡具有很完整自檢功能。

5、斷路器控制必須能實現(xiàn)遠方遙控跳合閘，遙控跳合閘執(zhí)行正確率必須為100%，開關就地必須保留手動的強電控制回路。

6、通信電纜選用屏蔽雙絞線。

7、通信網(wǎng)絡對接地電阻無特殊要求。

1． 4站控監(jiān)控層選型原則

1、站控監(jiān)控層分為帶主機模式和不帶監(jiān)控主機模式，帶主機模式，可建一小控制室，面積為10平方。不帶監(jiān)控主機模式，可以不建主控制室。

2、同調度連接可通過監(jiān)控主機或網(wǎng)絡管理單元連接，最好選用網(wǎng)絡管理單元同調度相連，監(jiān)控主機只做當?shù)乇O(jiān)控功能。

3、監(jiān)控主機或網(wǎng)絡管理單同保護監(jiān)控裝置通過通信網(wǎng)絡聯(lián)絡，監(jiān)控主機只作日常管理和監(jiān)視工作；監(jiān)控主機或數(shù)據(jù)通信控制裝置可通過POLLING、CDT、DNP3.0、u4F、IEC－60870－101等規(guī)約通調度相連，實現(xiàn)遠方調度集中監(jiān)控。

4、監(jiān)控軟件必須全部漢化，必須具有完整密碼功能。

5、監(jiān)控軟件功能必須完整。

1． 5戶外端子箱選型原則

1、采用雙層結構，外層為材料為不銹鋼，內層選用負離鋅板材。

2、全面考慮戶外端子箱的防雨、防潮、抗高溫、低溫能力，能達IP5級。

3、合理設計端子箱布置，合理考慮檢修、運行方便性。

4、所有端子箱盡量設計標準、統(tǒng)一。

2、全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)在白云變電所應用情況

2．1白云變電所情況

白云66kV變電所位于遼寧丹東市東港開發(fā)區(qū)內，1999年05月01日投運，現(xiàn)有31.5MVA主變壓器1臺，有載調壓，17個檔位,10kV出線6回。白云66kV變電所是一座小型化、戶外型的綜合自動化變電所，全部設備戶外布置。

2．2自動化系統(tǒng)特點

2．2．1白云變電所自動化系統(tǒng)特點

白云變電所的綜合自動化部分采用北京德威特電力系統(tǒng)自動化有限公司生產(chǎn)的DVPS-600F系統(tǒng).該系統(tǒng)最顯著的特點是可在惡劣的環(huán)境下(如低溫、潮濕、強電磁場干擾、有害氣體、灰塵等)長期可靠運行，適合東北惡劣的氣候環(huán)境。

北京德威特電力系統(tǒng)自動化有限生產(chǎn)的DVPS－600F系統(tǒng)，是目前國內比較先進的適合惡劣氣候特點的綜合自動化系統(tǒng)，是白云變電所所有設備的核心。

DVPS－600F是專門為變電站進行成套設計的面向用戶的開放式軟硬件系統(tǒng)、分布式安裝變電站綜合自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為變電站層、間隔層、通信網(wǎng)絡層；系統(tǒng)突出解決了變電站間隔層微機保護監(jiān)控裝置（DVP600系列微機保護監(jiān)控裝置）在惡劣環(huán)境下（如低溫、潮濕、強電磁場干擾、有害氣體、灰塵等)長期可靠運行問題；突出解決了變電站綜合自動化系統(tǒng)中變電站層和間隔層之間通訊網(wǎng)絡的可靠性、快速性和多種規(guī)約的兼容性問題。突出解決了變電站綜合自動化系統(tǒng)同地區(qū)電網(wǎng)調度自動化系統(tǒng)之間通訊的可靠性、快速性和多種規(guī)約的兼容性問題。

白云變電站綜合自動化系統(tǒng)主機和縣調主機之間數(shù)據(jù)由調制解調器再通過光纜連接在一起；變電站綜合自動化層又由主機和對應于現(xiàn)場間隔的微機保護監(jiān)控通過實時通訊網(wǎng)絡（CAN網(wǎng)）連接在一起。

整個自動化系統(tǒng)的基礎成員是DVP－600系列微機保護監(jiān)控裝置和DVP－611分散式微機監(jiān)控裝置。微機保護裝置、微機監(jiān)控裝置由多微機協(xié)調工作，雙重化硬件配置，每臺一次設備單元對應于一個獨立微機保護裝置，專責于設備的保護、測量、控制、信號；所有微機監(jiān)控裝置裝于戶外端子箱上，脈沖電度表脈沖數(shù)接入保護監(jiān)控裝置電度接口；保護監(jiān)控裝置動作和運行不依賴通訊網(wǎng)和監(jiān)控主機；事故音響信號和預告音響信號由DVP－601微機中央信號監(jiān)控裝置獨立構成，即變電站中央信號系統(tǒng)不依賴監(jiān)控主機；變電站間隔層（微機保護監(jiān)控裝置和微機監(jiān)控裝置）通過實時通訊網(wǎng)（CAN網(wǎng)）同監(jiān)控主機相連。監(jiān)控主機通過CAN網(wǎng)從變電站間隔層微機保護監(jiān)控裝置、微機監(jiān)控裝置獲取信息，監(jiān)控主機只負責全變電站日常管理工作和實現(xiàn)變電站遠方監(jiān)控；改變以前必須將微機保護監(jiān)控裝置、微機監(jiān)控裝置、RTU裝置集中組屏放于主控制室的傳統(tǒng)做法，從而極大減化變電站的二次接線，縮小變電站的占地面積，節(jié)約投資，提高整個綜合自動化運行情況。所有遙控、遙測、遙信、遙調均通過調度完成，實現(xiàn)變電所為無人值班。

2．2．2 DVPS－600F全分散式自動化系統(tǒng)特點 典型的分布式系統(tǒng)

系統(tǒng)縱向分為三層，即站控層、間隔層及通信網(wǎng)絡層。間隔層設備在橫向按變電站一次設備分布式布置，相互獨立。僅通過屏蔽雙絞線構成總線式CAN通信網(wǎng)相聯(lián)，其功能齊全、配置靈活、具有極高的可靠性，被認為是綜合自動化技術的發(fā)展趨勢。

微機保護監(jiān)控裝置全戶外安裝

微機保護監(jiān)控裝置不集中組柜安裝于主控制室，所有微機保護監(jiān)控裝置全部安裝于戶外端子箱上，取消

變電所主控制室，只設一間10平方米工具間。小間供安裝通信設備及直流屏用。不用修建電纜溝，幾乎沒

有二次電纜，變電站土建工程大為減少，極大降低工程造價。且運行維護十分方便。

系統(tǒng)抗環(huán)境溫度及電磁干擾能力強

系統(tǒng)保護監(jiān)控裝置裝于端子箱上已經(jīng)經(jīng)過環(huán)境溫度－30℃低溫和環(huán)境溫度為＋40℃高溫多年運行考驗，系

統(tǒng)穩(wěn)定運行，通信網(wǎng)絡可靠，無任何拒動和誤動記錄。

自動化程度高、可靠性高

采用本系統(tǒng)可以取消常規(guī)模擬屏、常規(guī)操作控制臺。間隔層設備保護、監(jiān)控及自動裝置由現(xiàn)場就地獨立完成，間隔層設備同站控監(jiān)控系統(tǒng)僅通過通信網(wǎng)絡連接。保護動作、自動裝置動作、備用電源自投不依賴通信網(wǎng)絡，間隔層設備同過普通屏蔽雙絞線CAN網(wǎng)絡同站控主機相連，站控制主機只做監(jiān)控管理工作。

交直流兩用

整個自動化系統(tǒng)交直流兩用，既可以用交流操作電源，又可以用直流操作電源。使用十分方便。采用成熟的現(xiàn)場總線技術

站級層采用工業(yè)現(xiàn)場控制總線---CAN總線。由CAN總線構成的變電站綜合自動化系統(tǒng)，是一種總線式網(wǎng)絡

系統(tǒng)，具有擴展方便，抗強電磁干擾能力強，傳輸速率高，無數(shù)據(jù)瓶頸，溫度適應范圍寬等優(yōu)點，特別適合

變電站惡劣的工作環(huán)境。

開放式、易擴展性系統(tǒng)設計

通過采用DVP－602微機數(shù)據(jù)通信控制裝置所帶國 際國內公認的標準規(guī)約及接口方式（如RS485，RS232等），可方便的與其他公司相關的智能設備相連，并進行信息交換；另外，充分考慮到變電站擴建、改造等因素，間隔層設備基于模塊化設計，可根據(jù)要求任意配置，變電站層設備配置靈活。

遠動信息直采直送

遠動與監(jiān)控系統(tǒng)共用間隔層的保護監(jiān)控裝置傳送來的信息，達到分布式RTU技術要求標準，滿足調度自動化信息直采直送的要求。

分散式低周減載及分散式小電流接地選線功能

分散式采集各出線回路零序電流和零序諧波電流方向，通過DVP－602或后臺系統(tǒng)集中比較，實現(xiàn)小電流接地

選線功能。

電壓無功綜合控制功能

可通過調度系統(tǒng)和當?shù)乇O(jiān)控，實現(xiàn)變電所遠方調壓及電壓無功綜合控制功能。

2．2．3 DVP－600全分散式微機保護監(jiān)控裝置特點

分散式

按每個功能單元(間隔)對應于一個小機箱設計，裝置可下放到開關(現(xiàn)場)附近安裝，同主機之間由CAN總線通迅電纜聯(lián)絡。統(tǒng)計表明，發(fā)電廠,變電站大量復雜的二次連接電纜接觸不良是造成發(fā)電廠,變電站發(fā)生惡性事故的重要原因之一。把監(jiān)控保護功能分散到就地獨立完成，僅由普通屏蔽雙絞線和主機聯(lián)絡，主機只作日常管理工作，避免了以往將所有測量、控制、保護、信號線都接入主控室，極大地減化了二次接線,節(jié)省了投資,提高了系統(tǒng)可靠性及可維護性、減少了事故隱患。

硬件標準化

機箱由四塊小插件組成，電路原理簡單、易于掌握，插件硬件通用,不需任何調節(jié)就可互換到DVP600系列不同用途的機箱中,更換后測量精度不受影響，便于系統(tǒng)快速修復。

微機保護微機監(jiān)控既統(tǒng)一又不喪失獨立性

在同一機箱內將各功能分散到保護CPU、監(jiān)控CPU、通訊CPU中并行處理，保護 CPU一個插件、監(jiān)控CPU和通訊CPU一個插件，各插件獨立工作，由串行通訊聯(lián)絡，保護插件和監(jiān)控插件分別由各自獨立電源供電，獨立跳合閘出口繼電器。

微機保護硬件雙重化設計

雙重化裝置開關電源，雙重化保護CPU，多重化出口繼電器。

先進高速的通訊方式

采用高可靠的CAN總線工業(yè)控制現(xiàn)場網(wǎng)絡，網(wǎng)上任意設備間均可直接進行數(shù)據(jù)交換，接口芯片自動完成網(wǎng)絡協(xié)議和校驗，監(jiān)控主站數(shù)量任意增減，徹底克服了主從式網(wǎng)絡結構的瓶頸現(xiàn)象。

高可靠性

所有元件均采用CMOS工業(yè)級芯片,抗干擾能力強,故障率極低,獨特的布線設計，電磁屏蔽、軟硬件冗余、瞬態(tài)抑制等措施使裝置具有很高的抗干擾能力，任一元件損壞均保證自動進行及時有效的處理,任何情況下不影響正常工作。

全密封鋼結構防振機箱

由于低功耗無須考慮散熱，機箱采用了全密封結構，使灰塵、潮濕、有害氣體的影響大大降低，再加上寬溫度的工作范圍，使裝置適合于安裝在控制現(xiàn)場，改變了過去微機監(jiān)控裝置必須安裝在主控室，以及要求加空調和室內密封的傳統(tǒng)做法。

超低功耗設計 裝置電源交直流220V通用，電源功耗4.5W，交流電壓功耗低于0.1VA，交流電流功耗低于0.25VA,中間沒有變送器環(huán)節(jié)。

開關量使用+220V電壓輸入

以往微機監(jiān)控使用+24V作開入量電源，由于發(fā)電廠，變電站強磁場干擾，信號誤報現(xiàn)象時有發(fā)生，本裝置直接使用直流+220V作開入電源，既簡化接線又消除信號誤報現(xiàn)象。

完整的電氣防跳及控制回路

裝置具有開關的防跳繼電器和常規(guī)控制回路的接口。用于交流操作防跳繼電器外附。

靈活的硬件組態(tài)工作方式

小機箱模擬量中任一個均可由廠家和用戶協(xié)商任意定義為電流或電壓輸入；開關量中任一個也可定義為脈沖或電平方式,以及進行計數(shù)和事件記錄等;出口繼電器可以任意指派其作用,以便滿足各種特殊功能的要求。

顯示整定簡單方便

三個按鍵四位顯示器可以顯示修改一切參數(shù)，無須記憶操作命令。

獨立遙控跳合閘執(zhí)行繼電器

可選擇遙控跳合閘繼電器輸出,由壓板單獨投退。

測量CT和保護CT回路分開

保護電流和測量電流回路獨立；既保證了測量精度又保證了保護回路的安全性。

開關事件記錄

直接記錄外部11個開關狀態(tài)事件的時間及順序并對脈沖計數(shù)，對不同的應用11個開關狀態(tài)定義可以不同。

PT斷線報警

任一相電壓斷線時發(fā)PT斷線報警信號。裝置故障報警

當裝置自檢發(fā)現(xiàn)有不可恢復的錯誤時發(fā)報警信號。

控制回路斷線報警

當采用斷路器控制時，控制電源保險熔斷或跳閘回路斷線或合閘回路斷線時均發(fā)控制回路斷線報警。

遙控輸出

獨立遙控跳合閘空接點輸出,由外部聯(lián)接片投退。

遙信量

各保護信號,故障參數(shù),開關量事件記錄。

網(wǎng)絡通信

總線式,普通屏蔽雙絞線,直接同PC機連接。

2．2．4 白云變電所設備配置情況

2．2．4．1微機保護監(jiān)控裝置配置情況 1、10kV線路保護監(jiān)控：配置DVP－631微機線路保護監(jiān)控裝置

2、主變器保護監(jiān)控：

配置DVP－621微機變壓器差動保護裝置

配置DVP－622微機主變器后備保護裝置

配置DVP－611分散式微機監(jiān)控裝置3、66kV線路保護監(jiān)控：配置DVP－693微機線路保護監(jiān)控裝置

4、電壓互感器監(jiān)控：配置DVP－671微機PT監(jiān)控裝置

5、中央信號監(jiān)控：配置DVP－601微機中央信號監(jiān)控裝置

2．2．4．2監(jiān)控系統(tǒng)配置情況

1、硬件：配置臺灣研發(fā)工業(yè)控制機，顯示器PHLIPS 21,UPS 三特1KVA 2小時，CAN網(wǎng)絡控制器,光端機

2、軟件:配置DVPS-600變自動化系統(tǒng)軟件

2．2．5 白云變電所自動化系統(tǒng)運行情況

白云變電所于1999年5月11日投入運行，到2001年12月投運已2年6個月，經(jīng)過多次系統(tǒng)故障和異常情況的檢驗，所有設備和裝置動作正確、運行可靠，未發(fā)現(xiàn)異常情況。

一些主要情況簡要介紹如下： 1、99年6月13日，友好線速斷保護動作跳閘，重合成功。故障原因：拉開友好線78號負荷開關時因開關分閘速度慢引起三相短路。

2、99年6月18日，東港集控站顯示白云變水產(chǎn)線C相全接地，經(jīng)巡線發(fā)現(xiàn)水產(chǎn)線錦江分22＃右2變臺避雷器C相爆炸?，F(xiàn)場情況與集控站顯示一致、正確。

3、99年6月19日，東港集控站顯示白云變水產(chǎn)線A相全接地，經(jīng)巡線發(fā)現(xiàn)水產(chǎn)線錦江分葦場線用戶自維線路A相瓷瓶擊穿。現(xiàn)場情況與集控站顯示一致、正確。

4、99年9月25日03時22分，東港集控站顯示白云變水產(chǎn)線C相全接地，05時03分接地消除。現(xiàn)場情況與集控站顯示一致、正確。

5、2001年7月10日，白云變電壓互感器故障引發(fā)母線短路，主變過流保護正確動作跳閘，重合成功，避免了故障的擴大。

白云變運行后，經(jīng)歷了多次故障和異常考驗，綜合自動化設備反映準確。特別是多次接地故障，當?shù)刂鳈C不僅正確反映了接地，而且對接地線路判斷正確，不必通過拉合開關來選擇接地線路，不僅減少了停電損失，而且減少操作次數(shù)，最大限度的避免了誤操作。

6、2001年01月份，丹東地區(qū)恰遇50年不遇的低溫，東港地區(qū)最低溫度近－30℃，白云變的戶外設備經(jīng)歷了嚴峻考驗,但無任何異常發(fā)生。

7、東港集控站對白云變遠方操作幾百次，均全部正確執(zhí)行。因東港市改造需要，白云變投運后多次帶送東溝變電所部分負荷，拉合開關操作均由集控站進行。無一失敗。

8、白云變電所地處東港沿海地區(qū)，空氣潮濕，設備易腐蝕。但白云變電所運行兩年多來，經(jīng)受住了考驗，無任何異常發(fā)生。

9、白云變所主要考核指標完成較好，達到實用化要求：

1、遙信正確率：100%

2、遙控正確率：100%

3、遙調正確率：100%

4、遙測精度：滿足要求

5、監(jiān)控系統(tǒng)可靠率：100%

3、結論

本文通過對全分散式變電站自動化系統(tǒng)選型原則描述，說明微機保護監(jiān)控裝置安裝于戶外端子箱上是完全可行的，以全分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)是完全可行的。通過遼寧丹東電業(yè)局白云66kV變電所設備配置運行情況，證明以分散式微機保護監(jiān)控裝置為基礎的全分散式戶外變電站自動化系統(tǒng)，特別值得在城農網(wǎng)中推廣應用，符合變電站向小型化發(fā)展方向

第三篇：淺析變電站綜合自動化系統(tǒng)概要

淺析變電站綜合自動化系統(tǒng)

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、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）站內二次設備所需的電纜大大減少，節(jié)約投資也簡化了調試維護。

三、常見通訊方式

目前國內常采用以太網(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）故障記錄消費性的社會豐富了空間的內涵,使空間的定義擴展為人工的、精神的、心理的和虛擬的旅游空間。這些差異性體驗不僅表現(xiàn)在實體空間中旅行,也可以通過閱讀、幻想、想象甚至做夢來實現(xiàn)。而網(wǎng)絡領域的巨大發(fā)展創(chuàng)造了一種可以通過數(shù)字高速公路和聊天室進行的旅游體驗。這種發(fā)展趨勢促使我們重新思考旅行的理由。旅行的傳統(tǒng)理由是對工作壓力和居住地的逃避,即所謂的推力因素,另外包括個人價值的實現(xiàn)、追求良知與個人目標之間的和諧完美。最新調查表明,假期旅游不再簡單歸為一個原因,而是要考慮多個標準,包括個人在社會等級中的身份,在家庭、政治和社會環(huán)境中的地位,特別是對出外旅行的需求。進一步來說,個體在人生不同階段有許多不同的旅行動機,而這些動機不斷變化、重疊、組合等等。遺憾的是,最近有關當代旅行動機的研究還不完善,大多解釋模棱兩可,泛泛而論,很少出現(xiàn)用實證案例檢驗的關于旅游消費和模式的周密理論[1 ]。4 德語國家休閑與旅游地理的發(fā)展前景 那么,德語國家休閑與旅游地理的發(fā)展前景是什么呢? 雖然自波塞爾以來取得了很大進展,但仍有很大的發(fā)展余地,特別是有關現(xiàn)代休閑和旅游的生產(chǎn)和消費模式的理論方面。同時,在大學機構和學術研究中,應用性研究和實踐還將在近期主宰著學科的方向。在規(guī)劃和市場領域，通過提供詳細的規(guī)劃和切實可行的方案,地理學得到了社會的認可。地理系的學生具有多項綜合技能和知識,尤其是在區(qū)域開發(fā)和規(guī)劃方面,在旅游和休閑發(fā)展中對經(jīng)濟、社會、生態(tài)和文化的內涵進行協(xié)同性的評估,并很好地對景觀潛力進行開發(fā)和管理。作為一門社會應用科學,地理學必須著眼于將培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展作為全球性思考和地方化行動的主要精神。所以,地理學家有責任倡導一種基于景觀和環(huán)境潛力而發(fā)展起來的可持續(xù)旅游活動。從這個意義上來說,旅游越來越成為對資源和質量管理的戰(zhàn)略定位的同義詞。但學者的研究必須與實踐者保持一定的距離。只有保持獨立和自信才能具有公正的評判,也只有不迎合潛在投資商的喜好才可能得出客觀的結論。瑞士的旅游理論為未來休閑和旅游地理學研究方法提供了有益參考。其主流觀點認為,主要有4個領域影響旅游業(yè)的發(fā)展:社會價值、環(huán)境和資源、經(jīng)濟、政府及其相聯(lián)系的提供保護和管理作用的政策;而面臨的挑戰(zhàn)則是將研究專業(yè)問題的各個領域融合在一起[2 ]。為了實現(xiàn)跨學科研究所需要的多功能和整體觀,就必須建立一個有效的網(wǎng)絡系統(tǒng)。憑借其整體的研究方法,地理學更有能力勝任這個角色,將不同的模塊結合在一起形成旅游學研究的整體和系統(tǒng)。耐人尋味的是,旅游與休閑地理學的這個發(fā)展趨勢又得回到波塞爾的觀點上來,即從旅游 和休閑的有效整體來研究問題。5 結語 不論是真實的還是虛擬的,德語國家休閑與旅游地理研究的主要目的始終定位于空間和人類行為的關系。在過去70 年中,這些關系的內涵不斷發(fā)生變化。地理學從起初對看得見的空間進行解讀到現(xiàn)在對抽象空間如行為空間、感知空間甚至虛擬空間的休閑和旅游的現(xiàn)象進行研究。從對作為生存基本需要的休閑進行簡單討論到對根植于社會和經(jīng)濟重構之中的動機、價值體系、心理體驗以及決策者的變化進行研究。自從波塞爾在20 世紀30 年代的開創(chuàng)性研究以來,休閑與旅游地理學極大地充實了德語國家地理學的發(fā)展和旅游的管理實踐。總體上,休閑和旅游地理學研究經(jīng)歷了3 個階段:第一階段是以波塞爾為代表的,以廣闊的視覺和整體的區(qū)域觀來研究旅游和休閑;第二階段是代表社會和文化地理學觀點的慕尼黑學派,將人、行為及其結果突出到最重要的位置;最新的這個階段,是基于對現(xiàn)代旅游和休閑生產(chǎn)、消費及后果更深層次的理解,并尋找更有力和應用性更強的解決方案。每一個階段都代表了20 世紀特定時期地理學發(fā)展的時代精神(Zeitgeist)。盡管研究重點不同,但在休閑與旅游研究中始終貫穿著地理學歷史的共同特征。德語國家的地理學主要集中在對區(qū)域、景觀和空間的研究;其次是通過綜合分析體現(xiàn)其整體觀和多功能觀點[17 ]。沒有綜合分析,就不會形成整體和系統(tǒng)的觀點,這些是理解現(xiàn)代世界休閑與旅游發(fā)展以及由此引起的經(jīng)濟的、生態(tài)的、文化的和社會后果之間微妙關系的必要前提[2 ]。[參 考 文 獻] [ 1 ] Becker C et al.(Eds).Geographie der Freizeit und des Tourismus [M].Muenchen and Wien : Oldenburg ,2003.[ 2 ] Kreisel W.Geography of leisure and tourism research in the German-speaking world : Three Pillars to Progress [J ].Tourism Geographies ,2004 ,Vol.6.No.2 , 163190.[ 4 ] Christaller W.Beitraege zu einer Geographie des Fremdenverkehr [J ].Erdkunde , 1955 ,9 , 1107.[ 6 ] Boeventer E V.Geographie der Freizeit und des Tourismus [M].Muenchen and Wien , 1998.[ 7 ] Benthien B.Geographie der Erholung und des Tourismus [M].Gotha :Klett-Perthes ,1997.16.[ 9 ] Benno Werlen : Landschaft , Raum und Gesellschaft : Entstehungs-und Entwicklungsgeschichte wissenschaftlicher Sozialgeographie [ J ].Geographische Rundschau ,Jahrgang 47 , Sept.1995 , S.51312.[11 ] Romeiss2Stracke F.Tourismus2gegen den Strick gebuerstetPEssays [J ].Reihe Tourismuswissenschaftliche Manuskripte ,1998 ,vol.2.[12 ] Jungk , R.Wieviel Touristen pro Hektar Strand ? Pladoyer fuer sanftes Reisen[J ].GEO , 1980 ,10 , 154-156.[13 ] Oesterreichischer Gemeindebund(Ed.)Tourismus , Landschaft ,Umwelt.Ein Leitfaden zur Erhaltung des Erholungs-und Erlebniswertes der touristischen Landschaft [M].Wien ,1989.[14 ] Seiler B.Kennziffern einer harmonisierten touristischen Entwicklung.Sanfter Tourismus in Zahlen [ J ].Berner Studien zu Freizeit und Tourismus ,1989 , 24.[15 ] Bath W E.Naturschutz : Das Machbare.Praktischer Umwelt2undNaturschutz fuer alle.Ein Ratgeber [M].2nd , Hamburg : Parey ,1995.[16 ] Ziegenspeck J.Erlebnispaedagogik2Entwicklungen

第四篇：淺談變電站綜合自動化系統(tǒng)的應用

淺談變電站綜合自動化系統(tǒng)的應用 摘要：

采用變電站綜合自動化技術是計算機和通信技術應用的方向，也是電網(wǎng)發(fā)展的趨勢，隨著電網(wǎng)改造的深入，雞西電業(yè)局在2010年所有變電站均將完成綜自化改造，實現(xiàn)變電所的綜合自動化，進而實施無人值班，減輕人員緊缺壓力，提高企業(yè)生產(chǎn)效益。但同樣也不可避免地帶來了一些問題，本文闡述了當前我局變電站綜自動化系統(tǒng)實際應用情況和存在的若干問題，并針對這些問題提出了一些建議。關鍵詞：自動化系統(tǒng)；技術特點；通信規(guī)約；設備選型；存在的問題

一、變電站綜合自動化技術

變電站綜合自動化是將變電站二次設備（包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護、自動裝臵和運動裝臵等）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、配線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和保護微機化。具有功能綜合化、結構微機化、操作監(jiān)視屏幕化、運行管理智能化等特征。

二、變電所綜合自動化系統(tǒng)的優(yōu)點

變電所綜合自動化是當今電網(wǎng)調度自動化領域的熱門課題之一。它將變電所中一切可由微機實現(xiàn)的功能(如繼電保護、遠方控制、遠方監(jiān)視、故障記錄及測量等功能)，合理地分工協(xié)調，通過變電所就地通信網(wǎng)絡，將實現(xiàn)這些功能的微機設備連接在一起，組成一個完整的變電所綜合二次系統(tǒng)。同時通過本地通信設備與上級調度和監(jiān)控中心直接進行通訊。近年來，變電所綜合自動化系統(tǒng)以其技術先進、結構簡單、安全可靠、功能齊全、具備無人值班的技術條件等方面的優(yōu)勢，在全國電力系統(tǒng)內得到了較為廣泛的應用。實踐證明，它對于實現(xiàn)電網(wǎng)調度自動化和現(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，是當代電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。

三、新型變電站綜合自動化系統(tǒng)結構和技術特點

計算機、通信及網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展使變電站信息綜合管理成為可能。近年變電站綜合自動化系統(tǒng)不斷完善改進，新型變電站綜合自動化系統(tǒng)是將計算機局域網(wǎng)（LAN）技術引入變電站綜合自動化管理系統(tǒng)，結合面向對象的分層分布式結構設計，采用新型的變電站自動化系統(tǒng)體系，具備4層結構，重點解決了通信管理層中的電力通信規(guī)約轉換問題和信息管理層中的變電站信息綜合管理問題。系統(tǒng)分4層，即信息管理層、通信管理層、二次設備控制層和生產(chǎn)過程層。生產(chǎn)過程層由變電站一次設備組成，是系統(tǒng)的最底層，采集最基礎運行信息；二次設備控制層則由各智能設備（IED）組成，實現(xiàn)對各自對象（母線、饋線、主變壓器、電容器等）的控制和保護功能；通信管理層由連接IED的現(xiàn)場總線和作為通用網(wǎng)關的主/備管理機系統(tǒng)組成，是系統(tǒng)的通信樞紐，負責站內數(shù)據(jù)采集、連接站級計算機、連接遠動系統(tǒng)等；信息管理層是系統(tǒng)的最高層，主要由站級計算機組成，包括后臺機等，形成站內計算機局域網(wǎng)，組成完成站內綜合自動化系統(tǒng)。

四、變電站綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其存在的問題

1、綜自設備生產(chǎn)廠家過多，產(chǎn)品型號過雜。

從我局現(xiàn)有的綜合自動化站運行發(fā)現(xiàn)，廠家數(shù)量近10家，甚至一個變電站家就達四至五家，這就造成三方面問題，一是由于變電站綜合自動化設備的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)能力、設備質量不同，使部分設備質量并不過關，有些外購部件更是缺乏管理，產(chǎn)品一旦超過包修期，維護費用昂貴，09年我局伊林后臺主機發(fā)生故障，聯(lián)系廠家修理費需上萬元，維護周期更長達7天以上，給安全運行帶來巨大隱患。二是同一變電站內不同廠家不同系列的設備，屏體及設備的組織方式不盡相同，維護和管理帶來許多問題。三是硬件設備及后臺軟件維護困難，每一廠家設備均有不同原理及操作方法不同，需要設備維護人員對所用裝臵都需要掌握、了解，同時備品備件難以通用，對維護、運行單位造成極大壓力。

由于以上問題，伴隨著變電站綜合自動化系統(tǒng)應用的增多，要求我們無論是在新建、擴建或技改工程，其綜合自動化系統(tǒng)的簽署技術協(xié)議時都應該嚴格把關，力求做到選型規(guī)范化。經(jīng)選用的變電站自動化系統(tǒng)不僅要技術先進、功能齊全、性能價格比高，系統(tǒng)的可擴展性和適用性好，而且要求生產(chǎn)廠家具有相當技術實力，有一定運行業(yè)績和完整的質量保證體系、完善的售后服務體系。

2、運行維護人員水平不高的問題

目前，我局變電站綜合自動化系統(tǒng)絕大部分設備為近近幾年更新改造，特別時一次變運行人員沒有經(jīng)過系統(tǒng)綜自培訓情況下，必須完成運行管理，不可避免會出現(xiàn)各種問題，在我局現(xiàn)場實際運行中也頻繁發(fā)生人為原因影響運行的事件。另外在設備維護方面，即懂監(jiān)控又懂保護的復合型人才嚴重缺失，在專業(yè)管理上也沒有形成后續(xù)梯隊，后續(xù)人員缺乏，三是由于缺失備品備件，部分缺陷特別是軟件故障需廠家協(xié)助處理，從而造成缺陷處理不及時等一系列問題。

要想維護、管理好變電站綜合自動化系統(tǒng)，首先要注重人員培養(yǎng)，利用多種途徑組織進行專業(yè)培訓，培養(yǎng)出一批能跨學科的復合型人才，加寬相關專業(yè)之間的了解和學習。

4.3 不同型號產(chǎn)品的接口問題

設備接口是綜合自動化系統(tǒng)中非常重要而又長期以來未得到妥善解決的問題之一，包括不同廠家的保護、小電流接地裝臵、故障錄波、無功裝臵等與通信管理機、遠動主機與主站、集控中心等設備之間的通信。這些不同廠家的產(chǎn)品要在數(shù)據(jù)接口方面溝通，需花費軟件人員很大精力去協(xié)調數(shù)據(jù)格式、通信規(guī)約等問題。當不同廠家的產(chǎn)品、種類很多時，問題會很嚴重。

如果所有廠家的自動化產(chǎn)品的數(shù)據(jù)接口遵循統(tǒng)一的、開放的數(shù)據(jù)接口標準，則上述問題可得到圓滿解決，用戶可以根據(jù)各種產(chǎn)品的特點進行選擇，以滿足使用要求。

4.4 傳輸規(guī)約和傳輸網(wǎng)絡的選擇問題

變電站和調度主站、監(jiān)控中心之間的傳輸規(guī)約。目前國內各個地方情況不統(tǒng)一，變電站和調度中心之間的信息傳輸采用各種形式的規(guī)約，致使許多生產(chǎn)廠家各自為政，造成不同廠家設備通信連接的困難和以后維護的隱患。目前各個公司使用的標準尚不統(tǒng)一，系統(tǒng)互聯(lián)和互操作性差，因此，在變電站綜合自動化系統(tǒng)建設和設備選型上應考慮傳輸規(guī)約問題，目前我局對變電站接入作出硬性規(guī)定，即在變電站和集控中心、調度主站通訊時二次變所用部頒CDT規(guī)約，一次變信息量較大，使用101規(guī)約。

4.5 開放性問題

變電站綜合自動化系統(tǒng)應能實現(xiàn)不同廠家生產(chǎn)的設備的互操作性（互換性）；系統(tǒng)應能包容變電站自動化技術新的發(fā)展要求；還必須考慮和支持變電站運行功能的要求。而現(xiàn)有的變電站綜合自動化系統(tǒng)卻不能滿足這樣的要求，各廠家的設備之間接口困難，甚至不能連接，從而造成各廠家各自為政，重復開發(fā)，浪費了大量的財力物力。

4.6管理體制與變電站綜合自動化系統(tǒng)關系問題

變電站綜合自動化系統(tǒng)的建設，使得繼電保護、遠動、計量、通訊、變電運行等各專業(yè)相互滲透，傳統(tǒng)的技術分工、專業(yè)管理已經(jīng)不能適應變電站綜合自動化技術的發(fā)展，變電站遠動與保護專業(yè)雖然有明確的專業(yè)設備劃分，但其內部聯(lián)系已經(jīng)成為不可分割的整體，一旦有設備缺陷均需要兩個專業(yè)同時到達現(xiàn)場檢查分析，專業(yè)銜接部分容易產(chǎn)生“真空”，使缺陷得不到及時處理。另外，在電度表數(shù)據(jù)遠傳方面我局管理存在空白，計量所更換電度表后影響表記與后臺通訊問題始終沒有解決。

在專業(yè)管理上，變電站綜合自動化設備的運行、檢修、檢測等問題仍需要規(guī)范和加強，對傳動實驗及通道聯(lián)測的實現(xiàn)、軟件資料備份等問題提需不斷完善解決。

2、結束語

近年來，通信技術和計算機技術的迅猛發(fā)展，給變電站綜合自動化技術水平的提高注入了新的活力，變電站綜合自動化技術正在朝著網(wǎng)絡化、綜合智能化、多媒體化的方向發(fā)展。

鑒于變電站綜合自動化系統(tǒng)當前還缺乏一個統(tǒng)一的國家標準，這就需要與之相關的各崗位的電力工作者 在實際操作過程中不斷總結經(jīng)驗，找到其規(guī)律性，不能因循守舊，而應根據(jù)具體情況，遵循科學、嚴謹?shù)墓ぷ髟瓌t，用發(fā)展的眼光來進行變電站綜合自動化系統(tǒng)的建設，以保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、優(yōu)質地運行。

第五篇：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、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）站內二次設備所需的電纜大大減少，節(jié)約投資也簡化了調試維護。3.常見通訊方式

目前國內常采用以太網(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)處理的主要內容，它包括上一級調度中心，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