浅析变配电站综合自动化系统的应用与发展

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1、浅析变配电站综合自动化系统的应用与发展变配电站综合自动化系统的应用与发展　　上世纪九十年代后期变配电站综合自动化系统在我国电力系统开始应用，XX年开始已经得到普遍推广，常规保护与晶体管保护在电力系统变配电站已不再采用。我国自行开发与生产的变配电站综合自动化装置已进入第三代，并达到国际先进水平。由于产品不断改进，价格不断下降，工业与民用建筑变电站也开始推广变电站综合自动化系统。　　1定义变配电站继电保护及自动化继电保护是电力系统安全可靠运行的重要保证，选择性、快速性、灵敏性与可靠性是电力系统对继电保护的基本要求。备用电源互投、母线测量电压自动切换、有载调压、无功补偿与远

2、方调度是电力系统自动化的主要内容。变配电站综合自动化系统定义变配电站综合自动化系统是以一个配电回路为单元由一台变配电站综合自动化装置完成继电保护、就地监控与远方调度功能。变配电站内部所有变配电站综合自动化装置联网后形成一个变电站综合自动化系统。　　2变电站综合自动化系统的特点变配电站综合自动化系统的可靠性与动作正确率高，容易获得各种附加功能，保护功能容易得到改善。使用灵活、维护与调试方便，具有自诊断与远方监控功能。保护越复杂性能价格比越好。　　3变配电站综合自动化系统的基本要求集保护、测量、监视、控制和通信于一个分层分布式系统中。软件与硬件设计中保护与监控相互独立，又

3、要相互协调。串行总线或现场总线接口。满足无人值班要求。先进、合理与统一的通信协议。高可靠性与高抗干扰能力。扩展性、适应性与兼容性好。标准化和开放性好，符合国家或部颁标准，接近国际标准。利用数字通信技术，实现数据共享。开发研制工作统一规划，统一指挥。　　4变配电站综合自动化系统的基本特征功能综合化。测量显示数字化。操作监视屏幕化。结构分层分布。通信局域网络化。运行管理智能化。　　5变配电站综合自动化系统的主要功能继电保护功能按照保护对象有：发电机保护、变压器保护、电源进线保护、分段断路器保护、线路保护、高压电动机保护、高压电容器保护等。按照保护性质分为电量与非电量保护：

4、电量保护有无延时速断、带延时速断、定时限过电流、定时限过负荷、反时限过电流、反时限过负荷、距离、方向、差动、单相接地、过电压、低电压、励磁等。非电量保护有轻瓦斯、重瓦斯、高温、超高温等。自动化控制功能备用电源自投、重合闸与低周波减负荷等。监控功能测量：电流、电压与频率测量，有与无功功率、功率因数、有与无功电能计算等。信号：位置信号有断路器，隔离刀闸、接地刀闸、手车运行位置等。报警信号有轻瓦斯、重瓦斯、高温、超高温等。控制：遥控合分闸，保护跳闸、有载调压、自动并网等。记录：操作记录、预告与事故记录与故障录波等，谐波分析。　　6产品发展过程关键技术交流采样是变配电站综合自

5、动化装置的关键技术，交流电压与电流通过电压与电流互感器将高电压与大电流转换为统一的0～100V与0～5A交流电压与电流。变配电站综合自动化装置内部再将0～100V电压与0～5A电流经过电压与电流变换器转换为统一的交流电压信号，经过硬件电路将交流电压信号过零点定在A/D转换直流5V电源的，幅值调整在以内。由于计算机A/D转换的速度越来越快，一个周波可以采集20点以上，采集到各点瞬时值数据之后就可以由软件通过各种算法算出电流与电压有效值，算法有富里埃、微分法、极值法与平均值算法等，然后再计算出有功与无功功率、功率因数与电能。第一代产品第一代产品出现于上世纪九十年代初期，C

6、PU以51系列为主，外加A/D转换、开关量输入与输出以及通信等外部电路组成一个变配电站综合自动化装置或单元简称综保装置或单元。第一代产品抗干扰性能存在一定问题。第二代产品上世纪九十年代中后期产品升级到第二代。CPU芯片选用80C196、80C551、80C552等，有些产品开始采用DSP信号处理芯片。变配电站综合自动化系统产品抗干扰性能有很大提高，已进入成熟阶段，开始在电力系统普遍推广应用。第三代产品随着单片机技术的发展，上世纪末出现了以嵌入式CPU为核心的第三代产品，采用液晶显示,结构设计上注意信号数据流向,外部接口分为模拟量输入，开关量输入与输出以及电源与通信三大

7、部分,所有信数据直接引向CPU，中间无交叉,开关量输入电压提高为交直流220V,有些还采取了两级光电隔离。嵌入式CPU又称无总线CPU，集成度与工作速度大大提高,程序与数据存储器、A/D转换与通信芯片全部集成于CPU芯片内，程序固化采用电擦除，便于开发.第三代产品体积减少，抗干扰性能强，加工量减少，成品率提高，价格降低，功能也有所加强。变配电站综合自动化系统发展的最新技术数字化变电站是变配电站综合自动化系统发展的最新技术。电流与电压互感器以及各种操动机构全部为智能化与数字化单元，由双路光纤与两套计算机组成全数字化变配电站综合自动化系统。现场总线技术的