变电站综合自动化系统的研究与设计

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1、辽宁工程技术大学毕业设计（论文）0引言变电站自动化自20世纪90年代以来一直是我国电力、IT中的热点之一。所以成为热点，是建设的需要，日前全国投入电网运行的35-110kV变电站18000座(不包括用户变)，220kV变电站有1000多座，500kV变电站大约有70座。而且每年变电站的数量以3%-5%的速度增长，也就是说每年都有数千座新建变电站投入电网运行。同时，根据电网的要求，特别是自上个世纪末在我国全范围内开始的大规模城乡电网改造，不但要新建许多变电站，现有将近一半以上的建设于上世纪六、七十年代、甚至还有五十年代的老旧变电站因设备陈旧老化而面临改造。二是市场的因素，采用综合自动化系统，可

2、在远方设立集控站，通过远方遥控、遥信、遥测、遥调、遥视等五遥功能集中监控若干个变电站，变电站现场实现无人值班，节约了大量的人力；系统实现了办公自动化，提高了管理效率，为管理人员的决策提供了切实有力的依据。根据电网技术发展要求和市场经济的规律，变电站综合自动化有着飞速的发展速度和广阔的发展空间。特别是当前Internet技术日渐成熟和流行，应用快速以太网通信的Web技术在电网自动化方面得到了广泛的应用。基于Internet技术和面向对象的分层通信、分散布置的变电站综合自动化技术成为当今该领域的先进代表。67辽宁工程技术大学毕业设计（论文）1变电站综合自动化1.1变电站综合自动化发展[1]传统的

3、35kV及以上电压等级的变电站的二次回路部分是由继电保护、当地监控、远动装置、故障录波和测距、直流系统与绝缘监视及通信等各类装置组成的，以往它们各自采用独立的装置来完成自身的功能，而且均自成系统，由此不可避免地产生各类装置之间功能相互覆盖，部件重复配置，耗用大量的连接线和电缆。90年代数字保护技术(即微机保护)的广泛应用，使变电站自动化取得实质的进展。90年代初研制出的变电站自动化系统是在变电站控制室内设置计算机作为变电站自动化的心脏，另设置一数据采集和控制部件用以采集数据和控制命令。微机保护柜除保护部件外，每柜有一管理单元，其串行口和变电站自动化系统的数据采集和控制部件相连接，传送保护装置

4、的各种信息和参数，显示保护定值，投/停保护装置，此类集中式变电站自动化系统可以认为是变电站自动化系统的第二阶段。90年代中期，随着计算机技术、网络技术及通信技术的飞速发展，同时结合变电站的实际情况，研制成功了各种分散式变电站自动化系统并投入运行。分散式系统的特点是将现场输入输出单元部件分别安装在中低压开关柜或高压一次设备附近，现场单元部件是保护和监控功能的二合一装置，用以处理各开关单元的继电保护和监控功能，也可以是现场的微机保护和监控部件，分别保持其独立性。在变电站控制室内设置计算机系统，该系统也可布置在远方的集控站，对各现场单元部件进行通信联系。通信方式多采用常用的串行口。但近年推出的分散

5、式变电站自动化系统更多地采用了网络技术，遥测遥信采集及处理，遥控命令执行和继电保护功能等均由现场单元部件独立完成，并将这些信息通过网络送至后台主计算机，而变电站自动化的综合功能均由后台主计算机系统承担。因此，现在的变电站综合自动化系统，概括起来，就是以计算机技术为基础，将传统变电站的测量、监控、保护等功能通过计算机网络综合在起，构成一个资源和信息共享的综合自动化系统，从而将传统的变电站控制屏、保护屏、控制台等结构进行了集成，可以实现远方监控，集中管理，进而实现变电站无人值班，并且实现了变电站管理的自动化。同时由于装置实现了高度的集成，大大节省了变电站占地。在当今土地资源和人力资源日趋紧张的情

6、况下，实现变电站的综合自动化具有明显的经济和技术优势。67辽宁工程技术大学毕业设计（论文）1.1.1国外变电站综合自动化的发展概况国外变电站综合自动化的研究开始于70年代。根据1981年5月在英国召开的第六届国际供电会议资料报道，英国、意大利、法国、西德、澳大利亚等国，于70年代末，新装的远动装置都采用了微计算机，个别有用16位小型计算机的。布线逻辑的远动装置已开始淘汰，当时仅英国南威尔士电网还在使用（该地区当时也计划用微机远动装置代替），同时，第六届国际供电会议的有关文章资料还指出，监控系统的功能有扩大的趋势，供电网的监控功能正以综合自动化为目标迅速发展，除三遥外，一般还有：①寻找并处理单

7、相故障；②作为保护拒动或断路器拒动的补充保护；③负荷管理；④成组数据记录，其中包括负荷曲线、最大需量、运行数据、事故及事件顺序记录等；⑤自动重合闸及继电保护。这些资料报导，证明了国际上随着微计算机技术的发展，变电站综合自动化的研究工作已于70年代中、后期开始。由此可见，国外研究变电站综合自动化系统，始于70年代后期，80年代发展较快。著名的制造厂商较多，但他们彼此间一开始就十分注意这一领域的技术规范和标准的制