变电站综合自动化系统中监控和五防整体解决方案

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1、变电站综合自动化系统中监控和五防整体解决方案1前言广州石化分公司现有装机容量224Mw,年发电量11亿kw.h，目前拥有220kV总变电站1座，110kV变电站5座。在2006年以前电气采用传统的控制保护系统，2006年在加氢联合装置变电所采用具有遥测、遥信和遥视功能的监控系统，2007年在220kV总变电站和CFB发电机组与变电站采用了具有遥测、遥控、遥调和遥视与远动（调度）功能并与微机防误（五防）系统嵌套的综合自动化系统。以上系统运行至今状况良好，达到了设计的性能和目的。2变电站综合自动化系统概述变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通讯技术和信号处理技术，实现对全变

2、电站的主要设备和输配电线路的自动监视、测量、运行控制和保护，以及与调度通讯等综合性的自动化功能。广州石化分公司变电站综合自动化系统采用网络化设计思想,集监视、控制（含五防系统）、继电保护、计量等功能于一体，在稳定性、实时性、网络化、现场总线技术运用、监控系统面向对象技术等方面具有较优越的功能。整个综合自动化系统采用分层分布式系统结构与按间隔设计的原则，站控层主要设备采用基于双以太网、双监控的双重化设计，从而在系统级有效地保证了很高的可靠性；间隔层按设备间隔布置，除10/6kV采用间隔保护与测控一体化以外，35kV及以上系统采用测控装置按间隔布置，而保护装置完全独立，维护与扩展极为方便。为了达

3、到控制操作的安全性，将微机防误（五防）系统嵌套在综合自动化系统中，实现无缝对接和相互闭锁。这种完全分层分布式系统结构，提高了整个系统的可靠性，使系统具有很大的灵活性和可扩展性，符合国际和国内变电站综合自动化系统的发展趋势。3变电站监控系统的应用3.1选用原则3.1.1可靠性系统选用成熟稳定的软、硬件平台和开发工具，采用标准化、通用化、模块化结构，在编程过程中采用面向对象技术、成熟的算法和软件容错技术，系统的可靠性高。3.1.2开放性采用开放式、网络化的分层分布式结构，具有良好的开放性能，可与各种微机保护、直流系统、励磁系统、自动准同期装置等智能设备通信接口。3.1.3实时性在硬件选择和软件设

4、计上充分保证系统的实时性及抗干扰能力。采用ActiveX控件技术，只需传送少量的变化数据即可，使得系统数据传输量大大减少，数据实时刷新率高。3.1.4维护、升级性系统采用模块化设计，便于系统的维护和升级。可配置从单节点到多节点不同规模的网络,在站控层构成的各工作站之间实现资料共享,还可以实现对系统的远程诊断、维护。3.1.5安全性系统分配管理权限，确保不被非法用户访问或破坏；设置防火墙，增强内部网络的保密性；对数据加密，确保数据在传输和存储过程中不会造成数据被载移、解读、变易和破坏。3.2系统结构系统采用分层分布、开放式结构，按纵向分为站级控制层和间隔测控层。系统主要结构如下图。站级控制层设

5、备采用集中组屏方式，实现整个系统的监控功能。站控层连接服务器、操作员工作站、继保工程师站、防误工作站和GPS对时系统及远动（调度）工作站的多机设置方式，各工作站可以实现数据共享和远程诊断与维护等功能；主干网为双Ethernet网冗余结构。主机（服务器）基于Windows操作平台，利用组态软件，组态完成站内监控功能，全面提供设备状态、监视及控制保护信息的记录与分析等功能。站级控制层通讯的信息量大、开放性要求高,采用快速以太网通讯，遵循TCP/IP或UDP通信协议规范，传输速率为自适10/100Mbps。其双网可负载分流，也可独立工作，互为主/备。站控层与间隔层通讯由于信息量相对较小，通讯速率要

6、求不高，采用PROFIBUS现场总线和RS485网络。通信媒介为超五类屏蔽双绞线，通讯控制方式为主从问答方式，采用IEC870-5-103协议通信规约。实现收集各个智能单元和综合设备的上传信息,并下传控制命令及定值参数等。间隔层设备包括测控、保护单元和第三方智能装置等部分。继电保护部分采用ALSTOM和ABB、西门子公司生产的微机型继电保护装置，该类装置具有强大的保护、控制、数据采集、测量、运行参数记录、事件记录（SOE）、故障录波等功能。除实现有选择的快速切除被保护组件各种形式的短路故障外，还与监控系统保持密切的通信联系，以便于操作人员实时了解各类保护单元的工作状况。这二个层次的监控方案充

7、分利用计算机计算速度快、信息存储量大的优势，实时采集各种运行信息并将各种信息和上级调度命令通过通信技术实现信息的上传或下发。同时将发变组保护、发电机励磁系统、自动准同期系统（ASS）、自动电压调整装置（AVR），以及灭磁开关、发电机出口断路器等有机地组织起来构成完善的自动化系统，实现高层次的逻辑控制功能和数据管理。3.3系统功能3.3.1实时数据采集：遥测：热电厂、变电站电气设备运行的各种实时数据，如发电机电