《变电站自动化》PPT课件

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1、第四章变电站自动化主题：一、变电站自动化的背景二、变电站自动化的基本要求三、变电站自动化的发展方向四、变电站自动化的基本功能五、变电站自动化系统的结构形式六、变电站自动化系统内的通信技术1郑州轻工业学院电气教研室.七、变电站无人值班八、变电站无功—电压综合控制九、变电站防误操作闭锁系统十、低频减负荷控制十一、小电流接地系统单相接地选线十二、故障录波与测距十三、遥视与遥测2郑州轻工业学院电气教研室一、变电站自动化的背景1.常规变电站二次系统的问题（1）常规变电站二次系统由继电保护、自动装置、测量仪表、操作控制屏、中央信号屏和远动装

2、置几部分分立组成。继电保护—多个机械式继电器的组合体积大、分散、接线多、功能不全、无通信自动装置—模拟式、无通信功能远动装置(许多变电站没有远动装置)—模拟式3郑州轻工业学院电气教研室操作控制屏—多屏、模拟式显示仪表、无远方操作功能中央信号屏—光字牌通信--各种装置间无通信（2）特点这些部分的功能、采用的技术及装置各不相同，相互之间独立运行，缺乏智能，没有故障自诊断能力。同时，分立元件的装置可靠性不高，体积大；二次电缆使用多，连接繁杂，易出现故障。4郑州轻工业学院电气教研室2.微机型自动装置阶段随着计算机技术的发展，20世纪8、

3、90年代出现了微机型保护装置、自动装置、远动装置和监控系统。这些微机型装置采用数字电路，体积缩小；利用微处理器的智能和计算能力，应用新的算法，提高了测量的准确度和控制的准确性；扩充了新的功能，还具有装置本身的故障自诊断能力；提高了变电站自动控制的能力和可靠性。5郑州轻工业学院电气教研室这些微机型装置基本上维持了原有的功能逻辑关系，只是组成的硬件结构由微处理器及其接口电路代替。各种微机型装置的硬件结构大同小异，采集和控制的量大多相同，但设备重复，模板种类多，数据与通道不共享，实际上形成了变电站的自动化孤岛。而且二次电缆依旧繁多，故

4、障隐患较大。变电站的自动化孤岛问题必须依靠科学技术的发展来解决。6郑州轻工业学院电气教研室3.变电站自动化阶段20世纪90年代以来计算机与通信技术迅猛发展，更高性能微处理器、网络技术、现场总线技术的广泛应用使变电站进入自动化阶段。其初步实现的特征是将保护和测量控制综合考虑配置，监控系统除完成远动功能外，还能与微机保护和小电流接地装置交换信息，站内有通信系统，有监控计算机。7郑州轻工业学院电气教研室二、变电站自动化的基本要求1.变电站自动化系统应能全面代替常规的二次设备。集变电站的继电保护、测量、监视、控制和通信于一个分级分布式系

5、统中。2.变电站微机保护的软硬件设置与监控系统既要相对独立，又要相互协调。系统中任何其它环节故障只影响局部功能的实现，不影响保护子系统的正常工作。8郑州轻工业学院电气教研室3.微机保护装置具有串行接口或现场总线接口，向计算机监控系统或RTU提供保护动作信息或保护定值信息。4.变电站自动化系统的功能和配置，满足无人值班的要求。5.具有可靠、先进的通信网络及合理的通信协议，实现数据共享。9郑州轻工业学院电气教研室6.具有高可靠性和强抗干扰能力。各子系统具有独立的自诊断和自恢复功能，任一部分发生故障时，能发出告警指示，并迅速将自诊断信

6、息送往控制中心。7.系统的标准化程度和可扩展性、适应性、开放性能好。10郑州轻工业学院电气教研室三、变电站自动化的发展方向一些新技术的应用使变电站自动化系统有可能出现重大突破，同时，在技术突破的过程中需要面对一系列新的挑战。1.非常规互感器（1）传统的电磁感应式电压、电流互感器随着系统容量和电压的不断升高，不可避免地带来绝缘结构复杂、体积大、磁饱和、铁磁谐振及动态范围小等缺点，影响继电保护的可靠性和灵敏性，这也是目前测量和保护不容易实现数据完全共享的主要原因。11郑州轻工业学院电气教研室（2）非常规互感器如电子式和光电式互感器O

7、TA的优点：具有优良的绝缘性能，体积小，成本低；不含铁心，没有磁饱和、铁磁谐振等问题；动态范围大，测量精度高，其额定电流可由几十安到几千安，过电流范围大几十万安，一个互感器可同时满足计量与继电保护的需要，节省投资。12郑州轻工业学院电气教研室频率范围宽，可测出高压线路的谐波电流，还可进行暂态电流、高频大电流与直流电流的测量。其信号处理部分采用先进的数字信号处理DSP技术，具有实时性、快速性和便于进行复杂算法处理等特点。抗干扰能力强。13郑州轻工业学院电气教研室（3）非常规互感器对变电站自动化系统的发展具有革命性意义非常规互感器的

8、最大特点是可以输出低电平模拟量和数字量信号，直接用于微机保护和电子式计量设备，省去了许多中间环节，实现数据共享。非常规互感器响应速度快，动态范围大，可以根据故障时瞬变过程的波形，发展新原理的继电保护装置。14郑州轻工业学院电气教研室非常规互感器抗干扰能力强，绝缘