《变电站自动化技术》PPT课件

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1、变电站自动化技术0引言在当今不规范的市场空间里，人们希望电力供应商以一个竞争的价格提供可靠的电力。美国西部的电力供应商正期望有一个竞争激烈的市场空间，作为供应商，他们深知竞争的残酷性，他们必须降低维护成本，改善设备运行性能。他们必须保证电力的可靠性，提供快速的服务，并要使其成本具有竞争性，尽可能的减少资源浪费。自动化变电站能够提供保证电力连续供应所需的信息，这就降低了维护成本。变电站自动化是许多智能电力装置的综合（如断路器，变压器，继电器等），这些装置具有监视自身的功能。例如，断路器能够测量触电阻，做出合理的维修判断。自动化变电

2、站是由微机保护继电器，断路器，变压器，电机操动空气开关组成的，他们可以通过远方的图形化接口界面装置来控制。本文主要阐述已在太平洋天然气电力公司投入运行的两个自动化变电站：科第那和太浦顿变电站。1变电站自动化定义变电站自动化可被描述为不同功能的集合。太平洋天然气电力公司是这样理解变电站自动化的：l变电站具有监控，数据采集（SCADA），控制功能。变电站的操作与运行可由远方监控。通信可由调制解调器，高速通信线路，光缆来完成。l利用微机保护继电器来进行在线监控。因此，就不必建立一个单独SCADA网络，节约了大量的探测器，电线，传感器

3、。l改变了传统的开关屏面貌（如配电盘，机械开关，红绿灯等），转变为电站PC机上的用户图形界面（graphicaluserinterface）。l用户图形界面利用不同的传感器收集有关电站主要设备的操作及运行状态信息，如变压器，断路器，并且存储信息以备将来参考。实时数据具有特定的作用，能够为操作人员，维护人员，工程人员制定方案时提供决策指导。2未来变电站在1997年，太平洋天然气电力公司电力输送维护部开始为自己的未来定位。他们期望在美国西部有一个竞争的电力市场，由独立的系统商（ISO）操作其运行以便降低成本及运行压力，为此他们开始了

4、变电站2020的研究。变电站2020针对于变电站自动化所涉及的前沿技术来进行定义，实验，实施。这对于保持公司的竞争力，向电力用户提供最大价值是必不可少的。在确定电力需求，安排电力供应量，及最初实验中的动态研究方面，他们已取得了成功。他们将对变电站自动化进行更深入的研究：对技术进行检验，开发运行程序和自动化所带来的商业利益。3科第那变电站经验科第那变电站位于萨克拉门托山脉北部，不久前它成为太平洋天然气电力公司中的第一个实现输电自动化和SCADA控制的输电性变电站。科第那变电站之所以成为第一个主要因为它的地理位置偏僻，难于维护。增加

5、远方监视和自动化控制功能将会带来经济利益。这个自动化项目是史戴尔动力公司和太平洋天然气电力公司合作的尝试性项目。这个输电性变电站拥有2台230kV，2台115KV，5台60kV断路器，图1是这个变电站的单回路图，并附带了自动监视功能。3.1用户图形界面这个项目采用了先进的自动化技术，但它必须适合当今的系统。首先必须使维护人员对这个新的系统感到舒适，能够掌握用户图形界面。科第那变电站的自动化设计方案主要有以下两个基本特点。第一个特点是用户图形界面上有开关盘的模拟构造。图1实际上就是用户图形界面上的图象。用户图形界面包括一个计算机模

6、块和一台21寸显示器，奔2处理器运行于WINDOWSNT环境下。用户图形界面使得工作人员可以通过这个可触摸的屏幕，或者通过开关盘上传统的机械开关和电表对变电站的设备进行监视及操作。图2是用户图形界面的屏幕所显示的电表和控制开关图。这个方案采用了两种运行方式，然而，最终目标是要用计算机来彻底地取代这种传统的机械表计和电气控制。3.2远方终端装置(RTU)第二个特点是使得用户图形界面和远方连接起来，这是通过SCADA网络来实现的，SCADA可以控制设备的运行及操作。SCADA装置不仅能够获得变电站的信息（如功率潮流，故障信息，设备运

7、行）而且还能获得变电站的远方控制端的一些信息。一些操作控制包括断路器控制和手动自动选择。这个变电站是由当地转换中心来控制的。所有的自动化功能都是依赖微机保护继电器来完成的。这与传统的SCADA截然不同，传统的SCADA主要是借助于过多的设备来提供大量的信息，其成本很高。图3所示的控制图阐述了所用设备的功能。3.3保护装置采用的保护装置是由斯韦策（音译）公司生产的。这种继电器具有快速实时测量，远方瞬时跳闸，设定动作值的功能。通过一种通讯装置将这种继电器和远方的拨号式调制解调器连接在一起。为了实现工作人员从远方就可控制整个系统的运行

8、，这个通讯装置及用户图形界面都和HarrisD20控制模块连接在一起。所有的装置都以IRIG-B卫星时间为标准以便实现同步。这种最新安装的继电器具有监视断路器磨损的功能；然而，这种功能还没被应用。一旦继电器监测到磨损情况，它就立即把信息发送到负责变电站维护的中心