变电站综合自动化在电力系统中应用

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1、变电站综合自动化在电力系统中应用　　摘要：本文简要介绍了变电站综合自动化系统的重要性和发展趋势，提出了变电站综合自动化基本概念，并对系统结构、通讯方式和能实现的基本功能及变电站自动化的发展前景进行分析关键词：变电站综合自动化系统结构功能中图分类号：TP27文献标识码：A文章编号：一、概述8随着计算机技术的飞速发展，微机综合自动化装置在电力系统中得到了越来越广泛的应用，二次保护装置经历了常规的突出式和插件式电磁保护、机电式保护、晶体管保护、集电路保护到微机保护。常规控制、保护装置逐步从电力系统中退出历史舞台。取而代之的变电站综合自动化系统是一种全

2、新概念的智能化成套装置，它是调度自动化的变电所端设备RTU与变电所的微机保护装置发展到一定程度以后相互结合的产物，是在计算机技术、电子技术和网络通信技术的基础上发展起来的。它从变电所整体出发，将断路、变电、隔离开关等设备的保护、监视、控制、测量、信号、远动、通信、直流系统和五防闭锁操作功能集于一体的自动化模块装置，并按预定的程序和要求对变电站进行自动监视、测量、协调和控制的一种综合自动化系统，它是自动化在变电所应用的一种方法。发展和完善变电站综合自动化系统，是电力系统发展的新的趋势。二、系统结构目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言，大致

3、存在以下几种结构：１．分布式系统结构按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备，将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式模式一般按功能设计，采用主从CPU系统工作方式，多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力，解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信，选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题，提高了系统的实时性。分布式结构方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在

4、安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构，较多地使用于中、低压变电站。分布式变电站综合自动化系统自问世以来，显示出强大的生命力。目前，还存在在抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题等。２．集中式系统结构8集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I／O接口，集中采集变电站的模拟量和数量等信息，集中进行计算和处理，分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能，后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式，这种结构有以下不足：（1）前置管理机任务繁重、

5、引线多，降低了整个系统的可靠性，若前置机故障，将失去当地及远方的所有信息及功能。（2）软件复杂，修改工作量大，系统调试烦琐。（3）组态不灵活，对不同主接线或规模不同的变电站，软、硬件都必须另行设计，工作量大并且扩展一些自动化需求的功能较难。３．分层分布式结构按变电站的控制层次和对象设置全站控制级——变电站层(站级测控单元)和就地单元控制级——间隔层(间隔单元）的二层式分布控制系统结构。也可分为三层，即变电站层、通信层和间隔层。这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点：8（1）可靠性提高，任一部分设备故障只影响局部，即将“危险”分散，当站级

6、系统或网络故障，只影响到监控部分，而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行；段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断，比如长期霸占全站的通信网络。（2）可扩展性和开放性较高，利于工程的设计及应用。（3）站内二次设备所需的电缆大大减少，节约投资也简化了调试维护。三、常见通讯方式目前国内常采用以太网通讯方式，在以太网出现之前，无论RS-232C、EIA-422/485都无法避免通信系统繁琐、通讯速度缓慢的缺陷。现场总线的应用部分地缓解了便电站自动化系统对通信的需求，但在系统容量较大时依然显得捉襟见肘，以太网的应用，使通讯问题迎刃而解。常见的通

7、讯方式有：1）双以太网、双监控机方式，主要是用于220-500kV变，在实现上可以是双控机+双服务器方式，支持光/电以太网。2）单以太网，双/单监控机方式。3）双LON网，双监控机方式。4）单LON网，双/单监控机方式。四、变电站自动化系统应能实现的功能１.微机保护：是对站内所有的电气设备进行保护，包括线路保护，变压器保护，母线保护，母联保护，电容器保护及备自投的保护，低频低压减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能：8１）故障录播记录２）存储不同方案的定值３）显示和当地修改定值４）与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息，动作序列。当前

8、整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值，校对时钟等命令。通信应采用标准规约。２.数据采集及处理功能包括状态数据，模拟数据和脉冲数据１）状态量采