变电站综合自动化 教案

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1、第一章变电站综合自动化系统（SAS，SubstationAutomationSystem）概述1.1变电站综合自动化（SA，SubstationAutomation）的概念1.1.1SA概念常规变电站自动化存在的主要问题：1)装置相互独立2)运行管理自动化水平低3)测量显示不精确SA：将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置、远动装置等）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通

2、信等综合性的自动化功能。SAS：由基于微电子技术的智能电子装置（IED）和后台控制系统所组成的变电站运行系统，包括监控、保护、电能质量自动控制等多个子系统。SAS的核心是自动监控系统，纽带是局域通信网络。1.1.2SAS的基本特征1)功能综合化2)分级分布式、微机化的系统结构3)通信网络化4)运行管理智能化5)测量显示数字化6)操作监视屏幕化1.1.3SA的优越性1)在线运行的可靠性高2)供电质量高3)供电可靠性高4)运行管理自动化水平高5)减少控制电缆，缩小占地面积6)维护调试方便7)为变电站无人值班提供了可靠的技术条件1.2

3、SAS的基本功能1)测量、监视、控制功能取代常规测量装置，取代常规信号系统采集数据信息化取代常规操作机构、闭锁设备、远动装置1)继电保护功能微机保护：输电线路保护、变压器保护、母线保护、电容器保护；根据需要装配故障录波和测距。2)自动控制智能装置（1）电压无功综合控制（2）低频减载（3）备自投（4）小电流接地选线控制（5）同期检测和同期合闸3)远动及数据通信功能（1）现场级通信（2）与上级调度通信取代常规RTU（RemoteTerminalUnit）四遥：遥信：远程信号。采集并传送各种保护和开关量信息。遥测：远程测量。采集并传送

4、运行参数，包括各种电气量和负荷潮流等。遥控：远程控制。接受并执行遥控命令，主要是分合闸。遥调：远程调节。接受并执行遥调命令，调节变压器分接头等。4)自诊断、自恢复和自动切换功能5)人机联系功能1.1SAS结构形式1.1.1集中式结构集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，集中进行计算与处理，分别完成微机监控、微机保护和一些自动控制功能（安装在主控室内）。1.1.2分层分布式结构计算机技术、网络技术1）结构特点（1）分层式的结构变电站层（站控层）2间隔层1过程层0（2）分布式的结构分布式计算机系统（3）面向间隔的结构间隔层设

5、备是面向电气间隔的（开关柜）1）组屏及安装方式（1）集中式将间隔层中各保护测控装置集中安装在主控室内。（2）分散与集中相结合将配电线路的保护测控装置分散安装在对应开关柜内，将高压线路、变压器等的保护测控装置集中安装在主控室内。（3）全分散式所有间隔的保护测控装置均安装在对应的开关柜内，或一次设备附近的保护小间内。1.1SAS的配置自学讨论：1.五防？1、防止带负荷分、合隔离开关。2、防止误分、误合断路器。3、防止接地开关处于闭合位置时关合断路器。4、防止在带电时误合接地开关。5、防止误入带电间隔2.何谓面向对象设计？3.AVQC

6、是指什么？4.图1-19采用的是何种组屏方式？提问：（1）常规变电站自动化系统存在哪些缺点？（2）何谓“四遥”？（3）按照IEC61850标准，变电站综合自动化系统可以分为哪三层？（4）分层分布式变电站综合自动化系统的具体实现可分为几种方式？1.2SA技术的发展趋势（1）IED的发展（2）非常规互感器电子互感器（有源）、光互感器（无源）（3）IEC61850标准互操作性、开放式系统（4）网络通讯技术现场总线、以太网（5）设备的状态监测与故障诊断（1）多媒体监视（2）电能质量（3）满足电力市场改革及分布式电源接入的需要第一章SAS

7、的过程层设备（补充内容）第二章SAS的间隔层设备间隔层设备可分为1)保护、测控装置（1）测控装置主要完成对某间隔的测量（电压、电流、温度、压力等）和控制（断路器、隔离开关、接地开关、变压器分接头），以及其他相关任务。（2）保护装置对于某一间隔设备的保护任务，如线路保护、主变保护、母线保护、电容器保护等。（3）保护测控综合装置主要用于完成相应电气间隔中设备的保护、测量以及断路器、隔离开关等的控制。一般用于中低压级别（110KV以下系统）对于110kV及以系统，保护装置和测控装置一般相互独立2)公用间隔层装置变电站中的一些公共信号及

8、测量值，如直流系统故障信号、合闸电源故障等。需要一个或几个公共间隔层装置进行信息的采集和处理。3)自动装置备自投、电压无功控制等4)其他智能装置2.1保护、测控装置2.1.1输电线路间隔的保护与监控装置1）监控功能（1）测量及监视模拟量采集：电流、电压、有功、无