简述变电站综合自动化系统

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1、简述变电站综合自动化系统　　(华北电力大学，河北保定071003) 　　摘要：文章主要介绍了变电站综合自动化系统的重要性，并对变电站综合自动化要求、结构及实现的功能进行了分析。 　　关键词：变电站；综合自动化；电网管理；电网调度 　　中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)16—0091—02 　　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、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电

2、站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。 1系统要求 　　变电站作为整个电网中的一个节点，担负着电能传输、分配的监测、控制和管理的任务。变电站继电保护、监控自动化系统是保证上述任务完成的基础。在电网调度统一指挥和协调下，电网各节点(如变电站

3、、发电厂)具体实施和保障电网的安全、稳定、可靠运行。因此，变电站自动化是电网自动系统的一个重要组成部分。作为变电站自动化系统，它应确保实现以下要求：①检测电网故障，尽快隔离故障部分。②采集变电站运行实时信息，对变电站运行进行监视、计量和控制。③采集一次设备状态数据，供维护一次设备参考。④实现当地后备控制和紧急控制。⑤确保通信要求。 　　因此，要求变电站综合自动化系统运行高效、实时、可靠，对变电站内设备进行统一监测、管理、协调和控制。同时，又必须与电网系统进行实时、有效的信息交换、共享，优化电网操作，提高电网安全稳定运行水平，提高经济效益，并为

4、电网自动化的进一步发展留下空间。 2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，大致存在以下几种结构： 2.1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

5、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，还存在抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题。 2.2集中式系统结构 　　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

6、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、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。 2.3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

7、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: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。 3系统实现的功能 3.1微机保护 　　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，电容器保护及备自投，低

8、频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能:①故障记录；②存储多套定值；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。当前整定值