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1、第十讲 变电站综合自动化（1）,主讲人：李岩松华北电力大学电气与电子工程学院,North China Electric Power University,page2,2022/12/24,第六章 变电站综合自动化,North China Electric Power University,page3,2022/12/24,一、变电站综合自动化的概念,North China Electric Power University,page4,2022/12/24,传统变电站的自动化系统,1、安全性、可靠性不高,二次设备中的继电保护和自动装置、远动装置等采用电磁型和晶体管式，结构复杂、可靠性不高,No
2、rth China Electric Power University,page5,2022/12/24,传统变电站的自动化系统,2、电能质量可控性不高,衡量电能质量的主要指标是频率和电压,大多数传统变电站不具备调压手段,North China Electric Power University,page6,2022/12/24,传统变电站的自动化系统,3、占地面积大,在传统的变电站中二次设备多采用电磁式或晶体管式,主控室、继电保护室占地面积大,North China Electric Power University,page7,2022/12/24,传统变电站的自动化系统,4、实时性和可控
3、性较差,传统的变电站不能满足向调度中心及时提供运行参数的要求,5、维护工作量大,每年校验保护定值的工作量是相当大的，无法实现远方修改继电保护或自动装置的定值,North China Electric Power University,page8,2022/12/24,变电站综合自动化基本含义,变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)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，实现对全变电站的一次设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制和保护、以及与调度中心进行信息交换等功能。,多台微机子系统组成自动
4、化系统,控制屏、中央信号系统和远动屏,微机保护,电磁式或晶体管继电保护,North China Electric Power University,page9,2022/12/24,变电站综合自动化基本特征,1、功能综合化,综合了微机保护、故障录波、故障测距、小电流接地选线、自动按频率减负荷、自动重合闸等自动装置功能,综合了变电站内全部二次设备,North China Electric Power University,page10,2022/12/24,变电站综合自动化基本特征,2、结构分布分层化,典型的分层原则是将变电站自动化系统分为三层，即变电层、间隔层和设备层,North China
5、Electric Power University,page11,2022/12/24,变电站综合自动化基本特征,3、操作监视屏幕化,面对彩色显示器，对变电站的设备和输电线路进行全方位的监视与操作。,North China Electric Power University,page12,2022/12/24,变电站综合自动化基本特征,4、通信系统网络化,计算机局域网技术、现场总线技术及光纤通信技术广泛应用,较高的抗电磁干扰的能力,通信技术满足实时性要求，易于扩展,North China Electric Power University,page13,2022/12/24,变电站综合自动化基
6、本特征,5、运行管理智能化,不仅能监测一次设备，还能每时每刻检测自己是否有故障，充分体现了其智能性,North China Electric Power University,page14,2022/12/24,变电站综合自动化基本特征,6、测量显示数字化,指针式仪表全被显示器上的数字显示所代替。 人工抄表记录则完全由打印机打印、报表所代替。,North China Electric Power University,page15,2022/12/24,二、变电站综合自动化的功能,1、继电保护功能,2、监视控制功能,3、自动控制装置功能,4、通信功能,North China Electric
7、Power University,page16,2022/12/24,二、变电站综合自动化的功能,1、继电保护功能,输电线路保护,电力变压器保护,母线保护,电容器保护,小电流接地系统自动选线,自动重合闸,系统的继电保护按被保护的电力设备单元(间隔)分别独立设置,保护装置设有通信接口,North China Electric Power University,page17,2022/12/24,二、变电站综合自动化的功能,2、监视控制功能,（1）实时数据采集与处理,（2）运行监视功能,（3）故障录波与测距功能,模拟量主要有：变电站各段母线电压，各条线路的电流等,开关量有：断路器位置、开关位置、保
8、护状态等,对变电站各种开关量变位情况和各种模拟量进行监视,微机保护装置兼作故障记录和测距,采用专用的微机故障录波器,North China Electric Power University,page18,2022/12/24,二、变电站综合自动化的功能,2、监视控制功能,（4）事故顺序记录与事故追忆功能,（5）控制及安全操作闭锁功能,（6）数据处理与记录功能,顺序记录是对变电站内的设备在事故时动作先后顺序记录,事故追忆是在事故前后一段时间内主要模拟量作连续测量记录,操作人员可远方操作开关等设备,操作闭锁和“五防”,历史数据的存储和统计,North China Electric Power U
9、niversity,page19,2022/12/24,二、变电站综合自动化的功能,3、自动控制装置功能,电压无功综合控制,低频率减负荷控制,备用电源自投控制,小电流接地选线控制,自动调谐式消弧线圈控制,具有保证安全、可靠供电和提高电能质量的自动控制功能,North China Electric Power University,page20,2022/12/24,二、变电站综合自动化的功能,4、通信功能,变电站内部的通信和变电站与调度中心之间的通信两部分,（1）变电站内部的通信,实现自动化系统内部各子系统与上位机(监控主机)和各子系统间的数据和信息交换,（2）变电站与调度中心之间的通信,实现
10、变电站综合自动化系统与调度中心之间的“四遥”功能,North China Electric Power University,page21,2022/12/24,三、变电站综合自动化的结构,1、分层分布式结构,North China Electric Power University,page22,2022/12/24,三、变电站综合自动化的结构,2、中、小型变电站的分层分布集中式结构,North China Electric Power University,page23,2022/12/24,三、变电站综合自动化的结构,3、大型变电站分层分布集中式结构,North China Electr
11、ic Power University,page24,2022/12/24,三、变电站综合自动化的结构,4、分层分布分散式,North China Electric Power University,page25,2022/12/24,四、变电站综合自动化的通信,（1）串行通信,通信简单，成本低，兼容性好,传输速率慢，数据量小，传输距离短，通信可靠性低、抗干扰能力差,North China Electric Power University,page26,2022/12/24,四、变电站综合自动化的通信,（2）现场总线,通信可靠性高，抗干扰能力强，传输距离远，传输速率较高。,成本高，需要特殊通
12、信芯片，兼容性较差。,North China Electric Power University,page27,2022/12/24,四、变电站综合自动化的通信,（3）以太网,通信可靠性高，抗干扰能力强，兼容性好，成本适中，传输距离远，传输速率高。综合性价比高。,North China Electric Power University,page28,2022/12/24,三、变电站综合自动化的通信,IEC60870-5-101规约IEC60870-5-103规约CDT规约。,变电站内部通信规约,变电站和调度中心通信之间：IEC61970规约,North China Electric Powe
13、r University,page29,2022/12/24,四、变电站综合自动化的通信,四遥”的含义,遥测：远程测量。采集并传送运行参数，包括各种电气量(线路上的电压、电流、功率等量值)和负荷潮流等,遥信：远程信号。采集并传送各种保护和开关量信息,North China Electric Power University,page30,2022/12/24,四、变电站综合自动化的通信,四遥”的含义,遥控：远程控制。接受并执行遥控命令，主要是分合闸，对远程的一些开关控制设备进行远程控制,遥调：远程调节。接受并执行遥调命令，对远程的控制量设备进行调节,North China Electric Power University,page31,2022/12/24,小结,1、变电站综合自动化概念2、变电站综合自动化的功能3、变电站综合自动化的分层方式3、变电站综合自动化的结构4、变电站综合自动化的通信方式5、变电站综合自动化的通信规约6、“四遥”功能,
