35KV变电站综合自动化系统的设计Word文档下载推荐.docx

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Abstract

Thethesisofthesubstationautomationconceptanddevelopmenttrends,andintegratedsubstationautomationsystemandthesignificanceofthestudyofthedevelopmentofthedomesticandinternationalsituationnowexpositionDiscussionofintegratedsubstationautomationsystemfunctions,structure,protectionconfiguration,andfurtherdiscussionofthecomputerhardwareprotectionofthestructureandcharacteristics.Throughtheintegratedsubstationautomationsystemcommunicationresearch,onthecurrentbusvariouswaysandthelatestcommunicationstechnology,thevariousmodesofcommunicationforadetaileddescription,andtheadvantagesanddisadvantagesofadetailedanalysistocomparethecost-effectivenessofvariousforms.Andtheprospectsforthisbrief.Finally,integratedsubstationautomationsystemsandcomprehensiveprotectionfromtheinstallationofequipmentforadetailedbriefing.Graphicandrunning.Thisunderstandingofintegratedsubstationautomationsystemwiththelatesttechnologyinagreathelp.

Keywords:

integratedsubstationautomationhardwareconfigurationmicroprocessor-basedprotectioncommunicationprotocols

第一章绪论

1.1变电站综合自动化系统的研究

1.1.1研究意义

随着自动化技术的不断发展，利用电子计算机技术完成其基础原理的变电站综合自动化系统在各大型企业得到了广泛的应用，在电力系统中，变电站的安全性、可靠性与经济性的运行很大程度上是依赖于变电站的继电保护、控制和监测技术的完善程度还有它们的技术特性指标和可靠性等多方面因素。

而在科学技术的发展引领下，推动了电力系统综合自动化系统的技术发展，一改以前受制于传统变电站自动化系统的限制，大大地提高了电力系统中变电站的自动化程度，通过对变电站综合自动化系统的研究，对于电力系统的可靠、安全性，保护和控制以及对变电站的运行更加合理、优化具有十分重要的意义。

1.1.2研究目标

实现变电站综合自动化的根本目的是提高变电站运行的可靠性和安全性，通过研究综合自动化技术，为提高供电质量，提高输送负荷的速度，提高变电站的安全可靠性和系统的运行管理水平，减小变电站占地面积，降低成本，减少总投资，减少维护工作量，减少值班员劳动强度方面作出相关参考。

同时，在毕业设计过程中学会运用和钻研自己所学的知识，提高自己对知识的理解和应用，达到学以致用的目标，也希望从中培养一种综合素质能力，为自己将来工作打好基础。

1.2变电站综合自动化系统的基本概况

1.2.1变电站综合自动化的基本概念

（1）变电站及其自动化

由于电能从生产到消耗过程中应该时刻保持平衡，电力发电量必须跟随电力负荷而相应变化。

为保障电力系统的安全运行，还为其装备继电保护、自动装置、运程通信和调度管理等相应的系统和设备。

在电力系统的运行中，变电站是介于发电厂和电力用户之间的一个重要中间环节，它完成电能的传输、电压的变换与电能分配多方面的功能，在电力系统中有着非常重要的作用。

电力系统是一个连续运行的系统，因此，变电站的运行也是连续的，为掌握变电站运行状态，需要对整个过程进行监视、控制和调节，而这些绝大部分不可能由人工来完成，特别是在系统运行中出现异常情况时，变电站必须要做出快速的反应并及时处理，必须采用自动化技术。

（2）变电站综合自动化及其系统

一般来说，变电站主要包括一次系统与二次系统两大部分。

一次系统负责完成电能的传输、分配和电压变换工作，二次系统则负责完成对一次设备及其经电能的测量、监视还有故障告警、控制、保护以及开关闭锁等等。

随着电力系统的规模扩大，为提高系统的安全性和可靠性，向用户提供优质的服务，变电站自动化技术也被要求不断提高，并慢慢发展成综合自动化系统，将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、通信技术和现代电子技术，实现对全变电站的主要设备和线路的自动监控、测量、自动控制和微机保护，还有与调度通信等综合性的自动化功能。

1.2.2变电站综合自动化系统的优越性

1.2.2.1常规变电站状况

常规变电站的二次系统主要包括四个部分:

继电保护、就地监控、远动装置和录波装置。

这四部分功能各不相同，其设备所采用的硬件和技术完全不同，导致整个变电站系统条块分割，存在着不同的专业和相应的技术管理部门。

正由于常规变电站自身的情况，决定了存在着不少缺点：

1）安全性、可靠性不高；

2）实时计算和电能质量可控性不高；

3）占地面积大，成本投资大；

4）维护工作量大；

1.2.2.2变电站实现综合自动化的优越性

由于常规变电站存在不少缺点，无法满足电力系统安全、可靠和经济、优化运行的要求。

解决这些问题的要点是提高变电站自动化水平。

对于传统的变电站，应逐步进行改善技术，采用先进的技术，增加“四遥”功能和采用变电站综合自动化系统，提高变电站自动化，实现无人值班和调度自动化管理。

变电站综合自动化系统的优越性主要有以下几方面：

（1）提高变电站的安全性、可靠性运行水平；

（2）提高供电质量，提高电压合格率；

（3）简化了变电站的二次部分硬件配置；

（4）提高电力系统的管理和运行水平；

（5）缩小变电站占地面积，减小投资；

（6）减少维护工作量，减少值班员劳动量；

（7）有利于提高变电站无人值班实行；

1.2.3变电站综合自动化的发展

1.2.3.1国外变电站综合自动化的发展

二十世纪70年代末，德国、英国、意大利等国新装的远动装置都微型机的。

1975年，在日本关西电子公司和三菱电气有限公司的协助下，开始研究用于变电配电站的数字控制系统，于1979年完成样机，1980年已经开始商品化生产。

80年代以后，研究变电站综合自动化系统的国家和大公司越来越多，包括德国AEC公司，西门子公司，美国西屋公司、GE公司，法国阿尔斯通公司等。

这些公司都有自己的综合自动化系统产品。

1985年，西门子公司投运第一套变电站行货系统LSA67B，至1993年已经有三百多套同类型的系统在许多国家的变电站投入运行。

之后该公司的产品在我国部分城市变电站也陆续得到应用。

由此可知，国外研究变电站综合自动化系统始于二十世纪70年代后期，80年代发展较快。

著名的制造厂商非常多，彼此间也十分注意这一领域的技术规范和标准的制定与协调，甚至成立了“变电站控制和保护接口”工作组，负责起草该接口的通信标准，以配合变电站综合自动化方面的发展。

[1]

1.2.3.2我国变电站综合自动化的发展

我国变电站综合生动化的研究工作从20世纪80年代中期开始。

1987年，清华大学电机工程系研制成功第一个符合国情的变电站综合自动化系统，并在山东威海望海岛变电站成功投入运行。

到了80年代后期，不少高等院校、研究单位和生产厂家投入到变电站综合自动化系统的研究中来。

九十年代，变电站综合自动化研究成为热点，召开了很大规模的全国变电站综合自动化研讨和技术经验交流会。

之所以会产生如此热潮，其根本原因在于实现变电站综合自动化，能够全面提高变电站的自动化技术水平，提高运行的安全可靠性和管理水平。

近几年来，大规模集成电路技术和通信技术的迅猛发展，现场总线、网络技术等的出现，为提高变电站综合自动化技术水平提供了技术上的支持。

90年代中，变电站综合自动化成为了电力系统自动化中最亮丽的热点，其功能和性能也不断完善。

变电站综合自动化已经成为新建变电站的主导技术。

在21世纪，更是迎来了新的辉煌。

[2]

1.2.3.3变电站综合自动化的发展趋势

随着工业化的发展，微机技术和通信技术的广泛使用，为提高变电运行的可靠性和安全性，提高供电质量，同时也为了节省投资和简化设计，对变电站综合自动化起到巨大的推动作用。

从20世纪80年代起，我国开展了变电站综合自动化工作，到90年代初，结合变电站技术改善和无人值班工作的开展，出现了多种功能、结构不一的变电站综合自动化系统。

现在，这项技术正在不断发展。

在整个探索和实践中，人们慢慢认识到一些共性问题需要解决。

下面几个方向将成为发展中主要考虑的几个重要因素：

（1）变电站综合自动化由功能分散向单元分散发展；

（2）从少功能向多功能发展；

（3）变电站综合自动化由集中控制向分布式网络发展；

（4）向测量数据完全共享发展；

（5）变电站综合自动化向规范化方向发展；

1.3本毕业设计主要完成的工作

本课题主要会围绕变电站综合自动化系统的技术基础、原理及应用、系统的主要内容和基本功能、设计原则与要求、保护配置和微机保护的算法比较，监控与调度，还有通讯设置和协议等等展开论述，并会通过结合35KV变电站综合自动化系统作为具体情况作为实用性讨论进行研究,并把重点放在硬件的设计上。

第二章变电站综合自动化系统的基础内容

2.1变电站综合自动化系统基础知识

2.1.1变电站综合自动化

变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括继电保护、测量仪表、自动装置、信号系统和远动装置等）经过功能的组合，利用先进的计算机技术、现代电子技术、信号处理技术和通信技术，实现对变电站的主要设备和变配电线路的自动测量、监视、控制、保护和调度等综合性的自动化功能。

2.1.2变电站综合自动化系统

变电站综合自动化系统是利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，代替常规的的监视和测量仪表、中央信号系统、控制屏和远动屏，用微机保护代替传统的继电保护，改变常规的断电保护装置不能与外界通信的缺点。

变电站综合自动化系统可以采集到比较全