ch1-变电站综合自动化概述优质PPT.ppt

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变电站：

介于介于发电厂发电厂和和电力用户电力用户之间的之间的中间环节中间环节，由主变压器、母线、断，由主变压器、母线、断路器、隔离开关、避雷器、电容器、电抗器、互感器等设备集合而成。

路器、隔离开关、避雷器、电容器、电抗器、互感器等设备集合而成。

具有具有汇集电源汇集电源、变换电压等级变换电压等级和和分配电能分配电能等功能，是电力系统的重要等功能，是电力系统的重要组成部分。

组成部分。

1.1变电站综合自动化的基本概念变电站综合自动化的基本概念为了掌握系统运行状态，需要对有关电气量进行连续测量，供运行监视、记录为了掌握系统运行状态，需要对有关电气量进行连续测量，供运行监视、记录为了保障变压器、输电线路安全运行，需要实现过流、过压等故障的安全保护为了保障变压器、输电线路安全运行，需要实现过流、过压等故障的安全保护为了向电网调度提供系统运行状态，需要将运行信息向上级调度传送为了向电网调度提供系统运行状态，需要将运行信息向上级调度传送为了提供合格的电能，需要进行有关的控制调节为了提供合格的电能，需要进行有关的控制调节3河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院1.1.21.1.2变电站综合自动化及其系统变电站综合自动化及其系统变电站的组成：

变电站的组成：

一次系统一次系统完成电能的传输、分配和电压变换工作；

完成电能的传输、分配和电压变换工作；

二次系统二次系统完成对一次设备及其流经电能的测量、监视和故障的完成对一次设备及其流经电能的测量、监视和故障的告警、控制、保护以及开关闭锁、厂站远动系统等工作。

告警、控制、保护以及开关闭锁、厂站远动系统等工作。

常规变电站的二次系统常规变电站的二次系统主要包括主要包括继电保护继电保护（保护屏保护屏）、故障录波、故障录波（录波屏录波屏）、当地监控、当地监控（控制屏控制屏）以及远动以及远动（中央信号屏中央信号屏）四部分。

四部分。

存在的问题：

四个部分的硬件设备按各自功能单独配置，设备之间互不兼容四个部分的硬件设备按各自功能单独配置，设备之间互不兼容大量电缆及端子排的使用增加了投资，设计、配线、安装、调试复杂大量电缆及端子排的使用增加了投资，设计、配线、安装、调试复杂难以实现难以实现“四遥四遥”功能功能1.1变电站综合自动化的基本概念变电站综合自动化的基本概念4河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院1.1.21.1.2变电站综合自动化及其系统变电站综合自动化及其系统变电站综合自动化的概念：

变电站综合自动化的概念：

将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自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）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计动装置和远动装置）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设算机技术、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，以及与调度通信等综合性的自动化功能。

及与调度通信等综合性的自动化功能。

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。

是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的综合应用。

综合应用。

1.1变电站综合自动化的基本概念变电站综合自动化的基本概念5河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院比较项目比较项目常规变电站常规变电站综合自动化变电站综合自动化变电站继电继电保护及自动保护及自动装置装置大多电磁型、小规模集成电路型、大多电磁型、小规模集成电路型、晶体管型晶体管型微机型或大规模集成电路型微机型或大规模集成电路型二次二次信息传输设信息传输设备备大量电缆，传输模拟信号，强电传大量电缆，传输模拟信号，强电传输（信息量小、灵活性差、可靠性输（信息量小、灵活性差、可靠性低、功耗大）低、功耗大）网网线、光纤，传输数字信号，弱电传输线、光纤，传输数字信号，弱电传输处理核心处理核心人（受值班人员的技术水平等条件人（受值班人员的技术水平等条件影响正确性、可靠性）影响正确性、可靠性）计算机（按规定程序执行）计算机（按规定程序执行）指示仪表指示仪表模拟式（表计指针式，误差大）模拟式（表计指针式，误差大）数字指示（监控系统上）数字指示（监控系统上）信号系统信号系统灯光（光字牌）、音响（电笛、电灯光（光字牌）、音响（电笛、电铃），为一对一信息。

铃），为一对一信息。

告警信息、报文、音响（电笛、电铃）、告警信息、报文、音响（电笛、电铃）、语音，信息共享，一对多信息。

语音，信息共享，一对多信息。

其他其他占占地面积大，控制室设备复杂。

地面积大，控制室设备复杂。

占地面积小，控制室设备简单。

1.2变电站综合自动化的优越性变电站综合自动化的优越性6河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院传统的变电站存在的问题：

传统的变电站存在的问题：

安全性、可靠性不能满足现代电力系统高可靠性的要求；

供电质量缺乏科学的保证供电质量缺乏科学的保证（电能质量的主要指标是电压、频率和谐波）（电能质量的主要指标是电压、频率和谐波）占地面积大，增加了征地投资；

占地面积大，增加了征地投资；

不适应电力系统快速计算和实时控制的要求；

维护工作量大，设备可靠性差，不利于提高运行管理和自动化水平。

变电站实现综合自动化的优越性：

提高变电站的安全、可靠运行水平；

提高供电质量，提高电压合格率；

简化了变电站二次部分的硬件配置；

提高电力系统的运行管理水平；

缩小变电站占地面积，减少总投资；

减少维护工作量，减少值班员劳动量；

有利于提高变电站无人值班管理水平。

1.2变电站综合自动化的优越性变电站综合自动化的优越性7河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院1.2变电站综合自动化的优越性变电站综合自动化的优越性型号型号生产厂家生产厂家监控机操作系统监控机操作系统CSC2000V2北京四方北京四方Windows/UNIXBSJ-2200南瑞科技南瑞科技UNIXRCS-9000南瑞南瑞UNIXRCS-9600/9700南瑞继保南瑞继保UNIX/WindowsPS6000国电南自国电南自WindowsPowerComm2000上海惠安上海惠安UNIXCBZ-8000许继自动化许继自动化Windows/Linux8河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院变电站综合自动化的主要内容：

变电站综合自动化的主要内容：

实现变电站正常运行的监视和操作，保证变电站的正常运行和安全；

当发生事故时由继电保护和故障录波等完成瞬态电气量的采集、监视当发生事故时由继电保护和故障录波等完成瞬态电气量的采集、监视和控制，迅速切除故障，完成事故后的恢复操作；

和控制，迅速切除故障，完成事故后的恢复操作；

监视高压电气设备本身的运行；

将变电站所采集的信息传送给调度中心，必要时送给运行方式科和检将变电站所采集的信息传送给调度中心，必要时送给运行方式科和检修中心等，以便为电气设备监视和制定检修计划提供原始数据。

修中心等，以便为电气设备监视和制定检修计划提供原始数据。

变电站实现综合自动化的基本目标：

提高变电站的技术水平和管理水平提高变电站的技术水平和管理水平；

提高电网和设备的安全、可靠、稳定运行水平提高电网和设备的安全、可靠、稳定运行水平；

降低运行维护成本降低运行维护成本；

提高供电质量，并促进配电系统自动化提高供电质量，并促进配电系统自动化。

1.3变电站综合自动化系统的主要内容和基本功能变电站综合自动化系统的主要内容和基本功能9河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院变电站综合自动化的基本功能（变电站综合自动化的基本功能（4大类）：

大类）：

1.监视和控制功能：

监视和控制功能：

数据采集：

1.3变电站综合自动化系统的主要内容和基本功能变电站综合自动化系统的主要内容和基本功能1、模拟量的采集：

、模拟量的采集：

交流模拟量：

U、I、P、Q直流模拟量：

直流模拟量：

T、DC220V、DC5V有有直流采样直流采样（有效值、均值）和（有效值、均值）和交流采样交流采样（瞬时值）两种方式；

（瞬时值）两种方式；

2、状态量的采集：

、状态量的采集：

各种开关状态、位置（开关、刀闸的位置信号）各种开关状态、位置（开关、刀闸的位置信号）国际电工委员会国际电工委员会IEC标准标准,以以“0”表示断开状态，以表示断开状态，以“1”表示闭合状表示闭合状态。

态。

3、脉冲量的采集：

、脉冲量的采集：

主要是电能量的采集，目前也可用软件计算。

10河南理工大学电气学院河南理工大学电气学院变电站综合自动化的基本功能（变电站综合自动化的基本功能（4大类）：

事件顺序记录事件顺序记录SOE：

包括断路器跳合闸记录、保护动作顺序记录包括断路器跳合闸记录、保护动作顺序记录故障录波与测距、故障记录：

故障录波与测距、故障记录：

（1）故障录波与故障测距（故障录波与故障测距（110kV以上线路）以上线路）输电线路长，故障影响大，须尽快查找出故障点以缩短修复时间输电线路长，故障影响大，须尽快查找出故障点以缩短修复时间两种方法：

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两种方法：

采用专用的微机故障录波器

（2）故障记录（故障记录（6-35kV）记录继电保护动作前后与故障有关的电流量和母线电压记录继电保护动作前后与故障有关的电流量和母线电压操作控制功能：

操作控制功能：

操作人员都可通过人机接口（键、鼠、显示器）对断路器和隔离开关进行操作人员都可通过人机接口（键、鼠、显示器）对断路器和隔离开关进行分、合操作；

分、合操作；

对变压器分接开关位置进行调节控制；

对电容器进行投、切控制；

为防止计算机系统故障，在设计上应保留人工直接跳、合闸手段；

断路器操作应有闭锁功能。

1.3变电站综合自动化系统的主要