变电站综合自动化2内容功能和要求PPT文档格式.ppt

1、,一.监控子系统,SCADA（supervisory control and data acquisition）功能：1.对全变电站设备的运行参数进行采集和测量；2.对全变电站设备的运行状态进行监视、记录；3.对变电站主要设备进行自动控制或远方操作控制；4.当变电站的主要设备或输配电线路发生故障时能及时记录和提供故障信息；5.能利用通信技术及时与上级调度或控制中心通信并执行调度下达的命令；,一.监控子系统,监控子系统的功能应包括以下几部分内容：（一）数据采集（二）事件顺序记录SOE（三）故障记录、故障录波和测距（四）操作控制功能（五）安全监视功能（六）人机联系功能（七）打印功能（八）数据处理与

2、记录功能（九）谐波分析与监视,一.监控子系统,变电站的数据采集包括：模拟量、开关量和电能量。1.模拟量的采集 采集内容包括：各段母线电压，线路电压、电流、有功功率、无功功率，主变压器电流、有功功率、无功功率，电容器的电流、无功功率，馈线的电流、电压、功率及系统频率、相位等。此外，还有主变压器的油温、直流电源电压、站用变压器的电流、电压、有功功率和无功功率等。,（一）数据采集,一.监控子系统,变电站的数据采集包括：1.模拟量的采集 模拟量的三种类型：1）.快速变化的交流量，如交流电压和交流电流；2）.变化缓慢的直流量，如发电机的励磁电压、电流和控制电源和操作电源的直流电压；3）.变化缓慢的非电量

3、，如频率、温度、压力、水位等；,（一）数据采集,一.监控子系统,模拟量的采集方式：有直流采样和交流采样两种方式。,1.模拟量的采集,一.监控子系统,直流采样方式:将连续变化的模拟量转换为适合A/D转换器输 入电平的直流信号；,1.模拟量的采集,3种类型的模拟量如何实现测量？,一.监控子系统,1）.对于直流量的测量：利用直流电压和直流电流变换器，将实际的电压和电流转换成05V的直流电压，作为A/D转换器的输入；2）.对于交流量的测量：利用交流电压和交流电流变化器，把实际的交流信号转换成05V的直流电压或420mA的电流，送给A/D转换器进行转换；3）.对于非电量的测量：通过相应的传感器变成电信号

4、，经过放大滤波等处理，送给A/D转换器进行转换；目前也可直接用频率变送器、温度变送器和压力变送器等；,1.模拟量的采集,一.监控子系统,交流采样方式:将交流电压和交流电流转换为与系统的一次一次电压和电流同频率，大小成比例的交流电压信号，输入到A/D转换器；,1.模拟量的采集,一.监控子系统,1）.区别：直流采样必须把交流电流和电压经过整流和滤波变成直流，再送给A/D转换器进行转换；2）.直流采样的特点：对转换速率要求不高，软件算法简单，可靠性较好；经过整流和滤波环节，抗干扰能力强；由于滤波电路的影响，采样结果的实时性差，不适用于微机保护和故障录波；,两种采样方式的区别和特点,一.监控子系统,3

5、）.交流采样的特点：实时性好，在微机保护中必须采用交流采样；能真实的反应输入信号的实际波形，便于进行波形分析，在需要谐波分析或故障录波的场合必须采用交流采样；通过采样得到的电压和电流计算出有功功率和无功功率，省去了功率变送器，节约投资并缩小设备体积；对A/D转换器的转换速率和采样保持器要求较高；交流采样的测量准确性，取决于输入通道的硬件和软件算法，采样和计算程序复杂；智能电网中要求采集全景信息，必须采用交流采样；,两种采样方式的区别和特点,一.监控子系统,采样定理：,即采样频率应大于输入信号的最高频率fmax的2倍；,采样信号怎样才能如实的反应被采样信号的变化？,一.监控子系统,2.开关量的采

6、集,（一）数据采集,光电隔离电路,变电站的开关量有：断路器的状态、隔离开关的状态、有载调压变压器分接头位置、同期检测状态、继电保护动作信号、运行告警信号等。一般经过光电隔离电路输入到计算机。,一.监控子系统,3.电能计量（1）电能脉冲计量法：是传统的感应式的电能表与电子技术相结合的产物，电能表转盘每转一周，便输出一个或两个脉冲。（2）软件计算法：利用采集到的u、i 直接计算P、Q，但电能计量作为计费的依据，不易被大家接受。（3）智能型电度表：有串口输出功能。,（一）数据采集,一.监控子系统,（二）事件顺序记录 SOE,事件顺序记录 SOE（Sequence of Event）包括断路器跳、合闸

7、顺序记录、保护动作顺序记录，以及自动装置的动作情况记录等，不仅需要记录所发生事件的性质和状态，还需要记录发生事件的时间（精确到毫秒级）。详细指标见调度自动化规范。,一.监控子系统,（二）事件顺序记录 SOE,一.监控子系统,（三）故障记录、故障录波和测距1.故障录波和测距 110kV及以上系统一般配置专用的故障录波器，故障录波器应有串行通信功能，可以与监控系统通信。35kV及以下电压等级，一般不配置专用录波器，主要靠微机保护装置的录波功能。,一.监控子系统,（三）故障记录、故障录波和测距2.故障记录 记录继电保护动作前后与故障有关的电流量和母线电压。记录时间一般为故障前2个周波和故障后10个周

8、波及保护动作和重合闸的全过程情况。,一.监控子系统,（三）故障记录、故障录波和测距,一.监控子系统,（四）操作控制功能 主要包括：对断路器和隔离开关进行分、合操作；对变压器分接头开关位置进行调节控制；对电容器进行投切控制，同时要能接受遥控操作命令，进行远方操作；为了防止计算机系统故障时无法操作被控设备，应保留人工直接跳、合闸手段。,一.监控子系统,（四）操作控制功能断路器操作应有闭锁功能。操作闭锁包括：1.断路器操作时，应闭锁自动重合闸。2.当地操作和远方操作要相互闭锁。3.根据实时信息，自动实现断路器与隔离开关闸的闭锁操作。4.无论当地操作还是远方操作，都应有防误操作的闭锁措施。5.智能变电

9、站中要有顺序控制功能；,一.监控子系统,（五）安全监视功能 监控系统在运行过程中，对采集的电流、电压、主变温度、频率等量，要不断进行越限监视，如发现越限，立刻发出告警信号，同时记录和显示越限时间和越限值，并传送给控制中心；另外，还要监视保护装置是否失电，自控装置工作是否正常，自检结果、通信是否正常，控制回路是否失电，并监视自动装置的工作状态和动作次数等。,一.监控子系统,一.监控子系统,（六）人机联系功能 1、人机联系的桥梁：CRT显示器，鼠标和键盘。2、CRT显示画面的内容：1）显示采集和计算的实时运行参数。如U、I、P、Q、主变温度、系统频率等。2）显示实时主接线图；3）事件顺序记录（SO

10、E）显示；4）越限报警显示；5）值班记录显示；6）历史趋势显示：如负荷曲线，母线电压曲线等；7）保护定值和自动装置的定值显示；8）其他，如故障记录显示，设备运行状况显示等。,一.监控子系统,（六）人机联系功能 3、输入数据：通过人机联系可以输入下列数据：（1）TA，TV变比；（2）保护定值，越限报警定值；（3）自动装置的定值；（4）运行人员密码；,一.监控子系统,一.监控子系统,（七）打印功能 对于有人值班变电所，监控系统可以配置打印机，完成下列打印功能：（1）定时打印报表和运行日志；（2）开关操作记录打印；（3）事件顺序记录打印；（4）越限打印；（5）召唤打印；（6）抄屏打印；（7）事故追忆

11、打印；对于无人值班站，各变电所的运行报表集中在调度（控制）中心打印。,一.监控子系统,一.监控子系统,（八）数据处理与记录功能 电力系统的数据有四个重要的性质:数据的实时性；数据的可靠性；数据的一致性；系统的易维护性；,一.监控子系统,（八）数据处理与记录功能根据系统数据的特征，数据类型主要分为6类:实时数据；历史数据；统计数据；设备数据和网络数据；图形数据信息；高级应用信息数据；实时数据：主要指监控系统采集到的实时信息，包括电流、电压、有功功率、无功功率等模拟量，断路器位置等开关量，事件顺序记录，继电保护动作信息，报警信息及其他控制信息等；实时数据存放在实时数据库中，供实时显示和传送给上级调

12、度中心用，存放的原则是便于数据的查找和提取。2.历史数据 主要是各种日、月报表、历史趋势曲线等数据；实时数据库中的每一个点都可以选定存储周期称为历史记录；类型主要有电压、电流、有功功率、无功功率等模拟量、电能量，及一些计算量和状态量；用户可设定存储周期。,一.监控子系统,（八）数据处理与记录功能3.统计数据：1、主变压器分接头每天调节的次数；2、主变和输电线路的P、Q每天的最大值和最小值及相应时间；3、母线电压每天的电压合格率；4、母线电压每天的最高值和最低值及相应时间；5、计算受、配电负荷平衡率；6、统计断路器动作次数；7、断路器切除故障电流和跳闸次数的累计值；8、控制操作和修改定值记录。4

13、.设备数据和网络数据 设备数据信息指一次和二次设备的基本信息，如变压器、线路、母线、断路器、隔离开关、保护装置及自动装置等有关信息；网络数据包括计算机软件和硬件配置，现场数据采集单元、保护单元和其他自动化设备与前置机通信，网络硬件和硬件配置信息，网络通信设备及其状态信息等；5.图形数据信息 图形数据主要包括图形基本信息、图形静态数据、图形动态数据、图元库信息等；,6.高级应用信息数据 包括网络的拓扑结构，根据实时遥测数据确定整个电网的电气连接状态，为状态估计、潮流、能量管理系统等高级应用软件提供网络结构图、节点关联表和主要运行参数、负荷、潮流分析等数据信息；,一.监控子系统,（九）谐波分析与监视 1、谐波源 1）.发电机、变压器制造方面的缺陷；2）.风能、太阳能发电造成的；3）.大功率电力