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电力科普 | 变电站综合自动化--【九游老哥J9俱乐部】
颁布功夫：2024-03-26 16:17:35人气：
变电站综合自动化
1.根基概想
变电站综合自动化系统：是利用先进的推算机技术、现代电子技术、通讯技术和信息处置技术等实现对变电站二次设备(蕴含继电�；ぁ⒔谠臁⒄闪俊⑿藕拧⒐收下疾ā⒆远爸眉霸抖爸玫�)的职能进行沉新组合、优化设计 ，对变电站全数设备的运行情况执行监督、丈量、节造和协调的一种综合性的自动化系统。
变电站综合自动化技术：即宽泛选取微机�；ず臀⒒抖际� ，别离采集变电站的模拟量、脉冲量、开关状态量及一些非电量信号 ，经过职能的沉新组合 ，依照预约的法式和要求实现变电站监督、丈量、协和谐节造自动化的集中体和全过程 ，从而实现数据共享和资源共享 ，提高变电站自动化的整体效益。
站控层：由主机或/和操作员、工程师站、远动接口设备等组成 ，面向全变电站进走运行治理的中心节造层。
距离层：由智能I/O单元、节造单元、节造网络和�；さ茸槌� ，面向单元设备的当场节造层。
后盾机：对本站设备的数据进行采集及处置 ，实现监督、节造、操作、统计、报表、治理、打印、守护等职能的处置机。
远动：利用通讯技术 ，实现遥测、遥信、�？睾鸵５鞯戎澳艿淖艹�。
通路：在数据传输中 ，传输信号的单一通路或其一段频带。
主站：节造站 ，对子站实现远程监控的站。
子站：被控站 ，受主站监督和节造的站。
同步传输：一种数据传输方式 ，代表每比特的信号出现功夫与固按时基合拍。
异步传输：一种数据传输方式 ，每个字符或字符组可在肆意时刻起头传输
广播号令：向网络的部门或全数子站同时发出的号令。
地址：报文的部门 ，用以鉴别报文起源或报文主张地。
波特：数字信号的传输速度单元 ，蹬宗每秒传输的状态或信号码元数。
双机切换：寓意是在双机(主备机)配置的情况下 ，当主机(值班机)产生故障时,备机可自动或在人为过问下转为主机 ，主机转为备机。多机配置情况与双机类似 ，当主机产生故障时 ，任一备机可自动或在人为过问下转为主机。
通路监督及切换：通路监督是指推算机系统通过通讯节造器 ，统计与变电站测控装置、�；せ蚱渌涞缯咀远低场⒌缤鞫茸远低惩ㄑ豆讨薪庸苁菝蠛统すΨ蛭抻Υ鸬那榭�。凭据通路监督情况 ，系统能够告警或采取相应节造措施。若是通路配置有冗余 ，即某厂站有双通路的情况下 ，当一个通路故障时 ，系统可自动转到另一个通路上进行通讯。
实时数据：指在线运行时实时纪录和监督的物理量。
汗青数据：指在线运行时按划定的距离或功夫点纪录的物理量。在变电站中汗青数据指按指按功夫距离或特殊要求保留下来的运行实时数据、各纪录和报表、曲线等。
变电站运行实时参数：指为监测和节造变电站运行所需的各类实时数据。重要有：母线电压、系统频率;馈线电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量;主变压器电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量、温度;�；ざㄖ� ，直流电源电压;变电站设备运行状态等
变电站设备运行状态：指各断路器、隔脱离关的现实运行状态(合闸、分闸);主变压器分接头现实地位、主变压器状态 ，压力、气体继电器是否报警;�；ぴ诵凶刺�;被监控变电站系统状态;监控系统运行状态等。
2.变电站综合自动化系统的职能
1. 监控子系统
(1) 数据采集
对供电系统运行参数的在线实时采集是变电所自动化系统的根基职能之一 ，变电站的数据蕴含模拟量、开关量和电能量。
(2)数据处置与纪录
数据处置的内容为电力部门和用户内部出产调度所要求的数据。
①变电所运行参数的统计、分析与推算
② 变电所内运行参数和设备的越限报警及纪录
③ 变电所内的事务纪录
(3) 运行监督
运行监督即对采集到的反映变电所运行情况和设备状态的数据进行自动监督。
(4) 故障录波和测距、故障纪录
① 故障录波与测距
110kV及以上的沉要输电线路距离长、产生故障影响大 ，必须尽快查找出故障点 ，以便缩短建复功夫 ，尽快复原供电 ，削减损失。
② 故障纪录
35kV和10kV的配电线路很少专门设置故障录波器 ，为了分析故障方便 ，可设置单一故障纪录职能。
故障纪录是纪录继电�；ぷ魑昂笥牍收嫌泄氐牡缌髁亢湍赶叩缪�。
(5) 变乱挨次纪录与变乱追忆
变乱挨次纪录就是对变电所内的继电�；ぁ⒆远爸谩⒍下菲鞯仍诒渎沂弊魑南群蟀ご巫远吐�。
变乱追忆是指对变电所内的一些重要模拟量 ，如线路、主变压器的电流、有功功率、母线电压等 ，在变乱前后一段功夫内作陆续丈量纪录。
(6) 节造及安全操作关锁
操作人员可通过显示器屏幕对断路器、隔脱离关进行分、合闸操作;对变压器分接头进行调节节造;对电容器组进行投、切节造。并且所有的操作节造均能当场和远处节造、当场和远处切换互有关锁 ，自动和手动互有关锁。
操作关锁蕴含以下内容：操作系统出口拥有断路器分、合闸关锁职能。
3.变电站综合自动化系统的结构
集中式的结构
界说：
集中式结构的综合自动化系统指选取分歧档次的推算机 ，扩大其表围接口电路 ，集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息 ，集中进行推算与处置 ，别离实现微机监控、微机�；ず鸵恍┳远谠斓戎澳�。
集中式结构不是指由一台推算机实现�；ぁ⒓嗫氐热澳�。无数集中式结构的微机�；ぁ⑽⒒嗫亍⒂氲鞫鹊韧ㄑ兜闹澳芤彩怯煞制绲奈⑿屯扑慊迪值�。
集中式结构的特点
利益：
其结构紧凑、体积幼 ，可大大削减占地面积 ，并且造价低。
弊端：
A、靠得住性低：
B、集中式结构的软件复杂 ，批改工作量大 ，调试麻烦;
C、组态不矫捷,对分歧主接线或规模分歧的变电站 ，软、硬件都必须另行设计 ，工作量大 ，影响了批量出产 ，不利于推广。
D、集中式�；び氤志靡岳囱∪∫欢砸坏耐ɡ；は啾� ，不直观 ，不符号运行和守护人员的习惯 ，调试和守护不方便 ，法式设计麻烦 ，只适合�；に惴ū攘Φヒ坏那榭�。
通常适合于幼型变电所的新建或刷新。
分层散布式系统集中组屏的结构
界说：
所谓散布式结构 ，是在结构上选取主从CPU协同工作方式 ，各职能�？�(通常是各个从CPU)之间选取网络技术或串行方式实现数据通讯 ，多CPU系统提高了处置并行多发事务的能力 ，解决了集中式结构中独立CPU推算处置的瓶颈问题 ，方便系统扩大和守护 ，部门故障不影响其他�？�(部件)正常运行。
所谓分层式结构 ，是将变电站信息的采集和节造分为治理层、站控层和距离层三个级分层安插
分层散布式系统集中组屏结构的特点
(1)由于分层散布式结构配置 ，在职能上选取能够下放的尽量下放准则 ，凡事能够在本距离层当场实现的职能 ，绝不依赖通讯网。
这样的系统结构与集中式系统比力 ，显著利益是：
靠得住性高 ，任一部门设备有故障时 ，只影响部门;可扩大性和矫捷性高;
所内二次电缆大大简化 ，节约投资也简化守护。
散布式系统为多CPU工作方式 ，各装置都有肯定数据处置能力 ，从而大大减轻了主节造机的职守。
(2)继电�；は喽远懒�。
继电�；ぷ爸玫目康米⌒砸蠹妊细� ，因而 ，在综合自动化系统幼 ，继电�；さピ讼喽远懒� ，其职能不依赖于通讯网络或其它设备。通过通讯网络和�；ぶ卫砘涞闹皇潜；ぷ魑男畔⒒蚣吐际�。
(3)拥有和系统节造中心通讯的能力。
综合自动化系统自身已拥有对模拟量、开关量、电能脉冲量进行数据采集和数据处置的职能 ，还网络继电�；ぷ魑畔ⅰ⑹挛癜ご渭吐嫉� ，因而不用另设独立的RTU的装置 ，不用为调度中心单独采集信息。综合自动化系统采集的信息能够直接传送给调度中心 ，同时也能够接受调度中心下达的节造、操作号令和在线批改�；ざㄖ岛帕�。
(4)�？榛峁� ，靠得住性高。
综合自动化系统幼的各职能�？槎加啥懒⒌牡缭垂┑� ，输入输出回路也相互独立 ，因而任何一个�？楣收� ，都只影响部门职能 ，不会影响全局。由于各职能�？槎际敲嫦蚨韵笊杓频� ，所以软件结构较集中式的单一 ，便于调试和扩充。
(5)室内工作环境好 ，治理守护方便。
分级散布式系统选取集中组屏结构 ，屏全数安放在节造室内 ，工作环境较好 ，电磁滋扰比放于开关柜左近弱 ，便于治理和守护。
散布集中式机构的重要弊端是装置时必要的节造电缆相对较多 ，增长了电缆投资。
分散式与集中相结合的结构
分散式与集中相结合的结构是将配电线路的�；ず筒饪氐ピ稚⒆爸迷诳毓衲� ，高压线路�；ず椭鞅溲蛊鞅；ぷ爸玫妊∪〖凶槠恋南低辰峁�。
分散式与集中相结合的特点：
(1)简化了变电站二次部门的配置 ，大大缩幼了节造室的面积。
(2)削减了设备装置工程量。
(3)简化了变电站二次设备之间的互连线 ，节俭了大量衔接电缆。
(4)分层分散式结构靠得住性高 ，组态矫捷 ，检建方便。分层分散式结构 ，由于分散装置 ，减幼了TA的职守。
1.根基概想
变电站综合自动化系统：是利用先进的推算机技术、现代电子技术、通讯技术和信息处置技术等实现对变电站二次设备(蕴含继电�；ぁ⒔谠臁⒄闪俊⑿藕拧⒐收下疾ā⒆远爸眉霸抖爸玫�)的职能进行沉新组合、优化设计 ，对变电站全数设备的运行情况执行监督、丈量、节造和协调的一种综合性的自动化系统。
变电站综合自动化技术：即宽泛选取微机�；ず臀⒒抖际� ，别离采集变电站的模拟量、脉冲量、开关状态量及一些非电量信号 ，经过职能的沉新组合 ，依照预约的法式和要求实现变电站监督、丈量、协和谐节造自动化的集中体和全过程 ，从而实现数据共享和资源共享 ，提高变电站自动化的整体效益。
站控层：由主机或/和操作员、工程师站、远动接口设备等组成 ，面向全变电站进走运行治理的中心节造层。
距离层：由智能I/O单元、节造单元、节造网络和�；さ茸槌� ，面向单元设备的当场节造层。
后盾机：对本站设备的数据进行采集及处置 ，实现监督、节造、操作、统计、报表、治理、打印、守护等职能的处置机。
远动：利用通讯技术 ，实现遥测、遥信、�？睾鸵５鞯戎澳艿淖艹�。
通路：在数据传输中 ，传输信号的单一通路或其一段频带。
主站：节造站 ，对子站实现远程监控的站。
子站：被控站 ，受主站监督和节造的站。
同步传输：一种数据传输方式 ，代表每比特的信号出现功夫与固按时基合拍。
异步传输：一种数据传输方式 ，每个字符或字符组可在肆意时刻起头传输
广播号令：向网络的部门或全数子站同时发出的号令。
地址：报文的部门 ，用以鉴别报文起源或报文主张地。
波特：数字信号的传输速度单元 ，蹬宗每秒传输的状态或信号码元数。
双机切换：寓意是在双机(主备机)配置的情况下 ，当主机(值班机)产生故障时,备机可自动或在人为过问下转为主机 ，主机转为备机。多机配置情况与双机类似 ，当主机产生故障时 ，任一备机可自动或在人为过问下转为主机。
通路监督及切换：通路监督是指推算机系统通过通讯节造器 ，统计与变电站测控装置、�；せ蚱渌涞缯咀远低场⒌缤鞫茸远低惩ㄑ豆讨薪庸苁菝蠛统すΨ蛭抻Υ鸬那榭�。凭据通路监督情况 ，系统能够告警或采取相应节造措施。若是通路配置有冗余 ，即某厂站有双通路的情况下 ，当一个通路故障时 ，系统可自动转到另一个通路上进行通讯。
实时数据：指在线运行时实时纪录和监督的物理量。
汗青数据：指在线运行时按划定的距离或功夫点纪录的物理量。在变电站中汗青数据指按指按功夫距离或特殊要求保留下来的运行实时数据、各纪录和报表、曲线等。
变电站运行实时参数：指为监测和节造变电站运行所需的各类实时数据。重要有：母线电压、系统频率;馈线电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量;主变压器电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量、温度;�；ざㄖ� ，直流电源电压;变电站设备运行状态等
变电站设备运行状态：指各断路器、隔脱离关的现实运行状态(合闸、分闸);主变压器分接头现实地位、主变压器状态 ，压力、气体继电器是否报警;�；ぴ诵凶刺�;被监控变电站系统状态;监控系统运行状态等。
2.变电站综合自动化系统的职能
1. 监控子系统
(1) 数据采集
对供电系统运行参数的在线实时采集是变电所自动化系统的根基职能之一 ，变电站的数据蕴含模拟量、开关量和电能量。
(2)数据处置与纪录
数据处置的内容为电力部门和用户内部出产调度所要求的数据。
①变电所运行参数的统计、分析与推算
② 变电所内运行参数和设备的越限报警及纪录
③ 变电所内的事务纪录
(3) 运行监督
运行监督即对采集到的反映变电所运行情况和设备状态的数据进行自动监督。
(4) 故障录波和测距、故障纪录
① 故障录波与测距
110kV及以上的沉要输电线路距离长、产生故障影响大 ，必须尽快查找出故障点 ，以便缩短建复功夫 ，尽快复原供电 ，削减损失。
② 故障纪录
35kV和10kV的配电线路很少专门设置故障录波器 ，为了分析故障方便 ，可设置单一故障纪录职能。
故障纪录是纪录继电�；ぷ魑昂笥牍收嫌泄氐牡缌髁亢湍赶叩缪�。
(5) 变乱挨次纪录与变乱追忆
变乱挨次纪录就是对变电所内的继电�；ぁ⒆远爸谩⒍下菲鞯仍诒渎沂弊魑南群蟀ご巫远吐�。
变乱追忆是指对变电所内的一些重要模拟量 ，如线路、主变压器的电流、有功功率、母线电压等 ，在变乱前后一段功夫内作陆续丈量纪录。
(6) 节造及安全操作关锁
操作人员可通过显示器屏幕对断路器、隔脱离关进行分、合闸操作;对变压器分接头进行调节节造;对电容器组进行投、切节造。并且所有的操作节造均能当场和远处节造、当场和远处切换互有关锁 ，自动和手动互有关锁。
操作关锁蕴含以下内容：操作系统出口拥有断路器分、合闸关锁职能。
3.变电站综合自动化系统的结构
集中式的结构
界说：
集中式结构的综合自动化系统指选取分歧档次的推算机 ，扩大其表围接口电路 ，集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息 ，集中进行推算与处置 ，别离实现微机监控、微机�；ず鸵恍┳远谠斓戎澳�。
集中式结构不是指由一台推算机实现�；ぁ⒓嗫氐热澳�。无数集中式结构的微机�；ぁ⑽⒒嗫亍⒂氲鞫鹊韧ㄑ兜闹澳芤彩怯煞制绲奈⑿屯扑慊迪值�。
集中式结构的特点
利益：
其结构紧凑、体积幼 ，可大大削减占地面积 ，并且造价低。
弊端：
A、靠得住性低：
B、集中式结构的软件复杂 ，批改工作量大 ，调试麻烦;
C、组态不矫捷,对分歧主接线或规模分歧的变电站 ，软、硬件都必须另行设计 ，工作量大 ，影响了批量出产 ，不利于推广。
D、集中式�；び氤志靡岳囱∪∫欢砸坏耐ɡ；は啾� ，不直观 ，不符号运行和守护人员的习惯 ，调试和守护不方便 ，法式设计麻烦 ，只适合�；に惴ū攘Φヒ坏那榭�。
通常适合于幼型变电所的新建或刷新。
分层散布式系统集中组屏的结构
界说：
所谓散布式结构 ，是在结构上选取主从CPU协同工作方式 ，各职能�？�(通常是各个从CPU)之间选取网络技术或串行方式实现数据通讯 ，多CPU系统提高了处置并行多发事务的能力 ，解决了集中式结构中独立CPU推算处置的瓶颈问题 ，方便系统扩大和守护 ，部门故障不影响其他�？�(部件)正常运行。
所谓分层式结构 ，是将变电站信息的采集和节造分为治理层、站控层和距离层三个级分层安插
分层散布式系统集中组屏结构的特点
(1)由于分层散布式结构配置 ，在职能上选取能够下放的尽量下放准则 ，凡事能够在本距离层当场实现的职能 ，绝不依赖通讯网。
这样的系统结构与集中式系统比力 ，显著利益是：
靠得住性高 ，任一部门设备有故障时 ，只影响部门;可扩大性和矫捷性高;
所内二次电缆大大简化 ，节约投资也简化守护。
散布式系统为多CPU工作方式 ，各装置都有肯定数据处置能力 ，从而大大减轻了主节造机的职守。
(2)继电�；は喽远懒�。
继电�；ぷ爸玫目康米⌒砸蠹妊细� ，因而 ，在综合自动化系统幼 ，继电�；さピ讼喽远懒� ，其职能不依赖于通讯网络或其它设备。通过通讯网络和�；ぶ卫砘涞闹皇潜；ぷ魑男畔⒒蚣吐际�。
(3)拥有和系统节造中心通讯的能力。
综合自动化系统自身已拥有对模拟量、开关量、电能脉冲量进行数据采集和数据处置的职能 ，还网络继电�；ぷ魑畔ⅰ⑹挛癜ご渭吐嫉� ，因而不用另设独立的RTU的装置 ，不用为调度中心单独采集信息。综合自动化系统采集的信息能够直接传送给调度中心 ，同时也能够接受调度中心下达的节造、操作号令和在线批改�；ざㄖ岛帕�。
(4)�？榛峁� ，靠得住性高。
综合自动化系统幼的各职能�？槎加啥懒⒌牡缭垂┑� ，输入输出回路也相互独立 ，因而任何一个�？楣收� ，都只影响部门职能 ，不会影响全局。由于各职能�？槎际敲嫦蚨韵笊杓频� ，所以软件结构较集中式的单一 ，便于调试和扩充。
(5)室内工作环境好 ，治理守护方便。
分级散布式系统选取集中组屏结构 ，屏全数安放在节造室内 ，工作环境较好 ，电磁滋扰比放于开关柜左近弱 ，便于治理和守护。
散布集中式机构的重要弊端是装置时必要的节造电缆相对较多 ，增长了电缆投资。
分散式与集中相结合的结构
分散式与集中相结合的结构是将配电线路的�；ず筒饪氐ピ稚⒆爸迷诳毓衲� ，高压线路�；ず椭鞅溲蛊鞅；ぷ爸玫妊∪〖凶槠恋南低辰峁�。
分散式与集中相结合的特点：
(1)简化了变电站二次部门的配置 ，大大缩幼了节造室的面积。
(2)削减了设备装置工程量。
(3)简化了变电站二次设备之间的互连线 ，节俭了大量衔接电缆。
(4)分层分散式结构靠得住性高 ，组态矫捷 ，检建方便。分层分散式结构 ，由于分散装置 ，减幼了TA的职守。
