ch02变电站综合自动化

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1、第二章变电站综合自动化§1基本概念一、传统变电站的问题1、安全、稳定性不够常规的电磁或晶体管保护、自动装置、测量设备接线复杂，连接电缆多，设备结构复杂，难以维护，无自检功能，设备故障无法及时发现，会造成保护的拒动、误动。2、难以保证供电质量缺少调压手段，缺少遏制谐波污染的手段。3、占地面积大常规设备体积大，电缆多，需占用较大土地面积4、无法满足快速计算、实时控制的要求传输信息不足，缺少远方调控手段5、维护工作量大常规设备结构复杂，维护、检修都比较困难。二、变电站综合自动化的概念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）经过功能

2、的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、通信技术、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、控制、保护、与上级调度通信的综合性自动化功能。三、综合自动化的特点1、利用微机和大规模集成电路组成的自动化系统代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏。2、利用微机保护代替常规保护。3、能采集完整的运行信息，利用计算机的高速计算与逻辑判别能力实现监视、控制、运行报告等功能。4、功能综合化、结构微机化、监视屏幕化、运行管理智能化。四、变电站综合自动化的优越性1、提高安全、稳定性设备可以自检，整定值根据运行方式容易调整，提高保护和自动装置动作正确性。设备接线简化，减

3、少扰动窜入的影响。2、提高电压合格率有自动调压功能，可自动控制变压器分接头和投切无功补偿器。3、提高运行管理水平所有测量、控制、保护、运行报告、统计均实现自动化。调度中心可在远方监视和控制变电站运行情况。事故条件下可利用自动记录的运行数据进行分析。4、缩小占地面积采用先进的通信技术，实现分布式采集与控制，大大减少了连接电缆。采用大规模集成电路，设备体积小，从而可以缩小占地面积，设置可以安装在地下。5、提高设备可靠性、减少维护工作量设备模块化，可以自检，容易发现设备故障，维修简便。五、变电站自动化的发展过程一、分立元件阶段为自动化开发和生产了大量的自动化设备，比如测量仪表，保护

4、，自动装置等。以电子元件为主，设备体积大、构造复杂。最主要的问题是设备间互无联系，各自独立运行。比如母线电压，测量仪表、保护、自动装置都要测量，每个元件都要单独装设连接电缆。二、微机化的智能元件阶段微机化的测量系统取代传统的测量仪表，不再需要中央控制屏和仪表盘，监视、控制均可通过屏幕、键盘等完成。微机化的保护，数字化的保护原理实现，可以实现更多、更灵活的保护算法，保护的正确性提高，常见的负序、零序滤过不再需要专门的变送器，可利用程序实现。但仍未解决设备间互无联系，各自独立运行的问题。三、综合自动化阶段不仅能实现自动化，而且设备间能够互相通信、共享运行信息，使整个变电站自动化系

5、统成为一个完整的系统，而不是多个自动化的孤岛。六、综合自动化与无人值班1、无人值班是管理模式，综合自动化是技术水平。2、在常规保护和常规控制的时代，对不重要的变电站就可以实现无人值班。不掌握运行信息，需要运行操作时派人到现场执行。3、达到两遥功能，可以监视变电站运行信息，但操作仍需派人到现场执行。4、达到四遥功能，不仅可以监视，也可以远方操作和控制。只有设备故障或检修需要派人到现场，已经实现了真正有效意义上的无人值班。5、综合自动化比四遥功能在技术水平上有很大提高，体现在减少连接电缆，减少二次设备，增加传送信息量，运行管理智能化（比如自动故障诊断）。§2变电站综合自动化的功能

6、国际大电网会议WG34.03工作组分析了变电站自动化的功能共63种，分7个大类：控制和监视自动控制测量继电保护与继电保护有关的功能接口功能系统功能结合我国情况，将功能分为5类一、监视和控制1、数据采集：模拟量、数字量、电能量(1)模拟量：各段母线电压、频率线路电压、电流、有功功率、无功功率主变电压、电流、有功、无功、油温、分接头位置电容器电流、无功馈线电压、电流、有功功率、无功功率直流电源电压站用变电压(2)数字量断路器状态隔离刀闸状态同期检测状态继电保护动作信号自动装置动作信号(3)电能量关口的电能计量。一般采用累计电度脉冲的方法。2、故障记录与事件顺序记录SOE故障记录记

7、录发生故障前2个周波和故障后10个周波的各主要模拟量的变化过程，如母线电压、线路电流等。SOE记录断路器跳合闸记录，保护动作记录。3、控制与操作利用鼠标、键盘、显示屏对断路器合隔离刀闸进行操作，对变压器分接头位置进行调节，对补偿电容进行投切操作。可根据上级调度命令执行远程控制合调节命令。防误操作：断路器操作自动闭锁重合闸当地/远方操作互相闭锁断路器和隔离开关的操作闭锁操作序列必须得到上一步的返校之后才能进行。4、安全监视电压、电流、功率、频率等越限报警。跳闸、保护动作报警。设备正常工作监视、设备电源监视