【正文】 監(jiān)控功能 操作與控制功能 人機聯(lián)系功能 運行記錄功能 對時功能 2021/6/14 21 數(shù)據(jù)采集 內(nèi)容 （ 1）模擬量的采集 （ 2） 開關(guān)量的采集 （ 3） 事件順序記錄 （ SOE） （ 4） 電能量的采集 2021/6/14 22 模擬量的采樣方式 *電力系統(tǒng)和電廠 、 變電站中的模擬量有三種類型 。 *采樣方式 :一般可分為直流采樣和交流采樣兩種類型 。 1. 直流采樣 直流采樣是指將現(xiàn)場不斷連續(xù)變化的模擬量先轉(zhuǎn)換成直流電壓信號 ， 再送至 A／ D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換；即 A／ D轉(zhuǎn)換器采樣的模擬量為直流信號 。 2. 交流采樣 交流采樣是相對直流采樣而言 ， 即指對交流電流和交流電壓采集時 ， 輸入至 A／ D轉(zhuǎn)換器的是與電力系統(tǒng)的一次電流和一次電壓同頻率 ， 大小成比例的交流電壓信號 。 如下頁圖 。 在交流采樣方式中 ， 對于有功功率和無功功率 ， 是通過采樣所得到的 u， i ,計算出 P， Q。 2021/6/14 23 圖 交流電壓電流輸入通道結(jié)構(gòu)框圖 （ a）電壓輸入通道 （ b）電流輸入通道 2021/6/14 24 兩種采樣方式的比較 1．直流采樣的特點 2．交流采樣的主要特點 采樣定理 一個隨時間連續(xù)變化的物理量 f(t)，如圖 （ a），經(jīng)過采樣后，得到一系列的脈沖序列 f*(t)，它是離散的信號，被稱為采樣信號，如圖 (c) 。 根據(jù)香農(nóng)（ Shannon）定理：如果隨時間變化的模擬信號（包括噪聲干擾在內(nèi)）的最高頻率為 fmax，只要按照采樣頻率 f≥2 f max進(jìn)行采樣，那么所給出的樣品系列 ,， … 就足以代表（或恢復(fù)） f(t)了，實際應(yīng)用中常采用 f≥(5 ～ 10)fmax。 2021/6/14 25 圖 采樣過程 2021/6/14 26 安全監(jiān)控功能 ， 如發(fā)現(xiàn)越限 ， 立刻發(fā)出告警信息 ， 同時記錄和顯示越限時間和越限值 ， 并將越限情況遠(yuǎn)傳給調(diào)度中心或控制中心 。 工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視 。 3. 將監(jiān)視結(jié)果及時傳送給調(diào)度中心 ， 并接收和執(zhí)行調(diào)度中心下達(dá)的各種命令 。 2021/6/14 27 操作與控制功能 無論當(dāng)?shù)夭僮骰蜻h(yuǎn)方操作 ， 都應(yīng)有防誤操作的閉鎖措施 。 斷路器的操作閉鎖應(yīng)包括以下內(nèi)容 : (1） 斷路器操作時 ， 應(yīng)閉鎖重合閘； （ 2） 當(dāng)?shù)剡M(jìn)行操作和遠(yuǎn)方控制操作 ， 要互相閉鎖 。 （ 3） 根據(jù)實時信息 ， 自動實現(xiàn)斷路器與隔離開關(guān)必要的閉鎖操作 。 (4)其他 2021/6/14 28 人機聯(lián)系功能 ：顯示器 、 鼠標(biāo)和鍵盤 。 2． CRT或液晶顯示器顯示畫面的內(nèi)容 （ 1） 顯示采集和計算的實時運行參數(shù) （ 2） 顯示實時主接線圖 （ 3） 事件順序記錄 （ SOE） （ 4） 越限報警顯示 （ 5） 值班記錄顯示 （ 6） 歷史趨勢顯示 （ 7） 保護(hù)定值和自控裝置的設(shè)定值顯示 。 （ 8） 其它：故障記錄顯示 、 設(shè)備運行狀況顯示等 。 3. 輸入數(shù)據(jù) （ 1） TA、 TV變比 （ 2） 保護(hù)定值和越限報警定值 （ 3） 自控裝置的設(shè)定值 （ 4） 運行人員密碼 2021/6/14 29 運行記錄功能 對于有人值班的變電站，監(jiān)控系統(tǒng)可以配備打印機，完成以下打印記錄功能 : ① 定時打印報表和運行日志；② 開關(guān)操作記錄打印； ③ 事件順序記錄打??； ④ 越限打印； ⑤ 召喚打?。? ⑥ 抄屏打??； ⑦ 事故追憶打印。 對于無人值班變電站，可不設(shè)當(dāng)?shù)卮蛴」δ?，各變電站的運行 報表，集中在控制中心打印輸出。 對時功能 配備 GPS衛(wèi)星同步時鐘裝置、與調(diào)度統(tǒng)一時鐘。 2021/6/14 30 微機保護(hù)子系統(tǒng) 繼電保護(hù)的基本任務(wù) 對繼電保護(hù) 的基本要求 微機保護(hù)子系統(tǒng)內(nèi)容 微機保護(hù)的優(yōu)越性 2021/6/14 31 繼電保護(hù)的基本任務(wù) （ 1） 有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中快速 、自動地切除 ， 使其損壞程度減至最輕 ， 并保證最大限度地迅速恢復(fù)系統(tǒng)中無故障部分的正常運行 。 （ 2） 反應(yīng)電氣設(shè)備的異常運行工況 ， 根據(jù)運行維護(hù)的具體條件和設(shè)備的承受能力 ， 發(fā)出報警信號 ， 減負(fù)荷或延時跳閘信號 。 （ 3） 根據(jù)實際情況 ， 盡快自動恢復(fù)停電部分的供電 。 2021/6/14 32 對微機保護(hù)子系統(tǒng)要求 （ 1）滿足可靠性、選擇性、快速性、靈敏性的要求 （ 2） 軟、硬件結(jié)構(gòu)要相對獨立；它的工作不受監(jiān)控系統(tǒng)和其它子系統(tǒng)的影響。 （ 3）具有故障記錄功能 （ 4）察看 和授權(quán)修改保護(hù)整定值 方便 （ 5） 具有 故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)功能 （ 6）具有對時功能 （ 7） 具有 通信功能和標(biāo)準(zhǔn)的通信規(guī)約 。 2021/6/14 33 微機保護(hù)子系統(tǒng)的內(nèi)容 在變電站綜合自動化系統(tǒng)中 ， 微機保護(hù)應(yīng)包括全變電站主要設(shè)備和輸 、 配電線路的全套保護(hù) 。 . 微機保護(hù)優(yōu)越性 （ 1） 靈活性強 （ 2）穩(wěn)定性好 （ 3）利用微機的記憶功能，可改善保護(hù)性能 （ 4）體積小，功能全。 2021/6/14 34 電能量計算子系統(tǒng) 電能量包括有功電能和無功電能 。 電能量的采集和管理是變電站綜合自動系統(tǒng)的重要組成部分 。 電能計量裝置的發(fā)展歷程 變電站自動化系統(tǒng)對電能量計量 系統(tǒng)的管理模式 2021/6/14 35 電能計量裝置的發(fā)展歷程 機械式的電能表 電能表的出現(xiàn)和發(fā)展已有 100多年的歷史了 。 大家最熟悉的感應(yīng)式電能表 。 機電式電能表 為了解決計算機能對電能量進(jìn)行采集與處理 ， 最簡單的方法是利用電子技術(shù)與傳統(tǒng)的感應(yīng)式電能是相結(jié)合 ， 即對原來感應(yīng)式的電能表加以改造 。 電子式電能表 由硬件乘法器完成對 u ,i相乘得到功率的測量 ， 由于它沒有傳統(tǒng)的電能表上的旋轉(zhuǎn)機構(gòu) ， 因此又被稱為靜止電能表或固態(tài)電能表 。 2021/6/14 36 微機型電能表 按其原理分，主要有兩大類型。 （ 1）利用單片機或 DSP（ 數(shù)字信號處理器）為核心，利用高精度的 A/D轉(zhuǎn)換器和采樣保持器，采集 u和 i , 通過軟件計算 P、 Q，以及 kWH和 kVarH等量。 （ 2）采用專用的電能芯片和單片機構(gòu)成的數(shù)字電能表 這些電能計量專用芯片內(nèi)含有 16位、 18位的高分辨率 A/D轉(zhuǎn)換器，因此計量準(zhǔn)確度高。 幾種特殊功能的新型電能表 （ 1）具有電能計量綜合誤差自動跟蹤補償功能的多功能電能表 （ 2） 基波電能表 (3） 多功能視在電能表 軟件計算電能量 2021/6/14 37 變電站自動化系統(tǒng)對電能量計量系統(tǒng)的管理模式 設(shè)置專用電能質(zhì)量管理機 串行接口管理模式 一般新建的變電站或 220kV及以上變電站 ， 多采用微機型電能表 ， 它們一般都具有 RS 232/RS 485串行通信接口 ， 因此可直接將這些電能表利用屏蔽雙絞線或同軸電纜組成 RS 485網(wǎng)絡(luò) 。 監(jiān)控機可直接通過串口與電能表的 485網(wǎng)相聯(lián)接 ， 對電能計量進(jìn)行管理 。 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)管理模式 上述串行接口模式接口簡單，投資少，但一個 RS 485網(wǎng)能聯(lián)接的電能表有限。對于規(guī)模較大的變電站，監(jiān)控機可以通過現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，管理各電能表。 2021/6/14 38 自動控制子系統(tǒng) 變電站的電壓 、 無功綜合控制 備用電源自投控制 低頻減負(fù)荷控制 2021/6/14 39 變電站的電壓無功綜合控制 電壓、無功綜合控制的重要性 電壓、無功綜合控制目標(biāo) （ 1）維持供電電壓在規(guī)定的范圍內(nèi) ① 500kV(330kV)變電站的 220kV母線 正常時， 0～ +10%；事故時， 5%～ +10%。 ② 220kV變電站的 35 ～ 110kV母線 正常時， 3%～ +7%；事故時， 177。 10%。 ③ 配電網(wǎng)的 10kV母線，電壓合格范圍： ～ （ 2）保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定和合適的無功平衡。無功分區(qū)、就地平衡的 原則 （ 3）電壓、無功綜合控制的手段 ① 調(diào)分接頭位置 ② 控制無功補償設(shè)備 兩者綜合考慮 2021/6/14 40 、無功綜合控制的原理 MVR型自控裝置實現(xiàn)電壓 、 無功綜合控制的基本原理 （ 1） 根據(jù) （ 1） 調(diào)整分接頭位置 ， 即改變變比 Kn， 使 UL ULN = min nAB KUU ?nABnAB KUU ?2021/6/14 41 )()()()( 222222rsBCBBTSBCBBS xxURjRRUPS ????????? （ 2）改變無功補償，如圖 ，高壓網(wǎng)絡(luò)上的損耗（包括變壓器損耗）為 BTSCBTSBSB U XXRRPUU ))(()( ??????BTSCBTSBSB UXXRRPUU ))(()( ?????? 投入無功補償 Qc后： min?? SS）。 在保證電壓滿足要求的前提下，根據(jù)無功功率 QB的大小，合理的控制投、切無功補償?shù)娜萘?Qc，使變電站與系統(tǒng)所交換的無功（ QB Qc ）最小，就可以使高壓網(wǎng)絡(luò)損耗最小 . ）。2021/6/14 42 電力系統(tǒng)的電壓、無功綜合控制的方式 ? 1. 集中控制 ? 2. 分散控制 ? 3. 關(guān)聯(lián)分散控制 ? 4. 關(guān)聯(lián)分散控制的實現(xiàn)方法 ? （ 1）軟件實現(xiàn)的方法 ? （ 2）硬件實現(xiàn)的關(guān)聯(lián)分散控制 、無功綜合控制裝置硬件結(jié)構(gòu) 2021/6/14 43 MVRIII型微機電壓、無功綜合控制裝置硬件結(jié)構(gòu) 2021/6/14 44 低頻減負(fù)荷控制 1. 電力系統(tǒng)發(fā)生頻率偏移原因 2. 電力系統(tǒng)頻率降低危害 3. 低頻減負(fù)荷的控制方式 根據(jù)配電線路所供負(fù)荷的重要程度，分為基本級和特殊級兩大類。一般低頻減載裝置基本級可以設(shè)定 5輪或 8輪 。 4. 低頻減負(fù)荷的實現(xiàn)方法 ① 采用專用的低頻減載裝置 ② 在線路保護(hù)裝置中，增加低頻切負(fù)荷功能 2021/6/14 45 5 對低頻減