【正文】 置將無電壓等級(jí)劃分，只是下載參數(shù)設(shè)置版本不同。全站統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一維護(hù)組態(tài)工具軟件，分類分單元下載參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)。其實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫可通過嚴(yán)密的安全防護(hù)措施與整個(gè)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)連在一起 (6) 數(shù)據(jù)采集和一次設(shè)備一體化 除了常規(guī)的電流電壓，有功無功，開關(guān)狀態(tài)等信息采集外，對(duì)一些設(shè)備的在線狀態(tài)檢測量化值，直接采集到監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中。高技術(shù)的智能化開關(guān)。光電式電流電壓互感器的應(yīng)用，必將給數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)帶來全新的模式。 國外變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展 70 年代末 80 年代 初，國外開始了對(duì)于 ISA 技術(shù)的研究，這是由于電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，要求電網(wǎng)及變電站的控制和保護(hù)系統(tǒng)必須運(yùn)行安全、可靠、經(jīng)濟(jì)。因此，各級(jí)調(diào)度中心需要更多的信息，以便及時(shí)掌握電網(wǎng)及變電站的運(yùn)行情況。同時(shí)，采用無人值班管理模式，進(jìn)行遠(yuǎn)方控制，減少人為誤操作的可能性，提高運(yùn)行可靠性，降低變電站的造價(jià)和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。 隨著微處理器技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，人們可以利用現(xiàn)代先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備來組成一個(gè)自動(dòng)化的控制和保護(hù)系統(tǒng)，改變傳統(tǒng)二次設(shè)備模式，做到設(shè)備簡化，信息共享，減少變電站的造價(jià)和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。世界發(fā)達(dá) 國家率先研制出成熟系統(tǒng)，并推廣應(yīng)用，大大提高了變電站管理的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。目前，日本日立、三菱、東芝公司，德國西門子公司（ S IEMENS）、 AEG 公司，瑞士 ABB 公司，美國通用電氣公司（ GE）、西屋電氣公司（ Westing house），法國阿爾斯通公司（ ALS THOM），瑞士 Landisamp。Gyr 公司等國際著名大型電氣設(shè)備制造公司都開發(fā)和生產(chǎn)了變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)（或稱保護(hù)與控制一體化裝置），并取得了較為成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) ...... 我國變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展 我國變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展階段 ： 變電站內(nèi)二次設(shè)備傳統(tǒng)按功能可分為五類：繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置 , 故障錄波，當(dāng)?shù)乇O(jiān)控和遠(yuǎn)動(dòng)。五大類產(chǎn)品的不斷發(fā)展及其功能相互滲透，推動(dòng)了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展，產(chǎn)生了多種多樣的系統(tǒng)模式，按系統(tǒng)模式出現(xiàn)的時(shí)間順序可將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展分為三個(gè)階段： 第一階段：面向功能設(shè)計(jì)的集中式 RTU 加常規(guī)繼電保護(hù)模式 80 年代是以 RTU 為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)動(dòng)裝置及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控為代表。該類系統(tǒng)是在常規(guī)的繼電保護(hù)及二次接線基礎(chǔ)上增設(shè) RTU 裝置，功能主要為完成與遠(yuǎn)方調(diào)度主站通信實(shí)現(xiàn) “四遙 ”(遙測，遙信，遙調(diào) ，遙控 )，繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置與系統(tǒng)聯(lián)結(jié)采用硬接點(diǎn)狀態(tài)接入。此類系統(tǒng)特點(diǎn)是功能簡單，整體性能指標(biāo)較低，系統(tǒng)聯(lián)結(jié)復(fù)雜，不便于運(yùn)行管理與維護(hù)，為自動(dòng)化系統(tǒng)的初級(jí)階段。 第二階段：面向功能設(shè)計(jì)的分布式測控裝置加微機(jī)保護(hù)模式 90 年代初期，微機(jī)保護(hù)及按功能設(shè)計(jì)的分布測控裝置得以廣泛應(yīng)用，保護(hù)與測控裝置相對(duì)獨(dú)立，通過通信管理單元能夠?qū)⒏髯孕畔⑺偷疆?dāng)?shù)乇O(jiān)控計(jì)算機(jī)或調(diào)度主站。此類系統(tǒng)的出現(xiàn)是由于當(dāng)時(shí)國內(nèi)電力系統(tǒng)保護(hù)和遠(yuǎn)動(dòng)分屬于不同部門和專業(yè)，另外對(duì)繼電保護(hù)與測控裝置在技術(shù)上如何融和沒有達(dá)成一致的認(rèn)識(shí)，故相當(dāng)一部分尤其是 110KV 及以下電壓等級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)采用此類模式。該模式?jīng)]有做到面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)，信息共享程度不高，另外系統(tǒng)的二次電纜互聯(lián)較多， 擴(kuò)展性不好，不利于運(yùn)行管理和維護(hù)。 第三階段：面向間隔和對(duì)象 (objectoriented)的分層分布式結(jié)構(gòu)模式 90 年代中期，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，行業(yè)內(nèi)對(duì)計(jì)算機(jī)保護(hù)與測控技術(shù)不斷爭論和探討達(dá)成了一致的認(rèn)識(shí)，采用面向設(shè)備或間隔為對(duì)象設(shè)計(jì)的保護(hù)及測控單元，采用分層分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，形成了真正意義上的分層分布式自動(dòng)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)特點(diǎn)是針對(duì) 110KV 以下電壓等級(jí)的設(shè)備或 間隔采用保護(hù)測控一體化設(shè)計(jì)的裝置，針對(duì) 110KV 及以上電壓等級(jí)的設(shè)備或間隔采用繼電保護(hù)裝置與測控裝置分別獨(dú)立設(shè)計(jì)但共同組屏的原則，故障錄波功能下放至各間隔或設(shè)備的繼電保護(hù)裝置中去，采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，系統(tǒng)配置靈活，擴(kuò)展方便，非常方便運(yùn)行管理和維護(hù)。 變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的優(yōu)越性 （ 1） ：提高供電質(zhì)量，提高電壓合格率 （ 2） ： 提高變電站的安全，可靠運(yùn)行水平。 （ 3） ： 減少維護(hù)工作時(shí)間，減少值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并達(dá)到減員增效 （ 4） ： 縮小變電站占地面積，減少總投資。 5：提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的 發(fā)展前景 隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力工業(yè)作為很重要的國家戰(zhàn)略企業(yè)，十分重視電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化，這是電力工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。對(duì)電力技術(shù)的發(fā)展來說，具有重要的意義，也是電力工業(yè)發(fā)展的顯著標(biāo)志。雖然變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)在 80 年代后才被開發(fā)應(yīng)用。但由于在技術(shù)性能上的潛在能力，必將被廣泛的應(yīng)用于祖國各個(gè)城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)中。應(yīng)用前景十分的巨大。 小 結(jié) 本章先是介紹了什麼是電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化，以及變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)研究的意義和發(fā)展趨勢(shì)。下來介紹了國內(nèi)外變 電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展過程和巨大的前景應(yīng)用。 第 2 章 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，功能與保護(hù)配 置 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu) 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的組成在結(jié)構(gòu)上主要可以分成：集中式，分布集中式，集中和分散式，分散式四種。 集中式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)： 它是按功能要求配置相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置并安裝在變電站的中央控制室內(nèi)。變壓器。各進(jìn)出線以及其他電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài) 通過 ct,pt，開關(guān)輔助觸點(diǎn)有電纜傳送到變電站的中央控制室的保護(hù)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置內(nèi)。經(jīng)初步處理后送到 I/O 通信控制 器進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的變換，并將變電站所有保護(hù)，測量，信號(hào)和控制信息統(tǒng)一處理，與當(dāng)?shù)氐暮笈_(tái)機(jī)和遠(yuǎn)方調(diào)度中心進(jìn)行信息交換。它的特點(diǎn)是將變電站中所有的信息統(tǒng)一集中處理，形成一個(gè)系統(tǒng)，并符合傳統(tǒng)的變電站運(yùn)行模式。它實(shí)際上是微機(jī)保護(hù)和微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)的系統(tǒng)集成。缺點(diǎn)是組屏多，占地面積大，而且需要鋪設(shè)大量的電纜，投資量和工程量大，接線復(fù)雜，獨(dú)立單元較多，維護(hù)工作量大，運(yùn)行不可靠。 如圖所示： 當(dāng) 地 監(jiān) 控 后臺(tái) 機(jī)I / O 通 信 控 制 器繼 電 保 護(hù) 裝 置 遠(yuǎn) 動(dòng) 裝 置饋線保護(hù)變壓器保護(hù)備自投低壓減載電容器保護(hù)遙控遙調(diào)遙脈遙測遙信C TP T開關(guān)量狀態(tài)模擬量脈沖量出口繼電器變壓器分接頭 分散式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)： 該系統(tǒng)按回路進(jìn)行設(shè)計(jì)，每一個(gè)開關(guān)柜上或其他 一次設(shè)備上就地安裝微機(jī)保護(hù)單元和單回路的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控單元，這樣不但可以節(jié)省大量的光電纜，同時(shí)也提高了抗干擾能力。微機(jī)保護(hù)單元和單回路的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控單元與I/O 通信控制器相互之間用網(wǎng)絡(luò)電纜連接起來，僅做數(shù)據(jù)信息的傳送。分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)除了減少了大量的電纜，抗干擾能力增強(qiáng)，并大大的簡化了二次設(shè)備，減小了占地面積。缺點(diǎn)是運(yùn)行時(shí)仍不是很穩(wěn)定。 當(dāng) 地 監(jiān) 控 后 臺(tái) 機(jī)I / O 通 信 控 制 器 1 I / O 通 信 控 制 器 2單 回 路 保 護(hù) 裝 置單 回 路數(shù) 采 和 監(jiān) 控單 元開 關(guān)柜 1 … … … …單 回 路 保 護(hù) 裝 置 保 護(hù) 裝 置單 回 路數(shù) 采 和 監(jiān) 控單 元數(shù) 采 和 監(jiān) 控單 元開 關(guān) 柜 n其 它 電 氣 設(shè)備送 遠(yuǎn) 方 調(diào) 度中 心饋 線 間 隔 級(jí)網(wǎng) 絡(luò) 電 纜分 布 式 綜 合 自 動(dòng) 化 系 統(tǒng) 原 理 圖 分布集中式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)： 整個(gè)變電站的一，二次設(shè)備分為三層，變電站層，單元層和設(shè)備 層。設(shè)備層為 0 層，單元層為 1 層，變電站層為 2 層。 設(shè)備層主要是指變電站內(nèi)的變壓器，斷路器，隔離開關(guān)以及輔助接點(diǎn)，電流，電壓互感器等一次設(shè)備。單元層一般按斷路器間隔劃分，具有測量，控制部件或繼電保護(hù)部件。單元層本身是有各種不同的單元裝置組成，這些獨(dú)立的單元裝置直接通過局域網(wǎng)絡(luò)或串行總線與變電站層聯(lián)系，也有可能設(shè)有數(shù)據(jù)采集管理機(jī)或保護(hù)管理機(jī)，分別管理各測量，監(jiān)視單元和各保護(hù)單元，然后集中由數(shù)采管理機(jī)和保護(hù)管理機(jī)與變電站層通信。單元層本身就是兩級(jí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。變電站層包括全站性的監(jiān)控主機(jī)，遠(yuǎn)動(dòng)通信機(jī)等。變電站層設(shè)現(xiàn)場 總線或局域網(wǎng)，供各主機(jī)之間和監(jiān)控主機(jī)和單元層之間交換信息。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要集中在單元層和變電站層。 集中和分散結(jié)合式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)： 隨著單片機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，特別是現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，一種發(fā)展趨勢(shì)是按每個(gè)電網(wǎng)元件，比如一臺(tái)變壓器，一臺(tái)斷路器等為對(duì)象，集測量，保護(hù)，控制為一體，設(shè)計(jì)在同一機(jī)箱內(nèi)。至于高壓線路保護(hù)裝置和變壓器保護(hù)裝置，仍然可以按照集中組屏安裝在主控室內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)方式介于集中式和分散式之間。目前國內(nèi)應(yīng)用較多的是分散式結(jié)構(gòu)集中式組屏 。這種結(jié)構(gòu)方式具有分散式結(jié)構(gòu) 的全部優(yōu)點(diǎn)，并且由于采用了集中式組屏，有利于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，安裝以及維護(hù)管理。但是這種結(jié)構(gòu)比較適合用于中低壓變電站。 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能主要包括監(jiān)測，監(jiān)控，遠(yuǎn)傳，保護(hù)四部分。 監(jiān)測： 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過對(duì)變電站的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，處理，顯示和打印，使運(yùn)行人員了解變電站的 運(yùn)行工況，并采取相應(yīng)的措施。所采集的數(shù)據(jù)分為三大類：模擬量，開關(guān)量和脈沖量。 (1) 模擬量：變電站需要監(jiān)測的各種模擬量包括主變一次，二次和各線路的電流，各段母線及重要線路的電壓，各 線路零序電流，母線零序電壓，主變溫度和室溫。 (2) 開關(guān)量 ： 變電站內(nèi)需要監(jiān)測的各種開關(guān)量，包括各個(gè)開關(guān)，刀閘，變壓器分接頭，繼電保護(hù)動(dòng)作信息，開關(guān)機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)，交直流電源運(yùn)行狀態(tài)，各微機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等。 (3) 脈沖量：變電站需要監(jiān)測的各種脈沖量，包括線路，主變一次和二次的有功電度量 和無功電度量，電容器的無功電度量，所用電的有功電度量等。 監(jiān)控 ： 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)提供方便可靠的人機(jī)對(duì)話，運(yùn)行人員利用鍵盤和顯示器操作開關(guān)，刀閘和變壓器分接頭。該系統(tǒng)還可以根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行情況自動(dòng)控制開關(guān)或變壓器分接頭。 所有操作的可靠性在軟硬件設(shè)計(jì)中都應(yīng)符合雙重化原則。 操作方式分為手動(dòng)操作和遙控執(zhí)行。手動(dòng)操作分為三種方式：鍵盤操作，把手操作，保護(hù)柜操作。正常時(shí)利用鍵盤操作，非正常時(shí)通過模擬屏把手操作或保護(hù)柜操作。保護(hù)柜操作可通過保護(hù)機(jī)鍵盤或柜上按扭實(shí)現(xiàn)。遙控執(zhí)行： 當(dāng)調(diào)度端發(fā)出遙控開關(guān)或遙調(diào) 變壓器分接頭的命令后，該系統(tǒng)能可靠的執(zhí)行。 變電站監(jiān)控的內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面： (1) ： 跳閘統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)開關(guān)跳閘次數(shù)。分為有事故跳閘次數(shù)和手動(dòng)跳閘次數(shù)兩種。 (2) ：接地選相：對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)單相接地故障時(shí)利用零 序電壓，零序電流增量以及壓降可判斷接地線路及相別，也可以利用功率方向等其它方法來判別。 也可利用功率方向法等其他方法來判別。為了保證可靠性，應(yīng)多次采樣后才能確定。確定后，主機(jī)報(bào)警，并顯示和打印。運(yùn)行人員按照提示，用人工檢除方法跳開開關(guān)自動(dòng)重合，驗(yàn)證主機(jī)的判斷。 (3) : 無功電壓自動(dòng)控制：根據(jù)電網(wǎng)無功，電壓計(jì)算和判斷是投切電容器，還是調(diào)節(jié)變壓器分接頭位置。以使無功和電壓滿足要求。在變壓器。電容器?；螂娋W(wǎng)故障時(shí)不應(yīng)該誤動(dòng)。當(dāng)電容器檢修時(shí)，不應(yīng)參與控制。 遠(yuǎn)傳： 當(dāng)變電站正常運(yùn)行或發(fā)生事故 及報(bào)警等事件時(shí)，遠(yuǎn)傳機(jī)會(huì)實(shí)時(shí)的向上級(jí)調(diào)度傳送該站信息，使調(diào)度人員了解該站的運(yùn)行情況。 保護(hù)： 微機(jī)保護(hù)不僅有較高的可靠性和靈敏性，而且使用方便。其特點(diǎn) ： (1) : 用鍵盤和八段顯示器（ LED）顯示采樣值（電流，電壓，和開關(guān)狀態(tài)）和整定值，并可修改整定值。 (2) : 具有事故追憶功能。能夠記錄事故前后的線路電流和母線電壓。 (3) : 具備實(shí)時(shí)自檢功能。能夠?qū)ΡＷo(hù)柜包括主機(jī)在內(nèi)的各元件進(jìn)行在線檢查。 變電站保護(hù)分為以下幾種類型： (1): 線路保護(hù)：包括電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過電流保護(hù)，方 向性電流保護(hù)，零序電壓，電流及方向保護(hù)，反時(shí)限過流保護(hù)，高頻保護(hù)，距離保護(hù)。雙回線方向橫差保護(hù)和低周減載保護(hù)。 (2): 變壓器保護(hù) ： 包括差電流速斷保護(hù)，帶二次諧波制動(dòng)的比例差動(dòng)保護(hù)。本體保護(hù)（重瓦斯，輕瓦斯，有載重瓦斯，有載輕瓦斯等），過流保護(hù)（包括低壓啟動(dòng)，復(fù)合電壓啟動(dòng)），過負(fù)荷保護(hù)。零序保護(hù)，高壓側(cè)備用電源自投和低壓側(cè)備電源自投。 (3): 電容器保護(hù)：包括電流速斷保護(hù)，過流保護(hù)，反時(shí)限過流保護(hù)，相間過電壓保護(hù)，相間低電壓保護(hù)和零序過電壓保護(hù)。 4： 母線保護(hù)：包括完全電流差動(dòng)母線保護(hù)和電流比相式 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件配置 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)變電站主控室的結(jié)構(gòu)分為三類： (1) 模擬屏式 ： 在主控室模擬屏前設(shè)微機(jī)臺(tái)，臺(tái)內(nèi)裝微機(jī)及 UPS 電源，臺(tái)上放主機(jī)顯示器 CRT，鍵盤和打印機(jī)。模擬屏主接線圖上安裝儀表和操作把手。其他如保護(hù)柜，變送器柜，電度表柜， 監(jiān)控柜，交直流電源柜等均放在模擬屏后，或分置于其他房間。 模 擬 屏主 接 線 圖 上 安 裝 儀 表 和操 作 把