【正文】 保護監(jiān)控 應(yīng)獨立配置 ； 并 組 屏 安裝 于中控室或保護室內(nèi) 。 ⑨ 監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控軟件除能實現(xiàn)常規(guī) SCADA功能外 ，還應(yīng)能實現(xiàn)站內(nèi)保護設(shè)備故障信息顯示和分析 。 變電站自動化系統(tǒng)的配置原則 綜合自動化系統(tǒng)配置的指導思想 （ 二 ） ⑤ IED采用面向電氣間隔配置 ， 且應(yīng)提升 IED集成度以簡化接線 。 主要的不同在于站控層與遠方調(diào)度系統(tǒng)的接口設(shè)備上 。 IED設(shè)備采用以太網(wǎng)通訊后 ，該模式被大量使用 。 ② 站控監(jiān)控層設(shè)監(jiān)控主機 ， 通信管理單元作為前置機 ， 監(jiān)控主機及遠方系統(tǒng)僅與通信管理單元信息交互 。 集中結(jié)構(gòu)并非指由單一的計算機完成保護和監(jiān)控的全部功能 。 變電站自動化系統(tǒng)的分層和邏輯結(jié)構(gòu) 變電站的智能電子設(shè)備定義 變電站自動化系統(tǒng)的設(shè)備統(tǒng)稱為智能電子 設(shè) 備 IED （ Intelligent Electronic Devices） 。因此有時也將變電站綜合自動化系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)劃分為兩層。過程層的功能劃分： (1) 實時的電氣量檢測 主要是電流、電壓、相位以及諧波分量的檢測 。 站控層 間隔層 過程層 高壓一次設(shè)備 （ 1）過程層設(shè)備 過程層實際上是指與變電站一次設(shè)備斷路器、隔離開關(guān)和電流互感器 TA、電壓互感器TV接口設(shè)備。 ? 其它智能化一次設(shè)備 通過就地配置智能控制單元，實現(xiàn)控制操作和狀態(tài)傳輸?shù)臄?shù)字化，完成對變壓器、電抗器油中氣體監(jiān)視、避雷器絕緣性能監(jiān)視和高壓設(shè)備的局放監(jiān)測，實現(xiàn)狀態(tài)檢修。典型的如中壓間隔管理單元，實現(xiàn)了繼電保護、故障錄波、電氣測量、自動控制、電度計量、狀態(tài)監(jiān)視、設(shè)備維護、自我診斷等功能于一體，真正實現(xiàn)了綜合化和智能化 ? 從屏幕數(shù)據(jù)監(jiān)視到多媒體多維度監(jiān)視發(fā)展 得益于視頻監(jiān)控和在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代變電站計算機監(jiān)控從原先的畫面、文字和實時數(shù)據(jù)的刷新轉(zhuǎn)為語音告警、視頻聯(lián)動、故障點成像、健康指數(shù)顯示等多媒體多維度可視化監(jiān)視，即 “ 四遙 ” “ 六遙 ” （增加遙視和遙診） — 當前發(fā)展特點 ? 實現(xiàn)系統(tǒng)縱向和橫向的綜合 通訊協(xié)議的標準化促進了智能設(shè)備間的互操作性和無縫融合，既實現(xiàn)橫向設(shè)備及子系統(tǒng)間的信息共享和電氣互閉鎖，也實現(xiàn)了縱向?qū)用娴臄?shù)據(jù)的交互和數(shù)據(jù)源的一致性。 ?串行通訊技術(shù) 通訊技術(shù)尤其是以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，決定著變電站自動化系統(tǒng)信息的融合和共享。網(wǎng)絡(luò)化的通訊方式使得施工更為簡單、組態(tài)和擴容更為靈活。而模塊化內(nèi)部又實現(xiàn)了微機化。 此名詞被國際電工委員會的 TC 57技術(shù)委員會（即電力系統(tǒng)通信和控制技術(shù)委員會）在制定的 IEC 61850變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)標準中采納。 — 定義 在國內(nèi)，變電站綜合自動化系統(tǒng)從通俗意義上講，指的是包含傳統(tǒng)的自動化監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護、自動裝置等各種數(shù)字式設(shè)備，是集保護、測量、監(jiān)視、控制、遠傳等功能為一體，通過數(shù)字通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)信息共享的一套微機化的二次設(shè)備及系統(tǒng)。變電站綜合自動化 技術(shù)培訓 變電站綜合自動化技術(shù)培訓提綱 變電站綜合自動化系統(tǒng)概述 變電站綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計原則和結(jié)構(gòu)形式 變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的功能和實例介紹 變電站 IED設(shè)備硬件介紹 變電站 IED設(shè)備軟件和算法 變電站保護元件的常規(guī)配置 變電站綜合自動化系統(tǒng)其它 IED設(shè)備 變電站綜合自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信 提高綜合自動化系統(tǒng)可靠性的措施 變電站綜合自動化系統(tǒng)的故障及排除方法 1變電站綜自系統(tǒng)的運行管理、維護和調(diào)試等知識 變電站綜合自動化系統(tǒng)概述 、變電站綜合自動化系統(tǒng)的定義 、變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本特征 、變電站自動化技術(shù)的發(fā)展歷程 、變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能描述 、變電站綜合自動化系統(tǒng)當前發(fā)展特點 、變電站綜合自動化系統(tǒng)今后發(fā)展趨勢 — 定義 變電站綜合自動化系統(tǒng)，是利用多臺微處理器及嵌入式 CPU和大規(guī)模集成電路組成的分層分布式的自動化系統(tǒng)，它以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對變電站傳統(tǒng)的繼電保護、測量手段、控制方式、通信結(jié)構(gòu)和管理模式的全面改造和升級。 該系統(tǒng)之所以冠名綜合自動化系統(tǒng)，是為了區(qū)別于以往只實現(xiàn)了局部功能的變電站自動化系統(tǒng)，例如采用常規(guī)保護加 RTU構(gòu)成的變電站自動化系統(tǒng)。在 IEC 61850標準中，對變電站自動化系統(tǒng)（ SAS）的定義為：變電站自動化系統(tǒng)就是在變電站內(nèi)提供包括通信基礎(chǔ)設(shè)施在內(nèi)的自動化。 ? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分布、分層、分散化 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從功能上采用分層設(shè)計（分三層），從物理位置上分散就近安裝（中壓安裝在高壓柜上，可靠性遠高于集中式）。 ? 運行管理智能化 運行管理的自動化不僅表現(xiàn)在常規(guī)功能（抄表、 VQC、接地試拉、故障隔離和恢復）的自動化上，更體現(xiàn)在在線自動診斷、狀態(tài)檢修和智能告警上。例如早期的載波技術(shù)低速通訊產(chǎn)生了 CDT規(guī)約實現(xiàn)有限信息的上傳，現(xiàn)在的光纖以太網(wǎng)通訊促成了 IEC61850的標準體系的建立，實現(xiàn)了變電站各設(shè)備間的無縫接入和信息的全面共享。（由縱向為主 橫縱結(jié)合） — 今后發(fā)展趨勢 變電站的全面數(shù)字化和智能化是變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向。 — 今后發(fā)展趨勢 二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化 二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化包括兩個方面： ? 傳輸媒介網(wǎng)絡(luò)化 ? 信息交互網(wǎng)格化 典型特性： 變電站內(nèi)常規(guī)的二次設(shè)備，如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠動裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及在線狀態(tài)檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設(shè)計制造，設(shè)備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信，二次設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復的 I/O現(xiàn)場接口，通過網(wǎng)絡(luò)真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源其享，常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。 （ 2）間隔層設(shè)備 變電站自動化系統(tǒng)在間隔層的設(shè)備主要有各種微機保護裝置、自動控制裝置、數(shù)據(jù)采集裝置和 RTU等等。 (2)運行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)檢測 主要有溫度、壓力、密度、絕緣、機械特性及工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)。 變電站自動化系統(tǒng)的分層和邏輯結(jié)構(gòu) 間隔層的功能描述 間隔層的設(shè)備主要有各種微機保護裝置、自動控制裝置、數(shù)據(jù)采集裝置和 RTU等設(shè)備， 間隔層設(shè)備的主要功能是： (1)匯總本間隔過程層實時數(shù)據(jù)信息； (2)實施對一次設(shè)備保護控制功能； (3)實施本間隔操作閉鎖功能； (4)實施操作同期及其他控制功能； (5)對數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計運算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級別的控制； (6)承上啟下的通信功能，即同時高速完成與過程層及站控層的網(wǎng)絡(luò)通信功能。 IEC 61850 協(xié)議對智能電子設(shè)備 IED的定義是： 由一個或多個處理器組成 ， 具有從外部源接收和傳送數(shù)據(jù)或控制外部源的任何設(shè)備（ 例如：電子多功能儀表 、 數(shù)字繼電器 、 控制器 ） 。 作為變電站自動化系統(tǒng) ， 這種結(jié)構(gòu)模式已被淘汰 ， 但是 RTU作為集中式系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)產(chǎn)物 ， 得到了獨立發(fā)展 ， 目前仍然在國內(nèi)發(fā)電廠中大量使用 。 當間隔層設(shè)備與自動化系統(tǒng)只能采用單一非以太網(wǎng)通信接口進行信息交互時 ， 常采用該模式 。 ④ 站控監(jiān)控層設(shè)監(jiān)控主機帶雙通信管理單元 ， 雙通信管理單元通過雙機互備和自動切換實現(xiàn)與遠方系統(tǒng)信息交互 ， 監(jiān)控主機和通信管理機各自獨立從間隔設(shè)備層獲取數(shù)據(jù)信息 ，（ 如前圖 ） 。 由于通信管理機作為網(wǎng)關(guān) ， 較常規(guī)計算機設(shè)備更為穩(wěn)定和可靠 ， 因此模式 4被大面積推廣 。 ⑥ 同一站采用同一系列的產(chǎn)品以降低系統(tǒng)的調(diào)試維護工作量 。（ 功能集成 ， 很強的實用性 ） 變電站自動化系統(tǒng)間隔層設(shè)備配置原則 根據(jù)電力系統(tǒng)微機繼電保護技術(shù)導則，對使用335kV微機保護裝置宜采用保護、測量、控制、通訊為一體的四合一單元；高壓變電所的自動化系統(tǒng)，因保護配置復雜及安全性的要求，保護與監(jiān)控必須分離。 變電站自動化系統(tǒng)的配置原則 變電站自動化系統(tǒng)的典型配置 變電站自動化系統(tǒng)的典型配置 典型變電站配置舉例： 某 110KV降壓變電站 ， 設(shè)置兩臺 110/10KV變壓器 ， 110KV側(cè)采用內(nèi)橋接線 ， 10KV側(cè)采用單母線分段 ， 每段母線配一組雙 Y接線電容器和一組消弧變 。 變電站自動化系統(tǒng)的典型配置 一 、 主控室布置： 第二 、 三面屏：變壓器保護測控屏 每臺主變配置一套主變測控裝置 ， 另外獨立配置變壓器主保護 、 后備保護和非電量保護 。 網(wǎng)絡(luò)交換機 ， 完成站控層設(shè)備的通訊 。 10KV分段間隔（ 1套） 1套備用電源自投及分段保護測控一體化裝置，就地安裝在母聯(lián)柜上，實現(xiàn)分段自投、分段開關(guān)的保護測控等功能。 具備多級權(quán)限管理和電氣閉鎖 、 防誤操作等功能 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計 需量記錄 、 電壓合格率 、 主變負載率 、 開關(guān)動作次數(shù) 、事故狀況統(tǒng)計 、 操作記錄等 監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能 事故記錄和追憶 保護報文 、 SOE記錄 、 開關(guān)變位記錄 、 事故前后的電壓電流采樣值 故障分析 故障錄波波形顯示 、 運算 、 分析 、 故障電壓 、 電流顯示 、故障測距 制表打印 對報表 、 報文 、 定值 、 曲線 、 日志等進行手動或自動打印 數(shù)據(jù)查詢 對歷史數(shù)據(jù) 、 統(tǒng)計數(shù)據(jù) 、 歷史報文 、 操作記錄等檢索 系統(tǒng)維護 參數(shù)定義 、 設(shè)備增刪 、 限值設(shè)置 、 報表制作 監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和運行環(huán)境 硬件體系結(jié)構(gòu) 監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和運行環(huán)境 Historic Database PAS Client Web Server Realtime Database Super2022 RTDBMS Server Super2022 Server Communication Interface SPAgent DTS Client Browser ODBC/OCI DB Client App client /Web client node TCP/IP Based SPBus Data process APP Server Sampling process Alarm process Control process … Data Layer App Layer Client Layer CCM process Driver Manage CCM Server SPAgent SCADAClient FES Client … 軟件體系結(jié)構(gòu) 監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和運行環(huán)境 ? 操作系統(tǒng) ? Unix（ Solaris， AIX， HP UX， Tru64） ? Linux（多種發(fā)行版本） ? Windows（ XP/2022/Vista/2022） ? 數(shù)據(jù)庫 ? Oracle（ 9i/10g/11g） ? Microsoft SQL Server（ 2022/2022/2022） ? Mysql ? WEB ? Apache ? PHP 監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和運行環(huán)境 監(jiān)控系統(tǒng)實例介紹 Super2022 SCADA/EMS自動化系統(tǒng) 規(guī)?？刹眉簦? 最高用于省調(diào)系統(tǒng)，最低用于變電站單機監(jiān)控系統(tǒng)，靈活的硬件配置要求。 對快速變化的信號 ， 實現(xiàn)高精度采樣難度高 。可采用互感器實現(xiàn)隔離，容易消除檢測到直流零漂并實現(xiàn)軟件，需要采取措施實現(xiàn)雙極性采樣，對工頻信號易實現(xiàn)高精度采樣。 模擬量采集回路 采樣保持器的作用和原理 （ 1）保證轉(zhuǎn)換時的誤差在 A/D轉(zhuǎn)換器的量化誤差內(nèi) （ 2）實現(xiàn)多個模擬量的同步采樣（功率計算、差動保護） 模擬量采集回路 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)性能 （ 1）分辨率：分辨率反映 A/D轉(zhuǎn)換器對輸入模擬信號微小變化響應(yīng)的能力，通常以數(shù)字量輸出的最低位（ LSB）所對應(yīng)的模擬輸入電平值表示。用數(shù)字量的最小有效位表示。對變電站 IED而言，即便每周波 200點密集采樣，全部通道轉(zhuǎn)換周期也只要小于 100 μs即可。 10 V量程下， 14位 AD精度已接近信噪比極限，采用更高 AD位數(shù)效果并不明顯。 采用定時掃描方式采樣 采樣電路簡單，采集方式性能可靠，可與交流采樣中斷中順帶實現(xiàn)，實時性也能滿足一般遙信量的需要。 開關(guān)量采集回路 軟件的防抖處理 軟件處理時應(yīng)捕捉第一次狀態(tài)變化時間，但應(yīng)延時判別后才能確認狀態(tài)是否變化 開關(guān)量采集回路 判有變位 ， 記錄事件放于暫存中 復雜濾波時間到 ， 變位有效 ， 正式記錄此事件 T 開關(guān)量輸出回路 開關(guān)量輸出回路的幾個注意事項 繼電器線圈去激勵時的瞬變干擾抑制 多重閉鎖措施防止誤出口 根據(jù)控制對象的特點設(shè)計印制板走線 應(yīng)實現(xiàn)內(nèi)外信號電氣隔離 推薦兩級隔離抑制源于輸出回路的傳導干擾 常用數(shù)字量輸出接口電路 輸出