【正文】 AC 板，交流輸入； 2) CPU 板； 3) DC 板：電源，遙信輸入； 4) Yx 接口板：遙信； 5) ZL 板：變送器接口、遙信輸入； 6) Yk1接口板：遙控； 7) Yk2接口板：遙控； 1) 容量 測量： 8路變送器 一組 CT 加一組 PT 遙信： 56路 遙控： 16路 脈沖量： 4路 2) 測量 輸入信號范圍 0120%Un Un=100V 0120%In In=5A/1A 輸入方式 CT、 PT 隔離 3) 信息速率 測量刷新周期 ≤ 1秒 信號刷新周期 ≤ 1秒 4) 信號 事件分辨率 2Ms 信號輸入方式 無源節(jié)點 5) 網(wǎng)絡(luò)接口 接口標(biāo)準(zhǔn) 以太網(wǎng)支持 DL/T6671999（ IEC608705103標(biāo)準(zhǔn)） 6) 工作電源 輸入電壓 220V,110V 允許偏差 +15%,20% 功耗 ≤ 25W 7) 交流參數(shù) 電壓 100V 或 100/ V 電流 5A， 1A 頻率 50Hz 電壓功耗 電流功耗 1VA/相 （ Is=5A) （ Is=1A) 8) 物理特性 正常工作溫度 25℃ — 60℃ 抗干擾 滿足 IEC255— 22— 4 濕度和壓力 滿足 DL478 輸出形式 空接點 接點抖動時間 1ms 事件分辨率 2ms 信號輸入方式 無源接點 電流輸入范圍 420mA 電壓輸入范圍 0~10V 或 0250V 精度 ≤ %滿刻度值 U、 I測量誤差 ? % P、 Q、 S、 Cos?測量誤差 ? % 系統(tǒng)側(cè)頻率測量誤差 ? 177。 通信 通信規(guī)約符合電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DLT6771999（ IEC608705103標(biāo)準(zhǔn)），配有以太網(wǎng)，雙網(wǎng)， 100Mbps，超五類線或光纖通訊接口。 CPU 對遙信的掃描時間為,并加有軟件去抖動算法，其時序如圖， 遙控輸出 控制單元主要負(fù)責(zé)完成接受命令并根據(jù)命令輸出相應(yīng)的控制信息，為了保證遙控輸出的可靠性，每一對象的遙控都由三個繼電器完成，輸出都由兩個 CPU 執(zhí)行，并增加 了一閉鎖控制電路，由控制電路來控制遙控的輸出。本裝置測量采用 32點采樣。 7) 當(dāng)?shù)夭僮? 可在主接線圖上，直接對開關(guān)、刀閘進(jìn)行就地操作，減少誤操作的可能性。 4) 脈沖計數(shù)功能 脈沖電度表發(fā)出的脈沖信 號經(jīng)光電隔離轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)去抖過程后進(jìn)入脈沖計數(shù)功能。信號量的采集帶有濾波回路，裝置每 ，有變位即進(jìn)行記錄，信號采集具有防止接點抖動的能力。 RCS9700C 系列測控裝置主要包括交直流測量單元、獨立遙控 單元、狀態(tài)量采集單元、脈沖累計計算單元、網(wǎng)絡(luò)接口。因此，這種系統(tǒng)充分滿足各種電壓等級的變電站對實現(xiàn)綜合自動化和無人值班的要求。裝置具有良好的電磁兼容性能，抗電磁干擾能力強(qiáng)，功耗低，工作溫度范圍寬。使用 “一對 N”方式實現(xiàn)時，一套裝置負(fù)責(zé)多條線路或變壓器的測量，保護(hù)和控制。工控機(jī)總線接口簡單，模塊化程度高，容易結(jié)合，使用維護(hù)方便，系統(tǒng)功能 容易擴(kuò)展。許多廠家得宜于線路微機(jī)保護(hù)的成功開發(fā)和應(yīng)用中的成功經(jīng)驗，推出了許多與微機(jī)線路保護(hù)硬件結(jié)構(gòu)相似的單片機(jī)型微機(jī)元件保護(hù)。廣泛的使用多 CPU 微機(jī)保護(hù)裝置中，距離保護(hù)三段和零序保護(hù)三段，都具有遠(yuǎn)后備的功能。保護(hù)輸入和輸出通道不采用冗余技術(shù)，而只是在信號處理器部分采用。監(jiān)控 CPU 主 要負(fù)責(zé)人機(jī)接口，保護(hù)定值管理。 微機(jī)保護(hù)硬件的一般結(jié)構(gòu)： 微機(jī)保護(hù)的硬件類型分為三種：高壓線路微機(jī)保護(hù)，微機(jī)元件繼點保護(hù)，低壓線路的微 機(jī)保護(hù) . ① 高壓線路微機(jī)保護(hù)： 目前我國的高壓線路微機(jī)保護(hù)裝置的原理，性能，主要指標(biāo)以及制造工藝方面以達(dá)到了國際先進(jìn)水平，微機(jī)保護(hù)的動作正確率也已經(jīng)超過了常規(guī)保護(hù)。在本系統(tǒng)中，選用 PHILIPS 公司生產(chǎn)的獨立 CAN 總線控制器 SJA1000；總線收發(fā)器是 CAN控制器與物理總線間的接口，系統(tǒng)中選用 PHILIPS 公司生產(chǎn)的芯片 PCA82C25O，它可以提供對總線的差動收發(fā)能力。 通信模塊主要負(fù)責(zé)測控保護(hù)單元與 CAN總線的接口的：包括從 CAN總線接收數(shù)據(jù)和向 CAN 總線發(fā)送數(shù)據(jù)。這些信號首先被轉(zhuǎn)換成與微型計算機(jī)相匹配的電平，通過模擬濾波削去其中的高頻成分，然后由采樣保持環(huán)節(jié)將連續(xù)信號離散化。為了提高系統(tǒng)的運行速度，減輕單個 CPU 運行負(fù)荷，每個模塊單元均采用雙 CPU 結(jié)構(gòu)：一片 CPU 完成模擬量采集和處理、開關(guān)量輸入／輸出和人機(jī)接口等功能；另一片 CPU 完成與 CAN 總線接口的通信任務(wù)。將事故前 M分鐘和事故后 N分鐘的重要運行數(shù)據(jù)自動存入歷史數(shù)據(jù)庫。當(dāng)各設(shè)備出現(xiàn)故障，包括斷路器跳閘、 保護(hù)裝置動作等故障，以及各種不正常事件，如設(shè)備變位、狀態(tài)異常、模擬量越限以及下位機(jī)各間隔單元狀態(tài)異常的情況時，后臺監(jiān)控主機(jī)會發(fā)出相應(yīng)的提示。具體說來其功能可以分成以下幾個方面 : （ 1）收集并存儲變電站下位機(jī)各檢測保護(hù)單元采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，錄入并保存反映變電站和各一次設(shè)備運行狀態(tài)的離線數(shù)據(jù)。 RCS9000變電站綜合自動化 系統(tǒng)主要功能有：數(shù)據(jù)采集和處理、超高壓線路和低壓饋線保護(hù)及測控、備自投、低頻減載、自動同期、電壓無功控制等自動控制功能；數(shù)據(jù)統(tǒng)計和處理，例如電量統(tǒng)計、電壓合格率統(tǒng)計以 及主變負(fù)荷率計算等；異常和事故報警及處理、保護(hù)及故障信息管理和處理。也可以將兩網(wǎng)分別用于通信和故障錄波。 單元監(jiān)控裝置將保護(hù)、測控和其他功能按對象進(jìn)行設(shè)計，可以就地安裝在開關(guān)柜里，通過通信電纜或光纜和總控單元聯(lián)系，從而取消了接往控制室的大量信號、測量、控制、保護(hù)和其他電纜，提高了系統(tǒng)的可靠性，也節(jié)約了投資。為保證通信可靠性采用雙網(wǎng)通信方式。它分為三層的體系結(jié)構(gòu)。 (4):母線保護(hù)：包括完全電流差動母線保護(hù)和電流比相式 分層分布式變電站綜合自動化工程應(yīng)用 本文所 采用的變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式： 變電站綜合自動化系統(tǒng)分為變電站層和間隔層，這兩層之間建立了基于以太網(wǎng)的站內(nèi)通信網(wǎng)，間隔層設(shè)備間建立 CAN 總線通信網(wǎng)。 (2): 變壓器保護(hù)： 包括差電流速斷保護(hù)，帶二次諧波制動的比例差動保護(hù)。 (3) : 具備實時自檢功能。 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。電容器。運行人員按照提示，用人工檢除方法跳開開關(guān)自動重合，驗證主機(jī)的判斷。 (2) ：接地選相：對于中性點不接地系統(tǒng)，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)單相接地故障時利用零序電壓，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。保護(hù)柜操作可通過保護(hù)機(jī)鍵盤或柜上按扭實現(xiàn)。所有操作的可靠性在軟硬件設(shè)計中都應(yīng)符合雙重化原則。 (2) 開關(guān)量 ： 變電 站內(nèi)需要監(jiān)測的各種開關(guān)量，包括各個開關(guān)，刀閘，變壓器分接頭，繼電保護(hù)動作信息，開關(guān)機(jī)構(gòu)運行狀態(tài)，交直流電源運行狀態(tài)，各微機(jī)運行狀態(tài)等。 主 控 室前 部 微 機(jī) 臺內(nèi) 設(shè) 有 主 機(jī) 和 微 機(jī) 電 源 ， 打 印 機(jī) ， 鍵 盤后 部保 護(hù) 柜 ， 變 送 器 柜 ， 監(jiān) 控 柜 ， 電 度 表柜 ， 交 直 流 電 流 柜 變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能 變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能主要包括監(jiān)測，監(jiān)控，遠(yuǎn)傳，保護(hù)四部分。模擬主接線，操作把手，必要的儀表和光字均安裝在控制臺面上。 模 擬 屏主 接 線 圖 上 安 裝 儀 表 和操 作 把 手微 機(jī) 臺 ， 顯 示 器 ， 鍵 盤 ， 打 印機(jī)保 護(hù) 柜 ， 變 送 器 柜 ， 電 度 表柜 ， 監(jiān) 控 柜前部后部 (2) 控制臺式 ： 再主控室前部設(shè)控制臺，無模擬屏。 綜上所述 ，經(jīng)過三種綜合自動化結(jié)構(gòu)形式的對比，本設(shè)計選擇分層分布式的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行詳細(xì)闡述，并充分利用其優(yōu)點來滿足系統(tǒng)的要求。 這種完全分散型結(jié)構(gòu)的綜合自動化系統(tǒng)的主要特點是： （ 1）系統(tǒng)部件完全依主設(shè)備分散安裝。變電站層的有關(guān)自動化設(shè)備一般安裝于控制室，而單元層的設(shè)備宜安裝于靠近現(xiàn)場，以減少控制電纜長度。測量、控制部分完成該單元的測量、監(jiān)視、操作控制、聯(lián)鎖及事件順序記錄等功能；保護(hù)部分完成該單元線路或變壓器或電容器的保護(hù)、故障記錄等功能。在所分的三層中，變電站層稱為 2 層，間隔層為 1 層，設(shè)備層位 0 層。 2）集中式結(jié)構(gòu)，軟件復(fù)雜，修改工作量大，系統(tǒng)調(diào)試麻煩。 2）完成對變電站主要設(shè)備和進(jìn)出線的保護(hù)任務(wù)。隨著這些高科技的不斷發(fā)展，綜合自動化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)也不斷發(fā)生變化，其性能和功能以及可靠性等也不斷提高。 （ 4） 通訊網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化。 變電站綜合自動化發(fā)展趨勢 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和微機(jī)實時技術(shù)在電力系統(tǒng)變電站自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用，為進(jìn)一步提高變電站的自動化水平開辟了新途徑。 今后變電站自動化的運行模式將從無人值班，有人值守逐步向無人值守過渡。 設(shè)計者：孫偉 2021 年 12 月 第 1 章 變電站綜合自動化概論 變電站綜合自動化基本概念 變電站綜合自動化是將變電站的二次設(shè)備（包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動裝置和遠(yuǎn)動裝置等）經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計，利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù)，實現(xiàn)對全變電站的主要設(shè)備和輸、配 電線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和微機(jī)保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能。 變電站綜合自動化技術(shù)應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)，檢測技術(shù)和控制技術(shù)等，將變壓器中傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)，測量系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，調(diào)試系統(tǒng)，信號系統(tǒng)和運動系統(tǒng)等多個獨立的功能系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)化，組合為一套智能化的綜合系統(tǒng)。為了提高變電站安全穩(wěn)定運行水平，降低運行維護(hù)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，向用戶提供高質(zhì)量電能服務(wù)，變電站綜合自動化技術(shù) 開始興起并得到廣泛應(yīng)用。 限于作者水平有限，論文中難免存在錯誤和不當(dāng)之處 ， 敬請專家和讀者批評指正，作者不勝感激。研制和開發(fā)以計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)的、各種電壓等級的變電站綜合自動化系統(tǒng)，取代、更新和改造傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，逐步實現(xiàn)無人值班和調(diào)度自動化，以適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求。取消傳統(tǒng)的前置處理機(jī)環(huán)節(jié)，從而徹底消除通信“ 瓶頸”現(xiàn)象。 （ 3） 測量、控制設(shè)備向通用化、規(guī)范化發(fā)展。 第 2 章 變電站 綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 變電站綜 合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電氣主接線 本文以電壓等級為 110KV 為例進(jìn)行變電站綜合系統(tǒng)的設(shè)計，一次電氣主接線總體設(shè)計方案如下： 綜合自動化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展過程與集成電路技術(shù)、微計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)密切相關(guān)。 這種系統(tǒng)的主要功能即特點是： 1）能實時采集變電站中各種模擬量、開關(guān)量，完成對變電站的數(shù)據(jù)采集和 實時監(jiān)控、制表、打印、事件順序記錄等功能。 集中式結(jié) 構(gòu)最大的缺點是： 1）每臺計算機(jī)的功能較集中，如果一臺計算機(jī)出故障，影響面大，因此必須采用雙機(jī)并聯(lián)運行的結(jié)構(gòu)才能提高可靠性。 分層分布式的結(jié)構(gòu)形式 在分層分布式結(jié)構(gòu)的變電站綜合自動 化系統(tǒng)中，將整個變電站的一次、二次設(shè)備分為三層，即變電站層、間隔層、和設(shè)備層。 間隔層一般按斷路器間隔來劃分，具有測量、控制部件或繼電保護(hù)部件。變電站綜合自動化系統(tǒng)主要位于 1 層和 2層。 全分散式的結(jié)構(gòu)形式 硬件結(jié)構(gòu)為完全分