【正文】 制方案靈活，由用戶(hù)自行設(shè)計(jì)。即以分散的控制適應(yīng)分散的過(guò)程對(duì)象，以集中的監(jiān)視、操作和管理達(dá)到掌握全局的目的。目前，變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅速，已進(jìn)入大面積推廣應(yīng)用階段。20世紀(jì)80年代以來(lái)，數(shù)字通信設(shè)備的發(fā)展應(yīng)用，大大提高了通信系統(tǒng)的通信容量和可靠。.20世紀(jì)80年代以來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)得到了很大的發(fā)展，特別是局域網(wǎng)（LAN）技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用成為一種潮流。（三） 課題來(lái)源及課題內(nèi)容本課題來(lái)源于綿山35KV變電所增容改造工程，研究對(duì)象為變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)包括微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)兩大部分，監(jiān)控系統(tǒng)主要完成變電站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的信息采集、處理，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)視控制與管理。研究討論分層分布式35KV變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，并著重研究35KV變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的電器主接線(xiàn)、變壓器臺(tái)數(shù)選擇以及布置規(guī)則等要點(diǎn)。(4).通過(guò)觀察主顯示屏的參數(shù)及各高壓開(kāi)關(guān)電氣的相關(guān)參數(shù)，完成主監(jiān)控界面的繪制，實(shí)現(xiàn)變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控。2．不同產(chǎn)品的接口問(wèn)題接口是綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中非常重要而又長(zhǎng)期以來(lái)未得到妥善解決的問(wèn)題之一，包括RTU、保護(hù)、小電流接地裝置、故障錄波、無(wú)功裝置等與通信控制器、通信控制器與主站、通信控制器與模擬盤(pán)等設(shè)備之間的通信。3．抗干擾問(wèn)題關(guān)于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的抗干擾問(wèn)題，亦即所謂的電磁兼容問(wèn)題，是一個(gè)非常重要然而卻常常被忽視的方面。目前國(guó)內(nèi)各個(gè)地方情況不統(tǒng)一，變電站和調(diào)度中心之間的信息傳輸采用各種形式的規(guī)約，如部頒CDT、SC180目前許多生產(chǎn)廠家各自為政，造成不同廠家設(shè)備通信連接的困難和以后維護(hù)的隱患。上述的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)即常說(shuō)的1010103協(xié)議，運(yùn)用于三層參考模型（EPA）即物理層，是我們?cè)趯?shí)施變電站電能計(jì)量系統(tǒng)時(shí)需要遵守的。目前各個(gè)公司使用的標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一，系統(tǒng)互聯(lián)和互操作性差，因此，在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)和設(shè)備選型上應(yīng)考慮傳輸規(guī)約問(wèn)題，即在變電站和控制中心之間應(yīng)使用101規(guī)約，在變電站內(nèi)部應(yīng)使用103規(guī)約，電能量計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)使用102規(guī)約。另外，各種屏體及設(shè)備的組織方式不盡相同，給維護(hù)和管理帶來(lái)許多問(wèn)題。因此，把好變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的選擇關(guān)，意義十分重大。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、可減少占地面積、造價(jià)低，適用于對(duì)35 kV或規(guī)模較小的變電站，但運(yùn)行可靠性較差，組態(tài)不靈活。其他自動(dòng)裝置中，如備用電源自投控制裝置和電壓、無(wú)功綜合控制裝置采用集中組屏結(jié)構(gòu)，安裝于控制室或保護(hù)室中。減少了施工和設(shè)備安裝工程量。上述三種變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的推出，雖有時(shí)間先后，但并不存在前后替代的情況，變電站結(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)根據(jù)各種系統(tǒng)特點(diǎn)和變電站的實(shí)際情況，予以選配。經(jīng)選用的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)不僅要技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能價(jià)格比高，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和適用性好，而且要求生產(chǎn)廠家具有相當(dāng)技術(shù)實(shí)力，有一定運(yùn)行業(yè)績(jī)和完整的質(zhì)量保證體系、完善的售后服務(wù)體系。目前，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)絕大部分設(shè)備的維護(hù)依靠廠家，在專(zhuān)業(yè)管理上幾乎沒(méi)有專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，出了設(shè)備缺陷即通知相應(yīng)的廠家來(lái)處理，從而造成缺陷處理不及時(shí)等一系列問(wèn)題?！?三、變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的概述（一）變電所綜合自動(dòng)化的基本原理變電所綜合自動(dòng)化是將變電所的二次設(shè)備（包括測(cè)量?jī)x表、控制系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置）經(jīng)過(guò)功能組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電站電氣設(shè)備輸配電線(xiàn)路的自動(dòng)控制、自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量和保護(hù)，以及實(shí)現(xiàn)與運(yùn)行和調(diào)度通信相關(guān)的綜合性自動(dòng)化功能。變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是各技術(shù)密集，多種專(zhuān)業(yè)技術(shù)相互交叉、相互配合的系統(tǒng)。、分層化綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)分布式系統(tǒng)，其中微機(jī)保護(hù)、數(shù)據(jù)采集和控制以及其他智能設(shè)備等子系統(tǒng)都是按分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，每個(gè)子系統(tǒng)可能有多個(gè) CPU同時(shí)并列運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化的所有功能，這樣一個(gè)由龐大的CPU群構(gòu)成了一個(gè)完整的、高度協(xié)調(diào)的有機(jī)綜合（集成）系統(tǒng)。由此可構(gòu)成分散（分布）式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。因此，系統(tǒng)具有較高的抗電磁干擾的能力，能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳送、滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求，容易擴(kuò)展，可靠性大提高，而且大大簡(jiǎn)化了常規(guī)變電站繁雜的各種電纜連接，方便施工。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)二次系統(tǒng)各專(zhuān)業(yè)界限和設(shè)備劃分原則，改變了常規(guī)保護(hù)裝置不能與調(diào)度中心通信的缺陷。這不僅減輕了值班人員的勞動(dòng)，而且提高了測(cè)量精確度和管理的科學(xué)性。1．集中式變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)集中式結(jié)構(gòu)的變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，指采用不同檔次的計(jì)算機(jī)，擴(kuò)展其外圍接口電路，集中采集變電所的模擬量、開(kāi)關(guān)量和數(shù)字量等信息，集中進(jìn)行計(jì)算與處理，分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和一些自動(dòng)控制等功能，集中結(jié)構(gòu)也并非指由一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成保護(hù)、監(jiān)控等全部功能。這種結(jié)構(gòu)形式是按變電所的規(guī)模配置相應(yīng)容量、功能的微機(jī)保護(hù)裝置和監(jiān)控主機(jī)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它們安裝在變電所主控室內(nèi)。(2)集中式結(jié)構(gòu)，軟件復(fù)雜，修改工作量大，調(diào)試難度大。2. 分層分布結(jié)構(gòu)集中組屏的變電所綜合自動(dòng)系統(tǒng)隨著微機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，特別是在20世紀(jì)80年代后期，單片機(jī)的性能價(jià)格比越來(lái)越高，給變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)工作注入了新的活力，使研制者有條件將微機(jī)保護(hù)單元和數(shù)據(jù)采集單元按一次回路進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)備層主要是指變電所內(nèi)的變壓器和斷路器、隔離開(kāi)關(guān)及輔助觸點(diǎn)，電流互感器、電壓互感器等一次設(shè)備，圖2－2是變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的分層構(gòu)示意圖 間隔層按一次設(shè)備組織，一般按斷路器的間隔劃分，包括測(cè)量、控制和繼電保護(hù)部分。3. 中、小型變電所的分層分布式集中組屏結(jié)構(gòu)分層分布式系統(tǒng)集中組屏結(jié)構(gòu)是把整套綜合自動(dòng)化系統(tǒng)　按其功能組裝成多個(gè)屏（或稱(chēng)柜），例如主變壓器保護(hù)屏（柜）、線(xiàn)路保護(hù)屏、數(shù)據(jù)采集屏、出中屏等。它們之間可以采用總連接，如RS485總線(xiàn)、CAN總線(xiàn)等；而交流采樣，由數(shù)采控制機(jī)負(fù)責(zé)管理；開(kāi)關(guān)屏和控制屏分別處理開(kāi)入/開(kāi)出的信息。調(diào)度中心或監(jiān)控機(jī)也可通過(guò)保護(hù)管理機(jī)下達(dá)修改保護(hù)定值等命令。監(jiān)控機(jī)在無(wú)人值班變電站，主要負(fù)責(zé)與調(diào)度中心的通信，使變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有RTU的功能，完成四遙的任務(wù)；在有人值班的變電站，除了仍然負(fù)責(zé)與調(diào)度中心通信外，還負(fù)責(zé)人機(jī)聯(lián)系，使綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)控機(jī)完成當(dāng)?shù)仫@示、制表打印、開(kāi)關(guān)操作等功能。這樣各間隔單元的設(shè)備相互獨(dú)立，僅通過(guò)光纖或電纜網(wǎng)絡(luò)由站控機(jī)對(duì)它們進(jìn)行管理和交換信息，這是將功能分布和物理分散兩者有機(jī)結(jié)合的結(jié)果。目前變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)都在不斷地向前發(fā)展，全分散式的結(jié)構(gòu)一定是今后發(fā)展的方向，主要是因?yàn)椋?1).分層分散式的自動(dòng)化系統(tǒng)有突出的優(yōu)點(diǎn)。都要求變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與其它自動(dòng)化系統(tǒng)建立通信.(2)變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能采集多種類(lèi)型的信息。(3)變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能簡(jiǎn)化運(yùn)行操作。(5)變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的某些環(huán)節(jié)故障對(duì)變電站進(jìn)行有效控制的影響程度要小。變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能:(1).微機(jī)保護(hù)功能包括饋線(xiàn)保護(hù)、母線(xiàn)保護(hù)、變壓器保護(hù)、備用電源自投等等。模擬量包括各段母線(xiàn)的各相電壓，各進(jìn)線(xiàn)出線(xiàn)回路的電流值、功率值、頻率與相位等電量參數(shù)以及變壓器的瓦斯值、溫度、壓力等非電量參數(shù)。(4).遠(yuǎn)方整定保護(hù)定值對(duì)各種微機(jī)保護(hù)裝置，可在當(dāng)?shù)鼗蛘哌h(yuǎn)方設(shè)置一組或多組保護(hù)定值，并可在當(dāng)?shù)鼗蛘哌h(yuǎn)方顯示、切換整定值。此外還將故障錄波和其它繼電保護(hù)信息送往調(diào)度中心，同時(shí)接受調(diào)度中心發(fā)來(lái)的修改繼電保護(hù)整定值的修改命令等。首先應(yīng)滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求，根據(jù)規(guī)則容量，本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓等級(jí)、進(jìn)出線(xiàn)回路數(shù)、供電負(fù)荷的重要性，保證供需平衡，電力系統(tǒng)線(xiàn)路容量、電氣設(shè)備性能和周?chē)h(huán)境及自動(dòng)化規(guī)則與要求等條件確定，應(yīng)滿(mǎn)足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)型的要求。 檢修安全，應(yīng)能容易地從初期過(guò)渡到最終接線(xiàn)，并在擴(kuò)建過(guò)渡時(shí)使一次和二次設(shè)備等所需的改造最少。 電能損耗少，經(jīng)濟(jì)合理的選擇變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，避免因兩次變壓而增加投資。外橋接線(xiàn)適用于兩回進(jìn)線(xiàn)兩回出線(xiàn)且線(xiàn)路較短故障可能性小和變壓器需要經(jīng)常切換，且線(xiàn)路有穿越功率通過(guò)的發(fā)電廠和變電站中。（5）單母線(xiàn)分段帶旁路接線(xiàn)的特點(diǎn)：在母線(xiàn)引出各元件的斷路器，保護(hù)裝置需停電檢修時(shí)，通過(guò)旁路木母線(xiàn)由旁路斷路器及其保護(hù)代替，而引出元件可不停電，加旁路母線(xiàn)雖然解決了斷路器和保護(hù)裝置檢修不停電的問(wèn)題，提高了供電的可靠性，但也帶來(lái)了一些負(fù)面影響。方案一種采用單母線(xiàn)不分段接線(xiàn)，雖然簡(jiǎn)單靈活，但其可靠性不高，當(dāng)接到母線(xiàn)上任一元件公章時(shí)，均使整個(gè)配電裝置停電，且?guī)гO(shè)變電所的負(fù)荷均為Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)中要求的負(fù)荷，因此方案一中的單母線(xiàn)不分段接線(xiàn)不能滿(mǎn)足Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)負(fù)荷供電可靠性的要求。系統(tǒng)低壓10KV側(cè)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)方式。由牽引用計(jì)算容量并考慮地區(qū)電力負(fù)荷和校核容量?jī)烧咧械妮^大數(shù)值，再根據(jù)不同備用方式和變壓器系列產(chǎn)品選擇與上述較大值相接近的容量，作為安裝容量。在緊密運(yùn)行時(shí)或認(rèn)為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行合理的情況下，也可兩臺(tái)主變壓器并列運(yùn)行。在某些復(fù)雜情況和大容量牽引變電所，主變壓器備用方式應(yīng)由技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。應(yīng)滿(mǎn)足正常 運(yùn)行、維修。選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定 合格，在特殊情況下，用未經(jīng)正式鑒定的心產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。即適應(yīng)環(huán)境條件。即整體協(xié)調(diào)。 在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施工程中，應(yīng)該充分考慮系統(tǒng)的可靠性。自行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的產(chǎn)品及軟件全部都是經(jīng)過(guò)國(guó)家權(quán)威部門(mén)實(shí)際測(cè)試與使用的產(chǎn)品，并經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的器件篩選及老化實(shí)驗(yàn)，充分保證了設(shè)備及系統(tǒng)的可靠性。 ③開(kāi)放性和標(biāo)準(zhǔn)化原則 系統(tǒng)中所采用的布線(xiàn)設(shè)計(jì)、通信協(xié)議、系統(tǒng)設(shè)備及布線(xiàn)材料都符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 ④經(jīng)濟(jì)性原則 在完成系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，力爭(zhēng)用最少的投資，取得最大的效益。工程施工前提供詳細(xì)布線(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙；施工結(jié)束后，將提供給用戶(hù)所有安裝及施工圖紙、技術(shù)資料，便于用戶(hù)維護(hù)和使用。在分析原始資料的基礎(chǔ)上，參照電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)參考資料。2. 35kV進(jìn)線(xiàn)方式設(shè)計(jì)本題目中有兩臺(tái)變壓器和兩回輸電線(xiàn)路，故需采用橋形接線(xiàn)，這樣可使斷路器設(shè)備最少。內(nèi)橋形接線(xiàn)的特點(diǎn)為：①變壓器的投入和切除較為復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷器，影響一回線(xiàn)路的暫時(shí)供電②橋連斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需并列運(yùn)行，③出線(xiàn)斷路器檢修時(shí)，線(xiàn)路需較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。而監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)可以使值班人員把握安全控制、事故處理的主動(dòng)性，減少和避免誤操作、誤判，應(yīng)用微機(jī)系統(tǒng)完成一次設(shè)備監(jiān)視、控制、數(shù)據(jù)采集、事件順序記錄和屏顯、打印功能，提高電網(wǎng)的運(yùn)行管理水平，減少變配電損失。間隔層設(shè)備包括35kV線(xiàn)路及母線(xiàn)、主變壓器、6KV饋線(xiàn)的保護(hù)和測(cè)控設(shè)備，間隔層設(shè)備完全按一次設(shè)備中的回路間隔配置間隔層保護(hù)測(cè)控單元設(shè)備。在閱讀了大量的資料，并在指導(dǎo)教師的幫助下完成的課題基本任務(wù)。(2)三層體系結(jié)構(gòu)的變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)有利于提高變電所的供電可靠性三層體系結(jié)構(gòu)的提出是對(duì)面向?qū)ο蠹夹g(shù)的一種進(jìn)步提高，它把對(duì)象按照功能劃分為三層，站控層、通信層、間隔層。在此我要感謝我的指導(dǎo)老師張老師給我悉心的幫助和對(duì)我耐心而細(xì)致的指導(dǎo)，我的畢業(yè)論文較為復(fù)雜煩瑣，但是張老師仍然細(xì)心地糾正圖中的錯(cuò)誤。還有謝謝我周?chē)耐芭笥眩麄兘o了我無(wú)數(shù)的關(guān)心和鼓勵(lì)，也讓我的大學(xué)生活充滿(mǎn)了溫暖和歡樂(lè)。最后，感謝生我養(yǎng)我的父母。 110kv數(shù)字化變電站綜合自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)[M]華北電力出版社,200