【正文】 ：閉鎖條件：控制回路斷線確認(rèn)后/彈簧未儲(chǔ)能信號(hào)/外部閉鎖重合閘信號(hào)/低周減載元件動(dòng)作/手合后加速動(dòng)作/過(guò)負(fù)荷跳閘動(dòng)作(3)：充電保護(hù)設(shè)有充電相電流和充電零序電流保護(hù)，充電相過(guò)流可帶低壓閉鎖以及方向閉鎖。經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)：零序電壓?jiǎn)?dòng)，零序電流的五次偕波方向和大小判別接地系統(tǒng)。 三相電壓和大于8V，最大線電壓小于16V，判斷為二相PT斷線。正常運(yùn)行時(shí)C1=C2，壓差為0。(4): 不平衡電流保護(hù)： 反映了電容器組內(nèi)部的故障。恢復(fù)正常以后，告警自動(dòng)消失。每個(gè)時(shí)限都可獨(dú)立投退，采用最大相電流判別。外部接入的復(fù)壓開入閉鎖方式配合復(fù)壓出口功能，可實(shí)現(xiàn)各側(cè)復(fù)合電壓的并聯(lián)方式。最后探討了光纖通信技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)，無(wú)線通信技術(shù)，配電載波通信技術(shù)在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用前景。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣。總之，光纖通信已經(jīng)成為了主要的通信方式，應(yīng)用于主干層及饋線終端層傳輸通道建設(shè)。其中SDH光端機(jī)具有自愈功能，并可以支持多個(gè)光方向，通常用SDH光纖網(wǎng)組成主干通信通道，PDH用于信息量不大的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。(2) ： 傳輸衰耗少，適合長(zhǎng)距離傳輸。如果單純采用擴(kuò)大計(jì)算機(jī)內(nèi)存的數(shù)量的方式不僅是不經(jīng)濟(jì)的，也是有限的。與國(guó)外產(chǎn)品相比，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品雖然在技術(shù)性能上存在一定的差距，但是也有其本身的特點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中表明，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷不超過(guò)帶寬的37%時(shí)，網(wǎng)絡(luò)上的沖突率很低，以太網(wǎng)的傳輸效率是有保障的。所以這種方案的傳輸實(shí)時(shí)性不好。 基于CANBUS總線的通信系統(tǒng)方案：圖1 所示為變電站綜合自動(dòng)化基于CANBUS總線的分層結(jié)構(gòu)圖。(2)：故障錄波數(shù)據(jù)上傳輸速度大大加快。測(cè)控單元是整個(gè)方案的核心和關(guān)鍵。這種方案適用于中低壓變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，當(dāng)用于220KV及以上的大型高壓變電站時(shí)，由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)增多，網(wǎng)絡(luò)流量增大，網(wǎng)絡(luò)帶寬就顯得不夠了，特別是當(dāng)多個(gè)保護(hù)共同動(dòng)作時(shí)，網(wǎng)上沖突加劇，重發(fā)次數(shù)增多，通信效率降低，因此這種方案只使用于中小變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。CANBUS總線是基于優(yōu)先級(jí)的多主從節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，克服了RS422，和RS485總線的缺點(diǎn)，而與LONWORKS總線相比，具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此CANBUS是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的一種性價(jià)比最優(yōu)的選擇。(7)：CANBUS采用短砧結(jié)構(gòu)，每一砧的有效字節(jié)數(shù)為8個(gè)，這樣傳輸時(shí)間短，受干擾的概率低，重新發(fā)送時(shí)間短，尤其適合在強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境下工作。 CANBUS現(xiàn)場(chǎng)總線 CANBUS德國(guó)BOSCH公司設(shè)計(jì)的，它是一種基于優(yōu)先級(jí)的高速。(4)：Lonworks通信采用了“網(wǎng)絡(luò)變量”，使網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化成為參數(shù)設(shè)置增加了通信技術(shù)的可靠性。 LONWORKS總線LONWORKS是美國(guó)Echeton公司推出的一種新型現(xiàn)場(chǎng)總線。該系統(tǒng)最初使用RS232總線，后來(lái)用到RS485總線。③ 低壓線路的微機(jī)保護(hù)：這種類型的保護(hù)裝置可以分為兩種：一種為“一對(duì)一”方式，即一套裝置實(shí)現(xiàn)一條線路的保護(hù)；另一種為“一對(duì)N”方式，即一套裝置實(shí)現(xiàn)多條線路保護(hù)。由于以上的原因，在高壓和超高壓輸變電線路中，不但主保護(hù)必須雙重化配置，后備保護(hù)也必須雙重化配置。3個(gè)保護(hù)插件啟動(dòng)元件按三取二的原則啟動(dòng)各套保護(hù)裝置的出口回路，從而大大的提高了保護(hù)裝置的可靠性。為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)和調(diào)試，一些半導(dǎo)體廠家將完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成到一塊芯片中，能夠自動(dòng)完成所有輸入通道的數(shù)據(jù)采集而無(wú)須CPU干預(yù)。主要優(yōu)點(diǎn)是：通過(guò)光電耦合器與CPU接口，因此抗干擾能力強(qiáng)，容易實(shí)現(xiàn)多單片機(jī)系統(tǒng)的多CPU接口。隨著數(shù)字信號(hào)處理器芯片和開發(fā)工具的價(jià)格下降，可以預(yù)期數(shù)字信號(hào)處理器將會(huì)在微機(jī)繼電保護(hù)裝置中發(fā)揮重要的作用。由于單片機(jī)價(jià)格低廉，因此，微機(jī)保護(hù)由當(dāng)初的單CPU的硬件結(jié)構(gòu)為主發(fā)展到為多單片機(jī)構(gòu)成的多CPU硬件結(jié)構(gòu)為主。單片機(jī)通過(guò)大規(guī)模集成電路技術(shù)將CPU ,ROM, RAM, 和I/O接口電路封裝在一塊芯片中，具有可靠性高，接口設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，運(yùn)行速度快，功耗低，性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。開入板，模入板等，方便維護(hù)，并可在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)。微機(jī)臺(tái)內(nèi)裝主機(jī)和微機(jī)電源，微機(jī)臺(tái)上放CRT，打印機(jī)和鍵盤。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。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(guò)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(guò)流保護(hù)，高頻保護(hù)，距離保護(hù)。當(dāng)電容器檢修時(shí)，不應(yīng)參與控制。為了保證可靠性，應(yīng)多次采樣后才能確定。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。所采集的數(shù)據(jù)分為三大類：模擬量，開關(guān)量和脈沖量。 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(chǎng)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(cè)量，保護(hù)，控制為一體，設(shè)計(jì)在同一機(jī)箱內(nèi)。設(shè)備層為0層，單元層為1層，變電站層為2層。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。應(yīng)用前景十分的巨大。 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(cè)控技術(shù)不斷爭(zhēng)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(cè)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)。目前，日本日立、三菱、東芝公司，德國(guó)西門子公司（SIEMENS）、AEG公司，瑞士ABB公司，美國(guó)通用電氣公司（GE）、西屋電氣公司（Westing house），法國(guó)阿爾斯通公司（ALSTHOM），瑞士Landisamp。其實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)可通過(guò)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(wú)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(cè)量化值，直接采集到監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。隨著高電壓等級(jí)的推廣，其設(shè)備都將就地安裝在戶外的端子箱上，對(duì)環(huán)境條件要求高。（6）：可以進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控。通過(guò)利用先進(jìn)的綜合自動(dòng)化技術(shù)，提高了供電質(zhì)量，提高了電壓合格率，提高了變電站的安全可靠性和系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平，縮小了變電站占地面積，降低了造價(jià)，減少了總投資，減少了維護(hù)工作量，減少了值班員勞動(dòng)強(qiáng)度。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究畢業(yè)論文目錄目錄 3第1章 緒論 5 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究 5 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究意義 5 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 6 國(guó)外變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展 7 我國(guó)變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展 7 變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的優(yōu)越性 8 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展前景 8 小結(jié) 8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 9 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 9 集中式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)： 9 分散式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)： 10 分布集中式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)： 11 集中和分散結(jié)合式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)： 11 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能 12 監(jiān)測(cè)： 12 監(jiān)控： 12 遠(yuǎn)傳： 13 保護(hù)： 13 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件配置 13 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)變電站主控室的結(jié)構(gòu)分為三類： 13 硬件的配置原則 15 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)的硬件結(jié)構(gòu) 16 小節(jié) 19第3章 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò) 20 通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展： 20 RS232，RS422 和RS485總線： 20 LONWORKS總線 20 CANBUS現(xiàn)場(chǎng)總線 21 各種總線技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn) 21 現(xiàn)場(chǎng)總線在變電站綜合自動(dòng)化內(nèi)部網(wǎng)的應(yīng)用 22 嵌入式以太網(wǎng)方案： 23 LONWORKS現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)方案和嵌入式以太網(wǎng)方案的比較和分析： 24 基于CANBUS總線的通信系統(tǒng)方案： 24 內(nèi)部通信網(wǎng)的傳輸實(shí)時(shí)性分析 26 國(guó)外相關(guān)產(chǎn)品的比較 26 通信協(xié)議的作用 27 光纖通信技術(shù) 27 光纖通信優(yōu)點(diǎn) 27 光纖通信的類型以及在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用如下 28 現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù) 28 無(wú)線通信技術(shù) 28 配電線載波通信技術(shù) 29 小結(jié) 29第4章 繼電保護(hù)設(shè)備和綜自設(shè)備的設(shè)置 30 35KV開關(guān)柜智能保護(hù)單元 30 10KV開關(guān)柜智能保護(hù)單元 30 變壓器后備保護(hù) 30 電容器保護(hù) 31 配電變壓器保護(hù) 36 饋線保護(hù) 37 備自投保護(hù) 37 測(cè)控及自檢功能的配置 37 38第5章 總結(jié) 39致謝 40參考文獻(xiàn) 41英文翻譯 42第1章 緒論 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究意義電力系統(tǒng)變電站的安全，可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行再很大程度上依賴于變電站繼電保護(hù)，控制和監(jiān)控技術(shù)的完善程度以及它們的可靠性，技術(shù)特性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性等多方面的因素。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以采集到比較齊全的數(shù)據(jù)和信息，利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算能力和邏輯判斷功能，可以方便的監(jiān)視和控制變電站內(nèi)的各種設(shè)備的運(yùn)行和操作，它具有功能綜合化，結(jié)構(gòu)微機(jī)化，操作監(jiān)視屏幕化，運(yùn)行管理智能化等顯著特點(diǎn)。（5）：使用靈活方便。目前的綜合自動(dòng)化裝置都是安裝在低電壓的中置柜上和室內(nèi)的開關(guān)室內(nèi)，戶外的僅是一些實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單功能的柱上設(shè)備。全站統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)，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)。世界發(fā)達(dá)國(guó)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。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)。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(guó)各個(gè)城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)中。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(cè)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。 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。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。 監(jiān)測(cè)：綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)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。操作方式分為手動(dòng)操作和遙控執(zhí)行。也可利用功率方向法等其他方法來(lái)判別?；螂娋W(wǎng)故障時(shí)不應(yīng)該誤動(dòng)。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。模擬屏主接線圖上安裝儀表和操作把手。主控室后部設(shè)保護(hù)柜，變送器柜，監(jiān)控柜，電度表柜，交直流電源柜等設(shè)備。各單元應(yīng)具有模塊化的主機(jī)板，開出板。 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)的硬件結(jié)構(gòu)(1) 處理器分為單片機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理器兩種。高性能單片機(jī)包含了微機(jī)保護(hù)所需要的各種硬件功能，使新型微機(jī)保護(hù)的電路設(shè)計(jì)異常簡(jiǎn)單可靠。濾序和傅立葉變換算法的主要時(shí)間，不但可以完成數(shù)據(jù)采集，信號(hào)處理的功能，還可以完成以往主要由COU完成的運(yùn)算功能，甚至完成獨(dú)立的繼電保護(hù)功能。② 電壓頻率轉(zhuǎn)換原理的計(jì)數(shù)式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：第2代微機(jī)線路保護(hù)的VFC (電壓頻率保護(hù)) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集速度，每個(gè)模擬輸入通道都需要使用單獨(dú)的電壓頻率轉(zhuǎn)換/光耦合器，其輸出頻率信號(hào)送至可編程計(jì)數(shù)器8255進(jìn)行頻率測(cè)量，在每個(gè)數(shù)據(jù)采集周期由CPU讀取可編程計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，并進(jìn)行標(biāo)度變換以獲得實(shí)際的采樣植。當(dāng)保護(hù)裝置使用單片機(jī)時(shí)，目前使用的VFC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)難以滿足要求，必須對(duì)此單獨(dú)進(jìn)行考慮。通信控制，保護(hù)CPU運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控等功能。在距離保護(hù)CPU插件或者零序保護(hù)CPU插件發(fā)生故障時(shí)，即使線路的主保護(hù)可以正常工作，仍將失去遠(yuǎn)方后備保護(hù)的功能?？梢源蟠罂s短微機(jī)保護(hù)裝置的開發(fā)周期，實(shí)現(xiàn)微機(jī)繼電保護(hù)裝置的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，便于運(yùn)行部門的運(yùn)行維護(hù)，必將在微機(jī)保護(hù)的發(fā)展中發(fā)揮重要的作用。第3章 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò) 通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展：目前，國(guó)內(nèi)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)用的通信網(wǎng)絡(luò)主要是總線式網(wǎng)絡(luò)。RS485為半雙工通信方式，在某一時(shí)刻，一個(gè)發(fā)送一個(gè)接受，當(dāng)用于多站互連時(shí)，可節(jié)省信號(hào)線，便于高速遠(yuǎn)距離的傳送。Lonworks通信協(xié)議符合OSI模型，任何制造商的產(chǎn)品都可以實(shí)現(xiàn)互操作。它們之間通過(guò)公共存儲(chǔ)器傳遞數(shù)據(jù)。(5)：CANBUS直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km，CANBUS的通信速率最高可達(dá)1Mbit/s.(6)：CANBUS上的節(jié)點(diǎn)數(shù)實(shí)際上可達(dá)110個(gè)，理論上可達(dá)2000多個(gè)。因而實(shí)用性較差。每個(gè)保護(hù)裝置都帶有LONWORKS網(wǎng)絡(luò)接口，后臺(tái)機(jī)，工程師站，遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)等pc機(jī)上均有PCLTA卡，于是保護(hù)裝置和PC機(jī)就可以連接到LONWORKS網(wǎng)絡(luò)上。這種方案實(shí)際上是將嵌入式以太網(wǎng)和LONWORKS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)相結(jié)合，發(fā)揮了各自的優(yōu)勢(shì)。而當(dāng)信息傳到主干網(wǎng)時(shí)，由于主干網(wǎng)的帶寬很寬，所以站內(nèi)的流量對(duì)于其而言仍屬輕負(fù)載， 以太網(wǎng)在輕負(fù)載時(shí)效率極高，因此方案2能滿足變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的要求，并且留有余地。 由于以太網(wǎng)使用開放式的TCP/IP協(xié)議，所以可以較為方便的與廣域網(wǎng)相聯(lián)。變電站和遠(yuǎn)程調(diào)度中心的信息傳輸基于公用電話網(wǎng)，通過(guò)終端的modem實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)和公用電話網(wǎng)上的模擬信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，通信管理機(jī)的外圍設(shè)備包括鍵盤輸入，液晶顯示，程序存儲(chǔ)器EPROM，實(shí)時(shí)時(shí)鐘RAM,以及備用的RS232串口 內(nèi)部通信網(wǎng)的傳輸實(shí)時(shí)性分析 方案一中的LONWORKS現(xiàn)場(chǎng)總線方式中由于帶寬有限，特別是當(dāng)多個(gè)保護(hù)共同動(dòng)作時(shí)，網(wǎng)上沖突加劇，重發(fā)次數(shù)增多，通信效率降低。 以太網(wǎng)雖然沒(méi)有LONWORKS或CAN網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)先級(jí)設(shè)置，但其帶寬高達(dá)10MB/S，因此可以承受的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷很大。它們相繼開發(fā)了一系列產(chǎn)品，并在全國(guó)各個(gè)省市的變電站中得到了應(yīng)用。同時(shí)采集來(lái)的信號(hào)要往主站送，承擔(dān)和主