【正文】 性較差。 (5)： CAN BUS 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)點數(shù)實際上可達(dá) 110 個，理論上可達(dá) 20xx 多個。它們之間通過公共存儲器傳遞數(shù)據(jù)。 Lonworks 通信協(xié)議符合 OSI 模型，任何制造商的產(chǎn)品都可以實現(xiàn)互操作。 RS485 為半雙工通信方式，在某一 時刻，一個發(fā)送一個接受，當(dāng)用于多站互連時，可節(jié)省信號線，便于高速遠(yuǎn)距離的傳送。 第 3 章 變電站綜合自動化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò) 通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展： 目前，國內(nèi)變電站綜合自動化系統(tǒng)用的通信網(wǎng)絡(luò)主要是總線式網(wǎng)絡(luò)?？梢源蟠罂s短微機(jī)保護(hù)裝置的開發(fā)周期，實現(xiàn)微機(jī)繼電保護(hù)裝置的系列 化和標(biāo)準(zhǔn)化，便于運行部門的運行維護(hù)，必將在微機(jī)保護(hù)的發(fā)展中發(fā)揮重要的作用。在距離保護(hù) CP U 插件或者零序保護(hù) CPU 插件發(fā)生故障時，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。通信控制，保護(hù) CP U 運行狀態(tài)監(jiān)控等功能 。當(dāng)保護(hù)裝置使用單片機(jī)時，目前使用的 VFC 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)難以滿足要求，必須對此單獨進(jìn)行考慮。 ② 電壓頻率轉(zhuǎn)換原理的計數(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，每個模擬輸入通道都需要使用單獨的電壓頻率轉(zhuǎn)換 /光耦合器，其輸出頻率信號送至可編程計數(shù)器 8255 進(jìn)行頻率測量，在每個數(shù)據(jù)采集周期由 CP U 讀取可編程計數(shù)器的計數(shù)值，并進(jìn)行標(biāo)度變換以獲得實際的采樣植。濾序和傅立葉變換算法的主要時間，不但可以完成數(shù)據(jù)采集，信號處理的功能，還可以完成以往主要由 COU完成的運算功能，甚至完成獨立的繼電保護(hù)功能。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)計異常簡單可靠。 變電站綜合自動化系統(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)字信號處理器兩種。各單元應(yīng)具有模塊化的主機(jī)板，開出板。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。模擬屏主接線圖上安裝儀表和操作把手。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。或電網(wǎng)故障時不應(yīng)該誤動。 也可利用功率方向法等其他方法來判別。 操作方式分為手動操作和遙控執(zhí)行。 監(jiān)測： 綜合自動化系統(tǒng)通過對變電站的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，處理，顯示和打印，使運行人員了解變電站的 運行工況，并采取相應(yīng)的措施。變電站綜合自動化系統(tǒng)主要集中在單元層和變電站層。 當(dāng) 地 監(jiān) 控 后 臺 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 級網(wǎng) 絡(luò) 電 纜分 布 式 綜 合 自 動 化 系 統(tǒng) 原 理 圖 分布集中式綜合自動化系統(tǒng)： 整個變電站的一，二次設(shè)備分為三層，變電站層，單元層和設(shè)備 層。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，信號和控制信息統(tǒng)一處理，與當(dāng)?shù)氐暮笈_機(jī)和遠(yuǎn)方調(diào)度中心進(jìn)行信息交換。但由于在技術(shù)性能上的潛在能力，必將被廣泛的應(yīng)用于祖國各個城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)中。該模式?jīng)]有做到面向?qū)ο笤O(shè)計，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，不利于運行管理和維護(hù)。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化水平，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運行。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)。目前的綜合自動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)，戶外的僅是一些實現(xiàn)簡單功能的柱上設(shè)備。 （ 5） ：使用靈活方便。變電站綜合自動化系統(tǒng)可以采集到比較齊全的數(shù)據(jù)和信息，利用計算機(jī)的高速計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，運行管理智能化等顯著特點。 參考文獻(xiàn) ......................................................... 40 英文翻譯 ..........................................錯誤 !未定義書簽。 繼 續(xù) 教 育 學(xué) 院 畢業(yè)論文 題目 ： 變電站自動化功能綜述 學(xué)生姓名： 趙 旭 學(xué) 號： 92321120xx31 班 級 : 海南自考 5 班 專 業(yè)： 電力系統(tǒng)及其自動化 指導(dǎo)教師： 漆宜農(nóng) 20xx 年 10 月 變電站自動化功能綜述 摘 要 本次畢業(yè)論文通過對變電站自動化 的概念和發(fā)展趨勢，以及變電站綜合自動化系統(tǒng)研究的意義和國內(nèi)外現(xiàn)在發(fā)展的狀況的論述，探討了變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能，結(jié)構(gòu)，保護(hù)配置，并且進(jìn)一步討論了微機(jī)保護(hù)硬件的結(jié)構(gòu)和特點。 第 1 章 緒論 變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究 變電站綜合自動化系統(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。通過利用先進(jìn)的綜合自動化技術(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)的運行管理水平，縮小了變電站占地面積，降低了造價，減少了總投資，減少了維護(hù)工作量，減少了值班員勞動強(qiáng)度。 （ 6） ： 可以進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控。隨著高電壓等級的推廣，其設(shè)備都將就地安裝在戶外的端子箱上，對環(huán)境條件要求高。其實時運行數(shù)據(jù)庫可通過嚴(yán)密的安全防護(hù)措施與整個電力系統(tǒng)實時數(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)的實時數(shù)據(jù)庫中。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。 第三階段：面向間隔和對象 (objectoriented)的分層分布式結(jié)構(gòu)模式 90 年代中期，隨著計算機(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)對計算機(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，采用面向設(shè)備或間隔為對象設(shè)計的保護(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化系統(tǒng)。應(yīng)用前景十分的巨大。它的特點是將變電站中所有的信息統(tǒng)一集中處理，形成一個系統(tǒng)，并符合傳統(tǒng)的變電站運行模式。設(shè)備層為 0 層，單元層為 1 層，變電站層為 2 層。 集中和分散結(jié)合式綜合自動化系統(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)展趨勢是按每個電網(wǎng)元件，比如一臺變壓器，一臺斷路器等為對象，集測量，保護(hù)，控制為一體，設(shè)計在同一機(jī)箱內(nèi)。所采集的數(shù)據(jù)分為三大類：模擬量，開關(guān)量和脈沖量。手動操作分為三種方式：鍵盤操作，把手操作，保護(hù)柜操作。為了保證可靠性，應(yīng)多次采樣后才能確定。當(dāng)電容器檢修時，不應(yīng)參與控制。 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)，反時限過流保護(hù)，高頻保護(hù)，距離保護(hù)。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。微機(jī)臺內(nèi)裝主機(jī)和微機(jī)電源， 微機(jī)臺上放 CRT，打印機(jī)和鍵盤。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)。 單片機(jī)通過大規(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)計簡單，運行速度快，功耗低，性價比高的優(yōu)點。 由于單片機(jī)價格低廉，因此，微機(jī)保護(hù)由當(dāng)初的單 CP U 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。隨著數(shù)字信號處理器芯片和開發(fā) 工具的價格下降，可以預(yù)期數(shù)字信號處理器將會在微機(jī)繼電保護(hù)裝置中發(fā)揮重要的作用。主要優(yōu)點是：通過光電耦合器與 CPU 接口，因此抗干擾能力強(qiáng)，容易實現(xiàn)多單片機(jī)系統(tǒng)的多 CPU 接口。為了進(jìn)一步簡化電路設(shè)計和調(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，能夠自動完成所有輸入通道的數(shù)據(jù)采集而無須 CPU 干預(yù)。 3 個保護(hù)插件啟動元件按三取二的原則啟動各套保護(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。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 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 “一對一 ”方式，即一套裝置實現(xiàn)一條線路的保護(hù)；另一種為 “一對 N”方式，即一套裝置實現(xiàn)多條線路保護(hù)。該系統(tǒng)最初使用 RS232 總線，后來用到 RS485 總線。 LONWORKS 總線 LONWORKS 是美國 Echeton 公司推出的一種新型現(xiàn)場總線。 (4)： Lonworks 通信采用了 “網(wǎng)絡(luò)變量 ”，使網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計簡化成為參數(shù)設(shè)置 增加了通信技術(shù)的可靠性。 CANBUS 現(xiàn)場總線 CANBUS 德國 BOSCH 公司設(shè)計的，它是一種基于優(yōu)先級的高速。 (7)： CAN BUS 采用短砧結(jié)構(gòu)，每一砧的有效字節(jié)數(shù)為 8 個，這樣傳輸時間短，受干擾的概率低，重新發(fā)送時間短，尤其適合在強(qiáng)電磁場環(huán)境下工作。 CANBUS 總線是基于優(yōu)先級的多主從節(jié)點結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的糾錯能力，克服了 RS422，和 RS485 總線的缺點 ，而與 LONWORKS 總線相比，具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，造價低，實用性強(qiáng)等優(yōu)點，因此 C ANBUS 是變電站綜合自動化系統(tǒng)的一種性價比最優(yōu)的選擇。這種方案適用于中低壓變電站自動化系統(tǒng)，當(dāng)用于 220K V 及以上的大型高壓變電站時，由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點增多，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)多個保護(hù)共同動作時，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化系統(tǒng)。 測控單元是整個方案的核心和關(guān)鍵。 (2)： 故障錄波數(shù)據(jù)上傳輸速度大大加快。 基于 CANBUS 總 線的通信系統(tǒng)方案 ： 圖 1 所示為 變電站綜合自動化基于 CANBUS 總線的分層結(jié)構(gòu)圖。所以這種方案的傳輸實時性不好。實際應(yīng)用中表明，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷不超過帶寬的 37%時，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。與國外產(chǎn)品相比，國內(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。如果單純采用擴(kuò)大計算機(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。 (2) ： 傳輸衰耗少，適合長距離傳輸。其中 S DH光端機(jī)具有自愈功能，并可以支持多個光方向，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對點連接。 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)。 在配電自動化系統(tǒng)中現(xiàn)場總線通信技術(shù)應(yīng)用越來越廣。最后探討了光纖通信技術(shù)，現(xiàn)場總線通信技術(shù)，無線通信技術(shù)，配電載波通信技術(shù)在變電站綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用前景。外部接入的復(fù)壓開入閉鎖方式配合復(fù)壓出口功能，可實現(xiàn)各側(cè)復(fù)合電壓的并聯(lián)方式。每個時限 都可獨立投退，采用最大相電流判別。 恢復(fù)正常以后，告警自動消失。amp。當(dāng)同相的兩電容器組 C1 和 C2 中發(fā)生多臺電容器故障時，即 C1 的電抗不等于C2 的電抗，此時流過 C1 和 C2 的電流不相等，因此流過不平衡電流 Iund，而當(dāng) IunbIset 時保護(hù)系統(tǒng)動作。當(dāng)電容器組 C1 或 C2 中有多臺電容器組被損壞時，由于 C1 和 C2 容抗不等，因 此兩只 TV 的一次繞組分壓不等，壓差接線的二次繞組中將出現(xiàn)差電壓，當(dāng)壓差超過定值時，保護(hù)動作。 三相電壓和大于 8V，最大線電壓小于 16V，判斷為二相 PT 斷線。 (5) ：小電流單相接地保護(hù)： 中性點不接地系統(tǒng)：零序電壓啟動，零序電流的方向和大小判別接地線路。 (6) ： PT 斷線告警： 三相電壓均小于 16V，某相電 流大于 ，判斷為三相失壓。 恢復(fù)正常后，告警自動消失。U a U s e tU b U s e tU c U s e t橋 差 投 入s wH 1T 10跳 閘橋 差 電 壓 保 護(hù) 原 理 框 圖 (8)：橋差電流保護(hù)： 三相橋差電流保護(hù)為反應(yīng)橋式接線電容器內(nèi)部短路而設(shè)置。I u n b I s e t零 序 電 流