變電站綜合自動(dòng)化ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-30 18:12 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，可大大減少占地面積，而且造價(jià)低。缺點(diǎn)：A、可靠性低：B、集中式結(jié)構(gòu)的軟件復(fù)雜，修改工作量大，調(diào)試麻煩；C、組態(tài)不靈活 ,對(duì)不同主接線或規(guī)模不同的變電站，軟、硬件都必須另行設(shè)計(jì)，工作量大，影響了批量生產(chǎn)，不利于推廣。D、集中式保護(hù)與長(zhǎng)期以來(lái)采用一對(duì)一的常規(guī)保護(hù)相比，不直觀，不符號(hào)運(yùn)行和維護(hù)人員的習(xí)慣，調(diào)試和維護(hù)不方便，程序設(shè)計(jì)麻煩，只適合保護(hù)算法比較簡(jiǎn)單的情況 。一般適合于 小型變電所的新建或改造 。 2.分層分布式系統(tǒng)集中組屏的結(jié)構(gòu)（ 1）定義： 所謂分布式結(jié)構(gòu)，是在結(jié)構(gòu)上采用主從 CPU協(xié)同工作方式，各功能模塊（通常是各個(gè)從 CPU）之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，多 CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力，解決了集中式結(jié)構(gòu)中獨(dú)立 CPU計(jì)算處理的瓶頸問(wèn)題，方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)，局部故障不影響其他模塊（部件）正常運(yùn)行。?所謂分層式結(jié)構(gòu)，是將變電站信息的采集和控制分為管理層、站控層和間隔層三個(gè)級(jí)分層布置。如圖 73所示。（ 2）舉例：分層分布式系統(tǒng)集中組屏結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)如下 ：(1)由于分層分布式結(jié)構(gòu)配置，在功能上采用可以下放的盡量下放原則，凡事可以在本間隔層就地完成的功能，絕不依賴(lài)通信網(wǎng)。這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與集中式系統(tǒng)比較，明顯優(yōu)點(diǎn)是：可靠性高，任一部分設(shè)備有故障時(shí)，只影響局部；可擴(kuò)展性和靈活性高；所內(nèi)二次電纜大大簡(jiǎn)化，節(jié)約投資也簡(jiǎn)化維護(hù)。分布式系統(tǒng)為多 CPU工作方式，各裝置都有一定數(shù)據(jù)處理能力，從而大大減輕了主控制機(jī)的負(fù)擔(dān)。(2)繼電保護(hù)相對(duì)獨(dú)立。繼電保護(hù)裝置的可靠性要求非常嚴(yán)格，因此，在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)小，繼電保護(hù)單元宜相對(duì)獨(dú)立，其功能不依賴(lài)于通信網(wǎng)絡(luò)或其它設(shè)備。通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)和保護(hù)管理機(jī)傳輸?shù)闹皇潜Ｗo(hù)動(dòng)作的信息或記錄數(shù)據(jù)。 (3)具有和系統(tǒng)控制中心通信的能力。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)本身已具有對(duì)模擬量、開(kāi)關(guān)量、電能脈沖量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的功能，還收集繼電保護(hù)動(dòng)作信息、事件順序記錄等，因此不必另設(shè)獨(dú)立的 RTU的裝置，不必為調(diào)度中心單獨(dú)采集信息。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采集的信息可以直接傳送給調(diào)度中心，同時(shí)也可以接受調(diào)度中心下達(dá)的控制、操作命令和在線修改保護(hù)定值命令。(4)模塊化結(jié)構(gòu)，可靠性高。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)小的各功能模塊都由獨(dú)立的電源供電，輸入輸出回路也相互獨(dú)立，因此任何一個(gè)模塊故障，都只影響局部功能，不會(huì)影響全局。由于各功能模塊都是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的，所以軟件結(jié)構(gòu)較集中式的簡(jiǎn)單，便于調(diào)試和擴(kuò)充。(5)室內(nèi)工作環(huán)境好，管理維護(hù)方便。分級(jí)分布式系統(tǒng)采用集中組屏結(jié)構(gòu)，屏全部安放在控制室內(nèi)，工作環(huán)境較好，電磁干擾比放于開(kāi)關(guān)柜附近弱，便于管理和維護(hù)。167。 分布集中式機(jī)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是安裝時(shí)需要的控制電纜相對(duì)較多，增加了電纜投資。3.分散式與集中相結(jié)合的結(jié)構(gòu)167。 分散式與集中相結(jié)合的結(jié)構(gòu)是將配電線路的保護(hù)和測(cè)控單元分散安裝在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，高壓線路保護(hù)和主變壓器保護(hù)裝置等采用集中組屏的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。167。 這是當(dāng)前綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)形式。分散式與集中相結(jié)合的特點(diǎn)：（ 1）簡(jiǎn)化了變電站二次部分的配置，大大縮小了控制室的面積。（ 2）減少了設(shè)備安裝工程量。（ 3）簡(jiǎn)化了變電站二次設(shè)備之間的互連線，節(jié)省了大量連接電纜。（ 4）分層分散式結(jié)構(gòu)可靠性高，組態(tài)靈活，檢修方便。分層分散式結(jié)構(gòu)，由于分散安裝，減小了 TA的負(fù)擔(dān)。由于采用分散式的結(jié)構(gòu)可以降低總投資，所以全分散式結(jié)構(gòu)是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展方向。第二節(jié) 數(shù)字化變電所傳統(tǒng)變電站存在的問(wèn)題：167。 規(guī)約不統(tǒng)一167。 模擬信號(hào)級(jí)聯(lián)167。 信號(hào)重復(fù)引線第二節(jié) 數(shù)字化變電所 數(shù)字化變電站的概念167。 數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，建立在 IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)之上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。 數(shù)字化變電站的四大技術(shù)特點(diǎn)：新型電流、電壓互感器代替常規(guī)電流電壓互感器，將大電流、高電壓直接變成數(shù)字信號(hào)或低電平信號(hào)。 利用高速以太網(wǎng)構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) 數(shù)據(jù)和信息實(shí)現(xiàn)基于 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一建模。 采用智能斷路器等一次設(shè)備，實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備控制和監(jiān)視的數(shù)字化。第二節(jié) 數(shù)字化變電所數(shù)字式變電站與傳統(tǒng)變電站的概要比較 常規(guī)互感器的缺陷 : 絕緣、飽和、爆炸、諧振、精度等 . 傳統(tǒng)互感器二次輸出側(cè)以 1A， 5A，或 100V的信號(hào)形式與電能表計(jì)、控制保護(hù)等二次設(shè)備相連接，目前絕大多數(shù)二次設(shè)備廠商提供的產(chǎn)品也是按此匹配的。 而新型互感器的二次輸出參數(shù)則完全不同，繼電保護(hù)、計(jì)量?jī)x表及測(cè)控裝置等二次裝置具適合數(shù)字化的特點(diǎn)。第二節(jié) 數(shù)字化變電所一、新型電流、電壓互感器傳感準(zhǔn)確化輸出數(shù)字化傳輸光纖化電力系統(tǒng)安全可靠和優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要數(shù)字電力系統(tǒng)建設(shè)的需要互感器發(fā)展趨勢(shì) 研制情況 （ 1）我國(guó)研制情況 我國(guó) 二十世紀(jì)九十年代初 開(kāi)始電子式互感器的研究。主要研制單位有 清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、中國(guó)電力科學(xué)研究院、南瑞繼保、南自新寧 等。 （ 2）國(guó)外研制情況 ABB及 ALSTHOM約十年前研制出無(wú)源電子式電流互感器和無(wú)源電子式電壓互感器，但目前無(wú)源電子式互感器實(shí)際運(yùn)用的還不多。 NxtPhase公司前兩年研制出全光纖無(wú)源電子式電流互感器，其計(jì)量精度滿(mǎn)足 ，目前處于試運(yùn)行階段。 （一）電子式互感器（一）電子式互感器電子式互感器的類(lèi)型 Faraday原理電子式互感器電流互感器 電壓互感器Pockels效應(yīng) 電容 /電感分壓原理Rogowski線圈（一）電子式互感器基于 Rogowski線圈的電子式電流互感器（ 1）特點(diǎn)： 沒(méi)有鐵芯，不會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。 輸出的二次電壓量非常小，在毫伏級(jí)，必須就地轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，再傳輸給二次設(shè)備。 必須具有電子器件實(shí)現(xiàn)積分、模數(shù)轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)，才能得到一次電流量。所以電子線路板必須放置在線圈的二次出口。Rogowski線圈允許允許 CT開(kāi)路！開(kāi)路！有源式電子電流互感器激光器 驅(qū)動(dòng)電路PIN 數(shù)據(jù)處理合并單元保護(hù)測(cè)控計(jì)量LPCT空芯線圈遠(yuǎn)端模塊復(fù)合絕緣子光纖光纜 通過(guò)遠(yuǎn)端模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后經(jīng)通信光纖傳送至二次系統(tǒng)。 傳感頭部分有電源電路，所以稱(chēng)為有源式電子互感器。光學(xué)電流互感器發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀216。 ABB、西門(mén)子（、西門(mén)子（ 20世紀(jì)世紀(jì) 90年代）年代） 研制成功開(kāi)環(huán)方案的磁光玻璃式研制成功開(kāi)環(huán)方案的磁光玻璃式 OCT.216。 ABB、 Nxtphase（（ 2022年）年） 研制成功新型閉環(huán)光纖電流互感器研制成功新型閉環(huán)光纖電流互感器 ，準(zhǔn)確度達(dá)到，準(zhǔn)確度達(dá)到
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