【文章內(nèi)容簡介】 大邁步。發(fā)展到各家各戶已經(jīng)離不開日常生活中的電，最重要的是國家的企業(yè)，一些大型企業(yè)，都是靠電力來進(jìn)行一些生產(chǎn)，如果真沒有了點(diǎn)，這世界可想而知是多么不敢想象的一件事情，而隨之帶來的 是一些電器設(shè)備的發(fā)明與進(jìn)步。變壓器、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等等一些電子設(shè)備。今天我們用的家庭用電，是通過變電站輸送給各家各戶的。從傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)到現(xiàn)如今的自動(dòng)化系統(tǒng)，可想而知人類的智慧有多大。 電力系統(tǒng)自動(dòng)化是我們電力系統(tǒng)一直以來力求的發(fā)展方向，它包括：發(fā)電控制的自動(dòng)化，電力調(diào)度的自動(dòng)化。下面我們主要針對(duì)變電站綜合自動(dòng) I 目 錄 摘 要 ...................................................................................................................... I 第一章變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的概述 ....................................................................... 1 .................................. 1 .................................. 2 綜合自動(dòng)化研究的內(nèi)容及特點(diǎn) ............................ 3 .......................... 3 .................................................. 4 .................................. 6 第 二 章 變 電 站 綜 合 自 動(dòng) 化 系 統(tǒng) 原 理 分析 ................................................................... 7 ............... 7 .................................. 8 .............................................. 8 ........................................ 8 .................................. 9 ........................... 10 ..................... 10 ................................... 11 ............................... 12 ......................... 12 第三章變電站綜合自動(dòng)化的通信 ............................................................................. 16 ............................................. 16 .............................................. 16 ............................. 16 II ......................................... 17 ....................................... 17 ........................................... 17 ........................................... 18 變電站結(jié) ....................................................................................................................... 21 致 謝 ....................................................................................................................... 23 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................... 24 III 第一章變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的概述 程 現(xiàn)有的變電站有三種形式：第一種是傳統(tǒng)的變電站；第二種是部分實(shí)現(xiàn)微機(jī)管理、具有一定自動(dòng)化水平的變電站；第三種是全面微機(jī)化的綜合自動(dòng)化變電站。變電站自動(dòng)化的發(fā)展可以分為以下三個(gè)階段。 1. 由分立元件構(gòu)成的自動(dòng)裝置階段 20 世紀(jì) 70 年代以前，由研究單位和制造廠家生產(chǎn)出的各種功能的自動(dòng)裝置，主要采用模擬電路，由晶體管等分立元件組成，對(duì)提高變電站和發(fā)電廠的自動(dòng)化水平，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行，發(fā)揮了一定的作用。但這些自動(dòng)裝置，相互之間獨(dú)立運(yùn)行，互不相干，而且缺乏智能，沒有故障自診斷能力，在運(yùn)行中若自身出現(xiàn)故障，不 能提供告警信息，有的甚至?xí)绊戨娋W(wǎng)安全。同時(shí)，分立元件的裝置可靠性不高，維護(hù)工作量大，裝置本身體積大，不經(jīng)濟(jì)。 2. 以微處理器為核心的智能化自動(dòng)裝置階段 隨著我國改革開放的發(fā)展，微處理器技術(shù)開始引入我國，并逐步應(yīng)用于各行各業(yè)。在變電站自動(dòng)化方面，用大規(guī)模集成電路或微處理機(jī)代替了原來的繼電器晶體管等分立元件組成的自動(dòng)裝置，利用微處理器的智能和計(jì)算能力，可以發(fā)展和應(yīng)用新的算法，提高了測量的準(zhǔn)確度和可靠性；能夠擴(kuò)充新的功能，尤其是裝置本身的故障自診斷功能，對(duì)提高自動(dòng)裝置自身的可靠性和縮短維修時(shí)間是很有意義的 ；此外，由于采用了數(shù)字式，統(tǒng)一數(shù)字信號(hào)電平，縮小了體積等，其優(yōu)越性是明顯的。由于這些微機(jī)型的自動(dòng)裝置，只是硬件結(jié)構(gòu)由微處理器及其接口電路代替，并擴(kuò)展了一些簡單的功能，雖然提高了變電站自動(dòng)控制的能力和可靠性，但基本上還是維持著原有的功能和邏輯關(guān)系，在工作方式上多數(shù)仍然是各自 第 1 頁 獨(dú)立運(yùn)行，不能互相通信，不能共享資源，變電站和發(fā)電廠設(shè)計(jì)和運(yùn)行中存在的問題沒有得到根本的解決。 3. 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展階段 我國是從 20 世紀(jì) 60 年代開始研制變電站自動(dòng)化技術(shù)。到 70 年代初，便先 后研制出電氣集中控制裝置和集保護(hù)、控制、信號(hào)為一體的裝置。在 80年代中期，由清華大學(xué)研制的 35kV變電站微機(jī)保護(hù)、監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)在威海望島變電站投入運(yùn)行。與此同時(shí)南京京自動(dòng)化研究院也開發(fā)出了 220kV 梅河口變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。此外，國內(nèi)許多高等校及科研單位也在這方面做了大量的工作，推出一些不同類型、功能各異的自動(dòng)化系統(tǒng)。為國內(nèi)的變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展起到了卓有成效的推動(dòng)作用。進(jìn)入 90 年代，變電站綜合自動(dòng)化已成為熱門話題，研究單位和產(chǎn)品如雨后春筍般的發(fā)展，具有代表性的公司和產(chǎn)品有：北京四方公司的 CSC 2020系列綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，南京南瑞集團(tuán)公司的 BSJ2200計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，南京南瑞繼電保護(hù)電氣有限公司的 RCS 一 9000系列綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，上?；莅?Power m 2020 變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，國電南自 PS 6000系列綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，許繼電氣公司的 CBZ一 8000系列綜合自動(dòng)化系統(tǒng)等。 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站二次設(shè)備 (包括繼電保護(hù)、控制、測量、信號(hào)、故障錄波、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等 )的功能進(jìn)行重 新組合、優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。通過變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息，數(shù)據(jù)共享，完成變電站運(yùn)行監(jiān)視和控制任務(wù)。變電站綜合自動(dòng)化替代了變電站常規(guī)二次設(shè)備，簡化了變電站二次接線。變電站綜合自動(dòng)化是提高變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、降低運(yùn)行維護(hù)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。 第 2 頁 對(duì) 110kv及以上電壓等級(jí)變電站，以服務(wù)于電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為中心 。通過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的應(yīng)用，為新的保護(hù)和控制技術(shù)采用提供技術(shù)支持，解決過去能解決的變電站監(jiān)視、控制問題，促進(jìn)各專業(yè)在技術(shù)上、管理上配合協(xié)調(diào)，為電網(wǎng)自動(dòng)化進(jìn)一步發(fā)展提供基礎(chǔ)，提高變電站安全、可靠和穩(wěn)定運(yùn)行水平。如，采集高壓電器設(shè)備本身的監(jiān)視信息，斷路器、變壓器和避雷器等的絕緣和狀態(tài)等；采集繼電保護(hù)和故障錄波器等裝置完成的各種故障前后瞬態(tài)電氣量和狀態(tài)量的記錄數(shù)據(jù)，將這些信息傳送給調(diào)度中心，以便為電氣設(shè)備的監(jiān)視和制定檢修計(jì)劃、事故分析提供原始數(shù)據(jù)。對(duì)新建變電站取消常規(guī)的保護(hù)、測量監(jiān)視、控制屏，全面實(shí)現(xiàn) 變電站綜合自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)少人值班逐步過渡到無人值班；對(duì)老變電站在控制、測量監(jiān)視等進(jìn)行技術(shù)改造，以達(dá)到少人和無人值班的目的。 對(duì) 35KV及以下電壓等級(jí)變電站，以提高供電安全與供電質(zhì)量，改進(jìn)和提高用戶服務(wù)水平為重點(diǎn)。側(cè)重于利用變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，對(duì)變電站的二次設(shè)備進(jìn)行全面的改造，取消的保護(hù)、測量、監(jiān)視和控制屏，全面實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化，以提高變電站的監(jiān)視和控制技術(shù)水平，改進(jìn)管理，加強(qiáng)用戶服務(wù)，實(shí)現(xiàn)變電站無人值班。 將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于礦井提升機(jī)是礦井提升機(jī)電氣傳動(dòng) 系統(tǒng)的發(fā)展方 向。對(duì)于現(xiàn)采用 TKD 電控系統(tǒng)的中小型礦井，隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，交一直一交電壓型變頻調(diào)速技術(shù)已開始在礦井提升機(jī)改造中應(yīng)用。變頻器的調(diào)速控制可以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的恒加速和恒減速控制，消除了轉(zhuǎn)子串電阻造成的能耗，具有十分明顯的節(jié)能效果 [10]。變頻器調(diào)速控制電路簡單，克服了接觸器、電阻器、繞線電機(jī)電刷等容易損壞的缺點(diǎn)，降低了故障和事故的發(fā)生。因此，變頻器在提升機(jī) 第 3 頁 調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用具有十分廣闊的前景。 1. 提高變電站的安全、可靠運(yùn)行水平 變電站 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的各子系統(tǒng)，絕大多數(shù)都是由微機(jī)組成的，他們多數(shù)具有故障診斷功能。除了微機(jī)保護(hù)能迅速發(fā)現(xiàn)被保護(hù)對(duì)象的故障并切除故障外，有的自控裝置兼有監(jiān)視其控制對(duì)象工作是否正常的功能，一旦發(fā)現(xiàn)其工作不正常，能及時(shí)發(fā)出告警信息。更為重要的是，微機(jī)保護(hù)裝置和微機(jī)型自動(dòng)裝置具有故障自診斷功能，這是綜合自動(dòng)化系統(tǒng)比其常規(guī)的自動(dòng)裝置或 “四遙 ”裝置突出的特點(diǎn)，可使得采用綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的變電站一、二次設(shè)備的可靠性大為提高。 2. 提高供電質(zhì)量，提高電壓合格率 由于在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中包括有電壓、無功自動(dòng)控制功能，故 對(duì)于具備有載調(diào)壓變壓器和無功補(bǔ)償電容器的變電站，可以大大提高電壓合格率，保證電力系統(tǒng)主要設(shè)備和各種負(fù)荷電器設(shè)備的安全，使無功潮流合理，降低網(wǎng)損，節(jié)