【導(dǎo)讀】電力系統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)由兩個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成，信息就地處理的自動(dòng)化系統(tǒng)和信息集中處理的。不能實(shí)現(xiàn)出力的經(jīng)濟(jì)分配。另外，信息就地處理自動(dòng)裝置，只能“事后”的處理出現(xiàn)的事。件，而不能“事先”的對(duì)系統(tǒng)的安全性作出評(píng)價(jià)，因而有其局限性。信息，隨著微機(jī)保護(hù)，變電站綜合自動(dòng)化等技術(shù)的發(fā)展，兩個(gè)信息處理系統(tǒng)之間互相滲透，更重要的是這些微機(jī)裝置，如打破原來的二次設(shè)備柜框架。

　　

【正文】 ）事故追憶：事故前后共追憶 1200點(diǎn) 23）系統(tǒng)支持靈活的組網(wǎng)，支持多通信機(jī)模式，輸入輸出的容量?jī)H受硬件資源的限制，測(cè)點(diǎn)數(shù)不限。 通信指標(biāo) 1）通訊速率 CAN網(wǎng)接口，波特率范圍 5k～ 1mBPS． RS23 RS485和 RS422串口，波特率范圍 3P以太網(wǎng)，傳輸速率為 10/100Mbs。 2）通訊管理機(jī)標(biāo)準(zhǔn)通信容量 遙測(cè)量： 2048 遙信量： 4096 遙脈量： 1024 遙控量： 1024 裝置技術(shù)指標(biāo) 裝置技術(shù)指標(biāo)包括間隔層裝置、通信接口設(shè)備等。 1）環(huán)境參數(shù) 正常工作溫度： 10~55℃ 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 25 頁 極限工作溫度： 20~60℃ 貯存及運(yùn)輸： 40~70℃ 2）額定電氣參數(shù) 頻率 50HZ 交流電流： 5A或 1A（額定電流） 交流電壓： 100V或 200V（額定電壓） 交流零序電流 （不接地系統(tǒng)電容電流）： 直流工作電源： 220V/110V，允許偏差177。 20％數(shù)字系統(tǒng)工作電壓： +5V 允許偏差177。 繼電器回路工作電壓： +24V，允許偏差：177。 2V 交流電壓回路： UN＝ ，每相不大于 交流電流回路： IN＝ 5A，每相不大于1VA 交流電流回路： IN＝ 1A，每相不大于 ＝ ，每相不大于 直流電源回路：正常工作時(shí)，不大于 15W 保護(hù)動(dòng)作時(shí)，不大于 25W 保護(hù)回路過載能力： 交流電壓回路： 倍額定電壓，連續(xù)工作交流電流回路： 2 倍額定電流， 連續(xù)工作10S0倍額定電源，允許 140倍額定電流，允許 1S 直流電源回路： 80~115％額定電壓，連續(xù)工作裝置經(jīng)受上述的過載電流／電壓后，絕緣性能不下降。 3）主要技術(shù)指標(biāo) 定值精度： 電流電壓定值誤差：≤177。 5％ 頻率定值誤差：≤177。 頻率滑差定值誤差：≤177。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 26 頁 檢同期角度定值誤差：≤177。 5。 其他定值誤差：≤177。 5％ 方向元件邊界條件： 角度下邊界誤差：≤ +10。 角度上邊界誤差：≤ 5。 激勵(lì)量≥ 倍定值時(shí)，瞬時(shí)動(dòng)作段動(dòng)作時(shí)間：≤ 35ms 延時(shí)動(dòng)作段動(dòng)作時(shí)間離散誤差：≤ 30ms 各保 護(hù)段返回時(shí)間：≤ 25ms 遙測(cè)量計(jì)量等級(jí) 電流、電壓、頻率： 其他： 遙信量分辨率：小于 1ms 信號(hào)輸入方式：無源接點(diǎn) 輸出接點(diǎn)容量：裝置出口和信號(hào)接點(diǎn)單接點(diǎn)最大允許接通功率不小于 150W或 1250VA 絕緣試驗(yàn)： 裝置絕緣耐壓、耐濕熱、抗振動(dòng)、抗沖擊、抗碰撞性能符合國(guó)際 GB／ T7262020的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（絕緣≥ 20MΩ） 4）通訊接口 間隔層裝置具有可選擇的雙網(wǎng)通信方式： CAN網(wǎng)、 485網(wǎng)或工業(yè)以太網(wǎng)，通信速率可整定 硬件平臺(tái) 1）系統(tǒng)硬件平臺(tái) 選擇中高檔工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，指標(biāo)如下： ＣＰＵ：≥ 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 27 頁 1主變保護(hù)測(cè)控單元、１ 變壓器有載調(diào)壓控制器、數(shù)顯溫度控制儀組屏一面， 2主變保護(hù)測(cè)控單元、 2變壓器有載調(diào)壓控制器、數(shù)顯溫度控制儀組屏一面， 35KV 線路保護(hù)測(cè)控裝置、 35KV 分段保護(hù)測(cè)控裝置、 10KV 分段保護(hù)測(cè)控裝置、 35KVPT 電壓并列裝置、10KVPT 電壓并列裝置、綜合測(cè)控裝置、通訊管理機(jī)組屏一面。 10KV 出線保護(hù)測(cè)控單元、電容保護(hù)測(cè)控單元分散安裝在開關(guān)柜 ）通信層硬件平臺(tái)： 32位 。 根據(jù)本站工程實(shí)際情況并遵循設(shè)備選型原則，本站選用了深圳南 瑞科技有限公司的ISA300 變電站綜合自動(dòng)化裝置心。本節(jié)將對(duì)間隔層部分設(shè)備和站控層設(shè)備進(jìn)行介紹和研究。綜自系統(tǒng)設(shè)備配置如表 41所列。 １、變壓器綜合保護(hù)測(cè)控裝置（ 378G） 保護(hù)功能：差動(dòng)速斷保護(hù)；復(fù)式比率差動(dòng)保護(hù)； CT 斷線告警：差動(dòng)電流越限告警；高壓側(cè)／低壓側(cè)各三段復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)；三段過負(fù)荷保護(hù)；兩側(cè)母線ＰＴ斷線告警；母線接地告警；兩側(cè)斷路器控制回路斷線告警；變壓器本體保護(hù)。 表 12電容器柜參數(shù)表 型號(hào) 品牌 山東電氣 結(jié)構(gòu)形式 并聯(lián)自愈式低壓電力電容器 容量允差 0~+10% 額定電壓 額定容量 15kva 相數(shù) 三相 損耗正切值 無勵(lì)磁調(diào)壓 聯(lián)接組 低于 耐電壓 極間 10秒平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 28 頁 別號(hào) 鐘 (3)電容器實(shí)際補(bǔ)償容量： va .kUUNqQCNWNCc ?????????? (4)人工補(bǔ)償后的功率因數(shù)： kvaQPSac ac ??? ? ??? ?acSPacos AUSI ac ????? 測(cè)控功能： 6路通過操作回路采集的位置遙信； 8路本體跳閘開入； 35路空接點(diǎn)遙信開入，包括外部復(fù)歸 、差動(dòng)速斷壓板、比率差動(dòng)壓板、本體輕瓦斯、有載輕瓦斯、非電量 非電量 檢修開入；多路軟遙信，包括事故總信號(hào)、保護(hù)軟壓板位置； IaH， IbH， IcH，UaH， UbH， UcH， IaL， IbL， IcL， UaL， UbL， UcL， UabH， UbcH， UcaH， UabL，UbcL， UcaL， PaH， PbH， PcH， PaL， PbL， PcL， PH， QH， SH， COStpH， PL， QL，SL， COS（ Pl， Fr， Zl1， Zl2， DW等 36 個(gè)遙測(cè)量； 9路操作開關(guān)遙控和軟壓板遙控，并作遙控操作記錄及統(tǒng)計(jì)；事件記錄、 SOE 記錄 、自檢記錄、瞬時(shí)閉鎖保護(hù)記錄；諧波分析功能；具有和五防主機(jī)同規(guī)則的間隔五防閉鎖遙控功能。 平煤八礦 35kv 變電站目前已經(jīng)投運(yùn)，經(jīng)過實(shí)踐表明，系統(tǒng)性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并在快速性、安全性、可靠性三方面取得了良好效果。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 29 頁 第五章 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題 隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展變化也日新月異，然而相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范卻沒有及時(shí)跟上，國(guó)家尚未出臺(tái)詳細(xì)統(tǒng)一的變電站綜合自動(dòng)化裝置的制造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)程，各研發(fā)、應(yīng)用部門的基本模式和指導(dǎo)思想之間的差異較大，在實(shí)際工程運(yùn)用中存在 較多問題心。 本章通過分析變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在的共性問題，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。 1）綜合自動(dòng)化裝置制造及設(shè)計(jì)的規(guī)范和統(tǒng)一 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，它包括繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的功能配置，裝置的組合、組屏方式及監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、硬件設(shè)備組成、數(shù)據(jù)采集和處理方式等等。由于至今沒有統(tǒng)一的制造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，目前不同自動(dòng)化系統(tǒng)的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的功能配置不盡相同，裝置的組合及組屏更是形式多樣。不規(guī)范的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)給設(shè)計(jì)安裝及運(yùn)行檢修帶來了極大的不便，也造成了備品備件的浪費(fèi)。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)若能做 到功能配置及裝置的外形尺寸、組屏方式的統(tǒng)一，并且做到裝置背面接線方式及端子排的規(guī)范一致，綜合自動(dòng)化的各部分若能按照固定的模式做到模塊化制造，設(shè)計(jì)與安裝過程就能實(shí)現(xiàn)“流水線生產(chǎn)＂，這將為設(shè)計(jì)安裝帶來極大的便利，大大加快變電站建設(shè)的速度。而且運(yùn)行維護(hù)起來也比較方便。 2）電磁式電流互感器 目前繼電保護(hù)用的電磁式電流互感器在故障發(fā)生時(shí)，由于很大的直流分量，造成互感器飽和，以致傳送到保護(hù)單元時(shí)信號(hào)嚴(yán)重失真，所以要更精確的分析故障信號(hào)就需要在故障時(shí)線性度更好的電流傳感器。目前隨著光電技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)電流互感器已經(jīng)開發(fā) 應(yīng)用，其最主要的優(yōu)點(diǎn)是不飽和、信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾性能好。但是光學(xué)電流傳感器是～門融纖平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 30 頁 維光學(xué)、微電子學(xué)、電氣工程、精密機(jī)械和計(jì)算機(jī)等學(xué)科于一體的高新技術(shù)，這就注定它是一項(xiàng)技術(shù)難度大、協(xié)作配套廣的知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)。如能大規(guī)模的應(yīng)用，必將提高繼電保護(hù)的可靠性和靈敏性。 3）現(xiàn)場(chǎng)總線通信網(wǎng) 現(xiàn)場(chǎng)總線通信網(wǎng)是控制系統(tǒng)中最底層的通信網(wǎng)絡(luò)，而目前只是覆蓋了保護(hù)測(cè)控等間隔層設(shè)備，還未完全底層化，即一次設(shè)備與間隔層之間仍然通過二次電纜連接，而非真正意義上的數(shù)據(jù)通信。如能將現(xiàn)場(chǎng)總線通信網(wǎng)進(jìn)一步延伸到現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備，可省去大量的 控制信號(hào)電纜，僅保留開關(guān)操作機(jī)構(gòu)跳、合閘所需的高壓交、直流電源的動(dòng)力電纜。這樣現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備和智能儀表可采用低壓電源，解決因裝置采用逆變電源的許多問題，并能提高設(shè)備的抗干擾能力，提高整個(gè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性，大大減少二次設(shè)計(jì)的工作量。 4）故障錄波和接地選線 目前多數(shù)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)并不具備完善的故障錄波功能，有的只錄有故障前后幾個(gè)周波，而根據(jù)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求，因此需要專門的故障錄波裝置。同樣，目前多數(shù)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)沒有完善的接地選線功能，同樣不能取消專用的接地選線裝置。雖然已 有自動(dòng)化廠家在這方面做了一些工作，如有些保護(hù)測(cè)控裝置設(shè)有試驗(yàn)拉路回路，仍然和實(shí)際相差較遠(yuǎn)。如果綜合自動(dòng)化系統(tǒng)能夠做到將完善的故障錄波及接地選線功能與保護(hù)測(cè)控裝置功能合一，則不需要再購置專門的故障錄波和接地選線裝置，同時(shí)省去了這部分的二次電纜。 5）綜合自動(dòng)化設(shè)備維護(hù)中各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)與管理 目前就我國(guó)電力系統(tǒng)管理模式而言，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)分屬保護(hù)、通信、遠(yuǎn)動(dòng)等專業(yè)部門負(fù)責(zé)。通常通信和遠(yuǎn)動(dòng)專業(yè)聯(lián)系比較緊密，它們雖與保護(hù)專業(yè)之間在工作上有很多聯(lián)系，但界面分工較清楚。調(diào)度中心無法判斷這些故障出自保護(hù)、通信、遠(yuǎn)動(dòng)的 哪一系統(tǒng)，多數(shù)情況下必須幾個(gè)專業(yè)人員同時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)處理。又加上這幾個(gè)專業(yè)分屬不同部門，使得工作安排和協(xié)調(diào)程序繁瑣，有時(shí)甚至延誤了故障處理時(shí)間。 因此，新技術(shù)的推廣與應(yīng)用對(duì)傳統(tǒng)的管理體現(xiàn)和舊有模式提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 31 頁 第六章 總結(jié) 展望 1）研究了變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能要求，從控制系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)以及運(yùn)行支持系統(tǒng)方面提出具體要求。 2）研究了變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，介紹了集中式、分散式和分散分布式三種模式，并重點(diǎn)分析分散分布式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。 3）從微機(jī)保護(hù)算法、軟硬件構(gòu)成及功能實(shí)現(xiàn)方面對(duì)微機(jī)保護(hù)測(cè)控單元進(jìn)行了詳細(xì)研究。 4）以新建 35KV八礦變電站為研究項(xiàng)目，完成了該站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，對(duì)綜自系統(tǒng)的各保護(hù)裝置構(gòu)成及功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入細(xì)致的分析。目前該站已經(jīng)投運(yùn)，經(jīng)過實(shí)踐表明，系統(tǒng)性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并在快速性、安全性、可靠性三方面取得了良好效果。 經(jīng)過多年的實(shí)際應(yīng)用，微機(jī)保護(hù)原理和算法目前也日趨成熟。但是電力系統(tǒng)是個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，目前的算法仍然沒有很好的同時(shí)解決電力系統(tǒng)繼電保護(hù)所要求的快速性、安全性、 可靠性。目前對(duì)微機(jī)保護(hù)算法的研究仍需繼續(xù)深入。變電站的綜自設(shè)計(jì)還缺乏相關(guān)的規(guī)程規(guī)范，變電站自動(dòng)化應(yīng)用受生產(chǎn)廠家影響巨大。 如何配置系統(tǒng)功能，使它將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、遠(yuǎn)方監(jiān)控、保護(hù)、自動(dòng)化以及一次設(shè)備有機(jī)地配合到一起，向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化的方向發(fā)展，最大限度地發(fā)揮它資源共享、信息共享、數(shù)字通信的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，讓綜合自動(dòng)化這種新技術(shù)更好地適應(yīng)目前的電力系統(tǒng)管理模式，執(zhí)行各項(xiàng)反事故措施要求，值得我們充分的探討和研究。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 32 頁 致 謝 本文是在導(dǎo)師、河南省平頂山市工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XXX 教授的悉心指導(dǎo)下，結(jié)合自己的工作實(shí)踐完成的。在選題、課題研究和實(shí)際應(yīng)用工作中，郭教授給予了認(rèn)真的指導(dǎo)并傾注了大量的心血。郭教授淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的治學(xué)態(tài)度使我受益匪淺，在此謹(jǐn)致以衷心的感謝和深深的敬意！ 在論文工作和撰寫過程中得到河南省平頂山市工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院各位老師的指點(diǎn)和幫助，平煤電務(wù)廠的領(lǐng)導(dǎo)和同事也給予了大力支持、指點(diǎn)和幫助，在此一并