【正文】 如能將現(xiàn)場總線通信網(wǎng)進一步延伸到現(xiàn)場一次設(shè)備，可省去大量的控制信號電纜，僅保留開關(guān)操作機構(gòu)跳、合閘所需的高壓交、直流電源的動力電纜。如能大規(guī)模的應(yīng)用，必將提高繼電保護的可靠性和靈敏性。目前隨著光電技術(shù)的發(fā)展，光學電流互感器已經(jīng)開發(fā)應(yīng)用，其最主要的優(yōu)點是不飽和、信號傳輸距離遠、抗干擾性能好。而且運行維護起來也比較方便。不規(guī)范的綜合自動化系統(tǒng)給設(shè)計安裝及運行檢修帶來了極大的不便，也造成了備品備件的浪費。1）綜合自動化裝置制造及設(shè)計的規(guī)范和統(tǒng)一綜合自動化系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng)，它包括繼電保護和自動裝置的功能配置，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。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 32 頁第五章 綜合自動化系統(tǒng)在實際應(yīng)用中存在的問題隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，變電站綜合自動化的發(fā)展變化也日新月異，然而相關(guān)的標準和規(guī)范卻沒有及時跟上，國家尚未出臺詳細統(tǒng)一的變電站綜合自動化裝置的制造設(shè)計標準及相關(guān)規(guī)程，各研發(fā)、應(yīng)用部門的基本模式和指導思想之間的差異較大，在實際工程運用中存在較多問題心。表 12 電容器柜參數(shù)表型號 品牌 山東電氣平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 30 頁結(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 損耗正切值無勵磁調(diào)壓聯(lián)接組別號低于 耐電壓 極間 倍額定電壓 10秒鐘(3)電容器實際補償容量： . kUNqQCWc???????? (4)人工補償后的功率因數(shù)： ??95.??acosAUSI ??測控功能：6 路通過操作回路采集的位置遙信；8 路本體跳閘開入；35 路空接點遙信開入，包括外部復歸、差動速斷壓板、比率差動壓板、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、保護軟壓板位置；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，F(xiàn)r，Zl1，Zl2，DW 等 36 個遙測量；9 路操作開關(guān)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 31 頁遙控和軟壓板遙控，并作遙控操作記錄及統(tǒng)計；事件記錄、SOE 記錄、自檢記錄、瞬時閉鎖保護記錄；諧波分析功能；具有和五防主機同規(guī)則的間隔五防閉鎖遙控功能。綜自系統(tǒng)設(shè)備配置如表 41 所列。 系統(tǒng)實施方案根據(jù)本站工程實際情況并遵循設(shè)備選型原則，本站選用了深圳南瑞科技有限公司的 ISA300 變電站綜合自動化裝置心。激勵量≥ 倍定值時，瞬時動作段動作時間：≤35ms延時動作段動作時間離散誤差：≤30ms各保護段返回時間：≤25ms遙測量計量等級電流、電壓、頻率： 級其他： 級遙信量分辨率：小于 1ms信號輸入方式：無源接點輸出接點容量：裝置出口和信號接點單接點最大允許接通功率不小于 150W 或1250VA絕緣試驗：裝置絕緣耐壓、耐濕熱、抗振動、抗沖擊、抗碰撞性能符合國際 GB／T7262022的有關(guān)標準（絕緣≥20MΩ）平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 29 頁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1）系統(tǒng)硬件平臺選擇中高檔工業(yè)控制計算機，指標如下：ＣＰＵ：≥ 及以上1主變保護測控單元、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主變保護測控單元、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 線路保護測控裝置、35KV 分段保護測控裝置、10KV 分段保護測控裝置、35KVPT 電壓并列裝置、10KVPT 電壓并列裝置、綜合測控裝置、通訊管理機組屏一面。5％方向元件邊界條件：角度下邊界誤差：≤+10。5。頻率滑差定值誤差：≤177。3）主要技術(shù)指標定值精度：電流電壓定值誤差：≤177。繼電器回路工作電壓：+24V，允許偏差：177。1）環(huán)境參數(shù)正常工作溫度：10~55℃極限工作溫度：20~60℃貯存及運輸：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。 通信指標1）通訊速率CAN 網(wǎng)接口，波特率范圍 5k～1mBPS．RS23RS485 和 RS422 串口，波特率范圍 3P 以太網(wǎng)，傳輸速率為10/100Mbs。4）減少變電站二次設(shè)備間互連線，節(jié)約控制電纜和減輕電流互感器、電壓互感器的負載。2）有利于全系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行和故障處理，提高運行的可靠性、經(jīng)濟性，進一步保證供電質(zhì)量。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 25 頁 設(shè)計原則和系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)本站綜自系統(tǒng)在設(shè)計和設(shè)備選型中要統(tǒng)遵循如下原則及技術(shù)參數(shù)。RCS9000 計算機監(jiān)控系統(tǒng)通過測控裝置、微機保護以及變電站內(nèi)其它微機化設(shè)備（IED）采集和處理變電站運行的各種數(shù)據(jù)，對變電站運行參數(shù)自動監(jiān)視，按照運行人員的控制命令和預先設(shè)定的控制條件對變電站進行控制，為變電站運行維護人員提供變電站運行監(jiān)視所需的各種功能，減輕運行維護人員的勞動強度，提高變電站運行的穩(wěn)定性和可靠性。側(cè)重于監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、畫面編輯以及應(yīng)用軟件的簡介。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 23 頁 安全監(jiān)視功能監(jiān)控系統(tǒng)在運行過程中，對采集的電流、電壓、主變壓器溫度、頻率等量，要不斷進行越限監(jiān)視，如發(fā)現(xiàn)越限，立刻發(fā)出告警信號，同時記錄和顯示越限時間和越限值，另外還要監(jiān)視保護裝置是否失電，自動控制裝置工作是否正常等。②軟件計算方法。①電能脈沖計量法。電能計量是對電能（包括有功和無功電能）的采集，并能實現(xiàn)分時累加、電能平衡等功能。變電站的開關(guān)量有：斷路器的狀態(tài)、隔離開關(guān)狀態(tài)、有載調(diào)壓變壓器分接頭的位置、同期檢測狀態(tài)、繼電保護動作信號、運行告警信號等，這些信號都以開關(guān)量的形式，通過光電隔離電路輸入至計算機。在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，直流采樣主要用于變壓器溫度、氣體壓力等非電量數(shù)據(jù)的采集。交流采樣，即來自 PT、CT 的電壓、電流信號不經(jīng)過變送器，直接接入數(shù)據(jù)采集單元。另外，還有少量非電量，如變壓器溫度等。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 22 頁 變電站的數(shù)據(jù)模擬量、開關(guān)量和電能量(1)模擬量的采集。典型的如：電能量數(shù)據(jù)、直流母線電壓信號、保護動作信號等。(3)電能量：反映的是累計變化的量，物理上對應(yīng)的是電度量等。進一步的說，就是一對觸點，這一對觸點之間有 2 個狀態(tài)，要么是連通的，就是閉合狀態(tài)（1），要么是斷開的，就是斷開狀態(tài)（0），這對觸點傳達的信息就是一個開關(guān)量。比如電流的大小不可能由 10A 突變到 100A，需要有一個連續(xù)變化的過程。變電站的原始數(shù)據(jù)包括：模擬量、開關(guān)量和電能量。變電站的數(shù)據(jù)采集有兩種： 1)變電站原始數(shù)據(jù)采集。：IEC102 規(guī)約、部頒電度表規(guī)約、威盛電度表規(guī)約。：101 規(guī)約、104 規(guī)約、CDT 規(guī)約、SCI1801 規(guī)約、μ4F 規(guī)約。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 21 頁電力系統(tǒng)常用通信規(guī)約主要有：：國際標準規(guī)約、國內(nèi)標準規(guī)約、企業(yè)標準規(guī)約。這些，在通信之前必須雙方約定。這些代碼串在不同的位置可能有不同的含義。通信規(guī)約就是計算機通信的語言。WorldFip 現(xiàn)場總線的特點：(1)通信速率高，距離長(2)通信效率高，實時性強(3)通訊可靠性高(4)通訊接口不易損壞 變電站綜合自動化系統(tǒng)常用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備變電站綜合自動化系統(tǒng)常用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有：網(wǎng)卡、交換機、調(diào)制解調(diào)器、規(guī)約轉(zhuǎn)換器、RTU、雙絞線等。2) 現(xiàn)場總線方式現(xiàn)場總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場，在微機化測量控制設(shè)備之間實現(xiàn)雙向串行多節(jié)點數(shù)字通信的系統(tǒng)，也被稱為開放式、數(shù)字化、多點通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)。1) 直接接入以太網(wǎng)方式該方式是將微機保護測控單元直接接入以太網(wǎng)進行通信。 （a）單網(wǎng)結(jié)構(gòu) （b）雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 20 頁間隔層的網(wǎng)絡(luò)主要完成對各電氣單元之間的實時數(shù)據(jù)采集、處理、控制量的輸出等功能。單網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性比雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)低，多用于中小型 110KV 以下變電站。即是由以太網(wǎng)構(gòu)成的局域網(wǎng)。構(gòu)成局域網(wǎng)的四大因素是網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、傳輸控制和通信方式。通 訊規(guī) 約通 訊控制器通 訊接 口通 訊規(guī) 約通 訊控制器通 訊接 口通訊介質(zhì)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 19 頁網(wǎng)絡(luò)層操作員站 工程師站交換機 1 交換機 2A 網(wǎng)操作員站 工程師站交換機 1 交換機 2A 網(wǎng)B 網(wǎng) 圖 32 典型綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)首先應(yīng)該明確，變電站站控層的后臺機、繼保工程師站等計算機所構(gòu)成的是一個小型的局域網(wǎng)，把多臺小型、微型計算機以及外圍設(shè)備用通信線路互連起來，并按照網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議實現(xiàn)通信的系統(tǒng)。 變電站綜合自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接目前綜合自動化系統(tǒng)所采用的均為分層分布式結(jié)構(gòu)，站控層、間隔層之間的數(shù)據(jù)通信由網(wǎng)絡(luò)層來實現(xiàn)，即網(wǎng)絡(luò)層是站控層與間隔層的數(shù)據(jù)傳輸通道。以太網(wǎng)：雙絞線以太網(wǎng)、光纖以太網(wǎng)、同軸電纜以太網(wǎng)等。圖 31 數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng) 綜自系統(tǒng)常用的通訊接口標準主要有：通用串行通訊接口、現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)等。它的出現(xiàn)為變電站的小型化、智能化、擴大控制范圍及變電站安全可靠、優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟運行提供了現(xiàn)代化手段和基礎(chǔ)保證。因此，變電站綜合自動化是自動化技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)等高科技在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。變電站綜合自動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。變電站綜合自動化系統(tǒng)對通信控制單元要求：1）具有較高的可靠性、穩(wěn)定性；平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 17 頁2）滿足實時性的要求；3）支持多種、多路通信接口；4）支持多種通信方式，包括網(wǎng)絡(luò)通信方式；5）提供通信信息編輯、修改手段；6）提供通信檢查和維護手段 變電站綜合自動化系統(tǒng)的任務(wù)變電站綜合自動化系統(tǒng)：是利用先進的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實現(xiàn)對變電站二次設(shè)備（包括繼電保護、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等）的功能進行重新組合、優(yōu)化設(shè)計，對變電站全部設(shè)備的運行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。通過通信控制單元的控制和協(xié)調(diào)，使得各保護測控單元、其他智能化電子設(shè)備 IED 可實時、有序、可靠地與變電站計算機系統(tǒng)、電網(wǎng)自動化系統(tǒng)交換信息，傳遞變電站各種運行數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)、保護動作情況，接收各種控制命令，完成變電站計算機系統(tǒng)和電網(wǎng)自動化系統(tǒng)所要求的各種操作和控制。變電站自動化系統(tǒng)通信主要涉及：各保護測控單元與變電站計算機系統(tǒng)通信；各保護測控單元之間相互通信；變電站自動化系統(tǒng)與電網(wǎng)自動化系統(tǒng)通信；其他智能化電子設(shè)備 IED 與變電站計算機系統(tǒng)通信；變電站計算機系統(tǒng)內(nèi)部計算機間相互通信。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書