【正文】 ，又能交換數(shù)據(jù)進行通信。如圖32所示。專用通訊控制器——集基本功能與擴展功能與一體，通訊能力提高了，但通用性降低了，如以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線的通訊控制器就屬于此類。現(xiàn)場總線：WorldFip、CanBus、LonWork等。通訊系統(tǒng)的構(gòu)成有：通訊介質(zhì)、通訊接口、通訊控制器、通訊規(guī)約等，如圖31所示。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，利用計算機的高速計算能力和邏輯判斷功能，可方便的監(jiān)視和控制變電站內(nèi)各種設(shè)備的運行和操作。變電站綜合自動化系統(tǒng)是利用多臺微型計算機和大規(guī)模集成電路組成的自動化系統(tǒng)，代替常規(guī)的測量和監(jiān)視儀表，代替常規(guī)控制屏、中央信號系統(tǒng)和遠動屏，用微機保護代替常規(guī)的繼電保護，改變常規(guī)的繼電保護裝置不能與外界通信的缺陷。通過變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息，數(shù)據(jù)共享，完成變電站運行監(jiān)視和控制任務(wù)。通過監(jiān)視和管理，隨時了解各設(shè)備、單元通信狀態(tài)以及通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，對異常情況及時報警，甚至采取必要措施，如通道切換，以維持系統(tǒng)正常的通信。通信控制單元在變電站自動化系統(tǒng)中，承擔著保護測控單元、自動化設(shè)備和輔助設(shè)備與變電站計算機系統(tǒng)以及電網(wǎng)自動化系統(tǒng)通信的控制、協(xié)調(diào)、監(jiān)視和管理作用。借助于通信，各開關(guān)間隔中保護測控單元、變電站計算機系統(tǒng)、電網(wǎng)控制中心自動化系統(tǒng)得以相互交換信息，信息共享，提高了變電站運行可靠性，減少了連接電纜和設(shè)備數(shù)量，實現(xiàn)變電站遠方監(jiān)視和控制。分散（層）分布有兩層含義：其一，對于中低壓電壓等級，無論是Ｉ／０單元還是保護單元皆可安裝在相應(yīng)間隔的開關(guān)盤柜上，形成地理上的分散分布；其二，對于１１ＯｋＶ及以上的電壓等級，即使無法把間隔單元裝在相應(yīng)的開關(guān)柜上，也應(yīng)集中組屏，在屏柜上明確區(qū)分相應(yīng)間隔對應(yīng)的單元，在物理結(jié)構(gòu)上相對獨立，以方便各間隔單元相應(yīng)的操作和維護。目前，此種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在自動化系統(tǒng)中較為流行，主要原因是：①現(xiàn)在的ＩＥＤ設(shè)備大多是按面向?qū)ο笤O(shè)計的，如專門的線路保護單元、主變保護單元、小電流接地選線單元等，雖然有將所有保護功能綜合為一體的趨勢，但具體在保護安裝接線中仍是面向?qū)ο蟮模虎诶昧爽F(xiàn)場總線的技術(shù)優(yōu)勢，省去了大量二次接線，控制設(shè)備之間僅通過雙絞線或光纖連接，設(shè)計規(guī)范，設(shè)備布置整齊，調(diào)整擴建也很簡單，成本低，運行維護方便；③系統(tǒng)裝置及網(wǎng)絡(luò)性強，不依賴于通信網(wǎng)和主機，主機或１臺IED設(shè)備損壞并不影響其它設(shè)備的正常工作，運行可靠性有保證。所謂面向?qū)ο?，就是面向電氣一次回路設(shè)備或電氣間隔設(shè)備，間隔層中數(shù)據(jù)、采集、控制單元（I/O單元）和保護單元就地分散安裝在開關(guān)柜上或其他一次設(shè)備附近，相互間通過通信網(wǎng)絡(luò)相連，與監(jiān)控主機通信168。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖22所示。分布式結(jié)構(gòu)有助于其它模塊正常運行。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖21所示：圖21 集中式結(jié)構(gòu)分布式結(jié)構(gòu)則按功能設(shè)計，如按保護和監(jiān)控等功能劃分單元，分布實施。受計算機硬件水平的限制，該結(jié)構(gòu)在早期自動化系統(tǒng)中應(yīng)用較多，圖２—１是一種較典型的集中式結(jié)構(gòu)。集中式的變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)按信息類型劃分功能。這樣，原來站級各個分隔的系統(tǒng)及其多個通信網(wǎng)絡(luò)將不再需要，從而簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通信規(guī)約。這樣，原來控制、保護等功能將不再需要專用的硬件裝置和專用的輸入、輸出通道，而是由合理的軟件設(shè)計來實現(xiàn)。通用的軟件平臺指的是在多功能裝置內(nèi)建立一個通用的功能軟件庫和數(shù)據(jù)庫。間隔級的集成是構(gòu)筑一個通用的硬件和軟件平臺，將間隔內(nèi)的控制、保護、測量等功能集成在這個通用的平臺上。（11）同期檢測和同期合閘由于實現(xiàn)電網(wǎng)互聯(lián)是必然趨勢，所以負責系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線聯(lián)絡(luò)變壓器的樞紐變電站仍需配置自動同期裝置，使待并列的兩個系統(tǒng)在電壓、頻率、相位角都能滿足條件的情況下能夠進行并列操作，分為手動和自動兩種方式實現(xiàn)，一般應(yīng)具有兩種方式供選擇，這部分功能也應(yīng)納入自動化系統(tǒng)。110ｋＶ樞紐以上站要求系統(tǒng)具有GPS對時功能，能夠?qū)ψ冸娬緦釉O(shè)備和間隔層ＩＥ１）設(shè)備（包括全電子電能表等）實現(xiàn)GPS對時，并具有時鐘同步網(wǎng)絡(luò)傳輸校正措施。診斷結(jié)果周期性地送當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的后臺機和遠方調(diào)度中心，故系統(tǒng)中各裝置的狀態(tài)一目了然，無需定期檢修。當數(shù)據(jù)采集出現(xiàn)非法錯誤時，應(yīng)能輸出出錯信息，進行報警和閉鎖故障單元，保證其它部分的正常工作。無人值班站應(yīng)保留一定的人機聯(lián)系功能，以保證變電站現(xiàn)場檢修或巡視的要求，能顯示站內(nèi)各種數(shù)據(jù)和狀態(tài)量；操作出口回路具有人工當?shù)鼐o急控制設(shè)施；變壓器分接頭應(yīng)備有當?shù)厝斯ふ{(diào)節(jié)手段。輸入或修改數(shù)據(jù)，包括遠方操作的密碼、操作人員的代碼及密碼、保護定值的設(shè)置和修改、報警值設(shè)置和修改、遠方／當?shù)夭僮鞯脑O(shè)置、控制閉鎖與允許等。操作人員的人機聯(lián)系界面是ＣＲＴ屏幕與鍵盤或鼠標器，可實現(xiàn)下列主要功能：CRT屏幕上可顯示各種畫面、數(shù)據(jù)和表格，包括主接線圖、開關(guān)狀態(tài)、潮流信息、報警畫面與提示信息、事故記錄ＳＯＥ、負荷曲線、系統(tǒng)的配置和工作情況、保護整定值、日運行報表等，并可將顯示畫面和表格拷貝打印記錄下來。當變電站無人值班時。歷史數(shù)據(jù)在監(jiān)控系統(tǒng)的后臺機內(nèi)至少能保存１年以上。（7）數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計記錄系統(tǒng)將采集來的狀態(tài)量、數(shù)字量和脈沖量按規(guī)定的要求進行處理，送往當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的后臺機和上級調(diào)度中心。通信波特率隨所選用通信通道及通信方式來決定。此外還將故障錄波和其他繼電保護信息送往調(diào)度中心，同時接受調(diào)度中心發(fā)來的修改繼電保護整定值的命令等。（6）與遠方調(diào)度中心通信實現(xiàn)遠動裝置的常規(guī)的遙測、遙信、遙控和遙調(diào)四遙功能，即將采集的數(shù)字量和狀態(tài)量實時地送往調(diào)度中心，并接受上級調(diào)度中心的控制和調(diào)節(jié)操作命令。只有輸入正確的操作口令和監(jiān)護口令才有權(quán)進行操作控制。3）根據(jù)實時信息，實現(xiàn)斷路器、刀閘操作閉鎖功能。操作閉鎖應(yīng)包括以下內(nèi)容：1）操作出口應(yīng)具有跳、合閉鎖功能。這些控制和操作可在遠方的調(diào)度中心或變電站內(nèi)的后臺監(jiān)控系統(tǒng)的ＣＲＴ及鍵盤上發(fā)命令完成（具有操作密碼和操作者及操作內(nèi)容歸檔功能），也可在裝置面板上進行操作，以保證系統(tǒng)的更高的使用靈活性。此功能應(yīng)具有遠方、當?shù)亻]鎖，操作權(quán)限閉鎖措施。對低壓變電站可給出故障報告，包括故障類型、動作類型及開關(guān)遮斷電流大小。當出現(xiàn)電網(wǎng)故障時00ms以及故障后3s的波形，（如接地短路故障），能記錄故障前１min供事故分析。4）繼電保護數(shù)據(jù)采集包括保護動作信號、保護狀態(tài)、保護定值等。目前各種電量參數(shù)在綜合自動化系統(tǒng)中均采用交流采樣，直接采集由電流互感器與電壓互感器提供的交流參數(shù)，常規(guī)變送器加Ａ／Ｄ變換方式只用于對非電量參數(shù)如變壓器油溫、主控室溫的采集。對重要的狀態(tài)量（如斷路器位置）采用雙位置接點進行采集，即11,00分別表示二個狀態(tài)，以保證正確無誤地反映斷路器位置，防止繼電器觸點的失效與抖動而引起的狀態(tài)誤報。（1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集裝置采集現(xiàn)場所有狀態(tài)量、模擬量及脈沖量，并可從各保護裝置采集保護運行狀態(tài)、保護動作信息、保護定值信息、保護故障信息、保護電源及保護裝置自檢信息。微機保護應(yīng)具有與監(jiān)控系統(tǒng)通信的功能，包括：接受監(jiān)控系統(tǒng)查詢，若返回正確應(yīng)答信號，則表明保護裝置通信接口完好；若超時無應(yīng)答或應(yīng)答錯誤，則表明通信接口或保護裝置本身出現(xiàn)故障；傳送事件報告，包括跳閘時間（分辨率２ｍＳ）、跳閘元件、相別、測距、故障波形等，且掉電后信息能保留：傳送自檢報告，包括裝置內(nèi)部自檢和對輸入信號的檢查；修改時鐘及對時，目前至少要有通信廣播對時及分秒中斷對時，并能GPS外部對時；修改保護定值，定值要經(jīng)過上傳、下裝、反校、確認等環(huán)節(jié)后，保護裝置才予以修改；接受投退保護命令，保護信號應(yīng)具有掉電白保持，能夠遠方或就地復歸；接受查詢定值并送出定值；實行顯示保護主要狀態(tài)（功能投入情況輸入量值等）。當監(jiān)控系統(tǒng)異?；蚴ヂ?lián)系時，保護系統(tǒng)能夠獨立地完成它的使命，做電力系統(tǒng)的守護神。保護裝置是綜合自動化系統(tǒng)的重要組成部分，以被保護的一次設(shè)備為對象，直接由相關(guān)的ＣＴ和ＰＴ輸入電氣量，動作后由接點輸出，直接作用于相應(yīng)斷路器的跳閘線圈。其次應(yīng)強調(diào)性能價格比這個重要指標，機型選擇、硬件配置上，應(yīng)從應(yīng)用對象實際情況出發(fā)，特別重視性能價格比。針對以上基本要求，在做變電站綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計時，可靠、實用、技術(shù)先進和利于推廣是系統(tǒng)設(shè)計的基本指導思想。①控制系統(tǒng)：運行人員監(jiān)視與控制、自動控制、電力系統(tǒng)緊急控制與當?shù)睾髠淇刂啤⒐收箱洸ㄅc事件記錄、測量與計量、自動數(shù)據(jù)分析；②保護系統(tǒng)：變壓器保護、線路保護及自動重合閘、母線保護、電容器保護；③運行支持系統(tǒng)：設(shè)備維修支持、設(shè)備非正常狀態(tài)的恢復支持、電力系統(tǒng)故障恢復支持、自動故障恢復。變電站自動化系統(tǒng)的具體功能要求主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位、作用和變電站的規(guī)模、電壓等級及一次設(shè)備狀況。第二章35KV變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)本章先提出了變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)滿足的基本要求，接著從保護系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)兩方面對其功能進行了詳細介紹和研究。3．變電站綜合自動化的通信介紹?？偟陌l(fā)展趨勢可從以下幾個不同角度來描述：本論文將在總結(jié)本人從事變電站設(shè)計工作五年來的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，結(jié)合本課題完成如下工作：1．首先介紹變電站綜合自動化的定義，對變電站綜合自動化在國內(nèi)外的發(fā)展及應(yīng)用情況進行介紹。變電站自動化技術(shù)伴隨著現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展，尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機軟、硬件技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展而不斷進步，自動化系統(tǒng)以按對象設(shè)計的全分層分布式為潮流，朝著二次設(shè)備功能集成化，一次設(shè)備智能數(shù)字化方向發(fā)展：同時經(jīng)濟性和可靠IC618性也是變電站自動化技術(shù)發(fā)展所要考慮的實際問題。這種初期的自動化管理方式，各專業(yè)在技術(shù)上相互獨立，資源不能共享，設(shè)備設(shè)置重復，功能交叉覆蓋，無論在技術(shù)上或是經(jīng)濟上都不盡合理。八十年代以后，由