【正文】 具有很好的可集成性。現(xiàn)場總線是數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)，還可實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)、故障、參數(shù)信息傳送。 (3)現(xiàn)場總線的主要優(yōu)點(diǎn) 作為現(xiàn)場測控網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場總線適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境，并按國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和開放系統(tǒng)互聯(lián)提供了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，具有互操作性好，開放式網(wǎng)絡(luò)，可靠性高，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)，通 信速率快，行人低，維護(hù)成本低等特點(diǎn)。 (2)現(xiàn)場總線技術(shù)產(chǎn)生的意義 現(xiàn)場總線技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場級控制設(shè)備數(shù)字化通信的一種工業(yè)現(xiàn)場層網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)；是一次工業(yè)現(xiàn)場級設(shè)備通信的數(shù)字化革命。 現(xiàn)場總線 (l)現(xiàn)場總線技術(shù)概念 目前，公認(rèn)的現(xiàn)場總線技術(shù)概念描述如下 :現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備 /儀表與自動(dòng)控制裝置 /系統(tǒng)之間的一種串行、數(shù)字式、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線。 RS485 是最簡單高效的串口，傳輸速率高，距離遠(yuǎn)，一條信號線上一般可以連接多達(dá) 128 臺設(shè)備，執(zhí)行器一般配備此接口。在 DTE 和 DCE 之間傳輸信息時(shí)必須有協(xié)調(diào)的接口，國際組織對 DTE 和 DCE 之間物理連接的有關(guān)特性制定了多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。 變電站監(jiān)控系統(tǒng)常用通信技術(shù) 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的通信是隨著本身的發(fā)展和通信技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的，它主要有串口通信、現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)三個(gè)階段。 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 10 頁 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信 變電站監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信概述 數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它是各類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展與通信技 術(shù)密不可分。各單元相互之間依賴參數(shù)化方式達(dá)到組態(tài)的靈活性和可靠性。間隔級在橫向按站內(nèi)一次設(shè)備（主變、線路等）分散配置。 站級監(jiān)控主機(jī)采用高性能工控機(jī)或服務(wù)器 ，監(jiān)控軟件平臺采用專業(yè)組態(tài)監(jiān)控軟件，具有高可靠性、實(shí)用性、可維護(hù)性以及高度的可擴(kuò)展性。站控層的主要功能進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、存儲以及轉(zhuǎn)發(fā)，站控層同時(shí)具有良好的人機(jī)界面：變配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)報(bào)表、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)曲線、事件記錄、故障錄波分析等。有的項(xiàng)目還把通信管理層的設(shè)備集中設(shè)計(jì)成低壓通訊柜和中壓通訊柜。完成不同協(xié)議的轉(zhuǎn)發(fā)、實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的 應(yīng)用軟件通信的透明傳輸。間隔層的設(shè)備還包括 UPS、變頻調(diào)速器、直流屏、小電流接地選線裝置、無功補(bǔ)償控制裝置、智能消諧裝置、電度表、多功能表以及其他智能裝置。一般新建變電站 35kV 及以下 間隔，保護(hù)分散安裝在開關(guān)柜上和直流電源， UPS 等設(shè)備上，元件保護(hù)裝置一般集中組屏。上位機(jī)和下位機(jī)的各單元分別作為 CAN 總線的節(jié)點(diǎn)掛接在總線上，互相之間通過總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信聯(lián)系 [5]。間隔層也就是下位機(jī)系統(tǒng)，按斷路器間隔劃分，包括主變監(jiān)控保護(hù)單元、主變后備保護(hù)單元、線路監(jiān)測保護(hù)單元、電容器保護(hù)單元等。站級控制單元通過串口與各一次電力設(shè)備屏柜相連，并與上位機(jī)和遠(yuǎn)方調(diào)度中心通信。站級位于變電站主控室內(nèi)，間隔級面向變電站開關(guān)場各間隔內(nèi)的一次電力設(shè)備。通常，變電站監(jiān)控系統(tǒng)由站控層和間隔層兩個(gè)基本部分組成。分層分布式綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)一般分為三層，從底層往上層依次是 :間隔層、通信管理層、站控層。但因其集保護(hù)功能、人機(jī)功能、“四遙”功能、自檢功 能于一身，具有工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，性價(jià)比比較高的特點(diǎn)，仍適用于一些小型變電站。軟件復(fù)雜，修改工作量大，系統(tǒng)調(diào)試麻煩 。即各系統(tǒng)功能都以整個(gè)為一個(gè)對象相對集中設(shè)計(jì)，而不是以內(nèi)部和某元件或間隔為對象獨(dú)立配置的方式。 變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為集中式和分層分布式兩種形式。中央監(jiān)控主機(jī)是本系統(tǒng)的集中管理中心。 （ 7） 出現(xiàn)事故時(shí)，會彈出提示界面，告之發(fā)生意外請求處理，進(jìn)行報(bào)警確認(rèn)。以保護(hù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 （ 4） 對斷路器和隔離開關(guān)的操作實(shí)現(xiàn)閉鎖功能，并且提示正確操作，以減少操作人員的失誤，避免事故。 （ 2） 在主接線圖界面，通過身份驗(yàn)證，可以實(shí)現(xiàn)對斷路器及隔離開關(guān)的在線操作。該監(jiān)控系統(tǒng)只能模擬整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行及功能的演示。 東湖龍礦負(fù)荷資料表如下表二： 表二東湖龍礦負(fù)荷資料 高壓 低壓 空載 短路 長 寬 高 SFL716000/35 16000 35 6． 3 19 77 8 0． 7 YN,d11 4220 3260 4150 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 6 頁 本設(shè)計(jì)要根據(jù) 35KV 東湖龍礦變電站供電系統(tǒng)情況及有關(guān)要求，簡單展示了分層分布式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)并利用工業(yè)組態(tài)軟件 Intouch 來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)基本功能的設(shè)計(jì)。 ，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障和損壞也無法找到合適的零部件更換，造成設(shè)備癱瘓、無法運(yùn)行。 電源的地理接線如圖 11： 型號 額定容量（ KVA） 額定電壓（ KV） 額定損耗（ KW） 阻抗電壓% 空載電流 % 連接組別 外形尺寸（ mm） 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁 表一 主變壓器主要數(shù)據(jù) 李家屯35 站西王莊11 0 站東湖龍35 站 圖 11電源地理接線圖 對于礦井的供電網(wǎng)絡(luò)中的核心部分 — 地面 35KV 變電站來說，從該變電站正式投運(yùn)到目前為止，由于種種原因，變電站基本內(nèi)部設(shè)備沒有進(jìn)行過更新，特別是變電站二次設(shè)備， 更是保持在礦井投產(chǎn)時(shí)的水平，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： ，大部分繼電器嚴(yán) 重老化，保護(hù)動(dòng)作不可靠，經(jīng)常出現(xiàn)保護(hù)拒動(dòng)和保護(hù)誤動(dòng)情況。主變壓器的容量 : KVA，選用 SFT716000/35 型變壓器。月。礦井年最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)為 4500 小時(shí)，當(dāng)?shù)仉娰M(fèi) 月 /KW。礦區(qū)地震裂度為七度。 、地震情況 本礦屬大陸性半干燥氣候，冬冷夏熱，風(fēng)沙大，日夜溫差大，年平均氣溫 ℃ ~℃，極端最高氣溫 38℃，極端最低氣溫 25℃，最熱月平均最高溫度 30℃，最熱月平均溫度 25℃，結(jié)冰期從 11月到次年 4月。該 變電站原始資料如下： 東湖龍礦位于 J 市西 30KM 處，交通運(yùn)輸方便，礦區(qū)鐵路與市主要鐵路干線相接，大型設(shè)備可通過鐵路運(yùn)輸至本礦，礦區(qū)公路運(yùn)輸也相當(dāng)方便，大型設(shè)備也可由公路運(yùn)至本礦。由于綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集及通訊功能 , 減少了人工抄表等一系列工作量 , 且能實(shí)現(xiàn)“四遙”、無人值守的狀況 , 可以達(dá)到減員增效的目的 [3]。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采取計(jì)算機(jī)和先進(jìn)的通信技術(shù) , 可實(shí)現(xiàn)資源和信息共享 ,同時(shí)大規(guī)模的集成電路結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、功能強(qiáng) ,與傳統(tǒng)變電站相比 , 其性能大大提高 , 控制室面積減少。實(shí)時(shí)工況、報(bào)警記錄、各種運(yùn)行趨勢圖等可供查詢 , 大大提高了運(yùn) 行的管理水平。 3) 提高系統(tǒng)的運(yùn)行、管理水平。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有保障自診斷功能 , 發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象及時(shí)報(bào)警。由于變電站綜合自動(dòng)化 系統(tǒng)中有電壓、無功自動(dòng)控制功能 , 可大大提高電壓合格率 , 降低損耗 , 節(jié)約電能 , 保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。常規(guī)的繼電保護(hù)整定值必須定期停電校驗(yàn) , 保護(hù)整定值整定工作量大 , 也無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方參數(shù)或自動(dòng)裝置的整定值的修改。傳統(tǒng)的變電站不具備遠(yuǎn)方通訊功能 , 缺乏自控手段和措施 , 因此不利于變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。 4) 不具備實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求。 3) 占地面積大 , 增加征地資金。 2) 供電質(zhì)量缺乏科學(xué)的保證。 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)越性 傳統(tǒng)變電站存在以下問題： 1) 安全性、可靠性不能滿足化工企業(yè)用電高可靠性的要求?？s短了管理的距離。 6)站內(nèi)溫度、濕度 、污染，振動(dòng)，特別是強(qiáng)電磁干擾都對監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來不利影響，必須采用有效技術(shù)措施，使監(jiān)控系統(tǒng)滿足現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境和電磁兼容技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。 4)監(jiān)控系統(tǒng)可提供電壓無功自動(dòng)調(diào)節(jié)控制、電氣操作防誤閉鎖及統(tǒng)計(jì)報(bào)表 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 頁 自動(dòng)生成等高級應(yīng)用功能。采用防抖技術(shù)，冗余技術(shù)以及在線自檢，自診斷等技術(shù)，提高了監(jiān)視，控制的準(zhǔn)確度和可靠性。各種功能在微機(jī)硬件支持下，由軟件和人機(jī)接口設(shè)備、輸入和輸出等設(shè)備協(xié)調(diào)完成。 此外還有可擴(kuò)充性和可維護(hù)性 [1]。 計(jì)算機(jī)要能適應(yīng)系統(tǒng)各種運(yùn)行情況。在控制方面，控制信號要能及時(shí)發(fā)出。在可靠性要求特別高的場合，要采用雙機(jī)或雙重化系統(tǒng)。實(shí)踐表明，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的故障中接口的故障率是最高的。為了提高可靠性，要在硬件和軟件兩方面采取措施。 對計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)來說，可靠性特別重要。 變電站對計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的要求是多方面的，主要有以下幾個(gè)方面： 基本功能應(yīng)能滿足現(xiàn)場提出的檢測，控制與通信的要求。 中國礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的要求 變電站綜合自動(dòng)化改善了傳統(tǒng)變電站電力系統(tǒng)安全性不高、穩(wěn)定性不好以及不夠經(jīng)濟(jì)、優(yōu)化的不足。 (5)與繼電保護(hù)有關(guān)的功能 (如故障錄波、故障測距、小電流接地選線等 )。 (3)測量表計(jì)功能 (如三相智能式電子電費(fèi)計(jì)量表等 )。 (2)自動(dòng)控制功能 (如有載調(diào)壓變壓器分接頭和并聯(lián)補(bǔ)償電容器的綜合控制 (VQC)。運(yùn)用變電站監(jiān)控組態(tài)軟件，變電站工作人員只需要簡單地進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)組態(tài)工作，就能夠?qū)崟r(shí)、直觀了解和監(jiān)控整個(gè)變電站設(shè)備的運(yùn)行情況。隨 著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，人們對電力監(jiān)控系統(tǒng)的要求越來越高。運(yùn)用變電站監(jiān)控組態(tài)軟件，變電站工作人員只需要簡單地進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)組態(tài)工作，就能夠?qū)崟r(shí)、直觀了解和監(jiān)控整個(gè)變電站設(shè)備的運(yùn)行情況。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，人們對電力監(jiān)控系統(tǒng)的要求越來越高。 變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 隨著我國電網(wǎng)的建設(shè)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜，變電站作為系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性變得越來越重要。此因無人職守的變電站既提高了供電可靠性又實(shí)現(xiàn)了減員增效。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)和信號處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測量、自動(dòng)控制和保護(hù)，以及調(diào)度通信等綜合自動(dòng)化功能。 Supervisory software。 最后，對本論文論述的這套系統(tǒng)做了總結(jié)和展望。當(dāng)變電站發(fā)生故障，會彈出提示進(jìn)行報(bào)警等。 在 InTouch 基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)確定開發(fā)方案，列出監(jiān)控系統(tǒng)的畫面層次，具備變電站監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能。變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)已成為一種必然趨勢和發(fā)展方向。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 中 國 礦 業(yè) 大 學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì) 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)題目： 東湖龍 35KV 變電站監(jiān)控軟件設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？?以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 中國礦 業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)院 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 專業(yè)年級 電氣 061 班