【正文】 據(jù)需要存儲歷史數(shù)據(jù)接收工作站的指令，根據(jù)工作站的要求傳送實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。他們主要完成各種模擬量的采集，比如電壓、電流、有功電度、無功電度等；遙信量的采集，比如斷路器位置、地刀位置、變壓器溫度等和完成各種保護控制功能。. 系統(tǒng)的構建： 系統(tǒng)結構圖（1） 間隔層的構成及功能間隔層由各種保護裝置和智能設備構成，他們都具有485接口。10KV出線保護配置：(1) 限時速切保護；(2) 定時過流保護；(3) 三相一次自動重合閘；(4) 低周減載。 35kV出線保護配置：(1) 電流速斷保護；(2) 限時速切保護；(3) 定時過流保護；(4) 三相一次自動重合閘；(5) 低周減載。110kV線路保護配置：(1) 設有光纖閉鎖高頻距離保護，后備保護為三段式相間距離，三段式接地距離、四段式零序方向保護，并具有同期三相一次重合閘功能；(2) 110kV母線電壓并列裝置，可在就地或遠方實現(xiàn)TV并列或分開運行。 系統(tǒng)主接線圖 變電站保護配置 根據(jù)電力行業(yè)相關標準規(guī)程，及本變電站的規(guī)模、裝機容量等相關信息，決定給本變電站選用以下保護配置。所用電：S7100/35一臺，SC50/10一臺，本期都上，低壓側備用自投。3 110kV變電站自動化系統(tǒng)設計具體方案 變電站規(guī)模概況主變：SFSZ82*31500kVA(110/35/10kV三圈有載調(diào)壓變壓器)，本期上一臺，中性點運行方式為110kV直接接地，35kV經(jīng)消弧圈接地，10kV不接地。據(jù)此, 設計變電站綜合自動化系統(tǒng)應滿足以下要求:（1）采用先進的繼電保護和自動控制技術, 滿足電網(wǎng)及變電站安全穩(wěn)定運行的要求, 裝置具有很高的可靠性；（2）滿足集中監(jiān)視和控制的要求, 盡可能提供變電站內(nèi)來自電氣一次及二次設備的各種信息, 提高保護和控制功能的辨別能力,滿足電網(wǎng)監(jiān)控和管理信息化、智能化的要求；（3）簡化一次回路, 節(jié)省電纜；（4）保護測控裝置可以靈活安裝；（5）具有良好的抗電磁干擾能力；（6）利用網(wǎng)絡通信, 高速、安全、可靠地傳輸數(shù)據(jù)；（7）以實現(xiàn)無人值班為目標, 可快速進行控制和操作；（8）可擴充, 方便維護, 最大限度減少擴建工作和投資, 降低維護費用。一般來說環(huán)形和星形網(wǎng)絡要較總線型網(wǎng)絡更安全可靠，但總線型的網(wǎng)絡結構更為簡單，易于實現(xiàn)；根據(jù)變電站綜合自動化得規(guī)模、功能、通信速率要求，網(wǎng)絡型式一般可以采用Modbus、Canbus、Profibus或Ethernet等；對于通信協(xié)議不同得網(wǎng)絡型式也不同，主要有令牌環(huán)協(xié)議（）、FMS協(xié)議，TCP/IP協(xié)議，與自動化儀表兼容得hart協(xié)議等，現(xiàn)場總線網(wǎng)絡接口大多采用RS485接口，也有部分采用RS23RS422等接口；對于小型的網(wǎng)絡其通信介質(zhì)一般選用細同軸電纜（細纜），而較為大型、通信速率要求較高的網(wǎng)絡可選用粗同軸電纜（粗纜），當網(wǎng)絡規(guī)模較小且采用星型拓撲時，較多采用非屏蔽雙絞線（UTP）作為網(wǎng)絡的通信介質(zhì)，對于要求高或網(wǎng)絡傳輸距離較遠的場合越來越多的采用光纜。系統(tǒng)一般包括：(1)微機線路保護：有定時限與反時限電路保護、電流速斷保護、接地保護、電壓偏移保護、過頻與欠頻保護以及錄波等功能；(2)微機變壓器保護：有高低壓側定時限與反時限電流保護、電流速斷保護、高低壓側零序電流保護、過電壓與欠電壓保護、過熱保護、接地保護，還有輕瓦斯報警、重瓦斯跳閘以及溫度保護等功能；(3)微機電容器保護：有定時限與反時限電流保護、電流速斷保護、中性點電流不平衡保護、過電壓與欠電壓保護、零序電壓保護、還有電抗器瓦斯動作聯(lián)鎖跳閘、電容器組自動投切以及自動調(diào)整等功能；(4)微機電動機保護：有定時限與反時限電流保護、電流速斷保護、熱過載保護、不平衡保護、過電壓與欠電壓保護、負序保護、堵轉保護、接地保護、差動保護、還有旋轉方向判斷、溫度保護、反向有功功率以及無功功率過大保護等功能；(5)微機備用電源自投監(jiān)控裝置：有分段斷路器速斷過流保護、檢同期、備用電源自動投入、自動同期合閘及跳閘等功能；(6)微機電壓互感器監(jiān)控：有單相接地保護、過電壓與欠電壓保護等功能。此外，應提供任務設定，操作控制，在線自檢、自診斷、自恢復，動態(tài)數(shù)據(jù)交換及網(wǎng)絡通信等功能。(2)人機接口（HMI）及其監(jiān)控軟件。系統(tǒng)一般包括：(1)微機數(shù)據(jù)通信監(jiān)控裝置。各子系統(tǒng)通過通信端口，按一定的協(xié)議進行通信，從而連接成一個完整的計算機局域網(wǎng)，在這個網(wǎng)絡中，任何一個子系統(tǒng)既可獨立運行又有相互連鎖，構成了一個相互依托、有機結合的整體。2 110kV變電站自動化系統(tǒng)構成及設計總體要求和原則變電站綜合自動化系統(tǒng)是以通信網(wǎng)絡為基礎，由變電站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和變電站控制保護系統(tǒng)構成。目前隨著新技術的不斷發(fā)展，數(shù)字化變電站正在興起。(6)系統(tǒng)結構緊湊化和建模標準化：數(shù)字化電氣量測系統(tǒng)具有體積小、重量輕等特點，可以將其集成在智能開關設備系統(tǒng)中，按變電站機電一體化設計理念進行功能優(yōu)化組合和設備布置。數(shù)字化變電站中幾乎不再存在未被監(jiān)視的功能單元，設備狀態(tài)特征量的采集沒有盲區(qū)。(4)設備操作智能化：新型高壓斷路器二次系統(tǒng)是采用微機、電力電子技術和新型傳感器建立起來的，斷路器系統(tǒng)的智能性由微機控制的二次系統(tǒng)、IED 和相應的智能軟件來實現(xiàn)，保護和控制命令可以通過光纖網(wǎng)絡到達非常規(guī)變電站的二次回路系統(tǒng)，從而實現(xiàn)與斷路器操作機構的數(shù)字化接口。目前國際上已確定IEC61850 為變電站自動化通信標準。(3)信息交互網(wǎng)絡化與信息應用集成化：數(shù)字化變電站采用低功率、數(shù)字化的新型互感器代替常規(guī)互感器，將高電壓、大電流直接變換為數(shù)字信號。數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的結構在物理上可分為兩類，即智能化的一次設備和網(wǎng)絡化的二次設備；在邏輯結構上根據(jù)IEC61850通信標準定義，可分為“過程層”、“間隔層”、“站控層”三個層次。數(shù)字化變電站的主要技術特征：(1)數(shù)據(jù)采集數(shù)字化：數(shù)字化變電站的主要標志是采用數(shù)字化電氣量測系統(tǒng)（如光電式互感器或電子式互感器）采集電流、電壓等電氣量，實現(xiàn)了一、二次系統(tǒng)在電氣上的有效隔離，增大了電氣量的動態(tài)測量范圍并提高了測量精度，從而為實現(xiàn)常規(guī)變電站裝置冗余向信息冗余的轉變以及信息集成化應用提供了基礎。1. 3變電站自動化的發(fā)展趨勢數(shù)字化變電站是變電站自動化發(fā)展的下一個階段，科技數(shù)字化變電站指信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數(shù)字化的變電站，基本特征為設備智能化、通信網(wǎng)絡化、運行管理自動化等。目前國內(nèi)己有相當多的生產(chǎn)廠家著手做這方而的工作，普遍認為適合我國國情發(fā)展方向，是提高配電系統(tǒng)自動化水平的有效途徑，同時也是實現(xiàn)無人值守二次變的基礎。但目前的自動化水平還遠遠不能滿足要求，我們還必須考慮電力系統(tǒng)自動化今后的發(fā)展趨勢。從有關供配電系統(tǒng)自動化產(chǎn)品方面看，國內(nèi)目前己有眾多廠家能生產(chǎn)微機遠動、微機保護等設備，絕緣在線監(jiān)測及微機故障處理設備也不斷涌現(xiàn)，大部分都己達到能投入實際運行的水平，有些產(chǎn)品如微機保護己躋身國際先進行列。內(nèi)陸地區(qū)雖比不上沿海經(jīng)濟區(qū)的發(fā)展速度，但在自動化方而也取得了很大進展。國內(nèi)供配電系統(tǒng)綜合自動化的現(xiàn)狀是：從全局來看，發(fā)展水平不盡相同，在國內(nèi)各地區(qū)，供配電系統(tǒng)自動化水平也參差不齊。現(xiàn)在普遍趨于采用分層分布式結構，該結構一般采用工業(yè)現(xiàn)場總線RS485及CAN工業(yè)局域網(wǎng)，對工業(yè)現(xiàn)場、執(zhí)行機構實現(xiàn)分級控制管理，使數(shù)據(jù)采集與機械控制實現(xiàn)集散控制集中管理，真正做到控制過程的實時在線，完成柔性化管理。國內(nèi)供配電系統(tǒng)微機保護及綜合自動化的研究始于80年代中期，但真正意義上的綜合自動化系統(tǒng)的研究還剛起步，在實際工程應用中還存在很多問題，主要表現(xiàn)在：缺乏統(tǒng)一化、全局化的系統(tǒng)設計，以一種“拼湊”功能的方式構成系統(tǒng)，使整個系統(tǒng)性能指標不高，部分功能及系統(tǒng)指標無法實現(xiàn)；功能重復建設，增加了投資，使現(xiàn)場造成復雜性，影響系統(tǒng)的可靠性；工程設計缺乏規(guī)范性的要求，從而導致各系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)時間長，對將來的維護及運行都帶來了極大的不便，進而影響了變電站自動化系統(tǒng)的投入率。如1975年日本用于供配電系統(tǒng)的SDCS1數(shù)字控制系統(tǒng)?？梢哉f，一個完整、先進、可靠的變電站綜合自動化系統(tǒng)，是實現(xiàn)一個高水平的電網(wǎng)調(diào)度自動化的基礎。變電站綜合自動化將現(xiàn)代微機保護技術、基于網(wǎng)絡的遙測、遙控、遙信技術、視頻技術、數(shù)據(jù)庫技術、光電子技術等緊密結合，利用網(wǎng)絡化的通用硬件平臺和層次化的結構軟件平臺，把變電站綜合自動化系統(tǒng)打造成一個基于分層分布式網(wǎng)絡的實用化、簡易化、智能化系統(tǒng)，從而實現(xiàn)廣范圍深層次的信息集成，以及對各層次數(shù)據(jù)資源的充分挖掘利用。它是將變電站的二次設備（包括控制、測量、保護、自動裝置及遠動裝置等）經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設計，利用計算機技術、現(xiàn)代通信技術，對變電站執(zhí)行自動監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)及微機保護的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。因此變電站的監(jiān)控和保護具有十分重要的意義。變電站實現(xiàn)綜合自動化，由計算機完成運行監(jiān)視、控制、保護、正常操作和順序事件記錄等功能,由通訊網(wǎng)絡實現(xiàn)信息交換,近年來已成為提高變電站自動化水平的發(fā)展方向。110kV變電站自動化系統(tǒng)方案設計1緒論變電站是電力系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié)，其安全優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟運行要求變電站實行綜合的調(diào)度控制和管理的自動化。變電站綜合自動化系統(tǒng)是由多個子系統(tǒng)組成的有機整體，缺一不可，它將變電站的繼電保護、控制、測量、信號和遠動等綜合為一體，是一項涉及范圍廣、實現(xiàn)難度大的系統(tǒng)工程。變電站能否正確運行關系到整個生產(chǎn)的運行和安全問題。 變電站自動化的基本概念變電站綜合自動化系統(tǒng)是一項多專業(yè)性綜合技術，是電網(wǎng)運行管理中的一次變革。變電站綜合自動化可以采集比較齊全的數(shù)據(jù)和信息，利用計算機的高速計算能力和判斷能力，監(jiān)視和控制變電站內(nèi)各種設備的運行及操作。它的出現(xiàn)為變電站的小型化、智能化、擴大監(jiān)控范圍及變電站安全可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行提供了數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控支持，在其基礎上可以實現(xiàn)高水平的無人值班變電站管理。 變電站自動化的現(xiàn)狀國外變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究工作始于70年代，最早是用微機型遠動裝置代替布線邏輯型的遠動裝置；同時供配電系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的功能在擴大，供電網(wǎng)的監(jiān)控功能正以綜合自動化為目標迅速發(fā)展。80年代以后，研究變電站綜合自動化系統(tǒng)的國家和公司越來越多，如德國西門子公司研制生產(chǎn)的LSA678系統(tǒng)；美國ABB公司研制生產(chǎn)的SCS100、SCS200供配電系統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng)。對于系統(tǒng)硬件的組織結構，變電站綜合自動化的發(fā)展分為三個階段：第一階段：面向功能設計的集中式RTU加常規(guī)保護模式，第二階段：面向功能設計的分布式測控裝置加微機保護模式，第三階段：面向間隔、面向對象(ObjectOriented)的分層分布式結構模式。并且分層分布式系統(tǒng)有很好的兼容性、可靠性和可觀測性，且互換性強，容易優(yōu)化?？偟目磥?，沿海經(jīng)濟開放地區(qū)發(fā)展速度較快。為了進一步提高電力自動化水平，各省局目前也在逐步擴大無人值守二次變和220kV供配電系統(tǒng)綜合自動化試點范圍，這些都將推動各省供配電系統(tǒng)自動化的迅猛發(fā)展。綜上所述，目前國內(nèi)供配電系統(tǒng)自動化工作正處于飛速發(fā)展、蒸蒸日上階段。根據(jù)對國內(nèi)有關此方面材料介紹及調(diào)查所掌握的情況，供配電系統(tǒng)自動化今后應向綜合化方向發(fā)展，即所謂供配電系統(tǒng)微機保護及綜合自動化。因為供配電系統(tǒng)綜合自動化包含整個供配電系統(tǒng)的所有監(jiān)測、監(jiān)控信息，所以它能滿足無人值守供配電系統(tǒng)的要求。數(shù)字化變電站有以下主要特點：①一次設備智能化：采用數(shù)字輸出的電子式互感器、智能開關（或配智能終端的傳統(tǒng)開關）等智能一次設備，一次設備和二次設備間用光纖傳輸數(shù)字編碼信息的方式交換采樣值、狀態(tài)量、控制命令等信息；②二次設備網(wǎng)絡化：二次設備間用通信網(wǎng)絡交換模擬量、開關量和控制命令等信息，取消控制電纜；③運行管理系統(tǒng)自動化：應包括自動故障分析系統(tǒng)、設備健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和程序化控制系統(tǒng)等自動化系統(tǒng)，提升自動化水平，減少運行維護的難度和工作量。(2)系統(tǒng)分層分布化：變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了從集中式向分布式的轉變，第二代分層分布式變電站自動化系統(tǒng)大多采用成熟的網(wǎng)絡通信技術和開放式互連規(guī)約，能夠更完整地記錄設備信息并顯著地提高系統(tǒng)的響應速度。各層次內(nèi)部及層次之間采用高速網(wǎng)絡通信。站內(nèi)設備之間通過高速網(wǎng)絡進行信息交互，二次設備不出現(xiàn)功能重復的I/O 接口，常規(guī)的功能裝置變成了邏輯的功能模塊，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)及資源共享。此外，數(shù)字化變電站對原來分散的二次系統(tǒng)裝置進行了信息集成及功能優(yōu)化處理，因此可以有效地避免常規(guī)變電站的監(jiān)視、控制、保護、故障錄波、量測與計量等裝置存在的硬件配置重復、信息不共享及投資成本大等問題的發(fā)生。(5)設備檢修狀態(tài)化：在數(shù)字化變電站中，可以有效地獲取電網(wǎng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)以及各種IED 裝置的故障和動作信息，實現(xiàn)對操作及信號回路狀態(tài)的有效監(jiān)視。設備檢修策略可以從常規(guī)變電站設備的“定期檢修”變成“狀態(tài)檢修”，從而大大提高系統(tǒng)的可用性。在高壓和超高壓變電站中，保護裝置、測控裝置、故障錄波及其他自動裝置的I/O 單元作為一次智能設備的一部分，實現(xiàn)了IED 的近過程化（process close）設計；在中低壓變電站可將保護及監(jiān)控裝置小型化、緊湊化并完整地安裝在開關柜上。與傳統(tǒng)變電站相比，數(shù)字化變電站具有以下優(yōu)勢：減少二次接線，提升測量精度，提高信號傳輸?shù)目煽啃裕苊怆娎|帶來的電磁兼容、傳輸過電壓和兩點接地等問題，解決設備間的互操作問題，變電站的各種功能可共享統(tǒng)一的信息平臺，避免設備重復，自動化運行和管理水平進一步提高，數(shù)字化變電站是變電站自動化技術的發(fā)展方向。每個系統(tǒng)又由許多功能完全獨立的子系統(tǒng)組成，用一臺（或幾臺）工業(yè)控制機作為主機來統(tǒng)一管理全站各子系統(tǒng)。主要實現(xiàn)處理模擬量測量值、信號及測量、保護和調(diào)整功能的整定值；完成電網(wǎng)在線計算、存儲、統(tǒng)計、分析報表，遠傳和保護電能質(zhì)量的自動監(jiān)控調(diào)整工作。一般有實現(xiàn)網(wǎng)絡上不同設備之間的數(shù)據(jù)交換、完成全站數(shù)據(jù)匯總并調(diào)度系統(tǒng)按標準通信規(guī)約進行聯(lián)網(wǎng)等功能。一般有數(shù)據(jù)采集與顯示、電能計量、實時電網(wǎng)安全控制功能；有強大的交互式圖形功能，提供電網(wǎng)系統(tǒng)畫面及信號顯示，提供各種單線圖、波形圖、實時圖、歷史圖以及趨勢圖；有事件記錄、報警、事故跳閘過程參數(shù)自動記錄和自動錄波、事故按時排序、事故處理提示、快速事