【正文】 第五章 智能變電站通信部分 ................................................................................................ 27 智能變電站通信部分綜述 ........................................................................................ 27 電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)概述 ................................................................................. 27 電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控 ......................................................................................... 27 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)功能 ................................................................................................. 28 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)功能 ................................................................................................. 28 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)配置基本模式 ................................................................................. 29 調(diào)度端及 RTU........................................................................................................... 30 調(diào)度端功能 ..................................................................................................... 30 調(diào)度端硬件結(jié)構(gòu) ............................................................................................. 30 調(diào)度端軟件 ..................................................................................................... 30 RTU 主要功能 ................................................................................................. 31 有線 RS485 通訊方式 ............................................................................................. 33 RS485 綜述 .................................................................................................... 33 RS485 設(shè)計(jì)及應(yīng)用 ........................................................................................ 33 變送器 ....................................................................................................................... 35 變送器綜述 ..................................................................................................... 35 變送器綜述 ..................................................................................................... 35 電流變送器 420mA 輸出的轉(zhuǎn)換 ................................................................. 36 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） V 采樣值傳輸協(xié)議 ....................................................................................................... 36 傳輸協(xié)議的綜述 ............................................................................................. 36 IEC6185092 標(biāo)準(zhǔn) .......................................................................................... 37 ZWD433 三相數(shù)字電量變送器 ...................................................................... 37 通信規(guī)約 ................................................................................................................... 38 通信規(guī)約的綜述 ............................................................................................. 38 問答式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約 ............................................................................................. 39 Modbus 基本規(guī)則 ............................................................................................ 39 數(shù)據(jù)和地址 ..................................................................................................... 40 結(jié)束語 ...................................................................................................................................... 42 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 43 致謝 .......................................................................................................................................... 44 1 第一章 引 言 智能變電站的概念 智能變電站是一種新型變電站， 應(yīng)用了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信和信息處理技術(shù)、現(xiàn)代遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)、現(xiàn)代微電子技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，使變電站的二次設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能重組優(yōu)化，以更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量、監(jiān)控、控制和調(diào)配。 通信 部分主要介紹 RS485 串行口標(biāo)準(zhǔn)和遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用。選型方面主要根據(jù)額定值選擇 并且校驗(yàn)。隨著電子式互感器，智能高壓電器、高速網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等的發(fā)展，能夠?yàn)樽冸娬咎峁└邔哟蔚目煽?、高效、穩(wěn)定、開放的智能變電站系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書 （ 畢業(yè) 論文） 題 目： 110kV 智能綜合變電站保護(hù) 與監(jiān)控系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） I 110kV 智能綜合變電站保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng) 摘 要 變電站是電網(wǎng)中的重 要節(jié)點(diǎn)，擔(dān)負(fù)著變換電壓等級(jí)、匯集電流、分配電能、控制電能的流向和 調(diào)整電壓的功能。智能變電站是針 對(duì)變電站的安全、可靠運(yùn)行而建立起來的，基于微電子技術(shù)、信息技術(shù)和 計(jì)算機(jī)技術(shù)的一種新型變電站。 本次設(shè)計(jì) 針對(duì)智能變電站進(jìn) 行了相關(guān)設(shè)備選型、綜合保護(hù)功能的設(shè)置 以及對(duì)通信系統(tǒng)作了 一些 研究。 保護(hù) 功能主要有變壓器內(nèi)部外部的各類短路、過流及不正常運(yùn)行的 整定計(jì)算 ； 繼電保護(hù)部分主要是針對(duì)變壓器的保護(hù)，重點(diǎn)介紹變壓器的主保護(hù)和后備保護(hù)。變電站運(yùn)行的各狀態(tài)量被變送器采集輸送到總線系統(tǒng)后，都 要 根據(jù)遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約 轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的信息，才能被數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)識(shí)別。智能變電站的主 要任務(wù)是，完成對(duì)站內(nèi)設(shè)備的信息共享，讓各設(shè)備之間完成信息的交換和 數(shù)據(jù)分享，從而對(duì)變電站形成監(jiān)視和控制。 智能變電站的推廣 和應(yīng)用 是提高 現(xiàn)代 變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、降 低運(yùn)行維護(hù)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項(xiàng)重要 措施 [1]。 智能變電站 建立 的背景和意義 變電站作為輸配電系統(tǒng)的重要組成部分， 市場(chǎng)化改革對(duì)其也提出了迫切的要求，傳統(tǒng)變電站的一些缺陷也制約著電力系統(tǒng)向集約化的方向發(fā)展。 智能變電站 相關(guān)技術(shù)的 發(fā)展 變電站的規(guī)模隨著時(shí)代發(fā)展越來越擴(kuò)大，同時(shí)它的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式、繼電保護(hù)系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)也日趨復(fù)雜。大型變電站運(yùn)行的安全性已被認(rèn)為是運(yùn)行中的頭等重要問題，以為在電力系 統(tǒng)中只要有一處出現(xiàn)故障，都將不同程度地影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，尤其是在重要的發(fā)電廠、變電站或主要 2 輸電線路上發(fā)生故障。在前些年，通信設(shè)備的落后導(dǎo)致其對(duì)高效運(yùn)行 有限制，調(diào)度人員要浪費(fèi)很多時(shí)間才能掌握電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的信息。所以這個(gè)時(shí)期，電力系統(tǒng)的監(jiān)視和控制的全面性、正確性和快速性都是很有限的 [3]。裝設(shè)在發(fā)電廠各變電所的遠(yuǎn)動(dòng)裝置把斷路器狀態(tài)、母線電壓、線路中的潮流等信息連續(xù)地、經(jīng)常地、周期性地送往調(diào)度控制中心，以便電力系統(tǒng)調(diào)度人員根據(jù)這些信息掌握整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的狀況，從而及時(shí)調(diào)整電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式，處理所發(fā)生的事故。由于電子計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備價(jià)格的相對(duì)大幅度下降，使得用于電力系統(tǒng)調(diào)度的自動(dòng)監(jiān)視和控制系統(tǒng)所花費(fèi)的投資可在短時(shí)間內(nèi)收回，在電力系統(tǒng)中采用這些先進(jìn)設(shè)備，可以減少重大事故的發(fā)生、提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平，在這些方面的效益也是十分可觀的。 智能變電站的主要作用與功能 智能變電站可 以收集變電站及其主要線路上反映系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息，對(duì)其加以識(shí)別和處理之后用于分析、統(tǒng)計(jì)制表、超限報(bào)警和安全監(jiān)視等。 制定和執(zhí)行短時(shí)運(yùn)行計(jì)劃，使電力系統(tǒng)做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 變電站可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)安全性等級(jí)做分析和預(yù)防性控制，在緊急情況下進(jìn)行安 3 全控制，防止 事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，在故障消除時(shí)執(zhí)行恢復(fù)控制，電力系統(tǒng)又可以回到正常運(yùn)行狀態(tài)。 測(cè)控單元：指集中組屏的測(cè)控插箱。 插件：插在控制器或測(cè)控單元內(nèi)的 1 塊集成電路板稱 1 個(gè)插件。 就地：指變電站所在地的設(shè)備。 COS：不帶時(shí)間標(biāo)志的變化遙信。 智能變電站是變電站發(fā)展的一個(gè)新的方向，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、繼電保護(hù)技術(shù)、通信技術(shù)、微電子技術(shù)等對(duì)變電站的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。 智能變電站的體系構(gòu)架 智能變電站可分為過程層、間隔層和站控層。 間隔層設(shè)備包括繼電保護(hù)裝置、系統(tǒng)測(cè)控裝置、 IED 等二次設(shè)備，共享同一間隔層數(shù)據(jù)， 實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)方輸入 /輸出設(shè)備、傳感器和控制器通信。站控層的功能集中程度越高越好，如可在嵌入式設(shè)備或計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，一臺(tái)和多臺(tái)均可 [4]。 為了滿足當(dāng)?shù)毓╇姷目煽啃?，對(duì)擁有大量一、二 類 負(fù)荷的變電站， 建議 采用兩臺(tái)以上變壓器， 當(dāng)一臺(tái)變壓器由于故障或檢修而停止工作時(shí) ，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。 在一些季節(jié)或晝夜負(fù)荷波動(dòng)大的地區(qū)建議采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的方式，在一些特殊需要的情況下也可考慮配備兩臺(tái)變壓器，對(duì)大型專用變電站可考慮配備三臺(tái)主變壓器 。 對(duì)于一些較為重要的用電地區(qū)，由于負(fù)荷較大且一級(jí)負(fù)荷較多，為滿足這種地區(qū)的用電要求 ， 保證 供電的可靠性 和運(yùn)行的靈活性， 該變電站 可 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。 結(jié)合變電站負(fù)載的重要性和電網(wǎng)構(gòu)架體系選取容量合適的主變壓器 。 高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇 高壓斷路器的主要功能： 當(dāng)運(yùn)行狀態(tài)是正常的時(shí)候，高壓斷路器可以切換運(yùn)行方式，讓設(shè)備 線路參與或退出運(yùn)行，保障電力系統(tǒng)安全工作 。 斷路器種類 按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)可分為油斷路器、壓縮空氣斷路器、 SF6 斷路器、真空斷路器等 。通常 35kV