【正文】 3. 電壓、無功綜合控制子系統(tǒng) 在運(yùn)行中，能實(shí)時(shí)控制電壓 /無功的基本手段是有載調(diào)壓變壓器的分接頭調(diào)檔和無功補(bǔ)償電容器組的投切。 電壓無功控制裝置 (VQC)： 適用于一些地區(qū)電網(wǎng)、變電所。 自動(dòng)電壓控制裝置的類型： ? 變電站 10kV系統(tǒng)電壓無功綜合控制裝置簡介 4. 低頻減負(fù)荷控制 自動(dòng)低頻減載裝置： 當(dāng)電力系統(tǒng)頻率降低時(shí)，能根據(jù)系統(tǒng)頻率下降的不同程度自動(dòng)有次序、有計(jì)劃地切除相應(yīng)的負(fù)荷，以阻止系統(tǒng)頻率降低，并使系統(tǒng)頻率迅速恢復(fù)到給定值。 發(fā)電廠、變電所中都設(shè)有備用電源，此外一些重要的工礦企業(yè)用戶為保證供電的可靠性也設(shè)置了備用電源。 2022年 5月 31日 備用電源自動(dòng)投入裝置的作用與類型 作用 ：用于兩路及以上電源進(jìn)線的變配電所中，提高供電可靠性 。 暗備用 : 在正常時(shí)，兩電源都投入，互為備用。 當(dāng)工作電源故障時(shí)，APD動(dòng)作，將 QF1斷開，切除故障電源，然后將 QF2閉合，使備用電源投入工作，恢復(fù)供電。 TV1QF3TV2APDQF1 QF2工作電源 B工作電源 A 若電源 A(B)發(fā)生故障， APD動(dòng)作，將 QF1(QF2)斷開，隨即將 QF3閉合，此時(shí)全部負(fù)荷均由 B(A)電源供電。 對(duì)備用電源自動(dòng)投入裝置的基本要求 第 7章 變電所綜合自動(dòng)化 5．通信子系統(tǒng) ?通信功能包括 站內(nèi)現(xiàn)場級(jí)間的通信 和 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與上級(jí)調(diào)度的通信 兩部分 。 把變電所內(nèi)各回路的數(shù)據(jù)采集單元 、 控制單元和保護(hù)單元分別集中安裝在變電所控制室內(nèi)的相應(yīng)屏（ 柜 ） 中 。 1. 集中式的結(jié)構(gòu) （ 1）定義： ? 集中式結(jié)構(gòu)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)指采用不同檔次的計(jì)算機(jī)，擴(kuò)展其外圍接口電路， 集中采集 變電站的模擬量、開關(guān)量和數(shù)字量等信息， 集中進(jìn)行計(jì)算與處理 ，分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和一些自動(dòng)控制等功能。多數(shù)集中式結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)、微機(jī)監(jiān)控、與調(diào)度等通信的功能也是由不同的微型計(jì)算機(jī)完成的。 （ 3）集中式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)： 其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，可大大減少占地面積，而且造價(jià)低。 D、集中式保護(hù)與長期以來采用一對(duì)一的常規(guī)保護(hù)相比，不直觀，不符號(hào)運(yùn)行和維護(hù)人員的習(xí)慣，調(diào)試和維護(hù)不方便，程序設(shè)計(jì)麻煩，只適合保護(hù)算法比較簡單的情況 。 2. 分層分布式系統(tǒng)集中組屏的結(jié)構(gòu) （ 1）定義： 所謂分布式結(jié)構(gòu)，是在結(jié)構(gòu)上采用主從 CPU協(xié)同工作方式，各功能模塊（通常是各個(gè)從 CPU）之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，多 CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力，解決了集中式結(jié)構(gòu)中獨(dú)立 CPU計(jì)算處理的瓶頸問題，方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)，局部故障不影響其他模塊（部件）正常運(yùn)行。如圖 73所示。 這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與集中式系統(tǒng)比較，明顯優(yōu)點(diǎn)是： 可靠性高，任一部分設(shè)備有故障時(shí)，只影響局部；可擴(kuò)展性和靈活性高； 所內(nèi)二次電纜大大簡化，節(jié)約投資也簡化維護(hù)。 (2)繼電保護(hù)相對(duì)獨(dú)立。通過通信網(wǎng)絡(luò)和保護(hù)管理機(jī)傳輸?shù)闹皇潜Ｗo(hù)動(dòng)作的信息或記錄數(shù)據(jù)。 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)本身已具有對(duì)模擬量、開關(guān)量、電能脈沖量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的功能，還收集繼電保護(hù)動(dòng)作信息、事件順序記錄等，因此不必另設(shè)獨(dú)立的RTU的裝置，不必為調(diào)度中心單獨(dú)采集信息。 (4)模塊化結(jié)構(gòu)，可靠性高。由于各功能模塊都是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的，所以軟件結(jié)構(gòu)較集中式的簡單，便于調(diào)試和擴(kuò)充。 分級(jí)分布式系統(tǒng)采用集中組屏結(jié)構(gòu)，屏全部安放在控制室內(nèi)，工作環(huán)境較好，電磁干擾比放于開關(guān)柜附近弱，便于管理和維護(hù)。 3. 分散式與集中相結(jié)合的結(jié)構(gòu) ? 分散式與集中相結(jié)合的結(jié)構(gòu)是將配電線路的保護(hù)和測(cè)控單元分散安裝在開關(guān)柜內(nèi)，高壓線路保護(hù)和主變壓器保護(hù)裝置等采用集中組屏的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 分散式與集中相結(jié)合的特點(diǎn)： （ 1）簡化了變電站二次部分的配置，大大縮小了控制室的面積。 （ 3）簡化了變電站二次設(shè)備之間的互連線，節(jié)省了大量連接電纜。分層分散式結(jié)構(gòu)，由于分散安裝，減小了 TA的負(fù)擔(dān)。 第二節(jié) 數(shù)字化變電所 傳統(tǒng)變電站存在的問題： ? 規(guī)約不統(tǒng)一 ? 模擬信號(hào)級(jí)聯(lián) ? 信號(hào)重復(fù)引線 保 護(hù)測(cè) 控測(cè) 控監(jiān) 控故 障 信 息 系 統(tǒng)工 程 師 工 作 站監(jiān) 控 網(wǎng) 絡(luò)保 護(hù)保 護(hù)保 護(hù)保 護(hù) 管 理 機(jī)保 護(hù) 管 理 機(jī)串 口 接 入 裝 置串 口串 口網(wǎng) 口 網(wǎng) 口錄 波 器故 障 信 息 系統(tǒng) 網(wǎng) 絡(luò)硬 接 線第二節(jié) 數(shù)字化變電所 數(shù)字化變電站的概念 ? 數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建 ， 建立在 IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)之上 ， 能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站 。 利用高速以太網(wǎng)構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) 數(shù)據(jù)和信息實(shí)現(xiàn)基于 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一建模。 第二節(jié) 數(shù)字化變電所 數(shù)字式變電站與傳統(tǒng)變電站的概要比較 常規(guī)互感器的缺陷 : 絕緣、飽和、爆炸、諧振、精度等 . 傳統(tǒng)互感器二次輸出側(cè)以 1A， 5A，或 100V的信號(hào)形式與電能表計(jì)、控制保護(hù)等二次設(shè)備相連接，目前絕大多數(shù)二次設(shè)備廠商提供的產(chǎn)品也是按此匹配的。 第二節(jié) 數(shù)字化變電所 一、新型電流、電壓互感器 傳感準(zhǔn)確化 輸出數(shù)字化 傳輸光纖化 電力系統(tǒng)安全可靠和 優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要 數(shù)字電力系統(tǒng)建設(shè)的需要 互感器發(fā)展趨勢(shì) 研制情況 （ 1）我國研制情況 我國 二十世紀(jì)九十年代初 開始電子式互感器的研究。 （ 2）國外研制情況 ABB及 ALSTHOM約十年前研制出無源電子式電流互感器和無源電子式電壓互感器，但目前無源電子式互感器實(shí)際運(yùn)用的還不多。 （一）電子式互感器 （一）電子式互感器 電子式互感器的類型 Faraday原理 電子式互感器 電流互感器 電壓互感器 Pockels效應(yīng) 電容 /電感分壓原理 Rogowski線圈 （一）電子式互感器 基于 Rogowski線圈的電子式電流互感器 （ 1）特點(diǎn)： 沒有鐵芯，不會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。 必須具有電子器件實(shí)現(xiàn)積分、模數(shù)轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)，才能得到一次電流量。 Rogowski線圈 dttdiMtu )()( ??允許 CT開路！ 有源式電子電流互感器 激光器 驅(qū)動(dòng)電路 PIN 數(shù)據(jù)處理 合并單元 保護(hù) 測(cè)控 計(jì)量 LPCT 空芯線圈 遠(yuǎn)端模塊 復(fù)合絕緣子 光纖 光纜 通過遠(yuǎn)端模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后經(jīng)通信光纖傳送至二次系統(tǒng)。 光學(xué)電流互感器發(fā)展現(xiàn)狀 國外發(fā)展現(xiàn)狀 ? ABB、西門子（ 20世紀(jì) 90年代） 研制成功開環(huán)方案的磁光玻璃式 OCT. ? ABB、 Nxtphase（ 2022年） 研制成功新型閉環(huán)光纖電流互感器 ，準(zhǔn)確度達(dá)到 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 ? 高校學(xué)術(shù)探索 :華中科技大學(xué)、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)（ 20世紀(jì) 90年代以來） 實(shí)現(xiàn)磁光玻璃式 OCT 實(shí)驗(yàn)室研制全光纖電子式電流互感器 （二）基于法拉第磁致旋光效應(yīng)的光學(xué)電流互感器 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 ? 企業(yè)和研究院的產(chǎn)品研制 西安同維研制成功磁光玻璃式 OCT，并且有少量工程應(yīng)用。 南瑞航天研制成功光纖電子式電流互感器，并且有少量工程應(yīng)用。 ?安裝方式靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。 FOCT的基礎(chǔ)是光纖陀螺技術(shù)，可靠性和長期工作穩(wěn)定性已經(jīng)經(jīng)過了長期考驗(yàn)。 對(duì)全光纖電流互感器的展望 （三）低功率電磁式電流互感器 ? LPCT的輸出一般是直接提供給電 子電路，所以二次負(fù)載比較??；其鐵心一般采用微晶 合金等高導(dǎo)磁性材料，在較小的鐵心截面 (鐵心尺 寸 )下，