變電站綜合自動化技術(shù)

1、變電站綜合自動化技術(shù)變電站綜合自動化技術(shù) 調(diào)度自動化調(diào)度自動化發(fā)電廠自動化發(fā)電廠自動化火電廠自動化火電廠自動化水電廠自動化水電廠自動化配電網(wǎng)自動化配電網(wǎng)自動化變電站自動化變電站自動化電力系統(tǒng)自動化電力系統(tǒng)自動化配電變電所自動化和輸電網(wǎng)中變電所自動化主要有兩點配電變電所自動化和輸電網(wǎng)中變電所自動化主要有兩點不同：不同：1.配電變電所自動化不考慮電力系統(tǒng)的穩(wěn)定問題，因此，配電變電所自動化不考慮電力系統(tǒng)的穩(wěn)定問題，因此，保護和故障錄波的要求都比較簡單；保護和故障錄波的要求都比較簡單；2.量大面廣的饋電線路開關(guān)體積較小，較易與二次自動量大面廣的饋電線路開關(guān)體積較小，較易與二次自動化設(shè)備組合成一體，構(gòu)成

2、機電一體化的智能式開關(guān)?；O(shè)備組合成一體，構(gòu)成機電一體化的智能式開關(guān)。當(dāng)代的變電所自動化正從傳統(tǒng)的單項自動化向綜合自動當(dāng)代的變電所自動化正從傳統(tǒng)的單項自動化向綜合自動化方向過渡。化方向過渡。變電站綜合自動化實質(zhì)是2.綜合自動化變電站與常規(guī)變電站的對比3.綜合自動化的發(fā)展歷史 綜合自動化的發(fā)展的代表產(chǎn)品 4.國內(nèi)變電站綜合自動化系統(tǒng) Substation Automation System遙測遙測(遙測信息遙測信息)：遠(yuǎn)程測量。采集并傳送運行參數(shù)，包括各種電氣量：遠(yuǎn)程測量。采集并傳送運行參數(shù)，包括各種電氣量 （線路上的電壓、電流、功率等量值）（線路上的電壓、電流、功率等量值） 和負(fù)荷潮流和負(fù)荷潮

3、流 等。等。 遙信遙信(遙信信息遙信信息)：遠(yuǎn)程信號。采集并傳送各種保護和開關(guān)量信息：遠(yuǎn)程信號。采集并傳送各種保護和開關(guān)量信息 遙控遙控(遙控信息遙控信息)：遠(yuǎn)程控制。接受并執(zhí)行遙控命令，主要是分合閘，：遠(yuǎn)程控制。接受并執(zhí)行遙控命令，主要是分合閘， 對遠(yuǎn)程的一些設(shè)備進行遠(yuǎn)程控制對遠(yuǎn)程的一些設(shè)備進行遠(yuǎn)程控制 遙調(diào)遙調(diào)(遙調(diào)信息遙調(diào)信息)：遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。接受并執(zhí)行遙調(diào)命令，對遠(yuǎn)程的設(shè)備進：遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。接受并執(zhí)行遙調(diào)命令，對遠(yuǎn)程的設(shè)備進 行遠(yuǎn)程調(diào)試，如調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出功率行遠(yuǎn)程調(diào)試，如調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出功率按功能(四遙)設(shè)計的模式稱為-RTU模式(1,2)按對象(間隔)設(shè)計的模式稱為-分層分布式(或網(wǎng)絡(luò))模式(

4、3,4)In SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition )systems, an RTU is a device installed at a remote location that collects data, codes the data into a format that is transmittable and transmits the data back to a central station, or master. An RTU also collects information from the master devi

5、ce and implements processes that are directed by the master. RTUs are equipped with input channels for sensing or metering, output channels for control, indication or alarms and a communications port.上級調(diào)度控制中心實現(xiàn)遙控,遙測,遙信,遙調(diào).保護及其它IED開關(guān)位置信號模擬量輸入開關(guān)量輸出硬接線按功能設(shè)計當(dāng)?shù)乇O(jiān)控串口結(jié)構(gòu)特點:集中式,保護信號硬接點接入面向功能設(shè)計第二階段： (始于80年代中后期

6、)監(jiān)控系統(tǒng)(RTU模式)+繼電保護模式保護裝置變電站層上級調(diào)度控制中心測控單元測控單元測控單元通過數(shù)字通信,將測量、控制、遠(yuǎn)傳等功能為一體串口/以太網(wǎng)通信層間隔層現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)特點:分散式測控裝置(RTU),保護信號多以硬接 點接入分層分布式,以太網(wǎng),現(xiàn)場總線和串口通信監(jiān)控后臺(取代傳統(tǒng)的模擬盤監(jiān)控)面向功能設(shè)計第三階段： (始于90年代)監(jiān)控系統(tǒng)+微機保護RTU模式 分層分布式模式.測控測控測控測控測控測控網(wǎng)絡(luò)(現(xiàn)場總線)保護保護微機保護上級調(diào)度控制中心串口/以太網(wǎng)是集保護、測量、控制、遠(yuǎn)傳等功能為一體，通過數(shù)字通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)信息共享的一套微機化的二次設(shè)備及系統(tǒng) 串口變電站層通信層間隔層

7、保護結(jié)構(gòu)特點:分散式測控+微機保護裝置,通信接入,四 合一保護測控分層分布式,以太網(wǎng),現(xiàn)場總線和串口通信監(jiān)控后臺面向功能設(shè)計 面向?qū)ο笤O(shè)計第四階段：變電站自動化系統(tǒng) (2003年,隨著IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的出臺)Substation Automation System-SAS 國際電工委員會解釋為“在變電站內(nèi)提供包括通信基礎(chǔ)設(shè)施在內(nèi)的自動化系統(tǒng)(SAS-Substation Automation System： The SAS provides Automation in a Substation including the Communication infrastructure)” 分層分

8、布式模式過程層(電子PTCT,智能開關(guān))變電站層(包括網(wǎng)絡(luò))間隔層(保護,測控,故障錄波,IED)變電站自動化系統(tǒng)(SAS)上級調(diào)度控制中心遠(yuǎn)方控制層結(jié)構(gòu)特點:所有智能電子設(shè)備(IED)通信接入分層分布式,以太網(wǎng)為主,現(xiàn)場總線和串口通信為輔監(jiān)控后臺面向?qū)ο?間隔)設(shè)計為主,面向功能設(shè)計為輔1.我國變電站自動化技術(shù)應(yīng)用情況 35750kV變電站約14000座,每年新增變電站的數(shù)量約為3%國外起步較早,幾大公司代表國際水平,占領(lǐng)大部分國際市場,裝置有技術(shù)優(yōu)勢國內(nèi)起步晚,進步快, 在中低壓技術(shù)領(lǐng)域,已完全實現(xiàn)國產(chǎn)化.超高壓大多實現(xiàn)國產(chǎn)化國內(nèi)中低壓已開始走向國際市場 GPS監(jiān)控工作站現(xiàn)場總線測控裝置第

9、三方智能設(shè)備對時總線總控通信單元（遠(yuǎn)動工作站）保護測控裝置RS232/422/485MODEM路由器調(diào)度總控通信單元（遠(yuǎn)動工作站）保護裝置110KV部分 35KV,10KV部分 監(jiān)控工作站現(xiàn)場總線測控裝置第三方智能設(shè)備對時總線總控通信單元（遠(yuǎn)動工作站）保護測控裝置RS232/422/485MODEM路由器調(diào)度總控通信單元（遠(yuǎn)動工作站）保護裝置110KV部分 35KV,10KV部分 監(jiān)控工作站以太網(wǎng)測控裝置第三方智能設(shè)備對時總線保護測控裝置RS232/422/485MODEM路由器調(diào)度遠(yuǎn)動工作站）保護裝置35KV,10KV部分 110KV部分 ：1. 10KV保護測控一體化,110KV線路保護測

10、控獨立, 可靠性,經(jīng)濟性2. 現(xiàn)場總線與以太網(wǎng)并存(現(xiàn)狀)3. 以太網(wǎng)取代現(xiàn)場總線(不久將來)4. 淡化后臺作用,加強遠(yuǎn)動工作站性能,適應(yīng)集控站模式,無人值班模式站控層站控層100MB網(wǎng)絡(luò)交換機服務(wù)器A雙雙10/100M以太網(wǎng)以太網(wǎng)公用接口裝置GPS工程師工作站操作員工作站間隔層間隔層服務(wù)器BWEB服務(wù)器五防工作站遠(yuǎn)動工作站路由器保護信息網(wǎng)保護信息子站高壓1#繼電器小室測控裝置測控裝置保護管理機保護裝置高壓2#繼電器小室保護測控裝置 保護管理機測控裝置測控裝置保護裝置保護管理機對時總線MODEM調(diào)度站控層站控層100MB網(wǎng)絡(luò)交換機服務(wù)器A雙雙10/100M以太網(wǎng)以太網(wǎng)公用接口裝置GPS工程師工作站操作員工作站間隔層間隔層服務(wù)器BWEB服務(wù)器五防工作站遠(yuǎn)動工作站路由器保護信息網(wǎng)保護信息子站高壓1#繼電器小室測控裝置測控裝置保護裝置保護裝置高壓2#繼電器小室保護測控裝置 保護管理機測控裝置測控裝置保護裝置保護裝置對時總線MODEM調(diào)度：1.面向間隔對象設(shè)計的2.分層分布式結(jié)構(gòu)模式3.單層網(wǎng)為主,保護和故障錄波宜單獨組網(wǎng)4.高壓保護的可靠性要求高,因而保護與測控獨立三三. .變電站自動化變電站自動化系統(tǒng)關(guān)鍵系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)技術(shù)2.2.防誤閉鎖技術(shù)防誤閉鎖技術(shù)3.3.分散式同期合閘技術(shù)分散式同期合閘技術(shù)4.4.時鐘同步技術(shù)時鐘