變電站綜合自動(dòng)化 教案

第一章變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)(SAS，SubstationAutomationSystem)概述變電站綜合自動(dòng)化(SA，SubstationAutomation)的概念SA概念常規(guī)變電站自動(dòng)化存在的主要問題：1)裝置相互獨(dú)立2)運(yùn)行管理自動(dòng)化水平低3)測(cè)量顯示不精確SA:將變電站的二次設(shè)備(包括測(cè)量?jī)x表、信號(hào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置等)經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電站的主要設(shè)備和輸配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、自動(dòng)控制和微機(jī)保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動(dòng)化功能。SAS:由基于微電子技術(shù)的智能電子裝置(IED)和后臺(tái)控制系統(tǒng)所組成的變電站運(yùn)行系統(tǒng)，包括監(jiān)控、保護(hù)、電能質(zhì)量自動(dòng)控制等多個(gè)子系統(tǒng)。SAS的核心是自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，紐帶是局域通信網(wǎng)絡(luò)。SAS的基本特征功能綜合化分級(jí)分布式、微機(jī)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行管理智能化測(cè)量顯示數(shù)字化操作監(jiān)視屏幕化1.1.3SA的優(yōu)越性在線運(yùn)行的可靠性高供電質(zhì)量高供電可靠性高運(yùn)行管理自動(dòng)化水平高減少控制電纜，縮小占地面積維護(hù)調(diào)試方便為變電站無人值班提供了可靠的技術(shù)條件SAS的基本功能測(cè)量、監(jiān)視、控制功能取代常規(guī)測(cè)量裝置，取代常規(guī)信號(hào)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)信息化取代常規(guī)操作機(jī)構(gòu)、閉鎖設(shè)備、遠(yuǎn)動(dòng)裝置繼電保護(hù)功能微機(jī)保護(hù)：輸電線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線保護(hù)、電容器保護(hù)；根據(jù)需要裝配故障錄波和測(cè)距。自動(dòng)控制智能裝置（1）電壓無功綜合控制（2）低頻減載（3）備自投（4）小電流接地選線控制（5）同期檢測(cè)和同期合閘遠(yuǎn)動(dòng)及數(shù)據(jù)通信功能（1）現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通信（2）與上級(jí)調(diào)度通信取代常規(guī)RTU（RemoteTerminalUnit）四遙：遙信：遠(yuǎn)程信號(hào)。采集并傳送各種保護(hù)和開關(guān)量信息。遙測(cè)：遠(yuǎn)程測(cè)量。采集并傳送運(yùn)行參數(shù)，包括各種電氣量和負(fù)荷潮流等。遙控：遠(yuǎn)程控制。接受并執(zhí)行遙控命令，主要是分合閘。遙調(diào)：遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。接受并執(zhí)行遙調(diào)命令，調(diào)節(jié)變壓器分接頭等。自診斷、自恢復(fù)和自動(dòng)切換功能人機(jī)聯(lián)系功能SAS結(jié)構(gòu)形式集中式結(jié)構(gòu)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)控制功能（安裝在主控室內(nèi)）。分層分布式結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）分層式的結(jié)構(gòu)變電站層（站控層）2間隔層1過程層0（2）分布式的結(jié)構(gòu)分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（3）面向間隔的結(jié)構(gòu)間隔層設(shè)備是面向電氣間隔的（開關(guān)柜）組屏及安裝方式（1）集中式將間隔層中各保護(hù)測(cè)控裝置集中安裝在主控室內(nèi)。（2）分散與集中相結(jié)合將配電線路的保護(hù)測(cè)控裝置分散安裝在對(duì)應(yīng)開關(guān)柜內(nèi)，將高壓線路、變壓器等的保護(hù)測(cè)控裝置集中安裝在主控室內(nèi)。（3）全分散式所有間隔的保護(hù)測(cè)控裝置均安裝在對(duì)應(yīng)的開關(guān)柜內(nèi)，或一次設(shè)備附近的保護(hù)小間內(nèi)。SAS的配置自學(xué)討論：五防？1、防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)。2、防止誤分、誤合斷路器。3、防止接地開關(guān)處于閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器。4、防止在帶電時(shí)誤合接地開關(guān)。5、防止誤入帶電間隔何謂面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)？AVQC是指什么？圖1-19采用的是何種組屏方式？提問：（1）常規(guī)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)存在哪些缺點(diǎn)？（2）何謂“四遙”？（3）按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以分為哪三層？（4）分層分布式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)可分為幾種方式？SA技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（1）IED的發(fā)展（2）非常規(guī)互感器電子互感器（有源）、光互感器（無源）（3）IEC61850標(biāo)準(zhǔn)互操作性、開放式系統(tǒng)（4）網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)（5）設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷（6）多媒體監(jiān)視（7）電能質(zhì)量（8）滿足電力市場(chǎng)改革及分布式電源接入的需要第二章SAS的過程層設(shè)備（補(bǔ)充內(nèi)容）第三章SAS的間隔層設(shè)備間隔層設(shè)備可分為保護(hù)、測(cè)控裝置（1）測(cè)控裝置主要完成對(duì)某間隔的測(cè)量（電壓、電流、溫度、壓力等）和控制（斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、變壓器分接頭），以及其他相關(guān)任務(wù)。（2）保護(hù)裝置對(duì)于某一間隔設(shè)備的保護(hù)任務(wù)，如線路保護(hù)、主變保護(hù)、母線保護(hù)、電容器保護(hù)等。（3）保護(hù)測(cè)控綜合裝置主要用于完成相應(yīng)電氣間隔中設(shè)備的保護(hù)、測(cè)量以及斷路器、隔離開關(guān)等的控制。一般用于中低壓級(jí)別（110KV以下系統(tǒng)）對(duì)于110kV及以系統(tǒng)，保護(hù)裝置和測(cè)控裝置一般相互獨(dú)立公用間隔層裝置變電站中的一些公共信號(hào)及測(cè)量值，如直流系統(tǒng)故障信號(hào)、合閘電源故障等。需要一個(gè)或幾個(gè)公共間隔層裝置進(jìn)行信息的采集和處理。自動(dòng)裝置備自投、電壓無功控制等其他智能裝置保護(hù)、測(cè)控裝置輸電線路間隔的保護(hù)與監(jiān)控裝置1）監(jiān)控功能（1）測(cè)量及監(jiān)視模擬量采集：電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)、頻率、運(yùn)行小時(shí)數(shù)開關(guān)量的采集：如斷路器觸頭位置、彈簧儲(chǔ)能微動(dòng)開關(guān)位置、遠(yuǎn)方/就地等脈沖量采集：電能表脈沖量采集（2）控制功能斷路器、隔離開關(guān)等的正常分合操作（3）同期功能合閘兩次電壓是否滿足合閘條件（4）防誤聯(lián)鎖本間隔自身內(nèi)的閉鎖與其他間隔之間的閉鎖（5）其他功能2）保護(hù)功能（1）三段式定時(shí)限過流保護(hù)功能（2）三段式定時(shí)限零序過流保護(hù)功能（3）小電流接地選線功能（4）過負(fù)荷保護(hù)（5）自動(dòng)重合閘（6）穩(wěn)控裝置：低頻減載、低壓解列3）事故記錄故障錄波、事件順序記錄等4）通信功能設(shè)備調(diào)試RS232接口網(wǎng)絡(luò)通信：RS485接口，現(xiàn)場(chǎng)總線接口、工業(yè)以太網(wǎng)接口等主變壓器的保護(hù)與監(jiān)控1）監(jiān)控項(xiàng)目（1）測(cè)量監(jiān)視模擬量采集（遙測(cè)對(duì)象）：電壓、電流、功率、COS8，油溫等開關(guān)量采集（遙信對(duì)象）：主變高中低壓側(cè)斷路器的位置信號(hào)、有載調(diào)壓開關(guān)位置信號(hào)，保護(hù)裝置的動(dòng)作信號(hào)（2）控制遙控對(duì)象及遙調(diào)對(duì)象主變高中低壓側(cè)斷路器、隔離開關(guān)、中性點(diǎn)接地開關(guān)，有載調(diào)壓開關(guān)的調(diào)節(jié)2）保護(hù)項(xiàng)目（1）差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)（2）過電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)等（3）非電量保護(hù)（重瓦斯、輕瓦斯保護(hù)等）變壓器的故障：內(nèi)部故障：指油箱內(nèi)的短路故障變壓器繞組的相間短路包括 變壓器繞組的匝間短路中性點(diǎn)接地側(cè)的單相接地短路外部故障：指油箱外引出線的短路故障相間短路單相接地短路變壓器不正常工作狀態(tài)：外部短路引起的過電流油箱漏油造成油面降低外部接地短路引起中性點(diǎn)過電壓過負(fù)荷繞組過電壓頻率降低引起的過勵(lì)磁油溫過高等應(yīng)裝設(shè)的繼電保護(hù)裝置（1）瓦斯保護(hù)——防御變壓器油箱內(nèi)各種短路故障「重瓦斯—?跳閘1輕瓦斯f信號(hào)（2）縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)（小容量變壓器）——防御變壓器繞組和引出線的多相短路、大接地電流系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路（3）過電流保護(hù) 作為（1）⑵的后備（4）零序電流保護(hù)：防御大接地電流系統(tǒng)中變壓器外部接地短路（5）過負(fù)荷保護(hù)：防御變壓器對(duì)稱過負(fù)荷（6）過勵(lì)磁保護(hù)：防御變壓器過勵(lì)磁保護(hù)測(cè)控裝置的典型硬件機(jī)構(gòu)①數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)微機(jī)系統(tǒng)只能識(shí)別數(shù)字量，保護(hù)所反應(yīng)的電流、 電壓等模擬信號(hào)需轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的微機(jī)系統(tǒng)能接受的數(shù)字信號(hào)。②微機(jī)系統(tǒng)保護(hù)測(cè)控裝置的核心，一般包括：微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、定時(shí)器等。CPU是微機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)工作的指揮中樞；存儲(chǔ)器是用于保存程序和數(shù)據(jù)；定時(shí)器用于觸發(fā)采樣信號(hào)，在V/F變換中，是頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的關(guān)鍵部件。開關(guān)量輸入/輸出系統(tǒng)輸入系統(tǒng)用于采集有接點(diǎn)的量（如瓦斯保護(hù)、溫度信號(hào)等）作為開關(guān)量輸入；執(zhí)行通過開關(guān)量輸出，起動(dòng)信號(hào)、跳閘繼電器等，完成保護(hù)各種功能。人機(jī)對(duì)話接口用于調(diào)試、定值整定、工作方式設(shè)定、動(dòng)作行為記錄、與系統(tǒng)通信等。包括：打印、顯示、鍵盤及信號(hào)燈、音響或語言告警等。電源電源是微機(jī)保護(hù)裝置重要組成部分，通常采用逆變穩(wěn)壓電源。一般集成電路芯片5V數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)芯片正、負(fù)15V或12V。繼電器回路則需要24V3.2自動(dòng)控制裝置電壓無功綜合自動(dòng)控制裝置1）控制目標(biāo)（1）維持供電電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)允許電壓偏移：ZV—VAV（%）= n*100VN35kV及以上電壓供電的負(fù)荷：土5%10kV及以下電壓供電的負(fù)荷：土7%低壓照明負(fù)荷： +5%，-10%農(nóng)村電網(wǎng)（正常）： +7.5%，-10%農(nóng)村電網(wǎng)（事故）： +10%，-15%（2）保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定和合適的無功平衡（3）保證在電壓合格的前提下是電能損耗最小2）控制原理以降壓變電所為例K^jX也~ODC?cAU=U1-U'2^(PLRT^QLXT)/U2調(diào)壓手段（1）調(diào)整變壓器變比KTU2偏低，減小KT;U2偏高，增大KT（2）無功補(bǔ)償AU=U1-U,2^（PlRT^（Ql^Qc）Xt）/U，2傳統(tǒng)控制方式：運(yùn)行人員根據(jù)控制計(jì)劃調(diào)整電壓無功綜合自動(dòng)控制裝置3）對(duì)綜合自動(dòng)控制裝置的基本要求（1）自動(dòng)對(duì)變電站的運(yùn)行方式和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視并識(shí)別（2）對(duì)目標(biāo)電壓、允許偏差范圍、功率因數(shù)上下限能靈活整定（3）考慮各種條件的限制（4）發(fā)出控制命令后自動(dòng)檢查是否成功；若不成功，應(yīng)作出相應(yīng)處理；打印記錄（5）對(duì)變電站運(yùn)行情況予以顯示（6）自檢、自恢復(fù)（7）閉鎖4）VQC實(shí)現(xiàn)方式自帶I/O的獨(dú)立硬件裝置；軟件VQC5）裝置主要功能簡(jiǎn)介（1）運(yùn)行方式識(shí)別以兩臺(tái)主變的變電站為例，四種運(yùn)行方式：兩臺(tái)主變并列運(yùn)行；分列運(yùn)行；1號(hào)主變運(yùn)行，2號(hào)停運(yùn)；2號(hào)運(yùn)行，1號(hào)停運(yùn)（2）運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)和識(shí)別各電氣量的所處狀態(tài)九區(qū)圖0區(qū)，電壓和功率因數(shù)均合格簡(jiǎn)單越限1區(qū)電壓超過上限，5區(qū)低于下限，調(diào)分接頭7區(qū)功率因數(shù)超上限，切電容器；3區(qū)低于下限，投電容器雙參數(shù)越限2區(qū)，電壓超上限，功率因數(shù)低于下限，先調(diào)分接頭，再投入電容器4區(qū)，電壓和功率因數(shù)同低于下限，先投電容器，再調(diào)分接頭6區(qū)，電壓低于下限，功率因數(shù)超上限，先調(diào)分接頭，再切電容器8區(qū)，電壓和功率因數(shù)同超上限，先切電容器再調(diào)分接頭控制方式（1）集中控制調(diào)度中心，全局優(yōu)化（2）分散控制各個(gè)變電站，局部?jī)?yōu)化（3）關(guān)聯(lián)分散控制各個(gè)變電站的裝置已整個(gè)系統(tǒng)的角度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控（3）閉鎖P88頁（4）監(jiān)視與記錄功能3.2.2備用電源自動(dòng)投入裝置備用電源自動(dòng)投入裝置是電力系統(tǒng)故障或其他原因使工作電源被斷開后，能迅速將備用電源或備用設(shè)備或其他正常工作的電源自動(dòng)投入工作， 使原來工作電源被斷外的用戶能迅速恢復(fù)供電的一種自動(dòng)控制裝置，簡(jiǎn)稱 AAT裝置。1）備用方式（1）明備用系統(tǒng)正常時(shí)，備用電源不工作，稱為明備用。

]L2L]L2L（2）暗備用系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，備用電源也投入運(yùn)行的，稱為暗備用。暗備用實(shí)際上是兩個(gè)工作電源互為備用。（1）工作電源確實(shí)斷開后，備用電源才投入。這是為了防止備用電源投入到故障元件上。（2）手動(dòng)跳開工作電源時(shí)，備用電源自動(dòng)投入裝置不應(yīng)動(dòng)作。（3）備用電源自動(dòng)投入裝置只允許動(dòng)作一次。“充放電”（4）工作母線上的電壓不論因何原因消失時(shí)， AAT均應(yīng)動(dòng)作。工作母線失壓時(shí)還必須檢查工作電源無流，才能啟動(dòng)備用電源自動(dòng)投人裝置，以防止尸T二次側(cè)斷線造成誤投。（5）備用電源不滿足有壓條件，備用電源自動(dòng)投入裝置不應(yīng)動(dòng)作。（6）應(yīng)具有閉鎖備用電源自動(dòng)投入裝置的功能。（7）切除工作電源斷路器必須經(jīng)延時(shí)。這是為躲過工作母線引出線故障造成的母線電壓下降。3）工作原理（1）硬件結(jié)構(gòu)

這是一個(gè)較簡(jiǎn)單的單CPU系統(tǒng)。由于備用電源自動(dòng)投入的功能并不是很復(fù)雜，為簡(jiǎn)單起見，采樣、邏輯功能及人機(jī)接口均由同一個(gè)CPU完成。由于備用電源自動(dòng)投入對(duì)采樣速度要求不高，因此此硬件中模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以不采用VFC類型，宜采用普通的A/D轉(zhuǎn)換器。一般由CPU插件、電源插件、邏輯及跳閘插件、人機(jī)對(duì)話插件組成。（3）軟件原理動(dòng)作邏輯由允許條件、閉鎖條件和充放電邏輯三部分組成。計(jì)數(shù)器“充電”的條件是：①不是所有允許條件都滿足；②且時(shí)間超過10s。以上條件同時(shí)滿足后為“充電”滿狀態(tài)。計(jì)數(shù)器“放電”的條件是：①任一閉鎖條件滿足；②或備自投動(dòng)作出口。以上條件滿足任一個(gè)，立即對(duì)該計(jì)數(shù)器“放電”。3.2.3自動(dòng)低頻減載裝置事故情況下，系統(tǒng)可能產(chǎn)生嚴(yán)重的有功缺額，因而導(dǎo)致系統(tǒng)頻率大幅度下降。若所缺功率已經(jīng)大大超過系統(tǒng)熱備用容量，只能在系統(tǒng)頻率降到某值以下，采取切除相應(yīng)用戶的辦法來減少系統(tǒng)的有功缺額，使系統(tǒng)頻率保持在事故允許的限額之內(nèi)。這種辦法稱為低頻自動(dòng)減負(fù)荷（低頻減載）。運(yùn)行規(guī)程要求電力系統(tǒng)的頻率不能長(zhǎng)時(shí)期的運(yùn)行在 49.5?49Hz以下；事故

情況下不能較長(zhǎng)時(shí)間的停留在47Hz以下，瞬時(shí)值則不能低于45Hz。在系統(tǒng)發(fā)生故障，有功功率嚴(yán)重缺額，需要切除部分負(fù)荷時(shí).盡可能做到有次序、有計(jì)劃地切除負(fù)荷，并保持所切除負(fù)荷的數(shù)量合適，以盡量減少切除負(fù)荷后所造成的經(jīng)濟(jì)損失。這就是自動(dòng)按頻率減負(fù)荷裝置的任務(wù)。1）自動(dòng)按頻率減負(fù)荷的基本工作原理fo圖3-23系統(tǒng)頻率的變化過程o/ / /P=aP+aP(—)+aP(—)2+…+aP(f)nL0LN1LNf2LNf nLNf將殊JN JN JN將殊實(shí)現(xiàn)方式目前，用微機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)技頻率減負(fù)荷的方法大體有兩種：①采用專用的自動(dòng)按頻率減負(fù)荷裝置實(shí)現(xiàn)。②把自動(dòng)按頻率減負(fù)荷的控制分散設(shè)在每回饋電線路的保護(hù)裝置中。3）硬件結(jié)構(gòu)

TA_1主空壓注電?！窽V—|~導(dǎo)嵯電壓_*電壓.電癮壹換模生與魯滲事陽昌珞?T聯(lián)希*令顯示功能汲量 TA_1主空壓注電?！窽V—|~導(dǎo)嵯電壓_*電壓.電癮壹換模生與魯滲事陽昌珞?T聯(lián)希*令顯示功能汲量 3開關(guān)?袤指示報(bào)■如或禱

初作信號(hào)保護(hù)管理機(jī)值號(hào)處惠A/D轉(zhuǎn)弭嶂賦電踣FnteJ827S開提■■出串行通

借接口HSl-oHSl-iSOC196生機(jī)模曲RAMEPROMEEPROM譯碼電路3.3故障錄波裝置故障錄波裝置是當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能迅速直接地記錄下與故障有關(guān)的運(yùn)行參數(shù)的一種自動(dòng)記錄裝置。微機(jī)式故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實(shí)現(xiàn)，一是配置專用微機(jī)故障錄波器，并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信；另一種則由微機(jī)保護(hù)裝置兼作記錄及測(cè)距計(jì)算，再將數(shù)字化的波形及測(cè)距結(jié)果送監(jiān)控系統(tǒng)， 由監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)及打印波性。主要作用1）為正確分析故障原因、研究防范對(duì)策提供原始資料。2）幫助尋找故障點(diǎn)。3）積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，提供運(yùn)行水平。4）為檢修工作提供依據(jù)。5）核對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的準(zhǔn)確性。6）統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)振蕩的有關(guān)參數(shù)。3.3.2啟動(dòng)判據(jù)1）模擬量啟動(dòng)（1）突變量啟動(dòng)（2）越限啟動(dòng)（3）頻率啟動(dòng)（4）振蕩啟動(dòng)2）開關(guān)量啟動(dòng)3）手動(dòng)和遙控啟動(dòng)3.3.3錄波數(shù)據(jù)的記錄方式和存儲(chǔ)格式1）記錄方式整套裝置的數(shù)據(jù)記錄方式分為穩(wěn)態(tài)記錄和動(dòng)態(tài)記錄： 能連續(xù)記錄電壓、電流（含負(fù)序電流）、有功功率、頻率等重要電氣量。（1）穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)記錄。記錄時(shí)間間隔可整定，穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)記錄包含所有的模擬量通道信息和開關(guān)量狀態(tài)信息以及頻率信息。 穩(wěn)態(tài)量數(shù)據(jù)記錄的最小時(shí)間間隔為20ms；可保留至少4天的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)。（2）動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)記錄。當(dāng)發(fā)電機(jī)組或電網(wǎng)有大擾動(dòng)時(shí)，裝置自動(dòng)啟動(dòng)，進(jìn)入暫態(tài)記錄過程：AEDF F■ F■ F■ Ft系統(tǒng)大擾動(dòng)開始時(shí)嵬A時(shí)段：系統(tǒng)大擾動(dòng)開始前的狀態(tài)數(shù)據(jù)， 輸出原始波形（采樣率大于4800Hz），記錄時(shí)間0.12s到0.5s可調(diào)，調(diào)節(jié)步長(zhǎng)0.02s（默認(rèn)4800Hz/0.12s）。B時(shí)段：系統(tǒng)大擾動(dòng)后初期的狀態(tài)數(shù)據(jù)，輸出原始記錄波形（采樣率大于4800Hz），記錄時(shí)間0.1s到0.3s可調(diào)調(diào)節(jié)步長(zhǎng)0.02s（默認(rèn)4800Hz/0.2s）。C時(shí)段：系統(tǒng)大擾動(dòng)的中期狀態(tài)數(shù)據(jù)，輸出低采樣率的原始波形（采樣率600Hz），記錄時(shí)間3s。D時(shí)段：系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程數(shù)據(jù)，每0.1s輸出一個(gè)工頻有效值，記錄時(shí)間 20s。如果D時(shí)段20s記錄結(jié)束后啟動(dòng)量依然沒有復(fù)歸，新開文件按照 D時(shí)段記錄10min，如果10min記錄滿啟動(dòng)量依然沒有復(fù)歸，追加 10min，最多追加20min文件結(jié)束。如果在錄波過程中又發(fā)生不同錄波啟動(dòng)方式的另一種故障即有新的啟動(dòng)， 則重新進(jìn)入B段或C段錄波?！涗浄绞?單一啟動(dòng)的記錄符合任一模擬量啟動(dòng)或開關(guān)量啟動(dòng)條件，按 A-B一C-D時(shí)段順序執(zhí)行。.記錄過程中有新啟動(dòng)的記錄新啟動(dòng)是指：突變量啟動(dòng)；斷路器跳合閘信號(hào)啟動(dòng)。a）在記錄的B階段中，如遇新啟動(dòng)，從新啟動(dòng)點(diǎn)按B一C-D執(zhí)行（B1一C1一D1），見圖2。注：A1-B1-C1-D1記錄時(shí)長(zhǎng)及采樣頻率同A-B-C-D,下同；ABBlClDILri 1, T L新國(guó)］b）在記錄的C階段過程中，如遇新啟動(dòng)，則按A-B一C-D執(zhí)行（A1-B1一C1-D1）；如果已經(jīng)記錄的C階段時(shí)間不小于A1階段，C階段最后一段時(shí)間（A1階段時(shí)長(zhǎng)）的數(shù)據(jù)用A1階段數(shù)據(jù)替換，見圖3；例：A階段設(shè)置為4800Hz/0.12s，B階段設(shè)置為4800Hz/0.2s。在C階段記錄到2s時(shí)發(fā)生了新啟動(dòng)，則C階段最后0.12s的數(shù)據(jù)用A1階段相應(yīng)數(shù)據(jù)替換，C階段變?yōu)?.88s。ABcAlElClDI?■?―■ F?■■?■?新啟動(dòng)（C^.U）如果已經(jīng)記錄的C階段時(shí)間小于A1階段，C階段全部數(shù)據(jù)用A1階段相應(yīng)時(shí)間段數(shù)據(jù)替換，A1階段記錄時(shí)長(zhǎng)變?yōu)樵瑿階段已經(jīng)記錄的時(shí)長(zhǎng)，見圖4。例：A階段設(shè)置為4800Hz/0.12s，B階段設(shè)置為4800Hz/0.2s。在C階段記錄到0.1s時(shí)發(fā)生了新啟動(dòng)，則C階段數(shù)據(jù)全部用A1階段最后0.1s數(shù)據(jù)相應(yīng)替換，C階段取消，A1階段變?yōu)?.1s。工EAlElClDIc）在記錄的D階段過程中，如遇新啟動(dòng)，則結(jié)束本文件（文件1）,新開錄波文件（文件2）按A-B-C-D執(zhí)行（A1一B1一C1一D1），見圖5。AEcD■F■ r? r/ r文件141ElClDI2）存儲(chǔ)格式Comtrade格式

3.3.4發(fā)展故障錄波裝置經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段是機(jī)電式、光線式故障錄波裝置；第二階段是微機(jī)故障錄波裝置；第三階段是嵌入式故障錄波裝置。名稱「時(shí)間！ [ 「未評(píng)價(jià)E式世80代前一世90代前E式世80代前一世90代前20紀(jì)年之20紀(jì)年之:中期世90代期20紀(jì)年中電線代一- 機(jī)光時(shí)i微機(jī)式時(shí)代!采用指針式記錄儀或攝影膠卷記錄!j波形，將電力系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)時(shí)的!i波形記錄在記錄紙上或攝在膠卷上無法對(duì)波形進(jìn)行自動(dòng)分析和回放具有自動(dòng)故障分析和打印功能不能提供通訊功能，人機(jī)界面不友好rr,一■■■,?I由前后臺(tái)機(jī)組成，前臺(tái)機(jī)以單片機(jī)!為核心組成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，后臺(tái)機(jī)「錄用通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和DOS操i作系統(tǒng)，具有故障數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、故障I分析、通信、打印等功能T前臺(tái)和員甌能力西腐,行福需容!液小，數(shù)據(jù)采樣率較低（1kHz）：I后臺(tái)機(jī)采用計(jì)算機(jī)硬盤存儲(chǔ)數(shù)i據(jù),整體系統(tǒng)架構(gòu)愛雜,可靠性\和毯定性較差!采用DSP、FPGA與MCU構(gòu)成的高容易受到病毒侵?jǐn)_。由「采用前后期21世紀(jì)初性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；采用Windows后臺(tái)二級(jí)結(jié)構(gòu)、商用操作系統(tǒng)和操作系統(tǒng)；裝置具有網(wǎng)絡(luò)通信接口，有轉(zhuǎn)動(dòng)部件的存儲(chǔ)介質(zhì)a裝置抗采用大容最硬盤使故障數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)干擾能力、可靠性和穩(wěn)定性不是!■,問題得到解決 _L很好采用嵌入式硬件系統(tǒng)和聯(lián)入式實(shí)時(shí):嵌入式時(shí)代2005年開始操作系統(tǒng)：跨平臺(tái)、模塊化的軟件架構(gòu)：具有巖態(tài)和穩(wěn)態(tài)錄波功能；演化了EMC設(shè)計(jì)：采用高速以太網(wǎng)通訊技術(shù)及無機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件的存儲(chǔ)抗病毒能力強(qiáng)、抗干擾能力和穩(wěn)定性好.平均無故障時(shí)間長(zhǎng),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性得到很大提高介質(zhì)3.3.5結(jié)構(gòu)及工作原理（自學(xué)）1）結(jié)構(gòu)模式2）數(shù)據(jù)采集單元3）分析管理單元4）工作流程第四章變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信概述變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的通信1）變電站內(nèi)的信息傳輸（1）過程層與間隔層的信息交換過程層提供的信息主要有兩種：★模擬量★狀態(tài)信息，主要為斷路器或間隔刀閘的輔助觸點(diǎn)。（2）間隔層內(nèi)設(shè)備間的通信間隔層設(shè)備間內(nèi)部通信，主要解決兩個(gè)問題：★數(shù)據(jù)共享★互相閉鎖（3）間隔層與變電站層的通信間隔層和變電站層的通信內(nèi)容很豐富，概括起來有以下4類：★測(cè)量信息★狀態(tài)信息★操作信息★參數(shù)信息（4）變電站層的內(nèi)部通信變電站層不同設(shè)備間的通信，根據(jù)各設(shè)備任務(wù)和功能的特點(diǎn)，傳輸所需的測(cè)量信息、狀態(tài)信息和操作信息等。2）變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與調(diào)度中心或控制 中心的通信四遙變電站自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的要求1）快速的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力（1）響應(yīng)速度（2）傳輸時(shí)間2）高的可靠性3）優(yōu)良的電磁兼容性能4）分層式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)通信的傳輸方式1）并行與串行數(shù)據(jù)通信★并行★串行

2）異步與同步數(shù)據(jù)傳輸2）異步與同步數(shù)據(jù)傳輸同步是要接收方按照發(fā)送方發(fā)送的每個(gè)位的起止時(shí)刻和速率來接收數(shù)據(jù)，否則會(huì)產(chǎn)生誤差。通常可以采用同步或異步的傳輸方式對(duì)位進(jìn)行同步處理。（1）異步數(shù)據(jù)傳輸通常，異步傳輸是以字符為傳輸單位，每個(gè)字符都要附加1位起始位和1位停止位，以標(biāo)記一個(gè)字符的開始和結(jié)束，并以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸同步。異步傳輸是指字符與字符（一個(gè)字符結(jié)束到下一個(gè)字符開始）之間的時(shí)間間隔是可變的，并不需要嚴(yán)格地限制它們的時(shí)間關(guān)系。異步傳輸常用于低速設(shè)備。（2）同步數(shù)據(jù)傳輸個(gè)或親個(gè)控制7荷［然以，地蛇,桓原個(gè)或親個(gè)控制7荷［然以，地蛇,桓原盤據(jù)7n控制不招［凰市“冗F,收我、發(fā)送前，收發(fā)雙方先約定同步字符的個(gè)數(shù)及相應(yīng)的代碼，以便實(shí)現(xiàn)接收與發(fā)送的同步：接收端一旦檢測(cè)到同步字符SYN，即可按雙方約定的時(shí)鐘頻率接收數(shù)據(jù)，并以約定的算法進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn)，直至幀結(jié)束字段出現(xiàn)。3）工作方式（1）單工單工通信只支持信號(hào)在一個(gè)方向上傳輸（正向或反向），任何時(shí)候不能改變信號(hào)的傳輸方向。為保證正確傳送數(shù)據(jù)信號(hào)，接收端要對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，若校驗(yàn)出錯(cuò)，則通過監(jiān)控信道發(fā)送請(qǐng)求重發(fā)的信號(hào)。（2）半雙工半雙工通信允許信號(hào)在兩個(gè)方向上傳輸，但某一時(shí)刻只允許信號(hào)在一個(gè)信道上單向傳輸。因此，半雙工通信實(shí)際上是一種可切換方向的單工通信。傳統(tǒng)的對(duì)講機(jī)使用的就是半雙工通信方式。（3）全雙工全雙工通信允許數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)方向上傳輸，即有兩個(gè)信道，因此允許同時(shí)進(jìn)行雙向傳輸，如圖2-1-9所示。全雙工通信是兩個(gè)單工通信方式的結(jié)合，要求收發(fā)雙方都有獨(dú)立的接收和發(fā)送能力。遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信基本模型德3-麥黃泰一指遒一變鐵X—信存⑴信源/信宿信源指信息的來源或發(fā)送者，信宿指信息的歸宿或接收者。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，信源和信宿可以是計(jì)算機(jī)或終端等設(shè)備。⑵信道信道是傳輸信號(hào)的通路，由傳輸線路及相應(yīng)的附屬設(shè)備組成。同一條傳輸線路上可以有多個(gè)信道。例如：一條光纜可以同時(shí)供幾千人通話，有幾千條電話信道。（3）噪聲噪聲是指信號(hào)在傳輸過程中受到的干擾。（4）變換器變換器的主要功能是在信源或信宿與信道之間進(jìn)行信號(hào)的變換。 如果在模擬信道上傳輸數(shù)字信號(hào)，變換器采用調(diào)制解調(diào)器（MODEM）；如果在數(shù)字信道上傳輸模擬信號(hào)，變換器采用編碼解碼器（CODEC）。調(diào)制與解調(diào)調(diào)制就是用基帶信號(hào)去控制載波信號(hào)的某個(gè)或幾個(gè)參量的變化， 將信息荷載在其上形成已調(diào)信號(hào)傳輸，而解調(diào)是調(diào)制的反過程，通過具體的方法從已調(diào)信號(hào)的參量變化中將恢復(fù)原始的基帶信號(hào)。根據(jù)所控制的信號(hào)參量的不同，調(diào)制可分為：調(diào)幅，使載波的幅度隨著調(diào)制信號(hào)的大小變化而變化的調(diào)制方式。調(diào)頻，使載波的瞬時(shí)頻率隨著調(diào)制信號(hào)的大小而變，而幅度保持不變的調(diào)制方式。調(diào)相，利用原始信號(hào)控制載波信號(hào)的相位。Modem，其實(shí)是Modulator（調(diào)制器）與Demodulator（解調(diào)器）的簡(jiǎn)稱。信息通道1）有線信道（1）音頻電纜電力系統(tǒng)專用通信網(wǎng)中，傳送的信號(hào)主要是數(shù)據(jù)和電話信號(hào)。主要用于調(diào)度或監(jiān)控中心與近距離變電站之間的通信。敷設(shè)簡(jiǎn)單，但線路損耗大，易受干擾。缺點(diǎn)：①傳輸速度受限制，難以實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸；②傳輸距離受限制，不宜長(zhǎng)距離傳輸；③傳輸差錯(cuò)率較高；④若與電力線網(wǎng)桿架設(shè)，發(fā)生倒桿事故時(shí)，通信也可能中斷（2）電力線載波電力線載波通信是利