變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和配置0

變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和配置一、變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)二、分層（級(jí)）分布式系統(tǒng)集中組屏的結(jié)構(gòu)形式三、分布分散式與集中相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式一、變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

1、設(shè)備層（0層）主要指變電所中的變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)和電流、電壓互感器等一次設(shè)備。

2、間隔層（1層）主要由各種繼電保護(hù)、自動(dòng)控制裝置和其他智能設(shè)備組成，可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、以太網(wǎng)等站級(jí)網(wǎng)絡(luò)與站控層設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。一般按斷路器間隔來(lái)劃分。

3、變電所層（2層）主要由當(dāng)?shù)乇O(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)終端(RTU)等組成，遠(yuǎn)動(dòng)終端負(fù)責(zé)與牽引供電遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)度端通過(guò)數(shù)據(jù)通信通道實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。當(dāng)?shù)乇O(jiān)控由監(jiān)控機(jī)通過(guò)局部網(wǎng)絡(luò)和各間隔層之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，負(fù)責(zé)在有人值班時(shí)提供人機(jī)交互接口，存儲(chǔ)各種歷史數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)對(duì)間隔層的裝置的管理以及開(kāi)關(guān)操作等功能。二、分層（級(jí)）分布式系統(tǒng)集中組屏的結(jié)構(gòu)形式1、結(jié)構(gòu)形式把整套綜合自動(dòng)化系統(tǒng)按其不同的功能將間隔層按對(duì)象劃分組裝成多個(gè)屏（柜），例如：變壓器保護(hù)屏、線(xiàn)路保護(hù)屏、直流屏等。這些控制保護(hù)屏一般都安裝在主控室中，又簡(jiǎn)稱(chēng)“分布集中式結(jié)構(gòu)”。這種自動(dòng)化系統(tǒng)可應(yīng)用于有人或無(wú)人值班變電所。多數(shù)傳統(tǒng)變電所在改造初期都采用分布集中式結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)布置如下圖所示：2、分層分布式系統(tǒng)集中組屏結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）分層（級(jí)）分布式的配置系統(tǒng)采用按功能劃分的分布式多CPU系統(tǒng)。其功能單元有：各種高低壓線(xiàn)路保護(hù)單元、主變壓器保護(hù)單元、電容器保護(hù)單元、備用電源自投控制單元低頻減載控制單元、電壓無(wú)功綜合控制單元、數(shù)據(jù)采集與處理單元、電能計(jì)量單元每個(gè)功能單元基本由一個(gè)CPU組成，也有一個(gè)功能單元由多個(gè)CPU完成的，例如主變保護(hù)就由主保護(hù)和后備保護(hù)組成。這種按功能設(shè)計(jì)的分散模塊化結(jié)構(gòu)具有軟件相對(duì)簡(jiǎn)單、調(diào)試維護(hù)方便、組態(tài)靈活、系統(tǒng)整體可靠性高的特點(diǎn)。（2）繼電保護(hù)相對(duì)獨(dú)立在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，繼電保護(hù)單元相對(duì)獨(dú)立，其功能不依賴(lài)于通信網(wǎng)絡(luò)或其他設(shè)備。（3）具有與系統(tǒng)控制中心通信功能綜合自動(dòng)化系統(tǒng)本身已具有對(duì)模擬量、開(kāi)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，也具有收集繼電保護(hù)動(dòng)作信息、事件順序記錄等功能，因此不必另設(shè)獨(dú)立的RTU裝置，直接可將綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采集的信息傳送給調(diào)度中心，同時(shí)也接收調(diào)度中心下達(dá)的控制、操作命令和在線(xiàn)修改保護(hù)定值命令。（4）模塊化結(jié)構(gòu)，可靠性高各功能模塊都由獨(dú)立電源供電，輸入/數(shù)出回路都相互獨(dú)立，任何一個(gè)模塊故障，只影響局部功能，不影響全局。（5）室內(nèi)工作環(huán)境好，管理維護(hù)方便3、分層分布式系統(tǒng)集中組屏結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)集中組屏，便于設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和管理，可靠性也比較高，尤其適合于舊所改造。4、分層分布式系統(tǒng)集中組屏結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)安裝時(shí)需要的控制電纜相對(duì)較多，增加了電纜及其輔助投資。三、分布分散式與集中相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式1、結(jié)構(gòu)形式按每個(gè)電網(wǎng)元件（如一條饋線(xiàn)、一臺(tái)變壓器、一組電容器等）為對(duì)象，把控制、保護(hù)、測(cè)量等功能設(shè)計(jì)安裝在同一個(gè)微機(jī)裝置中，對(duì)于6～35kV的中低壓線(xiàn)路，可以將這個(gè)微機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置分散安裝在各個(gè)開(kāi)關(guān)柜上，然后通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行信息交換；對(duì)于高壓線(xiàn)路或變壓器等重要設(shè)備的保護(hù)監(jiān)控裝置仍然采用集中組屏方式安裝在主控室內(nèi)。這也是當(dāng)前綜合自動(dòng)化的主要結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)布置如下圖所示：2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)越性（1）6～35kV的中低壓線(xiàn)路保護(hù)監(jiān)控采用分散式結(jié)構(gòu)，就地安裝在開(kāi)關(guān)柜中，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與主控室監(jiān)控機(jī)交換信息，可以節(jié)約控制電纜。（2）高壓線(xiàn)路、變壓器等重要設(shè)備的保護(hù)監(jiān)控采用集中組屏方式，安裝在主控室或保護(hù)室中，使這些設(shè)備的保護(hù)監(jiān)控裝置處于比較好的工作環(huán)境中，可以提高供電的可靠性。（3）其他的自動(dòng)裝置，如備用電源自投裝置和電壓、無(wú)功綜合控制裝置采用集中組屏方式，安裝于主控室或保護(hù)室中。（4）電能計(jì)量采用集中組屏方式，安裝于主控室或保護(hù)室中。三、全分散式結(jié)構(gòu)形式1、全分散式結(jié)構(gòu)形式將每個(gè)電網(wǎng)元件（包括變壓器，高、低壓線(xiàn)路，電容器等）的保護(hù)、控制、測(cè)量功能設(shè)計(jì)安裝在同一個(gè)微機(jī)裝置中，并且分散安裝在各個(gè)開(kāi)關(guān)柜中，然后通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行信息交換。這種結(jié)構(gòu)形式中，主控室內(nèi)只有監(jiān)控用的微機(jī)和直流操作電源及網(wǎng)絡(luò)信號(hào)集中轉(zhuǎn)換的柜子，主控室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備環(huán)境好，檢修更方便。結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：2、全分散式結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性（1）簡(jiǎn)化了變電所二次部分的配置，大大縮小了控制室的面積。主控室內(nèi)減少了保護(hù)屏的數(shù)量，由于采用綜合自動(dòng)化系統(tǒng)后，原先常規(guī)的控制盤(pán)、中央信號(hào)屏和模擬屏可以取消。（2）減少了施工和設(shè)備安裝工程量。由于安裝在開(kāi)關(guān)柜上的保護(hù)測(cè)控裝置在開(kāi)關(guān)柜出廠前已經(jīng)由廠家安裝調(diào)試完畢，再加上保護(hù)測(cè)控裝置都安裝在各開(kāi)關(guān)柜，減少了敷設(shè)到控制室的控制電纜數(shù)量，因此現(xiàn)場(chǎng)施工、安裝和調(diào)試的工期就縮短了。（3）簡(jiǎn)化了變電所二次設(shè)備之間的互連線(xiàn)，節(jié)省了大量連接電纜。（4）分層分散式結(jié)構(gòu)可靠性高，組態(tài)靈活，檢修方便。分層分散式結(jié)構(gòu)，由于保護(hù)測(cè)控裝置分散安裝在高壓設(shè)備附近，減小了電流互感器的負(fù)擔(dān)，同時(shí)，各模塊與監(jiān)控機(jī)之間通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)連接，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高?？傊?，分層分散式結(jié)構(gòu)可以降低總投資，是變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向一、綜合自動(dòng)化技術(shù)推動(dòng)無(wú)人變電所值班制度的實(shí)施

二、綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向1.變電所無(wú)人值班制度：早在20世紀(jì)四五十年代，上海、廣州、天津等大城市，對(duì)一些35kV（10kV）變電所，實(shí)行無(wú)人值班制度，變電所的門(mén)平時(shí)是鎖起來(lái)的，一旦出現(xiàn)故障，保護(hù)跳閘切斷用戶(hù)電源，用戶(hù)會(huì)用電話(huà)或者其他方式要求供電局去檢修，恢復(fù)供電。供電局再確認(rèn)停電事故之后，便派出檢修人員去查找并修復(fù)故障，恢復(fù)供電。2.變電所綜合自動(dòng)化與變電所實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班制的關(guān)系：因?yàn)樽冸娝C合自動(dòng)化技術(shù)大量采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，人們往往聯(lián)想到新型變電所可以按無(wú)人值班的模式運(yùn)營(yíng)，但無(wú)人值班和有人值班是兩種不同的管理模式，它與變電所一、二次系統(tǒng)技術(shù)水平的發(fā)展，與變電所是否實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化沒(méi)有直接關(guān)系。一、二次設(shè)備可靠性的提高和采用先進(jìn)技術(shù)，可以為無(wú)人值班提供給更為有利的條件，但不是必備條件?？梢?jiàn)，變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)對(duì)無(wú)人值班制起著重要的推動(dòng)作用。變電所實(shí)行無(wú)人值班制是綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，新型牽引變電所正在按照這個(gè)方向進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)。