第一篇:变电站综合自动化系统介绍
变电站综合自动化系统介绍
变电站综合自动化系统
第一章
变电站综合自动化技术基础 第一节
变电站综合自动化的基本概念
一、常规变电站状况
电力系统的环节:发、输、配、用 变电站的基本作用:配电 常规变电站的二次系统构成:
继电保护 就地监控 远动装置 录波装置 保护屏 控制屏 中央信号屏 录波屏
常规变电站的二次系统的缺点:
(1)安全性、可靠性不能满足现代电力系统高可靠性的要求。
(2)供电质量缺乏科学的保证。指标:U、F、谐波
(3)占地面积大,增加了征地投资。
(4)不适应电力系统快速计算和实时控制的要求。
(5)维护工作量大,设备可靠性差,不利于提高运行管理水平和自动化水平。
二、变电站综合自动化的基本概念
变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。
变电站综合自动化系统,即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统,代替常规的测量和监视仪表,代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏,用微机保护代替常规的继电保护屏,改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。
三、变电站实现综合自动化的优越性
(1)提高供电质量,提高电压合格率。
(2)提高变电站的安全、可靠运行水平。
(3)提高电力系统的运行、管理水平。
(4)缩小变电站占地面积,降低造价,减少总投资。
(5)减少维护工作量,减少值班员劳动,实现减人增效。
第二节
变电站综合自动化的内容、主要功能及信息量
一、变电站综合自动化的内容 电气量的采集 电气设备(如断路器等)的状态监视、控制和调节。
由继电保护和故障录波等完成瞬态电气量的采集、监视和控制,并迅速切除故障和完成事故后的恢复正常操作。
高压电器设备本身的监视信息(如断路器、变压器和避雷器等的绝缘和状态监视等)。将变电站所采集的信息传送给调度中心外,还要送给运行方式科和检修中心,以便为电气设备的监视和制定检修计划提供原始数据。
二、变电站综合自动化的基本功能
监控子系统的功能
微机保护子系统的功能
自动控制装置的功能
远动及数据通信功能 2.1 监控子系统的功能(一)数据采集
(1)模拟量的采集
1)交流模拟量:U、I、P、Q、COS、F 2)直流模拟量: DC220V、DC5V、DC24V(2)开关量的采集(3)电能计量
1)电能脉冲计量法
2)软件计算方法
(二)事件顺序记录
包括断路器跳合闸记录、保护动作顺序记录
(三)故障记录、故障录波和测距
(1)故障录波与测距
微机保护装置兼作故障记录和测距 采用专用的微机故障录波器
(2)故障记录
记录继电保护动作前后与故障有关的电流量和母线电压
(四)操作控制功能
操作人员都可通过电脑屏幕界面对断路器和隔离开关进行分、合操作,对变压器分接开关位置进行调节控制,应保留人工直接跳、合闸手段,断路器操作应有闭锁功能
(五)安全监视功能
越限监视
监视保护装置是否失电 自控装置工作是否正常等
(六)人机联系功能
(1)人机联系桥梁:显示器、鼠标和键盘。
(2)显示画面的内容 :
1)显示采集和计算的实时运行参数
2)显示实时主接线图 3)事件顺序记录
4)越限报警
5)值班记录
6)历史趋势
7)保护定值和自控装置的设定值
(3)输入数据:变比、定值、密码等 ①定时打印报表和运行日志; ②开关操作记录打印; ③事件顺序记录打印; ④越限打印; ⑤召唤打印; ⑥抄屏打印; ⑦事故追忆打印。
①主变和输电线路有功和无功功率每天的最大值和最小值以及相应的时间; ②母线电压每天定时记录的最高值和最低值以及相应的时间; ③计算受配电电能平衡率; ④统计断路器动作次数;
⑤断路器切除故障电流和跳闸次数的累计数; ⑥控制操作和修改定值记录。
(1)谐波源分析(2)谐波检测与抑制(七)打印功能
(八)数据处理与记录功能
(九)谐波分析与监视
2.2 微机保护子系统的功能
(一)保护功能:
①高压输电线路的主保护和后备保护; ②主变压器的主保护和后备保护; ③无功补偿电容器组的保护; ④母线保护; ⑤配电线路的保护;
⑥不完全接地系统的单相接地选线。
(1)它的工作不受监控系统和其他子系统的影响(2)具有故障记录功能
(3)具有与统一时钟对时功能
(二)辅助功能:
(4)存储多种保护整定值
(5)当地显示与多处观察和授权修改保护整定值
(6)设置保护管理机或通信控制机,负责对各保护单元的管理。
(7)通信功能
(8)故障自诊断、自闭锁和自恢复功能。
2.3 自动控制装置的功能
(1)电压、无功综合控制
(2)低频减负荷控制(3)备用电源自投控制(4)小电流接地选线控制(1)系统内部的现场级间的通信(2)自动化系统与上级调度的通信
(1)功能综合化
(2)分级分布式、微机化的系统结构(3)测量显示数字化(5)运行管理智能化
(1)其结构形式有集中式、分布式、分散(层)分布式;
(2)从安装物理位置上来划分有集中组屏、分层组屏和分散在一次设备间隔设备上安2.4 远动及数据通信功能
第三节
变电站综合自动化的基本特征
(4)操作监视屏幕化
第四节
变电站综合自动化的结构形式
装等形式。
一、集中式综合自动化系统
集中式结构的综合自动化系统,指采用不同档次的计算机,扩展其外围接口电路,集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息,集中进行计算与处理,分别完成微机监控、微机保护和一些自动控制等功能
集中式结构最大的缺点是:
1)每台计算机的功能较集中,如果一台计算机出故障,影响面大 2)软件复杂,修改工作量大,系统调试麻烦。3)组态不灵活,影响了批量生产,不利于推广。
4)集中式保护与长期以来采用一对一的常规保护相比,不直观,不符合运行和维护人员的习惯,调试和维护不方便,程序设计麻烦,只适合于保护算法比较简单的情况。
二、分层(级)分布式系统集中组屏的综合自动化系统
(一)分层分布式结构的概念
所谓分层式结构,是将变电站信息的采集和控制分为管理层、站控层和间隔层三个级分层布置。
间隔层按一次设备组织,一般按断路器的间隔划分,具有测量、控制和继电保护部分。
站控层的主要功能就是作为数据集中处理和保护管理,担负着上传下达的重要任务。
管理层由一台或多台微机组成,这种微机操作简单方便,界面汉化,使运行值班人员极益掌握。
(二)中、小型变电站的分层分布式集中组屏结构
(三)大型变电站的分层分布式集中组屏结构
(四)分层分布式集中组屏综合自动化系统结构特点
(1)可靠性高,可扩展性和灵活性高;
(2)二次电缆大大简化,节约投资也简化维护量。
(3)分布式系统为多CPU工作方式,各装置都有一定数据处理能力,从而减轻了主(4)继电保护相对独立。
(5)具有与系统控制中心通信功能。(6)适合于老站改造。主要缺点是安装时需要的控制电缆相对较多,增加了电缆投资。控制机的负担。
三、分散分布式系统与集中相结合的综合自动化系统结构
分层分散式结构的变电站综合自动化系统突出的优点如下:
(1)简化变电站二次部分配置,缩小控制室的面积。
(2)减少了施工和设备安装工程量。
(3)简化了变电站二次设备之间的互连线,节省了大量连接电缆。
(4)分层分散式结构可靠性高,组态灵活,检修方便。
以上几点都说明采用分层分散式的结构可以降低总投资,在今后的技术条件下,应该是变电站综合自动化系统的发展方向。
第二章
变电站综合自动化系统的硬件原理
第三章
变电站综合自动化系统的微机保护、监视与控制子系统 第一节
继电保护基本知识
一、继电保护应满足的要求(1)选择性
(2)快速性
(3)灵敏性
(4)可靠性
二、主保护、后备保护和辅助保护
(1)主保护是指满足系统稳定及设备安全要求,有选择地切除被保护设备和全线路故障的保护。
(2)后备保护指的是主保护或断路器拒动时,用以切除故障的保护。(3)辅助保护是为补充主保护和后备保护的不足而增设的简单保护。
三、继电保护的基本原理
(1)反映电流改变的,有电流速断、定时过流及零序电流等保护;(2)反映电压改变的,有低电压(或过电压)、零序电压保护等;(3)既反映电流又反映电流与电压间相角改变的,有方向过电流保护;
(4)反映电压与电流的比值,即反映短路点到保护安装处阻抗(或距离)的,有距离保护;(5)反映输入电流和输出电流之差的,有变压器差动保护等。第二节
输电线路的微机保护、监视与控制子系统一、输电线路继电保护原理
1、电网相间短路的三段式电流保护
(1)无时限(瞬时)电流速断保护 此种保护的动作电流是按躲过被保护输电线路末端最大短路电流整定的,它没有时限元件。
(2)带时限(限时)电流速断保护 保护范围限定在相邻线路无时限电流速断保护的保护区内,在无时限电流速断保护的基础上增加了一个时限元件△t=0.5s。
(3)定时限过电流保护
定时限过电流保护的动作是按躲过最大负荷电流整定。
定义:方向继电器又称为功率继电器,它的动作具有方向性,即规定当功率由母线流
2、电网相间短路的方向电流保护
向线路时它才动作,进而使整个方向电流保护动作切除故障。
二、输电线路的自动重合闸
定义:自动重合闸装置就是将跳闸后的断路器自动重新投入的装置,简称AAR装置。
1、单电源供电线路的三相一次自动重合闸
(1)当线路发生瞬时性故障或由于其他原因使断路器误跳闸时
(2)线路上发生永久性故障时
(3)手动跳闸及遥控跳闸时
(4)闭锁重合闸
(5)手动合闸到故障线路时
2、双电源供电线路的三相一次自动重合闸
(1)故障点断电时间问题
(2)同步问题
(3)重合闸实现方式:
①检无压 ②检同期
3、自动重合闸与继电保护的配合(1)重合闸前加速保护
(2)重合闸后加速保护
三、自动按频率减负荷 运行规程规定:电力系统的运行频率偏差为±0.2Hz,系统频率不能长时间运行在49.5~49Hz以下,事故情况下,不能较长时间停留在47Hz以下,系统频率的瞬时值绝不能低于45Hz。
1、自动按频率减负荷的基本工作原理
2、自动按频率减负荷的实现方法
①采用专用的自动按频率减负荷装置
②把自动按频率减负荷的控制分散设在每回馈线保护装置中 ①时限闭锁方式
②低电压带时限闭锁
③低电流闭锁方式 ④滑差闭锁方式
3、对自动按频率减负荷装置闭锁方式的分析
第三节
电力变压器的微机保护、监视与控制子系统一、概述
1、保护内容
(1)主保护配置:
①比率制动式差动保护
②差动速断保护 ③本体重瓦斯、有载调压重瓦斯和压力释放 ①三段复合电压闭锁方向过电流保护 ②三段过负荷保护
③冷控失电,主变压器过温报警 ④二段式零序过电流保护
⑤一段两时限零序电流闭锁过电压保护 ⑥一段两时限间隙零序过电流保护
(2)后备保护配置:
2、配置方案
(1)双绕组变压器
后备保护可以配置一套,装于降压变压器的高压侧(或升压变压器的低压侧)
后备保护可以配置两套: 一套装于高压侧
另一套装于中压侧或低压侧的电源侧
(2)三绕组变压器
二、变压器差动保护基本原理
用环流法构成的两绕组变压器电流差动保护的原理接线图
三、变压器差动保护的特殊问题
(1)两侧电流互感器的形式不同
(2)两侧电流互感器的变比不同
(3)变压器各侧绕组接线方式不同
(4)变压器空载合闸时的励磁涌流
(5)在运行中改变变压器的变比
四、变压器微机保护的电流平衡
(1)微机变压器保护电流互感器接线原则
(2)电流平衡的调整系数
五、电力变压器比率制动差动保护(1)比率制动式差动保护的基本原理
定义:
① 比率制动式差动保护的原理简单地说就是保护的动作电流(差动电流定值)随外部② 比率就是指差动电流与制动电流之比。
③ 制动电流这样选取:在不平衡电流较大的外部故障时有制动作用,而在内部故障时短路电流按比率增大,即能保证外部不误动,又能保证内部短路有较高的灵敏度。
制动作用最小。
(2)和差式比率制动的差动保护原理
(3)变压器励磁涌流的判断及二次谐波制动系数
励磁涌流的特点:
较
二次谐波制动比定值=0.15(4)变压器的差动速断保护 定义:差动速断保护是差动电流过电流瞬时速动保护。差动速断的整定值按躲过最大不平衡电流和励磁涌流来整定,其整定值可取正常运行时负荷电流的5~6倍。
(5)电流互感器断线监视
六、电力变压器后备保护
(1)复合电压闭锁方向过流保护
① 复合电压闭锁过流保护为三段式: I段动作跳本侧分段断路器(或桥断路器)Ⅱ段动作跳本侧断路器 Ⅲ段跳三侧断路器 ② 复合电压启动判剧: ① 最大值可达额定电流的6~8倍
② 波形是非正弦的,含有很大的非周期分量,特性曲线几乎全部偏在时间轴的一边 ③ 包含以二次谐波为主的高次谐波 ④ 波形之间出现间断
⑤ 励磁涌流开始瞬间,衰减很快
励磁涌流的闭锁条件:将二次谐波分量算出,作为制动分量,与基波分量进行比
关 母线线电压小于本侧母线线电压的低电压定值 负序电压超过负序电压定值 或的关系 ③
方向:
如果作为变压器相邻元件的后备保护,则变压器指向母线为正方向 如果作为变压器本身的后备保护,则母线指向变压器的正向为正方向 I段用于发警告信号 II段用于启动风扇冷却器 III段用于闭锁有载调压 ①
中性点直接接地保护方式
由两段式经零序电压闭锁的零序电流构成,每段设一个时限。I段时限跳母联(或分段)②
中性点不接地的零序保护方式
装设I段两时限的零序无流闭锁零序过电压保护,第一时限跳母联或分段开关,第二时③
中性点经放电间隙接地的零序保护方式(2)变压器过负荷保护
(3)变压器零序保护
断路器或跳三绕组变压器中压侧有源线路;II段时限跳本侧(或全跳)断路器
限跳本变压器各侧
I段两时限方式,第一时限跳高压侧母联开关(或分段开关),第二时限跳本变各侧开第四节
电力电容器的微机保护、监视与控制子系统一、电力电容器的内部和外部故障
(1)电容器内部故障的原因
(2)电容器的外部故障及系统异常
(3)电容器保护配置:
过电压和欠电压的电压保护 限时过电流保护
防止电容器内部故障的电容器组专用保护(1)与电容器串联的电抗器
(2)避雷器的过电压保护
(3)电容器组的电压保护。主要用于防止系统稳态过电压和欠电压。(4)电容器组的电流保护
二、并联补偿电容器组的通用保护
三、电容器组内部故障的专用保护
(1)单Y形接线的电容器组保护:
① 采用零序电压保护 ② 桥式差流的保护方式 ③ 电压差动保护方式
(2)双Y形接线的电容器组保护:采用不平衡电流或电压保护(3)三角形接线的电容器组保护:采用零序电流保护
第五节
电压、无功综合控制子系统一、变电站电压、无功综合控制的原理
在变电站主要的调压手段是调节有载调压变压器分接头位置和控制无功补偿电容器。有载调压变压器可以在带负荷的情况下切换分接头位置,从而改变变压器的变比,起控制无功补偿电容器的投切,可改变网络中无功功率的分布,改善功率因数,减少网
到调整电压和降低损耗的作用。损和电压损耗,改善用户的电压质量。
二、电力系统的电压、无功综合控制的方式
(1)集中控制:指在调度中心对各个变电站的主变压器的分接头位置和无功补偿设备进行统一的控制。
(2)分散控制:指在各个变电站或发电厂中,自动调节有载调压变压器的分接头位置或其他调压设备,以控制地区的电压和无功功率在规定的范围内。
(3)关联分散控制:指电力系统正常运行时,由分散安装在各厂、站的分散控制装置或控制软件进行自动调控,调控范围和定值是从整个系统的安全、稳定和经济运行出发,事先由电压、无功优化程序计算好的,而在系统负荷变化较大或紧急情况或系统运行方式发生大的变动时,可由调度中心直接操作控制,或由调度中心修改下属变电站所应维持的母线电压和无功功率的定值,以满足系统运行方式变化后新的要求。
(4)关联分散控制的实现方法 一是通过监控系统的软件模块实现;另一种是由独立的关联分散控制装置实现。第六节 变电站综合自动化系统的其他子系统一、备用电源自动投入装置 定义:备用电源自投装置是因电力系统故障或其他原因使工作电源被断开后,能迅速将备用电源或备用设备或其他正常工作的电源自动投入工作,使原来工作电源被断开的用户能迅速恢复供电的一种自动控制装置。
(1)备用电源的配置
① 明备用的控制
② 暗备用的控制
①工作电源确实断开后,备用电源才投入。
②备用电源自动投入切除工作电源断路器必须经延时。
③手动跳开工作电源时,备自投投入装置不应动作。
④应具有闭锁备自投装置的功能。
⑤备用电源不满足有压条件,备自投装置不应动作。
⑥工作母线失压时还必须检查工作电源无流,才能启动备自投投入。
(2)微机型的备用电源自投装置的基本特点 ⑦备自投装置只允许动作一次。
二、小电流接地系统单相接地故障的检测
(1)概述
根据系统中发生单相接地故障时接地电流的大小划分:
①
小电流接地系统:
中性点不接地 中性点经消弧线圈接地
② 大电流接地系统:中性点直接接地(2)小电流接地系统的接地电流 第六节 变电站综合自动化系统的其他子系统
①中性点不接地系统单相接地故障时的接地电流
特征:当电网发生单相接地故障后,非故障电路电容电流就是该线路的零序电流,故障线路首段的零序电流数值上等于系统非故障线路全部电容电流的总和,其方向为线路指向母线,与非故障线路中零序电流的方向相反,系统中性点电压发生较大的位移。
实现方法:基于基波零序电流方向的自动接地选线原理
②中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障时的接地电流
特征:在单相接地时,故障线路首端的5次谐波电流在数值上等于系统非故障线路5实现方法:基于5次谐波零序电流方向的自动接地选线原理 次谐波电流的总和,其方向与非故障线路肿次谐波零序电流方向相反,由线路指向母线。第五章
数字化变电站简介
变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现 数字化变电站自动化系统的特点
1.1智能化的一次设备
一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计,简化了常规机电式继电器及控制回路的结构,数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言之,变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替,常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。
1.2网络化的二次设备
变电站内常规的二次设备,如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造,设备之间的连接全部采用高速的网络通信,二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口,通过网络真正实现数据共享、资源其享,常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。
1.3自动化的运行管理系统
变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电站设备检修报告,即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。数字化变电站自动化系统的结构
2.1 过程层
过程层是一次设备与二次设备的结合面,或者说过程层是指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能分三类:(1)电力运行实时的电气量检测;(2)运行设备的状态参数检测;(3)操作控制执行与驱动。
2.2 间隔层
间隔层设备的主要功能是:(1)汇总本间隔过程层实时数据信息;(2)实施对一次设备保护控制功能;(3)实施本间隔操作闭锁功能;(4)实施操作同期及其他控制功能;
(5)对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制;
(6)承上启下的通信功能,即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。2 数字化变电站自动化系统的结构 2.3 站控层
站控层的主要任务是:
(1)通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息,不断刷新实时数据库,按时登录历史数据库;
(2)按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心;
(3)接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;(4)具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;
(5)具有(或备有)站内当地监控,人机联系功能,如显示、操作、打印、报警,甚至图像,声音等多媒体功能;
(6)具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态,在线修改参数的功能;(7)具有(或备有)变电站故障自动分析和操作培训功能。谢谢!
第二篇:浅谈变电站综合自动化系统
浅谈变电站综合自动化系统
吴科续
(丰满发电厂,吉林
丰满
132108)
摘 要:本文简要介绍了变电站综合自动化系统的重要性和发展趋势,提出了变电站综合自动化基本概念,并对系统结构、通讯方式和能实现的基本功能及变电站自动化的发展前景进行分析。
关键词:变电站综合 自动化系统 结构 功能
1.前言
电网是一个不可分割的整体,对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。变电站综合自动化是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平,降低运行维护成本,提高经济效益,向用户提供高质量电能服务的一项措施。随着自动化技术、通信技术、计算机和网络技术等高科技的飞速发展,一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统,已经成为必然趋势。另一方面,保护本身也需要自检查、故障录波、事件记录、运行监视和控制管理等更强健的功能。发展和完善变电站综合自动化系统,是电力系统发展的新的趋势。2.系统结构
目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言,大致存在以下几种结构:2.1分布式系统结构
按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备,将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式模式一般按功能设计,采用主从CPU系统工作方式,多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力,解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信,选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题,提高了系统的实时性。分布式结构方便系统扩展和维护,局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构,较多地使用于中、低压变电站。分布式变电站综合自动化系统自问世以来,显示出强大的生命力。目前,还存在在抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题等。
2.2集中式系统结构
集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口,集中采集变电站的模拟量和数量等信息,集中进行计算和处理,分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式,这种结构有以下不足:
(1)前置管理机任务繁重、引线多,降低了整个系统的可靠性,若前置机故障,将失去当地及远方的所有信息及功能。
(2)软件复杂,修改工作量大,系统调试烦琐。
(3)组态不灵活,对不同主接线或规模不同的变电站,软、硬件都必须另行设计,工作量大并且扩展一些自动化需求的功能较难。2.3分层分布式结构
按变电站的控制层次和对象设置全站控制级——变电站层(站级测控单元)和就地单元控制级——间隔层(间隔单元)的二层式分布控制系统结构。也可分为三层,即变电站层、通信层和间隔层。
这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点:
(1)可靠性提高,任一部分设备故障只影响局部,即将“危险”分散,当站级系统或网络故障,只影响到监控部分,而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行;段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断,比如长期霸占全站的通信网络。
(2)可扩展性和开放性较高,利于工程的设计及应用。
(3)站内二次设备所需的电缆大大减少,节约投资也简化了调试维护。3.常见通讯方式
目前国内常采用以太网通讯方式,在以太网出现之前,无论RS-232C、EIA-422/485都无法避免通信系统繁琐、通讯速度缓慢的缺陷。现场总线的应用部分地缓解了便电站自动化系统对通信的需求,但在系统容量较大时依然显得捉襟见肘,以太网的应用,使通讯问题迎刃而解。常见的通讯方式有:
(1)双以太网、双监控机模式,主要是用于220-500kV变,在实现上可以是双控机+双服务器方式,支撑光/电以太网。
(2)单以太网,双/单监控机模式。
(3)双LON网,双监控机模式。
(4)单LON网,双/单监控机模式。4.变电站自动化系统应能实现的功能
4.1微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能:
(1)故障记录。(2)存储多套定值。
(3)显示和当地修改定值。
(4)与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息,动作序列,当前整定值及自诊断信号,接收监控系统选择或修改定值,校对时钟等命令,通信应采用标准规约。
4.2数据采集及处理功能
包括状态数据,模拟数据和脉冲数据
(1)状态量采集
状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。
(2)模拟量采集
常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压、线路电压,电流和有功、无功功率值。馈线电流,电压和有功、无功功率值。4.3事件记录和故障录波测距
事件记录应包含保护动作序列记录,开关跳合记录。变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现,一是集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。另一种是分散型,即由微机保护装置兼作记录及测距计算,再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。
4.4控制和操作功能
操作人员可通过后台机屏幕对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。
4.5系统的自诊断功能
系统内各插件应具有自诊断功能,并把数据送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时自检功能,方便维护与维修,可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查,能快速发现装置内部的故障及缺陷,并给出提示,指出故障位置。
4.6数据处理和记录
历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容,它包括上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据,主要有:
(1)断路器动作次数。
(2)断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数。
(3)输电线路的有功、无功,变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大,最小值及其时间。
(4)独立负荷有功、无功,每天的峰谷值及其时间。
(5)控制操作及修改整定值的记录。
根据需要,该功能可在变电站当地全部实现,也可在远动操作中心或调度中心实现。
4.7人机联系系统的自诊断功能
系统内各插件应具有自诊断功能,自诊、断信息也像被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心与远方控制中心的通信。
4.8本功能在常规远动“四遥”的基础上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等,其信息量远大于传统的远动系统。还应具有同调度中心对时,统一时钟的功能和当地运行维护功能。
5.结束语
通过以上分析,可以看到变电所综合自动化对于实现电网调度自动化和现场运行管理现代化,提高电网的安全和经济运行水平起到了很大的促进作用,它将能大大加强电网一次、二次系统的效能和可靠性,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。随着技术的进步和硬件软件环境的改善,它的优越性必将进一步体现出来。■ 参考文献
1.杨奇逊.变电站综合自动化技术发展趋势.电力系统自动化,1995。
2.王海猷,贺仁睦.变电站综合自动化监控主站的系统资源平衡.电网技术,1999。
2008.05.08 吴科续(1978-),男,工程师,从事水轮发电机组值班员工作。邮 编:132108 通讯地址:吉林市丰满发电厂发电部 联系电话:*** 工作电话:0432-4604511
第三篇:浅析变电站综合自动化系统
浅析整流供电综自动化系统
周玉杰
(鸿骏铝电公司动力一分厂,内蒙古 霍林郭勒市 029200)摘要:本文简要介绍了变电站综合自动化系统的重要性和发展趋势,提出了变电站综合自动化基本概念,并对系统结构、通讯方式和能实现的基本功能及变电站自动化的发展前景进行分析 关键词:变电站综合 自动化系统 结构 功能
1.概述
近几年全国电解铝行业发展讯速,生产规模不断扩大,从整个铝冶炼行业的安全生产特点来看,整流供电综合自动化系统越来越受到重视。变电站综合自动化是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平,降低运行维护成本,提高经济效益,向电解提供高质量电能服务的一项措施。随着自动化技术、通信技术、计算机和网络技术等高科技的飞速发展,一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统,已经成为必然趋势。另一方面,保护本身也需要自检查、故障录波、事件记录、运行监视和控制管理等更强健的功能。发展和完善供电整流综合自动化系统是今后整流供电发展的新的趋势。
2.系统结构
目前从国内整流供电综合自动化的开展情况而言,大致存在以下几种结构:
2.1分布式系统结构
按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备,将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式模式一般按功能设计,采用主从CPU系统工作方式,多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力,解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信,选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题,提高了系统的实时性。分布式结构方便系统扩展和维护,局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构,较多地使用于中、低压变电站。分布式变电站综合自动化系统自问世以来,显示出强大的生命力。
2.2集中式系统结构
集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口,集中采集变电站的模拟量和数量等信息,集中进行计算和处理,分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式,这种结构有以下不足:
(1)前置管理机任务繁重、引线多,降低了整个系统的可靠性,若前置机故障,将失去当地及远方的所有信息及功能。
(2)软件复杂,修改工作量大,系统调试烦琐。
(3)组态不灵活,对不同主接线或规模不同的变电站,软、硬件都必须另行设计,工作量大并且扩展一些自动化需求的功能较难。
2.3分层分布式结构
按变电站的控制层次和对象设置全站控制级——变电站层(站级测控单元)、就地单元控制级——间隔层(间隔单元)的二层式分布控制系统结构。也可分为三层,即站控层、通信层和间隔层。
这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点:
2.3.1可靠性提高,任一部分设备故障只影响局部,即将“危险”分散,当站级系统或网络故障,只影响到监控部分,而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行;段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断,比如长期霸占全站的通信网络。
2.3.2可扩展性和开放性较高,利于工程的设计及应用。
2.3.3站内二次设备所需的电缆大大减少,节约投资也简化了调试维护。目前全国各大铝厂供电系统均采用分层分布式结构,下面就这种方式展开讨论。
3.电解铝供电综自系统结构方式 3.1 系统结构
3.1.1变电站自动化系统由站控层、网络层和间隔层三部分组成,并用分层、分布、开放式网络系统实现连接。站控层设备及网络发生故障而停运时,不能影响间隔层的正常运行。
3.1.2 站控层由计算机网络连接的系统主机及操作员站和各工作站等设备构成,提供站内运行的人机联系界面,实现管理控制间隔层设备等功能,形成全站监控、管理中心,并可与调度中心和集控站通信。站控层的设备可集中或分散布置。3.1.3网络层是站控层与间隔层联络的中枢,间隔层的信息通过网络层最后到达站控层,实现信息的收集功能;站控层的遥控和遥调指令通过网络层到达间隔,实现控制功能。随着通讯技术的快速发展,测控和保护装置对外通信接口基本都能实现双以太网口通讯,网络层架构按双网配置,主备网之间可以实现无扰动切换。由于网络层设备的发展,又赋予了网络层设备新的功能,既通讯协议的解析,这种设计理念正逐步在铝电解供电综自系统中得到应用,也是未来发展的趋势。由于间隔层设备的厂家较多,通讯规约没有一个统一的标准,整个通讯规约的解析主要由站控层来完成,这就增加了站控层设备的负荷,结果导致整个综自系统的反应速度提不上来。底层的协议由网络层具有高性能、高效率的硬件芯片来完成,大大提高的协议解析的速度和效率,同时又减轻了站控层设备的负担。3.1.4间隔层由测控单元、间隔层网络和各种网络、通信接口设备等构成,完成面向单元设备的监测控制等功能。间隔层设备按相对集中方式分散下放到各个继保小室。系统结构的分布性必须满足系统中任一装置故障或退出都不应影响系统的正常运行
3.2 网络结构
3.2.1 网络拓扑结构采用总线型、环形、星型方式。
站控层设备采用基于TCP/IP或UDP/IP协议的以太网方式组网,并具有良好的开放性,能满足与电力系统专用网络连接及容量扩充等要求。每一继保小室可设一子网,合理的控制整个网络的流量,防止网络风暴的产生。
3.2.2 站控层和间隔层均采用双重化监控网络,网络设备按双重化配置,双网按热备用方式运行。
3.2.3 具备合理网络架构和信息处理机制,能够保证在正常运行状态及事故状态下均不会出现因为网络负荷过重而导致系统死机或严重影响系统运行速度的情况。
3.3站控层设备及其功能
站控层设备包括主机、操作员工作站、远动通讯装置、故障及信息系统子站、微机五防系统、GPS对时系统以及其它智能接口。
3.3.1主机
具有主处理器及服务器的功能,为站控层数据收集、处理、存储及发送的中心,管理和显示有关的运行信息,供运行人员对变电站的运行情况进行监视和控制,间隔层设备工作方式的选择,实现各种工况下的操作闭锁逻辑等。大都采用两台主机互为热备用工作方式。
3.3.2操作员工作站
是站内自动化系统的主要人机界面,用于图形及报表显示、事件记录及报警状态显示和查询,设备状态和参数的查询,操作指导,操作控制命令的解释和下达等。通过操作员站,运行值班人员能够实现全站设备的运行监视和操作控制。可以配置两台操作员站,操作员站间应能实现相互监视操作的功能。
3.3.3故障及信息系统子站
能在正常和电网故障时,采集、处理各种所需信息,并充分利用这些信息,为继电保护运行、管理服务,为分析、处理电网故障提供支持。工作站大都具备多路数据转发的能力,能够通过网络通道向多个调度中心进行数据转发,通信规约应符合当地电网继电保护故障信息系统通信与接口规范。支持根据调度中心命令对相应装置进行查询和远程维护,包括远程配置、可视化数据库维护、参数的上传下载、设备运行状态监视等。故障及信息系统子站双机配置,采用互为热备用工作方式,双机都能独立执行各项功能。当一台工作站故障时,系统实现双机无缝自动切换,由另一台工作站执行全部功能,并保证切换时数据不丢失,并同时向各级调度和操作员站发送切换报警信息。
3.3.4远动通讯装置
满足直采直送要求,收集全站测控装置、保护装置等设备的数据,将信息通过双通道(专线或网络通道)上传至上一级调度中心,调度中心下发的遥控命令向变电站间隔层设备转发。
远动通信装置双机配置,采用互为热备用工作方式,双机都能独立执行各项功能。当一台通信装置故障时,系统实现双机无缝自动切换,由另一台通信装置执行全部功能,并同时向各级调度和主机发送切换报警信息。也可采用双主机工作方式。
3.2.5微机五防系统
微机五防系统主要包含五防主机、五防软件、电脑钥匙、充电通信控制器、编码锁具等,实现面向全站设备的综合操作闭锁功能。微机五防系统应与变电站自动化系统一体化配置,五防软件应是变电站自动化系统后台软件的一个有机组成部分,独立配置一台微机五防工作站。
3.2.6 GPS对时系统
为故障录波装置、微机保护装置、测控装置和站控层设备等提供统一时间基准的系统。
4.结束语
随着计算技术、网络技术、通讯技术、视频技术的发展,整流供电综合自动化系统将赋予更强大的功能,其将为电解安全平稳供电发挥越来越重要的作用。
参考文献
1.胡建斌.《霍煤鸿骏铝电公司二期铝合金项目综自系统技术协议》,2007年02月。作者简介 周玉杰、1970、山东济宁、中级程序员、大学、供电技术及其自动化、主要从事变压站综合自动化及远动工作、E-mail:hlh_zhouyj@126.com、电话:(0475)7959106
第四篇:浅析变电站综合自动化系统
浅析变电站综合自动化系统 开封供电公司 齐明亮
摘 要:本文简要介绍了变电站综合自动化系统的重要性和发展趋势,提出了变电站综合自动化基本概念,并对系统结构、通讯方式和能实现的基本功能及变电站自动化的发展前景进行分析
关键词:变电站综合 自动化系统 结构 功能
一、概述
电网是一个不可分割的整体,对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。变电站综合自动化是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平,降低运行维护成本,提高经济效益,向用户提供高质量电能服务的一项措施。随着自动化技术、通信技术、计算机和网络技术等高科技的飞速发展,一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统,已经成为必然趋势。另一方面,保护本身也需要自检查、故障录波、事件记录、运行监视和控制管理等更强健的功能。发展和完善变电站综合自动化系统,是电力系统发展的新的趋势。
二、系统结构
目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言,大致存在以下几种结构:
1.分布式系统结构
按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备,将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式模式一般按功能设计,采用主从CPU系统工作方式,多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力,解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信,选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题,提高了系统的实时性。分布式结构方便系统扩展和维护,局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构,较多地使用于中、低压变电站。分布式变电站综合自动化系统自问世以来,显示出强大的生命力。目前,还存在在抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题等。
2.集中式系统结构
集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口,集中采集变电站的模拟量和数量等信息,集中进行计算和处理,分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式,这种结构有以下不足:
(1)前置管理机任务繁重、引线多,降低了整个系统的可靠性,若前置机故障,将失去当地及远方的所有信息及功能。
(2)软件复杂,修改工作量大,系统调试烦琐。(3)组态不灵活,对不同主接线或规模不同的变电站,软、硬件都必须另行设计,工作量大并且扩展一些自动化需求的功能较难。
3.分层分布式结构
按变电站的控制层次和对象设置全站控制级——变电站层(站级测控单元)和就地单元控制级——间隔层(间隔单元)的二层式分布控制系统结构。也可分为三层,即变电站层、通信层和间隔层。
这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点:
(1)可靠性提高,任一部分设备故障只影响局部,即将“危险”分散,当站级系统或网络故障,只影响到监控部分,而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行;段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断,比如长期霸占全站的通信网络。
(2)可扩展性和开放性较高,利于工程的设计及应用。
(3)站内二次设备所需的电缆大大减少,节约投资也简化了调试维护。
三、常见通讯方式
目前国内常采用以太网通讯方式,在以太网出现之前,无论RS-232C、EIA-422/485都无法避免通信系统繁琐、通讯速度缓慢的缺陷。现场总线的应用部分地缓解了便电站自动化系统对通信的需求,但在系统容量较大时依然显得捉襟见肘,以太网的应用,使通讯问题迎刃而解。常见的通讯方式有: 1)双以太网、双监控机模式,主要是用于220-500kV变,在实现上可以是双控机+双服务器方式,支撑光/电以太网。2)单以太网,双/单监控机模式。3)双LON网,双监控机模式。4)单LON网,双/单监控机模式。
四、变电站自动化系统应能实现的功能
1.微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能: 1)故障记录2)存储多套定值
3)显示和当地修改定值
4)与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息,动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值,校对时钟等命令。通信应采用标准规约。
2.数据采集及处理功能
包括状态数据,模拟数据和脉冲数据
1)状态量采集
状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。
2)模拟量采集 常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压、线路电压,电流和有功、无功功率值。馈线电流,电压和有功、无功功率值。
3.事件记录和故障录波测距
事件记录应包含保护动作序列记录,开关跳合记录。
变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现,一是集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。另一种是分散型,即由微机保护装置兼作记录及测距计算,再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。
4.控制和操作功能
操作人员可通过后台机屏幕对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。
5.防误闭锁功能
6.系统的自诊断功能
系统内各插件应具有自诊断功能,并把数据送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时自检功能,方便维护与维修,可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查,能快速发现装置内部的故障及缺陷,并给出提示,指出故障位置。7.数据处理和记录
历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容,它包括上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据,主要有: 1)断路器动作次数;
2)断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数;
3)输电线路的有功、无功,变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大,最小值及其时间;
4)独立负荷有功、无功,每天的峰谷值及其时间;
5)控制操作及修改整定值的记录。
根据需要,该功能可在变电站当地全部实现,也可在远动操作中心或调度中心实现。
8.人机联系系统的自诊断功能
系统内各插件应具有自诊断功能,自诊、断信息也像被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心与远方控制中心的通信。
9.本功能在常规远动“四遥”的基础上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等,其信息量远大于传统的远动系统。还应具有同调度中心对时,统一时钟的功能和当地运行维护功能。
五、结语
通过以上分析,可以看到变电所综合自动化对于实现电网调度自动化和现场运行管理现代化,提高电网的安全和经济运行水平起到了很大的促进作用,它将能大大加强电网一次、二次系统的效能和可靠性,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。随着技术的进步和硬件软件环境的改善,它的优越性必将进一步体现出来。
第五篇:变电站综合自动化系统名词解释
变电站综合自动化系统名词解释
简介:遥信信息:指发电厂、变电站中主要的断路器和隔离开关的位置状态信号,重要继电保护与自动装置的动作信号,以及一些运行状态信号等。 关键字:变电站综合自动化系统 名词解释
系统 :通过执行规定功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合。
自动:在一个限定任务内自行动作(无需操作人员)。
自动化:采用自动装置改进设备以减少人的干预。
控制:在系统中,为某一特定目的而执行的操作。在变电站中控制包括:断路器、隔离开关的操作,变压器分接头的调节、保护定值修改,特殊控制。
监控:通过对系统或设备进行连续或定期的监测来核实功能是否被正确执行,并使它们的工作状况适应于变化的运行要求。
自动控制:无需人去直接或间接操作执行装置的控制方式。
自动控制装置:由一个或多个继电器或逻辑元件组合在一起,预定完成某项规定自动化功能的设备。
自动切换装置:在变电站中按照规定的程序预定起动操作断路器和或隔离开关的自动控制装置。
信息:人们根据表示数据所用的约定而赋于数据的意义。
信息容量:调度中心、主站或子站可处理的各种远动信息的总和。
状态信息:双态或多态运行设备所处状态的信息。
监视信息:将子站设备的状态或状变传送到主站的信息。
事件信息:有关运行设备状态变化的监视信息。
遥信信息:指发电厂、变电站中主要的断路器和隔离开关的位置状态信号,重要继电保护与自动装置的动作信号,以及一些运行状态信号等。
遥控信息:指通过远程指令遥控发电厂或变电站中的各级电压回路的断路器、投切补偿装置、调节主变压器分头、自动装置的投入和退出、发电机的开停等。
通信:在信息源和受信者之间交换信息。
串行通信:两台设备之间(或称点对点之间)通过单一通道串行传输信息的一种方式
并行通信:两台设备之间(或称点对点之间)通过多个通道并行传输信息的一种方式
光纤通信:在光导纤维中传送信息的一种有线通信方式。
告警:当发生某些不正常状态,需提醒人们注意而使用的信息。
总告警:全部单独告警汇总成的告警。
成组告警:若干单独告警汇总成的告警。
遥测:指运用通信技术传输所测变量之值。
遥信:指对状态信息的远程监视。
遥控:指具有两个确定状态的运行设备进行的远程操作。
遥调:指对具有不少于两个设定值的运行设备进行的远程操作。
遥视:指运用通信技术对远方的运行设备状态进行远程监视。
遥脉:指运用通信技术对远方的运行设备的脉冲量(如电能量)进行远程累计。
监视:用比较的方法对系统或其某一部分的运行进行观察。在综合自动统中通过彩色显示器(大屏幕)上调看主接线图、系统图、棒图、表格等,查看变电站运行实时数据、设备状态、事件记录等。
帧:指含有信息、控制和校验区,并附有帧定界符的比特序列。
报文:以一帧或多帧组成的信息传输单元。
远动:应用通信技术,完成遥测、遥信、遥控和遥调等功能的总称。
远动系统:对广阔地区的生产过程进行监视和控制的系统。
远程命令:应用通信技术,完成改变运行设备状态的命令。
远动网络:若干远动站通过传输链路,彼此进行通信联系的整体。
通道:在数据传输中,传输信号的单一通路或其一段频带。
远动控制中心:控制远动网络的所在地。
远方控制端:指设置在与无人值班变电站相关的调度机构或某中心变电站一个独立的集中控制中心的远方控制装置。
远方监控终端:指设置在被监控变电站内的远方监控装置,包括信息采集、处理、发 送,命令接受、输出和执行的设备。
主站,控制站:对子站实现远程监控的站。
子站,被控站:受主站监视和控制的站。
远方终端(RTU):指在微机远动装置构成的远动系统中,装在变电站内的远方数终端装置。在变电站综合自动化系统中指:由主站监控的子站,按规约完成远动数据采集、处理、发送、接收以及输出执行等功能的设备。
馈线远方终端:安装在配电网馈线回路的柱上和开关柜等处,并具有遥信、遥测、遥控和故障电流检测(或利用故障指示器检测故障)等功能的远方终端,称为FTU;安装在配电网馈线回路的开闭所和配电所等处,具有遥信、遥测、遥控和故障电流检测(或利用故障指示器检测故障)等功能的远方终端,称为DTU。
配电变压器远方终端;用于配电变压器的各种运行参数的监视、测量的远方终端,称为TTU。
配电自动化系统远方终端:用于配电网中的各种馈线远方终端、配电变压器远方终端以及中压监控单元(配电自动化及管理系统子站)等设备的统称。
前置机:对进站或出站的数据,完成缓冲处理和通信控制功能的处理机。
后台机:对本站设备的数据进行采集及处理,完成监视、控制、操作、统计、报表、管理、打印、维护等功能的处理机。
调制:为了使信号便于传输、减少干扰和易于放大,使一种波形(载波)参数按另一种信号波形(调制波)变化的过程。
解调:从调制的载波信号中复原原调制信号的过程。
调制解调器:对远动设备所传送的信号进行调制和解调的设备。
数据终端设备:数据站的一种功能单元,它具有向计算机输入和接收计算机输出数据的能力;与数据通信线路连接的通信控制能力。
采样(电气传动的):在有限的时间间隔内(通常是相等的时间间隔)测量一个物理量的过程。
实时数据:指在线运行时实时记录和监视的物理量。
历史数据:指在线运行时按规定的间隔或时间点记录的物理量。在变电站中历史数据指按指定时间间隔或特殊要求保存下来的运行实时数据、各记录和报表、曲线等。
变电站运行实时参数:指为监测和控制变电站运行所需的各种实时数据。主要有:母线电压、系统周波;馈线电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量;主变压器电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量、温度;保护定值,直流电源电压;变电站设备运行状态等
变电站设备运行状态:指各馈线断路器、隔离开关的实际运行状态(合闸、分闸);
主变压器分头实际位置、主变压器状态,压力、气体继电器是否报警;保护运行状态;被监控变电站系统状态;监控系统运行状态。
事件记录:指记录变电站运行过程中计算机监测的各种越限、异常、报警、断路器变位、设备状态变化以及通过计算机系统执行的各种控制操作事件。事件记录主要包含事件名称、相关设备名称、事件发生时间及内容等。事件记录类型有:事件顺序记录:断路器信号变位记录;变位断路器编号、变位状态、变位时间。操作记录,断路器控制:操作时间、操作性质、操作人、监护人;保护定值修改:保护名称、修改时间、操作人、监护人;越限记录,越限起止时间、越限值;设备运行记录,设备名称、设备状态启停时间等。
事件顺序记录:事件顺序记录又称SOE,特指在电网发生事故时,以比较高的时间精度记录的下列一些数据:发生位置变化的各断路器的编号(包括变电站名)、变位时刻,变位时刻,动作保护名称,故障参数、保护动作时刻等。
报警:变电站运行参数越限,断路器变位或保护动作时,计算机将弹出窗口(登录窗或报警窗口)显示事件内容并进行报警,报警类型分为:不报警、普通报警、预告报警、事故报警等。
不报警:正常拉合闸或人工禁止报警,遥信画面闪烁,遥测数值变色。
普通报警:计算机发出一次音响,其它与“不报警”相同
预告报警:计算机发出N次音响,其它与“不报警”相同
事故报警:打印机启动打印,计算机持续音响直至人工解除,其它与“预告报警”相同
打印:将计算机中储存的信息打印成文档。打印可分为:报表打印、事件打印、人工打印等。
报表打印:日报表、月报表、年报表等,打印时间可设定。
事件打印:遥信变位、保护投退/复归、遥测越限/复归、设备启停。
人工打印:人工选择(召唤)报表、画面、各种记录打印、拷贝。
双机切换:含义是在双机(主副机)配置的情况下,当主机(值班机)发生故障时,副机也可在人工干预下转为主机,主机转为副机。多机配置情况与双机类似,当主机发生故障时,任一副机可在人工干预下转为主机。
通道监视及切换:通道监视是指计算机系统通过通信控制器,统计与变电站测控装置、保护或其他变电站自动化系统、电网调度自动化系统通信过程中接收数据错误和长时间无应答的情况。根据通道监视情况,系统可以告警或采取相应控制措施。如果通道配置有冗余,即某厂站有双通道的情况下,当一个通道故障时,系统可自动转到另一个通道上进行通信。
前景点(图元):前景点指的是可以在线运行时能发生变化的点,大部分的前景点都是和数据库里具体的点时对应的,即在线时随实时数据的变化而变化。
背景点(图元):背景点是在线运行时不会发生变化,只是代表一些特定的物理意义。
数值量:能反映数据断续变化的量,如断路器、隔离开关分/合,保护动作等。
模拟量:能反映数据连续变化的量,通常可以反映到的小数点后的变化。在线运时可反映的物理量有电压、电流、温度、功率、频率等。
模拟信号:以连续变量形式出现的信号。
数字信号:在数字和时间上均是断续的电信号。
脉冲量:反映累计变化的量,物理上对应的是有功、无功等。
操作点:操作点是系统里一个特殊功能的图元,它可以调画面、作遥控、按钮功能等。.
人工置数:改变前景点现有的数值但并不下发这个命令,做一个模拟操作用。
复选框和单选框:复选框是指在一组选择里可以同时选择几个命令,而单选框只能选用一个。单选框通常是小圆圈,复选框通常是小正方形。
配置文件:配置文件用来规定一些程序在启动时读入设定,给用户提供了一种修改程序设置的手段。
导航图:在线运行时,每一个图都有设置导航图的功能,若当前图太大,就可以通过缩小了的导航图来寻找位置。
事故追忆:对事件发生前后的运行情况进行记录。
间隔层:由智能I/O单元、控制单元、控制网络和保护等构成,面向单元设备的就地控制层。
站控层:由主机或/和操作员、工程师站、远动接口设备等构成,面向全变电站进行运行管理的中心控制层。
数据采集:将现场的各种电气量及状态信号转换成数字信号,并存入计算机系统。
数据采集与监控系统(SCADA):对广域生产过程进行数据采集、监视和控制的系统。
数据处理:对相关设备的各种数据进行系统化操作,用于支持系统完成监测、保护控制和记录等功能。
接口:指两个不同系统或实体间的界面或连接设备。由功能特征、通用的物理互联特征、信号特征和其他特征等定义。
规约:在通信网络中,为了通信双方能正确有效可靠的进行数据传输,在通信的发送和接收过程中有一系列的规定,以约束双方正确,协调的工作。
通信规约:启动和维持通信所必要的严格约定,即必须有一套信息传输信息格式和信息内容等约定。
链路:站与站之间的数据传输设施。
链路层:链路是开放系统互连参考模型的一个层次,借助链路规约执行并控制规定的传输服务功能。
协议转换器:.连接两个通信网络的智能电子装置。它能够按一种协议接收一个网络的信息,进行转换后,按第二个协议向另一个网络转发,或相反。
远方通信接口:经远方通信网络链路与远方控制中心相连的接口。
以太网:IEC TC57推荐使用的变电站通信网络,局域网的一种
IP:互联网协议,TCP/IP标准协议。IP定义了数据包,该数据包作为非连接数据包递交的基础。它包括控制和差错报文协议、提供与网络服务、ISO参考模型第三层等价的功能。
LAN局域网:一般限于一栋建筑物内或小型工业系统的一种通信网络。这里特指变电站区域内通信网。
同步传输:一种数据传输方式,代表每比特的信号出现时间与固定时基合拍。
异步传输:一种数据传输方式,每个字符或字符组可在任意时刻开始传输。
广播命令:向远动网络的部分或全部子站同时发出的命令。
地址:报文的部分,用以识别报文来源或报文目的地。
波特:数字信号的传输速率单位,等于每秒传输的状态或信号码元数。
电磁骚扰:使器件、设备或系统性能降低的任何电磁现象。
电磁干扰(EMI):由电磁骚扰所引起的设备、传输通道或系统性能的降低。
抗扰性:器件、设备或系统在电磁骚扰存在时,不降低性能运行的能力。
电磁兼容(EMC):设备或系统在其所处的电磁环境中正常工作,并要求不对该环境中其他设备造成不可承受的电磁骚扰的能力。
无人值班变电站:站内不设置固定运行、维护值班人员,运行监测、主要控制操作由远方控制端进行,设备采取定期巡视维护的变电站。
电气二次设备室:电气二次设备室是一个综合性房间,用于布置不宜设置在配电装置和主变压器现场的电气二次设备。如远动终端及相应设备、通信设备、交直流电源、不停电电源、继电保护、测控、计量和其他自动装置等。与控制室相比,主要差别是不适宜作为长期有人值班的监控场所。
继电小室:位于配电装置内或附近,安装继电保护、自动装置、变送器、电能计算及及录仪表、辅助继电器屏、就地控制层设备的独立小间。
工厂验收测试:包括用户认可的、使用特定应用的参数,特别制造的变电站自动化系统或变电站自动化系统部件的功能测试。
现场验收测试:现场验收测试是对变电站自动化系统的每一个数据、每个控制点、功能正确性进行验证。现场测试验收还包括对变电站自动化系统与其周围运行环境条件测试,使用最终参数对全部安装的设备的测试。现场验收为变电站自动化系统做运行准备。