全分散式户外变电站自动化系统在变电站中应用（精选）

第一篇：全分散式户外变电站自动化系统在变电站中应用（精选）

全分散式户外变电站自动化系统在变电站中应用全分散式户外变电站自动化系统在变电站中应用

摘要：本文通过对全分散式变电站自动化系统选型原则描述，说明微机保护监控装置装于户外端子箱上是完全可行的，以全分散式微机保护监控装置为基础全分散式户外变电站自动化系统是完全可行的。通过辽宁丹东电业局白云66kV变电所设备配置运行情况分析，证明全分散式户外变电站自动化系统，特别值得在城农网中推广应用，符合变电站向小型化发展方向。

关键词：微机保护监控 户外 端子箱 变电站 自动化系统 小型化

0、引言

长期以来，我国在变电站自动化系统建设中，一直存在着一种观念，不管变电站规模如何，微机保护监控装置均集中组屏安装于主控制室，尽管目前分散式微机保护测控装置大量装于开关上，但对于开关为户外开关的保护监控装置，仍然采用集中组屏安装于主控制室；导致这一观念的原因是，大家一直担心微机保护监控装置安装于户外端子箱运行可靠性和通信网络在户外铺设运行可靠性；担心微机保护监控装置在户外运行受温度、恶劣环境等影响，微机保护监控装置不能长期运行和可靠动作；担心产品使用寿命缩短和运行维护困难等。基于以上原因，微机保护监控装置大量安装于户外端子箱上，一直没有大量推广应用；导致采用以全分散式微机保护监控装置为基础变电站自动化系统，二次电缆并未减少，电缆沟施工工作量同选用电磁型继电保护情况完全一样，主控制室面积仍未缩小甚至取消，全分散式户外微机变电站自动化系统优越性能未得到充分发挥，严重影响变电站向小型化方向发展。本文通过对全分散式变电站自动化系统选型原则描述和实际应用举例，说明满足选型原则微机保护监控装置及变电站自动化系统均可应用于户外变电站，有利于变电站小型化。

1、全分散式户外变电站自动化系统选型原则

1．1一般原则

全分散式户外变电站综合自动化系统，分为三层： 间隔设备层、通信网络层、站控监控层；间隔设备层完成线路、电容器、变压器等设备现场控制、监测及保护功能，装于户外端子箱上；通信网络层主要完成各种设备通信功能及各种智能设备、自动装置等通信接口功能；站控监控层主要完成全站数据采集与处理、断路器控制等监控功能。整个自动化系统可完成变电站遥控、遥信、遥测、遥调等功能，实现变电站无人值班或少人值班。

1． 2微机保护监控装置选型原则

1、微机保护监控装置必须为全分散式设计，即保护监控装置功能按一次设备间隔设计，保护监控装置可下放到户外端子箱安装。

2、微机保护监控装置结构必须为全密封结构，以提高装置抗恶劣环境能力（如潮湿、温度、灰尘、有害气体等）。

3、硬件标准化且完全通用，有利于运行维护。

4、微机保护监控装置独立完成各设备的保护、测量、控制、信号功能，能同调度或后台配合，完成“四遥”功能，且保护动作不依赖通信网络。

5、微机保护监控装置出口最好为独立出口、带独立信号，具有独立遥控跳合闸执行继电器，以提高保护监控装置可靠性和符合我国运行习惯。

6、微机保护监控装置交直流通用，装置电源范围宽。

7、具有事故记录、故障录波等功能。

8、由于装于户外端子箱上，显示部分最好选用数码管。

9、微机保护监控装置抗电磁干扰能力强，具有抗共模、差模、静电、辐射电磁场、快速瞬变等干扰能力。

11、微机保护监控装置具有较高绝缘水平和较高耐压水平，以保证保护监控装置长期可靠运行。

12、微机保护监控装置对变电所接地电阻无特殊要求，无需抗干扰端子。

1． 3通信网络选型原则

1、通信网络选用总线型通信网络，如CAN总线、LON总线等，满足标准规约，直接构成分布式系统；

2、通信网络具有高可靠性，抗强电磁干扰能力强，具有非破坏性总线裁决技术，即当一台保护监控装置通信故障时，不能影响整个通信网络运行，有故障保护监控装置自动切断同通信网络联系，同时将故障信息送向监控主机或调度；

3、通信网络实时性能强，即当现场发生事故时，保证在重载情况下各种数据安全可靠传输到监控系统，不死机。

4、通信网络具有很完整自检功能。

5、断路器控制必须能实现远方遥控跳合闸，遥控跳合闸执行正确率必须为100%，开关就地必须保留手动的强电控制回路。

6、通信电缆选用屏蔽双绞线。

7、通信网络对接地电阻无特殊要求。

1． 4站控监控层选型原则

1、站控监控层分为带主机模式和不带监控主机模式，带主机模式，可建一小控制室，面积为10平方。不带监控主机模式，可以不建主控制室。

2、同调度连接可通过监控主机或网络管理单元连接，最好选用网络管理单元同调度相连，监控主机只做当地监控功能。

3、监控主机或网络管理单同保护监控装置通过通信网络联络，监控主机只作日常管理和监视工作；监控主机或数据通信控制装置可通过POLLING、CDT、DNP3.0、u4F、IEC－60870－101等规约通调度相连，实现远方调度集中监控。

4、监控软件必须全部汉化，必须具有完整密码功能。

5、监控软件功能必须完整。

1． 5户外端子箱选型原则

1、采用双层结构，外层为材料为不锈钢，内层选用负离锌板材。

2、全面考虑户外端子箱的防雨、防潮、抗高温、低温能力，能达IP5级。

3、合理设计端子箱布置，合理考虑检修、运行方便性。

4、所有端子箱尽量设计标准、统一。

2、全分散式户外变电站自动化系统在白云变电所应用情况

2．1白云变电所情况

白云66kV变电所位于辽宁丹东市东港开发区内，1999年05月01日投运，现有31.5MVA主变压器1台，有载调压，17个档位,10kV出线6回。白云66kV变电所是一座小型化、户外型的综合自动化变电所，全部设备户外布置。

2．2自动化系统特点

2．2．1白云变电所自动化系统特点

白云变电所的综合自动化部分采用北京德威特电力系统自动化有限公司生产的DVPS-600F系统.该系统最显著的特点是可在恶劣的环境下(如低温、潮湿、强电磁场干扰、有害气体、灰尘等)长期可靠运行，适合东北恶劣的气候环境。

北京德威特电力系统自动化有限生产的DVPS－600F系统，是目前国内比较先进的适合恶劣气候特点的综合自动化系统，是白云变电所所有设备的核心。

DVPS－600F是专门为变电站进行成套设计的面向用户的开放式软硬件系统、分布式安装变电站综合自动化系统。该系统分为变电站层、间隔层、通信网络层；系统突出解决了变电站间隔层微机保护监控装置（DVP600系列微机保护监控装置）在恶劣环境下（如低温、潮湿、强电磁场干扰、有害气体、灰尘等)长期可靠运行问题；突出解决了变电站综合自动化系统中变电站层和间隔层之间通讯网络的可靠性、快速性和多种规约的兼容性问题。突出解决了变电站综合自动化系统同地区电网调度自动化系统之间通讯的可靠性、快速性和多种规约的兼容性问题。

白云变电站综合自动化系统主机和县调主机之间数据由调制解调器再通过光缆连接在一起；变电站综合自动化层又由主机和对应于现场间隔的微机保护监控通过实时通讯网络（CAN网）连接在一起。

整个自动化系统的基础成员是DVP－600系列微机保护监控装置和DVP－611分散式微机监控装置。微机保护装置、微机监控装置由多微机协调工作，双重化硬件配置，每台一次设备单元对应于一个独立微机保护装置，专责于设备的保护、测量、控制、信号；所有微机监控装置装于户外端子箱上，脉冲电度表脉冲数接入保护监控装置电度接口；保护监控装置动作和运行不依赖通讯网和监控主机；事故音响信号和预告音响信号由DVP－601微机中央信号监控装置独立构成，即变电站中央信号系统不依赖监控主机；变电站间隔层（微机保护监控装置和微机监控装置）通过实时通讯网（CAN网）同监控主机相连。监控主机通过CAN网从变电站间隔层微机保护监控装置、微机监控装置获取信息，监控主机只负责全变电站日常管理工作和实现变电站远方监控；改变以前必须将微机保护监控装置、微机监控装置、RTU装置集中组屏放于主控制室的传统做法，从而极大减化变电站的二次接线，缩小变电站的占地面积，节约投资，提高整个综合自动化运行情况。所有遥控、遥测、遥信、遥调均通过调度完成，实现变电所为无人值班。

2．2．2 DVPS－600F全分散式自动化系统特点 典型的分布式系统

系统纵向分为三层，即站控层、间隔层及通信网络层。间隔层设备在横向按变电站一次设备分布式布置，相互独立。仅通过屏蔽双绞线构成总线式CAN通信网相联，其功能齐全、配置灵活、具有极高的可靠性，被认为是综合自动化技术的发展趋势。

微机保护监控装置全户外安装

微机保护监控装置不集中组柜安装于主控制室，所有微机保护监控装置全部安装于户外端子箱上，取消

变电所主控制室，只设一间10平方米工具间。小间供安装通信设备及直流屏用。不用修建电缆沟，几乎没

有二次电缆，变电站土建工程大为减少，极大降低工程造价。且运行维护十分方便。

系统抗环境温度及电磁干扰能力强

系统保护监控装置装于端子箱上已经经过环境温度－30℃低温和环境温度为＋40℃高温多年运行考验，系

统稳定运行，通信网络可靠，无任何拒动和误动记录。

自动化程度高、可靠性高

采用本系统可以取消常规模拟屏、常规操作控制台。间隔层设备保护、监控及自动装置由现场就地独立完成，间隔层设备同站控监控系统仅通过通信网络连接。保护动作、自动装置动作、备用电源自投不依赖通信网络，间隔层设备同过普通屏蔽双绞线CAN网络同站控主机相连，站控制主机只做监控管理工作。

交直流两用

整个自动化系统交直流两用，既可以用交流操作电源，又可以用直流操作电源。使用十分方便。采用成熟的现场总线技术

站级层采用工业现场控制总线---CAN总线。由CAN总线构成的变电站综合自动化系统，是一种总线式网络

系统，具有扩展方便，抗强电磁干扰能力强，传输速率高，无数据瓶颈，温度适应范围宽等优点，特别适合

变电站恶劣的工作环境。

开放式、易扩展性系统设计

通过采用DVP－602微机数据通信控制装置所带国 际国内公认的标准规约及接口方式（如RS485，RS232等），可方便的与其他公司相关的智能设备相连，并进行信息交换；另外，充分考虑到变电站扩建、改造等因素，间隔层设备基于模块化设计，可根据要求任意配置，变电站层设备配置灵活。

远动信息直采直送

远动与监控系统共用间隔层的保护监控装置传送来的信息，达到分布式RTU技术要求标准，满足调度自动化信息直采直送的要求。

分散式低周减载及分散式小电流接地选线功能

分散式采集各出线回路零序电流和零序谐波电流方向，通过DVP－602或后台系统集中比较，实现小电流接地

选线功能。

电压无功综合控制功能

可通过调度系统和当地监控，实现变电所远方调压及电压无功综合控制功能。

2．2．3 DVP－600全分散式微机保护监控装置特点

分散式

按每个功能单元(间隔)对应于一个小机箱设计，装置可下放到开关(现场)附近安装，同主机之间由CAN总线通迅电缆联络。统计表明，发电厂,变电站大量复杂的二次连接电缆接触不良是造成发电厂,变电站发生恶性事故的重要原因之一。把监控保护功能分散到就地独立完成，仅由普通屏蔽双绞线和主机联络，主机只作日常管理工作，避免了以往将所有测量、控制、保护、信号线都接入主控室，极大地减化了二次接线,节省了投资,提高了系统可靠性及可维护性、减少了事故隐患。

硬件标准化

机箱由四块小插件组成，电路原理简单、易于掌握，插件硬件通用,不需任何调节就可互换到DVP600系列不同用途的机箱中,更换后测量精度不受影响，便于系统快速修复。

微机保护微机监控既统一又不丧失独立性

在同一机箱内将各功能分散到保护CPU、监控CPU、通讯CPU中并行处理，保护 CPU一个插件、监控CPU和通讯CPU一个插件，各插件独立工作，由串行通讯联络，保护插件和监控插件分别由各自独立电源供电，独立跳合闸出口继电器。

微机保护硬件双重化设计

双重化装置开关电源，双重化保护CPU，多重化出口继电器。

先进高速的通讯方式

采用高可靠的CAN总线工业控制现场网络，网上任意设备间均可直接进行数据交换，接口芯片自动完成网络协议和校验，监控主站数量任意增减，彻底克服了主从式网络结构的瓶颈现象。

高可靠性

所有元件均采用CMOS工业级芯片,抗干扰能力强,故障率极低,独特的布线设计，电磁屏蔽、软硬件冗余、瞬态抑制等措施使装置具有很高的抗干扰能力，任一元件损坏均保证自动进行及时有效的处理,任何情况下不影响正常工作。

全密封钢结构防振机箱

由于低功耗无须考虑散热，机箱采用了全密封结构，使灰尘、潮湿、有害气体的影响大大降低，再加上宽温度的工作范围，使装置适合于安装在控制现场，改变了过去微机监控装置必须安装在主控室，以及要求加空调和室内密封的传统做法。

超低功耗设计 装置电源交直流220V通用，电源功耗4.5W，交流电压功耗低于0.1VA，交流电流功耗低于0.25VA,中间没有变送器环节。

开关量使用+220V电压输入

以往微机监控使用+24V作开入量电源，由于发电厂，变电站强磁场干扰，信号误报现象时有发生，本装置直接使用直流+220V作开入电源，既简化接线又消除信号误报现象。

完整的电气防跳及控制回路

装置具有开关的防跳继电器和常规控制回路的接口。用于交流操作防跳继电器外附。

灵活的硬件组态工作方式

小机箱模拟量中任一个均可由厂家和用户协商任意定义为电流或电压输入；开关量中任一个也可定义为脉冲或电平方式,以及进行计数和事件记录等;出口继电器可以任意指派其作用,以便满足各种特殊功能的要求。

显示整定简单方便

三个按键四位显示器可以显示修改一切参数，无须记忆操作命令。

独立遥控跳合闸执行继电器

可选择遥控跳合闸继电器输出,由压板单独投退。

测量CT和保护CT回路分开

保护电流和测量电流回路独立；既保证了测量精度又保证了保护回路的安全性。

开关事件记录

直接记录外部11个开关状态事件的时间及顺序并对脉冲计数，对不同的应用11个开关状态定义可以不同。

PT断线报警

任一相电压断线时发PT断线报警信号。装置故障报警

当装置自检发现有不可恢复的错误时发报警信号。

控制回路断线报警

当采用断路器控制时，控制电源保险熔断或跳闸回路断线或合闸回路断线时均发控制回路断线报警。

遥控输出

独立遥控跳合闸空接点输出,由外部联接片投退。

遥信量

各保护信号,故障参数,开关量事件记录。

网络通信

总线式,普通屏蔽双绞线,直接同PC机连接。

2．2．4 白云变电所设备配置情况

2．2．4．1微机保护监控装置配置情况 1、10kV线路保护监控：配置DVP－631微机线路保护监控装置

2、主变器保护监控：

配置DVP－621微机变压器差动保护装置

配置DVP－622微机主变器后备保护装置

配置DVP－611分散式微机监控装置3、66kV线路保护监控：配置DVP－693微机线路保护监控装置

4、电压互感器监控：配置DVP－671微机PT监控装置

5、中央信号监控：配置DVP－601微机中央信号监控装置

2．2．4．2监控系统配置情况

1、硬件：配置台湾研发工业控制机，显示器PHLIPS 21,UPS 三特1KVA 2小时，CAN网络控制器,光端机

2、软件:配置DVPS-600变自动化系统软件

2．2．5 白云变电所自动化系统运行情况

白云变电所于1999年5月11日投入运行，到2001年12月投运已2年6个月，经过多次系统故障和异常情况的检验，所有设备和装置动作正确、运行可靠，未发现异常情况。

一些主要情况简要介绍如下： 1、99年6月13日，友好线速断保护动作跳闸，重合成功。故障原因：拉开友好线78号负荷开关时因开关分闸速度慢引起三相短路。

2、99年6月18日，东港集控站显示白云变水产线C相全接地，经巡线发现水产线锦江分22＃右2变台避雷器C相爆炸。现场情况与集控站显示一致、正确。

3、99年6月19日，东港集控站显示白云变水产线A相全接地，经巡线发现水产线锦江分苇场线用户自维线路A相瓷瓶击穿。现场情况与集控站显示一致、正确。

4、99年9月25日03时22分，东港集控站显示白云变水产线C相全接地，05时03分接地消除。现场情况与集控站显示一致、正确。

5、2001年7月10日，白云变电压互感器故障引发母线短路，主变过流保护正确动作跳闸，重合成功，避免了故障的扩大。

白云变运行后，经历了多次故障和异常考验，综合自动化设备反映准确。特别是多次接地故障，当地主机不仅正确反映了接地，而且对接地线路判断正确，不必通过拉合开关来选择接地线路，不仅减少了停电损失，而且减少操作次数，最大限度的避免了误操作。

6、2001年01月份，丹东地区恰遇50年不遇的低温，东港地区最低温度近－30℃，白云变的户外设备经历了严峻考验,但无任何异常发生。

7、东港集控站对白云变远方操作几百次，均全部正确执行。因东港市改造需要，白云变投运后多次带送东沟变电所部分负荷，拉合开关操作均由集控站进行。无一失败。

8、白云变电所地处东港沿海地区，空气潮湿，设备易腐蚀。但白云变电所运行两年多来，经受住了考验，无任何异常发生。

9、白云变所主要考核指标完成较好，达到实用化要求：

1、遥信正确率：100%

2、遥控正确率：100%

3、遥调正确率：100%

4、遥测精度：满足要求

5、监控系统可靠率：100%

3、结论

本文通过对全分散式变电站自动化系统选型原则描述，说明微机保护监控装置安装于户外端子箱上是完全可行的，以全分散式微机保护监控装置为基础全分散式户外变电站自动化系统是完全可行的。通过辽宁丹东电业局白云66kV变电所设备配置运行情况，证明以分散式微机保护监控装置为基础的全分散式户外变电站自动化系统，特别值得在城农网中推广应用，符合变电站向小型化发展方向

第二篇：全分散式户外变电站自动化系统在变电站中应用概要

全分散式户外变电站自动化系统在变电

站中应用(1)

本文通过对全分散式变电站自动化系统选型原则描述，说明微机保护监控装置装于户外端子箱上是完全可行的，以全分散式微机保护监控装置为基础全分散式户外变电站自动化系统是完全可行的。通过辽宁丹东电业局白云66kV变电所设备配置运行情况分析，证明全分散式户外变电站自动化系统，特别值得在城农网中推广应用，符合变电站向小型化发展方向。

关键词：微机保护监控 户外端子箱 变电站自动化系统 小型化

0、引言

长期以来，我国在变电站自动化系统建设中，一直存在着一种观念，不管变电站规模如何，微机保护监控装置均集中组屏安装于主控制室，尽管目前分散式微机保护测控装置大量装于开关上，但对于开关为户外开关的保护监控装置，仍然采用集中组屏安装于主控制室；导致这一观念的原因是，大家一直担心微机保护监控装置安装于户外端子箱运行可靠性和通信网络在户外铺设运行可靠性；担心微机保护监控装置在户外运行受温度、恶劣环境等影响，微机保护监控装置不能长期运行和可靠动作；担心产品使用寿命缩短和运行维护困难等。基于以上原因，微机保护监控装置大量安装于户外端子箱上，一直没有大量推广应用；导致采用以全分散式微机保护监控装置为基础变电站自动化系统，二次电缆并未减少，电缆沟施工工作量同选用电磁型继电保护情况完全一样，主控制室面积仍未缩小甚至取消，全分散式户外微机变电站自动化系统优越性能未得到充分发挥，严重影响变电站向小型化方向发展。本文通过对全分散式变电站自动化系统选型原则描述和实际应用举例，说明满足选型原则微机保护监控装置及变电站自动化系统均可应用于户外变电站，有利于变电站小型化。

1、全分散式户外变电站自动化系统选型原则

1．1一般原则

全分散式户外变电站综合自动化系统，分为三层：间隔设备层、通信网络层、站控监控层；间隔设备层完成线路、电容器、变压器等设备现场控制、监测及保护功能，装于户外端子箱上；通信网络层主完成各种设备通信功能及各种智能设备、自动装置等通信接口功能；站控监控层主完成全站数据采集与处理、断路器控制等监控功能。整个自动化系统可完成变电站遥控、遥信、遥测、遥调等功能，实现变电站无人值班或少人值班。

1． 2微机保护监控装置选型原则

1、微机保护监控装置必须为全分散式设计，即保护监控装置功能按一次设备间隔设计，保护监控装置可下放到户外端子箱安装。

2、微机保护监控装置结构必须为全密封结构，以提高装置抗恶劣环境能力（如潮湿、温度、灰尘、有害气体等）。

3、硬件标准化且完全通用，有利于运行维护。

4、微机保护监控装置独立完成各设备的保护、测量、控制、信号功能，能同调度或后台配合，完成“四遥”功能，且保护动作不依赖通信网络。

5、微机保护监控装置出口最好为独立出口、带独立信号，具有独立遥控跳合闸执行继电器，以提高保护监控装置可靠性和符合我国运行习惯。

6、微机保护监控装置交直流通用，装置电源范围宽。

7、具有事故记录、故障录波等功能。

8、由于装于户外端子箱上，显示部分最好选用数码管。

9、微机保护监控装置抗电磁干扰能力强，具有抗共模、差模、静电、辐射电磁场、快速瞬变等干扰能力。

11、微机保护监控装置具有较高绝缘水平和较高耐压水平，以保证保护监控装置长期可靠运行。

12、微机保护监控装置对变电所接地电阻无特殊求，无需抗干扰端子。

1． 3通信网络选型原则

1、通信网络选用总线型通信网络，如CAN总线、LON总线等，满足标准规约，直接构成分布式系统；

2、通信网络具有高可靠性，抗强电磁干扰能力强，具有非破坏性总线裁决技术，即当一台保护监控装置通信故障时，不能影响整个通信网络运行，有故障保护监控装置自动切断同通信网络联系，同时将故障信息送向监控主机或调度；

3、通信网络实时性能强，即当现场发生事故时，保证在重载情况下各种数据安全可靠传输到监控系统，不死机。

4、通信网络具有很完整自检功能。

5、断路器控制必须能实现远方遥控跳合闸，遥控跳合闸执行正确率必须为100%，开关就地必须保留手动的强电控制回路。

6、通信电缆选用屏蔽双绞线。

7、通信网络对接地电阻无特殊求。

1． 4站控监控层选型原则

1、站控监控层分为带主机模式和不带监控主机模式，带主机模式，可建一小控制室，面积为10平方。不带监控主机模式，可以不建主控制室。

2、同调度连接可通过监控主机或网络管理单元连接，最好选用网络管理单元同调度相连，监控主机只做当地监控功能。

3、监控主机或网络管理单同保护监控装置通过通信网络联络，监控主机只作日常管理和监视工作；监控主机或数据通信控制装置可通过POLLING、CDT、DNP3.0、u4F、IEC－60870－101等规约通调度相连，实现远方调度集中监控。

4、监控软件必须全部汉化，必须具有完整密码功能。

5、监控软件功能必须完整。

1． 5户外端子箱选型原则

1、采用双层结构，外层为材料为不锈钢，内层选用负离锌板材。

2、全面考虑户外端子箱的防雨、防潮、抗高温、低温能力，能达IP5级。

3、合理设计端子箱布置，合理考虑检修、运行方便性。

4、所有端子箱尽量设计标准、统一。

2、全分散式户外变电站自动化系统在白云变电所应用情况

2．1白云变电所情况

白云66kV变电所位于辽宁丹东市东港开发区内，1999年05月01日投运，现有31.5MVA主变压器1台，有载调压，17个档位,10kV出线6回。白云66kV变电所是一座小型化、户外型的综合自动化变电所，全部设备户外布置。

2．2自动化系统特点

2．2．1白云变电所自动化系统特点

白云变电所的综合自动化部分采用北京德威特电力系统自动化有限公司生产的DVPS-600F系统.该系统最显著的特点是可在恶劣的环境下(如低温、潮湿、强电磁场干扰、有害气体、灰尘等)长期可靠运行，适合东北恶劣的气候环境。

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北京德威特电力系统自动化有限生产的DVPS－600F系统，是目前国内比较先进的适合恶劣气候特点的综合自动化系统，是白云变电所所有设备的核心。

DVPS－600F是专门为变电站进行成套设计的面向用户的开放式软硬件系统、分布式安装变电站综合自动化系统。该系统分为变电站层、间隔层、通信网络层；系统突出解决了变电站间隔层微机保护监控装置（DVP600系列微机保护监控装置）在恶劣环境下（如低温、潮湿、强电磁场干扰、有害气体、灰尘等)长期可靠运行问题；突出解决了变电站综合自动化系统中变电站层和间隔层之间通讯网络的可靠性、快速性和多种规约的兼容性问题。突出解决了变电站综合自动化系统同地区电网调度自动化系统之间通讯的可靠性、快速性和多种规约的兼容性问题。

白云变电站综合自动化系统主机和县调主机之间数据由调制解调器再通过光缆连接在一起；变电站综合自动化层又由主机和对应于现场间隔的微机保护监控通过实时通讯网络（CAN网）连接在一起。

整个自动化系统的基础成员是DVP－600系列微机保护监控装置和DVP－611分散式微机监控装置。微机保护装置、微机监控装置由多微机协调工作，双重化硬件配置，每台一次设备单元对应于一个独立微机保护装置，专责于设备的保护、测量、控制、信号；所有微机监控装置装于户外端子箱上，脉冲电度表脉冲数接入保护监控装置电度接口；保护监控装置动作和运行不依赖通讯网和监控主机；事故音响信号和预告音响信号由DVP－601微机中央信号监控装置独立构成，即变电站中央信号系统不依赖监控主机；变电站间隔层（微机保护监控装置和微机监控装置）通过实时通讯网（CAN网）同监控主机相连。监控主机通过CAN网从变电站间隔层微机保护监控装置、微机监控装置获取信息，监控主机只负责全变电站日常管理工作和实现变电站远方监控；改变以前必须将微机保护监控装置、微机监控装置、RTU装置集中组屏放于主控制室的传统做法，从而极大减化变电站的二次接线，缩小变电站的占地面积，节约投资，提高整个综合自动化运行情况。所有遥控、遥测、遥信、遥调均通过调度完成，实现变电所为无人值班。

2．2．2 DVPS－600F全分散式自动化系统特点

典型的分布式系统

系统纵向分为三层，即站控层、间隔层及通信网络层。间隔层设备在横向按变电站一次设备分布式布置，相互独立。仅通过屏蔽双绞线构成总线式CAN通信网相联，其功能齐全、配置灵活、具有极高的可靠性，被认为是综合自动化技术的发展趋势。

微机保护监控装置全户外安装

微机保护监控装置不集中组柜安装于主控制室，所有微机保护监控装置全部安装于户外端子箱上，取消

变电所主控制室，只设一间10平方米工具间。小间供安装通信设备及直流屏用。不用修建电缆沟，几乎没

有二次电缆，变电站土建工程大为减少，极大降低工程造价。且运行维护十分方便。

系统抗环境温度及电磁干扰能力强

系统保护监控装置装于端子箱上已经经过环境温度－30℃低温和环境温度为＋40℃高温多年运行考验，系

统稳定运行，通信网络可靠，无任何拒动和误动记录。

自动化程度高、可靠性高

采用本系统可以取消常规模拟屏、常规操作控制台。间隔层设备保护、监控及自动装置由现场就地独立完成，间隔层设备同站控监控系统仅通过通信网络连接。保护动作、自动装置动作、备用电源自投不依赖通信网络，间隔层设备同过普通屏蔽双绞线CAN网络同站控主机相连，站控制主机只做监控管理工作。

交直流两用

整个自动化系统交直流两用，既可以用交流操作电源，又可以用直流操作电源。使用十分方便。

采用成熟的现场总线技术

站级层采用工业现场控制总线---CAN总线。由CAN总线构成的变电站综合自动化系统，是一种总线式网络

系统，具有扩展方便，抗强电磁干扰能力强，传输速率高，无数据瓶颈，温度适应范围宽等优点，特别适合 变电站恶劣的工作环境。

开放式、易扩展性系统设计

通过采用DVP－602微机数据通信控制装置所带国际国内公认的标准规约及接口方式（如RS485，RS232等），可方便的与其他公司相关的智能设备相连，并进行信息交换；另外，充分考虑到变电站扩建、改造等因素，间隔层设备基于模块化设计，可根据求任意配置，变电站层设备配置灵活。

远动信息直采直送

远动与监控系统共用间隔层的保护监控装置传送来的信息，达到分布式RTU技术求标准，满足调度自动化信息直采直送的求。

分散式低周减载及分散式小电流接地选线功能

分散式采集各出线回路零序电流和零序谐波电流方向，通过DVP－602或后台系统集中比较，实现小电流接地

选线功能。

电压无功综合控制功能

可通过调度系统和当地监控，实现变电所远方调压及电压无功综合控制功能。

2．2．3 DVP－600全分散式微机保护监控装置特点

分散式

按每个功能单元(间隔)对应于一个小机箱设计，装置可下放到开关(现场)附近安装，同主机之间由CAN总线通迅电缆联络。统计表明，发电厂,变电站大量复杂的二次连接电缆接触不良是造成发电厂,变电站发生恶性事故的重原因之一。把监控保护功能分散到就地独立完成，仅由普通屏蔽双绞线和主机联络，主机只作日常管理工作，避免了以往将所有测量、控制、保护、信号线都接入主控室，极大地减化了二次接线,节省了投资,提高了系统可靠性及可维护性、减少了事故隐患。

硬件标准化

机箱由四块小插件组成，电路原理简单、易于掌握，插件硬件通用,不需任何调节就可互换到DVP600系列不同用途的机箱中,更换后测量精度不受影响，便于系统快速修复。

微机保护微机监控既统一又不丧失独立性

在同一机箱内将各功能分散到保护CPU、监控CPU、通讯CPU中并行处理，保护 CPU一个插件、监控CPU和通讯CPU一个插件，各插件独立工作，由串行通讯联络，保护插件和监控插件分别由各自独立电源供电，独立跳合闸出口继电器。

摘本文通过对全分散式变电站自动化系统选型原则描述，说明微机保护监控装置装于户外端子箱上是完全可行的本篇论文是由3COME文档频道的网友为您在网络上收集整理饼投稿至本站的，论文版权属原作者，请不用于商业用途或者抄袭，仅供参考学习之用，否者后果自负，如果此文侵犯您的合法权益，请联系我们。

微机保护硬件双重化设计

双重化装置开关电源，双重化保护CPU，多重化出口继电器。

先进高速的通讯方式

采用高可靠的CAN总线工业控制现场网络，网上任意设备间均可直接进行数据交换，接口芯片自动完成网络协议和校验，监控主站数量任意增减，彻底克服了主从式网络结构的瓶颈现象。

高可靠性

所有元件均采用CMOS工业级芯片,抗干扰能力强,故障率极低,独特的布线设计，电磁屏蔽、软硬件冗余、瞬态抑制等措施使装置具有很高的抗干扰能力，任一元件损坏均保证自动进行及时有效的处理,任何情况下不影响正常工作。

全密封钢结构防振机箱

由于低功耗无须考虑散热，机箱采用了全密封结构，使灰尘、潮湿、有害气体的影响大大降低，再加上宽温度的工作范围，使装置适合于安装在控制现场，改变了过去微机监控装置必须安装在主控室，以及求加空调和室内密封的传统做法。

超低功耗设计

装置电源交直流220V通用，电源功耗4.5W，交流电压功耗低于0.1VA，交流电流功耗低于0.25VA,中间没有变送器环节。

开关量使用 220V电压输入

以往微机监控使用 24V作开入量电源，由于发电厂，变电站强磁场干扰，信号误报现象时有发生，本装置直接使用直流 220V作开入电源，既简化接线又消除信号误报现象。

完整的电气防跳及控制回路

装置具有开关的防跳继电器和常规控制回路的接口。用于交流操作防跳继电器外附。

灵活的硬件组态工作方式

小机箱模拟量中任一个均可由厂家和用户协商任意定义为电流或电压输入；开关量中任一个也可定义为脉冲或电平方式,以及进行计数和事件记录等;出口继电器可以任意指派其作用,以便满足各种特殊功能的求。

显示整定简单方便

三个按键四位显示器可以显示修改一切参数，无须记忆操作命令。

独立遥控跳合闸执行继电器

可选择遥控跳合闸继电器输出,由压板单独投退。

测量CT和保护CT回路分开

保护电流和测量电流回路独立；既保证了测量精度又保证了保护回路的安全性。

开关事件记录

直接记录外部11个开关状态事件的时间及顺序并对脉冲计数，对不同的应用11个开关状态定义可以不同。

PT断线报警

任一相电压断线时发PT断线报警信号。

装置故障报警

当装置自检发现有不可恢复的错误时发报警信号。

控制回路断线报警

当采用断路器控制时，控制电源保险熔断或跳闸回路断线或合闸回路断线时均发控制回路断线报警。

遥控输出

独立遥控跳合闸空接点输出,由外部联接片投退。

遥信量

各保护信号,故障参数,开关量事件记录。

网络通信

总线式,普通屏蔽双绞线,直接同PC机连接。

2．2．4 白云变电所设备配置情况

2．2．4．1微机保护监控装置配置情况 1、10kV线路保护监控：配置DVP－631微机线路保护监控装置

2、主变器保护监控：

配置DVP－621微机变压器差动保护装置

配置DVP－622微机主变器后备保护装置

配置DVP－611分散式微机监控装置3、66kV线路保护监控：配置DVP－693微机线路保护监控装置

4、电压互感器监控：配置DVP－671微机PT监控装置

5、中央信号监控：配置DVP－601微机中央信号监控装置

2．2．4．2监控系统配置情况

1、硬件：配置台湾研发工业控制机，显示器PHLIPS 21,UPS 三特1KVA 2小时，CAN网络控制器,光端机

2、软件:配置DVPS-600变自动化系统软件

2．2．5 白云变电所自动化系统运行情况

白云变电所于1999年5月11日投入运行，到2001年12月投运已2年6个月，经过多次系统故障和异常情况的检验，所有设备和装置动作正确、运行可靠，未发现异常情况。

一些主情况简介绍如下： 1、99年6月13日，友好线速断保护动作跳闸，重合成功。故障原因：拉开友好线78号负荷开关时因开关分闸速度慢引起三相短路。

2、99年6月18日，东港集控站显示白云变水产线C相全接地，经巡线发现水产线锦江分22＃右2变台避雷器C相爆炸。现场情况与集控站显示一致、正确。

3、99年6月19日，东港集控站显示白云变水产线A相全接地，经巡线发现水产线锦江分苇场线用户自维线路A相瓷瓶击穿。现场情况与集控站显示一致、正确。

4、99年9月25日03时22分，东港集控站显示白云变水产线C相全接地，05时03分接地消除。现场情况与集控站显示一致、正确。

5、2001年7月10日，白云变电压互感器故障引发母线短路，主变过流保护正确动作跳闸，重合成功，避免了故障的扩大。

白云变运行后，经历了多次故障和异常考验，综合自动化设备反映准确。特别是多次接地故障，当地主机不仅正确反映了接地，而且对接地线路判断正确，不必通过拉合开关来选择接地线路，不仅减少了停电损失，而且减少操作次数，最大限度的避免了误操作。

6、2001年01月份，丹东地区恰遇50年不遇的低温，东港地区最低温度近－30℃，白云变的户外设备经历了严峻考验,但无任何异常发生。

7、东港集控站对白云变远方操作几百次，均全部正确执行。因东港市改造需，白云变投运后多次带送东沟变电所部分负荷，拉合开关操作均由集控站进行。无一失败。

8、白云变电所地处东港沿海地区，空气潮湿，设备易腐蚀。但白云变电所运行两年多来，经受住了考验，无任何异常发生。

9、白云变所主考核指标完成较好，达到实用化求：

1、遥信正确率：100%

2、遥控正确率：100%

3、遥调正确率：100%

4、遥测精度：满足求

5、监控系统可靠率：100%

3、结论

本文通过对全分散式变电站自动化系统选型原则描述，说明微机保护监控装置安装于户外端子箱上是完全可行的，以全分散式微机保护监控装置为基础全分散式户外变电站自动化系统是完全可行的。通过辽宁丹东电业局白云66kV变电所设备配置运行情况，证明以分散式微机保护监控装置为基础的全分散式户外变电站自动化系统，特别值得在城农网中推广应用，符合变电站向小型化发展方向。

摘本文通过对全分散式变电站自动化系统选型原则描述，说明微机保护监控装置装于户外端子箱上是完全可行的本篇论文是由3COME文档频道的网友为您在网络上收集整理饼投稿至本站的，论文版权属原作者，请不用于商业用途或者抄袭，仅供参考学习之用，否者后果自负，如果此文侵犯您的合法权益，请联系我们。

第三篇：浅谈变电站综合自动化系统的应用

浅谈变电站综合自动化系统的应用 摘要：

采用变电站综合自动化技术是计算机和通信技术应用的方向，也是电网发展的趋势，随着电网改造的深入，鸡西电业局在2010年所有变电站均将完成综自化改造，实现变电所的综合自动化，进而实施无人值班，减轻人员紧缺压力，提高企业生产效益。但同样也不可避免地带来了一些问题，本文阐述了当前我局变电站综自动化系统实际应用情况和存在的若干问题，并针对这些问题提出了一些建议。关键词：自动化系统；技术特点；通信规约；设备选型；存在的问题

一、变电站综合自动化技术

变电站综合自动化是将变电站二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装臵和运动装臵等）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、配线路的自动监视、测量、自动控制和保护微机化。具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。

二、变电所综合自动化系统的优点

变电所综合自动化是当今电网调度自动化领域的热门课题之一。它将变电所中一切可由微机实现的功能(如继电保护、远方控制、远方监视、故障记录及测量等功能)，合理地分工协调，通过变电所就地通信网络，将实现这些功能的微机设备连接在一起，组成一个完整的变电所综合二次系统。同时通过本地通信设备与上级调度和监控中心直接进行通讯。近年来，变电所综合自动化系统以其技术先进、结构简单、安全可靠、功能齐全、具备无人值班的技术条件等方面的优势，在全国电力系统内得到了较为广泛的应用。实践证明，它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，是当代电网发展的必然趋势。

三、新型变电站综合自动化系统结构和技术特点

计算机、通信及网络数据库技术的发展使变电站信息综合管理成为可能。近年变电站综合自动化系统不断完善改进，新型变电站综合自动化系统是将计算机局域网（LAN）技术引入变电站综合自动化管理系统，结合面向对象的分层分布式结构设计，采用新型的变电站自动化系统体系，具备4层结构，重点解决了通信管理层中的电力通信规约转换问题和信息管理层中的变电站信息综合管理问题。系统分4层，即信息管理层、通信管理层、二次设备控制层和生产过程层。生产过程层由变电站一次设备组成，是系统的最底层，采集最基础运行信息；二次设备控制层则由各智能设备（IED）组成，实现对各自对象（母线、馈线、主变压器、电容器等）的控制和保护功能；通信管理层由连接IED的现场总线和作为通用网关的主/备管理机系统组成，是系统的通信枢纽，负责站内数据采集、连接站级计算机、连接远动系统等；信息管理层是系统的最高层，主要由站级计算机组成，包括后台机等，形成站内计算机局域网，组成完成站内综合自动化系统。

四、变电站综合自动化系统的现状及其存在的问题

1、综自设备生产厂家过多，产品型号过杂。

从我局现有的综合自动化站运行发现，厂家数量近10家，甚至一个变电站家就达四至五家，这就造成三方面问题，一是由于变电站综合自动化设备的生产厂家生产能力、设备质量不同，使部分设备质量并不过关，有些外购部件更是缺乏管理，产品一旦超过包修期，维护费用昂贵，09年我局伊林后台主机发生故障，联系厂家修理费需上万元，维护周期更长达7天以上，给安全运行带来巨大隐患。二是同一变电站内不同厂家不同系列的设备，屏体及设备的组织方式不尽相同，维护和管理带来许多问题。三是硬件设备及后台软件维护困难，每一厂家设备均有不同原理及操作方法不同，需要设备维护人员对所用装臵都需要掌握、了解，同时备品备件难以通用，对维护、运行单位造成极大压力。

由于以上问题，伴随着变电站综合自动化系统应用的增多，要求我们无论是在新建、扩建或技改工程，其综合自动化系统的签署技术协议时都应该严格把关，力求做到选型规范化。经选用的变电站自动化系统不仅要技术先进、功能齐全、性能价格比高，系统的可扩展性和适用性好，而且要求生产厂家具有相当技术实力，有一定运行业绩和完整的质量保证体系、完善的售后服务体系。

2、运行维护人员水平不高的问题

目前，我局变电站综合自动化系统绝大部分设备为近近几年更新改造，特别时一次变运行人员没有经过系统综自培训情况下，必须完成运行管理，不可避免会出现各种问题，在我局现场实际运行中也频繁发生人为原因影响运行的事件。另外在设备维护方面，即懂监控又懂保护的复合型人才严重缺失，在专业管理上也没有形成后续梯队，后续人员缺乏，三是由于缺失备品备件，部分缺陷特别是软件故障需厂家协助处理，从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。

要想维护、管理好变电站综合自动化系统，首先要注重人员培养，利用多种途径组织进行专业培训，培养出一批能跨学科的复合型人才，加宽相关专业之间的了解和学习。

4.3 不同型号产品的接口问题

设备接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一，包括不同厂家的保护、小电流接地装臵、故障录波、无功装臵等与通信管理机、远动主机与主站、集控中心等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通，需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。当不同厂家的产品、种类很多时，问题会很严重。

如果所有厂家的自动化产品的数据接口遵循统一的、开放的数据接口标准，则上述问题可得到圆满解决，用户可以根据各种产品的特点进行选择，以满足使用要求。

4.4 传输规约和传输网络的选择问题

变电站和调度主站、监控中心之间的传输规约。目前国内各个地方情况不统一，变电站和调度中心之间的信息传输采用各种形式的规约，致使许多生产厂家各自为政，造成不同厂家设备通信连接的困难和以后维护的隐患。目前各个公司使用的标准尚不统一，系统互联和互操作性差，因此，在变电站综合自动化系统建设和设备选型上应考虑传输规约问题，目前我局对变电站接入作出硬性规定，即在变电站和集控中心、调度主站通讯时二次变所用部颁CDT规约，一次变信息量较大，使用101规约。

4.5 开放性问题

变电站综合自动化系统应能实现不同厂家生产的设备的互操作性（互换性）；系统应能包容变电站自动化技术新的发展要求；还必须考虑和支持变电站运行功能的要求。而现有的变电站综合自动化系统却不能满足这样的要求，各厂家的设备之间接口困难，甚至不能连接，从而造成各厂家各自为政，重复开发，浪费了大量的财力物力。

4.6管理体制与变电站综合自动化系统关系问题

变电站综合自动化系统的建设，使得继电保护、远动、计量、通讯、变电运行等各专业相互渗透，传统的技术分工、专业管理已经不能适应变电站综合自动化技术的发展，变电站远动与保护专业虽然有明确的专业设备划分，但其内部联系已经成为不可分割的整体，一旦有设备缺陷均需要两个专业同时到达现场检查分析，专业衔接部分容易产生“真空”，使缺陷得不到及时处理。另外，在电度表数据远传方面我局管理存在空白，计量所更换电度表后影响表记与后台通讯问题始终没有解决。

在专业管理上，变电站综合自动化设备的运行、检修、检测等问题仍需要规范和加强，对传动实验及通道联测的实现、软件资料备份等问题提需不断完善解决。

2、结束语

近年来，通信技术和计算机技术的迅猛发展，给变电站综合自动化技术水平的提高注入了新的活力，变电站综合自动化技术正在朝着网络化、综合智能化、多媒体化的方向发展。

鉴于变电站综合自动化系统当前还缺乏一个统一的国家标准，这就需要与之相关的各岗位的电力工作者 在实际操作过程中不断总结经验，找到其规律性，不能因循守旧，而应根据具体情况，遵循科学、严谨的工作原则，用发展的眼光来进行变电站综合自动化系统的建设，以保证电网安全、经济、优质地运行。

第四篇：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

第五篇：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