变电站综合自动化实习（写写帮整理）

第一篇：变电站综合自动化实习（写写帮整理）

南 京 工 程 学 院

实习报 告

实习名 称 变电站综合自动化实习

院

系

电力工程学院

专

业

电气工程及其自动化（电网监控技术）

班 级 监控061 学 生 姓 名 何湘英 学 号 206060503 实习地 点 6A401 实习时 间 2010/3/15-2010/3/19

一、实习目的及意义

变电站综合自动化实习是电气工程及其自动化专业（电网监控方向）本科学生的一门专业实践教学课。实习的目的在于通过使学生实际接触、操作典型的变电站综合自动化系统，认识和了解变电站综合自动化系统的结构、功能、信息、特点，理解变电站综合自动化系统的工作原理和过程，理解变电站综合自动化系统中各个子系统的关系、联系，理解变电站运行管理规程，掌握NS2000变电站综合自动化系统的常用操作方法和基本维护技能。为今后从事相关专业技术工作打下良好的技能基础。

学习变电站综合自动化技术和培训变电站综合自动化实践能力，二、实习内容及要求1、2、3、4、5、变电站综合自动化系统认识 变电站综合自动化系统基本操作

DDRTS电力系统仿真软件的认识和基本操作和维护 变电站综合自动化系统保护、测控单元操作 变电站综合自动化系统后台软件维护

三、具体实习内容：

1．变电站综合自动化系统认识

变电站实时动态数字仿真系统采用计算机实时动态仿真软件，对变电站的一次系统进行仿真计算。它可以“任意”改变变电站的一次主接线及其设备参数，可以任意设置并模拟电力系统的各种故障，可以任意模拟电力负荷的变化等等。“变电站实时动态数字仿真系统”仿真变电站一次系统及设备的运行，并将仿真计算出的数据信息输出。同时接受输入的各种控制信息，并根据这些输入的控制信息、改变计算机仿真变电站的运行。

变电站综合自动化系统采用一套真实的、与生产现场技术基本同步的、现场总线结构的变电站综合自动化系统。它应具有变电站综合自动化系统的几乎全部主要功能，如：保护、测量、信号、自动装置、监视、控制、通信等功能。为研究变电站综合自动化系统的结构和工作原理，进行整组运行、维护、检修、测试等操作等，提供与现场非常逼真的工程环境和真正的实际动手操作条件。

2.变电站综合自动化系统的功能 2．1 监控子系统功能

监控子系统应能取代常规的测量系统，取代指针式仪表；取代常规的告警、报警、中央信号、光字牌等；替代常规的操作机构和模拟盘，替代常规的远动装置功能等。具体包括以下功能： 2．1．1 数据采集功能

变电站的数据包括：模拟量、开关量和电能量。

a)模拟量采集：模拟量采集分交流采样和直流采样两种。采集的信息有：各段母线电压、频率；线路电压、电流、有功功率、无功功率；主变压器电流、有功功率、无功功率；电容器的电流、无功功率；馈出线的电流、电压、功率、功率因数等；还有主变压器油温、直流电源电压等。

b)开关量采集：断路器和隔离开关的位置状态；主变压器有载分接开关位置信号；继电保护动作信号、各种运行告警信号。

c)电能量采集：线路、主变压器和电容器的有功电能脉冲和无功电能脉冲。2．1．2  操作控制功能：

断路器的分、合；       变压器分接头调节 电压无功控制

事件顺序记录SOE 数据处理与记录功能 SOE包括断路器的跳、合闸和保护动作的顺序记录。

运行数据计算和统计：电量累加、分时统计；最大值、最小值、负荷率及报表和历史数据：变电站运行日报、月报；历史数据显示和保存。统计和记录：遥测越限记录、遥信变位记录、设备投停记录、遥控操作遥安全监视与报警功能 2．1．3 2．1．4 其时间统计；电压合格率统计。

调操作记录、保护定值修改记录。2．1．5       变电站一次系统电压、电流、主变油温等越限报警 遥信变位、保护动作告警 设备故障和异常告警。

人机联系和打印功能

人机界面：电气主接线图、实时数据画面显示、实时数据曲线显示、画面打印功能：画面拷贝和 报表打印；定时打印，事件打印，召唤打印 操作票：操作票的生成、预演和打印。

事故追忆功能 保护管理功能 2．1．6 调用方式有菜单和导航图、各种参数在线设置和修改、画面和表格生成工具。

2．1．7 2．1．8        追忆再现事故。

保护定值显示和修改

保护运行状态监视、保护动作信息、自检信息 保护故障录波波形及事件记录。

系统组态功能

系统配置组态功能 图形组态功能 数据库组态功能

保护功能：本子系统可以实现实际的微机保护与自动装置的各种保护功能。2．1．9 2．2 微机保护与自动装置子系统功能

依据“计算机仿真变电站”送来的实时交流电流电压模拟信号以及相应断路器、隔离开关位置开关量信号对保护对象各种故障及异常运行状态做出正确反应，实施跳闸、重合闸操作并发出信号、由网络上传故障报告。  故障录波及测距功能：记录故障时电流电压及开关量波形，形成测距报告。通信功能：作为综合自动化系统的一部分，可以实现与系统的通信，包括信息上传（保护动作信号、录波图、故障报告）以及下载（定值远程修改）。2．3 通信子系统功能 2．3．1       纤等）

测控单元的高速数据网络通信功能 多种微机保护数据速网络通信功能 多种保护、测控通信协议

能与国内主要电力自动化设备生产厂家的测控、保护装置通信的功能 能与多种智能设备（智能电能表、微机控制的直流电源系统、GPS、等）通与调度主站的通信 站内通信

多种通信接口（RS-232、RS-

422、RS-485、现场总线、以太网、电缆、光信的功能 2．3．2    能同时与两个主站系统以不同的通信规约通信

能支持多种通信规约（如部颁CDT、60870-5-101、60870-5-104等）能同时支持多种通信方式（如音频电缆、光纤；中低速串行接口、高速网络接口）2．4 其它功能   

3.变电站综合自动化技术培训系统的运行方式

变电站综合自动化技术培训系统根据培训对象及其培训目标和内容的需要，根据变电站实际运行的情况，可有三种运行情况：正常运行、异常运行、事故运行。

正常运行时，变电站实时动态数字仿真系统根据用户设定的变电站主接线及其运行方式、站外简化电网、动态模拟负荷、一次设备运行状态等信息，实时仿真计算并通过变电站二次信号I/O与转换装置输出表征一次系统运行情况的各种开关量和模拟量信号。变电站综合自动化系统通过采集这些信号，经过处理后向调度/监控主站端远传。在当地监控计算机上能以图表等直观方式反映变电站一、二次系统的运行工况、运行参数和设备运行状态。同时，在当地监控计算机上能以图表等直观方式对变电站一、二次系统及设备进行当地操作，也能接收调度端GPS 对时功能 系统诊断与自恢复功能 远程监视与维护功能 发出的遥控命令，改变一、二次系统及设备的运行工况。

异常运行时，变电站实时动态数字仿真系统根据用户需要，仿真各种一次系统和设备的异常和缺陷信号。如：母线电压、线路电流、主变温度可能会发生越限，还可能会发出SF6气压低、断路器弹簧未储能、主变压力释放、冷却系统异常信号、轻瓦斯动作等一次设备告警信号。变电站综合自动化系统应能够通过分析有关的数据信息及时发现这些异常现象，并在当地监控计算机上以直观醒目的方式发出告警信号，同时向调度/监控主站端远传。

以上两种运行方式主要是为研究电力系统非事故状态运行时，变电站综合自动化系统的测量、通信、监视、控制等行为及其工作原理等。

事故运行时，变电站实时动态数字仿真系统根据用户需要，仿真电力系统可能发生的各种短路和一次设备内部严重故障等，并将这些事故信息输出。此时，变电站综合自动化系统及其中的微机保护和自动装置应作出准确、及时的反应。变电站实时动态数字仿真系统应能够仿真出故障前、故障切除后、重合闸后等状态下的一次系统拓扑结构及其瞬时电压和电流，并根据接受到的保护跳闸、重合闸动作信号实时地进行切换和变化。在这种运行方式下，重点研究的是微机保护、自动装置的动作行为和工作原理。

四、实习体会

通过这一个星期的实习，我对变电站综合自动化培训系统有了一个简单的了解，以及对于我们学校变电站的一个模拟系统的掌握，熟悉了NS2000计算机监控系统。

第二篇：变电站综合自动化复习题

第一章 变电站综合自动化系统概述 一．填空题 1．常规变电站二次系统主要由______、_______、__________、__________组成。2．变电站综合自动化系统是、和 等高科技在变电站领域的综合应用。

3．变电站综合自动化的核心是_______，纽带是__________，它把微机保护、微机自动装置、微机远动功能综合在一起形成一个具有远方数据传输功能的自动监控系统。

4.变电站综合自动化的基本功能有____________、____________、_____________、_________________、___________________。

5.变电站综合自动化系统数据采集包括_______、__________、___________。6.变电站综合自动化系统的结构形式有________、___________、__________、__________________。

7.分层式结构是将变电站信息的采集和控制分为___________、________、__________。8．变电站综合自动化技术的发展趋势（1）从集中控制、功能分散型到_______;(2)从专用设备到____________;(3)从集中控制向_________发展;(4)从单纯的屏幕数据监测到___________;(5)实现____________的综合。9.___________、_____________、_____________三大块构成变电站自动化的基础。

10.变电站综合自动化系统要采集的信息，包含________、____________的信息以及_________________。

11.自动化信息传输的特点有__________、________、____________。12.模拟量可以采用_________测取，也可以进行采样。13.输入变送器的交流电压额定值为______，输入变送器的交流电流的额定值为__________。

14.在变电站中，采用变送器测电压，被测电压u1经________转变为u2，________将u2转变为统一的直流信号输出。

15.根据三相电路的特点，按功率变送器所含有功功率元件的个数不同，三相有功功率变送器有________、___________、__________等几种。

16.为了连续信号f(t)进行不失真的采样，采样频率fs应 高于f(t)所包含_________。17.在变电站中，数据通信的主要任务有两个：一是_______________________；二是___________________________。

18.物理信道的连接方式有________、_____________、__________。

19.模拟信号传输的基础是_____。根据它的不同要素，数字调制的三种基本形式是_________、_____________、_________________。

20.电路交换的三个过程是：电路建立、数据传输、电路拆除。21． 数据交换的三种基本技术分别是__________、___________、_____________。22.报文交换的本质是________，报文交换的数据传输单位是___________。23.根据网络的分布范围，可以把网络分为________、________、__________。

24.网络协议的三要素是________、_________、_____________。25.OSI的体系结构定义了一个7层模型，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

26.局域网的协议标准是___________，参考模型包括了OSI/RM最低两层_________、____________。

27.变电站母线上有多条供配电线路，按用户的重要性分为________和_________。每一级均装有自动按频率减负荷装置，它由__________、_________和___________三部分组成。

28.变电站调压的主要手段有有载调压变压器和补偿电容器。29.电压、无功综合控制所要达到的目的，一是___________________________；二是____________________________。

30.变电站“五防”分别是______________、_____________、______________、_______________、_____________。

31.发电机并列的理想条件可表示为GX或fGfX；UGUX；e0。

32.备用电源的配置有_________和__________两种基本方式。

33.与遥控相关的命令有三种，分别是遥控选择命令；遥控执行命令；遥控撤销命令。

34.整个断路器的遥控环节可以分为综合自动化系统的_______、_________、_________以及______________等部分。

35.变压器分接头遥控操作有三种类型，即____________、____________、_______________。

36.微机型故障录波装置的硬件结构可分为两大块(1)前置机；（2）后台机。37.输入变送器的交流电压额定值为100V，输入变送器的交流电流的额定值为5A。

38.对故障录波装置的基本要求有_________、_______、________、_______、_________。

二．判断题

1.变电站综合自动化采集的信息大致可以分为两类：一是与电网调度控制有关的信息，二是为实现变电站综合自动化站内监控所使用的信息。（对）2.变电站自动化体系结构中，“通信控制系统管理”连接系统各部分，负责数据和命令的传输，并对这一过程进行协调、管理和控制。（对）3.变送器接入TV或TA的一次回路中。（错）4.在变电站中，变送器的输出信号采用统一的交流信号。（错）5.三元件式三相功率变送器适用于三相三线制系统中的三相功率测量。（错）6.对一个信号采样就是测取该信号的瞬时值。（对）7.在分散与集中相结合的结构形式中，配电线路的保护采用集中组屏结构，高压线路保护和变压器保护采用分散式结构。（错）8.传输方式与传输的信号是模拟信号还是数字数据无关，而是根据信道上传输的是数字信号还是模拟信号而定。（对）

9、现场总线是数字式、并行、多点通信的数据总线。（错）10.电路交换的线路利用率比报文交换的高。（错）

11、备用电源在投入前在检测工作母线失压时还必须检查工作电源无流。（对）

12、微机故障录波装置要保留故障前的数据。（对）13.传输层是一个端—端，也即主机—主机的层次。（对）14.RS-232D采用负逻辑，标准接口电路采用非平衡型。（对）

15、当电力系统有功功率缺额较大时，靠负荷调节效应来补偿有功缺额就可以保证系统的安全稳定运行。（错）16.备用电源自动投入切除工作电源断路器必须经过延时。（对）

17、数据传输速率指一个信道的最大数据传输速度，表示方法为数据速率和调制速率。（错）18.微机故障录波装置采用软件启动录波，一旦装置启动，立即保留3周正常运行的最新数据作为首段数据记录。

19、监控系统的核心是信息处理子系统。

三．名词解释

1．变电站综合自动化

2．微机故障录波器

3.变送器

4.交流采样技术

5.负荷的调节效应

6.现场总线

7.网络拓扑

8.电压、无功综合控制器（VQC）

9.并列操作

四．问答题

1．变电站综合自动化系统有哪些特点？

（对）（对）

2．变电站综合自动化系统的优越性？

3.什么是交流采样技术？其硬件组成有哪些？

4.电流变送器原理框图由哪几部分组成，各自的作用是什么？

5.电力系统频率偏移的原因是什么？

6.微机网络电气“五防”系统的基本工作原理。

五.画图题

1.基脉冲编码方案 2.控制对策的确定

3.电流变送器的工作原理图 5.遥控命令信息的传输过程

第三篇：变电站综合自动化技术

第一章

1、变电站综合自动化：是将变电站的二次设备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。

2、传统变电站的缺点：

（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。（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。

3、变电站自动化技术的发展过程。[P5内详] 第二章

4、二次设备的组成部分：继电保护、自动装置、测量仪表、操作控制屏和中央信号屏以及远动装置。

5、变电站综合自动化的优越性：

（1）变电站综合自动化系统利用当代计算机的技术和通信技术，提供了先进技术的设备，改变了传统的二次设备模式，信息共享，简化了系统，减少了连接电缆，减少占地面积，降低造价，改变了变电站的面貌。（2）提高了自动化水平，减轻了值班员的操作量，减少了维修工作量。（3）随着电网复杂程度的增加，各级调度中心要求各变电站能提供更多的信息，以便及时掌握电网及变电站的运行情况。（4）提高变电站的可控性，要求更多地采用远方集中控制、操作、反事故措施等。（5）采用无人值班管理模式，提高劳动生产率，减少人为误报操作的可能。（6）全面提高运行的可靠性和经济性。

6、变电站的数据包括：模拟量、开关量和电能量。

7、直流采样：即将交流电压、电流等信号经变送器转换为适合于A/D转换器输入电平的直流信号。交流采样：指输入给A/D转换器的是与变电站的电压、电流成比例关系的交流电压信号。

8、并联、串联有源电力滤波器的不同点及示意图。[P17内详]

9、电力系统的电压、无功综合控制的方式：集中控制、分散控制和关联分散控制。[P27内详]

10、电力系统频率偏移的原因：电力系统的频率与发电机的转速有着严格的对应关系，而发电机的转速是由作用在机组转轴上的转矩决定的，原动机输入的功率如果在扣除了励磁损耗和各种机械损耗后能与发电机输出的电磁功率保持平衡，则发电机的转速将保持不变，电力系统所有发电机输出的有功功率的总和，在任何时刻都将等于此系统包括各种用电设备所需的有功功率和网络的有功损耗的总和。但由于有功负荷经常变化，其任何变动都将立刻引起发电机输出电磁功率的变化，而原动机输入功率由于调节系统的滞后，不能立即随负荷波动而作相应的变化，此时发电机转轴上的转矩平衡被打破，发电机的转速将发生变化，系统的频率随之发生偏移。

11、电力系统频率降低的危害：

（1）系统的频率下降，使发电厂的厂用机械出力大为下降，结果必然影响发电设备的正常工作，使发电机的有功出力减少，导致系统频率的进一步降低。

（2）系统频率降低，励磁机的转速也相应降低，当励磁电流一定时，励磁机发出的无功功率就会减少。（3）系统频率长期处于49.5Hz或49Hz以下时，会降低各用户的生产率。

12、明备用和暗备用的原理和图。[P33内详] 系统正常运行时，备用电源不工作的称明备用。系统正常运行时，备用电源也投入运行的，称为暗备用。

备用电源自投（BZT）的作用：备用电源自投装置是因为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。

13、变电站综合自动化系统的特点：（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（4）操作监视屏幕化（5）运行管理智能化 第三章

14、光电传感器的优越性：

（1）优良的绝缘性能，造价低、体积小、质量轻。（2）不含铁心，消除了磁饱和、铁磁谐振等问题。（3）动态范围大，测量精度高。（4）频率范围宽。（5）抗干扰能力强。第四章

15、输入/输出的传送方式：并行和串行传送方式。

16、CPU对输入/输出的控制方式：同步传送方式、查询传送方式、中断控制输入/输出方式和直接存储器访问方式（DMA）[P50内详]

17、DMA控制器必须具备的功能：

（1）能接受外设的请求，向CPU发出总线请求信号HOLD；

（2）当CPU发出总线请求认可信号HLDA后，接管对地址线、数据线和控制线的控制，进入DMA方式；（3）发出地址信息，能对存储器寻址及能修改地址指针；（4）能向存储器和外设发出读或写等控制信号；

（5）能控制传送的字节数及判断DMA传送是否结束；

（6）在DMA传送结束以后，能发出DMA结束信号，释放总线使CPU恢复正常工作状态。

18、光电耦合器工作原理及原理图。[P62内详] 第五章

19、D/A转换器的工作原理、关系式、权电阻输入网络。[P67内详] 20、绝对精度和相对精度。[P74内详] 第六章

21、交流采样法：是直接对经过装置内部小TA，小TV转换后形成的交流电压信号进行采样，保持和A/D转换，然后在软件中通过各种算法计算出所需电量。第七章

22、小波分析在变电站综合自动化中的应用前景。[P103内详] 第八章

23、变电站内的信息传输：

（1）设备层与间隔层（单元层）间信息交换（2）单元层内部的信息交换（3）单元层之间的通信

（4）单元层和变电站层的通信（5）变电站层的内部通信

24、变电站通信网络的要求：快速的实时响应能力，很高的可靠性，优良的电磁兼容性能，分层式结构。

25、数据通信的传输的方式：并行数据通信和串行数据传输。

26、数据通信系统的工作方式：单工通信，半双工通信和全双工通信。原理及图示[P119内详]

27、网络的拓扑结构：点对点结构、星型结构、总线结构和环形结构。

28、移频键控原理。[P131内详]

29、差错检测技术：就是采用有效编码方法对咬传输信息进行编码，并按约定的规则附上若干码元（称监督码），作为信息编码的一部分，传输到接收端，接收端则按约定的规则对所收到的码进行检验。30、几种常用的监督码构成方法：奇偶校验、纵向冗余校验和循环冗余校验CRC。第九章

31、电磁兼容意义：电气或电子设备或系统能够在规定的电磁环境下不因电磁干扰而降低工作性能，它们本身发射电磁量不影响其他的设备或系统正常工作，从而达到互不干扰，在共同的电磁环境下一起执行各自功能的共存状态。

32、电磁干扰的三要素：干扰源、传播途径和电磁敏感设备。

33、解决电磁干扰问题的方法：

（1）抑制干扰源产生的电磁干扰（滤波、屏蔽和接地）；（2）切断干扰的传播途径；

（3）提高敏感设备抗电磁干扰的能力（降低对干扰的敏感度）。

34、干扰分类：

（1）差模干扰：是串联于信号源回路中的干扰，主要由长线路传输的互感耦合所致。（2）共模干扰：是由网络对地电位变化所引起的干扰，即对地干扰。

35、抑制干扰源影响的屏蔽措施：

（1）一次设备与自动化系统输入、输出的连接采用带有金属外皮的控制电缆，电缆的屏蔽层两端接地。（2）测量和微机保护或自控装置采用的各类中间互感器的一、二次绕组之间加设屏蔽层。（3）机箱或机柜的输入端子对地接一耐高压的小电容，可抑制外部高频干扰。（4）系统的机柜和机箱采用铁质材料。

第四篇：变电站综合自动化教学大纲

《变电站综合自动化》课程教学大纲

一、课程名称：变电站综合自动化

课程负责人：

二、学时与学分：

三、适用专业：重庆大学城市科技学院电气学院

四、课程教材：

五、参考教材：《变电站综合自动化》，国家电网公司人力资源部，中国电力出版社;第1版(2010年5月1日)。

《变电站综合自动化原理及运用》，丁书文，中国电力出版社;第2版(2010年7月1日)。

《变电站综合自动化原理与系统》，张惠钢，中国电力出版社;第1版(2004年1月1日)。

六、开课单位：电气信息学院电气专业

七、课程的性质、目的和任务

《变电站综合自动化》，是电气工程及其自动化专业面向应用的一门专业课，是电力系统继电保护及自动化方向与发电厂及电力系统方向的核心专业课程。本课程以“变电站综合自动化系统”为载体，学生通过该门课的学习，使学生较全面地了解变电站综合自动化系统的用途、结构、原理和性能，初步掌握变电站综合自动化系统基本知识和技能，具备变电站综合自动化系统的安装调试、运行及事故处理的能力。

八、课程的基本要求

1、了解变电站站综合自动化的含义。

2、掌握变电站实现综合自动化的基本功能。

3、了解变电站实现综合自动化系统的结构形式。

4、掌握变电站综合自动化信息的测量和采集种类和方式方法。

5、了解变电站综合自动化中的通信技术。

6、了解变电站综合自动化系统运用的新技术。

7、掌握变电站综合自动化系统的智能装置的。

8、掌握变电站综合自动化系统的运行、维护及调试。

9、了解提高综合自动化系统可靠性的措施。

10、熟悉变电站综合自动化的监控系统相关知识。

九、课程的主要内容

第一章 变电站综合自动化系统概述 1.1 综合自动化的基本概念 1.2 综合自动化的优越性

1.3 综合自动化系统的主要内容和基本功能 1.4 综合自动化系统的设计原则与要求

1.5 综合自动化系统的硬件结构（结构形式和配置）1.6 变电站综合自动化与无人值班变电站 1.7 变电站综合自动化技术的发展方向 第二章 变电站综合自动化信息的测量和采集 2.1 变电站综合自动化信息

2.2 变电站综合自动化信息的体系结构 2.3 变电站模拟量信息的变送器测量及采集 2.4 交流采样技术及其应用 2.5 变电站油温的采集 2.6 变电站状态信息的采集 2.7 变电站实时时钟的建立和应用 第三章 变电站综合自动化系统中的通信技术 3.1 数据通信基础 3.2 数据交换技术 3.3 计算机网络基础知识

3.4 网络体系结构及OSI基本参考模型 3.5 计算机局域网络 3.6 现场总线技术

第四章 变电站综合自动化系统中的新技术应用 4.1 VQC知识 4.2 程序化操作 4.3 IEC 61850简介

第五章 变电站运行的自动控制与调节（变电站综合自动化系统的智能装置）5.1 变电站低频减负荷控制 5.2 变电站电压和无功功率控制

5.3 变电站“五防”的基本概念及实现方法 5.4 同期知识

5.5 备用电源自动投入装置 5.6 变电站主设备的遥控 5.7 微机故障录波原 5.8 微机故障录波实例

第六章 变电站综合自动化系统的运行、维护及调试 6.1 综合自动化系统人机联系与操作 6.2 综合自动化系统运行与维护 6.3 综合自动化系统的调试

第七章 提高综合自动化系统可靠性的措施 7.1 综合自动化可靠性概述 7.2 干扰来源和干扰的影响 7.3 抗干扰措施

7.4 综合自动化系统的自动检测技术 第八章 变电站综合自动化的监控系统 8.1 综合自动化监控系统的基本功能 8.2 综合自动化监控系统的基本结构 8.3 综合自动化监控系统基本要求及特点 8.4 综合自动化监控系统界面及监控操作 8.5 综合自动化监控系统的附属部分

十、课程教学重点

1、变电站实现综合自动化的基本功能。

2、变电站综合自动化信息的测量和采集种类和方式方法。

3、变电站综合自动化系统运用的新技术。

4、变电站综合自动化系统的智能装置的。

5、变电站综合自动化系统的运行、维护及调试。

6、提高综合自动化系统可靠性的措施。

7、变电站综合自动化的监控系统。

十一、考核方式

笔试考试

总成绩=笔试考试（70%）+平时考评（30%）

十二、学时分配

第五篇：变电站综合自动化技术

变电站综合自动化技术

摘要：计算机技术的发展，推动了电力系统计算机自动化技术的发展，变电站综合自

化技术也日趋完善。本论文根据目前电力系统变电站综合自动化技术现状，从其设计原理、结构模式、功能及其发展基础上对变电站综合自动化系统进行分析和描述。并对今后的发展趋势做了总结，提出意见。

关键词：变电站 综合自动化 结构模式 基本过程 功能 发展趋势

变电站综合自动化系统是一种以计算机为主、将变电站的一、二次设备经过功能组合形成的标准化、模块化、网络化的计算机监控系统。变电站综合自动化，是将变电站的二次设备经过功能的重新组合和优化设计，利用先进的计算机技术、自动化技术和通信技术，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、控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。

一、变电站综合自动化的结构模式

变电站综合自动化系统的结构模式主要有集中式、集中分布式和分散分布式。

（一）集中式结构

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。集中式结构也并非指只由一台计算机完成保护、监控等全部功能。多数集中式结构的微机保护、微机监控和与调度等通信的功能也是由不同的微型计算机完成的，只是每台微型计算机承担的任务多些。例如监控机要担负数据采集、数据处理、断路器操作、人机联系等多项任务；担负微机保护的计算，可能一台微机要负责多回低压线路的保护等。

（二）分布式结构

该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，局部故障不影响其它模块正常运行。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。

（三）分布分散（层）式结构

分布分散式结构系统从逻辑上将变电站自动化系统划分为两层，即变电站层（站级测控单元）和间隔层（间隔单元）。也可分为三层，即变电站层、通信层和间隔层。

该系统的主要特点是按照变电站的元件，断路器间隔进行设计。将变电站一个断路器间隔所需要的全部数据采集、保护和控制等功能集中由一个或几个智能化的测控单元完成。测控单元可直接放在断路器柜上或安装在断路器间隔附近，相互之间用光缆或特殊通信电缆连接。这种系统代表了现代变电站自动化技术发展的趋势，大幅度地减少了连接电缆，减少了电缆传送信息的电磁干扰，且具有很高的可靠性，比较好的实现了部分故障不相互影响，方便维护和扩展，大量现场工作可一次性地在设备制造厂家完成。

二、变电站综合自动化系统设计原理

（一）变电站综合自动化系统作为电网调度自动化的一个子系统，应服从电网调度自动化的总体设计，设计思想应采用以调度为中心的原则。其配置、功能及设备的配置应满足电网安全、优质、经济运行以及信息分层传输、资源共享的原则。

（二）分散式系统的功能宜采用下放得原则，凡可以在间隔层就地完成的功能无须通过网络和上位机去完成。

（三）按我国实际情况，目前大部分地区的变电站还不大可能实现完全的无人值守。因此，设计时应考虑远方与就地控制操作并存的模式。

三、实现变电站综合自动化的基本过程

（一）数字量的输入与输出

（二）模拟量的输入与输出

（三）交流采样常用算法分析

（四）数据通信

四、变电站综合自动化系统技术功能

（一）监控子系统

（二）继电保护子系统

（三）电压、无功综合控制子系统

（四）电力系统的低频减负荷控制子系统

（五）备用电源自投控制子系统

（六）通信子系统

五．发展趋势

变电站的综合自动化系统取得了良好的应用效果，但也有不足之处，主要体现在：

（一）一次和二次之间的信息交互还是延续电缆的接线模式，成本高，施工、维护不便。

（二）二次的数据采集部分大量的重复，浪费资源。

（三）细心标准化不够，信息共享度低多套系统并存，设备之间、设备与系统之间联系困难，形成信息弧岛，信息难以被综合应用。

（四）发生事故时，会出现大量的事件警告信息，缺乏有效地过滤机制，干扰值班运行人员对故障的正常判断。

因此，变电站的综合自动化技术的发展赢采用

（一）保护监控一体化

这种方式在35kV及以下的电压等级中已普遍采用，今后在110kV及以上的线路间隔和主变三侧中采用此方式也已是大势所趋。它的好处是功能按一次单元集中化，利于稳定的进行信息采集以及对设备状态进行控制，极大地提高了性能效率比。其目前的缺点也是显而易见的:此种装置的运行可靠性要求极高，否则任何形式的检修维护都将迫使一次设备的停役。可靠性、稳定性要求高，这也是目前110千伏及以上电压等级还采用保护和监控分离设置的原因之一。随着技术的发展，冗余性、在线维护性设计的出现，将使保护监控一体化成为必然。

（二）人机操作界面接口统一化、运行操作无线化

无人无建筑小室的变电站，变电运行人员如果在就地查看设备和控制操作，将通过一个手持式可视无线终端，边监视一次设备边进行操作控制，所有相关的量化数据将显示在可视无线终端上。

（三）防误闭锁逻辑验证图形化、规范化、离线模拟化

在220kV及以上的变电站中，随着自动化水平的提高，电动操作设备日益增多，其操作的防误闭锁逻辑将紧密结合于监控系统之中，借助于监控系统的状态采集和控制链路得以实现。而一座变电站的建设都是通过几次扩建才达到终期规模，这就给每次防误闭锁逻辑的实际操作验证带来难题，如何在不影响一次设备停役的情况下模拟出各种运行状态来验证其正反操作逻辑的正确性？图形化、规范化的防误闭逻辑验证模拟操作图正是为解决这一难题而作，其严谨性是建立在监控系统全站的实时数据库之上的，使防误闭锁逻辑验证的离线模拟化成为可能。

（四）就地通讯网络协议标准化

强大的通讯接口能力，主要通讯部件双备份冗余设计（双CPU、双电源等），采用光纤总线等等，使现代化的综合自动化变电站的各种智能设备通过网络组成一个统一的、互相协调工作的整体。

（五）数据采集和一次设备一体化

除了常规的电流电压、有功无功、开关状态等信息采集外，对一些设备的在线状态检测量化值，如主变的油位、开关的气体压力等等，都将紧密结合一次设备的传感器，直接采集到监控系统的实时数据库中。高技术的智能化开关、光电式电流电压互感器的应用，必将给数据采集控制系统带来全新的模式。

变电站综合自动化系统是近10多年发展起来的多专业综合技术，是变配电系统的一次革命。随着中国国民经济持续快速发展，社会对电力的需求与日俱增，各行各业对电力质量的要求越来越高，各种智能技术的普遍应用，使得变电站自动化管理和无人值守已是一种必然趋势和必然选择。对常规人工控制为主的传统变电站，实施以微机监控为主的综合自动化系统建设，是新时期开创我国电力系统优质、安全、经济运行和全面提升电力自动化水平重大的举措，对巩固和加强电能在中国能源结构中的主导和战略地位，都具有十分迫切和深远意义。

参考文献

(1)张惠刚.变电站综合自动化原理与系统.北京：中国电力出版社

(2)林栩栩、陆继明.变电站综合自动化技术的发展.北京：中国电力出版社(3)变电站综合自动化系统的最新应用