《变电站综合自动化概述》教案(2)

1 变电站综合自动化概述变电站综合自动化概述 教案提纲教案提纲 引言引言 电力系统综合自动化 电力系统计算机监控 包括 电力系统调度自动 化 发电厂计算机监控 变电站综合自动化 配电网自动化 我校 1997 年开设此课程 1 1 变电站综合自动化及其发展 变电站综合自动化及其发展 1 1 什么是变电站综合自动化 什么是变电站综合自动化 变电站综合自动化是以微机化的新型二次设备取代传统使用的分立 式设备 集保护 监测 控制及远动等功能为一体 做到设备共享 信息 资源共享 使变电站设计简捷 布局紧凑 使变电站的运行更加安全可靠 RTU并不是完整的变电站综合自动化 计算机监控也不是完整的变电 站综合自动化 1 2 变电站综合自动化技术的发展概况变电站综合自动化技术的发展概况 早在 70 年代末 日本就研制出了世界上第一套综合数字式保护和控 制系统 SDCS 此后 美国 英国 法国 德国等一些发达国家也相继 在此领域内取得了不同程度的进展 变电站综合自动化目前在国外发达 国家已得到了普遍的应用 例如美国 德国 法国 意大利等国家 在他 们所属的某些电力公司里 大多数的变电站都实现了综合自动化及无人值 班方式 中级阶段 进入 90 年代 国内许多高等院校及科研单位面做了大量的研发工作 使这项技术在我国进入了实质性发展阶段 初级阶段 例 日本某新型变电站 2 一次设备采用全封闭组合电器 无开关室 主控室等建筑 全数字式保护测量控制单元置于室外开关电器旁的就地柜内 通过串行口 经光缆实现就地柜与现场控制柜之间的信息交换 经光缆或微波数据传输通道实现现场控制柜与远方变电站控制中 心的通信 与同样规模的传统变电站相比 占地仅 1 3 投资仅 1 2 运行费 用仅 1 10 电压合格率提高了 5 以上 安全运行的可靠性大为提高 硬件结构硬件结构 分布式 分布式 主要特点主要特点 以每个电网单元 线路 变压器 电容器组等 为对象 集测量 保护 控制为一体组成测控单元 安装在该电网元件的就地柜内 通过 串行口 经光缆实现就地柜与现场控制柜内的采集控制工作站之间的信 息交换 无开关室 主控制室等建筑 占地少 连接电缆短 可靠性高 投资省 功能综合化 综合了变电站内除交直流电源之外的全部二次设备 结构微机化 内部各模块是由微机来实现的 通过网络 或总线 把它们连接起来 就地监控 工 作 站 至 监 控 中 心 通 信 工作站 MODEM 通 信 工作站 MODEM 局域网 服务器服务器 采集控制 工 作 站 1 1 电网电网 元元 件件 保护 测量 控制 单元 状 态 信 号 TV TA 出 口 回 路 n n 电网电网 元元 件件 保护 测量 控制 单元 状 态 信 号 TV TA 出 口 回 路 2 2 电网电网 元元 件件 保护 测量 控制 单元 状 态 信 号 TV TA 出 口 回 路 光缆 采集控制 工 作 站 1 1 电网电网 元元 件件 保护 测量 控制 单元 状 态 信 号 TV TA 出 口 回 路 n n 电网电网 元元 件件 保护 测量 控制 单元 状 态 信 号 TV TA 出 口 回 路 2 2 电网电网 元元 件件 保护 测量 控制 单元 状 态 信 号 TV TA 出 口 回 路 光缆 3 操作监视屏幕化 运行管理智能化 能实现自检 自恢复 定值远方修改和设定 例例 内蒙古包头 乌盟 见附图见附图 1 保护测控单元分散在 10KV 开关柜内 2 保护测控单元集中组屏在室内 4 2 2 无人值班变电站及其运行管理模式 无人值班变电站及其运行管理模式 2 12 1 国外无人值班变电站现状国外无人值班变电站现状 国电公司 2000 年 11 月 2001 年 6 月组团分别对西欧 英国 德国 荷兰 和北美 美国 加拿大 的变电站进行了考察 西欧绝大部分 400KV 变电站 北美绝大部分 500KV 变电站无人值 班 有人职守 其中部分是由常规站改造而成 部分是综自站 断路器和隔离开关的日常运行操作控制 均由远方调度中心或监 控中心完成 2 22 2 地区电网无人值班变电站运行管理模式的探讨地区电网无人值班变电站运行管理模式的探讨 2 2 12 2 1 调控合一调控合一 评价评价 操作权与调度权合一 易造成滥用职权和误操作 发展受限 仅适用于调度下层变电站最终发展数量不超过一定数 量 15 个 的地 县级电网 我们应慎重选择此种模式 2 2 22 2 2 调控分开调控分开 所谓调控分开模式系指在地调和县调下层再设若干个监控中心 集控 站 由这些分布在各地的监控中心对它周围的无人值班变电站进行监 控 为节省信道投资 便于管理 监控中心应建在所监控的变电站中心 区域或高一级电压等级的枢纽变电站内 小型发电厂 县 调 中小型无人值班变电站 地 调 有人值班变电站 枢纽变电站 大中型无人值班变电站 中小型无人值班变电站 县 调 5 地 调 县 调 监控中心 监控中心 监控中心 小型发电厂 有人值班变电 站 枢纽变电站 中小型无人值班变电站 中小型无人值班变电站 大中型无人值班变电站 评价评价 科学性 把调度权与监控权分离 1 避免了调度员忙于如倒闸 操作之类琐事而忽略了电网安全 经济运行和优化调度 2 避免了即 是发令者有是执行者缺乏制约而滥用职权 安全可靠性 1 监控中心建在所监控变电站的中心区域 数据 通道的距离短 安全可靠性高 2 避免了一旦调度端故障 大批变电 站失控 适用范围 1 地域大 变电站地理位置分散的地 县级电网 北京在无人值班 变电站建设之初就选择了调控分开 内蒙古正在交学费 2 地域虽小 但变电站数量较多 大于 15 个 或监控信息量较大的地 县级电网 例如 深圳变电站无人化改造之初对发展模式未进行全面 的科学论证 盲目的将无人值班变电站交调度进行监控 96年由地调监 控的是四遥无人站 八遥电厂达40多座 调度员应接不暇 问题日趋严 重 只好调过头来重新走调控分开的发展道路 温州也走了弯路 3 3 集控站和调度自动化系统的典型结构 集控站和调度自动化系统的典型结构 6 2 2 1 1 集控站典型硬件结构 集控站典型硬件结构 清华同方 T