综合自动化ppt课件

.,牵引变电所综合自动化系统,一、综合自动化系统概述1.综合自动化系统综合自动化（亦称为控制保护一体化）系统即集控制、保护、中央信号、通信、管理和远动功能于一体，采用分层结构的分布式多微机构成监控保护综合自动化系统，可充分利用当地信息资源，做到资源共享，提高设备利用率和整体监控功能，增强控制保护系统的可靠性。使用一套系统或装置完成以前多套分离的自动化系统完成的工作。功能和技术指标进一步提高。,.,2.综合自动化系统的优势简化设计：二次回路大为简化，生活设施基本取消，设计工作量明显降低。工厂化施工：智能化保护测控单元可嵌入一次设备，在工厂完成大部分安装调试工作。现场施工周期可显著缩短，建安费用也随之减少。无人值守：高速可靠的通信网络和完备的安全监控系统为无人值守创造了条件。值班人员的大幅裁减将带来客观的经济效益。检修体制改革：借助于保护测控单元的透明化设计和一次设备的驻所监测技术，可实现设备远程诊断，改变传统的检修体制。,牵引变电所综合自动化系统,.,牵引变电所综合自动化系统,二、综合自动化系统结构模式与基本特点1.牵引变电所综合自动化系统组成与结构模式牵引变电所综合自动化系统由变电所监控主机与人机交互设备（变电所层）协同电气主设备、线路的数据采集、控制与微机保护等子系统（设备层），通过总线或局域网（LAN）互联通信（网络层）构成的一体化分层分布式控制系统，并与远动调度中心联网，用以执行变电所全部控制、监视、中央信号、保护、远动和通信、管理等所有功能。综合自动化系统的核心是监控主机，它依靠设备层各子系统送来的实时数字量信息，利用人机交互设备和网络通信，实现综合自动化系统的上述功能。,.,牵引变电所综合自动化系统,根据综合自动化系统在供电系统调度监控分层结构中的作用和地位，以及自动化管理功能的不同，变电所综合自动化系统结构模式可分为以下几种。,.,牵引变电所综合自动化系统,（1）分层、分布式结构集中组盘的变电所综合自动化系统,用于屋内外配电装置距主控室较近的变电所。,.,牵引变电所综合自动化系统,（2）分层分布式结构、保护装置分散的变电所综合自动化系统该结构与分层分布式结构、集中监控变电所综合自动化系统相似，主要用于屋外配电装置占地面积大，且离主控制室较远，保护、控制装置分散安装于户外设置的保护小间内的变电所。（3）无人值班牵引变电所综合自动化系统对安全性和自动化成度要求高，需要将交直流自用电系统的操作、监控，直流系统绝缘监视、防盗、灭火等报警装置接入自动化系统。在此体系中，供电段是一个重要的监控保护层次。,.,牵引变电所综合自动化系统,2.牵引变电所综合自动化基本特点变电所综合自动化系统是在现代微机与微电子技术、数据通信技术、应用软件技术的基础上建立和发展起来的。综合系统的信息流是数字量的数据信息，取代了二次系统的模拟量信息。在当地信息资源（模拟量、开关量、脉冲量等）综合利用，减少并优化监控、保护系统硬件设备的前提下，综合自动化系统除了取代传统的全部二次设备和功能外，还提供了人机对话、操作画面监视、智能化运行管理、RTU和通信等多种功能，并增强了变电站整体功能。,.,牵引变电所综合自动化系统,设备操作、故障状态采用屏幕监视，值班人员面对大屏幕显示器进行变电站所有设备的全面监视与操作。例如用CRT画面实时显示主接线运行状况；由CRT光标操作来完成断路器跳合闸操作；采用CRT画面闪烁、文字提示和报警音响取代常规中央信号盘、控制盘的有关设备等，为值班人员提供了方便直观的监控条件。运行管理智能化、自动化。智能化自动化功能一方面表现在事件顺序记录、自动报表、自动录波、事故判别与处理等诸多方面，进一步的智能化则可构造各种专家系统，执行故障诊断、防误操作、报警信号处理等专门任务。这些为无人值班和供电系统信息化创造良好条件。,.,牵引变电所综合自动化系统,综合自动化系统工作的可靠性、精确性大大提高，依靠各种抗干扰和数字滤波技术、冗余技术，特别是再线自检、自诊断技术，能及时诊断反先系统系统各组成单元硬件和软件的故障并向主控端报警，使可靠性比常规二次线系统大为提高，数字量控制和保护动作值计算严格按数学模型进行，较大的提高了控制、保护、检测的精确度。,.,牵引变电所综合自动化系统,3.牵引变电所综合自动化主要功能变电所综合自动化系统主要功能和整体综合功能，包括监控与中央信号、微机保护、故障点自动测距与录波、开关投切、无功等综合补偿的自动控制、远动，以及自检、自诊断等功能。监控主机系统功能主要完成实时数据（模拟量）与设备运行状态（开关量）采集；画面显示设备和主接线运行状态与运行参数；监视量的越限报警（设备异常状态时），事件顺序记录，分辨率小于5ms；带有防误逻辑的开关设备控制操作，开关变位的处理及告警，故障跳闸或光标控制操作时的对象闪光（中央信号），以及与微机保护装置通信、交换数据、运行报表和事件顺序记录、打印等功能。,.,牵引变电所综合自动化系统,微机保护、故障点测距与录波包括高压线路、主变压器、无功综合补偿装置（视电机车类型确定是否设置）、牵引馈线的成套微机保护以及故障（负荷）录波装置等。均单独或组合配盘，其中牵引馈线微机保护可兼具故障点测距功能，对复杂牵引系统（如AT供电）或对故障测距精度要求高的情况下，则需单独配置故障点微机测距装置，这些装置都挂在综合自动化系统总线上，高有串口与监控主机通信。远动功能变电所综合自动化系统的远动功能是在不啬硬件情况下实现的。不仅包括四遥（遥控、遥测、遥信、遥调）和事件记录远传功能，还包括微机保护定值远方监视、修改、录波与测距数据远传以及其它数据通信功能。相对于全系统调度中心来说，变电所综合自动化系统除具备了标准RTU全部功能外，由于整体功能增强使远动功能有很大增强。,.,牵引变电所综合自动化系统,无功综合补偿自动控制与自动调压交直电力机车牵引或交直机车与交直交机车混合运输情况下，为改善无功、谐波、负序的综合补偿装置电容器组的自动调节控制以及单相牵引网网压自动调压控制，可由控制处理机执行，它也挂在综合系统总线上，并有串口与监控主机通信。局域网络（LAN）与通信计算机局域网技术发展很迅速，且种类繁多，针对变电所综合自动化的具体应用环境，倾向于采用网络中各接点都平等的总线型网，每一个接点都可以同网上任一接点直接通信。,.,牵引变电所综合自动化系统,总线型网络（即介质共享型网）的通信规约主要有两种通用标准，一种IEEE802-3标准，它采用载波侦听多路的访问与冲撞检测方法，简称CSMA/CD方式；另一种是IEEE802-4标准，采用通行证总线（TokenBus）方式（或称令牌方式）。目前以CSMA/CD方法应用较普遍，其工作原理如下。CSMA/CD是一种竞争性规约，任一接点要通信时，只要检测到当时网上无其它接点正在发言，就立即发话；如碰巧有两个或多个接点同时发言，在检测到冲撞后各接点都停止，并各自等待一个随机时间后再竞争。在网络繁忙时，由于冲撞机会增多、且是随机的，有的接点可能等待时间较长，但可对某些重要信息赋予优先权，使优先信息的随机等待时间比一般信息更短。因而，可保证重要信息很快通过，满足变电所综合自动化的需要。此处，CSMA/CD方式的灵活性和通信效率都比通行证方式要高。以太网和LonWork网络等都属于这种方式。,.,牵引变电所综合自动化系统,4.人工智能和专家系统在综合自动化系统中的应用为适应变电所综合自动化功能进一步提高和无人值班的需要，对各种电气主设备和全变电站自动进行安全监测、故障诊断和安全操作，可采用人工智能和专家系统方法，依靠专家知识、经验和渐进式搜索策略，构造各种专家系统，并利用有关的实时信息和预定规则，以执行不同的专门任务。从而可提高变电站综合自动化整体功能和智能化水平。,.,目前已达到实用化的专家系统包括继电保护断路器故障诊断专家系统，可进行保护误动、拒动和断路器失灵等诊断（利用保护继电器信息和断路器状态信息）；主变压器在线安全监控与故障诊断专家系统，以自动监视其温度、负荷、油气压力与分解物色谱分析等，从而实时进行故障监测与诊断；电气设备安全操作的操作票专家系统，以解决一次设备操作顺序、频繁操作和防误操作等问题。它们是今后研究发展的方向。至于专家系统的结构，它由知识工程师（专家）、推理机和知识库组成，采用