变电站综合自动化技术

1、变电站综合自动化技术变电站综合自动化技术 调度自动化调度自动化发电厂自动化发电厂自动化火电厂自动化火电厂自动化水电厂自动化水电厂自动化配电网自动化配电网自动化变电站自动化变电站自动化电力系统自动化电力系统自动化配电变电所自动化和输电网中变电所自动化主要有两点配电变电所自动化和输电网中变电所自动化主要有两点不同：不同：1.配电变电所自动化不考虑电力系统的稳定问题，因此，配电变电所自动化不考虑电力系统的稳定问题，因此，保护和故障录波的要求都比较简单；保护和故障录波的要求都比较简单；2.量大面广的馈电线路开关体积较小，较易与二次自动量大面广的馈电线路开关体积较小，较易与二次自动化设备组合成一体，构成

2、机电一体化的智能式开关。化设备组合成一体，构成机电一体化的智能式开关。当代的变电所自动化正从传统的单项自动化向综合自动当代的变电所自动化正从传统的单项自动化向综合自动化方向过渡。化方向过渡。变电站综合自动化实质是2.综合自动化变电站与常规变电站的对比3.综合自动化的发展历史 综合自动化的发展的代表产品 4.国内变电站综合自动化系统 Substation Automation System遥测遥测(遥测信息遥测信息)：远程测量。采集并传送运行参数，包括各种电气量：远程测量。采集并传送运行参数，包括各种电气量 （线路上的电压、电流、功率等量值）（线路上的电压、电流、功率等量值） 和负荷潮流和负荷潮

3、流 等。等。 遥信遥信(遥信信息遥信信息)：远程信号。采集并传送各种保护和开关量信息：远程信号。采集并传送各种保护和开关量信息 遥控遥控(遥控信息遥控信息)：远程控制。接受并执行遥控命令，主要是分合闸，：远程控制。接受并执行遥控命令，主要是分合闸， 对远程的一些设备进行远程控制对远程的一些设备进行远程控制 遥调遥调(遥调信息遥调信息)：远程调节。接受并执行遥调命令，对远程的设备进：远程调节。接受并执行遥调命令，对远程的设备进 行远程调试，如调节发电机输出功率行远程调试，如调节发电机输出功率按功能(四遥)设计的模式称为-RTU模式(1,2)按对象(间隔)设计的模式称为-分层分布式(或网络)模式(

4、3,4)In SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition )systems, an RTU is a device installed at a remote location that collects data, codes the data into a format that is transmittable and transmits the data back to a central station, or master. An RTU also collects information from the master devi

5、ce and implements processes that are directed by the master. RTUs are equipped with input channels for sensing or metering, output channels for control, indication or alarms and a communications port.上级调度控制中心实现遥控,遥测,遥信,遥调.保护及其它IED开关位置信号模拟量输入开关量输出硬接线按功能设计当地监控串口结构特点:集中式,保护信号硬接点接入面向功能设计第二阶段： (始于80年代中后期

6、)监控系统(RTU模式)+继电保护模式保护装置变电站层上级调度控制中心测控单元测控单元测控单元通过数字通信,将测量、控制、远传等功能为一体串口/以太网通信层间隔层现场总线结构特点:分散式测控装置(RTU),保护信号多以硬接 点接入分层分布式,以太网,现场总线和串口通信监控后台(取代传统的模拟盘监控)面向功能设计第三阶段： (始于90年代)监控系统+微机保护RTU模式 分层分布式模式.测控测控测控测控测控测控网络(现场总线)保护保护微机保护上级调度控制中心串口/以太网是集保护、测量、控制、远传等功能为一体，通过数字通信及网络技术来实现信息共享的一套微机化的二次设备及系统 串口变电站层通信层间隔层

7、保护结构特点:分散式测控+微机保护装置,通信接入,四 合一保护测控分层分布式,以太网,现场总线和串口通信监控后台面向功能设计 面向对象设计第四阶段：变电站自动化系统 (2003年,随着IEC61850标准的出台)Substation Automation System-SAS 国际电工委员会解释为“在变电站内提供包括通信基础设施在内的自动化系统(SAS-Substation Automation System： The SAS provides Automation in a Substation including the Communication infrastructure)” 分层分

8、布式模式过程层(电子PTCT,智能开关)变电站层(包括网络)间隔层(保护,测控,故障录波,IED)变电站自动化系统(SAS)上级调度控制中心远方控制层结构特点:所有智能电子设备(IED)通信接入分层分布式,以太网为主,现场总线和串口通信为辅监控后台面向对象(间隔)设计为主,面向功能设计为辅1.我国变电站自动化技术应用情况 35750kV变电站约14000座,每年新增变电站的数量约为3%国外起步较早,几大公司代表国际水平,占领大部分国际市场,装置有技术优势国内起步晚,进步快, 在中低压技术领域,已完全实现国产化.超高压大多实现国产化国内中低压已开始走向国际市场 GPS监控工作站现场总线测控装置第

9、三方智能设备对时总线总控通信单元（远动工作站）保护测控装置RS232/422/485MODEM路由器调度总控通信单元（远动工作站）保护装置110KV部分 35KV,10KV部分 监控工作站现场总线测控装置第三方智能设备对时总线总控通信单元（远动工作站）保护测控装置RS232/422/485MODEM路由器调度总控通信单元（远动工作站）保护装置110KV部分 35KV,10KV部分 监控工作站以太网测控装置第三方智能设备对时总线保护测控装置RS232/422/485MODEM路由器调度远动工作站）保护装置35KV,10KV部分 110KV部分 ：1. 10KV保护测控一体化,110KV线路保护测

10、控独立, 可靠性,经济性2. 现场总线与以太网并存(现状)3. 以太网取代现场总线(不久将来)4. 淡化后台作用,加强远动工作站性能,适应集控站模式,无人值班模式站控层站控层100MB网络交换机服务器A双双10/100M以太网以太网公用接口装置GPS工程师工作站操作员工作站间隔层间隔层服务器BWEB服务器五防工作站远动工作站路由器保护信息网保护信息子站高压1#继电器小室测控装置测控装置保护管理机保护装置高压2#继电器小室保护测控装置 保护管理机测控装置测控装置保护装置保护管理机对时总线MODEM调度站控层站控层100MB网络交换机服务器A双双10/100M以太网以太网公用接口装置GPS工程师工作站操作员工作站间隔层间隔层服务器BWEB服务器五防工作站远动工作站路由器保护信息网保护信息子站高压1#继电器小室测控装置测控装置保护装置保护装置高压2#继电器小室保护测控装置 保护管理机测控装置测控装置保护装置保护装置对时总线MODEM调度：1.面向间隔对象设计的2.分层分布式结构模式3.单层网为主,保护和故障录波宜单独组网4.高压保护的可靠性要求高,因而保护与测控独立三三. .变电站自动化变电站自动化系统关键系统关键技术技术2.2.防误闭锁技术防误闭锁技术3.3.分散式同期合闸技术分散式同期合闸技术4.4.时钟同步技术时钟