变电所综合自动化系统的结构形式和配置

1、变电所综合自动化系统的结构形式和配置一、变电所综合自动化系统的结构监控机工程师站调度中心UPSTCP/IPTCP/IPSEL远动管理机网络交换机TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IPSEL通信管理机SEL通信管理机SEL通信管理机RS-232MODBUSRS-232PROFIBUS232SELSEL485110kV进线一110kV进线二SEL1 变压器主保护SELPM 98102 变压器主保护SUNWISEPM9810SELSEL110kV进线三110kV进线四SELSELModbus(485) 1#变压器后备保护2#变压器后备保护SUNWISEPM 9810PM9810进线开关柜智

2、能测量表记变压器保护柜打印机变电所层通信管理机SELRS-232MODBUSSELSEL10kV出线一10kV出线二SELSEL10kV出线三10kV出线四SELSEL10kV出线五10kV出线六出线开关柜设备层1、设备层（ 0 层）主要指变电所中的变压器、断路器、隔离开关和电流、电压互感器等一次设备。2、间隔层（ 1 层）主要由各种继电保护、自动控制装置和其他智能设备组成，可以通过现场总线、以太网等站级网络与站控层设备进行数据通信。一般按断路器间隔来划分。3、变电所层（ 2 层）主要由当地监控、 远动终端 (RTU) 等组成，远动终端负责与牵引供电远动系统的调度端通过数据通信通道实现数据交换

3、。当地监控由监控机通过局部网络和各间隔层之间进行数据交换，负责在有人值班时提供人机交互接口，存储各种历史数据，负责对间隔层的装置的管理以及开关操作等功能。二、分层（级）分布式系统集中组屏的结构形式1、结构形式把整套综合自动化系统按其不同的功能将间隔层按对象划分组装成多个屏（柜），例如：变压器保护屏、线路保护屏、直流屏等。这些控制保护屏一般都安装在主控室中，又简称“分布集中式结构”。这种自动化系统可应用于有人或无人值班变电所。多数传统变电所在改造初期都采用分布集中式结构。如下图所示牵引变电所监控机视屏通信单元SEL调度端远动管理机视屏监控单元SELSELSELSEL网络交换机通信管理机变电110

4、kV1#主变2#主变并补馈线交直流所主进线保护保护保护保护保护控保护测控测控测控测控测控室测控2、分层分布式系统集中组屏结构特点（ 1）分层（级）分布式的配置系统采用按功能划分的分布式多CPU 系统。其功能单元有：各种高低压线路保护单元、主变压器保护单元、电容器保护单元、备用电源自投控制单元低频减载控制单元、电压无功综合控制单元、数据采集与处理单元、电能计量单元每个功能单元基本由一个 CPU 组成，也有一个功能单元由多个 CPU 完成的，例如主变保护就由主保护和后备保护组成。这种按功能设计的分散模块化结构具有软件相对简单、调试维护方便、组态灵活、系统整体可靠性高的特点。（ 2）继电保护相对独立

5、在综合自动化系统中，继电保护单元相对独立，其功能不依赖于通信网络或其他设备。（ 3）具有与系统控制中心通信功能综合自动化系统本身已具有对模拟量、开关量、电能脉冲量进行数据采集和数据处理的功能，也具有收集继电保护动作信息、事件顺序记录等功能，因此不必另设独立的RTU 装置，直接可将综合自动化系统采集的信息传送给调度中心，同时也接收调度中心下达的控制、操作命令和在线修改保护定值命令。（ 4）模块化结构，可靠性高各功能模块都由独立电源供电，输入/数出回路都相互独立，任何一个模块故障，只影响局部功能，不影响全局。（ 5）室内工作环境好，管理维护方便3、分层分布式系统集中组屏结构的优点集中组屏，便于设计

6、、安装、调试和管理，可靠性也比较高，尤其适合于旧所改造。4、分层分布式系统集中组屏结构的缺点安装时需要的控制电缆相对较多，增加了电缆及其辅助投资。三、分布分散式与集中相结合的结构形式1、结构形式按每个电网元件（如一条馈线、一台变压器、一组电容器等）为对象，把控制、保护、测量等功能设计安装在同一个微机装置中，对于 635kV 的中低压线路，可以将这个微机保护监控装置分散安装在各个开关柜上，然后通过通信网络和监控主机进行信息交换；对于高压线路或变压器等重要设备的保护监控装置仍然采用集中组屏方式安装在主控室内。这也是当前综合自动化的主要结构形式。结构布置如下图所示牵引变电所监控机监控机调度端变电所主

7、控通信网络室高当1#1102#压视地并计交直主主高压电气设备及高压开关柜室屏监馈补量流流变变盘控线盘盘盘盘盘盘盘盘2、结构特点及优越性（ 1）635kV 的中低压线路保护监控采用分散式结构，就地安装在开关柜中，通过现场总线与主控室监控机交换信息，可以节约控制电缆。（ 2）高压线路、变压器等重要设备的保护监控采用集中组屏方式，安装在主控室或保护室中，使这些设备的保护监控装置处于比较好的工作环境中，可以提高供电的可靠性。（ 3）其他的自动装置，如备用电源自投装置和电压、无功综合控制装置采用集中组屏方式，安装于主控室或保护室中。（ 4）电能计量采用集中组屏方式，安装于主控室或保护室中。三、全分散式结

8、构形式1、全分散式结构形式将每个电网元件（包括变压器，高、低压线路，电容器等）的保护、控制、测量功能设计安装在同一个微机装置中，并且分散安装在各个开关柜中，然后通过通信网络和监控主机进行信息交换。这种结构形式中，主控室内只有监控用的微机和直流操作电源及网络信号集中转换的柜子，主控室结构简单，设备环境好，检修更方便。结构形式如下图所示牵引变电所变监控机监控机电当所视地直防主调度端屏监流灾控盘控盘室盘通信网络并补2并补1动力变馈线馈线1高室外2#主变1#主变设备压保护主后主后保护保护保护保护保护室测控备备保保测控测控测控测控测控装置保保护护护护2、全分散式结构的优越性（ 1）简化了变电所二次部分的配置，大大缩小了控制室的面积。主控室内减少了保护屏的数量，由于采用综合自动化系统后，原先常规的控制盘、中央信号屏和模拟屏可以取消。（ 2）减少了施工和设备安装工程量。由于安装在开关柜上的保护测控装置在开关柜出厂前已经由厂家安装调试完毕，再加上保护测控装置都安装在各开关柜，减少了敷设到控制室的控制电缆数量，因此现场施工、安装和调试的工期就缩短了。（ 3）简化了变电所二次设备之间的互连线，节省了大量连接电缆