变电站综合自动化系统的结构形式和配置

1、变电站综合自动化系统的结构形式和配置变电站综合自动化系统的结构形式和配置变电所综合自动化系统的结构变电所综合自动化系统的结构MODBUSRS- 232RS- 232设 备 层变 电 所 层TCP/ I PTCP/ I P出 线 开 关 柜变 压 器 保 护 柜智 能 测 量 表 记进 线 开 关 柜通 信 管 理 机S SE EL LTCP/ I PTCP/ I PRS- 232MODBUS通 信 管 理 机S SE EL L1 # 变 压 器 后 备 保 护S SE EL L2 # 变 压 器 后 备 保 护S SE EL L2变 压 器 主 保 护S SE EL LS SE EL L1变

2、压 器 主 保 护TCP/ I P1 0 k V 出 线 二S SE EL L1 0 k V 出 线 四S SE EL L通 信 管 理 机S SE EL L调 度 中 心U P S打 印 机工 程 师 站网 络 交 换 机S SE EL L1 1 0 k V 进 线 一S SE EL LP M 9 8 1 0S U N W I S EP M 9 8 1 0P M 9 8 1 0M odbus(485)P M 9 8 1 0S U N W I S E2324851 1 0 k V 进 线 二S SE EL L1 1 0 k V 进 线 四S SE EL L1 1 0 k V 进 线 三S SE

3、 EL L通 信 管 理 机1 0 k V 出 线 六S SE EL LS SE EL L1 0 k V 出 线 五S SE EL L1 0 k V 出 线 三S SE EL L1 0 k V 出 线 一监 控 机PROFI BUSTCP/ I PS SE EL L远 动 管 理 机v1、设备层（0层）v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。v2、间隔层（1层）v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。v3、变电所层（2层）v主要由当地监控、远动终端(RTU)等组成，

4、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。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 分层（级）分布式系统集中组屏的结构形式分层（级）分布式系统集中组屏的结构形式v结构形式v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”。v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。1 1 0 k V进 线

5、保 护测 控网 络 交 换 机S SE EL L1 # 主 变保 护测 控2 # 主 变保 护测 控并 补保 护测 控馈 线保 护测 控交 直 流保 护测 控S SE EL L通 信 管 理 机S SE EL LS SE EL L监 控 机S SE EL L视 屏 通 信 单 元视 屏 监 控 单 元牵 引 变 电 所调 度 端变电所主控室远 动 管 理 机v分层分布式系统集中组屏结构特点v（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 v（2）继电保护相对独立v（3）具有与系统控制中心通信功能v（4）模块化结构，可靠性高v（5）室内工作环境好，管理维护方便分层分布式系统

6、集中组屏结构的综合自动化系统框图分层分布式系统集中组屏结构的综合自动化系统框图(一一) 分层分布式系统集中组屏结构的综合自动化系统框图分层分布式系统集中组屏结构的综合自动化系统框图(二二) v分层分布式系统集中组屏结构的优、缺点v优点：集中组屏，便于设计、安装、调试和管理，可靠性也比较高，尤其适合于旧所改造 v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 分布分散式与集中相结合的结构形式分布分散式与集中相结合的结构形式v结构形式v 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

7、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。监 控 机调 度 端监 控 机变电所主控室牵 引 变 电 所直流盘交流盘计量盘2 #主变盘并补盘1 1 0馈线盘视屏盘当地监控盘1 #主变盘高 压 电 气 设 备 及 高 压 开 关 柜通 信 网 络高压室v结构特点及优越性v（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。v（2）高压线路、变压器等重要设备的保护监控采用集

8、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。v（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。v（4）电能计量采用集中组屏方式，安装于主控室或保护室中。全分散式结构形式 v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。 监 控 机牵 引

9、 变 电 所调 度 端监 控 机当地监控盘视屏盘防灾直流盘变电所主控室1#主 变后备保护主保护主保护后备保护2#主 变室 外设 备保 护测 控装 置高压室保 护测 控馈 线 1保 护测 控并 补 2并 补 1保 护测 控保 护测 控动 力 变保 护测 控馈 线通 信 网 络v、全分散式结构的优越性v（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。v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。v（2）减少了施工和设备安装工程量。v 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

10、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。v（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。v（4）分层分散式结构可靠性高，组态灵活，检修方便。v分层分散式结构，由于保护测控装置分散安装在高压设备附近，减小了电流互感器的负担，同时，各模块与监控机之间通过通信网络连接，抗干扰能力强，可靠性高。变电所综合自动化的发展方向v变电所综合自动化系统的优点：v 变电所综合自动化系统替代了常规二次设备，简化了二次接线，是提高变电所安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、提供高质量电能的一项重要技术措施。v国内电力系统v 对综合自动化系统的研究始于80年代中期v 1987年 清华大学研制了第一套35kV变电所综合自动化系统v 90年代 国内各大公司纷纷推出了各自的综合自动化系统v 目前为止，110kV以下电压等级变电所已普遍采用综合自动化系统，220kV500kV电压等级变电所正在逐步推广v目前牵引变电所综合自动化系统的结构模式v分层分布式概念：v分布(分散)是指系统是按照变电所的元件、断路器间隔设计、也可理解为一对一保护控制模式v分层是指变电所综合自动化系统按逻辑上划分为三层，即站级管理层、通