电网监控与调度自动化第三章5-7节ppt课件

1、 第4章 变电站自动化第5节 变电站防误操作闭锁系统第6节 变电站自动化系统其他控制功能 及运用第7节 遥视与检测.电气设备的误操作能够呵斥大面积的停电、设备损坏、人身损伤，甚至引起电网振荡瓦解等严重后果。1981-2006年电气误操作事故统计次数.4.5变电站防误操作闭锁系统4.5.1变电站防误操作闭锁安装构成4.5.2微机网络防误闭锁系统4.5.3微机“五防系统和常规防误闭锁技术比较 .4.5.1变电站防误操作闭锁安装构成1.1变电站防误操作闭锁安装构成1.2电气设备的闭锁方式1.3微机“五防闭锁安装.1.1变电站防误操作闭锁安装构成闭锁安装是一种对电气倒闸操作过程进展逻辑限制的物理安装。

2、常规的闭锁安装分为：机械闭锁、电磁闭锁、程序闭锁、微机防误闭锁。机械闭锁是靠机械制约而到达预定目的的一种闭锁电气闭锁分为电气回路闭锁、电磁锁。微机防误闭锁主要分测控安装微机防误闭锁和后台微机防误闭锁两类。.1.2电气设备的闭锁方式临那个时接地线、网门、柜门、间距门的闭锁。隔分开关、接地开关等手动操作机构的闭锁。断路器、电动隔分开关等电动操作机构的闭锁。.1.3微机“五防闭锁安装微机闭锁安装主要由PC机、智能模拟屏、工控机、电脑钥匙和各种锁具组成。微机“五防闭锁安装构成，典型的变电站防误闭锁系统主要由防误主机、电脑钥匙、防误锁具三部分构成。典型防误钥匙外形图.微机闭锁安装的运用流程：设备对位操作

3、：指将防误闭锁系统的一次接线图的设备形状与实践设备形状与设备形状进展对位。模拟操作：指在系一致次接线图与实践设备形状相对应的情况下，在一次接线图上进展操作票模拟操作。钥匙初始化：电脑钥匙在运用前须进展初始化，将钥匙放到传送充电座内，主机经过串口将已预备好的数据文件初始化到钥匙中。传送操作票：指在确认操作义务与操作步骤正确的情况下，将模拟操作的步骤导入电脑钥匙内。现场操作：操作人需持电脑钥匙到现场进展操作，操作义务正确时，电脑钥匙将翻开正确的防误锁具，允许操作人进展相应设备的操作。数据传回：当操作义务完成须将电脑钥匙放回充电传输座。.4.5.2微机网络防误闭锁系统微机网络防误闭锁系统构造上分为站

4、控层、间隔层、过程层，由嵌入监控系统中的防误程序、电脑钥匙、电脑钥匙安装、各类锁具和数据网络组成。防误子程序根据防误规那么和模拟预言步骤，生成实践操作程序，再根据设备闭锁方式的不同采用以下三种方式进展开锁操作：电脑钥匙开锁经过电脑闭锁单元等直接控制智能锁具开锁；经过通讯接口对监控系统执行监控。.监控系统 防误子系统分布式控制器智能锁具遥控闭锁继电器电编码锁机械编码锁网络控制器RS485系统总线电脑钥匙无线路由器站控层间隔层过程层图415微机网络防误闭锁系统构造表示图. 防误闭锁系统与监控系统的任务原理框图. 4.5.3微机“五防系统和防误闭锁技术比较电气防误闭锁回路是一种现场连锁技术，主要经过

5、相关设备的辅助触点来实现闭锁。电气闭锁回路普通只能防止开关、隔分开关和电动开关的误操作，对误入带电间隔，接地线的挂接撤除等无能为力，不能实现完好的“五防。.4.6自动化系统其他控制功能及运用4.6.1 电力系统的低频减负荷控制4.6.2 备用电源自动投入控制4.6.3 小电流接地系统的单相接地选线4.6.4 缺点录波与测距4.6.5 电力系统同步相量丈量PMU.4.6.1电力系统的低频减负荷控制1.1自动低频减负荷的根本原理1.2自动低频减负荷的实现方法1.3对自动低频减负荷安装的根本要求1.4对自动低频减负荷安装闭锁方式的分析1.5微机低频减负荷安装的优点.1.1自动低频减负荷的根本原理当系

6、统频率降至f1时，第一级频率丈量元件启动，经延时t1后执行元件CA1动作，切除第一级负荷P1；当系统频率降至f2时，第二级频率丈量元件启动，经延时t2后执行元件CA2动作，切除第二级负荷P2.假设系统频率继续下降，那么根本级的n级负荷有能够全部被切除。.1.2自动低频减负荷的实现方法1.采用公用的微机低频减负荷安装实现。这种低频减负荷安装的控制方式如前所述，将全部馈电线路分为1-8级和特殊级，然后根据系统频率下降的情况去切除负荷。2.把低频减负荷的控制分散装设在每回馈电线路的维护安装中。将n级动作的频率和延时定值事前在某回线路的维护安装中设置好，那么该回路便属于第n级切除的负荷。易于实现、构造

7、简单.1.3对自动低频减负荷安装的根本要求能在各种运转方式和功率缺额的情况下，有效地防止系统频率下降至危险点一下。切除的负荷应尽能够少，无超调和悬停景象。能保证解列后的各孤立子系统不发生频率解体。变电站的馈电线路缺点或变压器切除呵斥失压，负荷 反响电压的频率衰减时，低频减负荷安装应可靠闭锁。电力系统发生低频震荡时，不应误动。电力系统受谐波干扰时，不应误动。.1.4对自动低频减负荷安装闭锁方式分析常规低频减负荷安装由电磁式或数字式的频率继电器构成特点：测频精度不高、抗干扰才干差、性能不稳定。新型低频减负荷安装优点：原理先进、准确性高、抗干扰才干强。低频减负荷安装常用的闭锁方式有：时限闭锁、低电压

8、带时限闭锁、低电流闭锁、双频率继电器串联及滑差闭锁。.1.5微机低频减负荷安装的优点测频方法先进。可采用频率下降速率作为动作判据或闭锁条件。容易扩展低电压闭锁功能。容易扩展重合闸功能。容易扩展缺点自诊断和自闭锁功能。.4.6.2备用电源自动投入控制1.1备用电源的配置。1.2采用微机型的备用电源自动投入安装的优越性.1.1备用电源的配置低压母线分段断路器自动投入方案。如图，当主变压器T1、T2同时运转，而QF3断开时，一次系统中主变压器T1、T2互为备用电源。图4-18 低压母线分段断路器自动投入方案主接线.内桥断路器的自动投入方案。如图，当XL1进线带I、II段运转，即QF1、QF3在合位、

9、QF2在分位时，XL2备用电源或XL2进线带II、I段运转，即QF2、QF3在合位、QF1在分位时，XL1是备用电源。图4-19 内桥断路器自动投入方案的主接线.进线备用自动投入方案。如图，XL1和XL2中只需一个断路器在分位，另一个在合位，因此当母线失压，备用线路有压，并无电流12时，即可跳开QF1QF2，合上QF2QF1。图4-20 进线备用自动投入方案主接线.1.2微机型的备用电源投入安装的优越性综合功能比较齐全，顺应面广。具有串行通讯功能。体积小、性能价钱比高。缺点自诊断才干强，可靠性高。.4.6.3小电流接地系统的单相接地选线1.1不接地系统单相接地缺点时的选线原理1.2经消弧线圈接

10、地系统单相接地缺点时的选线.1.1不接地系统单相接地缺点时选线原理由继电维护原理可知，中性点不接地系统单相接地缺点时中性点位移电压，母线电压互感器开口三角形出现3U0电压；非缺点线路电容电流就是该线路的零序电流；缺点线路首端的零序电流数值上等于系统非缺点线路全部电容电流的总和，其方向为线路指向母线，与非缺点线路中零序电流的方向相反，该电流由线路首端的电流互感器反响到二次侧，这就是中性点不接地系统基波零序电流方向自动接地选线安装所用的任务原理.1.2经销弧线圈接地单相接地缺点的选线5次谐波判别法实现接地选线的原理 1、中性点经消弧线圈接地系统，在发生单相接地缺点时，缺点线路首端的5次谐波零序电流

11、在数值上等于系统非缺点线路5次谐波电容电流的总和。 2、缺点线路首端的5次谐波零序电流其方向与非缺点线路中5次谐波零序电流方向相反。有功分量判别法接地选线的原理 单相接地时，缺点线路经过接地点与消弧线圈和阻尼电阻构成串联回路。 .自动跟踪消弧线圈安装1、自动跟踪消弧线圈原理。2、自动跟踪消弧线圈安装。图4-21 自动跟踪消弧线圈.29 4.6.4缺点录波与测距1.1微机型公用缺点录波安装的硬件构造1.2数据采集1.3缺点录波启动判别1.4输电线路缺点测距.30 4.6.4缺点录波与测距 电力系统缺点录波安装是主要在500、220kV变电站及一些枢纽变电站中用作记录和分析电网缺点的设备。变电站缺

12、点录波可以根据需求采用两种方式实现： 一种是配置公用微机缺点录波安装并能与就地监控系统通讯，传输给远方调度；另一种那么由微机维护安装兼做记录及测距计算，再将数字化的波形及测距结果送给监控系统。 这里主要引见微机型公用缺点录波安装。 .31 1.1微机型公用缺点录波安装的硬件构造微机型公用缺点录波安装的根本配置可以由三部分组成，如图4-22所示。 1、辅助变换器，用于变换电流、电压等模拟量，以顺应单片机微机的A/D变换要求 2、前置机部分，用于数据采集系统和判启动用，将缺点信息快速、及时地闯到后台机。 3、后台机部分，主要用于数据处置。图4-22 微机型公用缺点录波安装根本配置.321.2数据采

13、集过程 1、数据采集。接受人机插件发出的同步采样信息，根据1000Hz的采样率，即1ms进展一次定时采样及计算，每次定时采样均进入采样中断效力程序。 2、保管缺点数据。缺点录波安装一旦启动，立刻保管三周的新数据，以保证缺点录波波形的延续并有助于分析系统缺点。 3、划分记录段，顺序记录。为了节省内存，但又保证必要的信息和数据能明晰的记录下来，采用划分时段记录的方法.331.3缺点录波启动判别 缺点录波启动分为内部启动和外部启动两类。 内部启动就是各CPU软件根据自启动判据超定值启动，自启动判据有以下几种： 1、突变量启动判据。 2、主变压器中性点零序电流3I0启动判据。 3、正序、负序和零序电压

14、启动判据。 4、线路一相电流在0.5s内的最大、最小值之差不小于10%。 5、母线频率变化启动录波判据。.34 外部启动有两种，一种是继电维护的跳闸动作信号启动，另一种是调度来的启动命令。这两种启动均为开关量启动。.351.4输电线路缺点测距 根据测距原理的不同，输电线路缺点测距方法可分为阻抗法行波法。一下主要引见行波测距方法。 1、暂态电流行波中的缺点间隔信息。在母线M、N处所检测到的的电流行波imt、int可写成：. 2、行波缺点测距原理 仅在线路一侧设置缺点检测元件，检测线路一侧流过的暂态电流，即可构成利用单端电流行波的缺点测距。其计算公式为：.37 受母线和系统构造等要素的影响，来自于

15、缺点点的第2个行波分量能够很微弱，以致于无法检测导致测距失败。因此，有必要在缺点两侧分设检测元件，用以丈量到达两侧母线的初始行波而构成两端测距。其计算公式为：.384.6.5、电力系统同步丈量PMU1.1电网多功能公角实时监测系统1.2同步相量丈量的原理及监测的意义1.3相量丈量单元PMU1.4PMU系统的根本构造.391.1电网多功能公角实时监测系统基于GPS技术的广域相量丈量PMU，利用GPS的高精度实时信号的相量丈量技术对系统中各关键节点的电压、电流相量进展同步采集，就可以实时地观测整个电网的运转形状，从而为分析电力系统的动态特性、系统的经济调度和电网平安稳定运转与控制提供了有力的手段。

16、.401.2同步相量丈量的原理及监测的意义相量丈量就是同步丈量电网中各母线或节点的电压幅值和相位，关键是同步采样，时间误差1ms会带来18o 工频误差，丈量误差假设要求0.1o，那么时间同步精度应为5us，而GPS能满足此要求。功角的实时监测能为调度员进展系统形状的准确判别提供及时的有力的根据，以便及时采取措施，维持系统稳定运转。向量丈量安装能同步记录扰动数据，使得同时分析系统扰动的过程中多点的动态情况成为能够，有助于大电网的动态规律的研讨，为制定系统稳定控制战略和运转方案提供根底。.411.3相量丈量单元PMU 来自TV、TA二次侧的电压、电流信号经交流输入单元变换后，变为适宜微机处置的小信

17、号，再经低通滤波变成满足采样定理的交流信号。DSP在基于GPS时间基准的同步采样脉冲控制下，经A/D转换完成对交流信号的采样，然后利用GPS接纳器串口提供的时间信息和采样顺序编号给计算结果置以便于识别的“时间标签，并将计算结果连同其时间标签按照通讯规约的要求传至检测中心。.1.4PMU系统的根本构造 PMU系统由监测点安装、数据集中器、通讯设备、通讯线路、中央监控站、网络效力器及资料分析站组成。其详细功能如下： 1、监测点采集与数据集中。厂站端安装同步采集信号，并用DSP技术从采集信号中获取所需的各次谐波信号幅值、频率和初相角，经过通讯线路将各种数据上送到中央监控站。 2、中央监控站。中央监控

18、站进展多站间的实时功角及各站采集信号的在线监测，并将相关数据存入数据库。. 3、网络效力器。中央监控站的网络效力器将各站间的功角数据存入相量数据库的实时表和历史表中，提供EMS运用接口，使实时丈量的功角信息资料可以与电力系统中的MIS或SCADA系统数据网相连，可经过阅读器随时随地的掌握当前的运转形状。 4、资料分析站。可经过阅读器实时监测多站间的功角和查看历史功角曲线及记录的动态录波文件的一些信息，同时可利用分析软件对各种记录的数据进展分析研讨，并打印出报表。.4.7遥视与检测 4.7.1遥视系统构成及功能4.7.2遥视系统任务原理4.7.3图像分割方法的差景法图像检测4.7.4红外热像仪检测.4.7.1遥视系统构成及功能构成：主要由摄像机、云台控制器、红外热像仪、烟感器、图像识别系统和视频传输系统组成。.遥视系统的主要功能1、对空间进展扫描、识别对比，发现异物侵入时报警、录像。2、监测电力设备发热程度，温度异常时报警、录像。3、实现向调度侧的遥信和视频图像传送。4、调度侧能对云台进展远方控制。5、提供事后分析事故的有关图像资料。6、具有防火、防盗功能。.4.7.2遥视系统任务原理摄像机/视频图像图像采集系统/数字图像预处置除噪、锐化、加强对比度图像分割特征提取