第6章-变配电所的微机监控系统课件

变配电所微机监控及其综合自动化系统变配电所微机监控及其综合自动化系统1微机监控系统概述综合了控制、监视、测量、保护、远动及自动装置功能，形成的一个一体化系统。称之为变配电所微机监控及其综合自动化功能。综合自动化采用模块化、分布式开放结构，以确保控制保护功能的可靠性及可升级型。以微机为基础，根据系统控制的概念，融合了控制技术、计算机技术、转化技术、通信技术、图形显示技术等实现集中管理，分布控制。微机监控系统概述综合了控制、监视、测量、保护、远动及自动装置2微机监控系统概述可靠性高，操作灵活方便，易于控制，维护工作量少，运行人员劳动强度低，具有远动功能。综合造价和常规控制系统相比相差不大，综合自动化系统是目前变配电所的最佳选择。微机监控系统概述可靠性高，操作灵活方便，易于控制，维护工作量3第一节微机监控与综合自动化系统基本构成第一节4保护及调节系统监控系统保护及调节系统监控系统5变电所的监控系统组成保护及调节系统：一次系统的信息（I、U、P、一次设备的工作状态）通过TA、TV变换后送至继电保护和自动装置，由继电保护和自动装置对一次系统进行保护和调节。监控系统：经TA、TV获得的一次信息及继保和自动装置产生的二次信息经测量仪表和信号装置变成人的感官所能接受的信号形式，运行人员分析判断这些信息后操作各种控制开关，发出各种控制命令，作用于一次系统。变电所的监控系统组成保护及调节系统：一次系统的信息（I、U、6常规监控系统的缺陷人作为监控系统的核心进行信息处理，可能误判断和处理，所以准确性和可靠性不高。测量仪表和常规的信号装置进行信息变换时存在着各种误差，所以不能正确处理事故和全面了解一次设备运行情况。强电传输，功率损耗大，传输费用高，不利于远距离传输。常规监控系统的缺陷人作为监控系统的核心进行信息处理，可能误判7微机监控及变电所综合自动化系统完成一次设备监视、控制、中央信号、数据采集、时间顺序记录和屏幕显示、打印等功能的分层分布式多微机系统。在微机监控系统的基础上，介入微机保护、自动装置，信号处理以及与调度中心的通信等，这个一体化的系统称为变电所综合自动化系统。基本构成：变电所层，单元层，设备层。三层通过总线连接成一个整体。微机监控及变电所综合自动化系统完成一次设备监视、控制、中央信8第6章-变配电所的微机监控系统课件9分层结构体系设备层：变电所内的变压器、断路器、隔离开关及其辅助触点、TA、TV等一次设备。单元层：两级结构，各种数据采集、设备控制、继电保护有各种不同的单元装置完成，然后由上层的数据采集控制和保护管理机对上面各个单元管理。变电所层：全所性的监控主机，远动通信机等。分层结构体系设备层：变电所内的变压器、断路器、隔离开关及其辅10综合自动化系统的基本功能微机监控功能微机保护、故障点测距与录波功能远动功能无功综合补偿自动控制与自动调压功能系统在线自检与自诊断功能综合自动化系统的基本功能微机监控功能11实现综合自动化的优越性提高供电质量。提高变电站的安全、可靠运行水平。提高电力系统的运行管理水平。降低造价，减少总投资。促进无人值班变电站管理模式的实行。实现综合自动化的优越性提高供电质量。12监控系统功能对一次设备与变电所主电路进行监视与参数测量操作控制和防误操作功能当地（回路）信号与中央信号功能数据处理与参数修改功能事件顺序记录与报表、记录打印功能监控主机与各功能模块子系统和远动调度中心通信功能监控系统功能对一次设备与变电所主电路进行监视与参数测量13第二节信息量的输入、输出通道第二节14通道概念及概述微机监控与综合自动化系统和变电所一次设备、二次设备以及传感器之间的信息传递、交换，是由过程通道完成的。通道可以分为模拟量通道、开关量通道和脉冲量通道等几种。通道概念及概述微机监控与综合自动化系统和变电所一次设备、二次15模拟量的输入输出通道的组成模拟量的输入输出通道的组成16输入通道传感器

模拟量有电气量和非电气量两种。

传感器的功能是把一次设备的非电气量进行检测，并转换为响应量值的电信号。

电气量，需要通过电流、电压变送器（广义上的传感器）变成弱电信号。输入通道传感器

模拟量有电气量和非电气量两种。

传感器的功能17输入通道信号处理环节

不同传感器的输出信号各不相同，需要该环节将传感器输出的信号放大或处理成与A/D转换器所要求的输入相适应的电压水平。

另一方面，传感器与现场信号相连接，工作环境恶劣，采集到的信号中叠加有干扰信号。输入通道信号处理环节

不同传感器的输出信号各不相同，需要该环18输入通道多路转换开关

变电所中，需要采集的模拟量较多。为了简化电路和节约投资，可以使多个模拟量公用一个采样保持器和A/D转换器进行采样和转换，这就需要用多路转换开关来实现。输入通道多路转换开关

变电所中，需要采集的模拟量较多。为了简19输入通道采样保持器

A/D采样期间，保持输入信号不变，确保转换精度，需要采样保持器。A/D转换器

是模拟量输入通道的核心环节。作用是将模拟量转换成数字量，以便于计算机进行读取，进行分析处理。输入通道采样保持器

A/D采样期间，保持输入信号不变，确保转20输出通道输出通道21输出通道计算机的输出信号是数字量，而有的执行元件需要模拟量，所以必须采用模拟量输出通道来实现。模拟量输出通道的作用：把计算机输出的数字量转换成模拟量。这个任务主要是D/A（数模转换器）来完成。输出通道计算机的输出信号是数字量，而有的执行元件需要模拟量，22输出通道I/O口接收到计算机的输出信号因为D/A转换需要一定的时间，在转换期间，输入待转换的数字量应保持不变，而计算机上输出的数据稳定的时间很短，因此需要存储器。D/A转换器D/A转换的输出信号，一般要先经过滤波电路使其波形平滑，还需要功率放大使其能驱动受控设备，就需要驱动电路。输出通道I/O口接收到计算机的输出信号23开关量的输入通道开关量的输入通道24信号处理电路信号处理电路25小结模拟量输入通道：

传感器、信号处理环节、多路转换开关、采样保持器、A/D转换器模拟量输出通道：

I/O口、存储器、D/A转换器、驱动电路开关量输入通道:

信号处理电路、输入寄存器和计数器、控制电路小结模拟量输入通道：

传感器、信号处理环节、多路转换开关、采26变配电所微机监控及其综合自动化系统变配电所微机监控及其综合自动化系统27微机监控系统概述综合了控制、监视、测量、保护、远动及自动装置功能，形成的一个一体化系统。称之为变配电所微机监控及其综合自动化功能。综合自动化采用模块化、分布式开放结构，以确保控制保护功能的可靠性及可升级型。以微机为基础，根据系统控制的概念，融合了控制技术、计算机技术、转化技术、通信技术、图形显示技术等实现集中管理，分布控制。微机监控系统概述综合了控制、监视、测量、保护、远动及自动装置28微机监控系统概述可靠性高，操作灵活方便，易于控制，维护工作量少，运行人员劳动强度低，具有远动功能。综合造价和常规控制系统相比相差不大，综合自动化系统是目前变配电所的最佳选择。微机监控系统概述可靠性高，操作灵活方便，易于控制，维护工作量29第一节微机监控与综合自动化系统基本构成第一节30保护及调节系统监控系统保护及调节系统监控系统31变电所的监控系统组成保护及调节系统：一次系统的信息（I、U、P、一次设备的工作状态）通过TA、TV变换后送至继电保护和自动装置，由继电保护和自动装置对一次系统进行保护和调节。监控系统：经TA、TV获得的一次信息及继保和自动装置产生的二次信息经测量仪表和信号装置变成人的感官所能接受的信号形式，运行人员分析判断这些信息后操作各种控制开关，发出各种控制命令，作用于一次系统。变电所的监控系统组成保护及调节系统：一次系统的信息（I、U、32常规监控系统的缺陷人作为监控系统的核心进行信息处理，可能误判断和处理，所以准确性和可靠性不高。测量仪表和常规的信号装置进行信息变换时存在着各种误差，所以不能正确处理事故和全面了解一次设备运行情况。强电传输，功率损耗大，传输费用高，不利于远距离传输。常规监控系统的缺陷人作为监控系统的核心进行信息处理，可能误判33微机监控及变电所综合自动化系统完成一次设备监视、控制、中央信号、数据采集、时间顺序记录和屏幕显示、打印等功能的分层分布式多微机系统。在微机监控系统的基础上，介入微机保护、自动装置，信号处理以及与调度中心的通信等，这个一体化的系统称为变电所综合自动化系统。基本构成：变电所层，单元层，设备层。三层通过总线连接成一个整体。微机监控及变电所综合自动化系统完成一次设备监视、控制、中央信34第6章-变配电所的微机监控系统课件35分层结构体系设备层：变电所内的变压器、断路器、隔离开关及其辅助触点、TA、TV等一次设备。单元层：两级结构，各种数据采集、设备控制、继电保护有各种不同的单元装置完成，然后由上层的数据采集控制和保护管理机对上面各个单元管理。变电所层：全所性的监控主机，远动通信机等。分层结构体系设备层：变电所内的变压器、断路器、隔离开关及其辅36综合自动化系统的基本功能微机监控功能微机保护、故障点测距与录波功能远动功能无功综合补偿自动控制与自动调压功能系统在线自检与自诊断功能综合自动化系统的基本功能微机监控功能37实现综合自动化的优越性提高供电质量。提高变电站的安全、可靠运行水平。提高电力系统的运行管理水平。降低造价，减少总投资。促进无人值班变电站管理模式的实行。实现综合自动化的优越性提高供电质量。38监控系统功能对一次设备与变电所主电路进行监视与参数测量操作控制和防误操作功能当地（回路）信号与中央信号功能数据处理与参数修改功能事件顺序记录与报表、记录打印功能监控主机与各功能模块子系统和远动调度中心通信功能监控系统功能对一次设备与变电所主电路进行监视与参数测量39第二节信息量的输入、输出通道第二节40通道概念及概述微机监控与综合自动化系统和变电所一次设备、二次设备以及传感器之间的信息传递、交换，是由过程通道完成的。通道可以分为模拟量通道、开关量通道和脉冲量通道等几种。通道概念及概述微机监控与综合自动化系统和变电所一次设备、二次41模拟量的输入输出通道的组成模拟量的输入输出通道的组成42输入通道传感器

模拟量有电气量和非电气量两种。

传感器的功能是把一次设备的非电气量进行检测，并转换为响应量值的电信号。

电气量，需要通过电流、电压变送器（广义上的传感器）变成弱电信号。输入通道传感器

模拟量有电气量和非电气量两种。

传感器的功能43输入通道信号处理环节

不同传感器的输出信号各不相同，需要该环节将传感器输出的信号放大或处理成与A/D转换器所要求的输入相适应的电压水平。

另一方面，传感器与现场信号相连接，工作环境恶劣，采集到的信号中叠加有干扰信号。输入通道信号处理环节

不同传感器的输出信号各不相同，需要该环44输入通道多路转换开关

变电所中，需要采集的模拟量较多。为了简化电路和节约投资，可以使多个模拟量公用一个采样保持器和A/D转换器进行采样和转换，这就需要用多路转换开关来实现。输入通道多路转换开关

变电所中，需要采集的模拟量较多。为了简45输入通道采样保持器

A/D采样期间，保持输入信号不变，确保转换精度，需要采样保持器。A/D转换器

是模拟量输入通道的核心环节。作用是将模拟量转换成数字量，以便于计算机进行读取，进行分析处理。输入通道采样保持器

A/D采样期间，保持输入信号不变，确保转46输出通道输出通道47输出通道计算机的输出信号是数字量，而有的执行元件需要模拟量，所以必须采用模拟量输出通道来实现。模拟量输出通道的作用：把计算机输出的数字量转换成模拟量。这个任务主要是D/A（数模转换器）来完成。输出通道计算机的输出信号是数字量，而有的执行元件需要模拟量，48输出通道I/O口接收到计算机的输出信号因为D/A转换需要一定的时间，在转换期间，输入待转换的数字量应保持不变，而计算机上输出的数据稳定的时间很短，