电力系统自动化-第10讲-变电站综合自动化课件1

第十讲变电站综合自动化（1）主讲人：盛义发南华大学电气工程学院第十讲变电站综合自动化（1）主讲人：盛义发UniversityofSouthChinapage22023/8/15第六章变电站综合自动化UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage32023/8/15一、变电站综合自动化的概念UniversityofSouthChinapage3UniversityofSouthChinapage42023/8/15传统变电站的自动化系统1、安全性、可靠性不高二次设备中的继电保护和自动装置、远动装置等采用电磁型和晶体管式，结构复杂、可靠性不高UniversityofSouthChinapage4UniversityofSouthChinapage52023/8/15传统变电站的自动化系统2、电能质量可控性不高衡量电能质量的主要指标是频率和电压大多数传统变电站不具备调压手段UniversityofSouthChinapage5UniversityofSouthChinapage62023/8/15传统变电站的自动化系统3、占地面积大在传统的变电站中二次设备多采用电磁式或晶体管式主控室、继电保护室占地面积大UniversityofSouthChinapage6UniversityofSouthChinapage72023/8/15传统变电站的自动化系统4、实时性和可控性较差传统的变电站不能满足向调度中心及时提供运行参数的要求5、维护工作量大每年校验保护定值的工作量是相当大的，无法实现远方修改继电保护或自动装置的定值UniversityofSouthChinapage7UniversityofSouthChinapage82023/8/15变电站综合自动化基本含义变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的一次设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制和保护、以及与调度中心进行信息交换等功能。多台微机子系统组成自动化系统控制屏、中央信号系统和远动屏微机保护电磁式或晶体管继电保护UniversityofSouthChinapage8UniversityofSouthChinapage92023/8/15变电站综合自动化基本特征1、功能综合化综合了微机保护、故障录波、故障测距、小电流接地选线、自动按频率减负荷、自动重合闸等自动装置功能综合了变电站内全部二次设备UniversityofSouthChinapage9UniversityofSouthChinapage102023/8/15变电站综合自动化基本特征2、结构分布分层化典型的分层原则是将变电站自动化系统分为三层，即变电层、间隔层和设备层UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage112023/8/15变电站综合自动化基本特征3、操作监视屏幕化面对彩色显示器，对变电站的设备和输电线路进行全方位的监视与操作。UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage122023/8/15变电站综合自动化基本特征4、通信系统网络化计算机局域网技术、现场总线技术及光纤通信技术广泛应用较高的抗电磁干扰的能力通信技术满足实时性要求，易于扩展UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage132023/8/15变电站综合自动化基本特征5、运行管理智能化不仅能监测一次设备，还能每时每刻检测自己是否有故障，充分体现了其智能性UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage142023/8/15变电站综合自动化基本特征6、测量显示数字化指针式仪表全被显示器上的数字显示所代替。人工抄表记录则完全由打印机打印、报表所代替。UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage152023/8/15二、变电站综合自动化的功能1、继电保护功能2、监视控制功能3、自动控制装置功能4、通信功能UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage162023/8/15二、变电站综合自动化的功能1、继电保护功能输电线路保护电力变压器保护母线保护电容器保护小电流接地系统自动选线自动重合闸系统的继电保护按被保护的电力设备单元(间隔)分别独立设置保护装置设有通信接口UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage172023/8/15二、变电站综合自动化的功能2、监视控制功能（1）实时数据采集与处理（2）运行监视功能（3）故障录波与测距功能模拟量主要有：变电站各段母线电压，各条线路的电流等开关量有：断路器位置、开关位置、保护状态等对变电站各种开关量变位情况和各种模拟量进行监视微机保护装置兼作故障记录和测距采用专用的微机故障录波器UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage182023/8/15二、变电站综合自动化的功能2、监视控制功能（4）事故顺序记录与事故追忆功能（5）控制及安全操作闭锁功能（6）数据处理与记录功能顺序记录是对变电站内的设备在事故时动作先后顺序记录事故追忆是在事故前后一段时间内主要模拟量作连续测量记录操作人员可远方操作开关等设备操作闭锁和“五防”历史数据的存储和统计UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage192023/8/15二、变电站综合自动化的功能3、自动控制装置功能电压无功综合控制低频率减负荷控制备用电源自投控制小电流接地选线控制自动调谐式消弧线圈控制具有保证安全、可靠供电和提高电能质量的自动控制功能UniversityofSouthChinapage1UniversityofSouthChinapage202023/8/15二、变电站综合自动化的功能4、通信功能变电站内部的通信和变电站与调度中心之间的通信两部分（1）变电站内部的通信实现自动化系统内部各子系统与上位机(监控主机)和各子系统间的数据和信息交换（2）变电站与调度中心之间的通信实现变电站综合自动化系统与调度中心之间的“四遥”功能UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage212023/8/15三、变电站综合自动化的结构1、分层分布式结构UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage222023/8/15三、变电站综合自动化的结构2、中、小型变电站的分层分布集中式结构UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage232023/8/15三、变电站综合自动化的结构3、大型变电站分层分布集中式结构UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage242023/8/15三、变电站综合自动化的结构4、分层分布分散式UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage252023/8/15四、变电站综合自动化的通信（1）串行通信通信简单，成本低，兼容性好传输速率慢，数据量小，传输距离短，通信可靠性低、抗干扰能力差UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage262023/8/15四、变电站综合自动化的通信（2）现场总线通信可靠性高，抗干扰能力强，传输距离远，传输速率较高。

成本高，需要特殊通信芯片，兼容性较差。总线类型传输速率传输距离Profibus500kB/s1.2kmFF2.5MB500m〜1.9kmLonWorks1.25MB/s130mCANIMB/s10kmBitbus2.4MB/s30m〜1.2kmSDS125kB/s500mUniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage272023/8/15四、变电站综合自动化的通信（3）以太网通信可靠性高，抗干扰能力强，兼容性好，成本适中，传输距离远，传输速率高。综合性价比高。UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage282023/8/15三、变电站综合自动化的通信EBH同步字90HEBH90HEBH90H控制字=71H控制字帧类别信息字数源站址目的站址校验码功能码＝信息字1遥测量低8位)遥测量高8位)遥测量低8位)遥测量高8位)校验码IEC60870-5-101规约IEC60870-5-103规约CDT规约。变电站内部通信规约变电站和调度中心通信之间：IEC61970规约UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage292023/8/15四、变电站综合自动化的通信四遥”的含义遥测：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)和负荷潮流等遥信：远程信号。采集并传送各种保护和开关量信息UniversityofSouthChinapage2UniversityofSouthChinapage302023/8/15四、变电站综合自动化的通信四遥”的含义遥控：远程控制。接受并执行遥控命令，主要是分合闸，对远程的一些开关控制