A. 什麼是變電站綜合自動化系統
變電站綜合自動化系統是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信息版處理技術等實現對變電站二權次設備(包括繼電保護、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等)的功能進行重新組合、優化設計,對變電站全部設備的運行情況執行監視、測量、控制和協調的一種綜合性的自動化系統。通過變電站綜合自動化系統內各設備間相互交換信息,數據共享,完成變電站運行監視和控制任務。變電站綜合自動化替代了變電站常規二次設備,簡化了變電站二次接線。變電站綜合自動化是提高變電站安全穩定運行水平、降低運行維護成本、提高經濟效益、向用戶提供高質量電能的一項重要技術措施。
功能的綜合是其區別於常規變電站的最大特點,它以計算機技術為基礎, 以數據通訊為手段,以信息共享為目標。
兩個原則
一是中低壓變電站採用自動化系統,以便更好地實施無人值班,達到減人增效的目的;
二是對高壓變電站(220kV及以上)的建設和設計來說,是要求用先進的控制方式,解決各專業在技術上分散、自成系統,重復投資,甚至影響運行可靠性。
B. 變電站綜合自動化系統的各設備之間通過什麼方式連接
自動化系統可以通過dp匯流排連接。也可以通過485等等的通訊來連接
C. 變電站自動化系統的發展趨勢
1、整個系統的數字化、集成化、規范化
當前變電站自動化的發展趨勢將會不斷朝著高集成化、數字化、標准化方向發展。隨著集成電路和計算機技術的飛速發展,各種新型的大規模集成電路將會進一步應用在繼電保護和測控裝置上,這些新器件的應用將使保護和測控裝置的電路板更加小型集成化。高集成化可以使裝置通信、數據存儲及處理能力更強,降低成本,減少故障率,有利於實現統一的運行管理。
數字化是指變電站自動化系統的整體數字化、信息化以及與電力整體的協調操作。隨著變電站一次設備的智能化,如智能開關設備、光電式電壓和電流互感器和各類智能電子裝置的出現和應用,變電站自動化將進人數字化階段,有利於改進和優化現有的保護和控制功能。
變電站自動化系統將逐步向產品標准化方向發展。具體表現在:產品基本功能設計和要求的標准化及產品的對外介面和通訊協議的標准化,變電站內不同廠家的設備可以做到互換互連,「即插即用」增加了用戶選擇變電站內各類設備和更換設備的自由度,同時不滿足標准化設計的廠商將被逐步淘汰,使變電站自動化專業逐步走向良性的發展。
2、從集中控制、功能分散型向分層分布式網路型發展
傳統的保護、遠動和站級監控、故障錄波等設備是按功能分散考慮的。趨勢是從一個功能模塊管理多個間隔單元,向一個模塊管理一個間隔單元發展,實現地理位置上的高度分散。這樣發生故障時對系統的影響可大大減小,功能模塊的獨立性、適應性更強。通信介面的發展也是日新月異,早期的串列通信到現場匯流排,從現場匯流排再到工業乙太網通信,工業乙太網技術取得了飛速的發展,帶寬的提高和交換技術等新技術的發展,使通信實時性得到了保障。在網路化的IEC61850 數字化變電站系統中,基於上述技術的交換式乙太網,解決了基於HUB的共享式乙太網沖突檢測機製造成的丟包問題和交換式乙太網的實時性不確定問題,乙太網交換機除了用於構建各種網路架構和傳輸各種控制命令和監測數據以外,還通過網路傳輸間隔設備之間的跳閘命令和閉鎖信號。因此,對工業乙太網交換機在IEC61850 系統中的應用提出更高的要求,它已經成為組成變電站綜自系統其中極為重要的設備。已有的實際工程應用中,這些交換機還存在著部分問題,如電源損壞率高,部分嚴酷情況下會出現丟包現象等,在設計中必須考慮採用符合IEC61850-3 標準的產品,應滿足與安裝在變電站間隔層就地的保護測控裝置一樣的環境、機械以及電磁兼容的要求。通信容量更大、實時性更高、可靠性更高的需求影響著未來通信技術的發展方向。
3、遙視系統的應用
遙視系統在綜合自動化變電站內已廣泛使用,它將變電站內採用攝像機拍攝的視頻圖象遠距離傳輸到調度中心或集控站(主站),使主站的運行、管理人員可以藉此對變電站電氣設備的運行環境進行監控,以保證無人值班變電站的安全運行。遙視系統的視頻圖象監視在本質上還屬於圖象獲取系統,將計算機視覺技術運用到圖象信息的分析與理解中,可以實現變電站系統圖象信息的智能處理。計算機視覺技術在變電站領域已成功應用的例子有指針式儀表表示值的自動檢定、移動物體的自動識別報警和跟蹤運行人員的操作過程。隨著與計算機視覺相關的一些技術的不斷發展應用,其在變電站領域顯示出了良好的應用前景。
4、藍牙技術的發展應用
藍牙技術是一種無線數據與語音通信開放性全球規范,它是一種以低成本的近距離無線連接為基礎、為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接的短程無線電技術,解決了乙太網用於變電站自動化布線難的問題。該技術具有小功率、微型化、低成本以及與網路時代相適應的特點。藍牙技術是一項發展中的技術,其應用正處於起步階段,但藍牙技術標准統一、知識產權共享的優勢是非常明顯的,其未來的發展不可限量。可以預見,變電站內許多設備問採用無線方式通信在不久的將來就可以實現。
XNR-800型微機綜合自動化系統,是在綜合國內外多家微機保護的基礎上,創造性地吸收當前國內外先進微機技術,採用國際最新的DSP為核心處理單元,研製成集保護、測控、遠動、通訊於一體的綜合自動化系統。該系統適用於110kV及以下電壓等級變電站,具有保護、遙測、遙信、遙脈、遙調、遙控等功能,可實現對變電站全方位的控制和管理,實現了變電站無人值守功能。
該系統自投入市場以來,以其運行穩定、功能完善、采樣准確、開入開出正確、通訊可靠而深受用戶的好評。
該系統採用分層分布式控制模式,裝置可以集中組屏,也可分散安裝於開關櫃的二次儀表室中。集中組屏時,屏櫃採用2260(或2360)×800×600尺寸,每面屏櫃可裝4層裝置,每層可裝3個裝置。其各種保護測控裝置、自動化控制裝置從物理性能上與空間分布至主變電站一次設備間隔層,各裝置作為一個完整系統,具有獨立的電源,CPU及獨立的操作迴路,完成對變電站對應間隔的保護、測量、控制等功能,各裝置在軟、硬體設計上是完全獨立的,不依賴通訊網。
構成分布式系統的保護、測控裝置的CPU晶元採用國際先進的DSP晶元,並採取了隔離、軟硬體濾波、看門狗電路、抗干擾編碼、智能診斷、各種開放、閉鎖控制電路、抗震動、抗干擾的新型結構設計等多種軟硬體方面的措施,提高了裝置的可靠性。
在通訊系統中,各裝置可通過現場匯流排直接連接微機進行通訊,也可與通訊管理機進行通訊,將採集到的各種信息通過通訊管理機上傳給微機監控系統;同時通訊管理機把接收到的各種命令傳送到所對應的裝置中。控制設備層以站內一次設備為測控對象,面向對象,綜合分析變電站對信息的採集、處理及控制要求,分布式配置小型化、高可靠性的微機保護和測控裝置。各裝置相對獨立,可與變電站層設備通訊,實現變電站綜合自動化。
D. 變電站綜合自動化系統
從上圖可以看出這種變電站綜合自動化系統是上海聚仁電力研發的,該系統是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現對變電站二次設備(包括繼電保護、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等)的功能進行重新組合、優化設計,對變電站全部設備的運行情況執行監視、測量。
變電站綜合自動化系統的基本特點:
■功能實現綜合化:變電站綜合自動化技術是在微機技術、數據通信技術、自動化技術基礎上發展起來。它綜合了變電站內除一次設備和交、直流電源以外的全部二次設備。
■系統構成模塊化:保護、控制、測量裝置的數字化(採用微機實現,並具有數字化通信能力)利於把各功能模塊通過通信網路連接起來,便於介面功能模塊的擴充及信息的共享。另外,模塊化的構成,方便變電站實現綜合自動化系統模塊的組態,以適應工程的集中式、分部分散式和分布式結構集中式組屏等方式。
■結構分布、分層、分散化:綜合自動化系統是一個分布式系統,其中微機保護、數據採集和控制以及其他智能設備等子系統都是按分布式結構設計的,每個子系統可能有多個CPU分別完成不同的功能,由龐大的CPU群構成了一個完整的、高度協調的有機綜合系統。
■操作監視屏幕化:變電站實現綜合自動化後,不論是有人值班還是無人值班,操作人員不是在變電站內,就是在主控站內,就是在主控站或調度室內,面對彩色屏幕顯示器,對變電站的設備和輸電線路進行全方位的監視和操作。
■通信區域網絡化、光纜化:計算機區域網絡技術和光纖通信技術在綜合自動化系統中得到普遍應用。
■運行管理智能化:智能化不僅表現在常規自動化功能上,還表現在能夠在線自診斷,並將診斷結果送往遠方主控端。
■測量顯示數字化:採用微機監控系統,常規指針式儀表被CRT顯示器代替。人工抄寫記錄由列印機代替。
變電站綜合自動化系統實現的兩個原則:
■第一條原則:中低壓變電站採用自動化系統,以便更好地實施無人值班,達到減人增效的目的。
■第二條原則:對高壓變電站(220kV及以上)的建設和設計來說,是要求用先進的控制方式,解決各專業在技術上分散、自成系統,重復投資,甚至影響運行可靠性。
E. 變電站綜合自動化系統和繼電保護裝置一樣么
我的理解:變電來站綜合自動化系統源=繼電保護+計量控制+電能調度分配。
繼電保護裝置和繼電保護雖然只差兩個字,但卻不是同一概念。
繼電保護裝置只能算個大部件。是繼電保護的一部分。
繼電保護涉及一次、二次,一次的信號經過二次的繼電保護裝置處理後輸出顯示信號(告警)或者跳閘、合閘信號,一次的斷路器執行跳閘、合閘。
F. 變電站綜合自動化系統的結構模式
從國內、外變電站綜合自動化的開展情況而言,大致存在以下幾種結構:1)分布式系統結構
按變電站被監控對象或系統功能分布的多台計算機單功能設備,將它們連接到能共享資源的網路上實現分布式處理。這里所談的『分布』是按變電站資源物理上的分布(未強調地理分布),強調的是從計算機的角度來研究分布問題的。這是一種較為理想的結構,要做到完全分布式結構,在可擴展性、通用性及開放性方面都具有較強的優勢,然而在實際的工程應用及技術實現上就會遇到許多目前難以解決的一系列問題,如在分散安裝布置時,惡劣運行環境、抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上存在的問題等等,就目前技術而言還不夠十分成熟,一味地追求完全分布式結構,忽略工程實用性是不必要的。
2)集中式系統結構
系統的硬體裝置、數據處理均集中配置,採用由前置機和後台機構成的集控式結構,由前置機完成數據輸入輸出、保護、控制及監測等功能,後台機完成數據處理、顯示、列印及遠方通訊等功能。目前國內許多的廠家尚屬於這種結構方式,這種結構有以下不足:前置管理機任務繁重、引線多,是一個信息『瓶頸』,降低了整個系統的可靠性,即在前置機故障情況下,將失去當地及遠方的所有信息及功能,另外仍不能從工程設計角度上節約開支,仍需鋪設電纜,並且擴展一些自動化需求的功能較難。在此值得一提的是這種結構形成的原由,變電站二次產品早期開發過程是按保護、測量、控制和通信部分分類、獨立開發,沒有從整個系統設計的指導思想下進行,隨著技術的進步及電力系統自動化的要求,在進行變電站自動化工程的設計時,大多採用的是按功能『拼湊』的方式開展,從而導致系統的性能指標下降以及出現許多無法解決的工程問題。
3)分層分布式結構
按變電站的控制層次和對象設置全站控制級(站級)和就地單元控制級(段級)的二層式分布控制系統結構。
站級系統大致包括站控系統(SCS)、站監視系統(SMS)、站工程師工作台(EWS)及同調度中心的通信系統(RTU):
站控系統(SCS):應具有快速的信息響應能力及相應的信息處理分析功能,完成站內的運行管理及控制(包括就地及遠方控制管理兩種方式),例如事件記錄、開關控制及SCADA的數據收集功能。
站監視系統(SMS):應對站內所有運行設備進行監測,為站控系統提供運行狀態及異常信息,即提供全面的運行信息功能,如擾動記錄、站內設備運行狀態、二次設備投入/退出狀態及設備的額定參數等。
站工程師工作台(EWS):可對站內設備進行狀態檢查、參數整定、調試檢驗等功能,也可以用便攜機進行就地及遠端的維護工作。
上面是按大致功能基本分塊,硬體可根據功能及信息特徵在一台站控計算機中實現,也可以兩台雙備用,也可以按功能分別布置,但應能夠共享數據信息,具有多任務時實處理功能。
段級在橫向按站內一次設備(變壓器或線路等)面向對象的分布式配置,在功能分配上,本著盡量下放的原則,即凡是可以在本間隔就地完成的功能決不依賴通訊網,特殊功能例外,如分散式錄波及小電流接地選線等功能的實現。
G. 如何選購「變電站綜合自動化系統檢定裝置」
「變電站綜合自動化系統檢定裝置」可實現遙測、遙信、遙控、遙調自動校驗的裝置。採用DSP 技術、GPS 授時技術、計算機無線通信技術等先進技術,可對RTU 的四遙功能及指標進行校驗,具備強大的資料庫管理平台,校驗數據可存貯、傳輸、查詢、修改、列印,可自動生成測試報告和原始記錄。
選購「變電站綜合自動化系統檢定裝置」要注意一下幾點:
1、交流采樣裝置及交流采樣遠動終端(RTU)檢驗
1)交直流模擬量輸入檢驗
可以進行的檢驗項目有:基本誤差測定、遙測信息響應時間測定、各種影響量引起的改變數測定、與主站通信正確性試驗、遙測掃描周期試驗等。
2)狀態量輸入檢驗
可以進行遙信輸入信號與顯示終端遙信狀態一致性試驗,事件順序記錄正確性及SOE解析度試驗,遙信變位響應時間測試、與主站通信正確性試驗。
3)遙控執行檢驗
可以測定各路遙控執行功能是否正常,輸出繼電器接點的容量是否符合要求。
4)遙調功能檢驗
可以測定各路遙調功能是否正常,遙調輸出模擬量的准確度是否符合要求。
5)數字量輸入測試檢驗
可以進行輸入數字量與顯示終端顯示數字一致性試驗,與主站通信正確性試驗。
6)脈沖輸入檢驗
可以進行輸入脈沖數與終端脈沖計數值一致性試驗,與主站通信正確性試驗。
2、交流功率源
本儀器可以輸出交直流電壓,交流電流,裝置等級0.05,可提供交直流電壓標准、交流電流標准、功率標准、相位標准、功率因數標准、頻率標准、電能標准。輸出方式和輸出電量可以任意設置。
H. 變電站綜合自動化系統的系統
1.系統構成:由間隔層綜合自動化系統(包含監控單元和通訊匯流排)及變電站層監控系統構成;
2.系統特點:分層分布式結構,集測量、保護、控制、監測故障錄波及其分析、運行日誌、事件存儲、保護投退、通訊及參數設置等多功能於一體;
3.適用范圍:10KV電壓等級的輸配電線路保護,主設備保護和測量控制系統;
4.保護單元:線路、主設備保護裝置,調壓電容裝置,小電流接地選線、微機五防和其他自動化裝置;
5.監控軟體規約:建立在IEC61968、IEC61970組件構架標准(SCADA/EMS)要求之上的平台級監控軟體系統; 間隔層自動化系統主要由各種保護單元構成如線路保護裝置、主設備保護、調壓電容裝置、小電流接地選線、 微機五防裝置和自動化裝置組成。在橫向方面,間隔層的設備或監控單元均可直接下放到開關櫃就地安裝,大大減少了二次接線,各間隔設備相對獨立,只僅僅處於同一現場通訊匯流排上。在安裝方式
上,可採用分散、集 中組屏等安裝方式。間隔層完成電量和非電量的採集計算,實現對設備、線路等的保護或控制,並為變電站層 監控系統提供可靠的通訊介面。
變電站綜合自動化監控系統是將變電站的二次設備(包括測量儀表、信號系統、繼電保護、自動裝置和遠動裝置等)經過功能組合和優化設計,利用先進的計算機技術、現代電子技術、通訊技術和信號處理技術,實現對全變電站的主要設備和輸、配電線路的自動監視、測量、自動控制和微機護,以及與調度通信等綜合性的自動化功能。
變電站層自動化系統同樣採用分布式結構,包括監控後台軟體、當地監控PC機、遠動通信介面和用於專業管理的工程師站PC機以及專用設備和網路設備等。有許多提供變電站綜合自動化監控系統方案的生產商如三旺通信、瑞科電氣、三意時代等,同時提供多種系統中的產品以及相關搭建問題。變電站層自動化系統通過組態完成全站檢測功能,全面提供線路、 主設備等的電量、非電量等運行數據,完成對變壓器、斷路器等設備的控制等,並具有保護信息記錄與分析、 運行報表、故障錄波等功能。
I. 變電站綜合自動化監控系統由哪幾部分組成其核心是什麼主要有哪些任務
變電站自動化監控系統的結構組成分類有很多種,一般來說比較常用的分法是專把它分成這幾個屬部分組成:
1. 間隔層:就是在現場運行的那些設備的數據採集,保護和控制裝置。比如:綜保繼電器,保護控制櫃,多功能電表啊等等。他們是和一次設備聯系最緊密的部門,實際的數據採集,設備控制都是由它們來完成。
2. 通信層:間隔層和站控層(見如下)的數據需要通過一些通訊電纜/光纜進行傳輸,中間還得有一些通信設備比如通信管理機,交換機之類的,用來負責數據的分發和傳輸,以及原始數據的存儲等等。
3. 站控層:其實我們通常所說的後台了,包括電腦,列印機監控屏幕等等。在這一層要對搜集上來的數據進行一些應用開發,以便顯示在終端屏幕上;一些遙控指令也從這一層發出去,通過通信層最後送到間隔層去執行。
哪些部分是核心,就看你怎麼理解了。我認為以上這三個部分都很重要,缺一不可。就好像站控層是大腦,通信層是組成身體的神經,心臟和血液和骨骼和肌肉;而間隔層是我們的神經末梢和手腳。
J. 哪一個的智能變電站自動化系統做的好
推薦伏安國電