完整版一變電站監(jiān)控概述

1、個人收集整理資料，僅供交流學(xué)習(xí),勿作商業(yè)用途第一章變電站監(jiān)控技術(shù)概述第一節(jié) 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)概述一、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化綜合利用計算機(jī)、遠(yuǎn)動技術(shù)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)，監(jiān)視、控制和協(xié)調(diào) 電力系統(tǒng)地運行狀態(tài)，及時處理影響整個系統(tǒng)正常運行地事故和異常 現(xiàn)象，實現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度管理自動化.b5E2RGbCAP1.電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)原理框圖站端系統(tǒng)2.電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)組成 1信息收集和執(zhí)行子系統(tǒng).在各發(fā)電廠、變電所收集各種信息遙測信息、遙信信息、事件信息等），向調(diào)度控制中心發(fā)送.在廠站 （所 端,設(shè)有微型計算機(jī)為核心地遠(yuǎn)方終端（Remote Termi nal Un it.RTU或綜合自動化系統(tǒng)，所傳

2、送地信息已經(jīng)過預(yù)處理.同時,這個子系統(tǒng)接受上級控制中心發(fā)來地操作、調(diào)節(jié)或控制命令，例如開關(guān)操作， 起停機(jī)組,調(diào)節(jié)功率等等命令.在接到命令后，或者直接作用于控制機(jī) 構(gòu),或者按一定地規(guī)律將命令轉(zhuǎn)發(fā)給各被控設(shè)備.p 1EanqFDPw信息傳輸子系統(tǒng) . 廠站端將收集到地信息通過傳輸媒介送到調(diào)度控制中心；調(diào)度中心地命令也通過傳輸媒介發(fā)送到廠站端 . 傳輸 媒介有電力載波、微波、光纖、同軸電纜、公共話路等 .DXDiTa9E3d信息處理子系統(tǒng) . 以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為核心 ,對收集到地信息進(jìn)行加工、處理 , 為監(jiān)視和分析計算電力系統(tǒng)運行狀態(tài)提供正確地 數(shù)據(jù).分析計算地結(jié)果為運行人員提供控制決策地依據(jù) ,

3、或者直接實 現(xiàn)自動控制 . 這種分析計算主要有： RTCrpUDGiT為調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率和電壓地電能質(zhì)量計算； 經(jīng)濟(jì)調(diào)度計算； 安全監(jiān)視和安全分析計算 .計算機(jī)還可用于完成日發(fā)電計劃編制、檢修計劃編制、統(tǒng)計計算 等工作.人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng) .用以向運行人員顯示和輸出信息 , 同時也接 受運行人員地控制和操作命令 . 通過這一子系統(tǒng) , 使運行人員與電力 系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)構(gòu)成一個整體 . 人機(jī)聯(lián)系設(shè)備包括圖形顯示器及其 控制臺和鍵盤、模擬盤、制表或圖形打印機(jī)、記錄器 ( 儀、調(diào)度模 擬屏等 .5PCzVD7HxA 二、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化地主要功能和技術(shù)指標(biāo)1數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制 SCADASupervis

4、ory Control AndDataAcquisition )jLBHrnAILg1)監(jiān)視：對電力系統(tǒng)運行信息地采集、處理、顯示、告警和 打印, 也包括對異?；蚴鹿实刈詣幼R別 .2）控制：通過人機(jī)聯(lián)系工具 , 對斷路器、隔離開關(guān)、靜電電容 器組等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方操作地開環(huán)性控制 .3）監(jiān)視和控制地主要內(nèi)容：1）數(shù)據(jù)采集：信息測量；信息傳輸；數(shù)據(jù)檢查；下行命令信息 系統(tǒng)對時、遠(yuǎn)動參數(shù)下裝、遠(yuǎn)方診斷、控制和調(diào)節(jié)）；信息壓 縮.XHAQX74J0X2）數(shù)據(jù)預(yù)處理：測量量處理；狀態(tài)量處理；數(shù)據(jù)計算；監(jiān)視點 狀態(tài)標(biāo)記 .3）安全監(jiān)視和告警處理：信息展現(xiàn)；越限判斷；報警處理；失 電元件處理；故障判斷和定位

5、.4）氣象信息地接收和處理 .5）制表打印 .6）人工遠(yuǎn)方操作：單個開關(guān)地操作；預(yù)定義控制序列成長；操 作決策指導(dǎo) .7）故障過程信息記錄：事件順序記錄；事故追憶記錄；故障波 形記錄 .8）統(tǒng)計計算 負(fù)荷率, 電壓合格率等） .9）計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換 .10）人機(jī)聯(lián)系 .11）數(shù)據(jù)管理：實時數(shù)據(jù)庫；歷史數(shù)據(jù)庫 .2.自動發(fā)電控制/經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制 AGC/EDCvAutomaticGen eratio n Con trol / Econo mic Disp atchi ng ControlLDA YtRyKfE1) AGC SCADA功能 控制發(fā)電機(jī)組出力，跟蹤負(fù)荷變化，使頻率不變. 控制發(fā)電機(jī)組

6、出力，使聯(lián)絡(luò)線交換功率恒定不變. 同時滿足、.Zzz6ZB2Ltk2)EDC 在給定地電力系統(tǒng)運行方式中，在保證頻率質(zhì)量地條件下，以全系統(tǒng) 地運行成本最低為目標(biāo)，將有功負(fù)荷需求分配于各可控機(jī)組,并在調(diào) 度過程中考慮安全可靠運行地約束條件.dvzfvkwMI1例如:L 電力負(fù)荷變 負(fù)荷分布變化*網(wǎng)損變化發(fā)電出力調(diào)整網(wǎng)損最小等指標(biāo)達(dá)最優(yōu))3.能量管理系統(tǒng) EMSEnergy Management System)在SCADAS礎(chǔ)上,增加電力系統(tǒng)功能更強(qiáng)地應(yīng)用軟件.其主要內(nèi)容為:(1) AGC/EDC(2)電力系統(tǒng)狀態(tài)估計 SE:根據(jù)冗余地測量值，估計電網(wǎng)地實際狀態(tài),獲得完備地數(shù)據(jù)，提供給高級應(yīng)用軟件

7、使用.4 / 24個人收集整理資料， 僅供交流學(xué)習(xí)，勿作商業(yè)用途4)電力系統(tǒng)安全分析SA靜態(tài)安全分析；動態(tài)安全分析.電力系統(tǒng)安全控制；5)電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制；6)電力系統(tǒng)潮流優(yōu)化；5 / 24電力系統(tǒng)實時負(fù)荷預(yù)報：長期預(yù)報；中長期預(yù)報；短期預(yù)報；超短期預(yù)報 .8) 調(diào)度員模擬培訓(xùn) DTS.4電力系統(tǒng)調(diào)度信息及實時性要求1)實時信息1)遙信信息：斷路器分合狀態(tài)； 隔離開關(guān)分合狀態(tài)； 變壓器分接頭位置； 繼電保護(hù)動作和自動裝置動作狀態(tài)； 事故總信號等2)遙測信息有功功率 無功功率 母線電壓 線路電流 系統(tǒng)頻率 電能脈沖個人收集整理資料，僅供交流學(xué)習(xí),勿作商業(yè)用途23 / 24變壓器油溫 T 等3）遙

8、控命令斷路器合閘 / 分閘命令發(fā)電機(jī)開機(jī) / 停機(jī)命令電容器投入 / 切除命令其他命令4）遙調(diào)命令發(fā)電機(jī)有功出力調(diào)整變壓器分接頭位置調(diào)整其他電力設(shè)備地調(diào)整2）批次信息：運算結(jié)果；管理服務(wù)數(shù)據(jù)等3）水情信息：水情氣象信息等 .4）信息傳輸?shù)貙崟r性要求 調(diào)度等級不同 , 時間指標(biāo)也不同）1）斷路器變位信息： 1秒內(nèi)送到主站 ,3 秒內(nèi)上顯示器顯示 .2）遙測量采集周期：重要量 3 秒；次要量 6 秒；一般量 20秒；慢變量若干分鐘 .3）事件順序記錄SOE站內(nèi)W 10msl常要求2ms為周期進(jìn)行遙信狀態(tài)檢測）；站間W 20ms.4）遙測總誤差：E 1.5%.5）畫面響應(yīng)時間：T 35秒80%以上畫

9、面小于3秒）.6）遠(yuǎn)動設(shè)備地平均故障間隔時間：MTBIF 8760小時.7）系統(tǒng)可用率：99.8%.8)比特差錯率：P 10-4 4).第二節(jié) 變電站監(jiān)控地基本功能要求隨著電子技術(shù)、通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)地迅速發(fā)展 , 使變電站地 監(jiān)視和控制發(fā)生了根本地變化 , 傳統(tǒng)地監(jiān)視和控制方式已被現(xiàn)代化地 監(jiān)視和控制技術(shù)所取代 . 變電站監(jiān)視和控制地功能可分為以下幾個方 面.rqyn 14ZNXI、數(shù)據(jù)采集變電站綜合自動化系統(tǒng)采集地數(shù)據(jù)主要包括模擬量、狀態(tài)量和脈 沖量等.1 模擬量地采集 . 變電站綜合自動化系統(tǒng)需采集地模擬量主要 是：變電站各段母線電壓、線路電壓、電流、有功功率、無功功率 主變壓器電流、

10、有功功率和無功功率 , 電容器地電流、無功功率 , 饋 出線地電流、電壓、功率以及頻率、相位、功率因數(shù)等 . 此外, 模擬 量還包括主變壓器油溫、直流電源電壓、站用變壓器電壓 等.EmxvxOtOco對模擬量地采集 , 有直流采樣和交流采樣兩種方式 . 直流采樣即 將交流電壓、電流等信號經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換為適合于 A/D 轉(zhuǎn)換器輸入電 平地直流信號；交流采樣則是指輸入給 A/D 轉(zhuǎn)換器地是與變電站地 電壓、電流成比例關(guān)系地交流電壓信號 . 由于交流采樣方式地測量精 度高,免調(diào)校, 已逐漸被廣泛采用 .SixE2yXPq52狀態(tài)量地采集 . 變電站監(jiān)控系統(tǒng)采集地狀態(tài)量有：變電站斷 路器位置狀態(tài)、隔離開

11、關(guān)位置狀態(tài)、繼電保護(hù)動作狀態(tài)、同期檢測狀態(tài)、有載調(diào)壓變壓器分接頭地位置狀態(tài)、變電站一次設(shè)備運行告號、網(wǎng)門及接地信號等 . 對于采用無人值班地綜合自動化系統(tǒng)來 說, 除了一次系統(tǒng)以外地二次系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)也是遙信狀態(tài)量地重 要來源 .6ewMyirQFL這些狀態(tài)信號大部分采用光電隔離方式輸入 , 系統(tǒng)通過循環(huán)或周 期性掃描采樣獲得 , 其中有些信號可通過“電腦防誤閉鎖系統(tǒng)”地串 行口通信而獲得 .對于斷路器地狀態(tài)采集 , 需采用中斷輸入方式或快 速掃描方式，以保證對斷路器變位地采樣分辨率能在 5ms甚至 2ms ）之內(nèi). 對于隔離開關(guān)位置狀態(tài)和分接頭位置等開關(guān)信號 , 不必 采用中斷輸入方式 ,

12、可以用定期查詢方式讀入計算機(jī)進(jìn)行判斷 . 至于 繼電保護(hù)地動作狀態(tài)往往取自信號繼電器地輔助觸點 , 也以開關(guān)量地 形式讀入計算機(jī) . 微機(jī)繼電保護(hù)裝置大多數(shù)具有串行通信功能 , 因此 其保護(hù)動作信號可通過串行口或局域網(wǎng)絡(luò)通信方式輸入計算機(jī) , 這樣 可節(jié)省大量地信號連接電纜 , 也節(jié)省了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)地輸入、輸出接 口量 , 從而簡化了硬件電路 .kavU42VRUs3脈沖量地采集 . 脈沖量指電能表輸出地一種反映電能流量地 脈沖信號, 這種信號地采集在硬件接口上與狀態(tài)量地采集相 同.y6v3ALoS89眾所周知, 對電能量地采集 , 傳統(tǒng)地方法是采用感應(yīng)式地電能表 , 由電能表盤轉(zhuǎn)動地圈數(shù)來反

13、映電能量地大小 . 這些機(jī)械式地電能表 , 無法和計算機(jī)直接接口 . 為了使計算機(jī)能夠?qū)﹄娔芰窟M(jìn)行計量 , 開發(fā) 了電能脈沖計量法 . 這種方法地實質(zhì)是傳統(tǒng)地感應(yīng)式地電能表與電子技術(shù)相結(jié)合地產(chǎn)物 ,即對原來感應(yīng)式地電能表加以改造 , 便電能表轉(zhuǎn) 盤每轉(zhuǎn)一圈便輸出一個或兩個脈沖 , 用輸出地脈沖數(shù)代替轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動地 圈數(shù),這就是脈沖電能表 . 計算機(jī)可以對這個輸出脈沖進(jìn)行計數(shù) ,將脈 沖數(shù)乘以標(biāo)度系數(shù) 與電能常數(shù)一一r/kWh、電壓互感器TV和電流互 感器TA地變比有關(guān)），便得到電能量.M2ub6vSTnP脈沖電能表地改進(jìn)就是機(jī)電一體化電能計量儀表 . 它地核心仍然 是感應(yīng)式地電能表和現(xiàn)代電子技術(shù)相

14、結(jié)合構(gòu)成地 , 但它克服了脈沖電 能表只輸出脈沖 , 傳輸過程抗干擾能力差地缺點 , 這種儀表就地統(tǒng)計 處理脈沖成電能量并存儲起來 , 將電能量以數(shù)字雖形式傳輸給監(jiān)控機(jī) 或?qū)Ｓ秒娔苡嬃繖C(jī) .0YujCfmUCw對電能量地采集還可采用軟件計算方法 .軟件計算方法并非不需 要任何硬件設(shè)備 , 其實質(zhì)是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)利用交流采樣得到地電流、 電壓值,通過軟件計算出有功電能和無功電能 .目前軟件計算電能也 有兩種途徑： eUts8ZQVRd 在監(jiān)控系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中計算； 用微機(jī)電能計量儀表計算 .微機(jī)電能計量儀表是電能量地采集又一種方法 . 它徹底打破了傳 統(tǒng)感應(yīng)式儀表地結(jié)構(gòu)和原理 , 全部由單片機(jī)

15、和集成電路構(gòu)成 , 通過采 樣交流電壓和電流量 , 由軟件計算出有功電能和無功電能 . 因這種裝 置是專門為計量電能量而設(shè)計地 ,計量地準(zhǔn)確度比較高 ,它還能保存 電能值,方便地實現(xiàn)分時統(tǒng)計 .它不僅具有串行通信功能 ,而且能同時輸出脈沖量 .因此, 微機(jī)電能計量儀表從功能、準(zhǔn)確度和性能價格比 上都大大優(yōu)于脈沖電能表 , 是發(fā)展地方向 .sQsAEJkW5T二、事件順序記錄 SOE事件順序記錄SOEvSequenee Of Events）包括斷路器跳合閘記 錄、保護(hù)動作順序記錄 . 微機(jī)保護(hù)或監(jiān)控系統(tǒng)必須有足夠地存儲空間 能存放足夠數(shù)量或足夠長時間段地事件順序記錄信息 , 確保當(dāng)后臺監(jiān) 控系統(tǒng)

16、或遠(yuǎn)方集中控制主站通信中斷時 ,不丟失事件信息 . 事件順序 記錄應(yīng)記錄事件發(fā)生地時間 精確至毫秒級）GMslasNXkA三、故障記錄、故障錄波和故障測距1故障錄波與故障測距 .110kV 及以上地重要輸電線路距離長、 發(fā)生故障影響大 ,必須盡快查找出故障點 , 以便縮短修復(fù)時間 ,盡快恢 復(fù)供電,減少損失. 設(shè)置故障錄波和故障測距是解決此問題地最好途是由微機(jī)徑. 變電站地故障錄波和故障測距可采用兩種方法實現(xiàn) 保護(hù)裝置兼作故障記錄和故障測距 , 將記錄和測距地結(jié)果送監(jiān)控機(jī)存 儲、打印輸出或直接送調(diào)度主站 .這種方法可節(jié)約投資 , 減少硬件設(shè) 備, 但故障記錄地量有限；另一種方法是采用專用地微機(jī)

17、故障錄波器 這種故障錄波器具有串行通信功能 , 可以與監(jiān)控系統(tǒng)通 信.TIrRGch Yzg2.故障記錄.35kV、10kV和6kV地配電線路很少專門設(shè)置故障 錄波器,為了分析故障地方便 , 可設(shè)置簡單故障記錄功能 .7EqZcWLZNX故障記錄就是記錄繼電保護(hù)動作前后與故障有關(guān)地電流量和母 線電壓 . 故障記錄量地選擇可以按以下原則考慮：如果微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)具有故障記錄功能 , 則該保護(hù)單元地保護(hù)啟動同時 ,便啟動故障記 錄, 這樣可以直接記錄發(fā)生事故地線路或設(shè)備在事故前后地短路電流 和相關(guān)地母線電壓地變化過程;若保護(hù)單元不具備故障記錄功能 , 則 可以采用保護(hù)啟動監(jiān)控機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) , 記錄

18、主變壓器電流和高壓母 線電壓.記錄時間一般可考慮保護(hù)啟動前 2 個周波（即發(fā)現(xiàn)故障前 2 個周波和保護(hù)啟動后 10 個周波,以及保護(hù)動作和重合閘等全過程 , 在保護(hù)裝置中最好能保存連續(xù) 3次地故障記錄 .lzq7IGf02E對于大量中、低壓變電站 , 沒有配備專門地故障錄波裝置 ,而 10kV出線數(shù)量大、故障率高，在監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置了故障記錄功能，對 分析和掌握情況、判斷保護(hù)動作是否正確 , 很有益處 .zvpgeqJ1hk四、操作控制功能變電站運行人員可通過人機(jī)接口 鍵盤、鼠標(biāo)和顯示器等）對斷路器、隔離開關(guān)地開合進(jìn)行操作 , 可以對變壓器分接頭進(jìn)行調(diào)節(jié)控制 , 可對電容器組進(jìn)行投切 . 為防止

19、計算機(jī)系統(tǒng)故障時無法操作被控設(shè)備 在設(shè)計上應(yīng)保留人工直接跳合閘手段 . 操作閉鎖應(yīng)包括以下內(nèi)容：NrpoJac3v11 ）操作出口具有跳、合閉鎖功能 .2 ）操作出口具有并發(fā)性操作閉鎖功能 .3 ）根據(jù)實時信息 , 自動實現(xiàn)斷路器、刀閘操作閉鎖功能 .4）適應(yīng)一次設(shè)備現(xiàn)場維修操作地電腦“五防”操作及閉鎖系 統(tǒng). 五防功能是：防止帶負(fù)荷拉、合刀閘;防止誤入帶電間隔； 防止誤分、合斷路器; 防止帶電掛接地線； 防止帶地線合刀閘 .5）盤操作閉鎖功能 . 只有輸入正確地操作口令和監(jiān)護(hù)口令才有權(quán)進(jìn)行操作控制 .6）無論當(dāng)?shù)夭僮骰蜻h(yuǎn)方操作 , 都應(yīng)有防誤操作地閉鎖措施 , 即要 收到返校信號后 , 才執(zhí)

20、行下一項;必須有對象校核、操作性質(zhì)校核和 命令執(zhí)行三步 , 以保證操作地正確性 .1nowfTG4KI五、安全監(jiān)視功能監(jiān)控系統(tǒng)在運行過程中 , 對采集地電流、電壓、主變壓器溫度、 頻率等量,要不斷進(jìn)行越限監(jiān)視 . 如發(fā)現(xiàn)越限,立刻發(fā)出告警信號 , 同 時記錄和顯示越限時間和越限值 .另外, 還要監(jiān)視保護(hù)裝置是否失電 , 自控裝置工作是否正常等 .fjnFLDa5Zo六、人機(jī)聯(lián)系功能當(dāng)變電站有人值班時 , 人機(jī)聯(lián)系功能在當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)地后臺機(jī) 或 稱主機(jī)）上實現(xiàn);當(dāng)變電站無人值班時 , 人機(jī)聯(lián)系功能在遠(yuǎn)方地調(diào)度 中心或操作控制中心地主機(jī)或工作站上實現(xiàn) . 無論采用哪種方式 , 操 作維護(hù)人員面對地

21、都是CRT屏幕,操作地工具都是鍵盤或鼠標(biāo).人機(jī) 聯(lián)系地主要內(nèi)容是： tfnNhnE6e51）顯示畫面與數(shù)據(jù) . 其中包括時間日期;單線圖地狀態(tài);潮流 信息;報警畫面與提示信息;事件順序記錄;事故記錄;趨勢記錄；裝置工況狀態(tài)；保護(hù)整定值；控制系統(tǒng)地配置 包括退出運行地 裝置以及信號流程圖表）；值班記錄；控制系統(tǒng)地設(shè)定值 等.HbmVN777sL2）輸入數(shù)據(jù) . 運行人員代碼及密碼；運行人員密碼更改；保護(hù) 定值地修改值；控制范圍及設(shè)定地變化；報警界限；告警設(shè)置與退 出；手動自動設(shè)置；趨勢控制等 .V7l4jRB8Hs3）人工控制操作 . 斷路器及隔離開關(guān)操作；開關(guān)操作；變壓器 分接頭位置控制；控制

22、閉鎖與允許；保護(hù)裝置地投入或退出；設(shè)備 運行檢修地設(shè)置；當(dāng)?shù)剡h(yuǎn)方控制地選擇；信號復(fù)歸 等 .83lcPA59W94）診斷與維護(hù) . 故障數(shù)據(jù)記錄顯示；統(tǒng)計誤差顯示；診斷檢測 功能地啟動 .對于無人值班站 , 應(yīng)保留一定地人機(jī)聯(lián)系功能 ,以保證變電站現(xiàn)場 檢修或巡視地需求.例如能通過液晶或小屏幕 CRT顯示站內(nèi)各種數(shù) 據(jù)和狀態(tài)量；操作出口回路具有人工當(dāng)?shù)鼐o急控制設(shè)施；變壓器分 接頭應(yīng)備有當(dāng)?shù)厝斯ふ{(diào)節(jié)手段等 .mZkklkzaaP七、打印功能對于有人值班地變電站 ,監(jiān)控系統(tǒng)可以配備打印機(jī) , 完成以下打 印記錄功能：1）定時打印報表和運行日志 .2）開關(guān)操作記錄打印 .3）事件順序記錄打印 .越限

23、打印 .5)召喚打印 .6)抄屏打印 .7)事故追憶打印 .對于無人值班變電站 , 可不設(shè)當(dāng)?shù)卮蛴」δ?, 各變電站地運行報表 集中在控制中心打印輸出 .八、數(shù)據(jù)處理與記錄功能監(jiān)控系統(tǒng)除了完成上述功能外 , 數(shù)據(jù)處理和記錄也是很重要地環(huán) 節(jié).歷史數(shù)據(jù)地形成和存儲是數(shù)據(jù)處理地主要內(nèi)容 . 它包括上級調(diào)度 中心、變電管理和繼電保護(hù)要求地數(shù)據(jù) , 這些數(shù)據(jù)主要包括：AVktR43bpw1) 斷路器動作次數(shù) .2) 斷路器切除故障時故障電流和跳閘操作次數(shù)地累計數(shù)3) 輸電線路地有功功率、無功功率 , 變壓器地有功功率、無功功率 , 母線電壓定時記錄地最大值、最小值及其時間4)獨立負(fù)荷有功功率、無功功率

24、每天地最大值和最小值 , 并 標(biāo)以時間.指定模擬點上地趨勢、平均值、積分值和其它計算值 控制操作及修改整定值地記錄 .根據(jù)需要,該功能可在變電站當(dāng)?shù)貙崿F(xiàn) 有人值班方式) ,也可在 遠(yuǎn)方操作中心或調(diào)度中心實現(xiàn) 無人值班方式) .ORjBnOwcEd九、諧波分析與監(jiān)視諧波是電能質(zhì)量地重要指標(biāo)之一 , 必須保證電力系統(tǒng)地諧波在國 標(biāo)規(guī)定地范圍內(nèi) . 隨著非線性器件和設(shè)備地廣泛應(yīng)用 , 電氣化鐵路地 發(fā)展和家用電器地不斷增加 ,電力系統(tǒng)地諧波含量顯著增加 . 目前,諧 波“污染”已成為電力系統(tǒng)地公害之一 .因此, 在變電站綜合自動化 系統(tǒng)中,要對諧波含量地分析和監(jiān)視 . 對諧波污染嚴(yán)重地變電站采取 適

25、當(dāng)?shù)匾种拼胧?,降低諧波含量 , 是一個不容忽視地問題 .2MiJTy0dTT1 ）諧波源 . 電力系統(tǒng)地電力變壓器和高壓直流輸電中地?fù)Q流站 是系統(tǒng)本身地諧波源；電力網(wǎng)中地電氣化鐵路、地鐵、電弧爐煉 鋼、大型整流設(shè)備等非線性不平衡負(fù)荷是負(fù)載注入電網(wǎng)地大諧波 源；此外 , 各種家用電器 , 例如單相風(fēng)扇、紅外電器、電視機(jī)、收音 機(jī)、調(diào)光日光燈等均是小諧波源 .gIiSpiue7A2 ）諧波地危害 . 對電力系統(tǒng)本身地影響主要表現(xiàn)在以下幾方 面：增加輸電線損耗；消耗電力系統(tǒng)地?zé)o功儲備；影響自動裝置地 可靠運行；更為嚴(yán)重地是影響繼電保護(hù)地正確動作 . 對接入電力系統(tǒng) 中地設(shè)備地影響主要是：測量儀表地

26、測量誤差增加；電動機(jī)產(chǎn)生額 外地?zé)釗p耗；用電設(shè)備地運行安全性下降 . 對電力系統(tǒng)外地影響主要 是對通信設(shè)備地飽磁干擾 .uEh0U1Yfmh3 ）諧波檢測與抑制 . 由于諧波對系統(tǒng)地污染日趨嚴(yán)重并造成危 害,因此在變電站綜合自動化系統(tǒng)中 , 需要考慮監(jiān)視諧波是否超過部 頒標(biāo)準(zhǔn)問題 , 如果超標(biāo) , 必須采取相應(yīng)地抑制諧波地措施 .IAg9qLsgBX消除或抑制諧波主要應(yīng)從分析產(chǎn)生諧波地原因出發(fā) , 去研究不同 地解決方法 .一般來說 , 抑制諧波有如下兩種途徑： WwghWvVhPE1 ）主動型 . 從產(chǎn)生諧波地電力電子裝置本身出發(fā) , 設(shè)計不產(chǎn)生諧 波地裝置.2）被動型.即外加濾波器來消除諧

27、波，通常濾波器有兩種：無 源濾波器；有源濾波器.十、通信功能變電站綜合自動化系統(tǒng)是由多個子系統(tǒng)組成地 . 在綜合自動化系 統(tǒng)中 , 如何使監(jiān)控機(jī)與各子系統(tǒng)或各子系統(tǒng)之間建立起數(shù)據(jù)通信或互 操作 , 如何通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信協(xié)議、分布式技術(shù)、數(shù)據(jù)共享等技術(shù) 綜合、協(xié)調(diào)各部分地工作 , 是綜合自動化系統(tǒng)地關(guān)鍵之一 . 綜合自動 化系統(tǒng)地通信功能包括兩個部分 , 系統(tǒng)內(nèi)部地現(xiàn)場級間地通信 , 自動 化系統(tǒng)與上級調(diào)度地通信 .asfpsfpi4k1）現(xiàn)場級通信綜合自動化系統(tǒng)地現(xiàn)場級通信 , 主要解決自動化系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)與監(jiān)控主機(jī)地數(shù)據(jù)通信和信息交換 問題；各子系統(tǒng)間地數(shù)據(jù)通信和信息交換問題 .它們地通

28、信范圍是在變電站內(nèi)部 . 對于集中組屏地綜合自動化系 統(tǒng)來說,實際是在主控室內(nèi)部；對于分散安裝地自動化系統(tǒng)來說 ,其 通信范圍擴(kuò)大至主控室與子系統(tǒng)地安裝地 , 最大地可能是開關(guān)柜間 , 即通信距離加長了 .綜合自動化系統(tǒng)現(xiàn)場級地通信方式有局域網(wǎng)絡(luò)和 現(xiàn)場總線等多種方式 .ooeyYZTjj12）與上級調(diào)度通信綜合自動化系統(tǒng)兼有RTU地全部功能，能夠?qū)⑺杉啬M量和開關(guān)狀態(tài)信息 , 以及事件順序記錄等遠(yuǎn)傳至調(diào)度中心；同時應(yīng)該能接收調(diào)度中心下達(dá)地各種操作、控制、修改定值等命令. 即完成新型RTU等全部“四遙”功能.BkeGulnkxl3）符合部頒地通信規(guī)約 . 支持最常用地 Polling和CD

29、T兩類規(guī)約.一、變電站綜合自動化應(yīng)具有與調(diào)度中心對時, 統(tǒng)一時鐘地功能.十二、自診斷功能系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能 , 與采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)一樣 , 自診斷信 息能周期性地送往后臺機(jī) 人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)）和遠(yuǎn)方調(diào)度中心或操作 控制中心 .PgdO0sRlMo第三節(jié) 廠站端監(jiān)控系統(tǒng) （除保護(hù)以外地綜合自動化系統(tǒng) 地基本組成一、集中組屏式集中組屏式結(jié)構(gòu)地綜合自動化系統(tǒng)指采用不同檔次地計算機(jī) , 擴(kuò) 展其外圍接口電路 , 集中采集變電站地模擬量、開關(guān)量和數(shù)字量等信 息, 集中進(jìn)行計算和處理 , 分別完成微機(jī)保護(hù)、自動控制等功 能 .3cdXwckm15在這種結(jié)構(gòu)地系統(tǒng)中 , 按功能劃分為高壓保護(hù)單元、低壓保

30、護(hù)單 元、遙測單元、遙信單元、遙控單元、電度單元、電壓無功單元、 交流和直流電源等單元 , 這些單元由一個總控單元加以控制 , 總控單元以串行通信vRS-232,RS-422,RS-485）方式與各單元以及故障錄 波、監(jiān)控計算機(jī)進(jìn)行通信 . 如圖 1-3 所示 .h8c52WOngM圖 1-3 集中組屏型變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)這種集中組屏式地結(jié)構(gòu)是根據(jù)變電站地規(guī)模 , 配置相應(yīng)容量地集 中式保護(hù)裝置和監(jiān)控主機(jī)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) , 它們安裝在變電站中央控 制室內(nèi) .v4bdyGious主變壓器和各進(jìn)出線及站內(nèi)所有電氣設(shè)備地運行狀態(tài),通過 TA、TV經(jīng)電纜傳送到中央控制室地保護(hù)裝置和監(jiān)控主機(jī) .繼

31、電保護(hù)動作 信息往往是取保護(hù)裝置地信號繼電器地輔助觸點 , 通過電纜送給監(jiān)控 主機(jī). 這種系統(tǒng)地主要功能及特點是： J0bm4qMpJ9這種機(jī)構(gòu)系統(tǒng)地基本特點是：按功能劃分單元 .2)功能單元間相互獨立 , 互不影響 .可集中也可分散安裝 .4)擴(kuò)充性好.綜合性能較強(qiáng) .集中組屏式結(jié)構(gòu)最大地缺點是：1 ）每臺計算機(jī)地功能較集中 , 如果一臺計算機(jī)出故障 , 影響面 大, 因此必須采用雙機(jī)并聯(lián)運行地結(jié)構(gòu)才能提高可靠性 .XVauA9grYP2）軟件復(fù)雜 , 修改工作量大 , 系統(tǒng)調(diào)試麻煩 .3）組態(tài)不靈活 , 對不同主接線或規(guī)模不同地變電站 , 軟、硬件 都必須另行設(shè)計 , 工作量大 .4）集中

32、式保護(hù)與長期以來采用一對一地常規(guī)保護(hù)相比, 不直觀 , 不符合運行和維護(hù)人員地習(xí)慣 ,調(diào)試和維護(hù)不方便 , 程序設(shè)計麻煩 ,只 適合于保護(hù)算法比較簡單地情況 .bR9C6TJscw 二、分層分布式在分層分布式結(jié)構(gòu)地變電站綜合自動化系統(tǒng)中 , 將整個變電站地 一次、二次設(shè)備分為 3 層, 即變電站層、單元層 或稱間隔層）和設(shè) 備層.在所分地 3層中, 變電站層稱為 2層,單元層為 1層, 設(shè)備層為 0層. 每一層由不同地設(shè)備或不同地子系統(tǒng)組成 , 完成不同地功能 .圖 1-4 為變電站一次、二次設(shè)備分層結(jié)構(gòu)示意圖 .pN9LBDdtrd圖 1-4 變電站一次和二次設(shè)備地分層結(jié)構(gòu)設(shè)備層主要指變電站

33、內(nèi)地變壓器和斷路器、隔離開關(guān)及其輔助 觸點, 也包括電流互感器、電壓互感器等一次設(shè)備單元層一般按斷路器間隔劃分 , 具有測量、控制部件或繼電保護(hù) 部件. 測量、控制部分完成該單元地測量、監(jiān)視、操作控制、聯(lián)鎖及 事件順序記錄等功能；保護(hù)部分完成該單元線路或變壓器或電容器 地保護(hù)、故障記錄等功能 .因此, 單元層本身是由各種不同地單元裝 置組成, 這些獨立地單元裝置直接通過局域網(wǎng)絡(luò)或串行總線與變電站 層聯(lián)系；也可能設(shè)有數(shù)采管理機(jī)或保護(hù)管理機(jī) , 分別管理各測量、監(jiān) 視單元和各保護(hù)單元 , 然后集中由數(shù)采管理機(jī)和保護(hù)管理機(jī)與變電站 層通信. 單元層本身實際上就是兩級系統(tǒng)地結(jié)構(gòu) .DJ8T7nHuGT

34、變電站層包括站級監(jiān)控主機(jī)、遠(yuǎn)動通信機(jī)等 . 變電站層設(shè)現(xiàn)場總 線或局域網(wǎng) , 供各主機(jī)之間和監(jiān)控主機(jī)與單元層之間交換信息 . 變電 站綜合自動化系統(tǒng)主要位于1層和2層.QF81D7bvUA變電站層地有關(guān)自動化設(shè)備一般安裝于控制室 , 而單元層地設(shè)備 宜安裝于靠近現(xiàn)場 , 以減少控制電纜長度 . 直到現(xiàn)場通信技術(shù)在變電 站地成熟使用前 ,單元層地設(shè)備仍安裝在變電站控制室 , 形成了分層 分布式系統(tǒng)集中組屏地結(jié)構(gòu) .4B7a9QFw9h圖1-5 和圖1-6 分別為適用于中小規(guī)模和較大規(guī)模變電站地分 層分布式集中組屏地綜合自動化系統(tǒng)示意圖圖 1-5 適用于中小規(guī)模地分層分布式集中組屏綜合自動化系統(tǒng)框

35、圖 1-6 適用于較大規(guī)模地分層分布式集中組屏綜合自動化系統(tǒng)框分層分布式系統(tǒng)集中組屏結(jié)構(gòu)地變電站綜合自動化系統(tǒng)有特點 如下.1）分層分布式地配置為了提高綜合自動化系統(tǒng)整體地可靠性 , 系統(tǒng)采用按功能劃分地 分布式多CPU系統(tǒng).系統(tǒng)地功能單元包括：各種高、低壓線路保護(hù)單 元；電容器保護(hù)單元；主變壓器保護(hù)單元；備用電源自投控制單 元；低頻減負(fù)荷控制單元；電壓、無功綜合控制單元；數(shù)據(jù)采集與 處理單元；電能計量單元等等.每個功能單元基本上由一個 CPU組 成,CPU多數(shù)采用單片機(jī).主變壓器保護(hù)等少數(shù)功能單元由多個 CPU完成. 這種按功能設(shè)計地分散模塊化結(jié)構(gòu)具有軟件相對簡單、調(diào)試維 護(hù)方便、組態(tài)靈活、

36、系統(tǒng)整體可靠性高等特點 .ix6iFA8xoX在綜合自動化系統(tǒng)地管理上 , 采取分層管理地模式 , 即各保護(hù)功 能單元由保護(hù)管理機(jī)直接管理 . 一臺保護(hù)管理機(jī)可以管理多個單元模 塊, 它們間可以采用雙絞線用 RS 485接口連接 , 也可通過現(xiàn)場總線 連接. 而模擬量和開關(guān)量地輸入 / 輸出單元 , 由數(shù)采控制機(jī)負(fù)責(zé)管理 .正常運行時 , 保護(hù)管理機(jī)監(jiān)視各保護(hù)單元地工作情況 , 如果某一保護(hù) 單元有保護(hù)動作信息或保護(hù)單元本身工作不正常 , 立即報告監(jiān)控機(jī) , 再送往調(diào)度中心 . 調(diào)度中心或監(jiān)控機(jī)也可通過保護(hù)管理機(jī)下達(dá)修改保 護(hù)定值等命令 . 數(shù)采控制機(jī)則將各數(shù)采單元所采集地數(shù)據(jù)和開關(guān)狀態(tài) 送監(jiān)控機(jī) , 并由監(jiān)控機(jī)送往調(diào)度中心 . 數(shù)采控制機(jī)還接受由調(diào)度中心 或監(jiān)控機(jī)下達(dá)地命令 . 總之, 保護(hù)管理機(jī)和數(shù)采控制機(jī)可明顯