變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究(共44頁)

1、變電站綜合自動化系統(tǒng)(xtng)的研究2013級 電氣自動化技術(shù)(jsh)專業(yè) 程風(fēng)榮摘要(zhiyo)： 變電站綜合自動化是指利用先進(jìn)的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和數(shù)字信號處理（DSP）等技術(shù)，實現(xiàn)對變電站主要設(shè)備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、控制、保護(hù)以及與調(diào)度通信等綜合性自動化功能。主要內(nèi)容有變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能、要求、結(jié)構(gòu)形式、信息的測量與采集、變電站自動化通信技術(shù)、自控技術(shù)與調(diào)節(jié)、變電站自動化系統(tǒng)的運行維護(hù)及調(diào)試、提高系統(tǒng)可靠性措施等等。通過對變電站自動化系統(tǒng)的研究和對發(fā)展前景的分析，就會發(fā)現(xiàn)它在當(dāng)今社會中的重要性。關(guān)鍵詞 變電站自動化系統(tǒng) 通信技術(shù) 抗干擾Abstr

2、act：Integrated substation automation is refers to the use of advanced computer technology, modern electronic technology ,communication technique and digital signal processing(DSP) and other technology to Make automation in automatic monitoring,measurement, control, protection and scheduling communic

3、ation of substation main equipment and transmission and distribution line.The main content includes the function of substation integrated automation system, requirements, structure, information collection and measurement,substation automation communications technology, control technology and adjustm

4、ent,substation automation system operation maintenance and debugging, improve the system reliability measures, etc.Based on the analysis of substation automation system and the prospects of development, you will find it in todays society of importance.Keywords substation automation system communicat

5、ion technology anti-interference目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc25961 前 言 PAGEREF _Toc25961 1 HYPERLINK l _Toc2082 第1章 變電站綜合(zngh)自動化系統(tǒng)的內(nèi)容、功能和特點 PAGEREF _Toc2082 2 HYPERLINK l _Toc15769 1.1 變電站綜合自動化系統(tǒng)(xtng)的研究內(nèi)容及基本功能 PAGEREF _Toc15769 2 HYPERLINK l _Toc28224 1.2 變電站綜合自動化系統(tǒng)(xtng)的特點 PAGEREF _Toc2822

6、4 2 HYPERLINK l _Toc11096 1.3 變電站綜合自動化的發(fā)展前景 PAGEREF _Toc11096 3 HYPERLINK l _Toc82 第2章 變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 PAGEREF _Toc82 4 HYPERLINK l _Toc12370 2.1 變電站綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計原則和要求 PAGEREF _Toc12370 4 HYPERLINK l _Toc22652 2.2 變電站綜合自動化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc22652 4 HYPERLINK l _Toc10414 第3章 變電站綜合自動化信息的測量和采集 PAGEREF _T

7、oc10414 7 HYPERLINK l _Toc19064 3.1 變電站綜合自動化信息 PAGEREF _Toc19064 7 HYPERLINK l _Toc10411 3.2 變壓器油溫的測量和采集 PAGEREF _Toc10411 8 HYPERLINK l _Toc4938 第4章 變電站綜合自動化系統(tǒng)的通信技術(shù) PAGEREF _Toc4938 10 HYPERLINK l _Toc5114 4.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) PAGEREF _Toc5114 10 HYPERLINK l _Toc8115 4.1.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 PAGEREF _Toc8115 10 HYPER

8、LINK l _Toc9436 4.1.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)(xtng)的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc9436 10 HYPERLINK l _Toc26448 4.1.3 傳輸(chun sh)介質(zhì) PAGEREF _Toc26448 11 HYPERLINK l _Toc2394 4.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù)(jsh) PAGEREF _Toc2394 11 HYPERLINK l _Toc2427 4.2.1 電路交換 PAGEREF _Toc2427 11 HYPERLINK l _Toc12044 4.2.2 報文交換 PAGEREF _Toc12044 12 HYPERLINK l _Toc

9、618 4.2.3 分組交換 PAGEREF _Toc618 12 HYPERLINK l _Toc23116 4.3 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識 PAGEREF _Toc23116 13 HYPERLINK l _Toc16935 4.3.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義 PAGEREF _Toc16935 13 HYPERLINK l _Toc19397 4.3.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc19397 13 HYPERLINK l _Toc31821 4.3.3 網(wǎng)絡(luò)的分類 PAGEREF _Toc31821 13 HYPERLINK l _Toc4033 4.4 計算機局域網(wǎng)絡(luò) PAGEREF

10、 _Toc4033 14 HYPERLINK l _Toc11429 4.5 現(xiàn)場總線技術(shù) PAGEREF _Toc11429 14 HYPERLINK l _Toc3690 4.5.1 現(xiàn)場總線概述 PAGEREF _Toc3690 14 HYPERLINK l _Toc21107 4.5.2 現(xiàn)場總線通信協(xié)議模型 PAGEREF _Toc21107 15 HYPERLINK l _Toc1470 第5章 變電站綜合自動化系統(tǒng)的運行、維護(hù)及調(diào)試 PAGEREF _Toc1470 17 HYPERLINK l _Toc31574 5.1 變電站綜合自動化系統(tǒng)的人機聯(lián)系與操作 PAGEREF _

11、Toc31574 17 HYPERLINK l _Toc789 5.1.1 測控和保護(hù)裝置的人機界面 PAGEREF _Toc789 17 HYPERLINK l _Toc11641 5.1.2 后臺機的人機界面 PAGEREF _Toc11641 18 HYPERLINK l _Toc14297 5.2 變電站綜合自動化系統(tǒng)運行與維護(hù) PAGEREF _Toc14297 19 HYPERLINK l _Toc20672 5.2.1 日常運行維護(hù) PAGEREF _Toc20672 19 HYPERLINK l _Toc8166 5.2.2 遠(yuǎn)程維護(hù) PAGEREF _Toc8166 20 H

12、YPERLINK l _Toc24344 5.2.3 技術(shù)管理 PAGEREF _Toc24344 20 HYPERLINK l _Toc27904 5.2.4 綜合自動化系統(tǒng)的注意事項 PAGEREF _Toc27904 20 HYPERLINK l _Toc11388 5.2.5 維護(hù)要領(lǐng) PAGEREF _Toc11388 21 HYPERLINK l _Toc3935 5.3 變電站綜合自動化系統(tǒng)的調(diào)試 PAGEREF _Toc3935 22 HYPERLINK l _Toc11229 第6章 提高綜合自動化系統(tǒng)可靠性的措施 PAGEREF _Toc11229 23 HYPERLINK

13、 l _Toc19297 6.1 綜合自動化可靠性概述 PAGEREF _Toc19297 23 HYPERLINK l _Toc140 6.2 干擾來源和干擾的影響 PAGEREF _Toc140 23 HYPERLINK l _Toc3536 6.2.1 干擾源 前 言 變電站是電力網(wǎng)絡(luò)的線路連接點，是用以變化電壓、交換功率和匯集、分配電能的設(shè)施。變電站中有不同的電壓的配電裝置(pi din zhun zh)、電力變壓器、控制、保護(hù)、測量、信號和通信設(shè)施以及二次回路電源等。有些變電站中還由于存在無功平衡、系統(tǒng)穩(wěn)定和限制過電壓等因素，需要裝設(shè)同步調(diào)相機、并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、靜止補償裝置等

14、。另外，隨著用電負(fù)荷的不斷增長和負(fù)荷密度的增大，變電站電壓等級和容量不斷提高，對供電可靠性的要求也越來越高，為此需要提高變電站的自動化水平。 近幾年來，變電站綜合自動化已成為熱門話題，引起了電力工業(yè)部門的注意和重視，并成為當(dāng)前(dngqin)我國電力行業(yè)推行技術(shù)進(jìn)步的重點技術(shù)之一。之所以如此，是因為：隨著我國電力工業(yè)和電力系統(tǒng)的發(fā)展，對變電站的安全、經(jīng)濟運行要求越來越高，實現(xiàn)變電站綜合自動化，可提高電網(wǎng)的安全，經(jīng)濟運行水平，減少基建投資，并為推廣(tugung)變電站無人值班提供了手段；隨著電網(wǎng)復(fù)雜程度的增加，各級調(diào)度中心要求更多的信息，以便及時掌握電網(wǎng)及變電站的運行情況；為提高變電站的可靠性

15、，要求采用更多的遠(yuǎn)方集中控制、集中操作和反事故措施等；利用現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信技術(shù)等提供先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，可改變傳統(tǒng)的二次設(shè)備模式，實現(xiàn)信息共享，簡化系統(tǒng)，減少電纜，減少用地面積；對變電站進(jìn)行全面的技術(shù)改造。變電站綜合自動化技術(shù)是應(yīng)用計算機技術(shù)、通信技術(shù)、檢測技術(shù)和控制技術(shù)等，將變電站中傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、調(diào)節(jié)系統(tǒng)、信號系統(tǒng)和遠(yuǎn)動系統(tǒng)等多個獨立的功能系統(tǒng)，經(jīng)優(yōu)化、組合為一套智能化的綜合系統(tǒng)。變電站綜合自動化技術(shù)研究始于20世紀(jì)70年代末，由于計算機的廣泛應(yīng)用，直到90年代，變電站綜合自動化技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。目前該技術(shù)已經(jīng)被電力系統(tǒng)廣泛的采納，已投入運營的變電站正逐步進(jìn)行綜

16、合自動化的改造，新建的變電站幾乎普遍采用綜合自動化系統(tǒng)。隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，近幾年來，電網(wǎng)裝機容量迅速增長，目前電力供應(yīng)緊張情況暫時得到了緩解。主要的問題是城市居民反映進(jìn)戶線路截面小，電表容量不足，供電質(zhì)量還難以滿足生活用電需求。農(nóng)村電氣化事業(yè)的發(fā)展，對促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展、高產(chǎn)，改善農(nóng)民勞動和生活條件，加速農(nóng)村商品經(jīng)濟的發(fā)展，有重要作用。但目前農(nóng)網(wǎng)也有結(jié)構(gòu)薄弱、線損過大、可靠性不高、收費不合理等情況，因此，加強城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)的建設(shè)和改造也是拉動國民經(jīng)濟的一項重要舉措，發(fā)展變電站綜合自動化也是目前城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)改造的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。第1章 變電站綜合自動化系統(tǒng)的內(nèi)容、功能(gngnng)和特點1.1 變電站

17、綜合(zngh)自動化系統(tǒng)的研究內(nèi)容及基本功能 常規(guī)變電站的二次設(shè)備主要有以下幾部分組成：繼電保護(hù)、自動裝置、測量儀表、操作控制屏和中央信號屏以及(yj)遠(yuǎn)動裝置。80年代以來，很多研究者考慮如何打破原來的二次設(shè)備框框，從變電站全局出發(fā)，著手研究全微機化的變電站二次部分的優(yōu)化設(shè)計問題，這就是“變電站綜合自動化系統(tǒng)”的由來。 10多年來，我國開展變電站綜合自動化的研究與開發(fā)工作，主要包括如下兩方面內(nèi)容：（1）對220kV及以下中、低壓變電站，采用自動化系統(tǒng)，利用現(xiàn)代計算機和通信技術(shù)，對變電站的二次設(shè)備進(jìn)行全面的技術(shù)改造，取消常規(guī)的保護(hù)、監(jiān)視、測量、控制屏，實現(xiàn)綜合自動化，以全面提高變電站的技術(shù)水

18、平，以逐步實行無人值班或減人增效。（2）對220kV以上的變電站，主要采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)以提高運行管理水平，同時采用新的保護(hù)技術(shù)和控制方式，促進(jìn)各專業(yè)在技術(shù)上的協(xié)調(diào)，達(dá)到提高自動化水平和運行、管理水平的目的。 實現(xiàn)變電站綜合自動化的目標(biāo)是提高變電站全面的技術(shù)水平與管理水平，提高安全、可靠、穩(wěn)定運行水平，降低維護(hù)運行成本，提高經(jīng)濟效益，提高供電質(zhì)量，促進(jìn)配電系統(tǒng)自動化。實現(xiàn)變電站綜合自動化是實現(xiàn)以上目標(biāo)的一項重要技術(shù)舉措。 變電站綜合自動化是多專業(yè)的綜合技術(shù)，國際大電網(wǎng)會議WG34.03工作組在研究變電站的數(shù)據(jù)流時，分析了變電站自動化需要完成的功能大概有63種，歸納起來可分為以下幾個功能組：控制

19、。監(jiān)視功能；自動控制功能；測量表計功能；繼電保護(hù)功能；與繼電保護(hù)相關(guān)功能；接口功能；系統(tǒng)功能。結(jié)合我國的情況，具體來說變電站綜合自動化系統(tǒng)主要體現(xiàn)在下述5個子系統(tǒng)功能中：監(jiān)控子系統(tǒng)；微機保護(hù)子系統(tǒng)；電壓、無功綜合控制子系統(tǒng)；電力系統(tǒng)的低頻減負(fù)荷控制；備用電源自投控制。1.2 變電站綜合自動化系統(tǒng)(xtng)的特點 從變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能的介紹中，可以看出變電站綜合自動化系統(tǒng)有以下幾個突出(t ch)特點：（1）功能綜合化。變電站綜合自動化系統(tǒng)是個技術(shù)密集、多種專業(yè)(zhuny)技術(shù)相互交叉、相互配合的系統(tǒng)，它包括了除一次設(shè)備和交直流源外的全部二次設(shè)備。（2）分級分布式、微機化的系統(tǒng)結(jié)

20、構(gòu)。變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)和各功能模塊由不同配置的單片機或者微型計算機組成，采用分布式結(jié)構(gòu)，通過網(wǎng)絡(luò)、總線將微機保護(hù)、數(shù)據(jù)采集、控制等子系統(tǒng)連接起來，構(gòu)成一個分級分布式系統(tǒng)。一個變電站綜合自動化系統(tǒng)可以有十幾個甚至幾十個微處理器同時并行工作，實現(xiàn)各種功能。（3）測量顯示數(shù)字化。采用微機監(jiān)控系統(tǒng)后，徹底改變了原來的測量手段，常規(guī)指針式儀表全被CRT顯示器上的數(shù)字顯示屏代替，直觀明了。這不僅減輕了值班員的勞動，而且提高了測量精度和管理的科學(xué)性。（4）操作監(jiān)視屏幕化。變電站實現(xiàn)綜合自動化后，不論是有人值班還是無人值班，操作人員不是在變電站內(nèi)，就是在主控站或者調(diào)度室內(nèi)，面對彩色屏幕顯示器，對變

21、電站的設(shè)備和輸電線路進(jìn)行全方位的監(jiān)視和操作。（5）運行管理智能化。變電站綜合自動化的另一個最大特點就是運行管理智能化，智能化不僅僅是能實現(xiàn)許多自動化的功能，更重要的是能實現(xiàn)故障分析和故障恢復(fù)操作智能化?？傊?，變電站實現(xiàn)綜合自動化可以全面的提高變電站的技術(shù)水平和運行管理水平，使其能適應(yīng)現(xiàn)代化大電力系統(tǒng)運營的需要。1.3 變電站綜合自動化的發(fā)展前景 在變電站綜合自動化的探索和實踐中，人們逐漸認(rèn)識到一些共識性問題尚未解決。以下幾個方向?qū)蔀榘l(fā)展的主要考慮因素：變電站綜合自動化由功能分散向單位分散發(fā)展；變電站綜合自動化由集中控制向分布式網(wǎng)絡(luò)發(fā)展；從少功能向多功能發(fā)展；向測量數(shù)據(jù)完全共享發(fā)展；變電站綜

22、合自動化向規(guī)范化方向發(fā)展。第2章 變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(jigu)形式2.1 變電站綜合(zngh)自動化系統(tǒng)的設(shè)計原則和要求為了達(dá)到變電站綜合自動化的總目標(biāo)，自動化系統(tǒng)應(yīng)滿足(mnz)以下要求：（1）變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)能全面代替常規(guī)的二次設(shè)備。（2）變電站微機保護(hù)的軟、硬件設(shè)置既要與監(jiān)控系統(tǒng)相互獨立，又要相互協(xié)調(diào)。（3）微機保護(hù)裝置應(yīng)具有串行接口或現(xiàn)場總線接口，想計算機監(jiān)控系統(tǒng)或者RTU提供保護(hù)動作信息或者保護(hù)定值等信息。（4）變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能與配置，應(yīng)滿足無人值班的總體要求。（5）要有可靠、先進(jìn)的通信網(wǎng)絡(luò)和合理的通信協(xié)議。（6）必須保證綜合自動化系統(tǒng)具有高的可靠性和強的

23、抗干擾能了。（7）系統(tǒng)的可延展性和適應(yīng)性要好。（8）系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化程度和開放性能要好。（9）必須充分利用數(shù)字通信的優(yōu)勢，現(xiàn)實數(shù)據(jù)共享。（10）變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究與開發(fā)工作，必須統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一指揮。以上幾條原則和要求也可作為設(shè)計綜合自動化系統(tǒng)時參考。2.2 變電站綜合自動化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)1.集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 集中式一般采用功能較強的計算機并擴展其I/O接口，集中采集變電站的模擬量和數(shù)字量等信息，集中進(jìn)行計算和處理，分別完成微機監(jiān)控、微機保護(hù)和自動控制等功能。由前置機完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護(hù)、控制及監(jiān)測等功能，后臺機完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠(yuǎn)方通訊等功能。目前國內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結(jié)構(gòu)方式，

24、這種結(jié)構(gòu)有以下不足： 前置管理機任務(wù)繁重、引線多，降低了整個系統(tǒng)的可靠性，若前置機故障，將失去當(dāng)?shù)丶斑h(yuǎn)方的所有信息及功能； 軟件復(fù)雜，修改工作量大，系統(tǒng)調(diào)試煩瑣；組態(tài)不靈活，對不同主接線或規(guī)模不同的變電站，軟、硬件都必須另行設(shè)計，工作量大并且擴展一些自動化需求的功能較難。圖2.1 集中式系統(tǒng)(xtng)結(jié)構(gòu)圖2.分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(jigu) 分布串行方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，將變電站自動化系統(tǒng)的功能分散給多臺計算機來完成。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，選用具有優(yōu)先級的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題，提高了系統(tǒng)的實時性。其結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴展和維護(hù)，局部故障不式

25、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 按變電站被監(jiān)控對象或系統(tǒng)功能分布的多臺計算機單功能設(shè)備，將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)分布式處理。其結(jié)構(gòu)的最大特點是采用主、從CPU協(xié)同工作方式，各功能模塊如智能電子設(shè)備（Intelligent Electronic Device，IED）之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu)，較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)自問世(wnsh)以來，顯示出強大的生命力。但目前，還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問題等。圖2.2 分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3.分散(fnsn)（層）分布式結(jié)構(gòu) 分散(fnsn)（層）

26、分布式結(jié)構(gòu)采用“面向?qū)ο蟆痹O(shè)計。所謂面向?qū)ο?，就是面向電?dinq)一次回路設(shè)備或電氣間隔設(shè)備，間隔層中數(shù)據(jù)、采集、控制單元(I/O單元)和保護(hù)單元就地分散安裝在開關(guān)柜上或其他一次設(shè)備附近，相互間通過通信網(wǎng)絡(luò)相連，與監(jiān)控主機通信。目前，此種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在自動化系統(tǒng)中較為流行，主要原因是：現(xiàn)在的IED設(shè)備大多是按面向?qū)ο笤O(shè)計的，如專門的線路保護(hù)單元、主變保護(hù)單元、小電流接地選線單元等，雖然有將所有保護(hù)功能綜合為一體的趨勢，但具體在保護(hù)安裝接線中仍是面向?qū)ο蟮?；利用了現(xiàn)場總線的技術(shù)優(yōu)勢，省去了大量二次接線，控制設(shè)備之間僅通過雙絞線或光纖連接，設(shè)計規(guī)范，設(shè)備布置整齊，調(diào)整擴建也很簡單，成本低，運行維護(hù)

27、方便；系統(tǒng)裝置及網(wǎng)絡(luò)魯棒性強，不依賴于通信網(wǎng)和主機，主機或1臺IED設(shè)備損壞并不影響其它設(shè)備的正常工作，運行可靠性有保證。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點是功能分散，管理集中。分散（層）分布有兩層含義：其一，對于中低壓電壓等級，無論是I/O單元還是保護(hù)單元皆可安裝在相應(yīng)間隔的開關(guān)盤柜上，形成地理上的分散分布；其二，對于110kV及以上的電壓等級，即使無法把間隔單元裝在相應(yīng)的開關(guān)柜上，也應(yīng)集中組屏，在屏柜上明確區(qū)分相應(yīng)間隔對應(yīng)的單元，在物理結(jié)構(gòu)上相對獨立，以方便各間隔單元相應(yīng)的操作和維護(hù)。圖2.3 分散(fnsn)（層）分布式結(jié)構(gòu)圖第3章 變電站綜合(zngh)自動化信息的測量和采集3.1 變電站綜合(zngh)

28、自動化信息變電站綜合自動化系統(tǒng)要采集的信息類型多，數(shù)量大，既有變電運行方式的信息，也有電氣設(shè)備運行方面(fngmin)的信息，還包括累積量和控制系統(tǒng)本身運行狀態(tài)信息。這些信息大致可分為兩類：第一類是與電網(wǎng)調(diào)度控制有關(guān)的信息，它包括常規(guī)的遠(yuǎn)動信息和上級監(jiān)控或調(diào)度中心對變電站實現(xiàn)綜合自動化提出的附加監(jiān)控信息。這些信息在變電站測量采集后，由綜合自動化系統(tǒng)向上級監(jiān)控或者調(diào)度中心傳送。第二類信息是為實現(xiàn)變電站綜合自動化站內(nèi)監(jiān)控所使用的信息，由監(jiān)控單元或自動裝置測得的這些信息，用于變電站當(dāng)?shù)乇O(jiān)視和控制。 這些信息包括有模擬量，開關(guān)量，脈沖量以及設(shè)備狀態(tài)等。1.模擬量信息（1）聯(lián)絡(luò)線的有功功率、無功功率和有

29、功電能。（2）線路和旁路的有功功率、無功功率和電流.（3）不同電壓等級母線各段的線電壓和相電壓。（4）三繞組變壓器三側(cè)或高壓、中壓側(cè)的有功功率、無功功率及電流；兩繞組變壓器兩側(cè)或高壓側(cè)的有功功率、無功功率及電流。（5）直流母線的電壓。（6）所用變低壓側(cè)電壓。（7）母線電流、分段電流、分支斷路器電流。（8）出線的有功功率或電流。（9）并聯(lián)補償裝置電流。（10）變壓器上層油溫等。2.開關(guān)量信息（1）變電站事故總信號。（2）線路母線旁路和分段斷路器位置信號（3）變壓器中性點接地隔離開關(guān)位置信號。（4）線路和旁聯(lián)重合閘動作信號。（5）變壓器的斷路器位置信號。（6） 線路和旁聯(lián)保護(hù)動作信號。（7）樞紐母

30、線保護(hù)動作信號。（8）重要隔離開關(guān)位置信號。（9）變壓器內(nèi)部故障綜合信號。（10）斷路器失靈保護(hù)動作信號。（11）有關(guān)過壓、過負(fù)荷越限信號。 （12） 有載調(diào)壓變壓器分接頭位置信號。（13）變壓器保護(hù)動作總信號。（14）斷路器事故跳閘總信號。（15）直流系統(tǒng)接地信號。（16）直流方式由遙控轉(zhuǎn)為當(dāng)?shù)乜刂菩盘?。?7）斷路器閉鎖信號等。3.設(shè)備異常和故障(gzhng)預(yù)告信息（1）有關(guān)控制回路斷線總信號。（2）有關(guān)操作機構(gòu)故障總信號。（3）變壓器油溫過高、繞組溫度過高總信號。（4）輕瓦斯動作信號。（5）變壓器或變壓器調(diào)壓裝置(zhungzh)油溫過低總信號。（6）繼電保護(hù)系統(tǒng)故障總信號。（7）距離

31、保護(hù)閉鎖信號。（8）高頻保護(hù)閉鎖信號。（9）消防報警信號。（10）大門打開信號。（11）站內(nèi)UPS交流電源消失信號。（12）通信線路故障信號等。 變電站綜合自動化系統(tǒng)采集的數(shù)字量主要指系統(tǒng)頻率信號和電能脈沖信號，前者主要出現(xiàn)在保護(hù)和低周頻負(fù)荷裝置(zhungzh)中，電能脈沖則用于遠(yuǎn)方對系統(tǒng)電能的計量。3.2 變壓器油溫的測量和采集 為適應(yīng)變電站無人值班管理運行模式要求，需要將變壓器油溫、變電站控制室溫度等信號加以監(jiān)視。因此，必須將這些溫度進(jìn)行測量并傳送到監(jiān)控中心。 測量溫度常用的一次元件有熱電阻、熱電偶、熱敏電阻等，他們都是將被測溫度轉(zhuǎn)化為以便測量的電氣信號或者器件參數(shù)的大小。熱電偶測溫原理

32、是熱電效應(yīng)，測溫范圍可達(dá)-501600，但通常用來測量300以上的高溫。熱電阻利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特征來測量溫度，被廣泛應(yīng)用測量-200500中、低溫區(qū)的溫度、熱敏電阻利用半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而顯著變化的原理來測量溫度，它的測溫范圍是-50300之間。 作為溫度測量的一次元件，熱電阻僅將溫度高低轉(zhuǎn)化為電阻值的大小，只有測量出電阻值的大小才能推知溫度的高低。在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，用熱電阻測量的溫度信號要傳到變電站控制室或遠(yuǎn)方控制中心。所以應(yīng)采用溫度變送器，將溫度變化引起的電阻值變化，變化為適用于各級轉(zhuǎn)化的統(tǒng)一電信號。1.熱電阻測溫電路(dinl) 最常用的熱電阻測溫電路是電橋電路，

33、如圖3.1所示。R1、R2、R3是固定(gdng)電阻，R4是不同零電位器，r1、r2、r3是導(dǎo)線電阻。 Rt通過r1、r2、r3與電橋相連接，r1、r2阻值相等，當(dāng)溫度變化時，r1、r2的變化量相同，由于r1、r2分別(fnbi)在不同的橋臂，不會產(chǎn)生測量誤差，r3在電源回路，對測量的影響很小。當(dāng)調(diào)整至滿足電橋平衡時，則能直接由電橋檢流計測的溫度t的變化所導(dǎo)致的Rt的變化。 圖 3.1 熱電阻測溫常用電路2.信號傳送當(dāng)溫度信號要進(jìn)行傳送時，需要采用與溫度變送器相配合的測量方式，如圖3.2所示。 圖 3.2 變壓器油溫的變送原理 溫度變送器的恒流電源輸出(shch)一恒定電流，在熱電阻上形成電

34、壓信號，大小與熱電阻阻值成正比，測得該電壓信號即可獲得溫度值。在溫度變送器內(nèi)，測量這個電壓信號并變送為對應(yīng)的直流電壓輸出。溫度信號的測量遠(yuǎn)傳，即將溫度變送器的輸出信號接到系統(tǒng)測控單元部分而實現(xiàn)。第4章 變電站綜合自動化系統(tǒng)(xtng)的通信技術(shù)4.1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)(jch)4.1.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 在自動化變電站系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信主要任務(wù)有兩個：一是完成(wn chng)自動化綜合系統(tǒng)內(nèi)部個子系統(tǒng)或者各種功能模塊間的信息交換和實現(xiàn)信息共享；二是完成變電站與控制中心的的通信任務(wù)。通過信息交換，能夠互相通信，實現(xiàn)信息共享從整體上提高自動化系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性，從而提高整個網(wǎng)絡(luò)的自動化水平。4.1

35、.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的任務(wù)就是把信息以數(shù)據(jù)的形式從一處傳送到另一處或多處。在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，終端設(shè)備和計算機之間需要通信媒介連接起來，這稱為物理信道。連接方式有：點對點連接：如圖4.1所示:圖4.1 點對點連接終端與計算機間通過直接連接或者通過調(diào)制解調(diào)器用線路連接，可以是撥號線路，也可以是專線。在數(shù)據(jù)通信量比較大時該采用這種方式。多點式連接：為了提高物理信道的利用率，終端和計算機間的通信量不大時，可采用多點連接方式，即幾個終端通過一條公用線路與計算機相連，該方式下，計算機作為主站，終端作為從站，有計算機來控制信息的接受和發(fā)送，終端不能隨意發(fā)送信息。如圖4.2所示：圖4.2 多

36、點式連接(linji)集中式連接：當(dāng)終端要求與計算機進(jìn)行通信時，為了節(jié)約信道，可以(ky)先將終端連接到多路復(fù)用器或集中器上，集中器與計算機相連。如圖4.3所示：圖4.3 集中式連接(linji)4.1.3 傳輸介質(zhì)同軸電纜：中央都是一根銅線，外面包有絕緣層。雙絞線：由兩條導(dǎo)線按照一定的扭矩相互絞合在一起的、類似于電話線的的傳輸媒體。光線：由許多細(xì)如發(fā)絲的橡膠或者玻璃纖維外加絕緣護(hù)套組成，光束在玻璃纖維內(nèi)傳輸，防磁防電，傳輸穩(wěn)定，適用于高速網(wǎng)絡(luò)和骨干網(wǎng)。無線媒體：不使用電子或光學(xué)媒體大多數(shù)情況下是利用地球的大氣作為數(shù)據(jù)的物理性通路。主要有無線電、微波、紅外線三種。4.2 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 按照數(shù)據(jù)

37、傳送的實現(xiàn)手段劃分，交換可分為電路交換、報文交換和分組交換三種基本技術(shù)。4.2.1 電路(dinl)交換 數(shù)據(jù)交換是指在傳送數(shù)據(jù)時，先在網(wǎng)絡(luò)中建立一個從源節(jié)點到目標(biāo)節(jié)點的專用通道，像打電話一樣分為(fn wi)三個過程：電路的建立。數(shù)據(jù)在傳送以前，要先經(jīng)過呼叫過程建立一條(y tio)端對端的電路。數(shù)據(jù)傳輸。電路建立以后數(shù)據(jù)就可以直接傳輸，可以看成有一條專用的電路。電路拆除。數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束以后，由一方發(fā)出拆除請求，然后將連接到對方的節(jié)點逐一拆除。4.2.2 報文交換 采用電路交換方法時，如果終端間交換的數(shù)據(jù)具有隨機性和突發(fā)性，則浪費信息容道和有效時間，而采用報文交換則不存在這個問題。1.報文交換

38、原理 報文交換的數(shù)據(jù)傳輸單位是報文，報文就是站點一次性要傳送的數(shù)據(jù)塊，其長度不限而且可以改變。報文交換的本質(zhì)就是儲存轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)一個站要發(fā)送報文時，它將一個目的地址附加到報文上，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點根據(jù)報文上的目的地址信息，把報文發(fā)到下一個節(jié)點，每個節(jié)點在受到整個報文并檢查無誤后，就對這個報文進(jìn)行暫存，然后利用路由信息找出下一個節(jié)點的地址，再繼續(xù)把整個報文完整的傳送給它。2.報文交換的特點相比較電路交換而言，報文交換有以下優(yōu)點：電路利用率高。在報文交換的網(wǎng)絡(luò)上，通信量大的時候仍然可以接收報文，不過傳送延遲會增加。報文交換系統(tǒng)可以吧一個報文發(fā)送到多個目的地，而電路交換網(wǎng)絡(luò)很難做到這一點。報文交換網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行速度

39、和代碼的轉(zhuǎn)換。4.2.3 分組交換(jiohun)分組交換是對報文交換的一種改進(jìn)，它他將報文分成若干個分組，每個分組的長度有個上限(shngxin)，有限長度的分組使得每個節(jié)點所需的存儲容量降低了，分組可以存儲到內(nèi)存中，提高了交換速度。以上三種數(shù)據(jù)交換技術(shù)，各有特點，其適用范圍也各有不同：電路交換比較適用于一次傳送的信息量大并且通信過程中實時性要求高的業(yè)務(wù)，報文交換在實際網(wǎng)絡(luò)中沒有被采用(ciyng)，分組交換適用于交互式通信，是計算機網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛的一種交換技術(shù)。4.3 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識4.3.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同、功能獨立的多個計算機系統(tǒng)，利用通信設(shè)備和線路

40、互聯(lián)起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息交換的系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡(luò)有以下三個部分組成：具有獨立功能的多臺計算機；通信設(shè)備和線路；功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件。其中網(wǎng)絡(luò)軟件是計算機網(wǎng)絡(luò)組成的重要部分，主要包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，具備了這些軟件，節(jié)點之間、計算機之間才能通信，也才能實現(xiàn)資源共享。4.3.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)的幾何形狀，或者是它在物理上的連通性。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有點對點、星形、總線、環(huán)形結(jié)構(gòu)等。（1）點對點結(jié)構(gòu)：兩臺計算機通過專用傳輸線路直接連接，可以采用任何介質(zhì)傳輸。（2）星形結(jié)構(gòu)：星形結(jié)構(gòu)特點是集中式控制。網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點都是以中央節(jié)點為交換中心。（3）總線結(jié)構(gòu)：總

41、線結(jié)構(gòu)中所有節(jié)點都經(jīng)接口連到同一條總線上，不設(shè)中央控制裝置，是一種分散式結(jié)構(gòu)。（4）環(huán)形結(jié)構(gòu)：環(huán)形結(jié)構(gòu)中的各節(jié)點通過有源接口連接在一條閉合的環(huán)形通信線路中，是點-點式結(jié)構(gòu)。（5）樹形結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及混合型結(jié)構(gòu)：樹形結(jié)構(gòu)是總線(zn xin)型的延伸，它是一個分層分支的結(jié)構(gòu)，優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)易于擴充，隔離故障較容易，但缺點是線路利用率不如總線型結(jié)構(gòu)高，節(jié)點對根的依賴性大，若根發(fā)生故障，則全網(wǎng)不能正常工作。4.3.3 網(wǎng)絡(luò)(wnglu)的分類根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的分布范圍，可以(ky)將網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。（1）局域網(wǎng)：局域網(wǎng)的范圍較小，比如在一個建筑物或者幾個相鄰的建筑物內(nèi)，范圍一般在幾米到幾千米。局

42、域網(wǎng)往往使用專門鋪設(shè)的通信介質(zhì)，配置簡便，速度高，誤碼率低。（2）城域網(wǎng)：其分布范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，一般在十公里到幾十公里范圍。（3）廣域網(wǎng)：廣域網(wǎng)也成為遠(yuǎn)程網(wǎng)，其范圍通常在幾十公里到幾千公里。廣域網(wǎng)發(fā)展較早，一般采用租用專線將分布在不同區(qū)域的各個局域網(wǎng)連接，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。4.4 計算機局域網(wǎng)絡(luò) 局域網(wǎng)LAN是計算機技術(shù)急劇發(fā)展的新領(lǐng)域，他是把多臺小型、微型計算機以及外圍設(shè)備用通信線路互聯(lián)起來，并按照網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議實現(xiàn)通信的系統(tǒng)。計算機局域網(wǎng)的組成：1.局域網(wǎng)的技術(shù)特點隨著網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)研究的發(fā)展，局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的范圍越來越廣泛，主要有以下特點：安全性方面，局域網(wǎng)技術(shù)無論在理論上

43、還是在軟件和硬件上，都已經(jīng)十分成熟可靠。技術(shù)方面，局域網(wǎng)具有較高的傳輸速度、低誤碼率的高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。由于局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，系統(tǒng)配置組合相對靈活，允許人們方便的改變或者修改系統(tǒng)，而且系統(tǒng)設(shè)備具有十分豐富的軟件支持。開放性方面，局域網(wǎng)一般采用公用通信介質(zhì)，都是按照國際規(guī)標(biāo)準(zhǔn)劃組織的開放系統(tǒng)互聯(lián)模型來設(shè)計，可以方便的將不同廠家的設(shè)備便連接起來，具有較好的兼容性。2.局域網(wǎng)的傳輸方式 局域網(wǎng)中使用的傳輸方式有基帶和寬帶兩種。基帶常用于數(shù)字信號傳輸，常用的傳輸媒體有雙絞線和同軸電纜(tn zhu din ln)。寬帶常用于無線電頻率范圍內(nèi)的模擬信號的傳輸，常用同軸電纜。4.5 現(xiàn)場總線(zn x

44、in)技術(shù)4.5.1 現(xiàn)場總線(zn xin)概述 在計算機數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域內(nèi)，長期以來使用RS-232和CC1TTV.24通信標(biāo)準(zhǔn)，它們是低數(shù)據(jù)速率和點對點的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，不能支持設(shè)備之間更高層的功能操作。隨著經(jīng)濟與技術(shù)的發(fā)展，用戶需要對生產(chǎn)系統(tǒng)實施更好的控制，就必須對生產(chǎn)過程中的信息更多、更好、更實時的進(jìn)行采集?，F(xiàn)場總線技術(shù)就是在這樣的背景下產(chǎn)生的?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)具有以下特點：開放性與可互操作性。開放性意味著將打破大型廠家的壟斷，給中小企業(yè)帶來了公平競爭的機會?？苫ゲ僮餍詫崿F(xiàn)控制產(chǎn)品的“即插即用”功能。徹底的分散性。徹底的分散性意味著系統(tǒng)具有較高的可靠性和靈活性，系統(tǒng)很容易進(jìn)行重組和擴建，且

45、易于維護(hù)。成本低。衡量一套控制系統(tǒng)的總體成本，不僅要考慮其造價，而且應(yīng)該考慮系統(tǒng)從安裝調(diào)試到運行維護(hù)整個生命周期內(nèi)的總投入。 現(xiàn)場總線是安裝在制造或過程區(qū)域的現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動控制裝置之間的數(shù)字式、串行、多點通信的數(shù)據(jù)總線。 現(xiàn)場總線可采用多種途徑傳輸數(shù)字信號，如普通電纜、雙絞線、光導(dǎo)纖維、紅外線、電力傳輸線等。現(xiàn)場總線既是通信網(wǎng)絡(luò)也是自控系統(tǒng)，現(xiàn)場總線所傳送的是連通、關(guān)斷電源，開關(guān)閥門的指令與數(shù)據(jù)，直接關(guān)系到處于運行操作過程之中的設(shè)備、人身和安全，因此要求信號在粉塵、噪聲、電磁干擾等較為惡劣的環(huán)境下能夠準(zhǔn)確、及時到位?，F(xiàn)場總線通過網(wǎng)絡(luò)信號的傳送聯(lián)絡(luò)，可由單個節(jié)點、也可由多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點共同

46、完成所要求的自動化功能，是一種由網(wǎng)絡(luò)集成的自動化系統(tǒng)。 現(xiàn)場總線(zn xin)技術(shù)的分類按照傳送的數(shù)據(jù)寬度分為：數(shù)據(jù)(shj)寬度為位的稱為傳感器總線。數(shù)據(jù)(shj)寬度為字節(jié)的稱為設(shè)備總線。數(shù)據(jù)寬度為塊的稱為現(xiàn)場總線。 按照應(yīng)用的領(lǐng)域劃分為：數(shù)字控制用現(xiàn)場總線。機器人用現(xiàn)場總線。物料經(jīng)營控制用現(xiàn)場總線。批量過程控制用現(xiàn)場總線。4.5.2 現(xiàn)場總線通信協(xié)議模型（1）現(xiàn)場總線模型。2000年國際電工委員會宣布的IEC61158現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)中包括的八種現(xiàn)場總線，采用了完全不同的通信協(xié)議，為了滿足實時性和低造價性的要求，針對現(xiàn)場總線承擔(dān)的任務(wù)，現(xiàn)場總線通信模型一般都在OSI參考模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了不

47、同程度的簡化。IEC TC65和ISA SP50都是負(fù)責(zé)制定現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)。參考模型如圖4.4所示：（2）現(xiàn)場總線應(yīng)用層為用戶提供保存現(xiàn)場總線通信環(huán)境的手段，定義允許進(jìn)程間相互通信的協(xié)議。（3）現(xiàn)場總線應(yīng)用層通用模型可用圖4.5示意表示。現(xiàn)場總線通信裝置由數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）數(shù)據(jù)端連接設(shè)備（DCE）組成?，F(xiàn)場總線的物理層包含了媒體相關(guān)子層與媒體無關(guān)子層兩部分。從圖中看出DTE包含了物理層的一部分，而DCE還包含了物理層的另一部分，既媒體相關(guān)子層。物理層不包含傳輸介質(zhì)本身，但關(guān)系到不同傳輸介質(zhì)的支持。 圖4.4 IEC/ISA 圖4.5 物理層應(yīng)用(yngyng)模型（4）現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路

48、層（DLL）?，F(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路層位于物理層和應(yīng)用層之間，DLL一般可分為邏輯鏈路控制子層（LLC）和介質(zhì)訪問控制子層（MAC）兩部分。LLC從其上層取得數(shù)據(jù)后，構(gòu)造成幀，完成通信鏈路的建立、拆除及差錯、流量控制等。而MAC完成網(wǎng)絡(luò)存取控制?，F(xiàn)場總線的總線拓?fù)涫撬泄?jié)點共享一條傳輸線路，環(huán)形(hun xn)拓?fù)湟彩嵌鄠€節(jié)點共享環(huán)路，這就存在同一時間幾個設(shè)備同時爭用傳輸線路的問題。為了避免發(fā)生通信的碰撞的沖突，DLL采用了介質(zhì)存取控制方式來管理通信，這是MAC子層的功能?，F(xiàn)場總線中采用的介質(zhì)存取控制方式主要有CSMA/CD方式和令牌方式兩類。第5章 變電站綜合(zngh)自動化系統(tǒng)的運行、維護(hù)及調(diào)

49、試5.1 變電站綜合自動化系統(tǒng)的人機聯(lián)系與操作 變電站綜合自動化系統(tǒng)具有良好的人機界面，運行人員可通過屏幕了解各種運行情況，并進(jìn)行必要的控制操作，人機聯(lián)系的主要內(nèi)容包括如下：顯示畫面與數(shù)據(jù)。（2）人工控制操作。（3）輸入數(shù)據(jù)。（4）診斷(zhndun)與維護(hù)。當(dāng)有人值班時，人機聯(lián)系功能在當(dāng)?shù)乜刂葡到y(tǒng)的后臺機上進(jìn)行，運行(ynxng)人員利用CRT屏幕和鼠標(biāo)或鍵盤進(jìn)行操作；當(dāng)無人值班時，在監(jiān)控中心的主機或工作站上進(jìn)行。 與變電站綜合自動化系統(tǒng)相應(yīng)，人機界面也分為兩個部分：一部分為現(xiàn)場測控(c kn)或保護(hù)裝置屏的人機界面；另一部分為后臺機的人機界面。5.1.1 測控和保護(hù)裝置的人機界面1.鍵盤

50、鍵盤用于傳遞用戶命令至測控和保護(hù)裝置的任務(wù)。按人機交互系統(tǒng)對其不同的相應(yīng)過程可將鍵盤分為數(shù)字輸入、移動選擇、確認(rèn)、取消、命令鍵等五類。2.液晶屏幕 液晶屏幕在測控和保護(hù)裝置人機交互系統(tǒng)中擔(dān)任著傳遞測控和保護(hù)裝置信息至用戶的任務(wù)。液晶屏幕信息的顯示采用了分層菜單結(jié)構(gòu)，菜單結(jié)構(gòu)建立在“頁面”的基礎(chǔ)上，液晶上顯示的平面由靜態(tài)文本和動態(tài)數(shù)據(jù)兩部分組成。靜態(tài)文本包括說明性的文字及提示信息等，由漢字和字符組成，在人機交互軟件中用字符串來表示；動態(tài)數(shù)據(jù)指事實刷新的數(shù)值或可由用戶修改的信息，在人機交互軟件中用數(shù)值變量來表示。3.人機界面操作 測控和保護(hù)裝置的人機界面包括LED指示燈、LCD指示屏、鍵盤和打印機

51、。人機界面及其操作 鍵盤與液晶屏相配合可進(jìn)行選擇命令菜單和修改保護(hù)定值等操作。微機保護(hù)的鍵盤多數(shù)已被簡化為7-9個鍵：+、-、RST(復(fù)位)、SET（確認(rèn)）、Q（取消）。保護(hù)菜單的使用利用菜單可以查詢保護(hù)定值、開關(guān)量的動作情況、各CPU的交流采樣值、相角、相序、時鐘、CRC循環(huán)冗余碼自檢。修改定值時，首先使人機接口插件進(jìn)入修改狀態(tài)，即將允許修改開關(guān)打在修改位置，并進(jìn)入調(diào)試階段，再將各保護(hù)CPU插件的運行/調(diào)試小開關(guān)打到調(diào)試位，然后在菜單中選擇要修改的CPU進(jìn)入子菜單，顯示保護(hù)CPU的整定值。定值的拷貝，在多定值區(qū)修改時，先從原始定值區(qū)進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)，再將定值小撥輪撥到所需定值區(qū)，并進(jìn)行定值修改、

52、固化。這樣，要修改的全部內(nèi)容只需進(jìn)行某些(mu xi)內(nèi)容的修改即可，可節(jié)省修改定值的時間。5.1.2 后臺(huti)機的人機界面1.后臺機人機界面(rn j ji min)布局監(jiān)控后臺機是運行及其他相關(guān)部門人員對變電站設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控、操作的主要工具。而其人機對話界面則是運行人員和監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)互動的最基本的和最重要的手段。主界面和分界面的布局問題 根據(jù)各監(jiān)控界面的功能不同，可采用分層布局將主接線圖、各電壓等級線路圖、光字牌圖、監(jiān)控系統(tǒng)工況、變電站日常報表、監(jiān)控數(shù)據(jù)檢索等做成按鈕并列布置在主界面上，各按鈕對應(yīng)相應(yīng)主界面。光字牌布局及設(shè)計問題 在光字牌布局上，可以按不同電壓等級、公共部分進(jìn)行分類。

53、在光字牌內(nèi)容上，對于二次設(shè)備應(yīng)該有反應(yīng)保護(hù)工作狀態(tài)、保護(hù)動作狀態(tài)、保護(hù)電源狀態(tài)等的光字牌；一次設(shè)備應(yīng)該有反應(yīng)設(shè)備工作狀態(tài)的光字牌。操作界面的設(shè)計問題 界面設(shè)計操作應(yīng)注意幾點。操作界面中有關(guān)設(shè)備機器運行狀態(tài)應(yīng)清晰可靠，并顯示相關(guān)運行編碼，大小適于操作。各操作界面應(yīng)設(shè)計統(tǒng)一的線條，斷路器、隔離開關(guān)的比例應(yīng)合適。操作菜單應(yīng)可靠定位，菜單內(nèi)容應(yīng)符合現(xiàn)場運行實際情況，并且簡潔明了。操作菜單各項內(nèi)容排列不宜過分緊密。在操作界面中應(yīng)可以進(jìn)行實時操作界面和模擬操作界面的快速切換。2.后臺(huti)機操作界面 操作界面包括SCADA操作界面和事故(shg)追憶操作界面。SCADA操作界面圖形中的斷路器、隔離開

54、關(guān)(kigun)界面及操作如下：遙控分/合。對于可以遙控的斷路器或隔離開關(guān)可進(jìn)行遙控操作。接地選線試跳。相冊控裝置發(fā)送接地選線試跳信號。遙信封鎖/封鎖解除。一旦斷路器或隔離開關(guān)對應(yīng)的位置遙信被封鎖，該斷路器或隔離開關(guān)將根據(jù)定義時指定的顏色名改變?yōu)橄鄳?yīng)的封鎖顏色。顏色類型表中的顏色設(shè)置可通過數(shù)據(jù)庫組態(tài)程序進(jìn)行修改。解除斷路器或隔離開關(guān)對應(yīng)的位置遙信封鎖狀態(tài)，該遙信量開始接受正常數(shù)據(jù)刷新，設(shè)備顏色改為正常的顏色。 SCADA操作界面中動態(tài)數(shù)據(jù)界面及操作如下：人工設(shè)置。彈出“人工設(shè)置”對話框，輸入封鎖值并確認(rèn)，則動態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)值改變，并且顏色也變?yōu)轭伾愋捅碇性O(shè)定的遙測人工設(shè)置的顏色。解除封鎖。解除該

55、動態(tài)數(shù)據(jù)封鎖狀態(tài)，該動態(tài)數(shù)據(jù)開始接受正常數(shù)據(jù)刷新，并且顏色改變?yōu)檎５念伾?。今日曲線。自動調(diào)出曲線工具并顯示出該動態(tài)數(shù)據(jù)的今日曲線。只有在該動態(tài)數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)測點被加入到定值采樣表中時才會使今日曲線可用。SCADA操作界面中變壓器界面及其操作如下：遙調(diào)升。使變壓器檔位上升一檔。遙調(diào)降。使變壓器檔位下降一檔。急停。當(dāng)變壓器發(fā)生滑檔時，使變壓器停止調(diào)檔動作。設(shè)置標(biāo)志牌。可以選擇掛上或拆除“接地”、“檢修”、“危險”、“故障”等四種標(biāo)志牌。掛上標(biāo)志牌則在相應(yīng)標(biāo)志牌位置顯示一個“”，否則為拆除標(biāo)牌。SCADA操作界面圖形中其他區(qū)域界面及操作如下：圖形選擇。與主菜單的文件打開菜單相似，只是“圖形選擇”是

56、在同一窗口中用新畫面替換當(dāng)前打開頁面，而“文件打開”則新開一個畫面窗口。導(dǎo)航(dohng)圖。彈出“導(dǎo)航(dohng)圖”窗口。如果畫面非常大而不能完全顯示，通過導(dǎo)航圖可以方便的實現(xiàn)(shxin)畫面漫游。放大/縮小。沒單擊一次，畫面的放大或縮小倍數(shù)便增加或減少0.1。無級縮放。畫面進(jìn)入無級縮放狀態(tài)，鼠標(biāo)光標(biāo)變?yōu)橐粋€帶加減號的放大鏡，按鼠標(biāo)左鍵，向上移動為縮小圖形，向下移動為放大圖形。按下鼠標(biāo)右鍵則為退出無級縮放狀態(tài)。事故追憶操作界面如下：彈出“選擇事故”對話框。雙擊其中一個事故，畫面將會放映出該事故發(fā)生時的歷史斷面，同時顯示工具條，點擊工具欄的“上一步”或“下一步”按鈕，則畫面按歷史時間分別

57、向前或向后一定的時間間隔顯示。5.2 變電站綜合自動化系統(tǒng)運行與維護(hù)5.2.1 日常運行維護(hù)1.建立完善的運行巡檢制度 建立嚴(yán)格的運行管理體制，責(zé)任到人，并配備專職技術(shù)員，對設(shè)備進(jìn)行定期巡檢，內(nèi)容如下：巡檢運行中的設(shè)備和各種信號燈的工況。檢查運行設(shè)備自檢信息和報告信息，如有不正常應(yīng)及時報告主管人員進(jìn)行處理。監(jiān)察正常運行顯示，始終；檢查零漂，檢驗各電壓、電流通道刻度和測量誤差；檢查定值區(qū)、固化定制是否與定值通知單一致；檢查遙信動作情況，與調(diào)度核對數(shù)據(jù)量和狀態(tài)量；對設(shè)備進(jìn)行采樣值檢查。檢查監(jiān)控機和五防機。檢查通信系統(tǒng)工作是否正常，如微機保護(hù)CPU與管理單元通信是否正常；前置機與后臺機通信是否正常；

58、檢查遙測、要信、遙控、遙調(diào)是否正常等。檢查各設(shè)備電源指示燈及其工作電源是否正常。檢查設(shè)備的連接片切除手柄是否在正確位置。對不間斷電源進(jìn)行自動切換檢查，對UPS電源放電時間進(jìn)行合格測試。2.缺陷(quxin)管理 建立缺陷管理制度和缺陷處理記錄，值班人員通過每日巡視(xnsh)設(shè)備及時發(fā)現(xiàn)問題，通知相關(guān)人員及時處理。平時進(jìn)行運行分析、事故預(yù)想與反事故演習(xí)，使事故和缺陷處理準(zhǔn)確迅速。3.其他(qt) 針對不同的現(xiàn)場情況，對設(shè)備采取防塵、驅(qū)潮、防寒、防雷等措施。5.2.2 遠(yuǎn)程維護(hù) 由于變電站中央信號系統(tǒng)功能由當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)來取代，因此對于當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)軟件及參數(shù)的日常維護(hù)與管理，是其能夠安全穩(wěn)定運行的

59、重要保證。 由于變電運行人員的計算機熟悉程度和操作技能的差異，對當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)軟件使用過程中的一些問題無從下手，客觀上需要專業(yè)人員通過與安防監(jiān)控軟件實施院方診斷和在線技術(shù)支持，以便迅速處理問題。因此，對自動化綜合系統(tǒng)實時在線遠(yuǎn)程維護(hù)勢在必行。 在被控站后臺監(jiān)控軟件運行異常情況下，對被控站后臺監(jiān)控軟件異常運行狀況進(jìn)行準(zhǔn)確定位。對被控站后臺監(jiān)控軟件發(fā)生程序“走死”情況時，進(jìn)行遠(yuǎn)方軟、硬件重新啟動。被控站后臺監(jiān)控軟件運行出錯時，通過主站數(shù)據(jù)驗證機及時接收遠(yuǎn)程維護(hù)主機傳來的被控站當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)資料并進(jìn)行仿真運行，驗證結(jié)果正確后將其下載至被控站當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)運行。被控站后臺監(jiān)控軟件崩潰時，將主站端數(shù)據(jù)備份機相應(yīng)遠(yuǎn)程備

60、份程序恢復(fù)至被控站當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)，保證綜合自動化變電站當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)可靠運行。5.2.3 技術(shù)管理綜合自動化系統(tǒng)投運時，應(yīng)具備完整的技術(shù)文件，運行資料由專人管理，并保證齊全準(zhǔn)確，對系統(tǒng)運行情況進(jìn)行綜合分析和評價，對不正確的動作應(yīng)分析原因，提出改進(jìn)對錯，并及時報主管部門；微機繼電保護(hù)裝置型號不宜過多，對其檢驗應(yīng)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，裝置要有備品備件，要有專責(zé)維護(hù)人員，建立完善的崗位責(zé)任制。5.2.4 綜合(zngh)自動化系統(tǒng)的注意事項(1)使用每一樣新設(shè)備前要求詳細(xì)(xingx)的閱讀其說明書，清楚的了解工作原理及工作性能，確認(rèn)無問題后再投入使用。（2）變電站整個接地系統(tǒng)應(yīng)可靠遵循電力系統(tǒng)運行(ynxng)要求