【課件】變電站綜合自動(dòng)化概述

1、第1章 變電站綜合自動(dòng)化概述 1.1 概述 1.2 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要內(nèi)容 和基本功能 1.1 概 述 1.1.1 變電站及其自動(dòng)化 電力系統(tǒng)的概念：傳統(tǒng)的說法叫做發(fā)、輸、配、用電設(shè)備的組合體系統(tǒng)；或發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線路、電容器、電抗器和各種用電設(shè)備組成的有機(jī)整體。 電力系統(tǒng)的基本特點(diǎn)：連續(xù)運(yùn)行的系統(tǒng)，電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和消耗必須同時(shí)完成。 變電站：介于發(fā)電廠和電力用戶之間的中間環(huán)節(jié)，由主變壓器、母線、斷路器、隔離開關(guān)、避雷器、電容器、電抗器、互感器等設(shè)備集合而成。 變電站的運(yùn)行是一個(gè)連續(xù)的過程，作為電力系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其運(yùn)行具有電力系統(tǒng)中電能快速變化和電氣過程快速傳播的特

2、點(diǎn)。1.1.2 變電站綜合自動(dòng)化及其系統(tǒng) 變電站的組成： 一次系統(tǒng)完成電能的傳輸、分配和電壓變換工作； 二次系統(tǒng)完成對一次設(shè)備及其流經(jīng)電能的測量、監(jiān)視和故障的告警、控制、保護(hù)以及開關(guān)閉鎖、廠站遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)等工作。常規(guī)變電站的二次系統(tǒng)主要包括繼電保護(hù)、故障錄波、當(dāng)?shù)乇O(jiān)控以及遠(yuǎn)動(dòng)四部分。變電站綜合自動(dòng)化的概念：將變電站的二次設(shè)備經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測量、自動(dòng)控制和微機(jī)保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動(dòng)化功能。是利用多臺微型計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路組成的自動(dòng)化系統(tǒng)。是自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和

3、通信技術(shù)等高科技在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。1.31. 2 變電站綜合自動(dòng)化的優(yōu)越性 傳統(tǒng)的變電站存在的問題：安全性、可靠性不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)高可靠性的要求； 供電質(zhì)量缺乏科學(xué)的保證（電能質(zhì)量的主要指標(biāo)是電壓、頻率和諧波） ；占地面積大，增加了征地投資； 不適應(yīng)電力系統(tǒng)快速計(jì)算和實(shí)時(shí)控制的要求； 維護(hù)工作量大，設(shè)備可靠性差，不利于提高運(yùn)行管理水平和自動(dòng)化水平。 變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的優(yōu)越性：提高變電站的安全、可靠運(yùn)行水平； 提高供電質(zhì)量，提高電壓合格率； 簡化了變電站二次部分的硬件配置；提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平； 縮小變電站占地面積，減少總投資； 減少維護(hù)工作量，減少值班員勞動(dòng)量； 有利于提高

4、變電站無人值班管理水平。 1. 3 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要內(nèi)容和基本功能（一） 變電站綜合自動(dòng)化的主要內(nèi)容：實(shí)現(xiàn)變電站正常運(yùn)行的監(jiān)視和操作，保證變電站的正常運(yùn)行和安全； 當(dāng)發(fā)生事故時(shí)由繼電保護(hù)和故障錄波等完成瞬態(tài)電氣量的采集、監(jiān)視和控制，迅速切除故障，完成事故后的恢復(fù)操作； 監(jiān)視高壓電氣設(shè)備本身的運(yùn)行； 將變電站所采集的信息傳送給調(diào)度中心，必要時(shí)送給運(yùn)行方式科和檢修中心等，以便為電氣設(shè)備監(jiān)視和制定檢修計(jì)劃提供原始數(shù)據(jù)。 變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的基本目標(biāo)：提高變電站的技術(shù)水平和管理水平 ； 提高電網(wǎng)和設(shè)備的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行水平 ； 降低運(yùn)行維護(hù)成本 ；提高供電質(zhì)量，并促進(jìn)配電系統(tǒng)自動(dòng)化 。

5、 1. 3 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要內(nèi)容和基本功能（二） 變電站綜合自動(dòng)化的基本功能：監(jiān)視和控制功能： 時(shí)間順序記錄SOE ；數(shù)據(jù)采集： 1、模擬量的采集：有直流采樣（有效值、均值）和交流采樣（瞬時(shí)值）兩種方式； 2、狀態(tài)量的采集：各種開關(guān)狀態(tài)、位置； 3、脈沖量的采集：主要是電能量的采集，目前也可用軟件計(jì)算。 故障記錄、故障錄波和故障測距 ；操作控制功能 ；安全監(jiān)視功能：越限告警，裝置失電、異常監(jiān)視 ；人機(jī)聯(lián)系功能：顯示畫面和數(shù)據(jù)；輸入數(shù)據(jù)；人工控制操作；診斷與維護(hù) ；打印功能 ；數(shù)據(jù)處理與記錄功能 ；諧波分析與監(jiān)視：諧波源的監(jiān)視、諧波的治理。1. 3 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要內(nèi)容和基本

6、功能（三） 變電站綜合自動(dòng)化的基本功能：微機(jī)保護(hù) ： 微機(jī)保護(hù)的優(yōu)越性 ： 1、靈活性強(qiáng) ； 2、綜合判斷能力強(qiáng) ； 3、性能穩(wěn)定，可靠性高 ； 4、微機(jī)保護(hù)利用微機(jī)的記憶功能，可明顯改善保護(hù)性能、提高保護(hù)的靈敏性 ； 5、微機(jī)保護(hù)利用微機(jī)的智能特性，可實(shí)現(xiàn)故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)； 6、體積小、功能全； 7、運(yùn)行維護(hù)工作量小，現(xiàn)場調(diào)試方便。 1. 3 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要內(nèi)容和基本功能（四） 變電站綜合自動(dòng)化的基本功能：微機(jī)保護(hù) ： 微機(jī)保護(hù)的功能 ： 1、高壓輸電線路的主保護(hù)和后備保護(hù)； 2、主變壓器的主保護(hù)和后備保護(hù)； 3、無功補(bǔ)償電容器組的保護(hù)； 4、母線保護(hù)； 5、配電線路的

7、保護(hù)； 6、不完全接地系統(tǒng)的單相接地選線。 電壓、無功綜合控制 ：電力系統(tǒng)長期運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)和研究、計(jì)算的結(jié)果表明，造成系統(tǒng)電壓下降的主要原因是系統(tǒng)的無功功率不足或無功功率分布不合理。對發(fā)電廠來說，主要的調(diào)壓手段是調(diào)整發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁；在變電站主要的調(diào)壓手段是調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器分接頭位置和控制無功補(bǔ)償電容器；1. 3 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要內(nèi)容和基本功能（五） 變電站綜合自動(dòng)化的基本功能：微機(jī)保護(hù) ： 低頻減負(fù)荷控制 ； 備用電源自投控制 ；通信功能： 1、現(xiàn)場級通信； 2、與上級調(diào)度通信； 3、符合部頒的通信規(guī)約 。時(shí)鐘功能 ；自診斷功能。 1. 4 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和要求 變電站綜合自動(dòng)化的基本功能：系統(tǒng)運(yùn)行的安全性； 信息共享； 充分體現(xiàn)綜合性；技術(shù)先進(jìn)性；結(jié)構(gòu)上的靈活性；通信的可靠性；運(yùn)行模式的適應(yīng)性；很強(qiáng)的抗干擾能力；標(biāo)準(zhǔn)化和開放性。 CRTPC機(jī)RTU微機(jī)保護(hù)打印機(jī)模擬量開關(guān)量脈沖量控制量調(diào)節(jié)量上級調(diào)度或監(jiān)控中心傳統(tǒng)改造式（保留RTU）傳統(tǒng)改造式（取消RTU）上級調(diào)度或監(jiān)控中心總控單元當(dāng)?shù)乇O(jiān)控微機(jī)保護(hù)總控單元(n)總控單元(2