變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020課件

1、變電站綜合自動(dòng)化課程-CSC20202022/8/5變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第1頁，共75頁。主 要 內(nèi) 容第一章. 緒 論第二章. 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的內(nèi)容和功能 第三章. 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式第四章. 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信第五章. 提高變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性的措施第六章. 國內(nèi)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)簡介 變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第2頁，共75頁。四方CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第3頁，共75頁。CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 一、特點(diǎn) 1.適用35kV500kV各種電壓等級(jí)的變電站。 2.除了各間隔單

2、元保留緊急手動(dòng)跳、合閘操作手段外，其余保護(hù)、控制、監(jiān)視、測量和報(bào)警功能全部由綜合自動(dòng)化系統(tǒng)完成。 3.LONWORKS現(xiàn)場總線 4.典型的分散分布式系統(tǒng)，既可集中組屏，又可分散安裝。 5.第三代微機(jī)保護(hù)通用硬件。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第4頁，共75頁。CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 二、基本功能 1.以太網(wǎng)為測控網(wǎng)絡(luò)的CSC 2000綜合自動(dòng)化簡單示意圖變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第5頁，共75頁。CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 二、基本功能2. 間隔層分布式配置CSC2000 系統(tǒng)間隔層設(shè)備包括：各電壓等級(jí)線路保護(hù)、主變保護(hù)、母差保護(hù)、測控裝置、自動(dòng)裝置和輔助裝置。

3、考慮到變電站某些設(shè)備在檢修或退出運(yùn)行時(shí)，不影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行，所以設(shè)備的配置采用“一分到底”的原則，即分為進(jìn)線保護(hù)、主變保護(hù)、母差保護(hù)、低壓保護(hù)、公用裝置（數(shù)采裝置、自動(dòng)裝置、母聯(lián)保護(hù)等）單元，這些設(shè)備單元相對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)各自獨(dú)立、平等。該層的作用：把模擬量、開關(guān)量數(shù)字化；具有獨(dú)立的保護(hù)、測量、就地操作等功能；上傳測量量和保護(hù)信息；接收控制命令和定值參數(shù)，是系統(tǒng)與一次設(shè)備的接口。 變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第6頁，共75頁。CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 二、基本功能 3.監(jiān)控系統(tǒng)主站 以計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)全部一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測量、控制、管理、記錄和報(bào)警功能，是為了運(yùn)

4、行人員之間的接口。需要時(shí)可與遠(yuǎn)方控制中心及其他系統(tǒng)通信。 主接線圖可動(dòng)態(tài)顯示各種遙測、遙信等信息，用鼠標(biāo)點(diǎn)取任一設(shè)備名稱，即可得到該設(shè)備的詳細(xì)信息，如保護(hù)配置、壓板狀態(tài)、設(shè)備型號(hào)、相關(guān)遙信、遙測、報(bào)表等。對(duì)于主變還有分接頭位置、風(fēng)扇狀態(tài)等。 變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第7頁，共75頁。CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 二、基本功能 4.繼電保護(hù)工程師站 可以進(jìn)行保護(hù)定值管理、錄波數(shù)據(jù)分析（數(shù)據(jù)存盤、錄波數(shù)據(jù)的波形顯示和分析計(jì)算），設(shè)備在線智能管理（斷路器切斷電流數(shù)值和動(dòng)作次數(shù)），遠(yuǎn)方故障信息分析、診斷（通過MODEM接至公用電話網(wǎng)，工程師可以在任何有電話的地方同網(wǎng)上任一元件通信，可以

5、從保護(hù)工程師站PC機(jī)的磁盤中調(diào)取錄波記錄，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方故障分析與診斷）。 變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第8頁，共75頁。CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 二、基本功能5.遠(yuǎn)動(dòng)主站 通過LONWORKS現(xiàn)場總線/以太網(wǎng)等同各種不同類型的保護(hù)裝置，測控裝置通信，把所采集的數(shù)據(jù)送到幾個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫中，經(jīng)規(guī)約轉(zhuǎn)換后，分別上送到不同的調(diào)度端，直接通過主站對(duì)間隔層設(shè)備進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)“四遙”功能。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第9頁，共75頁。CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 二、基本功能5.遠(yuǎn)動(dòng)主站特點(diǎn)：（a）支持多調(diào)度端與其信息交換；（b）支持多種常用RTU規(guī)約；（c）支持多個(gè)通訊口同相關(guān)的I

6、DEs通信；（d）支持通過EtherNET（以太網(wǎng)）以TCP/IP協(xié)議同其他系統(tǒng)交換信息；（e）全漢化的人機(jī)接口和靈活方便的調(diào)試維護(hù)功能；（f）GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘；（g）中央I/O信號(hào)（閉鎖開入，音響報(bào)警開出等）。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第10頁，共75頁。CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 6.防誤閉鎖控制 五防：防止誤合誤分?jǐn)嗦菲鞣乐箮ж?fù)荷切刀閘防止帶電接地線防止帶接地線合斷路器、隔離開關(guān)防止誤入帶電間隔 變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第11頁，共75頁。CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 6.防誤閉鎖控制 CSC 2000 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用基于測控網(wǎng)絡(luò)的站級(jí)防誤閉鎖及間隔

7、層相結(jié)合的防誤系統(tǒng)，發(fā)揮了微機(jī)防誤系統(tǒng)及測控網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，避免了：常規(guī)防誤系統(tǒng)調(diào)度端下發(fā)的遙控命令得不到防閉鎖控制；在“就地”控制開關(guān)時(shí)，間隔層斷路器控制單元不具備本間隔的防誤閉鎖條件。 可以有專用五防終端或?qū)⒎勒`軟件內(nèi)嵌在監(jiān)控主機(jī)內(nèi)。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第12頁，共75頁。CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 6.防誤閉鎖控制 （1）基于測控網(wǎng)絡(luò)的防誤閉鎖方案 (a)正常情況下，防誤系統(tǒng)從測控網(wǎng)上可以“監(jiān)聽”并“截取”到調(diào)度端或當(dāng)?shù)乇O(jiān)控通過網(wǎng)絡(luò)下發(fā)給測控裝置的遙控開關(guān)或刀閘命令，根據(jù)相關(guān)的防誤閉鎖邏輯判斷遙控是否可以執(zhí)行，再將遙控允許或禁止的命令通過測控網(wǎng)下發(fā)給相應(yīng)的裝置，斷路器測

8、控裝置根據(jù)收到的命令執(zhí)行或取消操作。對(duì)于禁止操作的命令，可以提示禁止該相操作的原因。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第13頁，共75頁。CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 6.防誤閉鎖控制 （1）基于測控網(wǎng)絡(luò)的防誤閉鎖方案 (b)“就地”功能時(shí)，操作由現(xiàn)場運(yùn)行人員完成，監(jiān)控及調(diào)度端的遙控命令被屏蔽。防誤系統(tǒng)依據(jù)變電站內(nèi)當(dāng)前相關(guān)遙信狀態(tài)及防誤閉鎖邏輯關(guān)系，將該間隔內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的操作使能關(guān)系下發(fā)給斷路器測控裝置，斷路器裝置根據(jù)使能關(guān)系投上或切斷相關(guān)接點(diǎn)的操作電源，這樣運(yùn)行人員只能操作電源被投上的斷路器。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第14頁，共75頁。CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 6.防

9、誤閉鎖控制 （2）間隔層防誤方式 其所有輸出均可編程控制，輸入狀態(tài)均可作為編程條件，根據(jù)本間隔內(nèi)的開關(guān)，刀閘狀態(tài)能靈活改變控制邏輯，從而對(duì)本間隔能實(shí)現(xiàn)部分防誤閉鎖功能。對(duì)于雙母線接線方式，可以將公用信息如母聯(lián)刀閘、斷路器位置及旁路相應(yīng)刀閘位置通過公用信號(hào)母線通知各相關(guān)間隔斷路器測控裝置，實(shí)現(xiàn)本間隔的全部防誤閉鎖功能。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第15頁，共75頁。CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 6.防誤閉鎖控制 （3）智能鑰匙 首先操作員在監(jiān)控主站上預(yù)演操作，防誤閉鎖控制根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)好的設(shè)備狀態(tài)及五防規(guī)則對(duì)每一項(xiàng)操作進(jìn)行判斷，直至預(yù)演結(jié)束，打印機(jī)輸出操作票，并將正確的操作內(nèi)容及順序輸

10、入智能鑰匙。 運(yùn)行人員拿著智能鑰匙，并根據(jù)其上顯示的設(shè)備編號(hào)及操作順序，去現(xiàn)場開鎖進(jìn)行設(shè)備操作，直至操作全部完成。若操作順序不對(duì)，則不能開鎖，并報(bào)警。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第16頁，共75頁。CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 三、CSC 2000 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)配置舉例 110kV 、220kV、500kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)方案圖變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第17頁，共75頁。110kV 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)方案圖變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第18頁，共75頁。500kV 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)方案圖變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第19頁，共75頁。500k

11、V 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)方案圖變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第20頁，共75頁。四、監(jiān)控系統(tǒng)主站的具體介紹 面向間隔的實(shí)時(shí)庫生成 當(dāng)?shù)乇O(jiān)控的功能 工程師站 遠(yuǎn)動(dòng)主站 自動(dòng)電壓無功調(diào)節(jié)變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第21頁，共75頁。監(jiān)控系統(tǒng)主站特點(diǎn)：運(yùn)行于WINDOWS NT操作系統(tǒng)，真正32位應(yīng)用，秉承WINDOW NT操作系統(tǒng)的占先時(shí)多任務(wù)，多線程的特點(diǎn)。開放式結(jié)構(gòu)使其可以通過應(yīng)用軟件和用戶應(yīng)用程序相結(jié)合。靈活的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，既可單機(jī)運(yùn)行，也可雙機(jī)互備。雙機(jī)互備時(shí)，主監(jiān)控站與備份站同時(shí)與前置設(shè)備的通訊、主站之間通過以太網(wǎng)來通訊。簡便靈活的工程設(shè)計(jì)，可通過輔助生成工具生成各種測點(diǎn)及數(shù)據(jù)庫

12、。提供與其他系統(tǒng)的接口， 接口靈活易于使用。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第22頁，共75頁。監(jiān)控系統(tǒng)主站功能：遙測：母線電壓，主變及線路電路、功率，主變溫度、頻率，分接頭位置等。遙信：斷路器、刀閘、手車位置，保護(hù)壓板狀態(tài)、保護(hù)動(dòng)作信號(hào)和預(yù)告信號(hào)等。遙脈：主變及線路各側(cè)的有功、無功電度。報(bào)警：分類報(bào)警，不同類型報(bào)警用不同顏色文字顯示。在圖形界面上，遙測越限、遙信變位采用閃爍等動(dòng)畫顯示。高級(jí)應(yīng)用：五防操作票系統(tǒng)、報(bào)表、曲線、歷史報(bào)警管理系統(tǒng)、運(yùn)行日志等。其他應(yīng)用：操作員、監(jiān)護(hù)人遙控合格校驗(yàn)，遙控分級(jí)授權(quán)，可在線修改參數(shù)、分級(jí)配置權(quán)限等。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第23頁，共75頁。支

13、持單機(jī)或多機(jī)方式變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第24頁，共75頁?？焖贉?zhǔn)確地生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計(jì)利用間隔對(duì)象組織實(shí)時(shí)庫實(shí)時(shí)庫自然關(guān)聯(lián)裝置模板描述不同類型的裝置由裝置模板派生測控點(diǎn)變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第25頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第26頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第27頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第28頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第29頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第30頁，共75頁。作 圖變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第31頁，共75頁。報(bào)警窗口自動(dòng)彈出，分級(jí)

14、，分類顯示變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第32頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第33頁，共75頁。返回多文檔界面，畫面層次豐富變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第34頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第35頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第36頁，共75頁。歷史數(shù)據(jù)查詢方便按時(shí)間段檢索按間隔名稱檢索按類型檢索變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第37頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第38頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第39頁，共75頁。報(bào)表生成方便靈活變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第40頁，共75頁。變電站綜

15、合自動(dòng)化課程CSC2020第41頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第42頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第43頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第44頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第45頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第46頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第47頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第48頁，共75頁。系統(tǒng)設(shè)置靈活變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第49頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第50頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第51頁，共75頁。繼

16、保工程師站特點(diǎn)：運(yùn)行于WINDOWS NT操作系統(tǒng)，真正32位應(yīng)用，秉承WINDOW NT操作系統(tǒng)的占先時(shí)多任務(wù)，多線程的特點(diǎn)。開放式結(jié)構(gòu)使其可以通過應(yīng)用軟件和用戶應(yīng)用程序相結(jié)合，可與監(jiān)控主站功能整合。支持通過MODEM將數(shù)據(jù)與圖形遠(yuǎn)傳至調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)視和管理。功能：保護(hù)定值管理 錄波數(shù)據(jù)分析 ，波形顯示調(diào)保護(hù)采樣值，歷史報(bào)告變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第52頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第53頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第54頁，共75頁。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第55頁，共75頁。遠(yuǎn)動(dòng)主站特點(diǎn)：直采直送模擬多個(gè)RTU與調(diào)度端通訊處

17、理容量靈活支持雙機(jī)，雙通道互備功能：支持多調(diào)度端通訊。支持多種常用RTU規(guī)約(SC-1801, 4F, DNP3.0, IEC60870-5-101及各種形式的CDT等)，根據(jù)用戶需求靈活選用。GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘。支持通過以太網(wǎng)以TCP/IP與其他系統(tǒng)交換信息。靈活方便的調(diào)試維護(hù)功能。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第56頁，共75頁。自動(dòng)電壓無功調(diào)節(jié)特點(diǎn)：VQC的硬件配置靈活，既可以按工控機(jī)模式單獨(dú)組屏運(yùn)行，也可以與CSC2000系統(tǒng)中的就地監(jiān)控主站或者遠(yuǎn)動(dòng)功能主站合并運(yùn)行；可靠的運(yùn)行方式合理的控制方案友好的用戶界面變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第57頁，共75頁。自動(dòng)電壓無功調(diào)節(jié)功能

18、：閉環(huán)聯(lián)合控制：根據(jù)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，按照預(yù)先給定的控制規(guī)律，得到分接頭和無功補(bǔ)償設(shè)備的最優(yōu)關(guān)系，控制無功補(bǔ)償設(shè)備的投切和分接頭的調(diào)整。根據(jù)變電站接線方式，自動(dòng)判斷是否以并列方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。判據(jù)以電壓優(yōu)先，能有效保證電壓質(zhì)量并使主變分接頭調(diào)整次數(shù)最少?？稍O(shè)置每次調(diào)節(jié)最小時(shí)間間隔和日調(diào)節(jié)次數(shù)。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第58頁，共75頁。自動(dòng)電壓無功調(diào)節(jié)功能：調(diào)節(jié)時(shí)自動(dòng)監(jiān)視高壓側(cè)電壓變化，以免造成全系統(tǒng)無功電壓崩潰?？梢远x各種閉鎖條件，例如保護(hù)動(dòng)作、遙測量越限、硬開入接點(diǎn)變位等作為閉鎖條件。確保分接頭調(diào)整分級(jí)進(jìn)行，一次只能調(diào)節(jié)一檔，能有效防止滑檔或拒動(dòng)的行為。定值整定方便：用戶可在一天內(nèi)根據(jù)

19、峰谷時(shí)間設(shè)置多個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段可分別設(shè)置不同定值。變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第59頁，共75頁。五、變電站綜合自動(dòng)化的信息發(fā)布系統(tǒng)WEB服務(wù)器 綜自站信息發(fā)布系統(tǒng)的作用和意義 綜自站信息發(fā)布系統(tǒng)的內(nèi)容 綜自站信息發(fā)布系統(tǒng)如何與綜自系統(tǒng)和外部系統(tǒng)連接 綜自站信息發(fā)布系統(tǒng)的具體內(nèi)容變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第60頁，共75頁。用于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)尚未建立的地區(qū)適用于需要了解現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀況的生產(chǎn)人員可方便地將綜自系統(tǒng)接入到MIS網(wǎng)絡(luò)中綜自站信息發(fā)布系統(tǒng)的作用和意義變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第61頁，共75頁。綜自站信息發(fā)布系統(tǒng)的內(nèi)容綜自站中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 包括圖形和數(shù)據(jù)綜自站中的歷史數(shù)據(jù)變電站綜合自動(dòng)化課程CSC2020第62頁，共75頁。主SC