變配電所綜合自動化系統(tǒng)課程課件

變配電所綜合自動化系統(tǒng)第一節(jié)綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展一、變配電所自動化系統(tǒng)主要發(fā)展階段變配電所監(jiān)控、測量、保護和控制系統(tǒng)的形成和發(fā)展主要經歷了以下三個階段。㈠傳統(tǒng)的監(jiān)視、測量和控制系統(tǒng)階段由各種繼電器、測量儀表、控制開關、光字牌、信號燈、警鈴、喇叭及相關一次設備的輔助觸點通過導線，并根據特定邏輯關系連接，構成變配電所的二次回路，實現(xiàn)變配電所的監(jiān)視、測量、告警和控制功能。值班人員定時記錄盤表測量值，并用電話告知遠方調度值班人員。㈡?zhèn)鹘y(tǒng)的監(jiān)視、測量和控制系統(tǒng)的改進階段隨著鐵路電力系統(tǒng)的發(fā)展，變配電所傳統(tǒng)的監(jiān)視、測量和控制系統(tǒng)已經不能滿足安全穩(wěn)定運行的要求。遠方傳輸系統(tǒng)(簡稱遠動系統(tǒng))應運而生。除傳統(tǒng)的監(jiān)視、測量和控制系統(tǒng)外，變配電所增加了一套遠動終端裝置(RTU)。變配電所端RTU自動采集相關的測量量、主要設備的狀態(tài)量和信號量，通過通信網絡將這些量傳送給遠方調度端的遠動裝置，并在調度屏上顯示，實現(xiàn)對變配電所的遙測和遙信功能。遠方調度值班人員也可通過遠動系統(tǒng)，將控制和調節(jié)命令傳送給變配電所端RTU，實現(xiàn)對斷路器和變壓器有載分接開關的“遙控”和“遙調"。隨著遠動技術的發(fā)展，遠動裝置的技術性能不斷提高，應用功能不斷擴展，出現(xiàn)了以RTU設備為中心的監(jiān)控系統(tǒng)。它是在增強型RTU設備基礎上增設了后臺監(jiān)視、測量顯示和控制功能。其優(yōu)點是功能簡單，造價較低；缺點是控制和高級應用功能較弱，擴展性能較差。㈢計算機監(jiān)視、測量和控制系統(tǒng)階段隨著計算機技術、通信網絡技術和現(xiàn)代控制技術的快速發(fā)展，變電站計算機監(jiān)視、測量和控制系統(tǒng)(簡稱計算機監(jiān)控系統(tǒng))異軍突起。計算機監(jiān)控系統(tǒng)應用計算機技術、自動控制技術、信息處理和傳輸等技術，對變配電所監(jiān)控系統(tǒng)功能進行重新組合和優(yōu)化設計，取代了傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，而且與變電站端RTU合二為一，實現(xiàn)了軟硬件和信息資源共享。根據設計思想的不同，變配電所計算機監(jiān)控系統(tǒng)分為兩種模式：面向功能設計的計算機監(jiān)控系統(tǒng)和面向對象的分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)。⒈面向功能設計的分布式監(jiān)控系統(tǒng)該系統(tǒng)曾在國內電網廣泛應用，其系統(tǒng)結構由后臺機、總控單元及遙測、遙信和遙控裝置組成，集中組屏安裝。該系統(tǒng)的電壓互感器、電流互感器二次電壓和電流的測量采用交流采樣技術；其相關測量量，如有功功率、無功功率、功率因數及頻率等模擬量均采用數值計算方式，減少了變送器數量及變送器的種類。該系統(tǒng)具備較完善的監(jiān)視、測量功能，其高級應用功能有所增強。缺點是可擴展性和控制功能不強，主要用于110kV及以下電壓等級變配電所。⒉面向間隔和面向對象的分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)該系統(tǒng)由站控層和間隔層兩部分組成，并用分層分布、開放式網絡實現(xiàn)連接。間隔層集測量、監(jiān)視和控制功能于一體，由若干按間隔配置的測控裝置等設備組成，并采用面向對象設計。各測控裝置對應于本間隔設備的電量采集和測量、狀態(tài)量采集和判別、相關設備的監(jiān)測及對開關設備的控制等功能。站控層由主機、操作員站和各種功能站構成，提供所內運行的人機聯(lián)系界面，通過計算機網絡與間隔層通信，實現(xiàn)管理控制間隔層設備等功能，形成全所監(jiān)控、管理中心，并通過遠動通信設備和遠方調度實現(xiàn)遙測、遙信、遙控和遙調功能，具有配置清晰、靈活、可擴展性好等優(yōu)點。其間隔層測控裝置可以分散安裝，也可集中組屏；單個裝置的缺陷不會影響到整個系統(tǒng)的運行，可靠性高；系統(tǒng)控制功能強；可以靈活嵌入高級應用軟件，增加系統(tǒng)的應用功能。二、綜合自動化系統(tǒng)發(fā)展趨勢隨著智能化開關、光電式電流互感器、光電式電壓互感器、一次運行設備在線狀態(tài)檢測和變配電所運行操作仿真等技術日趨成熟，以及計算機高速網絡在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應用，變配電所自動化系統(tǒng)正在逐步向全數字化方向發(fā)展。為適應未來數字化變配電所發(fā)展的趨勢，國際電工委員會TC57制定了IEC61850《變電站通信網絡和系統(tǒng)》系列標準。該標準是基于網絡通信平臺的變電站自動化系統(tǒng)唯一國際標準，也是國家電力行業(yè)相關標準的基礎。IEC61850按通信體系及設備功能，將變電站自動化系統(tǒng)分為3層：變電站層、間隔層和過程層。變電站層設備由帶數據庫的計算機、操作員工作臺、遠方通信接口等組成；間隔層設備由每個間隔的控制、保護或監(jiān)視單元組成；過程層設備為遠方I／O(input／output)、智能傳感器和執(zhí)行器等。IEC61850的發(fā)展方向是實現(xiàn)面向對象、自我描述、即插即用和無縫通信連接，在工業(yè)控制通信上最終實現(xiàn)“一個世界、一種技術、一個標準”。第二節(jié)綜合自動化系統(tǒng)的基本概念一、變配電所自動化變配電所自動化是應用控制技術、信息處理和通信技術，利用計算機軟件與硬件系統(tǒng)或自動裝置代替人工進行各種運行作業(yè)，提高變配電所運行、管理水平的一種自動化系統(tǒng)。變配電所自動化的范疇包括綜合自動化技術、遠動技術、繼電保護技術及所內其他智能技術等。二、變配電所綜合自動化變電站綜合自動化是將變配電所的二次設備(包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護、自動裝置和遠動裝置等)經過功能的組合，利用先進的計算機技術、現(xiàn)代電子技術、通信技術和信號處理技術，實現(xiàn)對全所的主要設備及變電、配電線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和微機保護，以及調度通信等綜合性的自動化功能。變配電所綜合自動化系統(tǒng)是利用多臺微型計算機和大規(guī)模集成電路組成的自動化系統(tǒng)，代替常規(guī)的測量和監(jiān)視儀表、控制屏、中央信號系統(tǒng)和遠動屏，用微機保護代替常規(guī)的繼電保護，改變常規(guī)的繼電保護裝置不能與外界通信的缺陷。變配電所綜合自動化系統(tǒng)可以采集到比較齊全的數據和信息，利用計算機的高速計算能力和邏輯判斷功能，可以方便地監(jiān)視和控制變電站內各種設備的運行和操作。三、變配電所綜合自動化系統(tǒng)變配電所所綜合自自動化系系統(tǒng)具有有功能綜綜合化、、結構微微機化、、操作監(jiān)監(jiān)視屏幕幕化、運運行管理理智能化化等特征征。它的的出現(xiàn)為為變配電電所的小小型化、、智能化化、擴大大控制范范圍及安安全可靠靠、優(yōu)質質經濟運運行提供供了現(xiàn)代代化的手手段和基基礎保證證；它的的應用為為變配電電所無人人值班提提供強有有力的現(xiàn)現(xiàn)場數據據采集及及控制支支持。㈠功能綜綜合化變配電所所綜合自自動化技技術是在在計算機機技術、、數據通通信技術術、自動動化技術術的基礎礎上發(fā)展展起來的的，是技技術密集集、多種種專業(yè)技技術相互互交叉、、相互配配合的系系統(tǒng)。它它綜合了了變配電電所內除除一次設設備和交交、直流流電源以以外的全全部二次次設備。。在綜合合自動化化系統(tǒng)中中，微機機監(jiān)控系系統(tǒng)綜合合了變配配電所的的儀表屏屏、操作作屏、模模擬屏、、變送器器屏、中中央信號號系統(tǒng)等等功能，，遠動的的RTU功能(電壓和無無功)及自動調調節(jié)功能能；微機機保護(和監(jiān)控系系統(tǒng)一起起)綜合了故故障錄波波、故障障測距、、備自投投、自動動重合閘閘等自動動裝置功功能。綜合自動動化的綜綜合功能能是對中中央信號號系統(tǒng)及及儀表和和對設備備控制操操作的功功能綜合合，是通通過監(jiān)控控系統(tǒng)實實現(xiàn)的全全面綜合合；而對對于微機機保護及及一些重重要的自自動裝置置(如備用電電源自動動投人)，是接口口功能綜綜合，是是在保證證其獨立立的基礎礎上，通通過遠方方自動監(jiān)監(jiān)視與控控制而實實現(xiàn)的。。例如對對微機保保護裝置置仍然要要求保證證其功能能的獨立立性，但但通過對對保護狀狀態(tài)、動動作信息息監(jiān)視及及對保護護整定值值查詢修修改、保保護的投投退、錄錄波遠傳傳、信號號等遠動動控制，，來實現(xiàn)現(xiàn)其對外外接口功功能的綜綜合。這這種綜合合的監(jiān)控控方式，，既保證證了繼電電保護和和一些重重要自動動裝置的的獨立性性和可靠靠性，又又把繼電電保護和和自動裝裝置的自自動化性性能提高高到一個個更高的的水平。。㈡結構分分布和分分層化結構分布布和分層層化指綜綜合自動動化系統(tǒng)統(tǒng)是一個個分布式式系統(tǒng)，，其中微微機保護護、數據據采集和和控制及及其他智智能設備備等子系系統(tǒng)，都都是按分分布式結結構設計計的，每每個子系系統(tǒng)可能能有多個個CPU分別完成成不同功功能，這這樣一個個由龐大大的CPU群構成了了一個完完整的、、高度協(xié)協(xié)調的有有機綜合合(集成)系統(tǒng)。這這樣的綜綜合系統(tǒng)統(tǒng)往往有有幾十個個甚至更更多的CPU同時并列列運行，，以實現(xiàn)現(xiàn)變配電電所自動動化的所所有功能能。另外外，按照照變配電電所物理理位置和和各子系系統(tǒng)功能能分工的的不同，，綜合自自動化系系統(tǒng)的總總體結構構又按分分層原則則來組成成。按IEC(國際電工工委員會會)標準，典典型的分分層原則則是將變變電站自自動化系系統(tǒng)分為為兩層，，即變電電站層和和間隔層層，由此此可構成成分散(層)分布式綜綜合自動動化系統(tǒng)統(tǒng)。㈢操作作監(jiān)視視屏幕幕化變配電電所實實現(xiàn)綜綜合自自動化化后，，不論論是有有人值值班還還是無無人值值班，，操作作人員員可以以在變變配電電所內內，也也可以以在主主控站站或調調度室室內，，面對對彩色色屏幕幕顯示示器，，對變變配電電所的的設備備和配配電線線路進進行全全方位位的監(jiān)監(jiān)視與與操作作。常常規(guī)龐龐大的的模擬擬屏被被CRT顯示器器上的的實時時主接接線畫畫面取取代；；常規(guī)規(guī)的在在斷路路器安安裝處處或控控制屏屏進行行的跳跳、合合閘操操作，，被CRT顯示器器上的的鼠標標操作作或鍵鍵盤操操作所所取代代；常常規(guī)的的光字字牌報報警信信號，，被CRT屏幕畫畫面閃閃爍和和文字字提示示或語語音報報警所所取代代。即即通過過計算算機上上的CRT顯示器器，可可以監(jiān)監(jiān)視全全所的的實時時運行行情況況和對對各開開關設設備進進行操操作控控制。。㈣通信信局域域網絡絡化和和光纜纜化通信局局域網網絡化化和光光纜化化是計計算機機采用用局域域網絡絡技術術和光光纖通通信技技術在在綜合合自動動化系系統(tǒng)中中的普普遍應應用。。因此此，系系統(tǒng)具具有較較高的的抗電電磁干干擾的的能力力，能能夠實實現(xiàn)高高速數數據傳傳送，，滿足足實時時性要要求，，組態(tài)態(tài)更靈靈活，，易于于擴展展，可可靠性性大大大提高高。㈤運行行管理理智能能化運行管管理智智能化化不僅僅表現(xiàn)現(xiàn)在常常規(guī)的的自動動化功功能上上，如如自動動報警警、自自動報報表、、電壓壓無功功自動動調節(jié)節(jié)、事事故判判別與與處理理等方方面，，還表表現(xiàn)在在能夠夠在線線自診診斷，，并不不斷將將診斷斷的結結果送送往遠遠方的的主控控端，，這是是區(qū)別別于常常規(guī)二二次系系統(tǒng)的的重要要特征征。常常規(guī)二二次系系統(tǒng)只只能監(jiān)監(jiān)測一一次設設備，，而本本身的的故障障必須須靠維維護人人員去去檢查查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)。綜綜合自自動化化系統(tǒng)統(tǒng)不僅僅能監(jiān)監(jiān)測一一次設設備，，還能能每時時每刻刻檢測測自己己是否否有故故障，，充分分體現(xiàn)現(xiàn)了其其智能能化的的特性性。運行管管理智智能化化取消消了常常規(guī)二二次設設備，，極大大地簡簡化了了配電電所二二次系系統(tǒng)，，功能能強大大，信信息齊齊全，，可以以靈活活地按按功能能或間間隔形形成集集中組組屏或或分散散(層)安裝的的不同同的系系統(tǒng)組組態(tài)。。綜合合自動動化系系統(tǒng)打打破了了傳統(tǒng)統(tǒng)二次次系統(tǒng)統(tǒng)各專專業(yè)間間的界界限和和設備備劃分分原則則，彌彌補了了常規(guī)規(guī)保護護裝置置不能能與調調度(控制)中心通信的的缺陷。㈥測量顯示示數字化測量顯示數數字化是指指常規(guī)指針針式儀表全全被CRT顯示器上的的數字顯示示所代替。。長期以來來，變配電電所采用指指針式儀表表作為測量量儀器，其其準確度低低、讀數不不方便。采采用微機監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)后后，徹底改改變了原來來的測量手手段，常規(guī)規(guī)指針式儀儀表全被CRT顯示器上的的數字顯示示所代替，，直觀而明明了，而原原來的人工工抄表記錄錄則完全由由打印報表表所代替。。這不僅減減輕了值班班員的勞動動強度，而而且提高了了測量精度度和管理的的科學性。。四、怎樣實實現(xiàn)變配電電所綜合自自動化變配電所綜綜合自動化化的實現(xiàn)就就是通過監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)的的局域網通通信，將微微機保護、、微機自動動裝置、微微機遠動裝裝置，采集集的模擬量量、開關量量、狀態(tài)量量、脈沖量量及一些非非電量信號號，經過數數據處理及及功能的重重新組合，，按照預定定的程序和和要求，對對變配電所所實現(xiàn)綜合合性的監(jiān)視視和調度等等。變配電所綜綜合自動化化系統(tǒng)包括括計算機監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)、、繼電保護護及自動裝裝置和通信信裝置等設設備。變配電所綜綜合自動化化的核心是是自動監(jiān)控控系統(tǒng)。變變配電所綜綜合自動化化的紐帶是是監(jiān)控的局局域通信網網絡，它把把微機繼電電保護、微微機自動裝裝置、微機機遠動等功功能綜合在在一起，形形成一個具具有遠方功功能的自動動監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)。第三節(jié)綜合合自動化系系統(tǒng)的基本本結構針對鐵路電電力系統(tǒng)變變配電所的的實際情況況，自動化化系統(tǒng)的模模式可以簡簡單地概括括為集中式式和分層分分布式兩種種。一、集中式式以變配電所所為對象，，面向功能能設計，即即各系統(tǒng)功功能都以整整個變配電電所為一個個對象相對對集中設計計，而不是是以變配電電所內部的的某元件或或間隔為對對象獨立配配置的方式式，其基本本構架如下下圖所示。。該模式主主要適用于于現(xiàn)有的傳傳統(tǒng)變配電電所技術改改造。（一）模擬擬量輸入單單元根據輸入方方式的不同同，又分為為直流采樣樣和交流采采樣兩種模模式。直流流采樣是把把來自電流流互感器(TA)、電壓互感感器(TV）的輸入信信號經過變變送器變換換為小信號號的直流電電壓或電流流之后，再再輸入監(jiān)控控系統(tǒng)的模模擬量輸入入模件；交交流采樣則則是把TA、TV輸入信號直直接接入監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)中中的交流模模擬量輸入入模件進行行采樣，通通過模／數數轉換將其其轉換為數數字量，并并通過計算算獲得相應應的電氣量量，省去了了直流模擬擬量輸入所所需的電量量變送器的的中間環(huán)節(jié)節(jié)。無論采采用哪種模模式，均需需在模擬量量輸入模件件中進行模模／數轉換換，把模擬擬量變成計計算機可以以處理的數數字量，并并需滿足一一定的精度度要求。（二）開關關量輸入單單元亦稱狀態(tài)量量輸入或數數字量輸入入，它是把把來自一、、二次設備備的各種無無源接點信信號經過光光電耦合器器隔離之后后變?yōu)槎M進制信號。。（三）電能能表輸入單單元專門針對脈脈沖式電能能表的輸出出而研發(fā)的的一種接口口，原理上上同數字量量輸入相同同，也采用用光電耦合合方式，但但對電能表表輸出脈沖沖有一定要要求，并將將逐步被智智能電子電電能表和專專用讀表系系統(tǒng)所取代代。（四）遙控控/遙調單元亦即數字量量輸出單元元。它是把把來自人機機界面所下下發(fā)的命令令或來自外外部(本地或遠方方)所下發(fā)的命命令“翻譯譯”成為一一種開關量量的輸出，，即繼電器器觸點的輸輸出以控制制一次設備備的斷開或或閉合，主主變壓器分分接頭擋位位的上升與與下降等。。（五）保護護裝置單元元仍沿用原有有的裝置，，但要能在在故障情況況下向RTU、上級主站站報告保護護動作信息息。（六）RTU單元是整個系統(tǒng)統(tǒng)核心，主主要負責與與各數據采采集單元及及當地監(jiān)控控之間的信信息交互，，接收并處處理各數據據采集單元元送來的信信息，并轉轉發(fā)至當地地監(jiān)控主機機和遠方調調度。同時時，將當地地監(jiān)控主機機和遠方調調度下發(fā)的的命令下達達給各數據據采集單元元。（七七））當當地地監(jiān)監(jiān)控控系系統(tǒng)統(tǒng)完成成當當地地顯顯示示、、告告警警、、控控制制和和制制表表打打印印等等功功能能，，徹徹底底取取代代了了傳傳統(tǒng)統(tǒng)的的儀儀器器、、盤盤表表等等。。運運行行人人員員只只需需面面對對顯顯示示器器通通過過鍵鍵盤盤或或鼠鼠標標，，即即可可觀觀察察和和了了解解全全所所的的運運行行狀狀況況，，并并可可對對全全所所的的斷斷路路器器等等設設備備進進行行分分、、合合閘閘操操作作。。人人機機聯(lián)聯(lián)系系的的主主要要內內容容有有：：(1)各開開關關量量原原始始狀狀態(tài)態(tài)的的設設定定。。(2)各模模擬擬量量限限值值和和死死區(qū)區(qū)的的設設定定。。(3)繼電電保保護護和和自自動動裝裝置置整整定定值值表表的的修修改改。。(4)監(jiān)控控畫畫面面的的修修改改。。(5)各種種表表格格的的修修改改。。(6)操作作票票的的編編輯輯。。(7)各種種表表格格、、畫畫面面、、參參數數的的召召喚喚調調出出、、顯顯示示打打印印或或拷拷貝貝。。(8)報警警的的確確認認和和解解除除。。主要要特特點點主要要優(yōu)優(yōu)點點：：功功能能單單元元間間相相互互獨獨立立，，互互不不影影響響；；具具有有較較為為完完善善的的人人機機接接口口功功能能，，綜綜合合性性能能強強；；結結構構緊緊湊湊，，體體積積小小，，可可大大大大減減少少占占地地面面積積；；造造價價低低，，尤尤其其對對110kV或規(guī)模較小的的變配電所更更為合適。主要缺點：運運行可靠性較較差，每臺計計算機的功能能較集中，如如果一臺計算算機出故障，，影響面較大大，因此必須須采用雙機并并聯(lián)運行的結結構才能提高高可靠性；軟軟件復雜，修修改工作量大大，系統(tǒng)調試試麻煩；組態(tài)態(tài)不靈活，對對不同主接線線或不同規(guī)模模的變配電所所，軟硬件都都必須另行設設計，可移植植性差，不利利于批量推廣廣。二、分層分布布式分層分布式系系統(tǒng)以變配電電所內的電氣氣間隔和元件件(變壓器、斷路路器、電容器器等)為對象進行開開發(fā)、生產和和應用。分層分布式變變配電所控制制系統(tǒng)可分為為三層結構，，即站控層、、間隔層和過過程層，每層層由不同的設設備或子系統(tǒng)統(tǒng)組成，完成成相應的功能能。所謂分層是指指一種將元素素按不同級別別組織起來的的方式，其上上下級元素具具有控制和被被控制關系。。對于變配電電所綜合自動動化系統(tǒng)的設設計與配置，，按分層的原原則可分為站站控層和間隔隔層的物理層層次。所謂分布是指指變配電所綜綜合自動化系系統(tǒng)的構成在在資源邏輯或或拓撲結構上上的分布，主主要強調從系系統(tǒng)結構的角角度來研究和和處理功能上上的分布問題題。分布式自自動化系統(tǒng)是是由多個分散散的計算機經經互聯(lián)網絡構構成的統(tǒng)一計計算機系統(tǒng)，，是多計算機機系統(tǒng)的一種種新形式，它它強調資源、、任務、功能能和控制的全全面分布。其其中，各物理理和邏輯資源源既相互配合合又高度自治治，可在全系系統(tǒng)范圍內實實現(xiàn)資源管理理，動態(tài)分配配任務或功能能，且能并行行地運行分布布式程序。隨著計算機、、網絡及通信信技術的飛速速發(fā)展，以間間隔為對象的的設計保護測測控裝置采用用分層分布式式結構，真正正意義上的分分層分布式變變配電所綜合合自動化系統(tǒng)統(tǒng)正逐步走向向成熟，并獲獲得了廣泛的的應用。（一）分層分分布式綜合自自動化系統(tǒng)的的結構分層分布式變變配電所自動動化系統(tǒng)結構構示意圖如下下圖所示，分分為變配電所所層、通信層層和設備間隔隔層。每層由由不同的設備備或子系統(tǒng)組組成，完成相相應的功能。。目前，分層分分布式綜合自自動化系統(tǒng)的的設備布置主主要有三種類類型：集中組組屏結構、分分散與集中相相結合(局部分散)結構和全分散散結構。（二）各部分分功能⒈變配電所層層：又稱站控控層，是全所所設備監(jiān)視、、測量、控制制和管理的中中心，站控層層與間隔層可可通過光纜或或雙絞線與間間隔層直接連連接，也可通通過前置設備備連接。當地地監(jiān)控系統(tǒng)又又稱當地功能能，如用于有有人值班變配配電所作為當當地功能，可可以適當加強強人機界面功功能，配備打打印機，并負負責向上級調調度主站轉發(fā)發(fā)數據；如用用于無人值班班變配電所，，則可以將當當地監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)更換為自動動化通信處理理機。⒉間隔隔層：：間隔隔層按按照不不同的的電壓壓等級級和電電氣間間隔單單元，，以相相對獨獨立的的方式式分散散在各各個監(jiān)監(jiān)控設設備旁旁邊，，能獨獨立完完成間間隔層層設備備的就就地監(jiān)監(jiān)控功功能，，且在在站控控層或或網絡絡失效效時，，仍能能獨立立完成成對間間隔層層設備備的就就地監(jiān)監(jiān)控。。間隔層層設備備主要要包括括測控控裝置置、間間隔層層網絡絡、與與站控控層網網絡的的接口口和繼繼電保保護通通信接接口裝裝置等等。間間隔層層設備備直接接采集集和處處理現(xiàn)現(xiàn)場的的原始始數據據，通通過網網絡傳傳送給給站級級計算算機，，同時時接收收站控控層發(fā)發(fā)出的的控制制操作作命令令，經經過有有效性性判斷斷、閉閉鎖檢檢測和和同步步檢測測后，，實現(xiàn)現(xiàn)對設設備的的操作作控制制。間間隔層層也可可獨立立完成成對斷斷路器器和隔隔離開開關的的控制制操作作。⒊網網絡絡設設備備：：包括括站站控控層層網網絡絡設設備備和和間間隔隔層層網網絡絡設設備備，，通通常常由由網網絡絡集集線線器器、、交交換換機機、、光光／／電電轉轉換換器器、、接接口口設設備備和和傳傳輸輸介介質質等等組組成成。。站控控層層網網絡絡設設備備主主要要有有集集線線器器或或網網絡絡交交換換等等設設備備，，負負責責站站控控層層設設備備間間以以及及站站控控層層與與間間隔隔層層網網絡絡設設備備間間的的通通信信功功能能。。間隔隔層層網網絡絡設設備備通通常常由由集集線線器器或或網網絡絡交交換換設設備備等等組組成成，，實實現(xiàn)現(xiàn)間間隔隔層層設設備備與與站站控控層層網網絡絡設設備備及及間間隔隔層層設設備備之之間間的的通通信信。。網絡絡傳傳輸輸介介質質可可采采用用屏屏蔽蔽雙雙絞絞線線、、同同軸軸電電纜纜、、光光纜纜或或以以上上幾幾種種方方式式的的組組合合。。根據據站站控控層層和和間間隔隔層層設設備備之之間間不不同同的的通通信信方方式式，，也也對對應應不不同同的的網網絡絡拓拓撲撲結結構構。。目目前前，，主主要要采采用用串串行行數數據據總總線線、、現(xiàn)現(xiàn)場場總總線線和和工工業(yè)業(yè)以以太太網網系系統(tǒng)統(tǒng)等等。。（三）主主要特特點點1)結構分層層分布。。2)面向對象象設計。。3)功能獨立立。4)多CPU，可靠性性高。5)繼電保護護相對獨獨立。6)模塊化結結構，運運行維護護方便。。7)安裝布置置靈活。。第四節(jié)綜綜合自自動化系系統(tǒng)的功功能變配電所所綜合自自動化系系統(tǒng)的主主要功能能有：(1)繼電保護護功能。。(2)監(jiān)視控制制功能。。(3)自動控制制裝置功功能。(4)遠動及數數據通信信功能。。一、保護護功能變配電所所綜合自自動化系系統(tǒng)中的的微機保保護按保保護的對對象不同同有變壓壓器保護護、自閉閉／貫通通線路保保護、電電容器保保護、饋饋線保護護等。按按原理分分為電流流速斷保保護、過過電流保保護、過過電壓保保護、零零序保護護、自動動重合閘閘、備用用電源自自動投入入等。二、監(jiān)視視控制功功能變配電所所綜合自自動化系系統(tǒng)監(jiān)視視控制功功能的優(yōu)優(yōu)越性表表現(xiàn)為：：①彌補補了常規(guī)規(guī)繼電保保護裝置置不能與與外界通通信的缺缺陷；②②取代常常規(guī)的測測量系統(tǒng)統(tǒng)，如變變送器、、錄波器器、指針針式儀表表等；③③改變常常規(guī)的操操動機構構，如操操作盤、、模擬盤盤、手動動同期及及手控無無功補償償等裝置置；④取取代常規(guī)規(guī)的告警警、報警警裝置，，如中央央信號系系統(tǒng)、光光字牌等等；⑤取取代常規(guī)規(guī)的電磁磁式和機機械式防防誤閉鎖鎖設備；；⑥取代代常規(guī)遠遠動裝置置等。監(jiān)視控制功能能具體體現(xiàn)在在以下幾個方方面(1)實時數據采集集與處理(2)數據庫的建立立與維護。(3)故障錄波和測測距。(4)事故順序記錄錄與事故追憶憶功能。(5)控制及安全操操作閉鎖功能能。(6)數據處理與記記錄功能。(7)人機聯(lián)系功能能。(8)打印功能。(9)畫面生成與顯顯示功能。(10)諧波的分析和和監(jiān)視功能。。．．(11)報警處理功能能。(12)在線計算及制制表功能。(13)運行技術管理理功能。變配電所綜合合自動化系統(tǒng)統(tǒng)的實時數據據采集的主要要內容有變電電站運行實時時數據和設備備運行狀態(tài)，，它包括：(1)模擬量的采集集。(2)狀態(tài)量的采集集。(3)脈沖量的采集集。(4)數字量的采集集。將這些采集到到的數據去偽偽存真后存于于數據庫供計計算機處理之之用。（一）模擬量量采集的內容容變配電所采集集的模擬量有有：各段母線線電壓；線路路電流、電壓壓和功率值；；饋線電流、、電壓和功率率值；主變壓壓器電流、功功率值；電容容器的電流、、無功功率及及頻率、相位位、功率因數數。此外，還有主主變壓器的油油溫、變電站站室溫、直流流電源電壓、、站用電電壓壓和功率等。。（二）狀態(tài)量量采集的內容容變配電所采集集的狀態(tài)量有有：斷路器的的狀態(tài)、隔離離開關狀態(tài)、、有載調壓變變壓器分接頭頭的位置、同同期檢查狀態(tài)態(tài)、繼電保護護動作信號、、運行告警信信號等。這些信號都以以狀態(tài)量的形形式，通過光光電隔離電路路輸入計算機機，但輸入的的方式有區(qū)別別。對于斷路路器的狀態(tài)，，需采用中斷斷輸入方式或或快速掃描方方式，以保證證對斷路器變變位的分辨率率能在5ms之內；對于隔隔離開關的狀狀態(tài)及變壓器器分接頭位置置等狀態(tài)信號號，可用定期期查詢方式讀讀入計算機進進行判斷；微微機保護的動動作信息，可可通過串行口口或局域網網網絡通信方式式輸入計算機機進行判斷。。（三）脈沖量量采集的內容容變配電所采集集的脈沖量是是脈沖電能表表輸出的電能能量。脈沖量量的采集在硬硬件接口上與與狀態(tài)量的采采集一樣，經經光電隔離后后輸入微機系系統(tǒng)，是對電電能量(包括有功電能能和無功電能能)的采集。對電電能量的采集集，傳統(tǒng)的方方法是機械式式的電能表，，由電能表盤盤轉動的圈數數來反映電能能量的大小。。（四）數字量量的采集數字量的采集集主要是指采采集變配電所所內由微機構構成的保護或或自動裝置的的信息。主要要有：①通過過監(jiān)控系統(tǒng)與與保護系統(tǒng)通通信直接采集集的各種保護護信號，如保保護裝置發(fā)送送的測量值及及定值、故障障動作信息、、自診斷信息息、跳閘報告告、波形等；；②全球定位位系統(tǒng)(GPS)信息；③通過過與電能計費費系統(tǒng)通信采采集的電能量量等。（五）開關量量信息采集開關量信息采采集包括以下下內容：(1)各斷路器、隔隔離開關、接接地開關的跳跳、合閘位置置信號，變壓壓器分接開關關的位置信號號。(2)各種繼電保護護、自動裝置置的動作信號號。(3)變電站的各種種預告信號。。三、運行監(jiān)視視功能運行監(jiān)視主要要指對變電站站的運行工況況和設備狀態(tài)態(tài)進行自動監(jiān)監(jiān)視，即對變變電站各種狀狀態(tài)量變位情情況的監(jiān)視和和各種模擬量量的數值監(jiān)視視。通過狀態(tài)量變變位監(jiān)視，可可監(jiān)視變電站站斷路器、隔隔離開關、接接地開關、變變壓器分接頭頭的位置和動動作情況、繼繼電保護和自自動裝置的動動作情況及它它們的動作順順序等。模擬量的監(jiān)視視分為正常的的測量和超過過限定值的報報告、事故模模擬量變化的的追憶等。當變電站有有非正常狀狀態(tài)發(fā)生或或設備異常常時，監(jiān)控控系統(tǒng)能及及時在當地地或遠方發(fā)發(fā)出事故音音響或語音音報警，并并在CRT顯示器上自自動推出報報警畫面，，為運行人人員提供分分析處理事事故的信息息，同時可可將事故信信息進行打打印記錄和和存儲。四、越限限報警警越限報警是是當各參數數量超出偏偏差允許范范圍時，CRT通過畫面、、音響提示示、閃光等等報警方式式告知值班班人員。對對于一個典典型的變電電站，應報報警的參數數有：(1)母線電壓報報警，即當當電壓偏差差超出允許許范圍且越越限連續(xù)累累計時間達達30s(或該時間按按電壓監(jiān)視視點要求)后報警。(2)線路負荷電電流越限報報警，即按按設備容量量及相應允允許越限時時間來報警警。(3)主變壓器過過負荷報警警，按規(guī)程程要求分正正常過負荷荷、事故過過負荷及相相應過負荷荷時間報警警。(4)系統(tǒng)頻率偏偏差報警，，即在系統(tǒng)統(tǒng)解列有可可能形成小小系統(tǒng)時，，當其頻率率監(jiān)視點超超出允許值值的報警。。(5)消弧線圈接接地系統(tǒng)中中性點位移移電壓越限限及累計時時間超出允允許值時報報警。(6)母線上的進進出功率及及電度量不不平衡越限限報警，直直流電壓越越限報警。。越限報警的的各個參數數量都有一一個允許運運行時間限限額。為此此，除越限限報警外還還應向上級級調度(控制)人員提供當當前極限運運行時間，，即允許運運行時間減減去啟用運運行的累計計時間。異常狀態(tài)報報警是：非非正常操作作時，斷路路器變位信信號、保護護故障動作作信號、監(jiān)監(jiān)控和保護護設備異常常狀態(tài)信號號，以及數數據采集的的狀態(tài)量中中其他報警警和異常信信號。報警方式主主要有自動動推出畫面面：音響提提示(語音或可變變頻率音響響)、閃光報警警、信息操操作提示等等。五、故障錄錄波和測距距故障錄波和和測距是在在輸電線路路發(fā)生故障障時盡快顯顯示故障距距離的長短短。變電站站的故障錄錄波和測距距可采用兩兩種方法實實現(xiàn)：(1)由微機保護護裝置兼作作故障記錄錄和測距，，再將記錄錄和測距的的結果傳進進監(jiān)控機存存儲及打印印輸出，或或直接送調調度主站。。該方法可可節(jié)約投資資，減少硬硬件設備，，但故障記記錄的容量量有限。(2)采用專用的的微機故障障錄波器，，并且錄波波器應具有有串行通信信功能，可可以與監(jiān)控控系統(tǒng)通信信。六事故順序序記錄事故順序記記錄就是對對變配電所所內的繼電電保護、自自動裝置、、斷路器等等在事故時時動作的先先后順序自自動記錄。。記錄事件件發(fā)生的時時間應精確確到毫秒級級。自動記記錄的報告告可在CRT顯示器上顯顯示和打印印輸出。順順序記錄的的報告對分分析事故、、評價繼電電保護和自自動裝置以以及斷路器器的動作情情況是非常常有價值的的。七、事故故追憶憶事故追憶是是指對變電電站內的一一些主要模模擬量，如如線路、主主變壓器各各側的電流流、有功功功率、主要要母線電壓壓等，在事事故前后一一段時間內內作連續(xù)測測量記錄。。通過從綜綜合自動化化系統(tǒng)中調調取事故前前后的記錄錄，了解系系統(tǒng)或某一一回路在事事故前后所所處的工作作狀態(tài)，對對于分析和和處理事故故起輔助作作用。追憶的時間間越長，需需要的數據據庫容量越越大?？筛鶕到y(tǒng)的的實際情況況和需要來來確定追憶憶時間的長長短。事故故追憶一般般以召喚方方式在CRT上顯示或打打印。八、控制及及安全操作作閉鎖控制及安全全操作閉鎖鎖是指操作作人員可通通過CRT顯示器，對對斷路器和和隔離開關關進行分、、合閘操作作；對變壓壓器分接頭頭進行調節(jié)節(jié)控制；對對電容器組組進行投、、切控制，，同時要能能接受遙控控操作命令令，進行遠遠方操作；；所有的操操作控制均均能就地和和遠方控制制、就地和和遠方切換換相互閉鎖鎖，自動和和手動相互互閉鎖。操作管理權限限按分層(級)原理管理：監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)設有有專用密碼的的操作口令，，使調度員、、遙調遙信操操作員、系統(tǒng)統(tǒng)維護員和一一般人員能夠夠按權限分層層(級)操作和控制。。九、數據處理理與記錄數據處理與記記錄是很重要要的環(huán)節(jié)。歷歷史數據的形形成和存儲是是數據處理的的主要內容。。此外，為滿足足繼電保護專專業(yè)和變電站站管理的需要要，必須進行行一些數據的的統(tǒng)計，其內內容包括：(1)主變壓器和輸輸電線路的有有功功率和無無功功率每天天定時記錄的的最大值和最最小值，以及及相應的時間間。(2)母線電壓每天天定時記錄的的最高值和最最低值，以及及相應時間。。(3)計算受配電電電能平衡率。。(4)統(tǒng)計斷路器動動作次數。(5)斷路器切除故故障電流和跳跳閘次數的累累計數。(6)控制操作和修修改定值記錄錄十、人機聯(lián)聯(lián)系人機聯(lián)系的橋橋梁是運行人人員通過CRT顯示器、鼠標標和鍵盤，了了解變電站的的運行狀況和和操作的一種種方式。變電電站采用微機機監(jiān)控系統(tǒng)后后，無論是有有人值班站還還是無人值班班站，最大的的特點之一是是操作人員或或調度員只要要面對CRT顯示器的屏幕幕，通過鼠標標或鍵盤，就就可對全站的的運行情況和和運行參數一一目了然，可可對全站的斷斷路器和隔離離開關等進行行分、合操作作，改變了傳傳統(tǒng)的依靠指指針式儀表和和模擬屏(或操作屏)等手段的操作作方式。十一、CRT顯示器屏幕可可以顯示的內內容變配電所綜合合自動化系統(tǒng)統(tǒng)的CRT顯示器屏幕作作為人機聯(lián)系系的主要橋梁梁和手段，不不僅可以取代代常規(guī)的儀器器、儀表，而而且可以實現(xiàn)現(xiàn)許多常規(guī)儀儀表無法完成成的功能。它它可以顯示的的內容，歸納納起來有以下下八個方面：：。。(1)顯示采集和計計算的實時運運行參數。監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)所采采集和通過采采集信息計算算出來的U、I、P、Q、有功電能、、無功電能以以及主變壓器器溫度T、系統(tǒng)頻率f等，都可在CRT顯示器的屏幕幕上實時顯示示出來。(2)顯示實時主接接線圖。主接接線圖上斷路路器和隔離開開關的位置要要與實際狀態(tài)態(tài)相對應。進進行對斷路器器或隔離開關關的操作時，，在所顯示的的主接線圖上上，針對所需需操作的對象象應有明顯的的標記(如閃爍等)。各項操作都都應有漢字提提示。(3)事件順序記錄錄(SOE)顯示。顯示所所發(fā)生事件的的內容的時間間。(4)越限報警顯示示。顯示越限限設備名、越越限值和發(fā)生生越限的時間間。(5)值班歷史記錄錄。(6)歷史趨勢顯示示。顯示主變變壓器負荷曲曲線、母線電電壓曲線等。。(7)保護定值和自自控裝置的設設定值顯示。。(8)故障記錄顯示示、設備運行行狀況顯示等等。十二、變配電電所綜合自動動化系統(tǒng)需要要

輸入的數數據變配電所投入入運行后，隨隨著輸電量的的變化，保護護定值、越限限值等需要修修改；由于負負荷的增長，，需要更換原原有的設備，，改變數據。。因此在人機機聯(lián)系中，必必須有輸人數數據的功能。。需要輸入的數數據至少有以以下四種內容容：(1)電流互感器(TA)和電壓互感器器(TV)變比。(2)保護定值和越越限報警定值值。(3)自控裝置的設設定值。(4)運行人員密碼碼。十三、應具備備的打印功能能變配電所綜合合自動化監(jiān)控控系統(tǒng)應配備備打印機，完完成以下打印印功能：(1)定時打印報表表和運行日志志。(2)開關操作記錄錄打印。．．(3)事件順序記錄錄打印。(4)越限打印。(5)召喚打印。(6)抄屏打印。(7)事故追憶打印印十四、變配電電所綜合自動動化系統(tǒng)運行行技術管理智能能化的內容主要有：(1)變電站的主要要設備的技術術參數檔案表表。(2)各主要設備故故障和檢修記記錄。(3)斷路器的動作作次數記錄。。．．(4)繼電保護和自自動裝置的動動作記錄。(5)運行需要的各各種記錄、統(tǒng)統(tǒng)計等。運行技術管理理智能化是指指變電站綜合合自動化系統(tǒng)統(tǒng)能利用計算算機軟件，對對運行中的各各種技術數據據、記錄進行行管理，主要要體現(xiàn)在以下下三個方面。。(1)歷史數據處理理、存檔、檢檢索。其中，，歷史數據處處理包括歷史史統(tǒng)計值、歷歷史累計值、、歷史曲線三三部分。(2)統(tǒng)計值值處理理。監(jiān)監(jiān)控系系統(tǒng)可可以對對電壓壓、潮潮流、、功率率因數數等參參數進進行統(tǒng)統(tǒng)計，，統(tǒng)計計值包包括：：1)時統(tǒng)計計：統(tǒng)統(tǒng)計整整點值值及狀狀態(tài)。。2)日統(tǒng)計計：典典型時時的值值，有有最大大值、、最小小值、、平均均值、、波動動值、、日不不合格格率時時間和和合格格率等等。3)月統(tǒng)計計：統(tǒng)統(tǒng)計月月典型型時的的最大大值、、最小小值及及日期期，平平均值值，月月最大大值、、最小小值及及日期期，月月不合合格率率時間間和合合格率率。4)典型日日統(tǒng)計計：統(tǒng)統(tǒng)計典典型日日的整整點值值及狀狀態(tài)，，典型型時的的值、、日最最大值值、最最小值值、平平均值值和合合格率率。(3)累計值值處理理。累累計值值包括括小時時、日日、月月、典典型日日累計計等。。十五、、變配配電所所綜合合自動動化的的自診診斷、、自恢恢復和和自動動切換換功能能自診斷斷功能能是指指對監(jiān)監(jiān)控系系統(tǒng)的的硬件件(包括前前置機機、主主機、、各種種模件件、通通道、、網絡絡總線線、電電源等等)和軟件件故障障的自自動診診斷，，并給給出自自診斷斷信息息供維維護人人員及及時檢檢修和和更換換。自恢復復功能能是當當由于于某種種原因因導致致系統(tǒng)統(tǒng)停機機時，，能自自動產產生恢恢復信信號，，進而而對外外圍接接口重重新初初始化化，保保留歷歷史數數據，，實現(xiàn)現(xiàn)無擾擾動的的軟、、硬件件自恢恢復，，保障障系統(tǒng)統(tǒng)的正正?？煽煽窟\運行。。自動切切換功功能是是指雙雙機系系統(tǒng)中中，當當其中中一臺臺主機機故障障時，，所有有工作作自動動切換換到另另一臺臺主機機，且且在切切換過過程中中所有有數據據不能能丟失失。第五節(jié)節(jié)微微機保保護的的基本本原理理微機保保護裝裝置一一般由由CPU、存儲儲器、、輸入入輸出出回路路、保保護邏邏輯電電路及及驅動動、通通信接接口等等組成成。為為了確確保保保護功功能的的獨立立性，，提高高保護護裝置置的可可靠性性，保保護裝裝置CPU一般由由保護護CPU、測控控CPU雙CPU組成。。工作作原理理如下下圖所所示。。微機保保護裝裝置采采用雙雙CPU結構，，每個個CPU有各自自的存存儲器器，將將保護護、遠遠動、、計量量、通通信等等功能能集成成為一一體，，完全全取代代RTU的功能能。一、硬硬件組組成以清華華紫光光的DCAP一3000系列監(jiān)監(jiān)控保保護裝裝置為為例介介紹微微機保保護的的硬件件組成成。DCAP一3000系列監(jiān)監(jiān)控保保護裝裝置采采用超超小型型機箱箱設計計，由由機箱箱、面面板及及四塊塊插件件組成成。四四塊插插件分分別為為CT／PT插件、、繼電電器插插件(I／O插件件)、CPU插件件及及電電源源插插件件(POWER插件件)。插插件件的的安安裝裝非非常常簡簡單單，，即即將將每每一一插插件件順順著著導導軌軌插插入入其其正正確確位位置置即即可可。。在在插插入入時時要要注注意意插插件件對對準準底底板板上上的的插插針針槽槽并并插插緊緊。。二、、各各部部分分功功能能㈠電電源源插插件件：：電電源源插插件件采采用用隔隔離離屏屏蔽蔽和和高高冗冗余余設設計計的的措措施施，，既既可可防防止止外外部部的的干干擾擾，，又又能能降降低低電電源源系系統(tǒng)統(tǒng)的的溫溫升升。。DCAP3000系列列裝裝置置完完全全可可在在密密封封情情況況下下正正常常運運行行。。其其主主要要技技術術參參數數如如下下：：輸輸入入電電壓壓：：DC220V+30％(1l0VDC，ll0V／220VAC由用用戶戶訂訂購購)輸出出電電壓壓：：+5V／5A，±12V／0．8A，24V／1A，供供給給CPU插件件和和I／O插件件電電源源。。㈡I／0插件件I／O插件采用用隔離措措施，選選用進口口元器件件，可增增強出口口的正確確性和可可靠性。。插件內內有9路繼電器器輸出，，同時還還有防跳跳繼電器器和合閘閘保持繼繼電器構構成的開開關操作作回路，，用于防防跳、跳跳合閘保保持。9路繼電器器的控制制由CPU插件的邏邏輯輸出出來實現(xiàn)現(xiàn)。CPU插件通過過光電隔隔離芯片片實現(xiàn)與與I／O板的隔離離。I／O插件通過過出口繼繼電器的的空接點點與外部部電路隔隔離。I／O插件選用用歐姆龍龍24V繼電器，，使用壽壽命長，，固有動動作時間間短。接接點額定定電流大大于5A。㈢CPU插件CPU插件的雙雙CPU系統(tǒng)設計計模式，，大大增增強了軟軟件的冗冗余度，，在硬件件不改變變的情況況下，CPU保留大量量資源，，可根據據用戶要要求增設設新的軟軟件內容容，同時時提高了了保護和和通訊的的處理速速度，增增強了裝裝置的可可靠性。。CPU插件的全全懸浮設設計及四四層板工工藝，能能有效地地防止外外界干擾擾的侵入入，以增增強整個個系統(tǒng)的的可靠性性。CPU插件是整整個單元元箱的核核心，它它包括14個模擬量量輸入，，12個開關量量輸入，，9個繼電器器輸出驅驅動，屏屏幕顯示示，4個按鍵和和一路光光電隔離離的通信信接口。。板內有有兩個高高速16位CPU芯片及切切換器件件。其硬硬件框圖圖如下：：㈠采用用雙CPU系統(tǒng)，一一套為保保護CPU系統(tǒng)，另另一套為為監(jiān)控CPU系統(tǒng)。㈡采用用雙口RAM實現(xiàn)兩個個CPU之間數據據共享，，兩個CPU工作互無無影響。。當保護護動作時時，通過過雙口RAM將相應的的保護動動作信息息傳給監(jiān)監(jiān)控CPU系統(tǒng)，監(jiān)監(jiān)控CPU系統(tǒng)將所所接收到到的數據據送顯示示，同時時發(fā)送給給上位機機。㈢系統(tǒng)故故障自診診斷：保保護CPU定時向雙雙口RAM某地址寫寫入巡檢檢數據，，供監(jiān)控控CPU查詢。當當保護CPU系統(tǒng)出現(xiàn)現(xiàn)故障時時，則雙雙口RAM中巡檢數數據不變變，當監(jiān)監(jiān)控CPU在20ms內查詢巡巡檢數據據不變時時，認為為保護CPU系統(tǒng)出現(xiàn)現(xiàn)故障。。同時告告知上位位機系統(tǒng)統(tǒng)并實施施后備功功能。當當監(jiān)控CPU系統(tǒng)故障障或通訊訊故障時時，上位位機接收收不到裝裝置的信信息，發(fā)發(fā)出裝置置退出運運行信號號。㈣看門門狗自復復位：兩兩個CPU系統(tǒng)均有有掉電存存儲芯片片，存貯貯各系統(tǒng)統(tǒng)定值，，同時具具有看門門狗功能能，當程程序跑飛飛或死機機時，能能自動復復位。㈤CPU板采用4層板工藝藝，全懸懸浮設計計，與其其它插件件及外界界電路的的全面隔隔離，能能十分有有效地防防止尖脈脈沖及浪浪涌的干干擾。㈥模擬擬量采集集：電流流電壓模模擬量通通過CT／PT板上的小小CT和小PT隔離、放放大，分分別進入入兩個CPU系統(tǒng)的采采樣回路路，各CPU采集所需需模擬量量。同時時采用數數字濾波波器對各各模擬量量濾波。。㈦開關量量采集：：開關量量輸入采采用光電電隔離芯芯片與CPU插件的隔隔離，并并進行波波形整形形后，進進入CPU口。同時時程序具具有防抖抖功能。。㈧開關量量輸出：：兩個CPU輸出的控控制信號號經過與與門、光光電隔離離、驅動動后進入入I／O板。㈨串口口通訊：：CPU插件采用用帶光電電隔離的的通信接接口以實實現(xiàn)與總總線網的的隔離。。㈣CT／PT插件CT／PT插件上安安裝小電電流互感感器和小小電壓互互感器。。電流互互感器采采用穿孔孔的安裝裝方式能能有效避避免斷線線故障，，實現(xiàn)了了強電和和弱電的的隔離。。㈤面板板面板由三三部分組組成：⒈位于右右上方的的大液晶晶顯示窗窗口。液液晶顯示示窗口為為一方形形顯示屏屏可顯示示4*8個漢字字，用用來顯顯示各各種信信息。。⒉位于于面板板下方方的操操作鍵鍵盤；；鍵盤盤由四四個按按鍵組組成。。⒊位于于左邊邊的信信號燈燈。信號燈燈包括括：出出口信信號指指示1～9。出口口繼電電器l～9分別對對應出出口指指示1～9。當某某個出出口繼繼電器器帶電電動作作后其其對應應的出出口指指示燈燈亮；；出口口繼電電器失失電返返回后后其對對應的的出口口指示示燈熄熄滅。。三、微微機保保護裝裝置的的選擇擇㈠可靠性性保護裝裝置的的可靠靠性、、準確確性必必須為為100％，這這是對對保護護裝置置最基基本的的要求求，也也是最最重要要的要要求。。在選擇擇一體體化裝裝置時時，應應注意意選擇擇多CPU產品，，即保保護CPU和監(jiān)控控CPU分開設設置的的產品品。㈡快速性性、實實時性性在故障障狀態(tài)態(tài)下保保護裝裝置必必須快快速切切除并并隔離離故障障部位位，故故障信信息必必須及及時上上報；；異常常及正正常狀狀態(tài)下下的運運行控控制必必須實實時執(zhí)執(zhí)行。。㈢穩(wěn)定性性要求系系統(tǒng)抗抗干擾擾能力力強，，不死死機、、不頻頻繁起起動，，軟件件不走走飛。。㈣靈活性性包括系系統(tǒng)擴擴展設設計的的靈活活性，，硬件件配置置的靈靈活性性，以以及軟軟件組組態(tài)的的靈活活性。。㈤易維護護性要求提供遠遠程訪問、、裝置面板板顯示、便便攜式測試試系統(tǒng)等接接口手段，，插件互換換性強，自自診斷能力力強。在選擇保護護裝置時應應選擇集保保護、遠動動、通信等等功能為一一體的一體體化保護裝裝置。另外外，保護裝裝置有沒有有通過動模模試驗和有有沒有長期期可靠的運運行經驗也也是選擇保保護裝置的的重要因素素。四、自閉貫貫通線保護護測控單元元的功能介介紹㈠保護功能能：三段式式相間過電電流保護，，后加速保保護，零序序過電流保保護，失壓壓保護，三三相一次重重合閘，遙遙控檢同期期控制合閘閘（檢無壓壓、檢同期期、不檢定定），失壓壓備用電源源自投，零零序過電壓壓告警，母母線PT斷線告警，，線路PT斷線告警，，控制回路路異常告警警。㈡遙信功能：：各種保護護動作信號號及斷路器器位置遙信信、開入遙遙信以及重重合閘充電電滿、備投投充電滿等等軟遙信。。㈢遙控功能：：配有一個個斷路器的的操作回路路，能夠接接受遙控命命令對開關關進行控制制操作、軟軟壓板投退退、定值區(qū)區(qū)切換等。。㈣遙測功能：：三相保護護電流Ia、Ib、Ic，三相測量量電流IA、IB、IC，零序電流流I0,三相母線相相電壓Ua、Ub、Uc，三相母線線線電壓Uab、Ubc、Uca，零序電壓壓U0，線路線電電壓UAB、UBC，有功功率率P,無功功率Q,功率因素cosФ，系統(tǒng)頻率率f。㈤輔助功能：：故障報告告，故障錄錄波與諧波波分析，負負荷錄波與與諧波分析析，事件報報告，自檢檢報告。五、常見故故障介紹DCAP-3000系列綜合自自動化保護護裝置用超超高速雙16位CPU系統(tǒng)并行進進行工作，，其芯片是是Intel公司推出的的80C196芯片。在硬硬件設計中中，紫光公公司將保護護、控制、、測量、通通訊等功能能合理地分分散到兩個個CPU芯片中并行行進行處理理，這樣可可以由一個個CPU（監(jiān)控CPU）為另一個個CPU（保護CPU）創(chuàng)造仿真真故障過程程，并對其其正確性進進行監(jiān)視。。運行中若若出現(xiàn)問題題，在20ms之內可自動動切換任務務和報警，，從而保證證了在任何何情況下裝裝置都能正正確運作。。㈠““誤誤動動””的的判判別別誤動動，，即即在在一一次次設設備備或或線線路路沒沒有有故故障障的的情情況況下下，，引引起起開開關關動動作作，，切切斷斷電電流流。。對對于于這這種種誤誤動動，，紫紫光光DCAP-3000保護護裝裝置置能能正正確確分分析析其其引引起起動動作作的的具具體體原原因因，，找找出出故故障障。。引引起起誤誤動動，，原原因因有有以以下下幾幾種種：：保保護護誤誤動動、、開開關關誤誤跳跳、、接接線線錯錯誤誤、、定定值值錯錯誤誤。。對對于于以以上上幾幾種種可可能能引引起起誤誤動動的的原原因因，，從從紫紫光光DCAP-3000保護護裝裝置置的的歷歷史史記記錄錄可可以以很很方方便便的的分分析析問問題題。。首先先，，DCAP-3000系列列保保護護裝裝置置有有強強大大的的故故障障錄錄波波功功能能，，能能夠夠錄錄下下故故障障前前2個周周波波和和故故障障后后98個周周波波故故障障線線路路的的電電流流和和電電壓壓，，所所以以只只要要查查看看故故障障后后錄錄下下電電流流波波形形的的幅幅值值與與定定值值比比較較，，就就可可以以區(qū)區(qū)分分是是保保護護誤誤動動，，還還是是其其他他原原因因。。其次次，，對對于于開開關關誤誤跳跳，，我我們們可可以以查查看看紫紫光光DCAP-3000系列列微微機機保保護護的的歷歷史史記記錄錄，，當當發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)只只有有““開開關關變變位位””記記錄錄，，而而沒沒有有““保保護護動動作作””記記錄錄時時，，則則肯肯定定是是開開關關誤誤跳跳。。再者，由于CT接線錯誤，引引起實際一次次電流與二次次電流不對應應，造成保護護動作，我們們可以帶負荷荷檢查，確認認一次電流與與二次電流是是否相對應來來區(qū)分。最后，如果是是定值的錯誤誤引起保護動動作，我們可可以重新核實實定值來區(qū)分分，對于定值值的改動，上上位機都有記記錄，故任何何人改動定值值都會被發(fā)現(xiàn)現(xiàn)。