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数字化变电站的自动化系统

文档名称:数字化变电站的自动化系统
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上传者:asvv
添加时间:2019/05/13
内容摘要:
数字化变电站的自动化系统
南京农业大学工学院
向蝶彭雪峰
在当今的信息化时代中,数字化也越米越为人们所重视。数字化技术主要体现以
下儿个方面的特性:首先,数字化是数字计算机的基础,并且数字化是软件技术
的基础,是智能技术的基础;其次,数字化是多媒体技术的基础,它为信息社会
提供了基础。数字化变电站就是使变电站的所有信息采集,传输,处理,输出过
程由过去的模拟信息全部转换为数字信息,并建立与之相适应的通信网络和系
统。它的基本特征体现在设备智能化,通信网络化模型和通信协议统一化,运行
管理自动化等方面。
数字化变电站的技术特点和应用
次设备的智能化
次设备中被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路都采用微处理器和
光电技术的设计,这使常规机电式继电器及控制回路的结构简化了,传统的导线
连接被数字稈控器及数字公共信号网络所取代。可编稈控制器代替了变电站二次
回路中常规的继电器和其逻辑回路,常规的強电模拟信马和控制电缆被光电数字
和光纤代替
2.二次设备的网络化
变电站中常规的二次设备:故障录波装置、继电保护装置、电压无功控制
量控制装置、远动装置、同期操作装置、在线状态检测装置等,都是基于标准化
模块化的微处理机技术而设计制造,设备之间的通信连接全部采用高速的网络,
次设备通过网络真正地实现了数据、资源的共享
白动运行的管理系统
变电站运行管理系统的自动化包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸
化、自动化;变电站运行发生故障时,并且能够及时地提供故障分析报告,指出
故障原因及相应的处理意见;系统能自动发出变电站设备检修报告
要想在变电站内一次电气设备与二次电子装置均实现数字化通信,并具有
全站统一的数据建模及数据通信平台,在此平台的基础上实现智能装置之间的互
操作性。在一、二次设备之间同样实现全数字化通信,如果变电站内智能装置的
数量急刷增加,全站智能装置必须采用统一的数据建模及数据通信平台,才能实
现互操作性
二、数字化变电站自动化系统的结构
前从国内、外变电站综合自动化的开展情況而言,大致存在以下儿种结构:
1.分布式系统结构
按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备,将它们连接
到能共享资源的网络上实现分布式处理。系统结构的最大特点是将变电站自动化
系统的功能分散给多台计算机米完成。分布式模式一般按功能设计,采用主从
CPU系统工作方式,多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力,解决了CPU
运算处理的施颈问题。各功能模块(通常是多个CPUの)之间采用网络技不或串行方
式实现数据通信,选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问
题,提高了系统的实时性。分布式结构方便系统疒展和维护,局部故障不影响其
他模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏炳种系统组态结
均,较多地使用于中、低压变电站。分布式变电站综合自动化系统自问世以来,
显示出强人的生命力。目前,还存在在抗电磁十扰、信息传输途径及J靠性保证
的问题等
2.集中式系统结构
集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口,集中采集变电站的
模拟量和数量等信息,集中进行计算和处理,分别完成微机监控、微机保护和自
动控制等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机
完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种
结构方式,这种结构有以下不足:
(1)前置管理机任务繁重、引线多,降低了整个系统的可靠性,若前置机
故障,将失去当地及远方的所有信息及功能。
(2)软件复杂,修改工作量大,系统调试烦琐。
(3)组态不灵活,对不同主接线或规模不同的变电站,软、硬件都必须另
行设计,工作量大并且扩展一些自动化需求的功能较难
3.分层分布式结构
按变电站的控制层次和对象设置全站控制级一一变电站层(站级测控单
和就地单元控制级一间隔层(间隔单元)的二层式分布控制系统结构。也可分
为三层,即变电站层、通信层和间隔层
这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点
1)可靠性提高,任一部分设备故障只影响局部,即将“危险”分散,当
站级系统或网络故障,只影响到监控部分,而最重要的保抑、控制功能在段级仍
可继续运行;段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断,比如长期霸1
全站的通信网络
(2)可扩展性和开放性较高,利于工程的设计及应用。
(3)站内二次设备所需的电缆大大减少,节约投资也筒化了调试维抑。
变电站自动化系统应能实现的功能
1.微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器
保抑,丹线保护,电容器保护及备自投,低顺减载等安全自动装置。各类保护应
具有下列功能:1)故障记录.2)存储多套定值.3)显示和当地修改定值.
4)与隘控系统通信。根据隘控系统命令发送故障信息,动作序列。当前整定值
及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值,校对吋钟等命令。通信应采用标
准规约
2.数据采集及处理功能
包括状态数据,模拟数掂和脉冲数据
1)状量采集
状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次
设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。日前这些信号大部分采用光电隔
离方式输入系统,也可通过通信方式获得
2)模拟量采集
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