变电站综合自动化系统优化设计

变电站综合自动化系统优化设计

　　随着计算机技术和网络技术的发展，变电站综合自动化技术也得到高速发展，下面是小编搜集整理的变电站综合自动化系统设计探究的论文范文，供大家阅读借鉴。

　　[摘 要]变电站综合自动化技术是利用计算机技术、现代通信技术，对变电站内的二次设备的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。它的出现为变电站的小型化、智能化、扩大设备的监控范围、提高变电站安全可靠、优质和经济运行提供了现代化的手段和基础保证。它的运用取代了运行工作中的各种人工作业，从而提高了变电站的运行管理水平。

　　[关键词]自动化;优化设计;智能化

　　第一章 绪论

　　变电站综合自动化技术是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术，对变电站内的二次设备的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。

　　现有的变电站有三种形式：第一种是传统的变电站;第二种是部分实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站;第三种是全面微机化的综合自动化变电站。

　　第二章 变电站自动化系统设计概述

　　2.1变电站综合自动化的体系结构

　　变电站综合自动化采用自动控制和计算机技术实现变电站二次系统的部分或全部功能。为达到这一目的，满足电网运行对变电站的要求，变电站综合自动化系统体系结构如图1所示。

　　“数据采集和控制”、“继电保护”、“直流电源系统”三大块构成变电站自动化基础。“通信控制管理”是桥梁，联系变电站内部各部分之间、变电站与调度控制中心之间使其相互交换数据。“变电站主计算机系统”对整个综合自动化系统进行协调、管理和控制，并向运行人员提供变电站运行的各种数据、接线图、表格等画面，使运行人员可远方控制断路器分、合闸操作。“通信控制管理”连接系统各部分，负责数据和命令传递，并对这一过程进行协调、管理和控制。

　　2.2变电站综合自动化的结构模式

　　变电站综合自动化系统的结构模式主要有集中式、集中分布式和分散分布式三种。本次优化设计采用的是分布分散式结构。

　　该系统的主要特点是按照变电站的元件，断路器间隔进行设计。将变电站一个断路器间隔所需要的全部数据采集、保护和控制等功能集中由一个或几个智能化的测控单元完成。测控单元相互之间用光缆或特殊通信电缆连接，大幅度地减少了连接电缆，减少了电缆传送信息的电磁干扰，简化了变电站二次部分的配置，大大缩小了控制室的面积，且具有很高的可靠性，比较好的实现了部分故障不相互影响，方便维护和扩展。

　　2.3变电站自动化系统设计所具有的功能

　　一、监控子系统的功能

　　监控子系统取代了常规的测量系统，取代针式仪表;改变常规的操作机构和模拟盘，取代常规的告警、报警、中央信号、光字牌等;取代常规的运动装置等。监控子系统功能有：

　　1.数据采集

　　数据采集有两种。一种是变电站原始数据采集。原始数据直接来自一次设备。另一种是变电站自动化系统内部数据交换或采集。

　　2.数据库的建立与维护

　　监控子系统建立实时数据库，存储并更新来自I/O单元及通信接口的全部实时数据;建立历史数据库，存储并定期更新需要保存的历史数据和运行报表数据。

　　3.顺序事件记录及事故追忆

　　4.故障记录

　　5.操作控制功能

　　变电站运行人员可通过CRT屏幕对断路器、允许远方电动操作操作的隔离开关进行分、合操作等;为了防止计算机系统故障时无法操作被控设备，在设计时还保留人工直接跳、合闸方式，即操作控制有手动和自动两种控制方式。

　　6.安全监视功能

　　监控系统在运行过程中，对采集的电流、电压、主变压器温度、频率等数据要不断进行超限监视，如发现超限，立刻发出告警，同时记录和显示越限时间和越限值，另外，还监视保护装置是否失电，自控装置是否正常等。

　　7.人机联系功能

　　(1)CRT显示器、鼠标和键盘是人机联系的桥梁。

　　(2)CRT显示画面，实时显示各种技术数据。

　　(3)输入数据，指输入电流互感器和电压互感器变比、保护定值和越限报警定值、自动控制装置的设定值、运行人员密码等。

　　8.打印功能

　　9.在线计算及制表功能

　　10.运行管理功能

　　运行管理功能包括：运行操作指导、事故记录检索、在线设备管理、操作票开列、模拟操作、运行记录及交接班记录等。

　　二、微机保护系统功能

　　微机保护系统功能是变电站综合自动化系统的最基本、最重要的功能，它包括变电站的主要设备和输电线路的全套保护。

　　各保护单元，除具备独立、完整的保护功能外，还具有事件记录、与系统对时、存储多种保护定值、就地人机接口、通信、故障自诊断等功能。

　　第三章 变电站自动化系统设计方案

　　3.1RCS―9600系统构成

　　RCS―9600综合自动化系统整体分三层，即变电站层、通信层、间隔层，硬件主要由保护测控单元、通信控制单元、后台监控系统等组成，各单元之间通过现场总线及以太网进行通讯传递数据。

　　3.2RCS―9600后台监控系统

　　一、硬件部分

　　系统结构采用双机配置，其中两个工作站用于变电站实时监控，相互备用。用户可随着变电站规模的扩大，逐步发展扩充原有系统。保护测控单元是硬件的主要部分其中包括：CPU板、交流插件板、液晶显示面板、电源与开入板、出口继电器板、通信接口等，

　　二、软件部分

　　软件部分包括WingdowsNT/2000操作系统、数据库、画面编辑和应用软件等几个部分。

　　三.保护测控单元装置

　　RCS―9600系列保护测控单元主要有：电源自投保护测控单元、变压器保护测控单元、线路保护测控单元、公用信号测控单元、通信控制单元等组成，可以满足整个电网系统的各类保护需要。

　　第四章 结束语

　　随着计算机技术、电子技术和网络技术的发展，变电站综合自动化技术将得到更快的发展。未来的变电站自动化系统也将更完善成熟，逐步实现变电站的小型化、智能化、无人职守化、提高变电站安全可靠、优质和经济运行;提高变电站的运行管理水平，更好的服务于社会经济建设。

　　参考文献

　　[1] 王远章、徐继民等，《变电站综合自动化现场技术与运行维护》.第一版.北京.中国电力出版社、2004.9.

　　[2] 郑文波、阳宪惠等，《现场总线技术综述》第一版.北京.机械与电子出版社.1997.

　　[3] 胡穗延.《全矿井综合自动化控制系统》，第一版、北京、清华大学出版社、1998.

　　[4] 祝龙记、王汝琳等，《变电站分布式智能控制系统》.第一版.北京.工矿自动化.2003.

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