110KV及以下变电站电网自动化系统
变电站综合自动化系统的组成和主要功能
变电站综合自动化系统的组成和主要功能；系统概述；本次设计采用YH-B2000变电站综合自动化系统，其系统是面向110KV及以下电压等级变电站的成套自动化设备其是陕西银河网电科技有限公司开发研制的新型设备，该系统是在总结我国微机变电站运行经验基础上，根据国内外新的发展趋势，以提高电网的安全经济运行为宗旨，以方便现场安装调试、无人值守为目的，向智能化迈进的全新概念综合自动化系统。
其设备从变电站整体出发，统一考虑保护、监测、控制、远动、直流和五防等功能，避免了功能装置重复备置等弊病，及减少投资，又有利于变电站运行管理和维护。
YH-B2000变电站综合自动化系统组成结构如下图；该系统在我国首次集微机保护和远动为一体，并率先把这种装置直接安装于高压开关柜上，系统总体结构设计是以单元分散型嵌入式为指导思想，系统装置中每个单元的结构、外观和尺寸是完全一致的。
其可把各个单元分散安装在一次设备上，或集中组屏按装。
相比两者具有明显的优点；可以大大减少连接开关柜控制屏及控制室的各种电缆，减少控制室面积，从而节省了变电站综合造价，简化了施工，方便了维护，并且提高了变电站的可控性，可扩展性和灵活性有了很大提高。
消除了因设备之间错综复杂的二次电缆引线接错造成的问题，提高可靠性YH-B2000变电站综合自动化系统是面向对象设计的。
系统中每一种单元都面向变电站内的各种一次设备。
如线路单元，就是面向开关柜设计的，它包含了对该开关柜的控制、测量、事故记录和线路的各种保护等；电容器单元也像线路单元一样，它是面向电容器组的；变压器是变电站的核心设计，YH-B2000型变电站综合自动化系统对变压器设计了三种面向它的完全独立的功能单元。
第一是主保护单元，它主要完成变压器差动保护等。
第二是后备保护，它主要完成变压器的过流保护等。
第三是变压器的测控单元，主要完成主变的有载调压控制和电气量的测量。
备自投单元是完成变电站两路电源的自动投切功能的。
变电站自动化发展综述
三.变电站自动化系统关键技术
1.网络技术 2.防误闭锁技术 3.分散式同期合闸技术 4.时钟同步技术 5.分散式故障录波技术 6.分技术
7.分散式低周减载技术 8.分散式母线保护技术 9.电压无功控制技术 10.保护信息管理技术
1.网络技术 网络层完成信息传递和系统对时等功能 流行两种网络层结构：即双层网和单层网结构
现场总线是面向底层设备的通信网络,解决IED 之间通信的低端应用
●
以太网最初是应用于上层(管理层)的通信网络 的高端应用
●
随着工业以太网发展,以太网设备成本下降,正 在走向低端产品,用以太网一统网络世界为时不 远
●
2.防误闭锁技术
╌何为“五防”:
(1) 防止误分、误合开关 (2) 防止带负荷拉、合隔离刀闸 (3) 防止带电挂(合)接地线(接地刀闸) (4) 防止带接地线(接地刀闸)合开关(隔离刀闸) (5)防止误入带电间隔
大多按电压等级110KV为界划分
110KV及以下变电站综合自动化系统典型结构图
监控工作站
GPS 路由器 MODEM
调度
对时总线
总控通信单元 （远动工作站）
总控通信单元 （远动工作站）
RS232/422/485
现场总线
测控装置
保护装置
保护测控装置
第三方智能设备
110KV部分
35KV,10KV部分
110KV及以下变电站综合自动化系统典型结构图
国际电工委员会解释为“在变电站内提供包括通信基础 设施在内的自动化系统 (SAS-Substation Automation System： The SAS provides Automation in a Substation including the Communication infrastructure)”
110kV变电站综合自动化系统的设计
３ １ ０ｋ Ｖ变 电站综 合 自动 化 系统的 实现 １
３１ 变 电站 自动化系统数据 采集模块的实现 ． 该模块 主要 是用来对 变电站现场所有需要监视 的电气设备 的 电参量和各种 开关 信号的实时信 号采集 当前状态 。它包括各 生产设 备运 行参 数状 态及 系统 安全稳定裕度 的图形显示 ，如各 电流电压幅值 、变 电站 的电能度数 、各个断路器 的状态 、上下 刀开关 的状态 、各类参量波形 变比趋势显示等。 根据 系统结构设计 ，结合实时性 的要求必须对二条以上的 线 路同时进行数据采集 和分析 ，并且对每条线路 的数据采集和 分 析必须是独立 的 、同步 的，互不干扰 ，互不影响 。 目前绝大 多数计算机采用 的是冯诺依曼体系结构 ，这种结构 的特点是顺 序 处理 ，一个处理器在 同一时刻 只能处理一件事情 。为 了满足 用户 的要求 ，根据大型机 的并行处理模式 ，我们采用 了仿并行 处理技术 。这种技术采用 了一种全新的调度策略 ，将处理器的 运算时 间分成若干个时间片 ，当对某一条线路进行监测和分析 时 ，就 占用一个 时间片 ；当对另一条线路进行监测和分析时 ， 就 占用另一个时 间片 ，这样轮流 占用 ，由于处理器的指令处理 周期为 １ 一９ｓ ０ｓ 的数量级 ，这样就可以近似地认为是在对每条 线 路 同时 进 行 监 测 和 分析 。 在本系统 中，上位机 （ 工业计 算机 ）通过发送采集命令来 获 取 下 位 机 的响 应 ，下 位 机 通 过 不 断 查 询 来 确 定 是 否 被访 问 ， 有命令数据采集模块立刻响应发送采集到的数据。上位 机接 收数据后进行相应的处理 。对于每条总线都必须执行上述 的过
研究 ，以期从 中找到可靠 安全 的变 电站 自动化管理 的模式与方 法经验 ，并 以此和广大同行分享。 ’
南方电网110kV智能站变电站自动化系统(包括五防系统)技术规范书(专用部分)
2023年°4月CH1NA标;隹技术规氾书（专用部分）标书编号:一、工程概述 (1)1.1工程概况 (I)1.2使用条件 (1)二、设备详细技术要求 (1)1.3供货需求及供货范围 (1)1.4标准技术特性参数表 (2)1.5投标人资料提交时间及培训要求 (5)1.6主要元器件来源 (5)2.5备品备件、专用工具和仪器仪表供货表 (27)三、投标方技术偏差 (27)3.1投标方技术偏差 (27)4.2投标方需说明的其他问题 (28)四、设计图纸提交要求 (28)4.1图纸资料提交单位 (28)4.2一次、二次及土建接口要求（适用于扩建工程） (29)4.3设备图纸及资料 (29)五、其他 (29)5.11CC数据文件 (29)一、工程概述1.1工程概况本技术规范书采购的设备适用的工程概况如下：表1I工程概况一览表（项目单位填写）1.2使用条件本技术规范书采购的设备适用的外部条件如下：表1.2设备外部条件一览表（项目单位填写）二、设备详细技术要求2.1供货需求及供货范围投标方提供的设备具体规格、数量见表2.1:供货范围及设备技术规格一览表。
投标方应如实填写“投标方保证”栏。
2.2标准技术特性参数表投标人应认真逐项填写技术参数表中投标人保证值，不能空格，也不能以“响应”两字代替，不允许改动招标人要求值。
如有差异，请填写投标方技术偏差表。
注：需按照以下类型参数填写方式准确填写：1、针对标准值特性“单一”，项目单位无需填写，投标人必须完全响应，如有偏差逐项填写在“3.1投标方技术偏差”部分；2、针对标准值特性“可选”，项目单位可选定参数，投标人必须完全响应，如有偏差逐项填写在“3.1投标方技术偏差”部分；3、针对标准值特性“投标人响应”，有标准参数值要求，投标方需根据自身实际情况，提供限制要求范围内的响应值，同时需将此部分逐项填写在“3.1投标方技术偏差”部分；4、针对标准值特性“投标人提供"，无标准参数值要求，投标方根据实际情况填写投标响应值；5、针对标准值特性“扩建”，项目单位根据原项目情况填写，投标方根据实际情况填写投标响应值；6、针对标准值特性“特殊”，项目单位提出的所有特殊要求，需附对应审批流程，投标方根据实际情况填写投标响应值。
智能变电站自动化系统网络设计技术规范
序号
条款号
条款原文
修改后条款正文
理由
1
9.1.1.2
在全部本体试验合格后进行，将互感器本体和合并单元连接并按SCD文件相关IED配置合并单元， 检验合并单元输出SV数据通道正确性， 检查相关通信参数符合SCD文件配置。如用直采方式，SV数据输出还应检验是否满足Q/GDW 441等间隔输出及带延时参数的要求。
a) 750kV、330（220）kV电压等级应配置GOOSE网络，网络应采用星形双网结构。
根据本规范7.2.4以及其他相关规范中关于750kV变电站中设备应双重化配置的原则。
5
8.2.4
a) 500kV、220kV电压等级应配置GOOSE网络，网络宜采用星形双网结构。
a) 500kV、220kV电压等级应配置GOOSE网络，网络应采用星形双网结构。
增加测试项目：二次安全防护
对二次安全防护体系进行全面测试，包括防火墙、智能安全防护系统等。
智能辅助系统
1
3
8.2.2
双重化配置的保护装置应分别接入各自GOOSE和SV网络，单套配置的测控装置等宜通过独立的数据接口控制器接入双重化网络，对于相量测量装置、电度表等仅需接入SV采样值单网。
双重化配置的保护装置应分别接入各自GOOSE和SV网络，单套配置的测控装置等可通过独立的数据接口控制器接入双重化网络，对于相量测量装置、电度表等仅需接入SV采样值单网。
在220kV及以上的变电站的110kV侧电压等级网络规定GOOSE网络宜采用双重化，SV网络根据实际联网装置数量确实是否组双网，若联网装置小于3台建议SV网络组单网。因为在220kV及以上网络主变保护是双重化配置的，若110kV网络采用单重化配置，当主变保护启动失灵跳110kV侧母差时，主变保护必然只有一套保护可以启动110kV母差，双套配置的保护不能完全发挥功能，并且不能保证可靠性的要求。
变电站综合自动化系统结构
变电站综合自动化系统电网是一个不可分割的整体，对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用，对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。
变电站综合自动化是一项提高变电站安全可靠稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能服务的综合措施。
随着自动化技术、通信技术、计算机和网络技术等高科技的飞速发展，一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统已经成为必然趋势；另一方面，保护系统本身也需要有自检查、故障录波、事件记录、运行监视和控制管理等更强健的功能，为此发展和完善变电站综合自动化系统，是电力系统发展新的趋势。
目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言，大致存在以下几种结构。
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。
分布式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来完成。
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运算处理的瓶颈问题。
各功能模块（通常是多个CPU）之间采用网络技术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扩展和维护，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两种系统组态结构，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，显示出强大的生命力。
但是目前还存在着抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题等。
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、开关量等信息，集中进行计算和处理，分别完成变电站的微机监控、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、打印及远方通信等功能。
集中式系统的主要优点是：结构紧凑、体积小，可大大减少站地面积；造价低，尤其是对35kV或规模较小的变电站更为有利。
110kV变电站综合自动化通信系统
110kV变电站综合自动化通信系统发表时间：2018-10-14T10:24:30.750Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者： 1刘庚源 2于善杰[导读] 摘要:随着我国经济的快速发展,电网负荷不断增加,变电站不断扩大,电网结构日趋复杂,电网实时信息暴涨,电网的可靠运行要求越来越高,变电站综合自动化系统的发展成为必然趋势｡ (南瑞集团（国网电力科学研究院）有限公司江苏南京 211000) 摘要:随着我国经济的快速发展,电网负荷不断增加,变电站不断扩大,电网结构日趋复杂,电网实时信息暴涨,电网的可靠运行要求越来越高,变电站综合自动化系统的发展成为必然趋势｡计算机及通信技术的迅猛发展,信息采集､处理和远传技术的逐渐成熟,为变电站自动化的发展奠定了技术基础｡变电站综合自动化系统是集保护､测量､控制､远传等功能为一体,采用微机和网络技术,并充分利用数字通信的优势来实现数据共享的一种变电站自动化系统,而通信系统在变电站自动化系统中又占有非常重要的地位｡因此,需加强110kV变电站综合自动化通信系统研究｡关键词:110kV变电站;综合自动化;通信系统引言随着变电站自动化技术的不断发展,变电站自动化系统的信息采集､处理､传输都对站内通信配置提出了更高的要求｡要想真正提高其可靠性,则需要实现资源的优化配置,并不断提升变电站的整体运行水平,满足基本的运行要求｡基于此,本文主要对110kV变电站综合自动化通信系统进行了简要的分析,希望可以为相关工作人员提供一定的参考｡ 1通信设备1.1交换机交换机是110kV常规变电站网络通信中重要的设备之一,具有网络互联､安全控制和冗余策略等功能｡交换机作为网络连接的主要设备,工作于OSI参考模型的第二层,即数据链路层｡它具有物理编址､网络拓扑结构､错误校验､Vlan划分､链路汇聚和防火墙等功能｡目前110kV常规变电站综合自动化系统中,常用的交换机有DLink的DES1016R+和DES1024R+,宝讯科技的BX-5024和BX-5016等｡1.2通信规约转换器(保护管理机)现阶段,110kV常规变电站综合自动化系统中,存在多种厂商设备,而每个厂商运用的通信规约不统一､不完全兼容,非常不利于综合自动化系统内不同设备之间的信息交互和互操作性实现｡通信规约转换器的开发和运用,成功解决了通信过程中的规约兼容问题,促进了综合自动化的发展｡1.3远动装置为了加强对变电站的管控和提高变电站的安全性,调度主站希望构成变电站的各部分集中统一指挥､协调工作｡为此,调度主站要随时了解系统各部分在生产过程中的实际情况,并在此基础上提出对生产过程进行指挥的策略｡以上过程既要满足实时性好要求,又要保证可靠性高,必须借助远动技术实现调度管理｡厂站远动装置对下实现对变电站设备信息的采集､处理和上层下达命令的执行;对上通过远动技术,调度主站工作人员在主站可通过厂站远动装置实时上传的遥测和通信数据,监视变电站运行设备的实时运行状况,并通过对厂站远动装置下发遥控和遥调命令,实现对变电站运行设备的控制｡2变电站监控与调度通信系统的配置 2.1变电站电气主接线及远动信息根据世纪中心负荷容量及供电要求,该110kV变电站电气主接线的设计为如下形式:110kV电源进线3回,每路进线通过线路变压器组接线方式,由一台63MV A三相双圈有载调压电力变压器将110kV电压降至10kV｡10kV侧为单母线6分段接线形式,每台变压器带两段母线,每段母线引出线6回,出线总数共36回｡10kV侧接有4800kVar并联电力电容器6组,950kV A接地变压器3台,850kV A消弧线圈3组｡2.2监控与调度通信系统的配置2.2.1通信服务器配置通信服务器是一种多通信接口､多通信规约的专用系统｡本工程中配置一台16接口通信服务器,一个接口接电量采集装置,其余连接智能直流屏,图像监控系统,智能空调､风机,直流接地检测装置,消弧线圈自动调谐装置,防火防盗系统等智能辅助设备｡多余接口作为预留备用｡其中智能辅助设备由于设备厂家不同,其接口均为RS-485串口通信,此时通过通信服务器将其转换成以太网,将其他厂家的智能设备信息接入变电站自动化系统中,满足变电站无人值守要求｡2.2.2全站时间同步系统配置为了保证变电站系统时钟的统一,站内配置一套公用的时钟同步系统,主时钟双重化配置,另配置扩展装置实现站内所有设备的软､硬对时｡支持北斗系统和GPS系统单向标准授时信号,优先采用北斗系统,时钟同步精度满足站内所有设备的对时精度要求｡时间同步系统对时范围包括监控系统站控层设备､保护装置､测控装置及站内其他智能设备等｡2.2.3电能计量装置配置专用计量点设置在变电站110kV进线侧｡110kV进线专用计量电能表安装在专用计量柜内｡计量CT､PT精度为0.2S级,电能表选用0.2S复合分时电能表｡主变10kV侧电度表采用电子式三相四线多功能电能表,有功电度测量精度0.5S级､无功电度测量精度2.0级｡10kV出线电度表采用电子式三相三线多功能电能表,有功电度测量精度0.5S级､无功电度测量精度2.0级｡2.2.4110kV变电站综合自动化结构110KV变电站综合自动化系统采用分层分布式网络结构｡以太网连接,以TCP/IP协议与站内继电保护和其他智能装置通信,通信规约统一采用DL/T860(IEC61850),此协议将IEC61850标准用于TCP/IP网络｡本变电站自动化系统设计中微机总控､公用测控装置､主变保护､测控及自动化装置等采用集中组柜;10kV出线､电容器､PT并列､分段､备自投等保护测控装置采用分散式布置在10kV高压开关柜仪表箱上｡110kV变电站综合自动化系统结构见下图｡变电站监控与调度通信系统的配置将变电站的相关设备信息进行联网,实现变电系统通信网络化,使变电站运行具有可靠､开放､实时､安全的巨大优势｡。
变电站综合自动化系统设计
绘图，整理说明书
12
绘图，整理说明书
指导
教师
意见
指导教师签字___________
年月日
院系
毕业
设计
领导
小组
审核
意见
系主任___________教学院长___________
年月日年月日
(4)自然条件：当地年最高气温37摄氏度,年最低气温-10摄氏度,当地海拔1000米,当地雷暴日30日/年，地震裂度：3。5级；污秽等级：0级.
(5）系统情况：Xsmax=0。25,Xsmin=0.3(Sd=100MVA)。
（6）地区变电所采用LW6—126型断路器，后备保护动作时间为3。5s.
2.选题目的及意义
3.主要参考文献
（1）电力工程电气设计手册（电气一次部分、电气二次部分)，水利电力出版社，1990
(2)王锡凡，电力工程基础，西安交通大学出版社，1998
（3）范锡普,发电厂电气部分，水利电力出版社,1995
(4)电力工程设计手册(1、2、3），上海人民出版社,1972
(5)C.F. Henville，Digital Relay Reports Verify Power System Models,IEEE ComputerApplications in Power.Vol。22，No.1，2000。
3．短路电流的计算：
短路电流的计算主要是为了选择电气设备、校验电气设备的热稳定性和动稳定性，进行继电保护的设计和调整。对于整个电网来说，要考虑在不同地点同时发生短路时的情况，将设计的主接线按其阻抗的形式转化为电力系统界限的示意图，再根据所选主变的参数、线路的阻抗进行短路电流的计算。
4．一次设备的选择与校验：
（6）BT-2000变电站综合自动化系统技术说明书，西安博泰,2001
110kV变电站综合自动化系统设计
目前 国 内普 遍 使 用 的 都 是 分层 分布 式 系 统 ， 系统 主 要 分 该
为两层 ， 上层 为变 电站层， 下层为间隔层 。变 电站层 设置在变 电 站 的主控制室 内， 主要的工作都是通过上、 下机位来完成的。间 隔层 属于一次 电力设备 ， 其运行的主要对象是变 电站中的各个 开关 间隔， 按照站 内一次设备的分布模式来进行具体的设施配 置。在 间隔层 内部 ， 各个主要设备之间的工作 内容 相互独立且 不受影响， 仅仅通过站 内的信息传送系统来进行数据的交换和 传送 ， 因此 间隔层 的工作基本上是脱离站 内的通信系统的 。分 层 分 布 式 的结 构 系 统 如 图 ２ ：
两台变压器来进行配 电工作 ， 最高限流为 ８ ０ｋ Ａ。现在我 国 ００Ｖ 变 电站 的主变系统中的变压器分为 １ ０Ｖ和 １ ｋ １ｋ ０ Ｖ两种 ，这两 种系统都是采用单母 线接线 的形式来建立的。
２ 一 次 设 备 的选 型
在建设变 电站综合 自动化系统的工作中， 选择 好一次设备
（） ２ 断路 器 是 保 证 输 供 电 安全 的 重 要 设 备 ， 此 要 谨 慎 选 因 择。在户内安装 Ｓ ６设备是最优选择 ， Ｆ 其开关的触感性高 ， 且没
下挝 桃 Ｈ Ｍ 幽ｍＨ ｌ ｏ ｂ ｍ
圜
分层分布式系统在建设运行时主要有两种形式 ， 分别是分 散式和集 中组屏式 。这两种形式各有优势， 中分散式结构大 其 大 的 减 少 了 电 缆 的 铺 设 和 维 护 工 作 ， 约 了 空 间 ， 少 了信 号 节 减 在 电缆之 间的互相干扰 ； 中组屏式 结构则为系统 的保护安装 集
是技术性能较差 ， 不适合于信息技术迅速发展的数字时代 。
微 机 集 控 台系 统 的 结 构如 图 １ 示 ： 所
南方电网110kV及以下变电站计算机监控系统技术规范(发布版)
Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG 110025 -2012南方电网110kV及以下变电站计算机监控系统技术规范Technical specificationsof the Supervisory Control and Data Acquisition System of 110kVSubstations in China Southern Grid前言电力调度自动化系统是电力系统的重要组成部分，是确保电力系统安全、优质、经济运行和电力市场运行的基础设施，是提高电力系统运行水平的重要技术手段。
变电站计算机监控系统是电力自动化系统的重要组成部分，是电力调度自动化系统的基础数据来源和远方控制的必备手段。
为完善调度自动化专业标准体系，规范和指导南方电网110kV及以下变电站计算机监控系统的建设，制定本规范。
本规范以中华人民共和国电力行业相关标准为基础，参照其它相关国家标准、行业标准及相关技术规范、规定，并考虑南方电网110kV及以下变电站的实际运行情况和无人值班站的发展要求而制定，是南方电网新建、扩建、改建110kV及以下变电站计算机监控系统的技术性指导文件。
本规范附录A～F为资料性附录。
本规范由中国南方电网系统运行部（中国南方电网电力调度控制中心）提出、归口管理和解释。
本规范主要起草人：陶文伟、周群、胡荣、杜龙、张喜铭、赵小燕、周鹏、刘杰、李赟、黄曙、陈晓兵、李劲、赵向辉、李文军、游复生、禤文健。
本规范自颁布之日起执行。
目录1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (2)4总则 (5)4.1总体要求 (5)5系统构成 (6)5.1系统结构 (6)5.2分层结构 (6)5.3系统网络结构 (6)6硬件要求 (7)6.1总则 (7)6.2站控层设备 (7)6.3间隔层设备 (9)6.4过程层设备 (12)6.5网络设备 (14)6.6在线式五防锁具 (15)6.7屏柜 (15)7软件要求 (16)7.1软件总体要求 (16)7.2软件结构 (17)7.2.3网络通信软件 (19)7.2.4应用软件 (19)8 站控层功能要求 (19)8.1数据采集和处理 (19)8.2监视 (20)8.3控制与操作 (21)8.4五防功能 (22)8.5电压无功自动调节 (24)8.6报警处理 (25)8.7事件顺序记录及事故追忆 (25)8.8统计计算 (26)8.9 同步对时功能 (26)8.10制表打印 (27)8.11人机界面 (27)8.12远动功能 (27)8.13在线自诊断与冗余管理 (28)8.14保护信息管理功能 (29)9间隔层功能要求 (29)9.1数据采集功能 (29)9.2数据处理 (29)9.3控制 (30)9.4开关量输出信号 (30)9.5开关同期检测 (30)9.6测控单元就地显示及操作 (31)9.7通信功能 (31)9.8时间同步对时 (31)9.9 测控保护一体化装置 (31)9.10测控单元的自检功能 (31)9.11通信接口及协议 (32)10系统性能技术指标 (32)10.1站控层性能指标 (32)10.2间隔层性能指标 (33)10.3网络性能指标 (34)10.4 电磁兼容性能 (34)11设备布置 (34)12场地与环境 (35)13电源 (35)14防雷与接地 (36)15电缆选择和敷设 (36)16附录 (37)附录 A模拟量输入信号 (38)附录 B开关量输入信号 (44)附录 C开关量输出信号 (71)附录 D电能量信号采集参数 (73)附录 E现场验收内容 (73)附录 F 110kV变电站计算机监控系统典型结构图 (79)南方电网110kV及以下变电站计算机监控系统技术规范1范围本规范适用于南方电网范围内运行的110kV及以下变电站计算机监控系统的设计、建设、改造及验收等工程。
110KV变电站综合自动化系统
毕业设计110kv变电站综合自动化系统学生姓名：刘理明学号：090217237专业: 供用电技术班级：09供电2班指导老师：高爱云目录第一章绪论 (3)第二章变电站的基本情况 (6)2.1高低压侧主接线特点 (6)2.1.2倒闸操作 (7)2.1.3通讯要求 (9)第三章系统的组成和主要功能 (11)3.1分散分层分布式结构 (11)3.1.2变电站综合自动化分层配置 (12)3.1.3硬件配置 (13)第四章自动抄表 (32)4.1主要特点 (32)4.1.2自动抄表方案 (33)4.1.3案例 (37)第五章通讯网络技术 (38)5.1变电站内的信息传输与控制通讯 (38)5.1.2数据采集与处理 (41)5.1.3通讯规约举例应用 (42)5.1.4网络系统 (44)第六章总结 (46)参考文献 (47)第一章绪论1、变电站综合自动化发展趋势计算机网络通讯技术和微机实时技术在电力系统变电站自动化系统中的应用，为进一步提高变电站的自动化水平开辟了新途径。
建立一个监视控制自动化、管理信息化、实时信息共享的变电站综合自动化系统已成为发展趋势：（1）系统从集中控制、功能分散型向分散网络型发展。
测控与保护功能的集成已在中低压系统的综合自动化化装置中得已应用。
但是对高ll0kV以上的系统，监测和控制还是分散考虑的。
因此发展趋势是进一步实现监测、控制及远动的一体化。
同时，目前，故障录波、小电流选线等等设备和系统是按功能分散考虑的，也将进一步向一个模块管理一个电气单元或间隔单元方向发展。
这样，在自动化系统发生故障时，对于整个电网可能造成的影响大大减小。
（2）设备安装就地化、户外化。
目前，只有中低压测量控制单元与一次设备安装在一起，对于110kV以上的设备还是在主控室进行组屏安装。
提高测量控制单元的抗干抗性、环境适应性和搞腐蚀性，实现测量控制设备的就地安装和户外安装，将大大的减少变电站二次线缆的利用率，减少占地面积，同时提高了变电站的运行可靠性，降低了维护劳动强度。
110kV数字化变电站自动化系统标准技术条件书
标准技术协议编号:广东电网公司设备、材料技术条件书中山110kV广重变电站工程110kV数字化变电站综合自动化系统中山电力设计院有限公司二00九年十一月目录一. 专用条款1.供货设备、材料和数量2.主要部件来源、规范一览表3.备品备件及专用工具3.1备品备件清单3.2专用工具清单4.技术差异表二. 通用条款1.总则2．应遵循的主要标准3．技术要求3.1 环境条件3.2 电气额定值3.3 技术性能3.4 柜体要求4．系统构成4.1 系统结构4.2 网络结构4.3 硬件设备4.4 软件系统5．站控层的技术要求5.1 硬件构成5.2 网络5.3 功能6．间隔层的技术要求6.1 硬件构成6.2 网络6.3 功能7. 变电站自动化系统的性能指标7.1 系统的性能指标7.2 间隔层及网络设备的抗干扰能力7.3 系统容量8．保护配置和功能8.1 110kV线路微机保护8.2 对10kV保护的技术要求8.3 主变保护9．工程管理9.1 项目管理9.2 技术文件9.3 双方工作安排9.4 设计联络会与培训9.5 现场服务及售后服务9.6 质量保证9.7 包装、运输和储存10. 备品备件及专用工具10.1 备品备件10.2 专用工具一、专用条款1. 供货设备、材料和数量110kV变电站综合自动化系统（61850方案）说明：⑴、参数PT：100V/57.7V，CT：1A；DC 110 V；AC220V；⑵、柜体2260*800*600 mm ，计算机灰RAL7035⑶、本站采用IEC61850规约。
⑷、端子排采用成都瑞联RDK端子，按端子功能分颜色。
2.主要部件来源、规范一览表3.备品备件及专用工具3.1备品备件清单3.2专用工具清单4.技术差异表重要说明：1、“供货设备、材料要求”不得低于投标文件承诺；2、“供货设备、材料差异”如果增加配置或提高技术标准而导致设备材料价格增加，则统一由供电局向省物流中心装备部提出申请。
南方电网110kV及以下变电站计算机监控系统技术规范
Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG 110025 -2012南方电网110kV及以下变电站计算机监控系统技术规范Technical specificationsof the Supervisory Control and Data Acquisition System of 110kVSubstations in China Southern Grid前言电力调度自动化系统是电力系统的重要组成部分，是确保电力系统安全、优质、经济运行和电力市场运行的基础设施，是提高电力系统运行水平的重要技术手段。
变电站计算机监控系统是电力自动化系统的重要组成部分，是电力调度自动化系统的基础数据来源和远方控制的必备手段。
为完善调度自动化专业标准体系，规范和指导南方电网110kV及以下变电站计算机监控系统的建设，制定本规范。
本规范以中华人民共和国电力行业相关标准为基础，参照其它相关国家标准、行业标准及相关技术规范、规定，并考虑南方电网110kV及以下变电站的实际运行情况和无人值班站的发展要求而制定，是南方电网新建、扩建、改建110kV及以下变电站计算机监控系统的技术性指导文件。
本规范附录A～F为资料性附录。
本规范由中国南方电网系统运行部（中国南方电网电力调度控制中心）提出、归口管理和解释。
本规范主要起草人：陶文伟、周群、胡荣、杜龙、张喜铭、赵小燕、周鹏、刘杰、李赟、黄曙、陈晓兵、李劲、赵向辉、李文军、游复生、禤文健。
本规范自颁布之日起执行。
目录1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (2)4总则 (5)4.1总体要求 (5)5系统构成 (6)5.1系统结构 (6)5.2分层结构 (6)5.3系统网络结构 (6)6硬件要求 (7)6.1总则 (7)6.2站控层设备 (7)6.3间隔层设备 (9)6.4过程层设备 (12)6.5网络设备 (14)6.6在线式五防锁具 (15)6.7屏柜 (15)7软件要求 (16)7.1软件总体要求 (16)7.2软件结构 (17)7.2.3网络通信软件 (19)7.2.4应用软件 (19)8 站控层功能要求 (19)8.1数据采集和处理 (19)8.2监视 (20)8.3控制与操作 (21)8.4五防功能 (22)8.5电压无功自动调节 (24)8.6报警处理 (25)8.7事件顺序记录及事故追忆 (25)8.8统计计算 (26)8.9 同步对时功能 (26)8.10制表打印 (27)8.11人机界面 (27)8.12远动功能 (27)8.13在线自诊断与冗余管理 (28)8.14保护信息管理功能 (29)9间隔层功能要求 (29)9.1数据采集功能 (29)9.2数据处理 (29)9.3控制 (30)9.4开关量输出信号 (30)9.5开关同期检测 (30)9.6测控单元就地显示及操作 (31)9.7通信功能 (31)9.8时间同步对时 (31)9.9 测控保护一体化装置 (31)9.10测控单元的自检功能 (31)9.11通信接口及协议 (32)10系统性能技术指标 (32)10.1站控层性能指标 (32)10.2间隔层性能指标 (33)10.3网络性能指标 (34)10.4 电磁兼容性能 (34)11设备布置 (34)12场地与环境 (35)13电源 (35)14防雷与接地 (36)15电缆选择和敷设 (36)16附录 (37)附录 A模拟量输入信号 (38)附录 B开关量输入信号 (44)附录 C开关量输出信号 (71)附录 D电能量信号采集参数 (73)附录 E现场验收内容 (73)附录 F 110kV变电站计算机监控系统典型结构图 (79)南方电网110kV及以下变电站计算机监控系统技术规范1范围本规范适用于南方电网范围内运行的110kV及以下变电站计算机监控系统的设计、建设、改造及验收等工程。
110kV变电站继电保护及自动化系统设计
110kV变电站继电保护及自动化系统设计一、引言110kV变电站是电力系统中重要的接线点，它起着能量传递、故障隔离、继电保护和自动化控制等作用。
继电保护及自动化系统是110kV变电站重要的组成部分，其设计对于保障电网的安全稳定运行至关重要。
本文将围绕110kV变电站继电保护及自动化系统设计展开详细的阐述。
二、继电保护系统设计1.继电保护系统概述继电保护系统是变电站系统的重要组成部分，其作用是在电网发生故障时，快速准确地隔离故障，保护设备和线路的安全运行。
110kV变电站的继电保护系统应包括主保护和备用保护，在设计之初需要结合电网的特点和负载情况，合理选择保护装置、传感器和连接方式，确保继电保护系统的可靠性和稳定性。
2.继电保护装置的选择在110kV变电站继电保护系统设计中，需要选择合适的继电保护装置，常见的有电流互感器、电压互感器和继电保护设备。
电流互感器用于测量电流、检测过流和短路故障，电压互感器用于测量电压、检测过压和欠压故障，而继电保护设备则根据测量的电流和电压信号进行逻辑判断，实现对电网的保护功能。
3.继电保护方案设计110kV变电站继电保护系统设计中，继电保护系统与其他系统之间需要进行合理的联锁设计，以确保在电网发生故障时能够实现快速、准确的隔离和保护。
联锁设计应考虑继电保护系统与自动化控制系统、电气设备和保护装置之间的逻辑关系，根据需要设置相应的联锁信号和动作条件，确保整个变电站系统能够协调运行。
110kV变电站继电保护系统在设计完成后，需要进行仿真分析，验证其在各种故障情况下的保护动作情况和保护范围。
通过仿真分析可以发现设计中存在的问题和不足，及时对继电保护系统进行调整和改进，确保其在实际运行中能够可靠地发挥作用。
三、自动化系统设计110kV变电站的自动化系统包括远动控制、监控、数据采集和故障诊断等功能，其目的是实现对电网设备和线路的远程监控和控制，提高运行效率和安全性。
在自动化系统设计中需要考虑设备的可靠性、通信网络的稳定性和数据的实时性，确保自动化系统能够满足变电站的实际需求。
浅谈110kV智能变电站综自系统构成
浅谈110kV智能变电站综自系统构成摘要：本文从工程设计的角度出发，浅谈110kv智能变电站综自系统的结构、整体配置方案及其功能。
关键词：110kv智能变电站变电站综合自动化 dl/t860（iec61850）体系一、概述结合《110kv～220kv 智能变电站设计规范》和《国家电网公司智能化变电站优化集成设计建设指导意见》通过对自动化系统功能层次需求的分析，在dl/t860（iec61850）体系的基础上提出合理的自动化系统结构构成。
110kv智能变电站计算机监控系统的设备配置和功能要求按无人值班设计，以数字化技术为依托，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能。
二、系统网络结构变电站网络结构应符合dl/t860 标准，站内自动化系统通信规约采用dl/t860（iec61850）规约。
计算机监控系统采用开放式分层分布式网络结构，由站控层、间隔层、过程层以及网络设备构成。
站控层网络采用单星型以太网结构，按mms、sv、goose（逻辑闭锁）三网合一搭建，通过相关网络设备与站控层其他设备及间隔层网络通信，可传输mms和goose 报文，实现全站的管理控制功能，形成全站监控、管理中心；间隔层设备在站控层失效的情况下，仍能独立完成各自间隔的就地监控；过程层采样网采用直接采样的方式，sv、goose 信息同时满足点对点及组网方式，完成运行设备的电气量实时采集、设备运行状态的监测、控制命令的执行等功能，报文通过过程层网络向站控层网络传输。
三、综自系统构成及配置方案（1）站控层设备的配置原则按照功能分散配置、资源共享、避免设备重复设置的原则，满足无人值班的要求，站控层设备及功能应适当简化。
其硬件设备主要由主机兼操作员站、远动通信装置、智能型公用接口设备、站控层网络交换机以及网络打印机构成，集中布置在二次设备间内。
提供站内运行的人机联系界面，实现管理控制间隔层、过程层设备等功能，形成全站监控、管理中心，并与远方监控/调度中心通信。
第4章 110kV及以下供配电系统(2013-4)
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供配电系统的设计原则
• 供配电系统的设计，除一级负荷中的特别重要负荷外，不应按一个电源 系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行设计。因用电单位在一 个电源检修或事故的同时另一电源又发生事故的情况是极少的，要有也 往往是误操作造成，为了防止在供配电系统上层层保险，不考虑上述事 故同时发生，应强调加强维护管理，健全必要的规章制度以防止误操作 （ [5]4.0.3条） 需要两回电源线路的用户宜采用同级电压，这是从设备可相互备用，提 高设备利用率的角度考虑的。但按各级负荷的不同需要及地区供电条件， 也可采用不同电压供电 （[5]4.0.4条） 一、二级负荷突然停电后会造成严重损失，故同时供电的两回及以上线 路中一回路中断供电时，其余线路应能满足全部一、二级负荷的用电 （[5]4.0.5条） 供配电系统接线应简单易于管理操作，同一电压等级的配电级数高压不 宜多于两级，低压不宜多于三级。因层次过多、串联元件过多易增加误 操作而产生事故。10kV 系统变配电级数不宜多于二级是从继电保护的 时限考虑，电力系统容许的级数为两级，如设计成三级，则势必会出现 有一个上下级之间无选择性 ([5]4.0.6条） 用 电 负 荷 小 而 集 中 ， 又 均 为 低 压 ， 可 用 35kV 直 降 至 380/220V 供 电 （[5]4.0.8条） 9
15
供配电系统的接线方式及特点
电源系统主母线接线方式
• 当变电所装有两台及以上主变压器时， 6～10kv电 气接线宜采用单母线分段，分段方式应满足当一台主 变压器停运时，有利于其他主变压器的负荷分配的要 求 。92版 规范提到当不允许停电检修断路器时，可 设旁路母线，本版规范予以删除 （ [11]3.2.5条） • 接在母线上的避雷器和电压互感器，可合用一组隔 离开关。接在变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔 离开关 （[11]3.2.7条）
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110kV及以下变电站自动化系统解决方案
系统背景
变电站是电力系统组成的一个重要环节，是电力网中线路的重要连接部分，其作用是变换电压、汇集和分配电能。
变电站能否正常运行关系到电力系统的稳定和安全，因此对变电站进行监控和保护具有十分重要的意义。
110kV、35kV常规变电站在城农网中占有较大的比重。
在这些常规变电站推行无人值班，是电力企业降低运行成本、提高劳动生产率、增加安全经济效益的有效途径之一，同时也是提高电网现代化控制和管理水平的一种先进方式，是现代电网运行管理发展和追求的目标。
详细介绍
无人值班变电站对变电站自动化系统的基本要求
无人值班变电站是指无固定值班人员在站内进行日常监视和操作的变电站，站内的主要设备的操作和监控由集控中心或上级调度中心完成。
系统配置以无人值班为原则，取消常规控制屏、模拟屏以及操作员工作站，以计算机远方控制手段为主要方式实现对整个变电站的监视、测量、控制
和运行管理。
变电站层设置冗余的远动通信终端和就地工作站。
远动终端将按照调度/集控中心要求的通信规约实现遥信、遥测信息的上送，并对间隔层设备下
发遥控和遥调命令。
就地工作站配置简单的人机界面，完成现场调试、巡
回检视、就地维护的功能。
站内通信网络采用以太网，全冗余配置，实现变电站层设备和间隔层设备之间的通信，传输运行中的监视和控制信号，双网互为备用，低电压等级
的变电站也可采用以太网单网结构。
继电保护具有一定的独立性，监控系统故障时，不影响继电保护的正常运行。
间隔层测控装置按一次设备布置配置。
各测控装置相对独立，完成就地设备信息的采集和处理、断路器监控及同期合闸等功能。
操作方式具备远方
/就地操作相互闭锁功能。
远动通信终端为双机配置、主备通道，支持各种远动规约，具有向各级调度和集控中心传送遥信、遥测信息，接收遥控和遥调命令的能力。
3 推荐方案
针对35kV~110kV不同电压等级和不同变电站规模，南瑞继保电气有限公司提供了整套全面的解决方案。
RCS-9600系列C型低压保护测控装置按保护对象进行设计，功能齐全可靠，支持电力系统所需的保护、测量（包括电度计量）、监视、控制及各种高级应用功能。
装置可组屏
安装，也可就地安装到开关柜。
RCS-9600系列C型低压保护测控装置型号种类齐全，涵盖了线路、变压器、电容器、电抗器、站用变、电动机等所有类型的电气设备。
RCS-9700系列C型测控装置综合考虑了变电站对数据采集、处理的要求，采用分布式结构进行设计，实现数据采集、控制、信号等功能，通过工业测控网络与位于控制室的中心设备连接，实现全变电站的监控，充分满足各种电压等级变电站对实现综合自动化和无人值班的要求。
RCS-900系列继电保护装置采用创新专利技术，保护原理先进实用。
高性能的硬件设计平台，多CPU并行工作，高速24点采样、实时并行计算，用以实现高电压等级线路、母线、变压器等设备的继电保护功能。
RCS-9794系列规约转换装置是针对变电站自动化系统而开发的一种通信及规约转换装置，用于多种继电保护装置及其他智能电子设备与当地监控后台通信。
在间隔层通过多种类型的标准通信接口与继电保护、故障录波器、电度表、直流屏等装置进行通信，采集各类信息，通过网络或串口，经规约转换后上送当地监控后台。
RCS-9698C/D远动通信装置用于采集全站间隔层智能电子装置的各种信息，经规约转换后通过模拟通道、数字通道或者网络向调度端/集控站传送，同时接收调度端/集控站的遥控、遥调命令下发给间隔层装置。
RCS-9785系列GPS时钟同步装置以GPS卫星信号或外部输入IRIG-B码为时间基准，通过各种扩展接口输出秒脉冲、分脉冲、IRIG-B码、串口对时报文以及网络对时报文等对时信号，能够为电力系统时间同步提供完善的解决方案。
变电站无功电压调节VQC功能即可在监控后台软件中实现，也可由专门的VQC装置RCS-9657完成。
控制策略采用17域图原理，针对性强。
用户可按时间将一天分为最多48段，在每个区段设置不同的电压、无功控制目标。
具有丰富的闭锁功能，可对主变分抽头的升降、容抗器的投切进行闭锁。
VQC同时可以自动识别变电站一次接线的拓扑关系，从而保证了VQC调节策略的正确性。
全站配置一台高性能PC机充当数据库服务器/操作员工作站/维护工作站/继保工作站，完成现场调试、巡回检视、就地检修维护功能。
图3-1 典型系统配置方案
4 方案特点
1）优化设计的整体方案
系统综合考虑了继电保护、当地监控、远动、电压无功控制、
五防、小电流接地选线、设备运行、设备管理等功能；
实现了基于网络通信的不依赖于后台的全站间隔层横向联锁
功能；
系统集成了五防功能，可以与RCS-9200微机五防系统和其他
主流厂商的五防系统实现无缝连接；
2）强大灵活的通信手段
站控层和间隔层网络支持100M以太网双网结构，实现高速无
瓶颈数据传输；
自行开发的网络通信设备采用工业级芯片，直流供电，机架式
安装，满足变电站二次设备电磁兼容标准；
采用IEC60870-5-103继电保护设备信息接口配套标准传输规
约，所有信息采用通用分类服务传送，最大限度保证了系统的
开发性；
配置多CPU结构的RCS-9794系列通信管理装置，提供各种标
准接口，可方便地实现与其他设备的互连，保证用户对产品的
灵活选择；
远动主机与监控主机的通信功能相互独立。
远动信息从间隔层
直采直送，保证了信息的可靠传输。
3）开放的后台软件系统
后台监控软件采用WINDOWS操作平台，用户界面友好，使用方
便；
通过组件技术的应用，实现软件功能的“即插即用”，可随时
加入扩展功能，可以很好的满足变电站自动化系统的需求；
系统实现了分层、分类、分级的告警功能，方便用户对告警信
息进行快速查询。
4）安全可靠的测控装置
装置采用实时多任务操作系统，处理能力强大，能很好的适应
变电站间隔层对数据采集和处理的需求；
采用高精度模数转换器，所有交流输入信号同时采样，保证了
模拟量的测量精度；
GPS对时方案采用软件对时和硬件对时相结合，支持IRIG-B对
时方式，对时精度达到1ms，保证了SOE的分辨率；
大屏幕图形液晶提供了图形、汉字相结合的人机界面，查询、
操作极为方便；
控制回路的多种闭锁、开发、校验、检查措施，基于网络通信
的间隔层联锁功能，保证了远方和就地控制操作的安全性。
装置采用整体面板，背插式结构，强弱电严格分开，具有良好
的抗电磁干扰能力，可就地安装；
5 实现方案
以下提供110kV变电站自动化系统通讯测控部分组屏设计方案，而保护部分请参见继电保护相关产品类的组屏设计方案。
通信网络：以太网通讯模式
采用RCS-9600C型保护测控四合一装置配合RCS-9700C测控装置完成综自系统。
以110kV变电站（两台两圈变、内桥接线）为例，推荐组屏方案如下：
5.1 主变保护柜
内含：RCS-9671C 差动保护
RCS-9681C 高后备保护
RCS-9681C 低后备保护
RCS-9661C 非电量保护及操作箱
PRT 打印机
图5-1 主变保护柜
1.1主变测控柜
内含：RCS-9705C 间隔测控单元
RCS-9705C 间隔测控单元
RCS-9703C 主变本体测控单元
图5-2 主变测控柜
1.2公共测控柜
内含：RCS-9702C 公共测控单元
RCS-9702C 公共测控单元
RCS-9709C 公共测控单元
图5-3 公共测控柜
1.3远动通讯柜
内含：RCS-9698D 远动工作站
RCS-9794 通讯管理机
RCS-9882*2 交换机
图5-4 远动通讯柜
1.4交换机柜
内含：RCS-9882*6 交换机
图5-5 交换机柜
1.5开关柜就地安装设备
RCS-9611C 线路保护测控装置
RCS-9631C 电容保护测控装置
RCS-9621C 站变保护测控装置
RCS-9651C 备自投保护装置
RCS-9882 交换机。