微机保护和综合自动化
微机综合保护技术要求
青海庆华煤化技术招标文件10KV开闭所（变电站）微机保护监控综合自动化系统技术规格书青海庆华煤化10KV开闭所（变电站）微机保护监控综合自动化系统一、微机保护监控和综合自动化系统改造的技术条件。
本期10kV开闭所（变电站）内各设置一套变电站综合自动化监控系统，采用分层分布式系统，配备显示,打印,通讯等功能。
整个系统功能单元装置之间采用通信连接，10kV各回路的保护测控单元和数字式多功能智能电表均安装在对应的开关柜上。
开闭所（变电站）综合自动化系统要求采用数字式微机继电保护、数字式多功能智能电表和微机监控系统以实现综合自动化管理，系统要求高可靠性、技术先进、扩展性强、升级方便、具有四遥功能。
本期各10KV开闭所（变电站）系统需接入一期总降綜自系统，实现全厂电力监控。
通过通讯电缆将信号连接至后台监控主机，通讯介质为光纤。
变配电综合自动化系统功能如下:继电保护及安全自动装置、数据采集及处理、控制与调节、人机对话、系统通讯及接口、远动及设备管理、系统自诊断、直流及所用电源监视。
1系统结构本工程综合自动化系统采用双机双网结构。
能实现网络上的集中监控、文件传输、资源共享、数据库查询等多种功能。
★系统结构主要分为以下三层:1）主控层：上层网络采用以太网方式，值班站配置两台核心监控主服务器（监控主机），负责各类数据的采集、分析、处理、命令的发布、数据库的建立及管理，并提供用户人机界面、数据报表，主机具有对下行命令进行操作的权限。
实现与10KV各回保护测控装置通讯。
监控主机采用高性能，高可靠性服务器：最低配置PIV2.6GHz 1028MB DDR PC2100内存/160G硬盘／DVD/21"LCD，安装系统监控组态软件，可完成系统全面监控和远动功能，也是操作人员或维护人员人机接口界面。
设1台A3事故报警针式打印机。
再设置两台工程师站。
每站的配置为高性能、高可靠性HP工作站、一套输入、输出及显示设备，显示器采用19英寸LCD液晶彩显；以实现：1) 建立开放型生产管理信息网络数据库，存储实时、历史数据。
铁路变电站微机综合自动化系统结构设计
铁路变电站微机综合自动化系统结构设计论文导读：变（配）电站的综合自动化系统是保护系统微机化之后的又一发展方向。
关键词：铁路变(配)电站，综合自动化，结构设计1.概述变（配）电站的综合自动化系统是保护系统微机化之后的又一发展方向。
随着微机保护设备逐渐取代传统的继电保护设备的日益广泛使用，越来越多的微机智能设备出现在变（配）电站中。
如何将这些独立的设备信息组织起来，建立一个集中的信息平台进行管理控制就成为变配电站综合自动化系统的题目。
2.现状一般来说，现在的新建和经过微机保护改造的变配电站，都在一定的程度上实现了变配电站的综合自动化。
但对于微机集中抄表、模拟显示屏、直流屏等设备，铁路变配电所对这些系统的综合集成都比较少，有较大的改进余地。
3.改进在变配电站的综合自动化系统中，每个变配电站的微机后台系统将不仅仅是提供简单的操作界面，而将变成整个变电站的信息中心。
它将集成变配电站内的所有职能设备系统，通过变配电站的综合自动化系统，变配电站将成为整个电网自动化系统的一个节点，值班人员将大大减轻劳动负荷。
4.设计4.1总体结构根据现代变配电站综合自动化系统的设计常规，变配电站综合自动化系统被划分为间隔层、通信层、站控层三个不同的层面。
间隔层是基础的底层智能设备，负责基础功能执行和数据采集工作，同时，间隔层的设备还担负着隔离强电和自动化系统中的弱电的任务。
通信层是联系站控层和间隔层的通信层的通信设备，负责将间隔层的通信信息转变成站控层能够读取的信息，同时也起到隔离站控层和间隔层的作用。
4.2间隔层的选择综合自动化变配电站的综合自动化实质上是一个综合的数据处理系统，其自动化系统必须首先采集各自动化分系统的状态数据然后才可以进行分析处理。
因此各分系统必须首先拥有可以同计算机系统通信的能力。
4.2.1微机保护设备的选择对于微机保护设备，首先要根据保护功能的不同要求选择不同类型的保护设备，并在满足可靠性和成本要求的情况下尽量选用更先进的设备。
变电站综合自动化系统概述
变电站综合自动化系统的典型硬件结构
变电站综合自动化系统的典型硬件结构说明1
• 微处理器（中央处理器）CPU是指挥中枢，计算机 程序的运行依赖于CPU来实现；
• ②电气型防误系统：是建立在二次操作回路上的 防误功能，一般通过断路器和隔离开关的辅助触 点连锁来实现，主要包括电气回路闭锁、电磁回 路闭锁、电气报警和高压带电显示装置等。
• ③微机五防：采用计算机技术，用于高压开关设 备防止电气误操作的装置，由主机、电脑钥匙、 编码锁具等功能元件组成。主要用于断路器、隔 离开关、接地刀闸、遮拦网门等。
特点： ①工作稳定，线性好，电路简单； ②抗干扰能力强，不受脉冲和随机高频噪音干扰； ③与CPU接口简单，工作不需要CPU控制； ④可以方便地实现多CPU共享一套VFC变换。
模拟量输出电路的组成
• 作用是把微机系统输出的数字量转换成模 拟量输出，核心元件是模/数转换器，锁存 器是用来保持数字量的稳定的。
变电站综合自动化系统的典型硬件结构说明2
• 定时器/计数器有两个用途一是用来触发采样信号， 引起中断采样；二是在V/F变换式A/D中，定时器/ 计数器是把频率信号转换为数字信号的关键部件。
• Watchdog主要作用是当自动化装置受到干扰导致 微机系统运行程序出轨、程序无法正常运行时，能 自动复位微机系统，使微机系统重新开始执行程序， 进行入正常运行轨道。
综合自动化监控系统的基本要求
• 实时 • 可靠 • 可维护 • 信息处理和输出技术先进 • 人机交流方便 • 通信可靠 • 信息处理和控制算法先进
微机保护在变电所综合自动化系统中运用论文
微机保护在变电所综合自动化系统中的运用摘要：针对微机保护在变电所综合自动化系统中的运用中的一些实际问题。
从微机保护定值后台远方整定、保护功能软压板的远方投切、保护动作信号、异常信号记录、传送及复归、微机保护装置的独立性、微机保护装置的检修维护等几个方面进行分析。
希望广大电力工作者，能对微机保护在变电所综自化系统中的运用，多一些了解和认识。
关键词：变电所自动化微机保护中图分类号: n945.15引言为满足城市建设日新月异的发展要求，保证用户安全可靠供电，除了提高运行人员的素质，采用继电保护和自动装置以外，采用电网及变电所综合自动化系统也是非常重要的手段。
变电所自动化是指变电所的继电保护、远动、监控系统等利用计算机及网络技术进行综合并优化设计的自动化系统。
本文将从微机保护定值后台远方整定、保护功能软压板的远方投切、保护动作信号、异常信号记录、传送及复归、微机保护装置的独立性、微机保护装置的检修维护等几个方面和广大电力工作者共同探讨分析。
具体分析2.1微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向（现已基本实现，尚需发展），它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度。
微机保护装置硬件包括微处理器（单片机）为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等.该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。
微机的硬件是通用的，而保护的性能和功能是由软件决定。
2.2微机保护定值后台远方整定微机保护定值远方整定是变电所综合自动化系统中微机保护的重要特征，是实现无人值班的基础。
在后台或监控中心对保护定值进行整定，监察计算机离线对下定值单进行检查。
既改善了继电保护工作环境，又降低了操作差错率。
微机保护在进行远方整定的操作过程中，保护装置在未收到修改定值的确认命令前，应按原定值不间断地运行。
收到确认命令后，将新定值写入定值区后按新定值运行。
在定值整定过程中应使保护装置不退出，从而提高供电的可靠性及安全性。
变电站综合自动化第五章节微机保护
与定位中的应用，分析其对提高保护性能的作用。
PART 03
微机保护硬件设计
REPORTING
WENKU DESIGN
硬件设备选型及配置方案
存储器配置
根据保护算法和数据存储需求， 合理配置RAM、ROM或 EEPROM等存储器。
模拟量输入/输出通道
选用高精度、低噪声的模拟量输 入/输出通道，实现模拟信号的采 集和输出。
网络化发展
基于物联网技术，实现变电站内各设备之间的信息交互和协同工作， 提高系统整体性能。
集成化发展
将微机保护与变电站其他自动化系统进行集成，实现信息共享和优化 配置，提高变电站运行效率和管理水平。
THANKS
感谢观看
REPORTING
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与传统保护方式的区别
传统保护方式主要采用电磁式或晶体管式继电器，而微机保护则采用微处理器为核心的数字式保护装置。两者在 原理、结构、性能等方面存在显著差异。
优缺点分析
微机保护具有灵敏度高、动作速度快、可靠性高、易于实现自动化和远程通信等优点。但同时也存在抗干扰能力 弱、对硬件和软件要求高、价格较贵等缺点。传统保护方式则相反，具有简单、便宜等优点，但灵敏度低、动作 速度慢等缺点也较为明显。
WENKU DESIGN
定义与发展历程
定义
微机保护是应用微型计算机或微处理器构成的继电保护，是电力系统继电保护 的发展方向。
发展历程
微机保护从20世纪60年代开始发展，经历了从晶体管保护到集成电路保护，再 到微机保护的演变过程。随着计算机技术的飞速发展，微机保护的性能不断提 高，功能不断完善。
微机保护系统组成及功能
开关量输入/输出通道
选用高速、可靠的开关量输入/输 出通道，实现开关信号的采集和 输出。
变电站综合自动化概述
变电站综合自动化，也就是我们常说的综自系统，是二次系统的一个组成部份。
也是保证变电站安全。
经济运行的一种重要技术手段。
随着智能站的推广，综自系统和保护的界限越来越含糊，其的重要性越来越高。
近几期就和大家一起来学习一些综自方面的相关知识。
本期介绍一些总体的概念。
1 ．综自的概念变电站综合自动化就是将变电站的二次设备(包括测量仪表、保护装置、信号系统、自动装置和远东装置等)的功能综合于一体，实现对变电站主要设备的监视、测量、控制、保护以及与调度通信等自动化功能。
综自系统包括微机监控、微机保护、微机自动装置、微机五防等子系统。
它通过微机化保护、测控单元采集变电站的各种信息(如母线电压、路线电流、断路器位置、各种遥信等)。
并对采集到的信息进行分析处理，并借助通信手段，相互交换和上传相关信息。
综自所谓的综合，既包括横向综合，即讲不同间隔、不同厂家的设备相互连接在一起；也包括纵向综合，即通过纵向通信，将变电站与控制中心、调度之间密切集合。
2 ．综自的布局综自系统按照设备的布局来划分，可以分为集中式、局部份散式、分散式三种。
( 1 )集中式通过集中组屏的方式采集变电站的摹拟量、开关量和数字量等信息，并同时完成保护、控制、通信等功能。
这种布局形式早期应用的比较多，因为早期综自设备技术不成熟，对运行现场的条件要求比较高，所以只能在环境比较良好的主控室中安装。
集中式布局的主要缺点是，所有与综自系统相连的设备都需要拉电缆连接进入主控室，电缆的安装敷设工作量很大，周期长，成本高，也增加了 CT 的二次负载。
随着综自设备技术的成熟，已经用的很少。
( 2 )局部份散式将高压等级的保护、测控装置集中安装在主控室，而将低压等级的保护综自设备就近集中安装于高压室内或者专用继保小室内。
这种布局形式是一种综合考虑经济性和运行环境的方案，现在较多的用在超高压变电站中。
比如一个 500kV 站，分为主控室、500kV 继保小室、 220kV 继保小室，各二次设备电缆就近连接到相应的继保小室中，各个继保小室的保护测控设备间再通过光纤进行通信联系。
浅谈变电所的微机保护和综合自动化系统
明， 不应该 依赖 于消毒剂余量 的维持来 阻止饮 用水中的细菌在不锈钢试
片、 水泥试片及玻 璃试 片上的附着。因为即使在消毒剂余 留质量浓度明 显很 高时 ， 像过氧化氢 在 ｌ ．ｍ ／ ～ ９ ｇ ， ２ ｇ １． ｍ ／ 氯胺在 ０ ｇ ～ ｇ ， ５ Ｌ ０ Ｌ ．ｍ ／ １ ／ ８ Ｌ ｍ Ｌ 游离氯在 Ｏ ｓ 一 ． ｍ Ｌ ， ， ｍ ／ ０ ｇ 时 仍能在试片上检测到 细菌 的存在 。当没 ２ Ｌ ５
其 维持足 够余 量质量浓度 的能力 ，饮用水 中可还原性化合物 的性 质、 质 量 浓 度 ，饮 用水 给水 系统管 道所使 用 的质量 和 材料 以及 最主 要 的因
素——水温 。 所有这些因素的管理对 于控制生物膜并确保水质达到饮 用 水微生物标 准是非 常重要 的。 生物膜上除了检测到异养型微生物 的存在 ， 还检测 到大量的病原性 以及 产毒素 的微生物学物质 。 与这些病原体有关 的健康危险包括 病毒性 和细菌性 的肠 胃病 到传染性 甲肝和鞭毛虫病。
位信号等模拟量信号 （ 各个模拟量信号需有 ４ Ａ ２ Ａ或 ０ － 一０ ｍ ｍ ５ Ｖ Ｖ输
出 ） 。
１１ ．． 遥 信 ２
利用 开关量 采集输入模块采集各 出线回路开关分合闸状态 、 开关故 障报警信号 、 压报 警信号 、 失 过压报警信号以及框架式开关的位置 ， 并对 变压器的风机状 态、 温 、 温信 号等开关量实施监控 ， 高 超高 一个单独模块
变电站综合自动化系统介绍
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1、基本概念
遥信：指对状态信息的远程监视。 遥测：指运用通信技术传输所测变量之值。 遥控：指具有两个确定状态的运行设备进行的远程操作。
遥调：指对具有不少于两个设定值的运行设备进行的远程操作。 遥脉：指运用通信技术对远方的运行设备的脉冲量(如电能量)进行远程累计。 遥视：指运用通信技术对远方的运行设备状态进行远程监视。
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4、主要功能
调节控制指对电压、无功的控制目标值等进行设定后，系统自动按要求的方式对 电压－无功进行联合调节。 其中包括自动投切无功补偿设备和调节主变压器分接头位置。 电压－无功自动控制要充分考虑运行方式的需要和各种闭锁条件。
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4、主要功能
报警处理：报警处理分两种方式，一种是事故报警，另一种是预告报警。 前者包括保护动作信号和非操作引起的断路器跳闸信号。 后者包括一般设备变位、状态异常信息、模拟量越限／复限、计算机站控系统的 各个部件、间隔层单元的状态异常、趋势报警等。
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2、结构模式
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2、结构模式
分层分布式：分布分散式结构系统从逻辑上将变电站自动化系统划分为两层，即 变电站层(站级测控单元)和间隔层(间隔单元)。也可分为三层，即变电站层、通信层 和间隔层。 这种结构方式介于集中式与分散式两种结构之间，形式较多。目前国内应用较多 的分散式结构集中式组屏。这种结构方式具有分散式结构的全部优点,由于采用了集 中式组屏,非常有利于系统的设计、安装与维护管理。 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。测控单元可直接放在断路器柜上或安装在断路器间隔附近，相互之间用光缆或 特殊通信电缆连接。这种系统代表了现代变电站自动化技术发展的趋势，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，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，大量现场工作可一次性地在设备 制造厂家完成。
变电所综合自动化的概念、特点及基本功能
备用电源自投控制功能：
备用电源自投装置是因为电力系统故障或其他原因使工作电 源被断开后，能迅速将备用电源、备用设备或其他工作正常的电 源投入工作，使失去工作电源的用户能迅速恢复供电的一种自动 控制装置。
变电所综合自动化系统的通信功能：
变电所综合自动化系统的通信网络的任务体现在两个 方面，一方面，各个单一功能的子系统间具有很强的通信 功能；另一方面，先进的自动化系统应能替代远程终端的 全部功能，与调度中心具有很强的通信功能
变电所综合自动化的特点及优越性
优越性：
1）变电所综合自动化系统利用计算机技术和通信技术，改变 了传统二次模式，实现了信息共享，简化了系统，减少了连接电 缆，减少了占地面积，降低了造价，改变了变电所的面貌。 2）提高了变电所的自动化水平，减轻了值班员和技术人员的 工作量。 3）先进的通信功能为各级调度提供了更多变电所的信息。 4）为无人值班管理模式提供了更好的条件。 5）全面提高了变电所运行的可靠性和经济性。
微机保护子系统的功能：
微机保护是综合自动化系统的关键环节，可以说综合自动化 系统是从微机保护的研究开始的。微机保护既可以用于综合自动 化系统中，也可以单独代替传统保护用于传统变电所技术。
电压、无功综合控制子系统的功能：
电压水平和功率因数是两个重要的电气参数，电压、无功综 合控制也是变电所综合自动化系统的一个重要组成部分。源自变电所综合自动化的特点及优越性
特点：
1）结构特点：分散和分层。 2）功能特点：保护、测量、控制逐步形成一体化设备。 3）通信特点：构建一个标准化得三层网络系统，既设备层、 变电所层、调度层。 4）采样特点：数据采样逐步由直流采样过度到直流、交流采 样方式。 5）监视特点：操作监视屏幕化。 6）管理特点：变电所综合自动化技术集继电保护功能、自动 控制功能、测量表计功能、接口功能及系统管理功能为一体，完 成对变电所的自动化管理。
变电站综合自动化系统微机保护
变电站综合自动化系统微机保护探讨摘要:随着科学技术的提高，变电站综合自动化技术将是电力系统的发展方向，而微机继电保护是其重要的组成部分。
为此，本文对变电站综合自动化微机继电保护进行了相关探讨，重点阐述了变电站综合自动化微机保护功能的实现，确保了电网安全与稳定。
关键词: 变电站；电力系统；综合自动化；传统监控系统；cpu 主系统；微机保护近年来，随着科学力量和电网现代化的规模不断扩大，变电站综合自动化技术将是电力系统的发展方向，对于配电网变电站、无人值班变电站而言微机继电保护是其重要的组成部分，目前许多变电站正在进行微机化改造，即进行综合自动化改造，所以对配电网变电站微机继电保护的研究是分重要的。
1变电站综合自动化系统的结构与类型变电站综合自动化系统的结构是由“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、合操作，还提供运行和维护人员对自动化系统进行监控和干预的手段。
变电站综合自动化系统的组成在结构形式上主要可分为集中式、分布集中式、集中和分散结合式、分散式四种。
1.1集中式变电站综合自动化系统集中式变电站综合自动化系统是按功能要求配置相应的继电保护装置及远动装置并安装在变电站的中央控制室内。
变压器、各进出线及其他电气设备的运行状态通过ct、pt、开关辅助触点由电缆传送到变电站的中央控制室的保护装置和远动装置内，经初步处理后送到i/o通信控制器进行数据格式的变换，并将变电站所有保护、测量、信号和控制信息统一处理，与当地的后台机和远方调度中心进行信息交换。
此种方式实际上是现有微机保护与微机远动的系统集成，但其组屏多，占地面积大，而且需敷设大量电缆，投资和工程量大，应用会越来越少。
变电站综合自动化与智能变电站应用技术章节习题及答案
第1章变电站综合自动化系统的基础知识习题答案1.什么是变电站综合自动化？答：变电站综合自动化是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。
变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。
2.变电站综合自动化系统有哪些基本功能？答：变电站综合自动化系统的基本功能主要有微机保护、安全自动控制、远动监控、通信管理。
3.简述变电站层的组成。
答：变电站层一般主要由操作员工作站（监控主机）、五防主机、远动主站及工程师工作站组成。
4.RCS-9600综合自动化系统有哪几部份组成？答：RCS-9600综合自动化系统从整体上分为三层，即变电站层、通信层和间隔层，硬件主要由保护测控单元、通信控制单元及后台监控系统组成。
5.RCS-9600后台监控系统具有哪些特点？答：RCS-9600后台监控系统用于综合自动化变电站的计算机监视、管理和控制或用于集控中心对无人值班变电站进行远方监控。
RCS-9600后台监控系统通过测控装置、微机保护以及变电站内其他微机化设备（IED）采集和处理变电站运行的各种数据，对变电站运行参数自动监视，按照运行人员的控制命令和预先设定的控制条件对变电站进行控制，为变电站运行维护人员提供变电站运行监视所需要的各种功能，减轻运行维护人员的劳动强度，提高变电站运行的稳定性和可靠性。
6.RCS-9600系列保护测控单元完成的主要功能有哪些？答：RCS-9600系列保护测控单元作为变电站综合自动化系统一个基本部分，以变电站基本元件为对象，完成数据采集、保护和控制等功能。
概括地说，其完成的主要功能有：模拟量数据采集、转换与计算，开关量数据采集、滤波，继电保护，自动控制功能，事件顺序记录，控制输出，对时，数据通信。
7.RCS-9600综合自动化系统中实时采集的数据包括哪些类型？答：实时数据采集包括：1遥测。
变配电站综合自动化装置(微机保护)的保护配置与整定值计算
变配电站综合自动化装置（微机保护）的保护配置与整定值计算变配电站综合自动扮装置（微机庇护）的庇护配置与整定值计算变配电站综合自动扮装置（微机庇护）的庇护功能由软件来实现，很多产品按照电力系统要求来编制，庇护配置比较全。
有些庇护功能工业与民用建筑变配电站不必定需要，整定计算资料也很难找到，二次电路设计好就可以了，调试时再按照有关要求将需要的庇护投入，将不需要的庇护退出。
对于能够找到整定计算资料的庇护，可以尽量将其投入，以便使变配电站综合自动扮装置（微机庇护）的功能得到最大程度地发挥。
1 庇护配置与整定值计算的依据1.1 变配电站的庇护应按照国家设计规范《电力装置的继电庇护与自动装置设计规范》（GB50062-92）来进行配置。
此规范公布于1992年7月。
变配电综合自动化系统装置（微机庇护）的某些庇护功能已超出该规范的规定，可按照需要进行庇护配置与整定值计算。
1.2 工业与民用建筑变配电站的庇护整定主要按照中国航空工业规划设计研究院主编的工业与民用配电设计手册（第三版）第四与第七章进行，其中变配电综合自动化系统装置（微机庇护）整定内容较少，可按照手册中的常规庇护来进行庇护整定值计算。
2 电流速断庇护配置与整定计算2.1 庇护配置电流速断庇护是进出线的主庇护，母联庇护在合闸时将电流速断庇护投入，合闸后自动或人工手动将电流速断庇护退出。
变配电站综合自动化系统装置（微机庇护）母联庇护均为自动退出（称为母线充电庇护）。
电源进线的电流速断庇护整定设计手册没有专门介绍，它应与上一级变配电站出线的电流速断相配合。
由电力系统变配电站供电的电源进线都由电力部门来整定。
工业与民用建筑内部分变配电站的电源进线电流速断庇护需要按照上一级变配电站母线的短路容量计算出短路电流后进行整定。
上一级变配电站出线采纳带延时电流速断后，分变配电站的电源进线采纳不带延时电流速断庇护，二者可以采纳同一动作电流，通过延时来保证选择性。
但电力系统变配电站出线一般都采纳不带延时的电流速断庇护，这就给用户变配电站电源进线电流速断庇护的整定带来困难。
浅谈微机保护综合自动化系统在110kV变电所中的应用
信号控制屏 已不堪重任 ， 系统 已经不能再扩容 ， 好多信号不能 接人监视 ， 系统运行状态不能有效掌握 。
（） ５ 原系统扩展性能很差 。我矿正准备上矿井综合 自动化 系统 ， 华聚 能源也准备远程监测我矿供电系统 ， 这些都 需要 从 变 电所采集 电流 电压 、 开关 位置信号 、 事故 信号等 ， 现有 系统 根本不具有接人条件 ， 如果接入系统投资将非常巨大。
号煤矿 、 宁三号煤矿 、 济 周边五村的供 电任务 ， 另外 ， 还担 负济 二矿电厂 、 新村 电厂 ５个回路的并网发电任务 。其安全运行水
平 对 整个 济 东 矿 区 生产 生 活 意 义重 大 。变 电所 从 １ ９ 投运 ９ ４年
（） ７ 由于变 电所 系统运行复 杂 ， 行参数随 时变化 ， 运 值班 人员记 录的运行 电流 、 电压 、 功率等根 本不可能在 同一时刻 ， 给分析 系统运行状况， 全面有效掌握 运行特性带来 了难度。特
（） ６ 由于 原系统所 限 ， 电所 的预告信 号 、 故信号未 能 变 事
全部做 出。例如 ： 几十台 ６ Ｖ高压柜的 “ ｋ 控制 回路断线 ” 预告信 号 只有一个光字牌显示 ，报警后根本不能判断哪个高压柜 出 现故障 ， 只能一个个查找， 误了故障处理时间。 耽
高、 规模最大 、 系统运行最复杂 的一个 变电所 。担负着济宁二
别是在故障状态下 ， 现有 系统无故障录波功能 ， 能实 时记 录 不 当时故 障情况及 系统运行参数 ， 给事故分析带来难度 ， 系统 的
运 行 缺 陷 也 很 难查 找 到 。
至今 已 １ ， ５年 原有 的二次保护 、 计量 、 信号 、 控制 系统并未 已
经 明显 不 适 应 矿 井 生 产 生 活 的需 求 ，近 几 年 来 二 次 系统 中逐 步暴 露 的一 些 问 题 已 经 影 响 到 了 变 电 所 的 安 全 运 行 。因 此 对 变 电所 二 次 系 统 进行 改造 ， 除 系 统 安 全 隐患 ， 为 变 电 所 亟 消 成 需 解 决 的一 大 难 题 。 随着 计 算 机 技 术 、 络 技 术 及 通 信 技 术 的 飞 速 发 展 ， 类 网 各 变 电站 综 合 自动化 系统 纷 纷 投 入 运 行 ，变 电站 自动 化 系 统 是 以计算机为核心而形成 的具备控制 、 号 、 信 测量 、 保护 、 自动装
电力微机保护与综合自动化系统的基本功能
１ 电力 微机 保护 和综 合 自动 化 系统 分 以通 过 鼠标器 控 制各 种 高 、 低压 开关 （ 带有 电 动操 作机 构或 者 带 有 交流 接触 器）的合 闸和 分闸 ； 时也 可 实现 电气 闭锁 功能 ， 同 以防止 具 １ ． １遥测 和遥信 以及遥控 功能 １１１遥 测 ．． 有闭 锁 回路 的开关误 操作 。 外 ， 有统计 和 另 还 １ 过 电流 量输 人采 集模 块 采 集各 出线 打印 功能 以及 历 史记 录 、通 讯 功能 、 自检 功 ） 通 回路 的各 相 电流 ， 个模 块可 采集 １ 单 ６回路 电 能 。 ２ 变 电所 内的 电磁干 扰 流 。每一个 回路 可 以由 电流量输 人 模块 采 集 该 回路的 电流 ， 根据 测量 的实 际 电 、 并 功率 ２Ｉ电磁 干扰 的来 源 ． 目 ，电力 系统 的电磁 干扰 源有 外部 干 前 因数 等来计 算该 回路 的实际 用电 量。 ２ 过模 拟量 输 入模 块采 集 变压 器 的 温 扰 和 内部 干扰 两 个方面 。外 部干 扰包 括高 压 ） 通
参 考 文 献
『１ １陈远 春 ， 电力 系统 自动 化控 制技 术 标 准规
范与操 作 管理． 『］ 级 电 网调 度 自动 化功 能规 范 Ｄ ， ６ ５ ２ 县 Ｌ ｒ３ —
１ ９７ ９ ．
ｆ１４ ， 电 自动 化 系匀 ｆ ． ３文 健 Ｌ Ｍ１
中国新 技术新产品
一３ — １ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１１ ．． ３遥 控
开关操 作 、 电 、 路故 障 、 雷 短 电晕放 电、 电压 高 大 电流 的 电缆 和 设 备 向周 围辐 射 电磁波 、 高 频 载 波 、 讲 机 等辐 射 干扰 源 ， 对 及附 近 电 台 、 通 信 等产 生的 电磁 干扰 、 静电放 电等 。 内部 干 扰是 由 自动化 系 统的结 构 、元件 布置 和生 产 工艺 等决 定的 。 主要 有杂 散 电感 、 电容引起 的 抗共模干扰的能力，可明显地提高系统的安 不 同信 号 感应 ， 长线 传输 造成 的波反 射 、 寄生 全性 和可 靠 性 。 振 荡 和尖 峰信 号引起 的干 扰等 。 ２ ． 机 电源 的抗 干扰 ．３微 ２
变电站综合自动化介绍
摘要：要提高变电站运行的可靠性及经济性,一个最基本的方法就是要提高变电站运行管理的自动化水平,实现变电站综合自动化。
所谓变电站综合自动化，就是广泛采用微机保护和微机远动技术，分别采集变电站的摹拟量、脉冲量、开关状态量及一些非电量信号，经过功能的重新组合，按照预定的程序和要求实现变电站监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程，从而实现数据共享和资源共享，使变电站设计简捷、布局紧凑,使变电站的运行更加安全可靠。
本文主要介绍变电站综合自动化的概念、发展、结构、功能以及优缺点等方面的内容，并且结合实训时的内容介绍了 CSC2000 系统。
关键词：配网系统自动化；变电站综合自动化； CSC2000；变电站是电力系统中的一个重要环节 ,它的运行情况直接影响到电力系统的可靠、经济运行。
而一个变电站运行情况的优劣,在很大程度上取决于其二次设备的工作性能。
现有的变电站有三种运行形式 :一种是常规变电站;一种是部份实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站；再有另一种就是全面微机化的综合自动化变电站。
在常规变电站中,其继电保护、中央信号系统、变送器、远动及故障录波装臵等所有二次设备都是采用传统的分立式设备，且站内配臵有大量控制、保护、计量用屏盘。
使设备设臵复杂、重复。
占地面积大, 日常维护管理工作繁重。
这种常规变电站的一个致命弱点是不具有自诊断能力，对二次系统本身的故障无法检测。
为了预防这种故障,需要频繁地定期进行各种试验和调试 ,而一旦浮现了所料未及的设备故障,便会给整个变电站的运行带来灾难性的后果。
所以变电站实现微机自动化是必然的选择。
变电站自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装臵和远动装臵等)经过功能的组合和优化设计。
利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术。
实现对全变电站的主要设备和输、配电路线的门动测量、监控和微机保护以及与调度控制中心通信等综合性的自动化功能。
综合自动化及保护
二、监控部分
（3）控制及操作闭锁功能 运行人员可通过显示器屏幕对断路器、隔离开关进行分 闸、合闸操作；对变压器进行有载调压分接位置的变换等。 而且所有操作控制均能就地和远方控制、就地和远方切换 相互闭锁，自动和手动相互闭锁。 （4）事故顺序记录与事故追忆功能 事故顺序记录就是对变电站内的继电保护、自动装置、 断路器等在事故时动作的先后顺序自动记录。事故追忆是 指对变电站内的主要模拟量，如线路、主变压器各侧电流、 有功功率、母线电压等，在事故前后一段时间内作连续测 量记录。
二、监控部分
6)、数据处理与记录功能 数据处理和记录是变电站监控系统的重要环节，而其中历史数据的形成和存储是数据处 理的主要内容。数据统计包括：1.主变压器和输电线路有功功率和无功功率每天的最大值、 最小值以及相应的时间；2.母线电压每天定时记录的最高值和最低值以及相应时间；3.计 算电能平衡率；4.统计断路器动作次数；5.断路器切除故障电流和跳闸次数的累计数；6. 控制操作和修改定值记录。 7)、人机联系功能 A.人机联系的桥梁，包括显示器、鼠标和键盘。综合自动化变电站的最大特点是运行 人员或操作人员只要面对显示器的屏幕通过鼠标或键盘，就可对全站的运行情况和运行参 数一目了然，可对全站的断路器和隔离开关等进行分、合操作。 B.显示器显示的内容包括： （1)显示采集和计算的实时运行参数。监控系统所采集和通过信息采集所计算出来的电 压、电流、有功功率和无功功率及功率因数、主变压器温度、系统频率等。 （2)显示实时主接线图，主接线图上断路器和隔离开关的位置要与实际状态相对应。进 行断路器或隔离开关操作时，在所显示的主接线图上，对所需操作的对象应有明显的标记 如闪烁。各项操作都应有汉字提示。 （3)事件顺序记录(SOE)显示。显示所发生事件的内容及发生事件的时间。 （4)越限报警显示。显示越限设备名称、越限值和发生越限时间。 （5)历史趋势显示。显示主变压器负荷曲线、母线电压曲线等。 （6)保护定值和自控装置的设定值显示。 （7)其他。包括故障记录显示、设备运行状况显示等。
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微机保护的硬件
数字信号处理器(DSP)与目前通用的CPU不同，是一种为了达 到快速数学运算而具有特殊结构的微处理器。DSP具有相当强 大的处理能力，在相同的主频率下，甚至比目前最先进的个人 计算机快10～50倍。快速的指令周期、哈佛结构、流水操作、 专用的乘法器、特殊的指令，加上集成电路优化设计，可以使 DSP的指令周期达到200 ns。 DSP的突出特点是计算能力强、精度高、总线速度快、吞 吐量大，尤其是采用专用硬件实现定点和浮点加乘(矩阵)运算， 速度非常快。将数字信号处理器应用于微机继电保护，极大地 缩短了数字滤波、滤序和傅里叶变换算法的计算时间，不但可 以完成数据采集、信号处理的功能，还可以完成以往主要由 CPU完成的运算功能，甚至完成独立的继电保护功能。 由于DSP的价格较高，影响了DSP在继电保护领域的推广 应用。随着数字信号处理器芯片和开发工具的价格下降，可以 预期数字信号处理器将会在微机继电保护装置中发挥重要的作 用
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微机保护的发展
自适应控制技术在继电保护中的应用 自适应继电保护的概念始于20世纪80年代，它可定义为能 根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、 特性或定值的新型继电保护。自适应继电保护的基本思想是使 保护能尽可能地适应电力系统的各种变化，进一步改善保护的 性能。这种新型保护原理的出现引起了人们的极大关注和兴趣。 自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济 效益等优点，在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保 护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。针对电力系统 频率变化的影响、单相接地短路时过渡电阻的影响、电力系统 振荡的影响以及故障发展问题，从理论和实践两方面探讨了实 现自适应式微机距离保护的可行性。使自适应继电保护的原理 得到了进一步的发展和完善。有的研究将自适应继电保护的原 理应用于距离保护中，根据系统运行工况的变化，调整距离保 护的动作特性，从而提高了距离保护的性能。 铁路也有采用谐波含量自动调整距离保护边界的自适应保 护 16 2013年5月17日 机车车辆研究所
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微机保护的特点
2）精度高，速度快，功能多。测量部分 数字化大大提高其精度。CPU速度提高可 以使各种事件以m s来计时，软件功能的提 高可以通过各种复杂的算法完成多种保护 功能。 （3）灵活性大，通过软件可以很方便的改变 保护与控制特性，利用逻辑判断实现各种 互锁，一种类型硬件利用不同软件，可构 成不同类型的保护。
微机保护的发展
人工神经网络在继电保护中的应用
进入20世纪90年代以来，人工智 能技术如神经网络、遗传算法、进化 规划、模糊逻辑等在电力系统各个领 域都得到了应用，电力系统保护领域 内的一些研究工作也转向人工智能的 研究。专家系统、人工神经网络 （ANN）和模糊控制理论逐步应用于 电力系统继电保护中，为继电保护的 2013年5月17日 机车车辆研究所 发展注入了活力。
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微机保护的特点
1）可靠性高：一种微机保护单元可 以完成多种保护与监测功能。代替了 多种保护继电器和测量仪表，简化了 开关柜与控制屏的接线，从而减少了 相关设备的故障环节，提高了可靠性。 微机保护单元采用高集成度的芯片， 软件有自动检测与自动纠错功能，也 有提高了保护的可靠性。
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微机保护的硬件
硬件框图
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微机保护的硬件
a. 第一阶段以单CPU的硬件结构为主，数据采集系统由逐 次逼近式A/D模数转换器构成，硬件及软件的设计符合“四统 一”设计标准，其代表产品为微机高压输电线路保护装置。 b. 第二阶段以多单片机构成的多CPU硬件结构为主，数 据采集系统为电压频率转换原理的计数式数据采集系统，硬件 软件的设计吸取了第一代微机保护装置成功运行经验，利用多 CPU的特点，强化了自检和互检功能，使硬件故障可以定位， 对保护的跳闸出口回路，具有完善的抗干扰措施以及防止拒动 与误动的措施。 c. 第三阶段以高性能的16位单片机构成的硬件结构为主， 具有总线不需引出芯片，电路简单的特点，抗干扰性能进一步 加强，并且完善了通信功能，为实现变电站自动化提供了方便。 d.在一些电力系统主设备的微机继电保护装置中，也开始 采用了性能更好、功能更强大的工业控制计算机，例如，基于 Intel 386EX的微机发电机组保护、分相式母线差动保护等。 e. 现在多用集合DSP功能的32位处理器
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微机保护的特点
（8）硬件采用最新的芯片提高了技术上的先进性， CPU采用80C196KB，测量为14位A/D转换，模拟 量输入回路多达24路，采到的数据用DSP信号处 理芯片进行处理，利用高速傅氏变换，得到基波 到8次的谐波，特殊的软件自动校正，确保了测量 的高精度。利用双口RAM与CPU变换数据，就构 成一个多CPU系统，通信采用CAN总线。具有通 信速率高（可达100MHZ，一般运行在80或 60MHZ）抗干扰能力强等特点。通过键盘与液晶 显示单元可以方便的进行现场观察与各种保护方 式与保护参数的设定。
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微机保护的特点和发展
80年代，微机保护在硬件结构和软件技术 方面日趋成熟，并已在一些国家推广应用。 90年代，电力系统继电保护技术发展到了 微机保护时代，它是继电保护技术发展历 史过程中的第四代 我国80年代开始研究使用，90年代得到大 量使用 铁路微机保护稍稍滞后于电力系统，业余 90年代得到大量推广
微机保护和综合自动化
主要内容：
微机保护的特点和发展 微机保护的硬件 微机保护的可靠性 微机保护的软件 综合自动化
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微机保护的特点和发展
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微机保护的特点和发展
电力系统继电保护的发展经历了机电
型（电磁型）、整流型、晶体管型和 集成电路型几个阶段后，现在发展到 了微机保护以及综合自动化阶段 微机继电保护指的是以数字式计算机 （包括微型机）为基础而构成的继电 保护。现在一般采用单片机或者其他 的嵌入式系统的数字化了的继电保护 2013年5月17日 机车车辆研究所 系统
微机保护的发展
现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电 站目前监视、控制、保护和计量装置及系统分割 的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。 高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。继 电保护和综合自动化的紧密结合已成为可能，它 表现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。 以远方终端单元（RTU）、微机保护装置为核心， 将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入 计算机系统，取代传统的控制保护屏，能够降低 变电所的占地面积和设备投资，提高二次系统的 可靠性。随着微机性能价格比的不断提高，现代 通信技术的迅速发展，以及标准化规约的陆续推 19 2013年5月17日 机车车辆研究所 出，变电站综合自动化成了热门话题
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微机保护的发展
中、低压的微机保护研究把各种功能
集中，如控制功能、电气量测量功能、 故障录波功能集中在一起，使得装置 的实用性得到大大提高 高压、超高压、特高压系统用的微机 保护致力于提高微机保护系统的可靠 性以及快速性，使得电力系统的可靠 性和稳定性得到大大的提高
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计算机技术在70年代初期和中期出现
了重大突破，大规模集成电路技术的 飞速发展，使得微型处理器和微型计 算机进入了实用阶段。价格的大幅度 下降，可靠性、运算速度的大幅度提 高，促使计算机继电保护的研究出现 了高潮。在70年代后期，出现了比较 完善的微机保护样机，并投入到电力 2013年5月17日 机车车辆研究所 系统中试运行。
微机保护的发展
竞争的电力市场将促进新的自动化技术的开发和应用，在经济 效益的驱动下，变电站将向集成自动化方向发展。根据变电站 自动化集成的程度，可将未来的自动化系统分为协调型自动化 和集成型自动化。协调型自动化仍然保留间隔内各自独立的控 制、保护等装置，各自采集数据并执行相应的输出功能，通过 统一的通信网络与站级相连，在站级建立一个统一的计算机系 统，进行各个功能的协调。而集成型自动化既在间隔级，又在 站级对各个功能进行优化组合，是现代控制技术、计算机技术 和通信技术在变电站自动化系统的综合应用。所谓集成型自动 化系统是将间隔的控制、保护、故障录波、事件记录和运行支 持系统的数据处理等功能集成在一个统一的多功能数字装置内， 间隔内部和间隔间以及间隔同站级间的通信用少量的光纤总线 实现，取消传统的硬线连接
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微机保护的特点
（6）采用宽温带背景240×128大屏幕 LCD液晶显示器，操作方便、显示美 观。 （7）集成度高、体积小、重量轻，便 于集中组屏安装和分散安装于开关柜 上。
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微机保护的发展
继电保护技术发展趋势向计算机化，网络 化，智能化，保护、控制、测量和数据通 信一体化发展。随着计算机技术的飞速发 展及计算机在电力系统继电保护领域中的 普遍应用，新的控制原理和方法被不断应 用于计算机继电保护中，以期取得更好的 效果，从而使微机继电保护的研究向更高 的层次发展，出现了一些引人注目的新趋 势。
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微机保护的特点
（9）软件功能丰富，除完成各种测量与 保护功能外，通过与上位处理计算机 配合，可以完成故障录波（1秒高速故 障记录与9秒故障动态记录），谐波分 析与小电流接地选线等功能。 （10）可选用RS232和CAN通信方式， 支持多种远动传输规约，方便与各种 计算机管理系统联网。