电网调度

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电力系统自动化

课程报告书

题目：变电站综合自动化系统的初步研究

姓名：张渊

学号：103521004

专业：电气工程及其自动化

指导老师：孟鹏

设计时间：2013年6月

电子与信息工程学院

变电站综合自动化系统的初步研究

1变电站综合自动化系统概述 (6)

2 变电站综合自动化的结构 (6)

3.常见问题 (10)

4 常见的通讯方式 (10)

5 变电站自动化系统应能实现的功能 (11)

6变电站综合自动化系统特点 (18)

7参考文献 (19)

变电站综合自动化系统的初步研究

摘要：近年来，伴随着电网运行效率和速度的飞速提高，各级调度中心对信息的掌握要求也不断提高。在工作中，及时掌握电网的运行情况和变电站各电器设备的运行状况十分重要，是提高变电站控制能力的关键。随着科学技术的发展，变电站工作也形成了一种新的管理措施、体系，这种管理措施即为综合自动化系统。变电站综合自动化系统是变电站工作的主要方式，是以计算机技术、信息技术和远程操控技术为一体的新的技术模式。本文就变电站综合自动化系统的应用与研究进行探讨，旨在为同行工作提供参考。

关键词：变电站；综合自动化系统；电网

1变电站综合自动化系统概述

变电站综合自动化系统是通过采用自动控制和计算机技术来实现变电站系统中的部分或者全部功能的管理要求。为了达到变电站的这一控制目的和电网需求，变电站综合自动化系统已经由过去的数据采集控制、继电保护控制和直流电源控制系统综合形成了一套一体化的管理控制流程。在这一管理体系中是以通信管理作为主要的联系桥梁，利用这一方式对整个变电站内部的联系提出了新的协调要求。而变电站主计算机系统则是对整个自动化系统各相关环节加以调节和控制，并向运行工作人员提供各种数据和接线图表。伴随着科学技术的不断发展，变电站计算机系统也在日益完善，逐步改变了过去由工作人员亲力亲为的操作模式，也避免了各种简单、重复和繁琐工作的不断进行。通信控制管理连接系统可以说是变电站整个系统任务分配和数据传递的关键环节，是对各种程序进行协调和管理的过程。

2 变电站综合自动化的结构

变电站综合自动化系统的发展过程与集成电路技术、微计算机技术、通讯技术和网络技术密切相关。随着高科技的不断发展，综合自

动化系统的体系得到了不断完善，功能和性能也不断提高。从发展过程来看，典型的结构主要有：集中式结构、分布式结构、分散（层）式结构和全分散式几种结构类型。 变电站综合自动化的结构有两种：集中式和分布式。 1．集中式结构。

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。集中式结构也并非指只由一台计算机完成保护、监控等全部功能。多数集中式结构的微机保护、微机监控和与调度等通信的功能也是由不同的微型计算机完成的，只是每台微型计算机承担的任务多些。例如监控机要担负数据采集、数据处理、断路器操作、人机联系等多项任务；担负微机保护的计算，一台微机要负责多回低压线路的保护等。集中式的特点：能实时采集各种模拟量和开关量，完成对变电站的数据采集和实时监控；成本低，占有空间小等0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，所以一般采用双机并联运行。软件复杂，修改工作量大，系统调试繁琐。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。

各种保护装A/D

输出

模入

开入输入

输出

遥信控

监 控

调度

图 2.1 集中式结构的综合自动化系统框图

2．分布式结构。

分布式结构是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成，一般按功能设计，采用 各功能模块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的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，局部故障不影响其它模块正常运行。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。这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点：

(a)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，而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行；段级的任一智单元损坏不应导致全站的通信中断，比如长期霸占全站的通信网络。

(b)可扩展性和开放性较高，利于工程的设计及应用。

(c)站内二次设备所需的电缆大大减少，节约投资也简化了调试维护。 3.分散（层）式结构

变电站的控制层次和对象设置全站控制级（站级）和就地单元控

断路器

出口继

模拟量保护出

断路器

线路T

主变压继电保

制级（段级）的二层分布控制系统结构。

站控系统（SCS）：应具有快速的信息相应能力及相应的信息处理分析功能，完成站内的运行管理及控制（包括就地及远方控制管理两种方式），例如事件记录、开关控制及SCADA 的数据收集功能。

站监视系统（SMS）：应对站内所有运行设备进行监测，为站控系统提供运行状态及异常信息，即提供全面的运行信息功能，如扰动记录、站内设备运行状态、二次设备投入/退出状态及设备的额定参数等。

站工程师工作台（EWS）：可对站内设备进行状态检查、参数整定、调试检验等，也可用便携机进行就地及远端维护。上面是按大致功能基本分块，硬件可以根据功能及信息特征在一台站控计算机中实现，也可以两台双备用，也可以按功能分别布置，但应能够共享数据信息，具有多任务时实处理功能。原则上凡是可以在本间隔就地完成的功能绝不依赖通讯网，但特殊功能例外，如分散式录波及小电流接地选线等功能的实现。这种结构与集中式处理系统相比有着明显的优点：①可靠性提高，任何一部分设备故障只影响局部，即将“故障”分散，当站级系统或网络出现故障，只影响到监控部分，而最重要的保护、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，比如长期霸占全站的通信网络；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，也简化了调试维护.

变

监控主远东主

电