微机监控与综合自动化
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。
综合自动化系统
系统的分类
变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统 是利用计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次 设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)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。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、 提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。 功能的综合是其区别于常规变电站的最大特点, 它以计算机技术为基础,以数据通讯为手段,以信息共享为目标.
微机综合自动化系统
微机综合自动化系统同样采用分布式结构，包括监控后台软件、当地监控PC机、远动通信接口和用于专业管 理的工程师站PC机以及专用设备和网络设备等。变电站层自动化系统通过组态完成全站检测功能，全面提供线路、 主设备等的电量、非电量等运行数据，完成对变压器、断路器等设备的控制等，并具有保护信息记录与分析、运 行报表、故障录波等功能。
综合自动化系统
自动化系统
01 系统特征
03 结构形式
目录
02 基本功能 04 系统的分类
综合自动化系统就是将变电站二次设备合和优化设计，利用先进的计算机技术，现代电子技术和通信设备及信号处理技术，实现对全变电站主要设 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自动化功能。
结构形式
有以下几种形式： 1．集中式的结构形式 2．分层分布式的结构形式 各自的优缺点： 1．集中式的结构形式是根据变电站的规模，配置相应容量的集中式保护装置和监控主机及数据采集系统。他 们安装在中央控制室内。 该种方式结构紧凑，体积小，造价低，尤其是对35kV或规模较小的变电站更为有利，能完成综合自动化式变 电站的各种要求。 缺点是：每台机器的功能较集中，一旦机器发生故障，会有较大的影响，所以最好采用双机并联运行方式。 软件量大，系统调试麻烦。组态不灵活，对不同的主结线或是不同规模的变电站，软硬件都需改动。 2．分层分布式系统的体系结构(现在较多用)：为多CPU的体系结构，每一层完成不同的功能。每一层都由不 同的设备或不同的子系统组成。一般分为三层：变电站层，单元层，设备层。
阿勒泰市拉斯特水电站微机自动化监控及综合保护设计
率、 无功功率 、 叶开度 等运 行情 况 。微 机监控 导 及综合保 护软件 中编 写 了拉斯 特水 电站一次 主 接线 图、 正常开机 、 停机 、 事故停机程序 。在通过 切换界面 ， 以看到 每 台机 组有 功功率 、 功功 可 无 率、 功率 因数 、 电压 、 电流、 频率 、 叶开 度 、 导 机组 各 瓦温度 、 电机 定 子 温度 、 磁 电 流、 磁 电 发 励 励
赵
明 ， 小平 ： 张 阿勒泰 市拉 斯特 水 电站微 机 自动化监 控及 综合 保 护设 计
・３ ・ １
在电站编程 设 计 中 ， 列入 油 、 系统 ， 未 气 设计 简
化， 设备费用也相应缩减 。 拉斯 特水 电站发 电机选 用 Ｄ 一２ Ｗ３型差
２２ 远 程 控 制 和 现 地 操 作 均 可 实现 机 组 开停 机 ．
合保 护软件 。经过调研 和走访 ， 现微机 自 发 动化
监控及综合保护软件有两种布置形式 ， ＿种是将
另一 量将监控及保护屏同盘布置于机旁 ， 微机自动化 微机 自动化监控及综合保护系统分开布置； 监控布置于 中控室 ， 达到 远动 和现地操 作 ， 以提 种是微机 自动化监控及综合保护系统合盘布置 。
ｍ ，、 机流量为 ３６ ／， ３ｓ 单 ． ３ ｓ年发 电量 为１ ３ × ８ ５
１４Ｗ ・ ０ｋ ｈ
，
பைடு நூலகம்
块可 以将所有保 护功 能列 入 ， 布置容 易 ， 合盘 出 故障后可更换相应 故障部件 ， 即使更换综合保护 模块 ， 投资也较小 。
在拉斯特水 电站设计 中 ， 调速器系统简化为
３ 。 Ｏ
新疆水利 ＸＮＩＮ Ｗ Ｔ Ｒ ＥＯ Ｒ Ｅ ＩＪ Ｇ Ａ Ｅ Ｒ ＳＵ Ｃ Ｓ Ａ
变电站综合自动化技术
计算机监控系统(CSCS)
变电站层
上级调度 控制中心
通信层
通过数字通信,将测量、控制、 远传等功能为一体
串口/以太网
现场总线
保护装置
间隔层
测 控 单 元
测 控 单 元
测 控 单 元
结构特点:
•分散式测控装置(RTU),保护信号多以硬接 点接入 •分层分布式,以太网,现场总线和串口通信 •监控后台(取代传统的模拟盘监控) •面向功能设计
3.综合自动化的发展历史
1)变电站分立元件的自动装置阶段 20世纪70年代以前，这些自动装置主要采用模拟电路、晶体
管等分立元件组成，对提高变电站的自动化水平，保证系统 的安全运行，发挥了一定的作用。
缺点：
这些自动装置，相互之间独立运行，互不相干，而且缺 乏智能，没有故障自诊断能力，在运行中若自身出现故障， 不能提供报警信息，有的甚至会影响电网运行的安全。 分立元件的装置可靠性不高，经常需要维修，且体积大。
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
调度
监控工作站
路由器
MODEM
远动工作站）
对时总线
以太网
RS232/422/485
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
特点： 1. 10KV保护测控一体化,110KV线路保护测控独立, 可靠性,经济性 2. 现场总线与以太网并存(现状) 3. 以太网取代现场总线(不久将来) 4. 淡化后台作用,加强远动工作站性能,适应集控站 模式,无人值班模式
综合自动化变电站微机监控系统的应用
置， 谐波柜选用ＷＤ 一１微机 电容器保护装置 ， Ｒ１ｌ 上述装置 的遥测 、
２ 系统 主要 功能厦 技术 特点
２ １ 主 要 功 能
遥控 、 遥信 、 保护等 信号可通过 网络实时传输 ， 同时装置告 警 、 装 置的直流 电源 消失 、Ｔ柜 的保护 、 量信息 以及直 流屏 的信息通 Ｐ 测
综 合 自动化 变 电站微 机 监 控 系统 的应 用
王 志 刚
摘 要： 魍述 了练合 自动 ，变电站微机 监控系统在太钢七轧厂新 ２号变电所 的应用。从该 系统 的主 要功 眭 ， 技术特 点 、
硬件配置 、 件结构 、 软 通信 系统 曲功能 舢 Ⅵ ｒ 网络营理及 后 台监控 软件 的功能几 ＾ 方 面进 行阐述 ， 与传 统曲变 电 Ｌ ｏｋ － 井
１通 信 、 ） 后台 系统硬 件配置 ： 本变 电所后 台机 和前置机共 用
一
台计算机 ， 主机Ｐ［６ ０ － ， ］ ５ ＭＩ 内存 １８Ｍ，硬盘 ３ ２ Ｐ ｉｐ ／ Ｉ ｚ ２ ｏ（，１ ｈ ｉ ｌｓ
显示器 ； ｏＷｏｋ 网卡接人现场总线 ； 卡 ：Ｃ ７ ５卡 ； １６ Ｌ ｎ ｒｓ 声 Ｐ Ｌ２ １ １Ａ ３３
ｌ； ｌ ０Ｉ 。４ 具备软 压板投退 功 ｎ 源， 分两路进线 ， １ 由 １个变压器 柜 、 谐波柜等组 成 ， ５个 该变 电所 辨率不大 于２ＩＳ脉 冲宽度不 小于 １ ｓ ） 可存人 ｌ ０套定值 ：５ 保护 装置 的保 护 功能与通 信网络 相互 ） 在 ２０ 年 ７月投入运行 。变电所站 内选用许继 电气有限公 司的 能 ， ０１
受硬盘容量的限制 。３ 数据 通信 ： ） 支持 Ｃ Ｔ、８ １ ｕＦ标 准规约 Ｄ １０ 、４
综合自动化
一、综合自动化系统概述
1.综合自动化系统
综合自动化（亦称为控制保护一体化）系统即集控制、 保护、中央信号、通信、管理和远动功能于一体，采用 分层结构的分布式多微机构成监控保护综合自动化系统， 可充分利用当地信息资源，做到资源共享，提高设备利 用率和整体监控功能，增强控制保护系统的可靠性。使 用一套系统或装置完成以前多套分离的自动化系统完成 的工作。功能和技术指标进一步提高。
牵引变电所综合自动化系统
总线型网络（即介质共享型网）的通信规约主要有两种通用标 准，一种IEEE 802-3标准，它采用载波侦听多路的访问与冲撞检 测方法，简称CSMA/CD方式；另一种是IEEE 802-4标准，采用 通行证总线（Token Bus）方式（或称令牌方式）。目前以 CSMA/CD方法应用较普遍， 其工作原理如下。 CSMA/CD是一种竞争性规约，任一接点要通信时，只要检测到 当时网上无其它接点正在发言，就立即发话；如碰巧有两个或 多个接点同时发言，在检测到冲撞后各接点都停止，并各自等 待一个随机时间后再竞争。在网络繁忙时，由于冲撞机会增多、 且是随机的，有的接点可能等待时间较长，但可对某些重要信 息赋予优先权，使优先信息的随机等待时间比一般信息更短。 因而，可保证重要信息很快通过，满足变电所综合自动化的需 要。此处，CSMA/CD方式的灵活性和通信效率都比通行证方式 要高。以太网和Lon Work网络等都属于这种方式。
牵引变电所综合自动化系统
设备操作、故障状态采用屏幕监视，值班人员面对大屏 幕显示器进行变电站所有设备的全面监视与操作。例如用 CRT画面实时显示主接线运行状况；由CRT光标操作来完成 断路器跳合闸操作；采用CRT画面闪烁、文字提示和报警音 响取代常规中央信号盘、控制盘的有关设备等，为值班人员 提供了方便直观的监控条件。
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。
FY2000微机防误闭锁装置与综合自动化系统接口说明(网络)
FY2000微机防误闭锁装置与综合自动化系统接口说明（网络接口）随着变电站综合自动化技术的发展，防误闭锁装置与综自系统的联系越来越紧密。
FY2000微机防误闭锁装置与综合自动化系统的接口也逐渐增多，一般采用串口连接的居多，之前我公司已有很多的资料说明，这里就不详述。
但随着信息技术的不断发展，局域网（以太网）在电力系统的应用深入，防误闭锁装置通过网络与其它系统进行连接，实现数据共享与信息交换的连接也越来越多，本文主要介绍网络接口的应用实例及说明。
一、网络的连接方式防误装置主要通过网卡与局域网（以太网）进行连接，作为网内节点与监控系统（或其它系统）进行数据交换，底层通讯采用TCP/IP协议或UDP协议。
上层通讯由双方协定，可以是部颁CDT规约或其它自定义的规约。
二、应用实例1、河南漯河集控漯河集控五防系统为典型的以太网连接方式，集控中心（操作队）的防误装置（含各子站模拟系统）利用网卡与调度的光端机连接，通过光纤与各子站的防误闭锁装置及其它系统进行数据交换，底层通讯采用TCP/IP协议，上层采用部颁CDT规约，主要实现以下功能：A、实时对位：从网络上获取监控系统采集的各站有关设备的状态信息供各站防误装置在线对位。
B、软件闭锁：监控后台操作前，向防误装置发操作请求，得到防误装置的许可操作命令C、网络传输操作票：在集控中心进行模拟预演，通过以太网向指定的子站传送操作票。
D、向调度传送虚遥信：监控系统无法采集的设备（临时地线、网柜门等）状态，由防误系统根据倒闸操作后设备的状态通过网络向调度提供。
E、在线监测：实时在线监测子站防误装置是否处于运行状态或防误软件处于运行状态。
2、南海大沥发电厂单站系统，通过网络从MIS系统采集设备状态供防误装置实时对位，网卡连接，采用MODBUS通讯协议。
3、广西百寿变电站单站系统，通过网卡于监控系统后台机连接，底层采用UDP协议通讯，上层采用CDT 规约。
实现以下功能：A、实时对位：从网络上获取监控系统采集的各站有关设备的状态信息供各站防误装置在线对位。
水电站综合自动化监控系统介绍
水电站综合自动化监控系统介绍一、概述我国小水电资源非常丰富，居世界第一，全国近1／2地域、1／3县和1／4人口主要靠中小水电供电。
但多数小水电站沿袭几十年来的一贯模式，采用常规设备与技术，自动化程度低下，元器件繁多，体积庞大，操作复杂，维护困难，发挥不了应有的生产效益，也实现不了中小电网或地方电网的调度自动化。
发达国家小水电站技术和设备先进可靠，自动化程度高，实现无人值班。
发展中国家由于经济等原因，小水电站很少采用自动控制技术，即使有也大多从美国或欧洲国家进口。
近几年，国内不少厂家开发了小水电站的自动控制系统，并在经济发达的东部沿海地区得到了大力推广应用，但是，自动化这一先进的技术却无法在经济欠发达的西部地区得到推广，主要原因还是自动控制系统价格偏高。
分析价格，在目前采用的集成型自动控制系统模式下，降价空间已非常小，必须从设计的理念上进行创新，开发拥有自主知识产权且适合我国特点的小水电站新型监控设备，使性能和价格都可以满足经济欠发达的西部地区的小水电站要求，并为小水电代燃料生态保护工程和农村水电现代化提供技术支持。
二十世纪九十年代，随着计算机和信息产业技术的进步以及电力事业的蓬勃发展，对水电站自动化提出了越来越高的要求。
“无人值班（少人值守）”的工作自1994年开展已有十年，并取得了很大的成绩，30多个大中型水电厂已通过原国电公司组织的无人值班验收，电厂技术和管理水平大大提高，减人增效成果显著。
但对于国内已建和正在建设的大批中小型水电站由于资金原因以及缺乏可供选用的性能价格比合适的自动化设备，其自动化水平的提高和“无人值班（少人值守）”的实现还有很多工作要做。
水电站自动控制功能包括机组的数据采集和顺序控制、励磁、调速、自动准同期等，以及各设备的保护，再加上风、水、气、油、厂用电等辅设系统，中小水电站提高自动化水平，实现无人值班有重大的意义。
水电站微机综合发电控制系统就是在这样的背景下研制开发的，它是集计算机监控、数据采集与处理、顺序控制、励磁、调速、自动准同期、测速、功率调节、水机及电气保护等多项功能为一体的综合发电控制装置。
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
浅谈铁路配电所综合自动化技术
２ 配电所综合 自动化的优越性
在配 电所综 合 自动化 系统中包 括有电压 、 无功 自动控制功 能， 故对于具备有 载调压变 压器和无功补偿 电容器 的配 电所， 可 以大大提高 电压合格率 ， 保证电力系统主要设备和 各种 电器
． １提高供 电质量， 提高电压合格率 微机保护装置兼作故 障记录和故障录波器 ， 记录继电保护 ２
使 功率 因数提高， 降低 网损 ， 节约电能损耗。 合操作， 对变 压器 分接 开关位置进行 调节控制， 对电容器进行 设备的安全 ，
． ２ 提高配 电所 的安 全 可 靠运 行水平 投、 切控制 ， 应保留人 工直接跳 、 合 闸手段， 断路器操作应 有闭 ２
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。 配 电所综合 自动化 的内容包括微机 监控和 微机远动两部分， 具体功能如下。
（ ２ ） 具有故障记录功能。 （ ３ ） 具有与统一时钟对时功能。 （ ４ ） 存储 多种保护整定值。
１ ． １监控子系统的功能
常等。
１ ． １ ． ６人机联系功 能 （ １ ） 人机 联系桥梁 ： ｃ Ｒ Ｔ 显示器、鼠标和键 盘。
（ ２ ） ｃ Ｒ Ｔ 显示画面的内容： 显示采集和计算的实时运行参数、
出告警信息。 更为重要 的是， 微机保护装 置和微机 型 自 动装 置
具有故 障自诊 断功能 ， 这是 当今 的综合 自动 化系统比其常 规的 自动装置或 四遥装置 突出的特点， 这使得采用综合 自动化 系统
术 的基 础 上发 展 起 来的。 它综合了配电所 内一次设备和 交、 直流电源及全 部二 次设备 。
变电站综合自动化技术
变电站综合自动化技术摘要：计算机技术的发展，推动了电力系统计算机自动化技术的发展，变电站综合自化技术也日趋完善。
本论文根据目前电力系统变电站综合自动化技术现状，从其设计原理、结构模式、功能及其发展基础上对变电站综合自动化系统进行分析和描述。
并对今后的发展趋势做了总结，提出意见。
关键词：变电站综合自动化结构模式基本过程功能发展趋势变电站综合自动化系统是一种以计算机为主、将变电站的一、二次设备经过功能组合形成的标准化、模块化、网络化的计算机监控系统。
变电站综合自动化，是将变电站的二次设备经过功能的重新组合和优化设计，利用先进的计算机技术、自动化技术和通信技术，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、控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。
一、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。
（一）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，可能一台微机要负责多回低压线路的保护等。
（二）分布式结构该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，局部故障不影响其它模块正常运行。
供电系统设计中微机保护综合自动化系统的运用
远动 功能 。各 间隔级单 元相 互独立 ， 互相影 响， 能不依 赖于 站控计 算机 ， 无 功 以增 强整个 系统 的可靠 性 。在上位 机 发生故 障或退 出运行 的情 况下 ， 间隔 各 级保护功 能不受影 响 在通 讯网络 出现 故障时 Ｉ 各间隔级 保护功 能不 受影响 ： 在
机控制 ， 采用开放 式设计 ， 以和任 意第 ３ 智能化 设备及上 级调度 管理 网对 可 方 接 ， 真正 意义 上 的通用 综合 自动化 系统 。 是 ２ １微 机保护装 置 的系统构成 ． 微机保 护装 置主要 由微机监控 保护装 置 （Ａ ９０ Ｔ０ ０系列） 、计算 机监控系
统 及 实时通 讯 网络 组成 微机 监控 系统 通过 现场 总 线方 式与 间隔 级 单元通
② 具有完 善的监控 功能 。由监控模块 、充 电模块等 构成 的分级集 散式控
制 系统 ， 对 电源 系 统进 行全 面 管理 和 控 制。并具 备 “ 可 四遥 ” 功能 。 ⑨ 蓄电池严格 按照 充电 曲线 自动运行 ， 成从充 电、 充、浮充到模 块投 完 均 切 的全 过 程 。
ｌｋ 配 电站站用 操作 电源 选用 ６ Ｄ ＯＶ ＺＷ型智能 高频开关 直流 电源 ， 该装置优
点 如下 ：
① 智能化 程度高， 能可靠， 性 操作使 用方便 ， 显示、报警 功 能完善， 两路 交 流 电源 进 线 可 自动 切换 。
讯 。运 行员工 作站是系 统中主 要的人机 接 口， 也是整个 电站监控 的核心 ， 它通
过通 讯 控制 器 与调 度 系统 进行 通 信，完成 遥测 、 遥控 、遥 调 、遥 信 等所 有
１工 程供 电系统 墟计 １ １布置方 式 ． 新建 １ Ｖ 电站为独 立建筑物 ， 用户 内式 ２ ０ｋ 配 采 层布 置方式 ： 层 为 ｌ ｖ １ Ｏ ｋ 开关柜 （ 开关柜 数量近 ６ 面）２ 为 １ Ｖ电容器组 （段 母线 ４ 及 主控制 ０ ：层 Ｏｋ ４ 组）
微机综合自动化技术在泵站中的应用
船 Ｉ ● ●
一
２ — ７
息， 当监 控功能 出现异常时， 确保保护功 能独立发挥 作用 。 现地 控制层指各 个控制装置单元 ， Ｐ Ｃ 成。 由 Ｌ完 各现 地控 制单元 Ｐ Ｃ 独立于站 控 上位机单 独 地运 行， Ｌ可 直接完 成 生产 过程的实时数 据采集和预处 理， 以及本单元设备状 态的监视 、 调整 和控制 以并 与全站控制层 的通讯 联络 等功 能。 当上位机 检修或故 障时， 仍可对机 组进行顺序 控制， 不会 影响其它现地 层单元 或中控层设备的正常工作 。
《 ） 一 中央控 制室
音提示 。
中控 室站控层设 置有两台高性能 工控机组 成双机冗余 热
备系统， 它是监控系统核心， 并配备大尺寸的模拟屏、 打印机 等设备， 另有一套Ｕ Ｓ Ｐ 电源系统给工控机及网络设备供电。 全 站还设一 套语 音报警 系统 ， 中控 室或 主厂房对泵 站故 障和 在 事故发语音 告警信号， 具有完整 的调音和测试功 能。 运行人员 还可 对系统数 据库进行 设 置 ， 定义 监控 系统需要 进行 自动报 警的故障 和事故 的类 型。 监控 系统 还采用２ 台串口 通讯服务器 实现与其它系统 进行 双工通信， 用于远动信 息 的采集和传送。 网络交换机选用一台
蔡 明富
（． １ 长江大学； ． ２ 荆州职业技 术学院， 湖北 荆州 ４ ４ ０ ） ３ ０ ０
摘要 ： 文章通过 对石首大港 口泵站计算机监控 系统的结构、 功能及 系统的硬件和软件 配置的介绍， 分析了 机综合 微 自动化技 术在大中型泵中的实际应用。 该系统 采用全计算机监控 方式 ， 功能完善、 控制对象全 面、 实时性强、 可靠性 高、 人机界 面友 好， 能较好地满足 泵站智能化 、 远程化的运行 管理需要。
电力监控微机综合自动化系统在响革水电站的应用
中图分类号 ：Ｐ ７ ＋５ Ｔ ２３ ．
文献标识码 ： Ｂ
文章编 号 ：６３８ ４ （０ ７０ —０ ５０ １７ —２ １ ０ ）６０ ３ —４ ２
木浪河二级 （ 响革） 电站是贵州南江集团按照
“ 人值班 、少人值 守 ”设计 原 则建设 的一座 地 方 无
网 间 连 接 器
ＣＡＮ 太 网
ＣＡＮ 以 太 网
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一
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身 ， 供在 建 、拟 建 、改建 、 建 的 同类地方 小 可 扩
型 水 电站参 考 。
系统结构
１整 个 系统 为全 开放 的分层 分布 式微机 系统 。 ．
系统 由主 控层 、现地 单 元 Ｌ ＣＵ层组 成 ， 组 Ｌ Ｕ 机 Ｃ 又由Ｌ ＣＵ管理 层 与直 接控 制层 构成 。各 层及 单元
型 水 电站 先进 行列 ，它 集 自动化 水平 高 、效率 高 、
人 员 少 、 设 工期 短 、 资和 运行 费 用省 的优 点于 建 投
一
水 电站 ，也 是 贵 州兴 义地 方 电网 中所 有设 备 的控 制 、保 护 均实 现 全微 机 化 的 电站 ，装机 ２ × ２ ０ ｋ ，该 电站 总投资 额 １ ７ ５０ Ｗ ５ ５万 元 ，每单 位 千 瓦 投资仅 为 ０ ３ ５ 元 。响革 电站 的建 成 投产 ， ． １万 大 大缓 解 了兴 义 市地 方 电 网一度 缺 电 的局 面 。 外 ， 此 在 １ ０ Ｖ 鲁兴 线停 电时 它还 作 为主 力 电站 向地 方 ｋ １ 电网供 电。 响革 电站 电力 监控 微 机综 合 自动 化 系 统 取 消 了常规 控 制屏 ，继 电保 护 按一 次设 备 单 元 分 散布置 ，实现 了遥 测 、遥 信 、遥控 、 调 的 四遥 遥 功 能 ， 有监控 、自检 、远传 等许 多优 点 ， 具 已基 本 达 到 国家 大 中型 电 站的 自动 化 水 平 ，处 于 国 内小
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第8章
微机监控与综合自动化
（4）二次系统无自检、存储记忆和复读功能，若元器件 及仪表继电器本身损坏，不能及时发现、诊断和报警 （对继电器保护危害更大），影响了系统可靠性。 （5）二次系统中二次设备间信息交换和通信功能差、信 息资源无法综合利用、不能进行画面显示和集中监控， 监控系统的整体功能不能发挥和体现。
第8章
微机监控与综合自动化
第8章 微机监控与综合自动化
8.1 传统监控系统工作模式及其存在的问题 8.2 微机监控与综合自动化系统概述
8.3 模拟量输入、输出通道
8.4 开关量输入、输出通道与输入方式
8.5 变电所综合自动化系统举例
8.6 综合系统软件设计
第8章
微机监控与综合自动化
本章学习目标
l 变电所传统控制、监视与中央信号电路工作模式和存 在的某些缺陷 l 系统用以取代传统的二次接线系统与二次设备的意义 l 微机远动与综合自动化的关系与作用 l 综合自动化典型结构
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微机监控与综合自动化
2．变电所综合自动化系统的基本特点
（1）综合自动化系统的信息流是数字量，取代了传统 二次系统的模拟量信息。
（2）增强了变电站整体功能。
（3）设备操作、故障状态采用屏幕监视，值班人员面对 大屏幕显示器进行变电站所有设备的全面监视与操作。
（4）运行管理智能化、自动化。
（5）综合自动化系统工作的可靠性、精确性大大提高
（6）经济上合理 （7）变电所的工作环境 的变化，决定必须采取有效的抗 干扰、抗温度变化、抗震等措施 。
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微机监控与综合自动化
8.2.3 微机监控与综合自动化系统类型
1．微机监控系统 2．微机变电所综合自动化系统
3．无人值班变电所微机综合自动化系统
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第8章
微机监控与综合自动化
8.3 模拟量输入、输出通道
l 综合自动化中常用的输入/输出通道形式
l 应用软件概况
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微机监控与综合自动化
8.1 传统监控系统工作模式及其存在的问 题
8.1.1 变电所信息流与传统监控系统工作模 8.1.2 现有监控系统存在的问题与缺陷
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微机监控与综合自动化
8.1.1 变电所信息流与传统监控系统工作模式 变电所的二次接线系统与设备，由监控系统、继 电保护和自动、远动（RTU）装置组成，它对一 次系统各种信息进行采集、处理，并执行对系统 设备的监视、控制、保护和调节，可统称为信息 处理系统和功能实现环节，用以保证一次系统及 其设备的安全、可靠运行。 变电所的信息流程，可用图8.1的局部主电路设备 及其与信息处理系统之间的连接关系表示。
3．采样－保持器
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微机监控与综合自动化
8.2 微机监控与综合自动化系统概述
8.2.1 微机监控与综合自动化发展简史 8.2.2 微机监控与综合自动化系统基本构成及其特点 8.2.3 微机监控与综合自动化系统类型
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第8章
微机监控与综合自动化
8.2.1 微机监控与综合自动化发展简史
1977 年日本三菱公司研制的以微处理机为基础的分布式 控制、监测与保护多微机系统投入试运行，取代了全部 传统的模拟式二次设备，首次实现了变电站全部数字化， 并取得有益的技术经济效果，该系统于 1980 年交付商业 应用。美、德、瑞典等国在同时期内也相继进行了变电 站综合自动化（或称控制保护一体化）的大量研究和试 验，至 20世纪 80 年代中期微机变电站综合自动化技术逐 步趋于实用，且功能日益完善。 我国于20世纪80年代中期首先在一些城市变电站和电力 系统超高压变电站、发电厂引进国内外技术或国内研制 的简单监控装置，取得成功运行经验。
（2）除特殊的电能测量精度、谐波测量精度与实时录波器对带宽要 求比微机保护要求高，需另考虑数据采集系统外，多数情况下，保 护功能模块的输入、输出通道，完全能满足监控功能的需要。
（3）为保证保护动作的可靠性，跳、合闸执行继电器应对保护和监 控系统分别设置，以免由于频繁操作而影响保护正确动作。 （4）综合利用全系统的硬件冗余和通信手段，使控制、保护功能的 配置灵活性增大，并增强后备功能（例如不同设备保护的互为后 备）。
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微机监控与综合自动化
8.2.2 微机监控与综合自动化系统基本构成 及其特点
在变电所中应用分布式多微机系统完成一次设备监视、 控制，中央信号、数据采集、时间顺序记录和屏幕显示、 打印等功能，一般称为微机监控系统。在微机监控系统 的基础上，介入微机保护和自动装置（含远动RTU）， 承担整个变电所信息处理、与上层调度通信以及全部监 控、中央信号和保护自动化的功能，这种一体化综合系 统称为变电综合自动化系统。微机变电站综合自动化的 基本构成如图8.2的框图所示。
第8章
微机监控与综合自动化
图8.1 牵引变电所的两类信息流及信息流程示意图
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8.1.2 现有监控系统存在的问题与缺陷
（1）信息变换、检测依靠传统电磁测量仪表、继电器等 模拟式设备，测量误差大、设备数量多。 （2）依靠人的感官和判断。人的感官对信息接受不可避 免的会存在误差。 （3）信息传输方面，由于采用强电流信号直接传输，虽 然抗干扰性能好，但其主要缺点是通道中功耗大，导致 误差增大，传输距离有限（小于 1km ），且用作通道的 控制电缆截面大、数量多，造成一次性投资增高。
第8章
微机监控与综合自动化
图8.2 变电站综合自动化系统构成框图
第8章
微机监控与综合自化
1．变电所综合自动化系统的确定原则
（1）由于采用信息传输的分时制，有效的利用通信联系在各功能模 块间以及各功能模块与监控主机之间传送监控，保护公用数据信息 和控制命令是经济、合理的，并可增强系统的整体功能。
8.3.1 模拟量输入通道的一般构成与基本要 8.3.2 应用模/数转换器的采样方式
8.3.3 并行处理系统的VFC模拟量信号离散化与 数字化（V-F电压-频率转换） 8.3.4 模拟量输出通道一般构成
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微机监控与综合自动化
8.3.1 模拟量输入通道的一般构成与基本要求
1．电量变换器和传感器（如图8.3（a）所示。） 2．模拟信号预处理器