变电站综合自动化系统PPT课件
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变电站综合自动化技术PPT课件
• 通过变电站综合自动化系统内各设备间互相交换信息，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。
4
变电站综合自动化实质是
• 自动化、计算机、信息处理、通信、电力、电子技术的综 合。
• 实现设备间信息交换、共享，完成变电站的监、测、控。 • 取代了常规站的指示仪表、中央信号、控制屏等设备。
南自院
RCS9000
南瑞
CSC2000 北京四方
国内首个 综合自动 化变Байду номын сангаас站
500kV首 个UNIX平 台综自站
500kV首 个Win平 台综自站
8
4.国内变电站综合自动化系统
型号
CSC2000 BSJ-2200 RCS-9000 RCS-9600 （RCS-9700） PS 6000 PowerComm2000 CBZ-8000
• 遥测：遥测往往又分为重要遥测、次要遥测、一般遥测和 总加遥测等。遥测功能常用于变压器的有功和无功采集;线 路的有功功率采集;母线电压和线路电流采集;温度、压力、 流量(流速) 等采集;周波频率采集和其它模拟信号采集。
• 遥控：采用无源接点方式,要求其正确动作率不小于 99.99 %. 所谓遥控的正确动作率是指其不误动的概率,一 般拒动不认为是不正确,遥控功能常用于断路器的合、分和 电容器以及其它可以采用继电器控制的场合。
• UNIX操作系统：网络和系统管理、高安全性、可连接性、 数据安全性可管理性。
• Linux操作系统：完全免费、完全兼容POSIX 1.0标准、 多用户、多任务、良好的界面、丰富的网络功能、可靠的 安全、稳定性能、多进程、多线程、实时性较好、支持多 种平台。
• 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。
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变电站综合自动化实质是
• 自动化、计算机、信息处理、通信、电力、电子技术的综 合。
• 实现设备间信息交换、共享，完成变电站的监、测、控。 • 取代了常规站的指示仪表、中央信号、控制屏等设备。
南自院
RCS9000
南瑞
CSC2000 北京四方
国内首个 综合自动 化变Байду номын сангаас站
500kV首 个UNIX平 台综自站
500kV首 个Win平 台综自站
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4.国内变电站综合自动化系统
型号
CSC2000 BSJ-2200 RCS-9000 RCS-9600 （RCS-9700） PS 6000 PowerComm2000 CBZ-8000
• 遥测：遥测往往又分为重要遥测、次要遥测、一般遥测和 总加遥测等。遥测功能常用于变压器的有功和无功采集;线 路的有功功率采集;母线电压和线路电流采集;温度、压力、 流量(流速) 等采集;周波频率采集和其它模拟信号采集。
• 遥控：采用无源接点方式,要求其正确动作率不小于 99.99 %. 所谓遥控的正确动作率是指其不误动的概率,一 般拒动不认为是不正确,遥控功能常用于断路器的合、分和 电容器以及其它可以采用继电器控制的场合。
• UNIX操作系统：网络和系统管理、高安全性、可连接性、 数据安全性可管理性。
• Linux操作系统：完全免费、完全兼容POSIX 1.0标准、 多用户、多任务、良好的界面、丰富的网络功能、可靠的 安全、稳定性能、多进程、多线程、实时性较好、支持多 种平台。
变电站综合自动化系统的保护与测控单元PPT课件
而保护更关心的是反映故障特征的量，所以保 护中除了会要求计算U、I、cos φ等以外，有时还会 要求计算反映信号特征的其他一些量，例如频谱、 突变量、负序或零序分量、以及谐波分量等。
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其次，监控在算法的准确上要求更高一些， 希望计算出的结果尽可能准确；而保护则更看重 算法的速度及灵敏性，必须在故障后尽快反应， 以便快速切除故障。
1
i'1
Ts
(in1
in)
u'1
1 Ts
(un1
un)
（Ts为采样周期）
而t1时刻的电流、电压瞬时值则用平均值代替
i1
1 2
(in1 in )
u1 12(un1 un)
(3.18)
另外，也可以直接取t。为某个采样时刻n，而 用下式近似求导：
i'1
1 2Ts
(in1
in1)
u'121Ts (un1un1)
(3.19)
19
导数法需要的数据窗较短，仅为一个或 两个采样间隔，且计算量与两点乘积法大致 相似，并不复杂。但由于它要用到导数，这 将带来两个问题：一是要求数字滤波器有良 好的滤去高频分量的能力，因为求导将放大 高频分量；二是由于用差分近似求导，要求 有较高的采样频率。
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(三)二阶导数算法
对上面的电流函数求二阶导数得到
✓ 保护单元。如:超高压线路保护、变压器保护； ✓ 测控单元。如:线路测控单元； ✓ 保护测控单元。如:线路保护测控单元； ✓ 自动装置单元。如:分段备自投测控单元； ✓ 辅助装置单元。如:电压并列装置。
4
3.1.2 硬件结构
目前，变电站综合自动化系统均按模块化设 计，也就是说对于成套的综合自动化系统中的微 机保护系统、监控系统、自动控制系统等装置都 是若干模块组成的。它们的硬件结构大同小异， 所不同的是软件及硬件模块化的组合与数量不同， 不同的使用场合按不同的模块化组合方式构成。
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其次，监控在算法的准确上要求更高一些， 希望计算出的结果尽可能准确；而保护则更看重 算法的速度及灵敏性，必须在故障后尽快反应， 以便快速切除故障。
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i'1
Ts
(in1
in)
u'1
1 Ts
(un1
un)
（Ts为采样周期）
而t1时刻的电流、电压瞬时值则用平均值代替
i1
1 2
(in1 in )
u1 12(un1 un)
(3.18)
另外，也可以直接取t。为某个采样时刻n，而 用下式近似求导：
i'1
1 2Ts
(in1
in1)
u'121Ts (un1un1)
(3.19)
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导数法需要的数据窗较短，仅为一个或 两个采样间隔，且计算量与两点乘积法大致 相似，并不复杂。但由于它要用到导数，这 将带来两个问题：一是要求数字滤波器有良 好的滤去高频分量的能力，因为求导将放大 高频分量；二是由于用差分近似求导，要求 有较高的采样频率。
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(三)二阶导数算法
对上面的电流函数求二阶导数得到
✓ 保护单元。如:超高压线路保护、变压器保护； ✓ 测控单元。如:线路测控单元； ✓ 保护测控单元。如:线路保护测控单元； ✓ 自动装置单元。如:分段备自投测控单元； ✓ 辅助装置单元。如:电压并列装置。
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3.1.2 硬件结构
目前，变电站综合自动化系统均按模块化设 计，也就是说对于成套的综合自动化系统中的微 机保护系统、监控系统、自动控制系统等装置都 是若干模块组成的。它们的硬件结构大同小异， 所不同的是软件及硬件模块化的组合与数量不同， 不同的使用场合按不同的模块化组合方式构成。
电力系统自动化原理及应用3变电站综合自动化系统课件
3.1 概 述
一、变电站自动化的产生
变电站自动化是应用控制技术、信息技术和通信技术， 通过计算机软硬件系统或自动装置代替人工进行各种运行 作业，提高变电站运行、管理水平的一种自动化系统。变 电站自动化的范畴包括综合自动化技术、远动技术、继电 保护技术及变电站其他智能技术等。
随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，变 电站综合自动化技术也得到了迅速发展。近几年来，变电 站综合自动化已成为热门话题，引起了电力工业各部门的 注意和重视，并成为当前我国电力工业推行技术进步的重 点之一。
7、变电站综合自动化系统的数据通信技术有哪些? 8、什么是故障录波? 什么是事件顺序记录? 什么是事
故追忆? 9、综合分析图3-40所示变电站综合自动化系统。
3.4 变电站微机防误原理
1、五防闭锁内容
– 防止带负荷拉、合刀闸 – 防止误入带电间隔 – 防止误分、合断路器 – 防止带电挂接地线、合接地刀闸 – 防止带接地刀闸或临时接地线合隔离开关 • 微机防误闭锁功能
2、微机五防闭锁结构
– 微机模拟盘 – 电脑钥匙 – 机械编码锁 微机防误闭锁功能
3.5 变电站数据通信技术
基于九区图的综合控制
利用实时监测的电压和无功 2个判别量构成变电站综合自动 控制策略。综合逻辑判据是基于 给出的固定电压和固定无功的上 下限特性，把电压和无功平面分 割成9个控制区，各个区域对应 不同的控制策略，对有载调压变 压器和电容器组进行控制。
运行区域的控制策略表
四、备用电源自投控制子系统
1、故障录波意义
(1) 正确分析事故原因并研究对策。 (2) 根据录取的波形图，可以正确评价继电保护和自
动装置工作的正确性 (3) 根据录波图中示出的零序电流值，可以较正确地
第四章变电站自动化精选演示课件.ppt
第四章 变电站自动化
（二）经消弧线圈接地系统单相接地故障时的选线 1。五次谐波判别法
第四章 变电站自动化 VQC控制策略
例如：第一区电压低、无功多，应投入电容，可以减少无 功输入，同时减少无功造成的压降，相应升高电压。而先调 变比则会增加无功输入。只有在电容全部投入后电压仍不符 合要求时再调变比，以首先满足电压质量。其它区域的控制 策略相应可以综合传统站改造模式
1．常规结构
2。分布式结构
第四章 变电站自动化
第三节 变电站自动化系统的结构形式 二．集中式结构模式
第四章 变电站自动化
第三节 变电站自动化系统的结构形式 三．分布式结构模式
第四章 变电站自动化 第六节 变电站的无功-电压综合控制 一．电压无功综合控制的手段 （1）投切电力电容器 投入电容器可以减少变电所高压侧输入的无功功 率，实现无功就地平衡；可以减少流经变压器的电 流，即减少变压器的压降，从而提高变电所低压侧 电压；提高变压器容量利用率。切除则相反。 （2）改变变压器分接头位置，改变变压器变比， 从而改变低压侧电压。 （3）SVG (静止无功发生器) 、Statcom
VQC电压与无功控制九区图的改进—十七区图：
由于电压和无功功率的 相互影响，在临界区域， 由于电压和无功的波动， 按九区图调节往往效果不 佳。
第四章 变电站自动化 十七区图控制策略
第四章 变电站自动化
四、系统综合无功、电压优化控制
从无功功率经济分配出发，依靠从各个变电所
、线路采集的实时运行参数，通过综合分析，以使
第四章 变电站自动化
三．电压、无功综合控制子系统 四．其它自动装置 接地故障选线和测距 低频减负荷控制 备用电源自投控制
第四章 变电站自动化
变电站综合自动化系统ppt课件
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图 2.2 采样过程
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2.2.3 安全监控功能
1.对采集的模拟量不断进行越限监视，如 发现越限，立刻发出告警信息，同时记 录和显示越限时间和越限值，并将越限 情况远传给调度中心或控制中心。
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1.3.4 变电站综合自动化全面提高无人值 班变电站的技术水平
（1）提高了变电站的安全、可靠运行水平。
（2）提高电力系统的运行、管理水平和技术水平
（3）缩小变电站占地面积，降低造价，减少总投 资。
（4）提高供电质量，提高电压合格率，降低电能 损耗。
（5）减少维护工作量。由于综合自动化系统中的 微机保护装置和自动装置，都具有故障自诊断功 能，装置内部有故障，能自动显示故障部位，缩 短了维修时间 。
系统到90年代，成为热门话题。
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1.2 变电站综合自动化的发展过程
1.2.2 我国变电站自动化的发展过程
2024/6/图1 1.2.2 变电站微机监测、保护综合控制系统框图 10
1.3 变电站综合自动化与无人值班
1.3.1国外无人值班的发展简况
西欧、北美、日本等发达国家的绝大多数变电站， 包括许多500kV、380kV的变电站也都实行无人值班。 例如：巴黎，1985年建立新一代的计算机自动管理系 统，所有225/20kV变电站都由调度中心集中控制。调 度室可掌握所有225/20kV变电站及20kV主网络运行状 况，当电网发生事故时，调度中心可以直接进行必要
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1.2 变电站综合自动化的发展过程
SDCS－1按功能分为3个子系统：
（1）继电保护子系统
变电站综合自动化技术ppt课件
3.第四阶段：变电站自动化系统 (2003年,随着IEC61850标准的出台) Substation Automation System--SAS 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)” 分层分布式(网络)模式
调度
总控通信单元 （远动工作站）
保护装置
110KV部分
35KV,10KV部分
监控工作站
测控装置
第三方智能设备
保护测控装置
RS232/422/485
MODEM
路由器
调度
远动工作站）
保护装置
110KV及以下变电站综合自动化系统典型结构图
35KV,10KV部分
110KV部分
特点： 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
过程层 (电子PTCT,智能开关)
变电站层 (包括网络)
间隔层 (保护,测控,故障录波,IED…)
变电站自动化系统(SAS)
上级调度 控制中心
远方控制层
结构特点: •全开放式,所有智能电子设备(IED)通信接入 •分层分布式,以太网为主,现场总线和串口通信为辅 •监控后台 •以面向对象(间隔)设计为主,面向功能设计为辅 •能适应未来技术的发展,如IEC61850
微机型或大规模集成电路型
调度
总控通信单元 （远动工作站）
保护装置
110KV部分
35KV,10KV部分
监控工作站
测控装置
第三方智能设备
保护测控装置
RS232/422/485
MODEM
路由器
调度
远动工作站）
保护装置
110KV及以下变电站综合自动化系统典型结构图
35KV,10KV部分
110KV部分
特点： 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
过程层 (电子PTCT,智能开关)
变电站层 (包括网络)
间隔层 (保护,测控,故障录波,IED…)
变电站自动化系统(SAS)
上级调度 控制中心
远方控制层
结构特点: •全开放式,所有智能电子设备(IED)通信接入 •分层分布式,以太网为主,现场总线和串口通信为辅 •监控后台 •以面向对象(间隔)设计为主,面向功能设计为辅 •能适应未来技术的发展,如IEC61850
微机型或大规模集成电路型
南瑞RCS-9700变电站综合自动化系统培训(课件PPT)
公用、主变 110kV线路 测控装置
主变 保护 装置
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该系统从整体上分为三层：站控层、网络层、间隔层。
• 间隔层主要由保护单元、测控装置等组成。 • 网络层支持单网或双网结构，支持 100M 高速工
业级以太网，也提供其它网络。 • 站控层采用分布式系统结构，提供多种组织形式，
可以是单机系统，亦可多机系统。通过组件技术 的使用，实现软件功能“即插即用”，能很好地 满足综合自动化系统的需要。
南瑞RCS-9700变电站 综合自动化系统
培训 2008-08-02
2、城关变综合自动化系统的结 构、原理、通信方式、及各智能 装置在系统中的主要分工。 3、RCS-9700后台监控系统的现 场实际操作演示
二、变电站综合自动化的基本概念
及主要特点
• 一个变电站主要包括一次和二次系统两大部分。一次系统 完成电能的传输、分配和电压变换工作，二次系统完成对 一次设备及其流经电能的测量、监视、控制、保护和故障 报警等工作。
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三、城关变综合自动化的主要结构
调度 站控层
GPS
RCS-9700 监控系统
五防系统
远动系统
以太网交换机RCS-9882 以太网交换机RCS-9882
网络层
RCS-9794 规约转换器
置
电 度 表
RCS-9782 智能网关
线路 保护 测控 装置
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放映结束 感谢各位的批评指导！
谢 谢！
让我们共同进步
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• 变电站综合自动化系统就是将变电站的二次设备（包括保 护、测量、控制、自动装置和远动等）综合在一起，采用 计算机技术实现对全站主要设备和输、配电线路的自动测 量、监控和保护以及与调度通信等二次系统全部功能的一 种综合性自动化系统。
集中式变电站综合自动化系统(共4张PPT)
集中式变电站综合自动化系统
变电站综合自动化
集中式变电站综合自动化系统结构框图
CRT显示器
打印机
微机（当地监控系统）
键盘、鼠标
微机保护装置
数据采集及控制部件
输出接口
输入接口
保 护 动 作 信 号 输
出
主输 变电 压线 器路
电 容 器 组
一 次 设 备 状
TA TA TA 态
TV TV TV 量
电开 交开 能关 直关 表控 流量 脉制 采采 冲输 样集 采出 YC YX 集 Y
YK M
重庆电力高等专科学校
调制解调器
调 度 中 心
变电站综合自动化
集中式变电站综合自动化系统特点：
集◆◆集集◆集◆◆◆◆◆◆◆◆集◆◆集◆◆集◆集 ◆◆集集系集集集集集集集集集系对集集系集各中中中中中中中中中统中中中中中中中中中统计中中统中功中式 式 式 式 式 式 式 式式各采采采采采采采采采各算采采各采能采输变变变变变变变变 变模入功集集集集集集集集集功机集集功集模集拟电电电电电电电电 电接能信信信信信信信信信能性信信能信块信量站站站站站站站站 站口模息息息息息息息息息模能息息模息用息综综综综综综综综 综块，，，，，，，，，块要，，块，模，合合合合合合合合 合与集集集集集集集集集与求集集与集块集自自自自自自自自 自各硬中中中中中中中中中硬较中中硬中化中输动动动动动动动动 动开保件处处处处处处处处处件高处处件处软处入断分化化化化化化化化化关护无理理理理理理理理理无理理无理件理接系系系系系系系系 系路合量装口关运运运运运运运运运关运运关运连运统统统统统统统统 统器状置算算算算算算算算算算算算接算特结特安点构点装：框：实图现输出保接护口
◆集中采主变集信息线路，集中处理态运算
变电站综合自动化
集中式变电站综合自动化系统结构框图
CRT显示器
打印机
微机（当地监控系统）
键盘、鼠标
微机保护装置
数据采集及控制部件
输出接口
输入接口
保 护 动 作 信 号 输
出
主输 变电 压线 器路
电 容 器 组
一 次 设 备 状
TA TA TA 态
TV TV TV 量
电开 交开 能关 直关 表控 流量 脉制 采采 冲输 样集 采出 YC YX 集 Y
YK M
重庆电力高等专科学校
调制解调器
调 度 中 心
变电站综合自动化
集中式变电站综合自动化系统特点：
集◆◆集集◆集◆◆◆◆◆◆◆◆集◆◆集◆◆集◆集 ◆◆集集系集集集集集集集集集系对集集系集各中中中中中中中中中统中中中中中中中中中统计中中统中功中式 式 式 式 式 式 式 式式各采采采采采采采采采各算采采各采能采输变变变变变变变变 变模入功集集集集集集集集集功机集集功集模集拟电电电电电电电电 电接能信信信信信信信信信能性信信能信块信量站站站站站站站站 站口模息息息息息息息息息模能息息模息用息综综综综综综综综 综块，，，，，，，，，块要，，块，模，合合合合合合合合 合与集集集集集集集集集与求集集与集块集自自自自自自自自 自各硬中中中中中中中中中硬较中中硬中化中输动动动动动动动动 动开保件处处处处处处处处处件高处处件处软处入断分化化化化化化化化化关护无理理理理理理理理理无理理无理件理接系系系系系系系系 系路合量装口关运运运运运运运运运关运运关运连运统统统统统统统统 统器状置算算算算算算算算算算算算接算特结特安点构点装：框：实图现输出保接护口
◆集中采主变集信息线路，集中处理态运算
变电站综合自动化系统课件
变电站综合自动化系统课件一、引言随着电力工业的快速发展，变电站的数量和规模也在不断扩大。
变电站综合自动化系统是现代电力系统的重要组成部分，它利用先进的计算机技术、通信技术和传感器技术，实现对变电站设备的远程监控、保护、调整和管理。
本课件将介绍变电站综合自动化系统的基本概念、系统组成、功能特点以及发展趋势。
二、变电站综合自动化系统的基本概念变电站综合自动化系统是指利用先进的计算机技术、通信技术和传感器技术，实现对变电站设备的远程监控、保护、调整和管理的一种自动化系统。
它通过对变电站内的电流、电压、温度、压力等参数的监测和调整，以及对断路器、隔离开关、变压器等设备的远程控制，实现对变电站的智能化管理。
三、变电站综合自动化系统的系统组成变电站综合自动化系统主要由以下几个部分组成：1、监控系统：实现对变电站设备的实时监测和控制，包括对电流、电压、温度、压力等参数的监测和对断路器、隔离开关、变压器等设备的远程控制。
2、保护系统：负责对变电站设备进行保护，包括对电力线路、变压器的保护和对故障的预警和隔离。
3、通信系统：实现各子系统之间的数据传输和信息交换，包括对监控系统、保护系统和调度系统的数据传输。
4、调度系统：负责对变电站的运行进行调度和管理，包括对电力负荷的分配和调整以及对故障的处理和恢复。
5、电源系统：为整个系统提供稳定的电源供应，包括UPS电源、蓄电池等设备。
四、变电站综合自动化系统的功能特点变电站综合自动化系统具有以下功能特点：1、远程监控：通过计算机技术和通信技术实现对变电站设备的远程监控，方便管理人员对变电站的运行情况进行实时掌握。
2、保护功能：通过对变电站设备的保护，实现对电力线路、变压器的保护和对故障的预警和隔离，保证电力系统的稳定运行。
3、数据传输：实现各子系统之间的数据传输和信息交换，方便管理人员对变电站的运行情况进行实时掌握和对电力负荷的分配和调整。
4、智能化管理：通过对变电站的智能化管理，实现对电力系统的自动化控制和管理，提高电力系统的运行效率和安全性。
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（3）根据实时信息，自动实现断路器与隔离 开关必要的闭锁操作。
(4)其他
19.04.2020
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人机联系功能
1.人机联系桥梁：显示器、鼠标和键盘。 2．CRT或液晶显示器显示画面的内容 （1）显示采集和计算的实时运行参数 （2）显示实时主接线图 （3）事件顺序记录（SOE） （4）越限报警显示 （5）值班记录显示 （6）历史趋势显示 （7）保护定值和自控装置的设定值显示。 （8）其它：故障记录显示、设备运行状况显示等。 3. 输入数据 （1）TA、TV变比 （2）保护定值和越限报警定值 （3）自控装置的设定值 （4）运行人员密码
现场总线网络管理模式
上述串行接口模式接口简单，投资少，但一个RS 485网能联接的电能表有限。对于规模较大的变电站， 监控机可以通过现场总线网络，管理各电能表。
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谐波分析与监视功能
正弦波形畸变指标 谐波源分析 电力系统谐波监测方法 电力系统中谐波的抑制
19.04.2020
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3
模拟量的采样方式
*电力系统和电厂、变电站中的模拟量有三种类型。 *采样方式:一般可分为直流采样和交流采样两种类型。
1. 直流采样
直流采样是指将现场不断连续变化的模拟量先转换成直 流电压信号，再送至A／D转换器进行转换；即A／D转换器 采样的模拟量为直流信号。
2. 交流采样
交流采样是相对直流采样而言，即指对交流电流和交流 电压采集时，输入至A／D转换器的是与电力系统的一次电 流和一次电压同频率，大小成比例的交流电压信号。如下 页图2.1。
对时功能
配备GPS卫星同步时钟装置、与调度统一时钟。
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微机保护子系统
继电保护的基本任务 对继电保护的基本要求 微机保护子系统内容 微机保护的优越性
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继电保护的基本任务
有选择性地将故障元件从电力系统中快速、 自动地切除，使其损坏程度减至最轻，并保证 最大限度地迅速恢复系统中无故障部分的正常 运行。
2.对微机保护装置和其它各种自动装置的 工作状态进行监视。
3. 将监视结果及时传送给调度中心，并接 收和执行调度中心下达的各种命令。
19.04.2020
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操作与控制功能
无论当地操作或远方操作，都应有防误操作的 闭锁措施。
断路器的操作闭锁应包括以下内容:
(1）断路器操作时，应闭锁重合闸；
（2）当地进行操作和远方控制操作，要互相 闭锁。
变电站综合自动化系统
19.04.2020
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1
监控子系统
数据采集 模拟量的采样方式 数据采集途径 安全监控功能 操作与控制功能 人机联系功能 运行记录功能 对时功能
19.04.2020
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数据采集
（1）模拟量的采集 （2）开关量的采集 （3）事件顺序记录（SOE） （4）电能量的采集
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在交流采样方式中，对于有功功率和无功功率，是 通过采样所得到的u，i ,计算出P，Q。
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图2.1 交流电压电流输入通道结构框图 （a）电压输入通道 （b）电流输入通道
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图 2.2 采样过程
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安全监控功能
1.对采集的模拟量不断进行越限监视，如 发现越限，立刻发出告警信息，同时记 录和显示越限时间和越限值，并将越限 情况远传给调度中心或控制中心。
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正弦波形畸变指标
为定量表示电力系统正弦波形的畸变程度， 采用以各次谐波含量及谐波总量大小表示电压 和电流波形的畸变指标。
我国谐波国家标准《电能质量 公用电网 谐波》（GB/T 14549－93）规定我国公用电网 谐波电压的允许值见表2-1。
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表2-1 公用电网谐波电压（相电压）的允许值
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.9Biblioteka 运行记录功能对于有人值班的变电站，监控系统可以配备打印机，完成以下 打印记录功能:
① 定时打印报表和运行日志；② 开关操作记录打印；
③ 事件顺序记录打印；
④ 越限打印；
⑤ 召唤打印；
⑥ 抄屏打印；
⑦ 事故追忆打印。
对于无人值班变电站，可不设当地打印功能，各变电站的运行 报表，集中在控制中心打印输出。
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微机保护子系统的内容
在变电站综合自动化系统中，微机保护应包括全 变电站主要设备和输、配电线路的全套保护。
微机保护优越性
（1）灵活性强 （2）稳定性好 （3）利用微机的记忆功能，可改善保护性能 （4）体积小，功能全。
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电能量计算子系统
电能量包括有功电能和无功电能。电 能量的采集和管理是变电站综合自动系 统的重要组成部分。
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变电站自动化系统对电能量计量系统的管 理模式
设置专用电能质量管理机
串行接口管理模式
一般新建的变电站或220kV及以上变电站，多采用微 机型电能表，它们一般都具有RS 232/RS 485串行通信 接口，因此可直接将这些电能表利用屏蔽双绞线或同 轴电缆组成RS 485网络。监控机可直接通过串口与电 能表的485网相联接，对电能计量进行管理。
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微机型电能表
按其原理分，主要有两大类型。 （1）利用单片机或DSP（数字信号处理器）为核心，利用高精度的A/D 转换器和采样保持器，采集u和i , 通过软件计算P、Q，以及 kWH和 kVarH等量。 （2）采用专用的电能芯片和单片机构成的数字电能表
这些电能计量专用芯片内含有16位、18位的高分辨率A/D转换器，因 此计量准确度高。
反应电气设备的异常运行工况，根据运行 维护的具体条件和设备的承受能力，发出报警 信号，减负荷或延时跳闸信号。
根据实际情况，尽快自动恢复停电部分的 供电。
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对微机保护子系统要求
（1）满足可靠性、选择性、快速性、灵敏性 的要求 （2）软、硬件结构要相对独立；它的工作不 受监控系统和其它子系统的影响。 （3）具有故障记录功能 （4）察看和授权修改保护整定值方便 （5）具有故障自诊断、自闭锁和自恢复功能 （6）具有对时功能 （7）具有通信功能和标准的通信规约。
电压标称电压 （KV）
电压总畸变率 （%）
各次谐波含有率（100%）
奇次
偶次
0.38
(4)其他
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人机联系功能
1.人机联系桥梁：显示器、鼠标和键盘。 2．CRT或液晶显示器显示画面的内容 （1）显示采集和计算的实时运行参数 （2）显示实时主接线图 （3）事件顺序记录（SOE） （4）越限报警显示 （5）值班记录显示 （6）历史趋势显示 （7）保护定值和自控装置的设定值显示。 （8）其它：故障记录显示、设备运行状况显示等。 3. 输入数据 （1）TA、TV变比 （2）保护定值和越限报警定值 （3）自控装置的设定值 （4）运行人员密码
现场总线网络管理模式
上述串行接口模式接口简单，投资少，但一个RS 485网能联接的电能表有限。对于规模较大的变电站， 监控机可以通过现场总线网络，管理各电能表。
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谐波分析与监视功能
正弦波形畸变指标 谐波源分析 电力系统谐波监测方法 电力系统中谐波的抑制
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模拟量的采样方式
*电力系统和电厂、变电站中的模拟量有三种类型。 *采样方式:一般可分为直流采样和交流采样两种类型。
1. 直流采样
直流采样是指将现场不断连续变化的模拟量先转换成直 流电压信号，再送至A／D转换器进行转换；即A／D转换器 采样的模拟量为直流信号。
2. 交流采样
交流采样是相对直流采样而言，即指对交流电流和交流 电压采集时，输入至A／D转换器的是与电力系统的一次电 流和一次电压同频率，大小成比例的交流电压信号。如下 页图2.1。
对时功能
配备GPS卫星同步时钟装置、与调度统一时钟。
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微机保护子系统
继电保护的基本任务 对继电保护的基本要求 微机保护子系统内容 微机保护的优越性
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继电保护的基本任务
有选择性地将故障元件从电力系统中快速、 自动地切除，使其损坏程度减至最轻，并保证 最大限度地迅速恢复系统中无故障部分的正常 运行。
2.对微机保护装置和其它各种自动装置的 工作状态进行监视。
3. 将监视结果及时传送给调度中心，并接 收和执行调度中心下达的各种命令。
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操作与控制功能
无论当地操作或远方操作，都应有防误操作的 闭锁措施。
断路器的操作闭锁应包括以下内容:
(1）断路器操作时，应闭锁重合闸；
（2）当地进行操作和远方控制操作，要互相 闭锁。
变电站综合自动化系统
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监控子系统
数据采集 模拟量的采样方式 数据采集途径 安全监控功能 操作与控制功能 人机联系功能 运行记录功能 对时功能
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数据采集
（1）模拟量的采集 （2）开关量的采集 （3）事件顺序记录（SOE） （4）电能量的采集
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在交流采样方式中，对于有功功率和无功功率，是 通过采样所得到的u，i ,计算出P，Q。
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图2.1 交流电压电流输入通道结构框图 （a）电压输入通道 （b）电流输入通道
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图 2.2 采样过程
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安全监控功能
1.对采集的模拟量不断进行越限监视，如 发现越限，立刻发出告警信息，同时记 录和显示越限时间和越限值，并将越限 情况远传给调度中心或控制中心。
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正弦波形畸变指标
为定量表示电力系统正弦波形的畸变程度， 采用以各次谐波含量及谐波总量大小表示电压 和电流波形的畸变指标。
我国谐波国家标准《电能质量 公用电网 谐波》（GB/T 14549－93）规定我国公用电网 谐波电压的允许值见表2-1。
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表2-1 公用电网谐波电压（相电压）的允许值
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① 定时打印报表和运行日志；② 开关操作记录打印；
③ 事件顺序记录打印；
④ 越限打印；
⑤ 召唤打印；
⑥ 抄屏打印；
⑦ 事故追忆打印。
对于无人值班变电站，可不设当地打印功能，各变电站的运行 报表，集中在控制中心打印输出。
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微机保护子系统的内容
在变电站综合自动化系统中，微机保护应包括全 变电站主要设备和输、配电线路的全套保护。
微机保护优越性
（1）灵活性强 （2）稳定性好 （3）利用微机的记忆功能，可改善保护性能 （4）体积小，功能全。
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电能量计算子系统
电能量包括有功电能和无功电能。电 能量的采集和管理是变电站综合自动系 统的重要组成部分。
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变电站自动化系统对电能量计量系统的管 理模式
设置专用电能质量管理机
串行接口管理模式
一般新建的变电站或220kV及以上变电站，多采用微 机型电能表，它们一般都具有RS 232/RS 485串行通信 接口，因此可直接将这些电能表利用屏蔽双绞线或同 轴电缆组成RS 485网络。监控机可直接通过串口与电 能表的485网相联接，对电能计量进行管理。
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微机型电能表
按其原理分，主要有两大类型。 （1）利用单片机或DSP（数字信号处理器）为核心，利用高精度的A/D 转换器和采样保持器，采集u和i , 通过软件计算P、Q，以及 kWH和 kVarH等量。 （2）采用专用的电能芯片和单片机构成的数字电能表
这些电能计量专用芯片内含有16位、18位的高分辨率A/D转换器，因 此计量准确度高。
反应电气设备的异常运行工况，根据运行 维护的具体条件和设备的承受能力，发出报警 信号，减负荷或延时跳闸信号。
根据实际情况，尽快自动恢复停电部分的 供电。
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对微机保护子系统要求
（1）满足可靠性、选择性、快速性、灵敏性 的要求 （2）软、硬件结构要相对独立；它的工作不 受监控系统和其它子系统的影响。 （3）具有故障记录功能 （4）察看和授权修改保护整定值方便 （5）具有故障自诊断、自闭锁和自恢复功能 （6）具有对时功能 （7）具有通信功能和标准的通信规约。
电压标称电压 （KV）
电压总畸变率 （%）
各次谐波含有率（100%）
奇次
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