最新变电站自动化及测控装置PPT课件

变电站自动化及测控装置 PPT课件
一.变电站自动化系统的现状与发展 二.测控装置在电力系统中的应用 三.测控装置的校验
变电站自动化系统的现状与发展
一、 变电站自动化系统的定义
变电站自动化系统，国际电工委员会已正式采 用了“Substation Automation System— SAS”名词，并解释为“在变电站内提供包括 通信基础设施在内的自动化（SAS— Substation Automation System：The SAS provides automation in a substation including the communication infrastructure）”。
直流采样
直流模拟量
P/Udc
数字量
直流模拟量
U(t)
Q/Udc
直流
P、Q、U、I
直流模拟量
采样A/D
主站系统
I (t)
U/Udc
RTU
远动通讯规约
I/Udc
直流模拟量
第三阶段：面向功能设计的分布式测控装置加微 机保护模式 90年代初期，微机保护及按功能设计的分布测控 装置得以广泛应用，保护与测控装置相对独立， 通过通信管理单元能够将各自信息送到当地监控 计算机或调度主站。此类系统的出现是由于当时 国内电力系统保护和远动分属于不同部门和专业， 另外对继电保护与测控装置在技术上如何融和没 有达成一致的认识，故相当一部分尤其是110KV 及以下电压等级自动化系统采用此类模式。该模 式没有做到面向对象设计，信息共享程度不高， 另外系统的二次电缆互联较多，扩展性不好，不 利于运行管理和维护。
（2）自动装置类产品： 包含：安全稳定控制装置，备用电源自投 装置，电压无功控制装置，自动补偿消谐 装置，自动准同期装置等。
（3）测控装置类产品 测控装置类产品包括两大功能：①测量：保证 有足够的精度和对变化量的实时反映，其中测 量包含：模拟量、电流量、开关量、温度量、 直流量、压力量、流量等。②控制调节：接收 远方或就地的命令进行调节控制，也可根据装 置设定的逻辑编程进行调节控制，规定保证控 制的有效性和可靠性。控制调节内容包含：开 关的控制、可控硅导通用的控制（PWM）、 DA控制。
遥控即远程命令（telecommand）：应用远程通信技术， 完成改变运行设备状态的命令，如对断路器的控制。
遥调即远程调节（teleadjusting）：应用远程通信技术， 完成对具有两个以上状态运行设备进行控制的远程命令。 如机组出力的调节、励磁电流的调节、有载调压分接头的 位置调节。
第四阶段：面向间隔和对象(object-oriented)的分层分布 式结构模式 90年代中期，随着计算机技术、网络和通信技术的飞速发 展，行业内对计算机保护与测控技术不断争论和探讨达成 了一致的认识，采用面向设备或间隔为对象设计的保护及 测控单元，采用分层分布式的系统结构，形成了真正意义 上的分层分布式自动化系统。该系统特点是针对110KV以 下电压等级的设备或间隔采用保护测控一体化设计的装置， 针对110KV及以上电压等级的设备或间隔采用继电保护装 置与测控装置分别独立设计但共同组屏的原则，故障录波 功能下放至各间隔或设备的继电保护装置中去，采用先进 的网络通信技术，系统配置灵活，扩展方便，非常方便运 行管理和维护。
目前在国内，我们说变电站综合自动化系统 （Integrated Substation Automation System），并定义为：集保护测量、控制、远传 等功能为一体，通过数字通信及网络技术实现信 息共享的微机化的二次设备及系统，用以取代了 常规的仪表盘，控制屏，继电保护屏及中央信号 屏。此定义更多强调了继电保护和测控装置技术 如何融合的设计思想。它不仅包含传统的自动化 监控系统（SCADA），同时包含继电保护、自动 装置等设备。
变电站综合自动化系统图
二、我国变电站自动化系统的发展阶段
变电站内二次设备传统按功能可分为五 类： 继电保护，自动装置, 故障录波，当地监控 和远动。五大类产品的不断发展及其功能 相互渗透，推动了变电站自动化系统的发 展，产生了多种多样的系统模式，按系统 模式出现的时间顺序可将变电站自动化系 统的发展分为四个阶段：
第一阶段：变电站传统的监测和控制系统由各 继电器、测量仪表、光字牌、信号灯、警铃、 叭等等构成变电 站的二次回路，实现变电站 制、监视、测量和告警功能。
第二阶段：面向功能设计的集中式RTU加常 规继电保护模式
80年代是以RTU为基础的远动装置及当地 监控为代表。该类系统是在常规的继电保 护及二次接线基础上增设RTU装置，功能主 要为完成与远方调度主站通信实现“四 遥”(遥测，遥信，遥调，遥控)，继电保护 及自动装置与系统联结采用硬接点状态接 入。此类系统特点是功能简单，整体性能 指标较低，系统联结复杂，不便于运行管 理与维护，为自动化系统的初级阶段。
三、变电站自动化系统中的智能设备
(IED)
分层分布式变电站自动化系统中的智能设备 (IED) 主要有：继电保护类，自动装置类， 测控装置类，故障录波类，电子计量类及 其他智能电气类设备，下面就这几类产品 的现状作一一介绍：
(1)继电保护类产品：继电保护类产品从电 压等级划分为两大类中低压保护和高压及 超高压保护，从保护装置的应用划分主要 有：电网保护(线路保护)包括220KV及以上 线路保护，110KV线路保护，35KV及以下 配电线路保护；主设备保护(元件保护)包括 发电机保护，变压器保护，母线保护，电 容器保护，电抗器保护，电动机保护，厂 用变压器保护等。
遥测即远程测量（telemetering）:应用远程通讯技术，传 输被测变量的值。遥测信息是表征系统运行状态的连续变 化量（或称模拟量），分为电量和非电量两种。
遥信即远程指示；远程信号 （teleindication;telesignalization）：对诸如告警情况、 开关位置或阀门位置这样状态信息的远程监视。遥信信息 是二元状态量，既是说对于每一个遥信对象而言它有两种 状态，两种状态为“非”的关系。