变电站综合自动化技术的发展

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我国第一套变电站综合自动化系统
● 望岛变电站是一个35kV/10kV城市变电站， 有2回35kV进线，2台主变，8回10kV出线，2 组电容器。
● 系统功能: 该系统担负全变电站安全监控、 微机保护、电压无功控制、中央信号等任务。 按功能分为3个子系统：（1）安全监控子系 统；（2）微机保护子系统；（3）电压、无 功控制子系统。
变电站综合自动化技术的 发展方向
清华大学电机系 黄益庄 Tel. (010)62784706 13701073392
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提纲
１变电站综合自动化的基本概念 ２变电站综合自动化系统的内涵 ３变电站自动化技术发展的趋势
3.1 保护和控制集成系统的发展 3.2 电子式互感器的应用将促进全数字化变电站自动化系统的实现 3.3 变电站自动化系统要适应电力市场化的需求 3.4 柔性交流输电技术的发展进一步提高变电站自动化水平 3.5 多媒体和光纤网络在变电站自动化系统中的应用 3.6 传输规约和传输网络标准化
1.2.5 当前变电站综合自动化已成为新建变 电站和老站改造的首选。
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图1. SDCS-1结构框图
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日本第一个变电站综合自动化系统SDCS-1
SDCS-1型由13台微机组成，安装于77kV/6.6kV 的变电站,该站3台主变，4回77kV进线，36回6.6kV 馈线。
分为三个子系统： ① 继电保护子系统：有8个保护部件 ② 测量子系统 ③ 控制子系统
(2) 微处理器为核心的智能自动装置阶段。
70年代微处理器的问世和微计算机技术的迅速 发展，为变电站自动化技术的发展提供了必要的手 段。
这阶段厂站自动化的特点：形成变电站内的自 动化孤岛。
(3) 变电站综合自动化的发展，全面促进变电 站技术水平和运行管理水平的提高。
80年代中、后期开始。
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国外变电站综合自动化的早期发展概况
80年代，研究变电站综合自动化的国家和公司越来 越多，例如，德国西门子公司、ABB公司、AEG公司、 GE公司、西屋公司、阿尔斯通公司等都有自己的变 电站自动化产品。2019年西门子公司的变电站自动 化系统LSA678在我国已有十多个工程。
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图2 我国第一套变电站综合自动化系统 结构框图
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我国变电站自动化的发展过程
1.2.3 90年代中期，在中、低压变电站推 广无人值班
但这阶段对变电站综合自动化的威力和可行性 认识不统一。强调实现无人值班不一定要实现综合 自动化。
1.2.4 90年代末期，变电站综合自动化已 成为热门的话题。
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1.1.2 科学技术的发展，为发展变电站自动化 提供了必要的条件
变电站自动化技术的发展过程与相关学科的 发展密切相关。
变电站自动化发展过程有三个阶段：
(1) 变电站分立元件的自控装置阶段。 *电磁式的自动装置 *晶体管式的自动装置 *集成电路式的自动装置
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1.1.2 科学技术的发展，为发展变电站自动化 提供了必要的条件
4 结束语
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1 变电站综合自动化的基本概念
1.1 变电站自动化是技术发展的必然趋势
1.1.1 当前电力系统发展的要求 1.1.2 科学技术的发展，为发展变电站自动化提供 了必要的条件
1.2 变电站综合自动化系统发展的回顾 1.3 变电站综合自动化的内涵 1.4 IEC对变电站自动化系统的定义
这是我国第一个变电站综合自动化系统，有显著的经济 效益和社会效益。其成功的投入运行，证明了我国完全可 以自行研究，制造出具有国际先进水平，符合国情的变电 站综合自动化系统。
90年代中期后，综合自动化系统迅速发展。随着微机技 术的不断发展和已投入运行的变电站综合系统取得的经济 效益和社会效益，吸引全国许多用户和科研单位和高等院 校，因此变电站综合自动化系统到90年代，成为热门话题。
国外研究工作突出的特点是他们彼此间一开始就十 分重视这一领域的技术规范和标准的制定与协调。
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1.2.2 我国变电站自动化的发展过程
我国变电站综合自动化的研究工作始于80年代中期。 1987年清华大学电机工程系研究成功国内第一个符合国情 的综合自动化系统。在山东威海望岛变电站成功地投入运 行。该系统由3台微机组成，其系统结构如图2.
1.5 变电站综合自动化和变电站自动化
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1.1 变电站综合自动化是技术发展
的必然趋势
1.1.1 当前电力系统发展的要求
(1) 全国联网的发展方向,对电力系统的可靠性提出更高要求 国家电力公司陆延昌在2000年全国电网调度工作会议上
明确指出：坚持全国联网、西电东送、南北互联的发展方向 不动摇。并且要做到系统联网，可靠水平不降低。我国水力 资源主要集中在西部和西南部，这两地区可开发电量占全国 82.9%；煤炭资源华北和西北两地区占80%；而负荷中心集 中在中部和东部沿海，这两地区的经济总量占全国82%，电 力消费占78%。
要做到全国联网后，供电可靠性水平不降低，加强发电 厂、变电站的安全、可靠运行、提高其自动化水平很为重要。
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1.1.1 当前电力系统发展的要求
(2)老式变电站存在的问题
★ 安全性、可靠性不能满足电力系统发展的需 求。
★ 不适应电力系统快速计算和实时性要求。 ★ 供电质量缺乏科学的保证。 ★ 不利于提高运行管理水平。 ★ 占地面积大，增加征地投资。
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1.2 变电站综合自动化系统的发展回顾
1.2.1 国外变电站综合自动化的早期发展概况
国外变电站综合自动化的研究工作始于70年代。70年 代末，英、西德、意大利、澳大利亚等国新装的远动装置 都是微机型的. 变电站综合自动化的研究工作，于70年代 中、后期开始.
● 日本第一个变电站综合自动化系统
1975年关西电子公司和三菱电气公司开始研究，1979 年完成样机SDCS-1型，并安装于变电站现场试验，1980年 开始商品化生产。其结构框图见图1。