继电保护装置及调度自动化系统介绍

态的物理量，并和已给
的大小，性质，出现的
的整定值进行比较，从
顺序等，使保护装置按
而判断保护是否应该起
一定的逻辑程序工作，
动。
最后传到执行部分。
根据逻辑部分送的信 号，最后完成保护装 置所担负的任务。如 发出信号，跳闸或不 动作等。
9
第二章 微机保护装置介绍
2.微机保护装置结构
对于一个具体的微机保护装置，通常将硬件电路按功能分别布置在几个PCB板上— —称为保护的“插件”，各插件安装于一个机箱中，采用总线把各插件联系在一 起，构成一套完整的保护装置。
从结构上看，一个完整的微机保护包含以下几部分：机箱、插件、面板、总线。
10
第二章 微机保护装置介绍
3.微机保护装置硬件原理
来自于CT/VT 的电流电压被转换为小电压信号，滤波后被送到保护计算DSP插件，经AD采样 后分别送到DSP用于保护计算和故障检测。
启动DSP负责故障检测，当检测到故障时开放出口继电器正电源。保护DSP负责保护逻辑计算， 当达到动作条件时，驱动出口继电器动作。CPU 插件负责顺序事件记录（SOE）、录波、对 时、人机接口及与监控系统通讯。
管理信息大区
管理信息系统 I6
调 度雷气 调 视 生电象 度 频 … 产监云 报 监 … 管测图 表 视 理
终端用户
探头
安全Web 服务
探头
I2
I3
专线
控制区
实时子网
非实时子网
电力调度数据网
非控制区
横向安全隔离装置
纵向加密认证装置
I5
PSTN/专线
电力企业数据网
系统外单位 系统内单位
管理信息大区
防火墙
变 变 变 变 变 变 变 变 变 变
. . .
电力信息系统 E-Mail用户 E-Mail用户 E-Mail用户
信息管理、发布
终端用户
实时子网 控制区
非实时子网 非控制区
PSTN/专线
系统外单位 系统内单位
横向安全隔离装置
纵向加密认证装置
防火墙
电力企业数据网
网络交换机
20
第三章 调度自动化系统介绍
25
传统的地（县）调度中心调度自动化系统
生产控制大区
控制区
配
变 变 变 变 变 变
调 度 自 动 化 系 统
电 网 调 度 自 动 化 系
统
非控制区
电
能
量 计 量 系
调 度 计 划
故 录 系 统
D T S
统
探头
探头
正向型
安全Web服务器
反向型
管理信息大区
O M S
变 变 变 变 变 变 变 变 变
环 境 检 测 系 统
调度机构外业务协同 信息展示与发布 内部综合管理
基础信息维护和管理 专业管理
基基础础平平台台 I4
I5
PSTN/专线
电力企业数据网
系统外单位 系统内单位 信息管理大区
防火墙 单项认证 横向安全隔离装置 纵向加密认证装置/安全网关
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第三章 调度自动化系统介绍
3.地（县）调度中心调度自动化系统及安全部署
220kV及以上变电站二次系统的生产控制大区应当设置控制区和非控制区；对于110kV及以下 变电站，其二次系统生产控制大区可以不再进行细分，只设置控制区。
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第三章 调度自动化系统介绍
1.变电站二次系统安全防护方案
安全分区
控制区
Fra Baidu bibliotek
监控系统
安自装置
变
电
五防系统
I4
站
继电保护
PMU
I1
I2
I3
拨号加密认证装置
11
第二章 微机保护装置介绍
3.微机保护装置硬件原理
装置电源、数据采集、开关量输入、跳闸出口、信号输出、通讯、保护功能、人机对话。
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第二章 微机保护装置介绍
4.微机型自动装置
同期装置：在电力系统运行过程中执行并网时使用的指示、监视、控制装置，它可以检 测并网点两侧的电网频率、电压幅值、电压相位、相序是否达到条件，以辅助手动并网 或实现自动并网。
➢ ECMS系统采用分层分布式的结构，设站控层、通信管理层、现场保护测控单元层三层， 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，替代了变 电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。
➢ 发电厂厂用电电气监控系统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。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。
5
第一章 继电保护概述
4.传统继电保护与微机保护的区别
传统继电保护采用继电器组合而成，如过流继电器、时间继电器、 中间继电器等通过复杂组合来实现保护功能。
传统的继电保护装置是使输入的电流、电压信号直接在模拟量之 间进行比较和运算，使模拟量与装置中给定的机械量（如弹簧力 矩）或电气量（如门槛电压）进行比较运算，决定是否跳闸。
P M U
… …
功
能
非控制区
电 能 量 采 集 装 置
一 次 设 备 在 线 监 测
故 障 录 波 装 置
辅 助 设 施 监 控
… …
集控站 自动化系统
专线
调
实时子网 Z 非实时子网
控
电力调度数据网
中 心
控制区
非控制区
管理信息大区
生调 产度 管管 … 理理 … 终终 端端
电力企业数据网
管理信息大区
15
传统的省级以上调度中心电网调度自动化系统
生产控制大区
控制区
探头
广安 继 电 能 域全电网 量 相自保动 … 管 量动护态 … 理 测控管监
量制 理 控
非控制区
正向型
探头
反向型
I1
I4
水 调 自 动 化
电 能 量 计 量
电 力 市 场 运 营
故 录 录 波 管 理
调 度 员 培 训 模 拟
电 力 设 备… 在… 线 监 测
23
第三章 ECMS系统介绍
2. 系统网络图
24
第五章 参考资料推荐
GBT14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程 DLT 317-2010 继电保护设备标准化设计规范 《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(2012修订版) 《电力监控系统安全防护规定》2014年国家发改委
继电保护及调度系统介绍
2020年3月
严格保密
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章
继电保护概述 微机保护装置介绍 调度自动化系统介绍 ECMS系统介绍 参考资料推荐
1
第一章 继电保护概述
绝严密格保密
2
第一章 继电保护概述
1.继电保护概念 继电保护是继电保护技术与继电保护装置的总称。 继电保护技术：包括电力系统故障分析、继电保护原理及设计、 配置整定、运行维护及调试等技术。 继电保护装置 ：能反应电力系统中电气设备发生故障或不正常运 行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
快切装置：在事故情况下由故障电源快速切换至备用电源保证厂用电不失去，正常切换 保证切换的同时性，快速性。
13
第三章 调度自动化系统介绍
绝严密格保密
14
第三章 调度自动化系统介绍
1.变电站二次系统安全防护方案
系统典型结构
控制区
变
电
站 基 本
监安 五 继 控自 防 电 系装 系 保 统置 统 护
3.地（县）调度中心调度自动化系统及安全部署
新一代电网调度控制系统
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第四章 ECMS系统介绍
绝严密格保密
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第三章 ECMS系统介绍
1. 系统概述
➢ 发电厂厂用电电气监控系统是利用先进的计算机技术、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。
网络交换机
单向认证模块
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第三章 调度自动化系统介绍
2.省级以上调度中心二次系统及安全部署
新一代电网调度控制系统
控制区 实时监控与预警
电网稳态监控 自动发电控制 运行分析与评价
网络分析 辅助监测
动态监视与分析 自动电压控制
在线安全稳定分析 继电保护定值在线校核
调度运行辅助决策
水电及新能源监测分析
微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护 的发展方向，它具有高可靠性、高选择性、高灵敏度。
微机保护装置硬件以微处理器（单片机）为核心，配以输入、输 出通道，人机接口和通讯接口等辅助电路，实现对电气设备运行 状况的实时监控及保护。
6
第一章 继电保护概述
4.传统继电保护与微机保护的区别
第三章 调度自动化系统介绍
1.变电站二次系统安全防护方案 电力监控系统安全防护总体原则：
安全分区、网络专用、横向隔离、纵向加密
按变电站的电压等级、规模、重要程度的不同以及变电站运行模式（有人值班模式、无人值班 少人值守模式、无人值守模式等）差别，变电站二次系统的安全区划分应该根据实际情况确定。
非控制区
电量计量终端 在线状态监测
I5 故障录波装置 辅助监控系统
I6
专线
远程安全拨号终端
实时子网 电力调度数据网 非实时子网
管理信息大区
生产管理终端 调度管理终端
I7
电力企业数据网
调
控
中
控制区
心
非控制区
管理信息大区
正向安全隔离装置
纵向加密认证装置/安全网关
防火墙
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第三章 调度自动化系统介绍
2.省级以上调度中心二次系统及安全部署
一次设备：生产、输送、分配、消耗电能的设备。包括发电机、变压器、 断路器、母线、输电线路、电动机等。
二次设备：对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备。
3
第一章 继电保护概述
2.继电保护的作用
自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继 续遭到破坏，保证无故障部分迅速恢复正常运行。
基础平台 I1
I2
非控制区
调度计划
数据申报与信息发布
预测
检修计划
短期交易管理
发电计划 电能量计量
计划分析与评估
水电及新能源调度
安全校核
静态安全校核 暂态稳定校核 调度辅助决策 稳定裕度评估
调度员模拟培训 …
基础平台
I3
专线
控制区
实时子网
非实时子网
电力调度数据网
非控制区
调度管理
核心业务流程SOP 调度生产运行 综合分析与评估
反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号 或跳闸。
继电保护基本原则：找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量 的变化特征。
4
第一章 继电保护概述
3. 继电保护分类 按被保护对象分类：有输电线路保护和主设备保护，如发电机，变压器， 母线，电抗器，电容器的保护。 按保护功能分类：有短路故障保护和异常运行保护，前者又可分为主保 护，后备保护和辅助保护，后者又分为过负荷保护，失磁、失步、低频、 非全相运行保护等。 按保护动作原理分类：有差动保护，过电流保护，低电压保护，过电压 保护，功率方向保护，距离保护，高频载波保护等。 非电量保护。
PT并列装置： PT并列装置当一段母线的母线PT故障或检修时，该段母线的电压信号将 失去，所以使用电压并列装置将另一段母线的母线PT信号提供给该段电压小母线，以确 保该段母线有电压信号。只有在一次并列的情况下，二次才能并列。
备自投装置：当工作电源因故障或其他原因被断开，能迅速自动将备用电源或其他正常 工作电源投入，使用工作电源用户不停电的装置。
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第二章 微机保护装置介绍
绝严密格保密
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第二章 微机保护装置介绍
1.微机保护组成
微机保护一般由三个部分组成:测量部分、逻辑部分和执行部分，其原理 结构如下图所示。
故障参数量 测量 部分
逻辑 部分
执行 输出信号 部分
整定值
测量被保护元件工作状图1—3继 根电 据测保量护部装分置各的输原出理量结构图