变电站综合自动化课件
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第七章 变电所综合自动化 和数字化变电所
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回顾：电力系统自动化的分类（按运行管理区域分类）
电力系统自动化
调度自动化 发电厂自动化 火电厂自动化
水电厂自动化 变电站自动化 配电网自动化
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第7章 变电所综合自动化和数字化变电所
常规的变电站存在的问题：
★ 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。 ★ 维护工作量大，设备可靠性差。 ★ 占地面积大，增加征地投资。
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三、变电站综合自动化的发展概况
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。该系统由3台微机组成，其系统结构如下图。1987年在山东威海 望岛变电站成功地投入运行。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。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。
科学技术的发展，为发展变电站自动化提供了有利的条件。
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第7章 变电所综合自动化和数字化变电所
一、变电站自动化的发展过程
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：
各自动化装置仍是独立运行，不能互相通信，不能共享资源。
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3、变电站综合自动化阶段
国际上，20世纪70年代末开始变电站综合自动化的研究工作，于 80年代开始进入实用应用。
例：西门子公司于1985年在德国投入其第一套变电站综合自动化系统。
我国从20世纪80年代末开始研制和开发，20世纪90年代进入应 用阶段。
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三、变电站综合自动化的发展概况
1、国外变电站综合自动化的早期发展概况
国外变电站自动化的研究工作始于20世纪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。 1975年由关西电子公司和三菱电气有限公司合作，研究配电 变电站数字控制系统。1979年9月完成样机，称为SDCS-1型， 12月在变电站安装运行，1980年开始商品化生产。
与此同时也出现一批无人值班或少人值班的大、中小型 水电站。
例如，到1980年止，意大利ENEL公司的474个水电站中，无人值 班达408个，法国EDF公司450个水电站中，有403个无人值班占90%。
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4、国内无人值班的发展简况
☞早期的无人值班变电站没有自动化功能。只适合不重要的 35KV变电站。
☞20世纪60年代，进入了远方监视的无人值班阶段。 ☞20世纪80年代后期，无人值班技术又上了一个台阶。促进了
调度自动化实用化的深入开展和电网调度管理水平的提高。 ☞ 国 家 电 力 调 度 通 信 中 心 于 1993 年 12 月 28 日 发 布 了 调 自
SDCS-1型由13台微机组成。如下图，它具有对一个 77kV/6.6kV的配电变电站的全部保护和控制功能。该变电站 具有3台变压器，4回77kV进线，36回6.6kV馈电线路。
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三、变电站综合自动化的发展概况
1、国外变电站综合自动化的早期发展概况
SDCS－1结构方框图
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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。
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2、微处理器为核心的智能自动装置阶段
• 20世纪80年代，随着大规模集成电路和微处理器技术的应用，在变电站自 动化阶段，将原来由晶体管等分立元件组成的自动装置逐步由大规模集成 电路或微处理器替代。
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三、变电站综合自动化的发展概况
2、我国变电站自动化的发展过程
变电站微机监测、保护综合控制系统框图
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3、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 接进行必要的处理，使受停电影响的用户迅速恢复供电。
• 微机监控、微机保护、微机远动装置分别设置，分别完成各自的功能。
优点:
①由于采用了数字电路，缩小了体积，明显的显示出优越性。
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②利用微处理器的智能和计算能力，可以应用和发展新的算法，提高了 测量的准确度和控制的可靠性，还扩充了新的功能。
③装置本身的故障自诊断能力，对提高装置自身的可靠性是很有意义的。
例：清华大学电机系研制成功的变电站微机监测、保护综合控制系统。
• 变电站综合自动化阶段的特征：
将微机监控、微机保护、微机远动等功能进行统一考虑，构成 一个统一的计算机系统来完成以上所有的功能。
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二、变电站综合自动化的概念
• 变电站综合自动化（Integrated Substation Control System，ISCS）是在变电站应用自动控制技术和信息处理 与传输技术，通过计算机硬件系统或自动化装置代替人工 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。
这是我国第一个变电站综合自动化系统，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。
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回顾：电力系统自动化的分类（按运行管理区域分类）
电力系统自动化
调度自动化 发电厂自动化 火电厂自动化
水电厂自动化 变电站自动化 配电网自动化
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第7章 变电所综合自动化和数字化变电所
常规的变电站存在的问题：
★ 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。 ★ 维护工作量大，设备可靠性差。 ★ 占地面积大，增加征地投资。
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三、变电站综合自动化的发展概况
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。该系统由3台微机组成，其系统结构如下图。1987年在山东威海 望岛变电站成功地投入运行。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。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。
科学技术的发展，为发展变电站自动化提供了有利的条件。
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第7章 变电所综合自动化和数字化变电所
一、变电站自动化的发展过程
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：
各自动化装置仍是独立运行，不能互相通信，不能共享资源。
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3、变电站综合自动化阶段
国际上，20世纪70年代末开始变电站综合自动化的研究工作，于 80年代开始进入实用应用。
例：西门子公司于1985年在德国投入其第一套变电站综合自动化系统。
我国从20世纪80年代末开始研制和开发，20世纪90年代进入应 用阶段。
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三、变电站综合自动化的发展概况
1、国外变电站综合自动化的早期发展概况
国外变电站自动化的研究工作始于20世纪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。 1975年由关西电子公司和三菱电气有限公司合作，研究配电 变电站数字控制系统。1979年9月完成样机，称为SDCS-1型， 12月在变电站安装运行，1980年开始商品化生产。
与此同时也出现一批无人值班或少人值班的大、中小型 水电站。
例如，到1980年止，意大利ENEL公司的474个水电站中，无人值 班达408个，法国EDF公司450个水电站中，有403个无人值班占90%。
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4、国内无人值班的发展简况
☞早期的无人值班变电站没有自动化功能。只适合不重要的 35KV变电站。
☞20世纪60年代，进入了远方监视的无人值班阶段。 ☞20世纪80年代后期，无人值班技术又上了一个台阶。促进了
调度自动化实用化的深入开展和电网调度管理水平的提高。 ☞ 国 家 电 力 调 度 通 信 中 心 于 1993 年 12 月 28 日 发 布 了 调 自
SDCS-1型由13台微机组成。如下图，它具有对一个 77kV/6.6kV的配电变电站的全部保护和控制功能。该变电站 具有3台变压器，4回77kV进线，36回6.6kV馈电线路。
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三、变电站综合自动化的发展概况
1、国外变电站综合自动化的早期发展概况
SDCS－1结构方框图
PPT学习交流
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。
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2、微处理器为核心的智能自动装置阶段
• 20世纪80年代，随着大规模集成电路和微处理器技术的应用，在变电站自 动化阶段，将原来由晶体管等分立元件组成的自动装置逐步由大规模集成 电路或微处理器替代。
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三、变电站综合自动化的发展概况
2、我国变电站自动化的发展过程
变电站微机监测、保护综合控制系统框图
PPT学习交流
11
3、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 接进行必要的处理，使受停电影响的用户迅速恢复供电。
• 微机监控、微机保护、微机远动装置分别设置，分别完成各自的功能。
优点:
①由于采用了数字电路，缩小了体积，明显的显示出优越性。
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②利用微处理器的智能和计算能力，可以应用和发展新的算法，提高了 测量的准确度和控制的可靠性，还扩充了新的功能。
③装置本身的故障自诊断能力，对提高装置自身的可靠性是很有意义的。
例：清华大学电机系研制成功的变电站微机监测、保护综合控制系统。
• 变电站综合自动化阶段的特征：
将微机监控、微机保护、微机远动等功能进行统一考虑，构成 一个统一的计算机系统来完成以上所有的功能。
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二、变电站综合自动化的概念
• 变电站综合自动化（Integrated Substation Control System，ISCS）是在变电站应用自动控制技术和信息处理 与传输技术，通过计算机硬件系统或自动化装置代替人工 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。
这是我国第一个变电站综合自动化系统，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。