電力系統(tǒng)調(diào)度自動化第4章變電站綜合自動化課件

1、第四章 變電站綜合自動化主講人：齊鄭qizheng319126變電站自動化基本含義斷路器變壓器電容器CT/PT電力系統(tǒng)二次設(shè)備保護(hù)-變壓器、線路、電容器RTU電度儀表自動裝置直流電源電力系統(tǒng)一次設(shè)備7/28/20222North China Electric Power University變電站自動化基本功能變電站二次設(shè)備按功能分為四大模塊: 繼電保護(hù); 自動裝置; 測量儀表; 遠(yuǎn)動裝置; 7/28/20223North China Electric Power University傳統(tǒng)變電站的問題一、安全、穩(wěn)定性不夠二、難以保證供電質(zhì)量三、占地面積大四、無法滿足快速計算、實時控制的要求五、

2、維護(hù)工作量大7/28/20224North China Electric Power University變電站自動化基本含義變電站自動化定義： 變電站自動化是將變電站的二次設(shè)備經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計，利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信號處理技術(shù)，實現(xiàn)對全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、控制、保護(hù)、并與上級調(diào)度通信的綜合性自動化功能。 7/28/20225North China Electric Power University變電站綜合自動化的特點1、功能綜合化。2、結(jié)構(gòu)分布、分層化。3、測量顯示數(shù)字化。4、操作監(jiān)視屏幕化。5、通信網(wǎng)絡(luò)化、光纖化。6、運(yùn)行管理智能化。7/2

3、8/20226North China Electric Power University變電站自動化的優(yōu)越性（1）信息共享，簡化系統(tǒng)，減少電纜；（2）提高自動化水平；（3）及時掌握電網(wǎng)運(yùn)行狀況；（4）提高變電站的可控性；（5）采用無人值班變電站，提高生產(chǎn)率； （6）提高可靠性和經(jīng)濟(jì)性； 7/28/20227North China Electric Power University變電站綜合自動化與無人值班無人值班是管理模式，綜合自動化是技術(shù)水平常規(guī)保護(hù)和常規(guī)控制的時代。兩遙功能。四遙功能，無人值班初級階段。綜合自動化真正意義的無人值班7/28/20228North China Electric

4、 Power University變電站自動化技術(shù)的發(fā)展變電站分立元件的自動裝置階段微處理器為核心的智能自動裝置階段變電站自動化階段7/28/20229North China Electric Power University變電站自動化技術(shù)的發(fā)展SDCS-1日本關(guān)西電子公司1975年開始1979年完成樣機(jī)1980商品化生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)模： 3臺主變、4回77kV進(jìn)線、36回6.6kV饋線，13臺微機(jī)7/28/202210North China Electric Power University變電站自動化技術(shù)的發(fā)展ABB公司：SCS100、SCS200系統(tǒng)西門子公司：LSA678系統(tǒng)南瑞繼保公司：

5、RCS-9000系統(tǒng)四方公司：CSC2000系統(tǒng)國電南自公司：PS6000系統(tǒng)許繼公司：CBZ8000系統(tǒng)7/28/202211North China Electric Power University變電站綜合自動化的要求1、全面替代常規(guī)的二次設(shè)備，集繼電保護(hù)、測量、監(jiān)控、通信于一個分級分布式的系統(tǒng)中。2、微機(jī)保護(hù)的軟硬件與監(jiān)控系統(tǒng)相對獨立，又要相互協(xié)調(diào)。3、保護(hù)及自動裝置具有串口或現(xiàn)場總線接口。4、滿足無人值班變電站的要求。5、具有先進(jìn)的通信網(wǎng)絡(luò)。7/28/202212North China Electric Power University變電站綜合自動化的要求6、具有高可靠性。7、可擴(kuò)

6、展性和適應(yīng)性要好。8、標(biāo)準(zhǔn)化程度和開放性好。9、實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，減少設(shè)備重復(fù)。10、各專業(yè)互相配合，統(tǒng)一規(guī)劃。7/28/202213North China Electric Power University變電站自動化的基本功能監(jiān)控子系統(tǒng)功能微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)功能電壓、無功控制子系統(tǒng)功能自動裝置子系統(tǒng)功能遠(yuǎn)動及通信子系統(tǒng)功能7/28/202214North China Electric Power University變電站自動化的基本功能輸電線路保護(hù)電力變壓器保護(hù)母線保護(hù)電容器保護(hù)自動重合閘繼電保護(hù)構(gòu)成1、微機(jī)保護(hù)的功能7/28/202215North China Electric Power U

7、niversity變電站自動化的基本功能通信功能對時功能存儲各種保護(hù)整定值功能故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)功能微機(jī)保護(hù)的要求7/28/202216North China Electric Power University變電站自動化的基本功能實時數(shù)據(jù)采集與處理：模擬量采集 狀態(tài)量的采集脈沖量的采集數(shù)字量采集運(yùn)行監(jiān)視功能：變電站的運(yùn)行工況和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行自動監(jiān)視，即對變電站各種狀態(tài)量變位情況的監(jiān)視和模擬量的數(shù)值監(jiān)視 2、監(jiān)視控制的功能7/28/202217North China Electric Power University變電站自動化的基本功能事故順序記錄與事故追憶功能控制與安全操作閉鎖功能

8、諧波的分析和監(jiān)視功能 2、監(jiān)視控制的功能故障測距與錄波功能7/28/202218North China Electric Power University變電站自動化的基本功能自動低頻減載備用電源自投控制（BZT）小電流接地選線 3、自動控制裝置功能7/28/202219North China Electric Power University變電站自動化的基本功能4、電壓無功綜合控制功能 維持供電電壓在規(guī)定范圍內(nèi)。各級供電母線電壓的運(yùn)行波動范圍（以額定電壓為基準(zhǔn)）保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定和合適的無功平衡在電壓合格的條件下實現(xiàn)使電能損耗最小7/28/202220North China Electric

9、 Power University變電站自動化的基本功能變電站內(nèi)部的現(xiàn)場級通信 變電站與上級調(diào)度的通信5、遠(yuǎn)動及數(shù)據(jù)通信功能7/28/202221North China Electric Power University變電站自動化的基本功能變電站內(nèi)部的現(xiàn)場級通信 （一）232、485串口通信（二）現(xiàn)場總線通信（1）LonWorks總線（2）CAN總線（三）以太網(wǎng)通信7/28/202222North China Electric Power University綜合自動化變電站的設(shè)計原則1、功能、配置服從電網(wǎng)調(diào)度自動化的總體設(shè)計2、功能配置下放原則3、應(yīng)能全面替代常規(guī)二次設(shè)備。 4、微機(jī)保護(hù)和

10、自動裝置的軟硬件與監(jiān)控系統(tǒng)既相對獨立，又相互協(xié)調(diào)。5、應(yīng)能滿足無人值班的要求。6、有可靠的通信網(wǎng)絡(luò)和通信協(xié)議，開放性好。 7、有良好的抗干擾能力。 8、系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和開放性能要好。 7/28/202223North China Electric Power University變電站自動化的結(jié)構(gòu)形式（一）分布集中式系統(tǒng)組屏結(jié)構(gòu)7/28/202224North China Electric Power University變電站自動化的結(jié)構(gòu)形式7/28/202225North China Electric Power University 間隔層按高壓間隔劃分，以每個電網(wǎng)元件為對象，集測量、控制

11、、保護(hù)于一體，設(shè)計在同一個機(jī)箱中，將這種模塊單元安裝在一次主設(shè)備的開關(guān)柜中。各模塊單元與監(jiān)控主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。高壓線路保護(hù)，變壓器保護(hù)，自動裝置（備自投、電壓無功控制，低頻減載）仍可安裝在中央控制室內(nèi)。間隔層變電站層變電站自動化的結(jié)構(gòu)形式7/28/202226North China Electric Power University變電站自動化的結(jié)構(gòu)形式（二）分散與集中相結(jié)合的結(jié)構(gòu)7/28/202227North China Electric Power University分散與集中相結(jié)合的結(jié)構(gòu)特點(1) 10-35kV饋線保護(hù)采用分散式結(jié)構(gòu),就地安裝,節(jié)約控制電纜,通過現(xiàn)場總線或以太網(wǎng)與保

12、護(hù)管理機(jī)通信(2) 高壓線路保護(hù)和變壓器保護(hù)采用集中組屏，保護(hù)屏安裝在控制室或保護(hù)室中，同樣通過現(xiàn)場總線或以太網(wǎng)與保護(hù)管理機(jī)通信。使這些重要的保護(hù)裝置處于比較好的工作環(huán)境，有利于提高可靠性。(3)其他自動裝置，備用電源自投和電壓、無功自動控制裝置采用集中組屏安裝于控制室或保護(hù)室內(nèi)。(4)電能量計量系統(tǒng)單獨組網(wǎng)，這主要是考慮專業(yè)分工。7/28/202228North China Electric Power University7/28/202229North China Electric Power University7/28/202230North China Electric Power University7/28/202231North China Electric Power University保護(hù)與監(jiān)控數(shù)據(jù)是否共享 (1)完全共享。用同一CPU和采集通道采集保護(hù)和測量需要的電量