變電站自動化系統(tǒng)

計算機技術(shù)、通信技術(shù)、自動化技術(shù)的日益成熟，使我國電力系統(tǒng)技術(shù)迫切的需要改），重要，變電站自動化技術(shù)的發(fā)展必要也從中凸顯。I 1 3 3 5 1變電站自動化自20世紀(jì)90年代以來一直是我國電力行業(yè)、計算機行業(yè)中的熱點之一。量以3%-5%的速度增長，也就是說每年都有數(shù)千座新建變電站投入電網(wǎng)運行。同時，根據(jù)電網(wǎng)的要求，特別是自上個世紀(jì)末在我國全范圍內(nèi)開始的大規(guī)模城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造，不但要新建許多變電站，現(xiàn)有的將近一半以上的建設(shè)于上世紀(jì)六、七年代、甚至還有五年代的老舊變電站因設(shè)備陳舊老化而面臨改造。二是市場的因素，采用綜合自動化系統(tǒng)，可在遠(yuǎn)方設(shè)立集控站，通過遠(yuǎn)方遙控、遙信、遙測、遙調(diào)、遙視等五遙功能集中監(jiān)控若干個變電站，變電站現(xiàn)場實現(xiàn)無人值班，節(jié)約了大量的人力；它通過SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）系統(tǒng)與MIS（ManagementInformationSystem）系統(tǒng)結(jié)合實現(xiàn)了辦公自動化，提高了管理效率，為管理人員的決策提供了切實有力的依據(jù)傳統(tǒng)的35kV及以上電壓等級的變電站的二次回路部分是由繼電保護、當(dāng)?shù)乇O(jiān)控、遠(yuǎn)動裝置、故障錄波和測距、直流系統(tǒng)與絕緣監(jiān)視及通信等各類裝置組成的，以往它們各自采用獨立的裝置來完成自身的功能，而且均自成系統(tǒng)，由此可避免各類裝置之間功能的相互覆蓋、部件重復(fù)配置、耗用大量的連接線和電纜等.90年代中期，隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通信技術(shù)的飛速發(fā)展，同時結(jié)合變電站的實際情況，研制成功了各種分散式變電站自動化系統(tǒng)并投入運行。分散式系統(tǒng)的特點是將現(xiàn)場輸入輸出單元部件分別安裝在中低壓開關(guān)柜或高壓一次設(shè)備附近，現(xiàn)場單元部件是保護和監(jiān)控功能的二合一裝置，用以處理各開關(guān)單元的繼電保護和監(jiān)控功能，亦可以是現(xiàn)場的微機保護和監(jiān)控部件，分別保持其獨立性。在變電站控制室內(nèi)設(shè)置內(nèi)計算機系統(tǒng)——該系統(tǒng)也可布置在遠(yuǎn)方的集控站，對各現(xiàn)場單元部件進行通信聯(lián)系。通信方式多采用常用的串行口如RS-232C,RS-422/485。但近年推出的分散式變電站自動化系統(tǒng)更多地采用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，遙測、遙信、采集及處理，遙控命令執(zhí)行和繼電保護功能等均由現(xiàn)場單元部件單獨完成，并將這些信息通過網(wǎng)絡(luò)送至后臺主計算機，而變電站自動化的功能均由后臺主計算機系統(tǒng)承擔(dān)。因此，現(xiàn)在的變電站自動化系統(tǒng)，概括起來，就是以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，將傳統(tǒng)變電站的測量、監(jiān)控、保護等功能通過計算機網(wǎng)絡(luò)綜合在起，構(gòu)成一個資源和信息共享的自動化系2統(tǒng)，從而將傳統(tǒng)的變電站控制屏、保護屏、控制臺等結(jié)構(gòu)進行了集成，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控，集中管理，進而實現(xiàn)變電站無人值班，并且實現(xiàn)了變電站管理的自動化。同時由于裝置實現(xiàn)了高度的集成，大大節(jié)省了變電站占地。在當(dāng)今土地資源和人力資源日趨緊張的情況下，實現(xiàn)變電站的自動化具有明顯的經(jīng)濟和技術(shù)優(yōu)勢。分散式變電站自動化系統(tǒng)中，面向?qū)ο蠹夹g(shù)己成為一個十分流行的趨勢，即不單純考慮某一個量，而是為某一設(shè)備配備完備的保護和監(jiān)控功能裝置，以完成特定的功能，從而保證了系統(tǒng)的分布式開放性。從技術(shù)發(fā)展的趨勢看，將來的測控設(shè)備還將和一次設(shè)備完全融合，即實現(xiàn)所謂的智能一次設(shè)備，每個對象均含有保護、監(jiān)控、計費、操作、閉鎖等一系列功能及信息庫，面向自動化的僅是一對通信雙絞線，該雙絞線以網(wǎng)絡(luò)方式和計算機相連。完全分散式的實現(xiàn)依托于現(xiàn)今發(fā)展很快的計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別是現(xiàn)場總線技術(shù)。這一技術(shù)的使用已使得自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)簡單得多，性能上也大大優(yōu)于以往的系統(tǒng)，并可解決以往系統(tǒng)中RS-485鏈路信息傳輸?shù)膶崟r性問題，以及信號傳輸?shù)娜萘繂栴}。一個典型的變電站自動化系統(tǒng)，可分為三個層次，三個層次分別為:1、現(xiàn)場1/0層，用于和現(xiàn)場一次設(shè)備的信號和控制相連。2、通信層，完成上位機(Workstation)和數(shù)據(jù)終端設(shè)備((DTE)Dataterminalequipment)的數(shù)據(jù)和命令傳輸。3、計算機管理層，完成相應(yīng)的SCADA及變電站管理功能以及其它相應(yīng)的輔助功能。在分散式變電站自動化系統(tǒng)中，特點是以變電站一次設(shè)備(如高低壓開關(guān)等)為單位?，F(xiàn)場單元可以是監(jiān)控和保護二合一裝置，亦可以保持相對獨立，但有一點是共同的，就是現(xiàn)場單元要求能獨立完成監(jiān)控和保護的功能?，F(xiàn)場監(jiān)控單元具有遙測量采集及計算，遙信采集及處理，電能脈沖采集及累計，遙控命令接收與執(zhí)行，對關(guān)鍵芯片的定時自檢，與保護單元的通信(當(dāng)與保護單元保持相對獨立時)，現(xiàn)場保護單元可以根據(jù)安裝單位的繼電保護配置完成保護功能，接收與執(zhí)行后臺機下發(fā)的保護定值修改，自檢功能，發(fā)送保護裝置的工作信息、告警信息、動作信息、自檢信息，接收與發(fā)送上級對保護裝置整定值和測量值的查詢，保護裝置初始化，并當(dāng)?shù)仫@示等功能。32.1變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展與展望2.1.1變電站自動化技術(shù)的發(fā)展歷程1、國外變電站自動化的發(fā)展國外變電站自動化的研究工作始于70年代。根據(jù)1981年5月在英國召開的第六屆國際供電會議資料報道，英國、西德、意大利、法國、澳大利亞等國家，于70年代末，新裝的變電站遠(yuǎn)動裝置已開始淘汰，當(dāng)時僅英國南威爾電網(wǎng)還在使用(該地區(qū)當(dāng)時已計劃用微機遠(yuǎn)動裝置代替)，同時第六屆國際供電會議的有關(guān)文章資料提出，監(jiān)控系統(tǒng)的功能有擴大的趨勢。變①尋找并處理單相接地故障；②作為保護拒動或斷路器拒動的補充保護；③負(fù)荷管理；④成組數(shù)據(jù)記錄；⑤其中包括負(fù)荷曲線，運行數(shù)據(jù)，事故及事件順序記錄等；⑥自動重合閘及繼菱電氣有限公司的協(xié)助下，開始研究用于配電變電站的數(shù)字控制系統(tǒng)，于1979年9月完成樣機，同年12月在變電站安裝并進行現(xiàn)場調(diào)試。1980年開始商業(yè)化生產(chǎn)。80年代以后，研究變電站自動化系統(tǒng)的國家和大公司越來越多。例如:德國西門子公司、美國GE公司、西屋公司、法國阿爾斯通公司等都擁有自己的自動化系統(tǒng)產(chǎn)品。西門子公司于1985年在德國漢諾威正式投運第一套變電站自動化系統(tǒng)（LSA678至1993年已有了50多套同類型的系統(tǒng)在德國本土及歐洲其它國家不同電壓等級的變電站投運，取得顯著業(yè)績。1995由此可見，國外研究變電站自動化系統(tǒng)始于70年代后期.80年代發(fā)展較快，而且在技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定方面，為我國在80年代引進和研究變電站自動技術(shù)方面，提供了寶貴的經(jīng)2、我國變電站自動化技術(shù)的發(fā)展過程我國變電站自動化的研究工作開始于80年代中期，1987年清華大學(xué)電機工程系在山東威海望島變電站成功地投入運行，系統(tǒng)主要由3臺微機及其外圍接口電路組成。該系統(tǒng)于1987年成功投入運行，1988年通過技術(shù)鑒定。鑒定結(jié)論為國內(nèi)首創(chuàng)，填補了國內(nèi)一項空白，并達到國際80年代先進水平。在90年代，研究變電站自動化的研究單位和生產(chǎn)廠家快速發(fā)展.如4南京的南瑞公司、上海的申瑞、北京清華大學(xué)的紫光公司等，特別是近幾年來，變電站自動化技術(shù)更是精益求精，大規(guī)模集成電路技術(shù)和通信技術(shù)，在其研究的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其功能和性能得到不斷完善，已成為今后新建變電站以及變電站進行技術(shù)改造的主導(dǎo)技術(shù)[12]。1、保護監(jiān)控一體化這種方式在35千伏及以下的電壓等級中已普遍采用，今后在110千伏及以上的線路間隔和主變?nèi)齻?cè)中采用此方式也已是大勢所趨。它的好處是功能按一次單元集中化，利于穩(wěn)定的進行信息采集以及對設(shè)備狀態(tài)進行控制，極大地提高了性能效率比。其目前的缺點也是顯而易見的:此種裝置的運行可靠性要求極高，否則任何形式的檢修維護都將迫使一次設(shè)備的停役?？煽啃?、穩(wěn)定性要求高，這也是目前110千伏及以上電壓等級還采用保護和監(jiān)控分離設(shè)置的原因之一。隨著技術(shù)的發(fā)展，冗余性、在線維護性設(shè)計的出現(xiàn)，將使保護監(jiān)控一體化成為必然。自動化裝置將和一次設(shè)備整合在一起，其電氣的抗干擾性能，設(shè)備抗熱寒、抗雨雪、防腐蝕等各項環(huán)境指標(biāo)將達到極高的地步。目前的自動化裝置都是安裝在低電壓的中置柜上和室內(nèi)的開關(guān)室內(nèi)，戶外的僅是一些實現(xiàn)簡單功能的柱上設(shè)備。隨著高電壓等級的推廣，其設(shè)備都將就地安裝在戶外的端子箱上，對環(huán)境條件要求高。這種方式最終將帶來變電站沒有建筑小室或僅設(shè)一個控制小室，其最多也就是一臺控制顯示終端。這將極大地減少整個變電站的二次電纜，使變電站的建設(shè)簡化、快速，設(shè)備調(diào)試簡單同時也極大地提高變電站的運行穩(wěn)3、人機操作界面接口統(tǒng)一化無人無建筑小室的變電站，變電運行人員如果在就地查看設(shè)備和控制操作，將通過一個手持式可視無線終端，邊監(jiān)視一次設(shè)備邊進行操作控制，所有相關(guān)的量化數(shù)據(jù)將顯示在可視4、通訊網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化強大的通訊接口能力，主要通訊部件雙備份冗余設(shè)計(雙CPU、雙電源等)，采用光纖總線等等，使現(xiàn)代化的合自動化變電站的各種智能設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)組成一個統(tǒng)一的、互相協(xié)調(diào)工作55、數(shù)據(jù)采集和一次設(shè)備一體化除了常規(guī)的電流電壓、有功無功、開關(guān)狀態(tài)等信息采集外，對一些設(shè)備的在線狀態(tài)檢測量化值，如主變的油位、開關(guān)的氣體壓力等等，都將緊密結(jié)合一次設(shè)備的傳感器，直接采集到監(jiān)控系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫中。高技術(shù)的智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器的應(yīng)用，必將給數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)帶來全新的模式。2.1.3變電站實現(xiàn)綜合自動化的優(yōu)越性①提高供電質(zhì)量、提高電壓合格率②提高變電站的安全、可靠運行水平③減少維護工作時間，減少值班人員的勞動強度，并達到減人提效④提高電力系統(tǒng)的運行管理水平2.2變電站自動化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能圖2-1為集中式變電站綜合自動化系統(tǒng)示意圖。它是按功能要求配置相應(yīng)的繼電保護裝置及遠(yuǎn)動裝置并安裝在變電站的中央控制室內(nèi)。變壓器、各進出線及其它電氣設(shè)備的運行狀態(tài)通過CT（電流互感器）,PT（電壓互感器）、開關(guān)輔助觸點由電纜傳送到變電站的中央控制室的保護裝置和遠(yuǎn)動裝置內(nèi)，經(jīng)初步處理后送到I/O通信控制器進行數(shù)據(jù)格式的變換(規(guī)約轉(zhuǎn)換)，并將變電站所有保護、測量、信號和控制信息統(tǒng)一處理，與當(dāng)?shù)氐暮笈_機和遠(yuǎn)方調(diào)度中心進行信息交換。其特點是變電站中的所有信息統(tǒng)一集中處理，形成一個系統(tǒng)、并符合傳統(tǒng)占地面積大，而且需敷設(shè)大量電纜，投資和工程量大，應(yīng)用會越來越少。6變壓器保護變壓器保護出口繼當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺機/通信控制器遠(yuǎn)動控制繼電保護裝置遠(yuǎn)動控制控2、分布式(分散式)自動化系統(tǒng)隨著單片機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特別是總線技術(shù)的不斷成熟和可靠、用于變電站自動化的分布式系統(tǒng)相繼出現(xiàn)，如圖2-2所示。該系統(tǒng)按回路進行設(shè)計，每一個開關(guān)柜上或其它一次設(shè)備上就地安裝微機保護單元和單回路的數(shù)采/監(jiān)控單元，故開關(guān)和其它一次設(shè)備與單回路的數(shù)微機保護單元和單回路的數(shù)采/監(jiān)控單元與I/O通信控制器相互之間用網(wǎng)絡(luò)電纜或光纜連接起來，僅作數(shù)據(jù)信息的傳送。分布式綜合自動化系統(tǒng)的優(yōu)點除了省電纜、抗干擾能力強外，無須再設(shè)置繼電保護和遠(yuǎn)動裝置屏，大大減化了二次設(shè)備，并減小了占地面積。故分布式變電站自動化系統(tǒng)自問世以來，顯示出強大的生命力。國外SEMENS（西門子）公司的LSA678(繼電保護7S/7U系列和監(jiān)控單元6MB系列)，美國GE公司的DFP-100和SEG公司（美國星光7當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺機當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺機遠(yuǎn)方調(diào)度中心/通信控制器單回路保護裝數(shù)采或置監(jiān)控開關(guān)柜#1保護裝數(shù)采或置監(jiān)控開關(guān)柜#單回路保護裝置其他電力設(shè)備單回路單回路單回路單回路數(shù)采或監(jiān)控3、分布集中式自動化系統(tǒng)將整個變電站的一、二次設(shè)備分為3層，即變電站層、單元層和設(shè)備層。變電站層稱為2層，單元層為1層，設(shè)備層為0層。設(shè)備層主要指變電站內(nèi)的變壓器，斷路器、隔離開關(guān)及其輔助接點，電流、電壓互感器等一次設(shè)備。變電站自動化系統(tǒng)主要位于1層和2層。單元層一般按斷路器間隔劃分，具有測量、控制部件或繼電保護部件。單元層本身是由各種不同的單元裝置組成，這些獨立的單元裝置直接通過局域網(wǎng)絡(luò)或串行總線與變電站層聯(lián)系;也可能設(shè)有數(shù)采管理機或保護管理機，分別管理各測量、監(jiān)視單元和各保護單元，然后集中由數(shù)采管理機和保護管理機與變電站層通信。單元層本身實際上就是兩級系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。變電站層包括全站性的監(jiān)控主機、遠(yuǎn)動通信機等。變電站層設(shè)現(xiàn)場總線或局域網(wǎng)，供各主機之間和監(jiān)控主機和單元層之間交換信息。4、集中與分散結(jié)合式自動化系統(tǒng)隨著單片機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，特別是現(xiàn)場總線和局部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，這種發(fā)展組屏安裝在主控室內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)方式介于集中式與分散式兩種結(jié)構(gòu)之間，形式較多。目前國內(nèi)應(yīng)用較多的是分散式結(jié)構(gòu)集中式組屏。這種結(jié)構(gòu)方式具有分散式結(jié)構(gòu)的全部優(yōu)點，由于采用了集中式組屏，有利于系統(tǒng)的設(shè)計、安裝與維護管理。現(xiàn)在分散式(分布式)是以后發(fā)展的8趨勢[3]。變電站自動化系統(tǒng)主要包括監(jiān)控、控制、遠(yuǎn)傳和保護四部分。監(jiān)控基本功能：主要完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制。模擬量采集：變電站的模擬量（遙測量）一般指隨時間而連續(xù)變化的電信號1)各電壓等級的線電壓和相電壓、有功、無功功率2)變壓器的有功和無功功率3)各進出線電流4)分段斷路器電流5)站用變壓器的電壓、電流6)直流母線電壓7)主變抽頭位置及溫度等等開關(guān)量采集（遙信量）1)所有開關(guān)的位置信號2)站內(nèi)的事故總信號、預(yù)告總信號3)保護及重合閘動作信號4)直流系統(tǒng)異常信號5)接地信號6)火警信號7)控制回路斷線及彈簧儲能信號等等控制功能包括：“遠(yuǎn)控”和“近控”。所謂“遠(yuǎn)控”是指在變電站以外的控制中心（集控中心），對變電站內(nèi)某些需要控制的設(shè)備實施控制操作；“近控”是指在變電站內(nèi)對某些需要控制設(shè)備實施就地控制操作。控制的主要對象有：2）有條件可控的隔離開關(guān)；9遠(yuǎn)傳在控制中心與無人值班變電站之間互傳的信息稱為遠(yuǎn)傳信息，遠(yuǎn)傳信息應(yīng)當(dāng)保證無人值班變電站處于集控中心的有效而可靠的監(jiān)控之下，遠(yuǎn)傳信息的內(nèi)容為：遙測、遙信、遙控、遙調(diào)，即四遙功能，站端具有四遙功能的遠(yuǎn)動裝置，簡稱RTU。在變電站遇到突然故障的時候，變電站自動化系統(tǒng)可以及時有效地切斷斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備，對設(shè)備進行保護，以減少設(shè)備的損壞。在變電站自動化系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通信時一個重要環(huán)節(jié)，其主要任務(wù)體現(xiàn)在兩個方面，一方面是完成自動化系統(tǒng)內(nèi)部各個子系統(tǒng)或各種功能模塊間的信息交換。這是因為變電站自動化系統(tǒng)實質(zhì)上是分級分布式的多臺微機組成的控制系統(tǒng)。各個子系統(tǒng)又由各個智能模塊組成。因此必須通過內(nèi)部數(shù)據(jù)通信。實現(xiàn)各個子系統(tǒng)內(nèi)部和各個系統(tǒng)之間的信息的交換和實現(xiàn)信息的共享。另一方面是完成變電站與調(diào)度調(diào)度中心的通信任務(wù)。因為自動化系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)的信息要及時上報調(diào)度中心，如采集到的測量信息、斷路器和隔離開關(guān)的分合狀態(tài)信息、繼電保護的動作信息等。同時自動化系統(tǒng)也要接受和執(zhí)行調(diào)度中心下達的各種操作和調(diào)控命令[1]。由于數(shù)據(jù)通信在變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)的重要性，經(jīng)濟、可靠地數(shù)據(jù)通信成為系統(tǒng)的技術(shù)核心，而由于變電站的特殊環(huán)境和自動化系統(tǒng)的要求，變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足下列要求1）快速的實時響應(yīng)能力2）很高的可靠性3）優(yōu)良的電磁兼容性能4）分層式結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是構(gòu)成變電站自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化是使變電站自動化邁向標(biāo)準(zhǔn)化得難點之一，受性能、價格、硬件、軟件、客戶策略等因素的影響，目前在選擇什么“接口網(wǎng)絡(luò)”上很難達成一致。網(wǎng)絡(luò)特性主要由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸媒體、媒體存取方式?jīng)Q定。網(wǎng)絡(luò)的選擇應(yīng)符合國際國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)；應(yīng)選擇當(dāng)前的主流產(chǎn)品；應(yīng)得到實力雄厚的軟硬件商的支持；產(chǎn)品滿足變電站運行要求；應(yīng)具有較高的性價比。不同類型的變電站對自動化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)有不同的要求，在35KV的變電站可以采用RS-485或現(xiàn)場總線作為站內(nèi)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)；在1、電力線載波通信電力線載波通信（PowerLineCarrier，PLC）是將信息調(diào)制在高頻載波信號上通過電力線進行傳輸，主要傳輸繼電保護、數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)監(jiān)控（SupervisoryControlAndDataAcquisition，SCADA)和語音通信所需的信息。利用微波傳送信息時，先要把信息送入微波設(shè)備專用載波機，在由載波設(shè)備發(fā)出去，接受過程正好相反。這種通信方式是以直接直線傳播的方式發(fā)射電磁波，對環(huán)境要求較高，如有山峰和樓房阻擋就需要加中繼站或架設(shè)鐵塔避開。3、光纖通信光纖通信是以光波作為信息載體，以光導(dǎo)纖維作為傳輸介質(zhì)的先進通信手段。目前光纖通信的技術(shù)已經(jīng)成熟，并且已經(jīng)在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。光纖通信系統(tǒng)由電端機、光端機、中繼器、光纜等設(shè)備組成。按照光纖的種類來劃分，光纖通信系統(tǒng)可分為兩部分：一多模光纖通信系統(tǒng)，采用多模光纖，傳輸容量小，一般在140Mb/s以下；二單模光纖通信系統(tǒng)，采用單模光纖，傳輸容量大，一般在140Mb/s以上。光纖通信的最大特點是信道容量大，速率高，在一根光纖中可同時傳輸幾百甚至上千路信號，可傳輸實時圖像，而且抗4、衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信是利用位于同步衛(wèi)星軌道的通信衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)或發(fā)射無線電信號，在地面站間進行通信。與其他通信方式相比，衛(wèi)星通信的優(yōu)點是其與距離無關(guān)，不受地形環(huán)境和通信距離的限制；由于衛(wèi)星通信的廣播特性，通信覆蓋面積大，可以非常經(jīng)濟地實現(xiàn)一點對多點的連接；通信容量大；衛(wèi)星信道屬于無線恒參信道，通信質(zhì)量高且穩(wěn)定；衛(wèi)星系統(tǒng)只管兩端，不管中間，因此操作維護簡便[2]。3.2變電站自動化系統(tǒng)的通信方案的七層結(jié)構(gòu)中屬于物理層。常用的串行標(biāo)準(zhǔn)接口有：RS-232和RS-485。在設(shè)計串行通信接口時，主要考慮的是串行標(biāo)準(zhǔn)通信接口、傳輸介質(zhì)、電平轉(zhuǎn)換。2、局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用：局域網(wǎng)（LcoalAreaNetwork）是一種小區(qū)域內(nèi)使各種數(shù)據(jù)通信設(shè)備互連在一起的通信網(wǎng)絡(luò)，是計算機網(wǎng)絡(luò)的一種。它是利用通信設(shè)備和線路，將功能不同的、獨立的多個計算機系統(tǒng)互連起來，通過網(wǎng)絡(luò)軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息交換的系統(tǒng)。3、現(xiàn)場總線技術(shù)：在變電站自動化系統(tǒng)中，微機保護、微機監(jiān)控和其他機型的自控裝置間的通信，大多數(shù)通過RS-422/RS-485通信接口連接，實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)與微機保護和自動裝置間的相互交換數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。這與變電站原來的二次系統(tǒng)相比，已有很大的優(yōu)越性，可節(jié)省大量的連接電纜、接線簡單、可靠。但是在變電站自動化系統(tǒng)中采用RS-422/RS-485通信接口，連接點數(shù)一般不超過32個變電站，稍大時，便不能滿足自動化系統(tǒng)的要求。另外對不便。而且采用RS-422/RS-485通信接口，其通信方式多為查詢方式，即由主機問，保護單元或自控裝置答，通信效率低，難以實現(xiàn)較高的實時性要求。準(zhǔn)。現(xiàn)場總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場，在微機化測量控制設(shè)備間實現(xiàn)數(shù)字式、雙向傳輸、串行多在變電站自動化系統(tǒng)中，為了確保通信雙方能有效、可靠地進行數(shù)據(jù)傳輸，在發(fā)送和接收之間要有一定的約定，即通信規(guī)約。常用的通信規(guī)約可分為循環(huán)式遠(yuǎn)動規(guī)約和問答式遠(yuǎn)動目前IEC（InternationalElectrotechnicalCommission）制定了變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)IEC61850該標(biāo)準(zhǔn)對變電站自動化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)和通信規(guī)約做了嚴(yán)格的規(guī)定，我國也已明確表示，將會完全等同采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。但是由于工作的復(fù)雜性推廣應(yīng)用需要一個過程。目前，在變電站自動化系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，國際電工委員會公布了變電站繼電保護裝置的典型的計算機系統(tǒng)通?？梢苑譃椋O(shè)備層、控制層、監(jiān)控層、管理層四個層次結(jié)構(gòu)，構(gòu)成一個分布的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。其中設(shè)備層負(fù)責(zé)將物理信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號或標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號，控制層完成對現(xiàn)場工藝過程的實時監(jiān)視與控制。監(jiān)控層通過對控制層設(shè)備的集中管理，以完成監(jiān)控生產(chǎn)運行過程為目的。管理層實現(xiàn)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行管理、統(tǒng)計和查詢。監(jiān)控組態(tài)軟件一般是位于監(jiān)控層的專用軟件，負(fù)責(zé)對下集中管理控制層，向上連接管理層。是企業(yè)生信息化的重要組成部分。力控監(jiān)控組態(tài)軟件是對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行采集與過程控制的專用軟件，最大的特點是能夠以靈活多變的“組態(tài)方式”而不是編程方式來進行系統(tǒng)集成。它提供了良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的工程實現(xiàn)方法，只要將其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊進行簡單的“組態(tài)”，便可以非常容易的實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，比如在分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，所有應(yīng)用（例如報表、曲線等）對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的引用方法和與引用本地數(shù)據(jù)完全相同。通過“組態(tài)”的方式可以大大的縮短自動化工程師系統(tǒng)集成時間，提高集成效率。4.2力控組態(tài)軟件的組成及各部分功能I/O驅(qū)動程序，控制策略生成器、以及各種數(shù)據(jù)服務(wù)和擴展組件，其中實時數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的核心，主要的組件簡介如下：1、工程管理器（ProjectManager）工程管理器用于工程管理包括用于創(chuàng)建、刪除、備份、恢復(fù)、選擇工程等。2、開發(fā)系統(tǒng)（Draw）開發(fā)系統(tǒng)是一個集成環(huán)境，可以完成創(chuàng)建工程畫面、配置各種系統(tǒng)參3、實時數(shù)據(jù)庫（DB）實時數(shù)據(jù)庫是力控組態(tài)軟件控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理核心，構(gòu)建分布式應(yīng)務(wù)請求處理等。4、I/O驅(qū)動程序（I/OServer）I/O驅(qū)動程序負(fù)責(zé)力控與控制設(shè)備的通信，它將I/O設(shè)備存儲器中的數(shù)據(jù)讀出，傳送到力控的實時數(shù)據(jù)庫，最后界面運行時，系統(tǒng)會在界面中顯示。5、遠(yuǎn)程通訊服務(wù)程序（PortServer）該通信程序支持串口，以太網(wǎng)，移動網(wǎng)絡(luò)等多種通信方式，通過力控在兩臺計算機之間實現(xiàn)通信，使用RS232串口，可實現(xiàn)一對一通信，如果用RS485總線可以實現(xiàn)一對多計算機的通信，同時可以通過電臺，移動網(wǎng)絡(luò)的方式進行通信。6、WEB服務(wù)程序（WebServer）WEB服務(wù)程序可為處在世界各地的遠(yuǎn)程用戶實現(xiàn)在臺式機或便攜機上用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器實時監(jiān)控現(xiàn)場的生產(chǎn)過程。創(chuàng)建新的應(yīng)用工程的一般過程是;繪制圖形界面、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、配置I/O設(shè)備并進行I/O設(shè)備的連接、建立動畫連接、運行及調(diào)試。要創(chuàng)建一個新的應(yīng)用程序工程，首先為應(yīng)用程序工程指定工程路徑，不同的工程不能使用同一個工程路徑，工程路徑保存著力控生成的組態(tài)文件，它包含了區(qū)域數(shù)據(jù)庫、設(shè)備連接、監(jiān)控畫面、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等各個方面的開發(fā)和運行信息。每個機器只能安裝一套力控軟件，一個典型的應(yīng)用中往往包含以下幾個方面的內(nèi)容：1、設(shè)備驅(qū)動計算機跟什么樣的設(shè)備相連接（如PLC、板卡、模塊、智能儀表是直接相連還是通過設(shè)備供應(yīng)商提供的軟件相連？是什么樣的網(wǎng)絡(luò)？2、區(qū)域數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫主要將數(shù)據(jù)庫的點參數(shù)和采集設(shè)備的通道地址相對應(yīng)，現(xiàn)場的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)變換、報警處理、歷史存儲等都放到數(shù)據(jù)庫進行，數(shù)據(jù)庫提供了數(shù)據(jù)處理的手段，同時又是分布網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的核心。3、監(jiān)控畫面的開發(fā)在應(yīng)用組態(tài)中，最重要的一部分是監(jiān)控畫面的制作?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集到計區(qū)域數(shù)據(jù)庫DB的一個點參數(shù)，通過點參數(shù)的數(shù)據(jù)連接來完成和設(shè)備的通訊的連接的。5.1變電站監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)動技術(shù)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)動是為電力系統(tǒng)調(diào)度服務(wù)的遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制技術(shù)。遠(yuǎn)動技術(shù)起源于20世紀(jì)到應(yīng)用?，F(xiàn)代的電力系統(tǒng)是一個在地域上分布遼闊而在電氣上聯(lián)成一體的大系統(tǒng)，由于電能難于儲存且能源中心和負(fù)荷中心一般相距甚遠(yuǎn)，必須應(yīng)用遠(yuǎn)動技術(shù)來管理和監(jiān)控眾多發(fā)電廠、變電站的設(shè)備和元器件的運行工況。遠(yuǎn)動技術(shù)是對分散在相距較遠(yuǎn)的生產(chǎn)單位及生產(chǎn)設(shè)備，為完成同一生產(chǎn)任務(wù)，服從一個調(diào)度指揮，收集信息、實現(xiàn)生產(chǎn)過程的監(jiān)視和控制而生產(chǎn)的一門技術(shù)。它將各個發(fā)電廠、變電站的運行情況轉(zhuǎn)換成便于傳輸?shù)男盘栃问?，加上保護措施以防止傳輸過程中的外界干擾，經(jīng)過調(diào)制后，由通信通道傳送到調(diào)度端。在調(diào)度端經(jīng)過反調(diào)人員監(jiān)視之用，調(diào)度端的各種調(diào)度命令也可以通過類似過程下發(fā)到發(fā)電廠和變電站，對設(shè)備入自動化階段[6]。遠(yuǎn)動技術(shù)是一門綜合性的應(yīng)用技術(shù)，它的基本原理包括數(shù)據(jù)傳輸原理、編碼原理、信號轉(zhuǎn)換技術(shù)原理、計算機原理等。遠(yuǎn)動技術(shù)是調(diào)度管理和現(xiàn)代科技的產(chǎn)物，因此它隨著科學(xué)技所謂遠(yuǎn)動是指利用遠(yuǎn)程通信技術(shù)進行信息傳輸，實現(xiàn)對遠(yuǎn)方運行設(shè)備的監(jiān)視和控制。遠(yuǎn)2、遙信即遠(yuǎn)程指示，遠(yuǎn)程信號是指對如告警情況、開關(guān)位置或閥門位置這樣的狀態(tài)信息的遠(yuǎn)3、根據(jù)受控的設(shè)備不同，遠(yuǎn)程控制可以分為遙控和遙調(diào)。遙控，又稱遠(yuǎn)程命令，是應(yīng)用遠(yuǎn)程通信技術(shù)使運行設(shè)備的狀態(tài)生產(chǎn)變化，如對斷路器的遙調(diào)，又稱遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，是應(yīng)用遠(yuǎn)程通信技術(shù)，完成對具有兩個以上狀態(tài)的運行設(shè)備的控制，如機組出力調(diào)節(jié)、勵磁電流調(diào)節(jié)、有載調(diào)壓變壓器分接頭的位置調(diào)節(jié)等。由此可見，遠(yuǎn)動技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，使調(diào)度員在調(diào)度中心借助遙測和遙信功能，便能監(jiān)視遠(yuǎn)方運行設(shè)備的實時運行狀況；借助遙控和遙調(diào)的功能，可以完成對遠(yuǎn)方運行設(shè)備的控制，即實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視和遠(yuǎn)程控制，簡稱為遠(yuǎn)程監(jiān)控。遠(yuǎn)動的遙測、遙信、遙調(diào)、遙控的功能，通過傳送遠(yuǎn)動信息實現(xiàn)。遠(yuǎn)動信息包括遙測信息、遙信信息、遙調(diào)信息、遙控信息。1、遙測信息將發(fā)電廠、變電站的各種運行參數(shù)傳送到主站端。被測量一般有模擬量、數(shù)字量、脈沖計數(shù)量和其他測量值。1）模擬量：電氣設(shè)備的各種參量，如母線電壓、電流、有功功率、無功功等。它們經(jīng)過各種變送器的轉(zhuǎn)換變成統(tǒng)一規(guī)格的直流電壓（0—5V或0--±5V）或直流電流（如0—1mA，裝置直接對其進行交流采樣，經(jīng)過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)，輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)值，傳送到2）數(shù)字量：主要是水位計、數(shù)字頻率計、功角轉(zhuǎn)換器、電能累加器和變壓器分接頭位置反器處理后可直接以數(shù)字量輸入到遠(yuǎn)動設(shè)備的接口部件。2、遙信信息遙信信息包括發(fā)電廠、變電站中斷路器和隔離開關(guān)的合閘或分閘狀態(tài)，繼電保護的動作狀態(tài)，自動裝置的動作狀態(tài)，以及一些運行的狀態(tài)信號，如廠站設(shè)備事故總信號、發(fā)電機組開或停的狀態(tài)信號、遠(yuǎn)動及通信設(shè)備的運行狀態(tài)信號等。遙信信息通常由運行設(shè)備的輔助觸點提供。3、遙控信息遙控信息是指傳送改變運行設(shè)備狀態(tài)的命令，如發(fā)電機組的啟停命令、斷路器的分合命令、并聯(lián)電容器和電抗器的投切命令等。電力系統(tǒng)對遙控信息的可靠性要求很高，為了提高控制的正確性，防止誤動作，在遙控命令下達后，必須進行反送校核。4、遙調(diào)信息遙調(diào)信息是指傳送改變運行設(shè)備參數(shù)的命令，如改變發(fā)電機有功出力和勵磁電又考慮所選擇硬件對設(shè)計要求的滿足?？删幊炭刂破鳎≒LC）是以自動控制技術(shù)、為計算機技術(shù)、通信技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的新1、靈活性和通用性：繼電器控制系統(tǒng)的控制電路需要使用大量的控制電器，且需要通過人工布線、焊接、組裝完成電路的連接。而CQM1H利用存儲在機內(nèi)的程序來實現(xiàn)各種控制功能，當(dāng)系統(tǒng)需要改動的時候，只需要改變內(nèi)部存儲的程序，外部的接線很少改動。且CQM1H可以2、抗干擾能力強、可靠性高：繼電器控制系統(tǒng)中由于器件的老化、脫焊、出點的抖動以及出點電弧等現(xiàn)象是不可避免的，大大的降低了系統(tǒng)的可靠性，繼電器控制系統(tǒng)的維修工作不僅耗費資金，而且停產(chǎn)維修會造成不可估量的損失，在CQM1H的控制系統(tǒng)中，大量的開關(guān)動產(chǎn)品具有極高的可靠性和抗干擾性。因此，CQM1H可直者精通計算機方面復(fù)雜的硬件和軟件知識。CQM1H采用類似繼電器控制電路的“梯形圖”語4、CQM1H與外部設(shè)備的連接簡單、使用方便：傳統(tǒng)的繼電器用微機控制時要在輸入/輸出接口電路上做大量工作，才能夠使微機與控制現(xiàn)場的設(shè)備連接起來，而且調(diào)試也比較麻煩。而驅(qū)動能力，可直接與繼電器、接觸器、電磁閥等強電設(shè)備連接。計人員可以在實驗室里設(shè)計和修改程序，更為方便的是可在實驗室里進行系統(tǒng)的模擬運行調(diào)試，使現(xiàn)場工作量大為減少。6、CQM1H體積小、重量輕、易于實現(xiàn)機電一體化：由于其內(nèi)部主電路采用半導(dǎo)體集成電路，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、功耗低的特點；更由于它具有很強的抗干擾能力，能夠適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境[9]。能強；編程語言是梯形圖和語句表并重，編程簡單，易掌握；特殊功能模塊和智能模塊品種CQM1H是一種功能完善的緊湊型PLC，它能用高速、高容量的ControllerLink來建立分散控制系統(tǒng)。它還可方便地通過從中央?yún)^(qū)域收集和共享數(shù)據(jù)、監(jiān)控每臺機械的生產(chǎn)過程和質(zhì)量數(shù)據(jù)。它能利用先進的內(nèi)裝板，可靈活地配置系統(tǒng)。包括高速計數(shù)器在內(nèi)，擁有各種先進的內(nèi)裝板。在CPU單元中安裝所要求的內(nèi)裝板就可以滿足各種機器的應(yīng)用要求。串行通信板能與任何帶有串行端口的裝置進行通信，比如溫度控制器或條碼讀取器。1、CPU單元CQM1H有四種不同的CPU單元，CQM1H-CPU51/CQM1H-CPU61/CQM1H-CPU21/開后可操作電池，DIP開關(guān)和存儲器盒。2、外設(shè)端口用來連接編程設(shè)備，如手握編程器或運行CX-Programmer的計算機，還支持上位通信和無規(guī)約通信。3、RS-232C端口用于與外2、電源單元有三種電源可供使用，CQM1-PA203，CQM1-PA206，CQM1-PA216。還有一個電源單元可供使用，CQM1-PD206。選用與系統(tǒng)的電流要求匹配的電源單元。使用過程中注意停電拆除單元、電源供電時不要觸及任何端子、不要將裸導(dǎo)線直接連接到端子上。3、I/O單元I/O單元有兩種基本類型：帶有端子板的和帶有連接器的。在端子板的一側(cè)有LED指示燈，指示燈指示各個I/O端子的ON/OFF狀態(tài)。使用過程中注意端子板已牢固鎖住、防止外部接線短路、不要將超過額定的輸入電壓加到如單元。4、編程設(shè)備可使用的編程設(shè)備有兩種：手持式編程器和在Windows計算機上運行的支持軟件。支持軟件通常用來編寫程序，而手握編程器用來修改操作方式，編輯程序和監(jiān)視有限CPM1A-AD041以及CPM1A-DA041(模擬量輸出單元)。CQM1H-AD041包含4路模擬量輸入，在CQM1H全部接模擬量輸入單元的情況下，系統(tǒng)最多可提供512個模擬量輸入點。最多可以連接11個擴展元CQMiH-20ELR1CQM1H-20EIT擴展擴展模擬量擴展擴展模擬量輸入CQMCQM1H-AD041-10～10V0～10V4～20mA輸入點數(shù)輸入信號范圍分辨率A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間輸入阻抗最大輸入信號范圍2.5ms/點精度0--55℃平均值功能斷線檢測功能2、模擬量輸入單元之間無隔離210gmaxCQM1H-AD041的是SYSMACCOM1系列模擬輸入單元，它用于將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。一個模擬輸入單元可以將4點模擬輸入轉(zhuǎn)換成12位數(shù)字輸出，通過將模擬輸入單元的輸入點能夠輸出穩(wěn)定的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。模擬輸入單元有斷線檢測功能，它能夠檢測到所有連接到它的輸入線是否斷開，其工作流程如下圖（圖5-3連接單元連接單元設(shè)定輸入量程模擬輸入單元編寫梯形圖程序輸入單元的模塊如圖（圖5-4連接模擬量輸入單元設(shè)定電壓/電流輸入并設(shè)定平均值功能連接模擬輸入設(shè)備模擬量輸入：讀出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)3、模擬電源單元電流輸入：電流輸入的時候，將V+和I+短接。性負(fù)載接到模擬輸入單元時，要在負(fù)載電路中加入浪涌吸收二極管。4、設(shè)定輸入信號范圍通過DIP開關(guān)的調(diào)整來實現(xiàn)輸入信號范圍的設(shè)定。各種模擬信號輸入范圍的量程如下存儲轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的字存儲轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的字輸入范圍輸入輸入2輸入3輸入4DIP開關(guān)輸入范圍設(shè)定如下表:輸入設(shè)置輸入范圍輸入設(shè)置輸入輸入1腳4：OFF禁止轉(zhuǎn)換腳4：OFF在程序執(zhí)行的第一個掃描周期將量程控制字寫入到模擬量輸入單元的輸出通道(n+1,n+2)通道設(shè)定下表列出分配給輸入單元的字的使用，所有轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)是用16進制存儲的。n+3輸入4轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)電壓互感器實際上是一個帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。當(dāng)在一次繞組上施加一個電壓U1時，在鐵心中就產(chǎn)生一個磁通φ,根據(jù)電磁感應(yīng)定律，則在二次繞組中就產(chǎn)生一個二次電壓U2。改變一次或二次繞組的匝數(shù)，可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比，這就可組成不同比的電壓互感器。電壓互感器將高電壓按比例轉(zhuǎn)換成低電壓，即100V，電壓互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測量儀表、繼電保護等。JDCF-110(GY,W1,W2)型電壓互感器為單相接地電壓互感器具有高精度,保護功能強等特點,是油浸串級式全密封微正壓結(jié)構(gòu)?；ジ衅饔善魃?、瓷套、變壓器油、底座、壓力釋放器、金屬膨脹器等組成，一次線圈分兩部份繞在上、下鐵芯上，二次線圈繞在下鐵芯上。三個二次繞組為：測量繞組、保護繞組和剩余電壓繞組。鐵芯工作磁密低，底座設(shè)有取油閥，如用戶需要，可配置專用?。ㄑa）油J—接地保護C—瓷箱式（第二個字母）F—有測量和保護分開的二次繞組（第四個字母）W1—Ⅱ類及以下污穢地區(qū)用W2—Ⅲ類污穢地區(qū)用（第六個字母）主要技術(shù)參數(shù)序號序號1額定電壓2額定頻率Hz3相數(shù)4一次繞組額定電壓V5二次繞組額定電壓V6剩余繞組額定電壓V7二次繞組極限負(fù)荷VA8剩余繞組極限負(fù)荷3P、300VA9準(zhǔn)確級0.2/0.5/3P額定輸出VA100VA/200VA/300VAJDCF-110(GY,W1,W2)型電壓互感器如圖5-4：2號電壓互感器所選電壓互感器型號：無錫市錫容電器有限公司生產(chǎn)的LCTV7PC-100V/5V。主要技術(shù)參數(shù)序號序號1額定電壓2額定頻率Hz3相數(shù)4一次繞組額定電壓V5二次繞組額定電壓V56準(zhǔn)確級0.2/0.5/3P7額定輸出V5LCTV7PC-100V/5V型號電壓互感器如圖5-5;電流互感器是利用變壓器原、副邊電流成比例的特點制成。其工作原理、等值電路也與一般變壓器相同，只是其原邊繞組串聯(lián)在被測電路中，且匝數(shù)很少；副邊繞組接電流表、繼電器電流線圈等低阻抗負(fù)載，近似短路。原邊電流和副邊電流取決于被測線路的負(fù)載，而與電流互感器的副邊負(fù)載無關(guān)。電流互感器運行時，副邊不允許開路。因為一旦開路，原邊電流均成為勵磁電流，使磁通和副邊電壓大大超過正常值而危及人身和設(shè)備安全。因此，電流互感器副邊回路中不許接熔斷器，也不允許在運行時未經(jīng)旁路就拆下電流表、繼電器等設(shè)備。第二字母：A—穿墻式；Z—支柱式；M—母線式；D—單匝貫穿式；V—結(jié)構(gòu)倒置式；J—零序第三字母：Z—環(huán)氧樹脂澆注式；C—瓷絕緣；Q—氣體絕緣介質(zhì)；W—與微機保護專用第五數(shù)字：電壓等級產(chǎn)品序號設(shè)計中電流互感器型號選擇LCWB-110，生產(chǎn)廠家是湖南電力電瓷電器廠。次繞組和二次繞組。一次繞組呈"U"形，主絕緣為電容型絕緣，采用電屏均壓結(jié)構(gòu)，通過主絕緣的優(yōu)化設(shè)計和嚴(yán)格的工藝處理，電氣絕緣強度很高，且介質(zhì)損耗率（tgδ)和局部放電量很低。一次繞組繞在冷軋硅鋼片（或超微晶合金片）卷制的環(huán)形鐵芯上，可設(shè)有中間抽頭，末屏接地引線用小瓷套單獨引出，油箱底座設(shè)有取油閥門，每3臺配有一套取油裝置，互感器主要密封部件均采用限位密封。序號1額定頻率Hz2額定電壓3額定最高電壓4工頻耐壓5雷電沖擊耐壓6額定一次電流A7額定二次電流A58準(zhǔn)確級9產(chǎn)品總重端子機械強度N額定動穩(wěn)定電流極限溫升K%局部放電量額定熱穩(wěn)定電流時間KA/s63KA/3S環(huán)境溫度℃-25，+40LCWB-110型號電流互感器圖形如下（圖5-6行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，用于控制機械設(shè)備的行程及限位保護。在實際生產(chǎn)中，將行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，當(dāng)裝于生產(chǎn)機械運動部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時，行程開關(guān)的觸點動作，實現(xiàn)電路的切換。因此，行程開關(guān)是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路的電器設(shè)備，它的作用原理與按鈕類似。行程開關(guān)廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制其行程、進行終端限位保護。在電梯的控制電路中，還利用行程開關(guān)來控制開關(guān)轎門的速度、自動開關(guān)門的限位，轎廂的上、下限位保護。行程開關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動式、滾輪式、微動式和組合式設(shè)計中選擇OMRON公司生產(chǎn)的VB-3351型號限位開關(guān)。主要技術(shù)參數(shù)如下：序號序號1使用壽命次2允許操作速度m/s3允許操作頻率:電氣4絕緣阻抗MΩ5耐電壓：同極端子間AC10006額定絕緣電壓V7振動：誤動作Hz；mm10～55；1.58使用環(huán)境溫度℃-10～+809附條件短路電流AgVB-3351型號限位開關(guān)如圖5-7：硬件連接的原理圖如下圖（圖5-8器在本設(shè)計中，遠(yuǎn)動控制的被控對象主要是變電站中的隔離開關(guān)，斷路器等開關(guān)量，在遠(yuǎn)動控制中，需要對變電站中的電壓、電流、功率等參數(shù)進行采集，送到上位機中，值班人員可根據(jù)人機界面對變電站的運行情況進行監(jiān)視，如發(fā)現(xiàn)運行狀況異常，可通過人機界面對變在本設(shè)計中，模擬量采集梯形圖的編寫過程如下：通道2作為電流模擬量的采集通道。設(shè)計中選擇的PLC為CQM1H，其本身帶有IR00和IR01，所用設(shè)備又配備有兩個輸入和兩個輸出通道，所以AD041的四個通道為IR04、IR05、IR06、-10～10V的電壓輸入對應(yīng)于十六進制數(shù)F448～0BB8(-3000～3000)。完整的數(shù)據(jù)輸出范圍是F31C～0CE4(-3300～3300)。使用補碼來表示負(fù)電壓。F030H4～20mA的電流輸入對應(yīng)于十六進制數(shù)0000～1770(0000～6000)。完整的數(shù)據(jù)輸出范圍是FED4～189C(-300～6300)。輸入電流在3.2到4mA之間時使用補碼來表示轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。如果輸入的電流小于3.2mA時，斷線檢測功能將被激活并且轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)為8000。00輸出輸出通道4暫存通道5再存DM0放大暫存DM1放大暫存上電后第一個掃描周期為ONDM0DM1DM2DM3輸入輸入輸入0.000.010.020.03合閘啟動分閘啟動合閘限位分閘限位10.0010.01輸出6.2變電站自動化系統(tǒng)人機界面的設(shè)計進入變電站操作系統(tǒng)前設(shè)置加密環(huán)節(jié)，以保證對該系統(tǒng)進行操作的是擁有進入變電站操作系統(tǒng)權(quán)限的人，在本設(shè)計中，權(quán)限的等級分為4等：操作工、班長、工程師、系統(tǒng)管理員。在實際應(yīng)用中，可以添加不同等級的權(quán)限，設(shè)置該權(quán)限的工作范圍。圖形如圖6-8：2、變電站自動化系統(tǒng)工程總界面變電站自動化系統(tǒng)總界面中，包括地區(qū)總加、電氣接線、電量結(jié)算、電壓曲線、電流曲線、功率曲線、報表信息、供給控制、告警信息。圖形如圖6-9：電流曲線中電流實時曲線主要用來反映當(dāng)天某一時刻的電流值，并且可以連續(xù)顯示，在該曲線上移動鼠標(biāo)，在不同位置顯示對應(yīng)的電流值和對應(yīng)的時間。圖形界面如圖6-10：電壓曲線中的電壓實時曲線主要用來反映當(dāng)天某一時刻的電流值，并且可以連續(xù)顯示，在該曲線上移動鼠標(biāo)，在不同位置顯示對應(yīng)的電壓值和對應(yīng)的時間。圖形界面如圖6-11：功率曲線中的功率實時曲線主要用來反映當(dāng)天某一時刻的功率值，并且可以連續(xù)顯示，在該曲線上移動鼠標(biāo)，在不同位置顯示對應(yīng)的功率值和對應(yīng)的時間。功率的顯示根據(jù)所采集的電壓、電流的信號在上位機中計算并顯示。圖形界面如圖6-12：供給控制中，列舉了變電站中的一條線路，對該線路中的斷路器、變壓器、隔離開關(guān)、母線等設(shè)備的生產(chǎn)廠家、投運日期、使用壽命等進行了統(tǒng)計，單擊設(shè)備時，可顯示上述信息。對隔離開關(guān)進行了設(shè)置，與設(shè)計中的開關(guān)量控制梯形圖進行連接，運行程序時，單擊隔離開關(guān)，可控制其斷開和閉合的狀態(tài)，進行線路供給的控制。圖形如圖6-13：變壓器信息顯示圖如圖6-14：斷路器信息顯示圖如圖6-15：隔離開關(guān)信息顯示圖如圖6-16：報表信息包括電壓報表、電流報表、功率報表、查詢、打印等內(nèi)容。電壓報表、電流報表、功率報表等用來記錄某一時刻電壓、電流、功率的值，對應(yīng)的時間等，查詢功能使報表可以查詢操作者使用當(dāng)前時刻前的某一時刻的報表信息，打印功能使顯示的報表可以打印，供變電站其他部門使用或保存。在報表的右上方顯示報表的當(dāng)前時間。報表圖形如圖6-17：OPC、PLC、UPS、變頻器、智能儀表、智能模塊、板卡等，這些設(shè)備通過串口和以太網(wǎng)等方式與上位機交換數(shù)據(jù)，在定義了IO設(shè)備后，力控才能通過數(shù)據(jù)庫變量和這些IO設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換，在I/O的通訊設(shè)備中選擇PLC，單擊PLC后選擇HOSTLIKE，操作如圖6-18：2、數(shù)據(jù)庫組態(tài)的設(shè)置數(shù)據(jù)庫DB是整個應(yīng)用系統(tǒng)的核心，構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它負(fù)責(zé)整個力控?應(yīng)用系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理、報警信息處理、數(shù)據(jù)服務(wù)請求處理。在數(shù)