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[行业技术文章]变电站综合自动化系统的的体系结构和配置

更新时间:2013-06-14 发布:m.1024sj.com

    变电站综合自动化采用自动控制和计较机技术实现变电站二次系统的部门或全数功能。为到达这一目的,知足电网运行对变电站的要求,变电站综合自动化系统系统由“数据收集和控制”、“继电庇护”、“直流电源系统”三年夜块组成变电站自动化根蒂根基。“通讯控制经管’’是桥梁,联系变电站内部各部门之间、变电站与调剂控制中心之间使其相互交换数据。“变电站主计较机系统”对整个综合自动化系统进行协调、经管和控制,并向运行人员提供变电站运行的各类数据、接线图、表格等画面,使运行人员可远方控制断路器分、合操作,还提供运行和维护人员对自动化系统进行监控和干涉干与的手段。  

    变电站综合自动化采用自动控制和计较机技术实现变电站二次系统的部门或全数功能。为到达这一目的,知足电网运行对变电站的要求,变电站综合自动化系统系统由“数据收集和控制”、“继电庇护”、“直流电源系统”三年夜块组成变电站自动化根蒂根基。“通讯控制经管’’是桥梁,联系变电站内部各部门之间、变电站与调剂控制中心之间使其相互交换数据。“变电站主计较机系统”对整个综合自动化系统进行协调、经管和控制,并向运行人员提供变电站运行的各类数据、接线图、表格等画面,使运行人员可远方控制断路器分、合操作,还提供运行和维护人员对自动化系统进行监控和干涉干与的手段。“变电站主计较机系统”取代了很多曩昔由运行人员完成的简单、重复和繁琐的工作,如收集、处置、记实、统计变电站运行数据和变电站运行进程中所发生的庇护动作、断路器分、合闸等重要事务,还可按运行人员的操作饬令或预先设定执行各类复杂的工作。“通讯控制经管’’毗连系统各部门,负责数据和饬令的传递,并对这一进程进行协调、经管和控制。

    与变电站传统电磁式二次系统相比,在系统结构上,变电站综合自动化系统增添了“变电站主计较机系统”和“通讯控制经管”两部门;在二次系统具体装配和功能实现上,计较机化的二次装备取代和简化了非计较机装备,数字化的处置和逻辑运算取代了模拟运算和继电器逻辑;在旌旗灯号传递上,数字化旌旗灯号传递取代了电压、电流模拟旌旗灯号传递。数字化使变电站自动化系统与传统变电站二次系统相比,数据收集更切确、传递更利便、处置更灵活、运行维护更靠得住、扩大更容易。变电站综合自动化系统结构系统较为典型的是:

    (1)在低压无人值班变电站里,取消变电站主计较机系统或简化变电站主计较机系统。

    (2)在现实的系统中,更为常见的是将部门变电站自动化装备,如微机庇护、RTU与变电站二次系统中电磁式装备(如模拟式指针仪表、中央旌旗灯号系统)揉和在一起,组成一个系统运行。这样,即提高了变电站二次系统的自动化水平,改良了常规系统的性能,又需投进更多的物力和财力。

    变电站综合自动化的结构模式

    变电站综合自动化系统的结构模式主要有集中式、集中散布式和涣散散布

    (一)集中式结构

    集中式一般采用功能较强的计较机并扩大其I/O接口,集中收集变电站的模拟量和数目等信息,集中进行计较和处置,划分完成微机监控、微机庇护和自动控制等功能。集中式结构也并非指只由一台计较机完成庇护、监控等全数功能。大都集中式结构的微机庇护、微机监控和与调剂等通讯的功能也是由分歧的微型计较机完成的,只是每台微型计较机承当的使命多些。例如监控机要担负数据收集、数据处置、断路器操作、人机联系等多项使命;担负微机庇护的计较,可能一台微机要负责多回低压线路的庇护等。

    集中式系统的主要特点有:

    (1)能实时收集变电站各类模拟量、开关量,完成对变电站的数据收集和实时监控、制表、打印、事务顺序记实等功能。

    (2)完成对变电站主要装备和进、出线的庇护使命。

    (3)结构紧凑、体积小,可年夜年夜削减站地面积。

    (4)造价低,尤其是对35kV或规模较小的变电站更为有益。

    (5)实用性好。

    集中式的主要错误谬误有:

    (1)每台计较机的功能较集中,若一台计较机出故障,影响面年夜,是以,必需采用双机并联运行的结构才能提高靠得住性。

    (2)软件复杂,修改工作量年夜,系统调试烦琐。

    (3)组态不灵活,对分歧主接线或规模分歧的变电站,软、硬件都必需另行设计,工作量年夜。

    (4)集中式庇护与持久以来采用一对一的常规庇护相比,不直观,不合适运行和维护人员的习惯,调试和维护不利便,法式设计麻烦,只适合于庇护算法比力简单的情况。

    散布式结构

    该系统结构的年夜特点是将变电站自动化系统的功能涣散给多台计较机来完成。散布式模式一般按功能设计,采用主从CPU系统工作方式,多CPU系统提高了处置并行多发事务的能力,解决了CPU运算处置的瓶颈问题。各功能模块(凡是是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通讯,选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题,提高了系统的实时性。散布式结构利便系统扩大和维护,局部故障不影响其它模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构,较多地使用于中、低压变电站。

    散布涣散(层)式结构

    散布涣散式结构系统从逻辑上将变电站自动化系统划分为两层,即变电站层(站级测控单元)和距离层(距离单元)。也可分为三层,即变电站层、通讯层和距离层。

    该系统的主要特点是依照变电站的元件,断路器距离进行设计。将变电站一个断路器距离所需要的全数数据收集、庇护和控制等功能集中由一个或几个智能化的测控单元完成。测控单元可直接放在断路器柜上或安装在断路器距离四周,相互之间用光缆或特殊通讯电缆毗连。这类系统代表了现代变电站自动化技术成长的趋向,年夜幅度地削减了毗连电缆,削减了电缆传送信息的电磁干扰,且具有很高的靠得住性,比力好的实现了部门故障不相互影响,利便维护和扩大,年夜量现场工作可一次性地在装备制造厂家完成。散布涣散式结构的主要优点有:

    (1)距离级控制单元的自动化、尺度化使系统适用率较高。

    (2)包括距离级功能的单元直接定位在变电站的距离上。

    (3)逻辑毗连到组态指示都可由软件控制。

    (4)简化了变电站二次部门的设置装备摆设,年夜年夜缩小了控制室的面积。

    (5)简化了变电站二次装备之间的互连线,节省了年夜量毗连电缆。

    (6)散布涣散式结构靠得住性高,组态灵活,检修利便。
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