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1、摘 要变电站综合系统自动化是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化系统能够大大地提高整个电网运行的安全性和经济效益已经形成共识，其目标应实现变电站的小型化、无人化的高可靠性。 通过对设计任务的分析，结合目前国内110kV变电站设计的规则以及已有的成熟经验，最终理清了设计的思路。本设计主要包括了三部分的设计，即电气一次部分、电气二次部分、变电站综合自动化系统等设计。本变电站设计满足可靠性和经济性要求。 电
2、是和我们有着密不可分的关系，如今的社会生活离开了电也许就无法继续下去。电力的发明，给全人类带来了第二次工业革命，促进了人类文明的一大迈步。发展到各家各户已经离不开日常生活中的电，最重要的是国家的企业，一些大型企业，都是靠电力来进行一些生产，如果真没有了点，这世界可想而知是多么不敢想象的一件事情，而随之带来的是一些电器设备的发明与进步。变压器、发电机、电动机等等一些电子设备。今天我们用的家庭用电，是通过变电站输送给各家各户的。从传统的电力系统到现如今的自动化系统，可想而知人类的智慧有多大。 电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化，电力调度的自动化。下面我们主
3、要针对变电站综合自动目 录摘 要I第一章变电站综合自动化系统的概述11.1变电站综合自动化的发展过程11.2变电站自动化系统的基本概念21.3变电站综合自动化研究的内容及特点21.4变电站综合自动化系统的优越性及特点21.4.1优越性31.4.2变电站综合自动化的特点4第二章变电站综合自动化系统原理分析52.1变电站的分类及概述变电站综合自动化系统的分类52.2变电站综合自动化实现的功能52.2.1监控子系统52.2.2微机保护系统功能62.2.3后备控制和紧急控制功能62.3变电站综合自动化的配置及硬件结构72.3.1电站综合自动化系统的分层及逻辑接口72.3.2变电站的智能电子设备82.3
4、.3变电站综合自动化系统结构82.3.4变电站综合自动化系统的结构模式8第三章变电站综合自动化的通信123.1通信的相关介绍123.1.1PLC的优点123.2变电站综合自动化系统通信的任务123.3数据通信的传输方式133.3.1并行数据通信方式133.3.2串行数据通信133.3.3局域网络通信133.4变电站内的信息传输内容133.5变电站远传信息的内容133.5.1遥测133.5.2遥信143.5.3遥调143.6变电站综合自动化系统通信网的基本设计原则14总 结15致 谢16参考文献17 III 第一章变电站综合自动化系统的概述1.1变电站综合自动化的发展过程现有的变电站有三种形式：
5、第一种是传统的变电站；第二种是部分实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站；第三种是全面微机化的综合自动化变电站。变电站自动化的发展可以分为以下三个阶段。1. 由分立元件构成的自动装置阶段20世纪70年代以前，由研究单位和制造厂家生产出的各种功能的自动装置，主要采用模拟电路，由晶体管等分立元件组成，对提高变电站和发电厂的自动化水平，保证系统安全运行，发挥了一定的作用。但这些自动装置，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，不能提供告警信息，有的甚至会影响电网安全。同时，分立元件的装置可靠性不高，维护工作量大，装置本身体积大，不经济。2. 以微处理器
6、为核心的智能化自动装置阶段随着我国改革开放的发展，微处理器技术开始引入我国，并逐步应用于各行各业。在变电站自动化方面，用大规模集成电路或微处理机代替了原来的继电器晶体管等分立元件组成的自动装置，利用微处理器的智能和计算能力，可以发展和应用新的算法，提高了测量的准确度和可靠性；能够扩充新的功能，尤其是装置本身的故障自诊断功能，对提高自动装置自身的可靠性和缩短维修时间是很有意义的；此外，由于采用了数字式，统一数字信号电平，缩小了体积等，其优越性是明显的。由于这些微机型的自动装置，只是硬件结构由微处理器及其接口电路代替，并扩展了一些简单的功能，虽然提高了变电站自动控制的能力和可靠性，但基本上还是维持
7、着原有的功能和逻辑关系，在工作方式上多数仍然是各自独立运行，不能互相通信，不能共享资源，变电站和发电厂设计和运行中存在的问题没有得到根本的解决。3. 变电站综合自动化系统的发展阶段我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。到70年代初，便先后研制出电气集中控制装置和集保护、控制、信号为一体的装置。在80年代中期，由清华大学研制的35kV变电站微机保护、监测自动化系统在威海望岛变电站投入运行。与此同时南京京自动化研究院也开发出了220kV梅河口变电站综合自动化系统。此外，国内许多高等校及科研单位也在这方面做了大量的工作，推出一些不同类型、功能各异的自动化系统。为国内的变电站自动化技术的发
8、展起到了卓有成效的推动作用。进入90年代，变电站综合自动化已成为热门话题，研究单位和产品如雨后春笋般的发展，具有代表性的公司和产品有：北京四方公司的CSC 2000系列综合自动化系统，南京南瑞集团公司的BSJ2200计算机监控系统，南京南瑞继电保护电气有限公司的RCS一9000系列综合自动化系统，上海惠安Power comm 2000变电站自动化监控系统，国电南自PS 6000系列综合自动化系统，许继电气公司的CBZ一8000系列综合自动化系统等。1.2变电站自动化系统的基本概念变电站综合自动化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
9、、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。通过变电站综合自动化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。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化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。1.3变电站综合自动化研究的内容及特点对110kv及以上电压等级变电站，以服务于电力系统安全、经济运行为中心。通过先进的计算机技术、通信技术的应用，为新的保护和控制技术采
10、用提供技术支持，解决过去能解决的变电站监视、控制问题，促进各专业在技术上、管理上配合协调，为电网自动化进一步发展提供基础，提高变电站安全、可靠和稳定运行水平。如，采集高压电器设备本身的监视信息，断路器、变压器和避雷器等的绝缘和状态等；采集继电保护和故障录波器等装置完成的各种故障前后瞬态电气量和状态量的记录数据，将这些信息传送给调度中心，以便为电气设备的监视和制定检修计划、事故分析提供原始数据。对新建变电站取消常规的保护、测量监视、控制屏，全面实现变电站综合自动化，实现少人值班逐步过渡到无人值班；对老变电站在控制、测量监视等进行技术改造，以达到少人和无人值班的目的。对35KV及以下电压等级变电站
11、，以提高供电安全与供电质量，改进和提高用户服务水平为重点。侧重于利用变电站综合自动化系统，对变电站的二次设备进行全面的改造，取消的保护、测量、监视和控制屏，全面实现变电站综合自动化，以提高变电站的监视和控制技术水平，改进管理，加强用户服务，实现变电站无人值班。1.4变电站综合自动化系统的优越性及特点将变频调速技术应用于矿井提升机是矿井提升机电气传动系统的发展方向。对于现采用TKD电控系统的中小型矿井，随着变频调速技术的发展，交一直一交电压型变频调速技术已开始在矿井提升机改造中应用。变频器的调速控制可以实现提升机的恒加速和恒减速控制，消除了转子串电阻造成的能耗，具有十分明显的节能效果10。变频器
12、调速控制电路简单，克服了接触器、电阻器、绕线电机电刷等容易损坏的缺点，降低了故障和事故的发生。因此，变频器在提升机调速系统中的应用具有十分广阔的前景。本文介绍变频器在提升机调速控制系统中的应用。1.4.1优越性1. 提高变电站的安全、可靠运行水平变电站综合自动化系统中的各子系统，绝大多数都是由微机组成的，他们多数具有故障诊断功能。除了微机保护能迅速发现被保护对象的故障并切除故障外，有的自控装置兼有监视其控制对象工作是否正常的功能，一旦发现其工作不正常，能及时发出告警信息。更为重要的是，微机保护装置和微机型自动装置具有故障自诊断功能，这是综合自动化系统比其常规的自动装置或“四遥”装置突出的特点，
13、可使得采用综合自动化系统的变电站一、二次设备的可靠性大为提高。2. 提高供电质量，提高电压合格率由于在变电站综合自动化系统中包括有电压、无功自动控制功能，故对于具备有载调压变压器和无功补偿电容器的变电站，可以大大提高电压合格率，保证电力系统主要设备和各种负荷电器设备的安全，使无功潮流合理，降低网损，节约电能。3. 简化了变电站二次部分的配置在变电站综合自动化系统中，对某个电气量只需采集一次便可供系统共享。例如，微机保护、当地监控、远动不必各自独立设置采集硬件，而可以共享信息。当微机多功能保护装置兼有故障录波功能时，就可省去专用故障录波器。常规的控制屏、中央信号屏、站内的主接线屏等的作用，或者利
14、用当地计算机监控操作、显示器显示来代替，或者由远动监控操作来代替，避免了设备重复。4. 提高电力系统的运行、管理水平变电站实现自动化后，监视、测量、记录、抄表等工作都由计算机自动完成，既提高了测量的精度，又避免了人为的主观干预。运行人员只要通过观看屏幕，就可对变电站主要设备和各输、配电线路的运行工况和运行参数一目了然。综合自动化系统具有与上级调度通信功能，可将检测到的数据及时送往调度中心，使调度员能及时掌握各变电站的运行情况，也能对它进行必要的调节与控制，且各种操作都有事件顺序记录可供查阅，大大提高运行管理水平。5. 减少维护工作量，减少值班员劳动量由于综合自动化系统中，各子系统有故障自诊断功
15、能，系统内部有故障时能自检出故障部位，缩短了维修时间。微机保护和自动装置的定值又可在线读出检查，可节约定期核对定值的时间。而监控系统的抄表、记录自动化，值班员可不必定时抄表、记录。如果配置了与上级调度的通信功能，能实现遥测、遥信、遥控、遥调，则完全可实现无人值班，达到减人增效的目的。总之，综合自动化变电站的微机保护是以微处理机作为基本的实现手段和方法，通过快速数字处理实现故障诊断、出口、通讯以及更为复杂的保护功能，有长记忆特性和强大的数据处理能力。其优点是功能完善、使用及维护方便、智能化程度高、体积小、适应一次系统灵活性大。可以说微机保护将逐渐取代常规保护而成为当今电力自动化行业的主流产品。遥
16、测：指运用通信技术传输所测变量之值。如从后台机、电调显示的电流、电压值等。遥信：指对状态信息的远程监视。如可以从后台机、电调监视开关、手车的分合状态等。其状态作为一个信号量来对待。遥控：指具有两个确定状态的运行设备进行的远程操作。如可以在后台机操作断路器。由于后台机在主控室、断路器在高压室，所以叫远程操作（遥控操作）。遥调：指对具有不少于两个设定值的运行设备进行的远程操作。如可以在后台机远程操作变压器有载调压分接头的档位。1.4.2变电站综合自动化的特点变电站综合自动化系统的特点主要包括：功能自动化，分层、分布化结构，操作监视屏幕化，运行管理智能化，通信手段多元化，测量显示数字化。第二章变电站
17、综合自动化系统原理分析2.1变电站的分类及概述变电站综合自动化系统的分类1.按其采用技术可分为：常规变电站和综合自动化变电站1)常规变电站：采用常规设备，尤其是二次设备采用电磁型或晶体管型，没有配备综合自动化系统的变电站。2)综合自动化变电站：安装有综合自动化系统的变电站统称为综合自动化变电站，简称综自变电站。 2.按其在电力系统中的地位和作用，可分为：枢纽变电站、中间变电站、地区变电站和终端变电站1)枢纽变电站：位于电力系统的枢纽点，高压侧电压为330500KV，连接电力系统高压或中压的几个部分，汇集多个电源的变电站。全站一旦停电后，将引起整个系统解列，甚至使部分系统瘫痪。2)中间变电站：指
18、以交换潮流或使长距离输电线路分段为主，同时降低电压给所在区域负荷供电的变电站。一般汇集23个电源，电压为220330KV。全站一旦停电后，将引起区域电力网解列。3)地区变电站：地区变电站是一个地区或城市的主要变电站。地区变电站是以向地区或城市用户供电为主，高压侧一般为110220KV的变电站。全站一旦停电后，将使该地区中断供电。4)终端变电站：终端变电站是输电线路的终端，连接负荷点，直接向用户供电，高压侧电压为110KV的变电站。全站一旦停电后，将使用户中断供电。2.2变电站综合自动化实现的功能1.微机继电保护的功能2.运行监视和控制功能3.电压、无功综合控制系统的功能4.低频减负荷系统的功能
19、5.备用电源自投控制的功能2.2.1监控子系统1.运行监视和控制功能运行监视和控制相当于正常的监视和控制，取代常规的测量系统，指针式仪表、常规的操作机构和模拟盘，以计算机显示和处理取代常规的告警、报警、中央信号、光字牌等；取代常规的远动装置等等。2.安全监视功能监控系统在运行过程中，对采集的电流、电压、主变压器温度、频率等量，要不断进行越限监视，如发现越限，立刻发出告警信号，同时记录和显示越限时间和越限值，另外还要监视保护装置是否失电，自动控制装置工作是否正常等。2.2.2微机保护系统功能微机保护：是利用计算机构成的继电保护。微机保护测控装置：是以微处理器为核心，根据数据采集系统所采集到的电气
20、系统实时状态数据。按照给定算法来监测电力系统是否发生故障及故障的性质、范围等，并由此做出是否跳闸或报警等判断的一种安全装置。微机继电保护功能是变电站综合自动化系统的最基本、最重要的功能。它包括变电站的主设备和输电线路的全套保护：高压输电线路的主保护和后备保护；变压器的主保护、后备保护以及非电量保护；母线保护；低压配电线路保护；无功补偿装置如电容器组保护；所用变保护等。各保护单元，除应具备独立、完整的保护功能外，还应具备以下附加功能：1.具有事件记录功能。事件记录，包括发生故障、保护动作出口、保护设备状态等重要事项的记录；2.具有与系统对时功能（即GPS），以便与系统统一时间，准确记录各种事件发
21、生的时间；3.存储多套保护定值；4.具备当地人机接口功能。不仅可显示保护单元各种信息，且可通过它修改保护定值；5.具备通信功能。提供必要的通信接口，支持保护单元与计算机系统通信协议；6.故障自诊断功能。通过自诊断，及时发现保护单元内部故障并报警。对于严重故障，在报警的同时，应可靠闭锁保护出口。7.各保护单元满足功能要求的同时，还应满足保护装置快速性、选择性、灵敏性和可靠性要求。2.2.3后备控制和紧急控制功能电网出现事故时，快速采样、判断、决策，迅速隔离和消除事故，将故障限制在最小范围当地后备控制和紧急控制功能包括人工操作控制、低频减负荷、备用电源自投和稳定控制等。2.3变电站综合自动化的配置
22、及硬件结构变电站自动化采用自动控制和计算机技术实现变电站二次系统的部分或全部功能。为达到这一目的，满足电网运行对变电站的要求，变电站自动化系统体系结构如图2.3所示。图2.3变电站综合自动化体系结构图2.3.1电站综合自动化系统的分层及逻辑接口“数据采集和控制”、“继电保护”、“直流电源系统”三大块构成变电站自动化基础。“通信控制管理”是桥梁，联系变电站内各部分之间、变电站与调度控制中心，使之得以相互交换数据。“变电站主计算机系统”对整个自动化系统进行协调、管理和控制，并向运行人员提供变电站运行的各种数据、接线图、表格等画面，使运行人员可远方控制开关分合，还提供运行和维护人员对自动化系统进行监
23、控和干预的手段。变电站主计算机系统代替了很多过去由运行人员完成的简单、重复、繁琐的工作，如收集、处理、记录和统计变电站运行数据和变电站运行过程中所发生的保护动作、开关分合闸等重要事件。其还可按运行人员的操作命令或预先设定执行各种复杂的工作。通信控制管理连接系统各部分，负责数据和命令的传递，并对这一过程进行协调、管理和控制。 同常规变电站电磁式二次系统相比，在体系结构上变电站自动化系统增添了变电站主计算机系统和通信控制管理两部分；在二次系统具体装置和功能实现上，计算机化的二次设备代替和简化了非计算机设备，数字化的处理和逻辑运算代替了模拟运算和继电器逻辑；在信号传递上，数字化信号传递代替了电压、电
24、流模拟信号传递。数字化使变电站自动化系统比变电站常规二次系统：数据采集更为精确、传递更为方便、处理更为灵活、运行更为可靠、扩展更为容易。例如，在常规电磁式二次系统变电站里，运行人员通过查看模拟仪表的指针偏转角度来获取变电站运行数据，如母线电压、线路功率等，其误差较大。不同的人、站在不同的角度观察，会得出不同的数据。而采用变电站自动化技术，直接用数字表示各种测量值后，就没有上述现象。又如，继电保护异常和动作信号通过保护装置的信号继电器的触点传递给中央信号系统，所表达的内容非常简单，只能是“发生”或“未发生”。若要监测多项信号，则需要继电保护装置提供更多辅助触点，增加接线。采用微机保护后，利用计算
25、机通信技术，仅用一根通信电缆便可得到保护各种状态以及测量值、定值等等。2.3.2变电站的智能电子设备智能化的表现是多方面的，除了常规自动化功能以外，如自动报警、报表生成、电压无功调节、小电流接地选线、故障录波、事故判别与处理等方面，还具有强大的在线自诊断功能，并实时地将其送往调度(控制)中心，即以主动模式代替了常规变电所的被动模式，这一点是与常规二次系统最显著的区别之一。综合了变电站除一次设备和交、直流电源以外的全部二次设备。在综合自动化系统中，微机监控系统综合了变电站的仪表屏、操作屏、模拟屏、变送器屏、中央信号系统等功能，远动的RTU功能及电压和无功补偿自动调节功能；微机保护（和监控系统一起
26、）综合了故障录波、故障测距、小电流接地选线、自动按频率减负荷、自动重合闸等自动装置功能。上述综合自动化的综合功能是通过局域网各微机系统软、硬件的资源共享形成的。2.3.3变电站综合自动化系统结构变电站综合自动化就是通过监控系统的局域网通信，将微机保护、微机自动装置、微机远动装置采集的模拟量、开关量、状态量、脉冲量及一些非电量信号，经过数据处理及功能的重新组合，按照预定的程序和要求，对变电站实现综合性的监视和调度。因此，综合自动化的核心是自动监控系统，而综合自动化的纽带是监控系统的局域通信网络，它把微机继电保护、微机自动装置、微机远动功能综合在一起形成一个具有远方功能的自动监控系统。2.3.4变
27、电站综合自动化系统的结构模式目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言，大致存在以下几种结构：1.集中式结构集中式一目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言，大致存在以下几种结构：般采用功能较强的计算机并扩展其IO接口，集中采集变电站的模拟量和数量等信息，集中进行计算和处理，分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能，后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。其系统结构如图所示。这种方式提出得较早，其可靠性差，功能有限。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式，这种结构有以下不足： 1）前置管理机任务繁重、引线多，降低了整个系统的可靠性
28、，若前置机故障，将失去当地及远方的所有信息及功能。 2）软件复杂，修改工作量大，系统调试烦琐。 3）组态不灵活，对不同主接线或规模不同的变电站，软、硬件都必须另行设计，工作量大并且扩展一些自动化需求的功能较难。集中式结构就像把变电站6KV所有分盘的保护和测控任务集中用一台（或两台）计算机来完成全部功能。可想而知，如果这台计算机有故障，则将影响其所带所有设备的保护和测控功能。2.集中分布式结构按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备，将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式模式一般按功能设计，采用主从C
29、PU系统工作方式，多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力，解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信，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。分布式结构方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块正常运行。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。分布式变电站综合自动化系统自问世以来，显示出强大的生命力。目前，还存在在抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题等。3.分层分布式结构分层分布式结构系统从逻辑上将变电站自动化系统划分为两层，即变电站层和间隔层。
30、也可分为三层，即变电站层（站控层）、通信层（网络层）和间隔层。目前常用的为三层式结构。该系统的主要特点是按照变电站的元件，断路器设计间隔进行设计。将变电站一个断路器间隔（即一个分盘）所需要的全部数据采集、保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间隔附近，相互之间用光缆或特殊通信电缆连接。这种系统代表了现代变电站自动化技术发展的趋势，大幅度地减少了连接电缆，减少了电缆传送信息的电磁干扰，且具有很高的可靠性，比较好的实现了部分故障不相互影响，方便维护和扩展。分层分布式的特点：继电保护相对独立，且具有与系统控制中心通讯功能，模块化结构，所以可靠
31、性高。其优点是便于设计和安装调试，管理。分层分布式与集中相结合的结构形式：按每个电网元件（一条出线、一台变压器等）为对象，集测量、保护、控制为一体，设计在一个机箱内，安装在各个开关柜上。由监控主机通过网络对他们进行管理和交换信息。但主变压器和高压线路保护装置仍集中组屏安装在控制室内。因此称为分布和集中相结合的结构，是当前综合自动化系统的主要结构形式。其特点是：1)10-35KV馈线保护采用分散式结构，就地安装，节约控制电缆。通过现场总线与保护管理机交换信息。2)重要保护集中安装在控制室内，对其可靠性较为有利。3)其他自动装置（低周减载，备自投，无功综合控装置）采用集中组屏。4)减少电缆，减少占
32、地面积。5)组态灵活，检修方便。分层分布式结构的主要优点：1)间隔级控制单元的自动化、标准化使系统适用率较高。2)包含间隔级功能的单元直接定位在变电站的间隔上。3)逻辑连接到组态指示均可由软件控制。4)简化了变电站二次部分的配置，大大缩小了控制室的面积。5)简化了变电站二次设备之间的互连线，节省了大量连接电缆。6)分布分散式结构可靠性高，组态灵活，检修方便。第三章变电站综合自动化的通信3.1通信的相关介绍3.1.1PLC的优点通信是变电站综合自动化系统非常重要的基础功能，也是综合自动化变电站区别于常规站最明显的标志之一。借助于通信，各间隔中保护测控单元、变电站后台机、智能装置、电力调度得以相互
33、交换信息和信息共享，提高了变电站运行的可靠性，减少了连接电缆和设备数量，实现变电站远方监视和控制。变电站综合自动化的主要目的不仅仅是用以微机为核心的保护和控制装置来替代变电站内常规的保护和控制装置，关键在于实现信息交换。通过控制和保护互连、相互协调，允许数据在各功能块之间互相交换，可以提高它们的性能。通过信息交换，互相通信，实现信息共享，提供常规的变电站二次设备所不能提供的功能，减少变电站设备的重复配置，简化设备之间的互连，从整体上提高变电站自动化系统的安全性和经济性，从而提高整个电网的自动化水平。因而，在综合自动化系统中，网络技术、通信协议标准、分布式技术、数据共享等问题，必然成为综合自动化
34、系统的关键问题。3.2变电站综合自动化系统通信的任务通信：是在信息源和受信者之间交换信息。信息源，指产生和发送信息的地方，如保护、测控单元；受信者，指接收和使用信息的地方，如计算机监控系统、远动系统等。它传送数据的目的不仅是为了交换数据，更主要是为了利用计算机来处理数据。可以说它是将快速传输数据的通信技术和数据处理、加工及存储的计算机技术相结合，从而给用户提供及时准确的数据。变电站自动化通信主要涉及以下几个方面的内容：1.各保护测控单元与变电站计算机系统通信。2.各保护测控单元之间相互通信。3.变电站自动化系统与电网自动化系统通信。4.其他智能电子设备IED与变电站计算机系统通信。5.变电站计
35、算机系统内部计算机间相互通信。3.3数据通信的传输方式计算机网络中传输的信息都是数字数据，计算机之间的通信就是数据通信方式，数据通信是计算机和通信线路结合的通信方式。在数据通信中，按每次传送的数据位数，通信方式可分为：并行通信和串行通信。3.3.1并行数据通信方式并行通信是一次同时传送8位二进制数据，从发送端到接收端需要8根传输线。并行方式主要用于近距离通信，如在计算机内部的数据通信通常以并行方式进行。这种方式的优点是传输速度快，处理简单。3.3.2串行数据通信串行通信一次只传送一位二进制的数据，从发送端到接收端只需要一根传输线。串行方式虽然传输率低，但适合于远距离传输，在网络中（如公用电话系
36、统）普遍采用串行通信方式。3.3.3局域网络通信在变电站所采用的综合自动化技术是将站内继电保护，监控系统，信号采集，远动系统等结合为一个整体，使硬件资源共享，用不同的模式软件来实现常规设备的各种功能。用局域网来代替电缆，用主动模式来代替常规设备的被动模式。具有可靠、安全、便于维护等特点。3.4变电站内的信息传输内容首先通过测控装置采集数据，通过模拟量转变成数字量，然后就交给通信模块，有两种传输方式，光纤和载波（通道的不同）。（变电站）数据-交换机-光纤（载波）-交换机-数据（调度中心）。通道就是铁塔最顶上的那根线，可是是光纤，可以是电缆。3.5变电站远传信息的内容3.5.1遥测综合自动化系统通
37、过对变电站的数据进行采集，处理，显示和打印，使运行人员了解变电站的运行工况，并采取相应的措施。所采集的数据分为三大类：模拟量，开关量和脉冲量。 1.模拟量：变电站需要监测的各种模拟量包括主变一次，二次和各线路的电流，各段母线及重要线路的电压，各线路零序电流，母线零序电压，主变温度和室温。 2.开关量：变电站内需要监测的各种开关量，包括各个开关，刀闸，变压器分接头，继电保护动作信息，开关机构运行状态，交直流电源运行状态，各微机运行状态等。3. 脉冲量：变电站需要监测的各种脉冲量，包括线路，主变一次和二次的有功电度量和无功电度量，电容器的无功电度量，所用电的有功电度量等。3.5.2遥信当变电站正常
38、运行或发生事故及报警等事件时，远传机会实时的向上级调度传送该站信息，使调度人员了解该站的运行情况。3.5.3遥调1. 用键盘和八段显示器（LED）显示采样值（电流，电压，和开关状态）和整定值，并可修改整定值。2. 具有事故追忆功能。能够记录事故前后的线路电流和母线电压。3. 具备实时自检功能。能够对保护柜包括主机在内的各元件进行在线检查。3.6变电站综合自动化系统通信网的基本设计原则计算机通信如同两个人相互交流，必须说同一种语言。通信规约就是计算机通信的语言。数据通信中，计算机间传输的是一组二进制“0”、“1”代码串。这些代码串在不同的位置可能有不同的含义。有的用于传输中的控制，有的是通信双方
39、的地址，有的是通信要传输的数据，还有些是为检测差错而附加上的监督码元。这些，在通信之前必须双方约定。通信规约定义为控制计算机之间实现数据交换的一套规则。电力系统常用通信规约主要有：1.按规约来源分：国际标准规约、国内标准规约、企业标准规约。2.按规约用途分：远动规约、保护规约、电度表规约、智能设备互连规约。3.远动规约：101规约、104规约、CDT规约、SCI1801规约、4F规约。4.保护规约：103规约、61850规约、LFP规约。5.电度表规约：IEC102规约、部颁电度表规约、威盛电度表规约。智能设备互连规约：MODBUS规约、保护规约、远动规约、企业自定义规约总 结近年来，通讯技术
40、和计算机技术的迅猛发展给变电站综合自动化技术水平的提高注入了新的活力，变电站综合自动化的技术也在正朝着网络化、综合智能化、多媒体化的方向发展。但是在这项技术还不够完善的领域里还存在着很多问题。比如，变电站综合自动化系统的技术标准问题。以及运行和检修的管理体制等问题，都亟待解决。鉴于在变电站综合自动化系统当前还缺乏一个统一的国家标准，这就需要与之相关的各岗位电力工作者在实际操作中不断的总结经验，找到其规律性，对整个电网做更加完善的修改。不能因守旧归而使我们的技术得不到更新。用发展的眼光来进行变电站综合自动化系统的建设，以保证电网的安全经济、可靠的运行。为国家的电力发展做贡献参考文献。变电站综合自
41、动化系统是一种以计算机为主，将变电站的一，二次设备经过功能组合形成的标准化，模块化，网络化的计算机监控系统。实现变电站综合自动化系统是当今电力工业发展的必然趋势。通过对变电站综合自动化系统的发展过程以及发展趋势的介绍，论述了变电站综合自动化系统的优越性，针对变电站综合自动化系统的四种结构形式，即集中式，分布集中式，集中和分散式以及分散式进行了比较和分析。集中式是把按功能要求配置的继电保护装置以及远动装置集中安装在变电站的中央控制室内。分布集中式是变电站的一，二次设备分为3层，既变电站层，单元才层和设备层。综合自动化系统主要是指变电站层和单元层，单元层由不同单元装置组成。变电站层包括全站监控主机
42、，远动通讯机等，通过现场总线或局域网交换信息。集中与分散结合式是介于分散式和集中式之间，结构形式较多。分散式是按回路就地安装微机保护单元和单回路的数采/监控单元，提高了抗干扰能力，减化了二次设备，减小了占地面积。分散式是变电站综合自动化系统的发展方向。提出了综合自动化系统硬件配置应遵循的原则，各自独立，相互配合，软硬件模块化，方便维护和扩展，具有较强的抗干扰能力。 致 谢经过长时间的努力，我终于完成了这次毕业设计，通过这次难得的机会，我学到了很多的东西，受益匪浅。首先我要感谢的是我的指导老师，正是在他孜孜不倦的教诲下和悉心的指导下，我才得以顺利地完成此次毕业设计。在这次毕业设计中，我存在很多的
43、问题和疑难，正是郭老师不厌其烦的为我讲解，帮我找一些相关的资料，才得以克服难关。由于我在外地上班,每次论文的讨论都是在郭老师下班的时候才可以讨论.非常感谢老师在下班时间还要指导我的论文.其次我要感谢的是我的同学们和朋友们，每当我需要帮助的时候，他们都义无反顾地伸出了援手，帮我顺利的完成毕业设计的制作。让我十分的感动。 我还要感谢我的父母，正是他们在背后默默地支持我，鼓励我，我才顺利的从大学里毕业，在这三年的时间里，他们给了我很多的帮助。在这次毕业设计中，我的父母也从经济上，精神上给与了我巨大的支持，使得我专心致志的做毕业设计。 我要感谢所有支持我，关心我的朋友们，同学们，你们的激励是我奋斗的源
44、泉，我一定会在以后的生活中，再接再厉，勇创新高。谢谢。参考文献1. 刘功. 变电站综合自动化系统的发展 安徽：合肥供电公司，2009，2. 曹海鸥. 基于CAN总线的通信方式 .上海：东南大学电气工程系 ， 2011 3. 秦立军. 变电站自动化系统中内部通信网的研究.河南：华北电力大学四方研究所 .1995，4. 阎贵勤. 变电站综合自动化系统的功能及配置.辽宁：辽宁电机工程报.2011，5. 刘健. 配电网自动化新技术.山西：西安科技大学.1996，6. 王丽娟. 现代继电保护理论.湖南：华中科技大学 .2001，7. 赵燕平. 变电站综合自动化系统中的智能通信.北京：北京供电公司.200
45、8，8. 周勇. 变电站自动化系统通信与结构.甘肃：宁夏电力.2009，9. 杨哗. 变电站综合自动化系统.湖南：湖南大学学报.2011，10. 田显. 变电站综合自动化系统及其研究.河南：变电站综合自动化系统及其研究建设期刊.,1999，11. 邓晓燕. 自动化变电站微机保护若干问题的探讨.广东：广东肇庆供电公司.1999，12. 王博雅. 微机继电保护发展的历史及趋势.东北：东北电力大学.1998，13. 陈皓. 微机保护装置硬件结构.北京：继电保护技术期刊，1996，14. 李建钊.变电站综合自动化系统的分析与讨论.广西：广西电网，1995，15. 王兰. 微机保护系统在变电站中的应用.
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