华北电力大学课件-变电站综合自动化26页.ppt

变电站综合自动化,North China Electric Power University,page2,2018/9/22,,,调度自动化系统的组成,,North China Electric Power University,page3,2018/9/22,变电站自动化基本含义,断路器,变压器,电容器,CT/PT,电力系统二次设备,保护---变压器、线路、电容器,RTU,电度仪表,消弧线圈调谐,直流电源,电力系统一次设备,North China Electric Power University,page4,2018/9/22,变电站自动化基本含义,变电站自动化定义：,IEC T57技术委员会正式采用的术语,变电站二次设备按功能分为四大模块:①继电保护及自动装置;②仪器仪表及测量控制;③远动;④当地监控变电站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、通信技术、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、控制、保护、并与上级调度通信的综合性自动化功能North China Electric Power University,page5,2018/9/22,,集中式变电站自动化系统典型配置,North China Electric Power University,page6,2018/9/22,,变电站自动化技术的发展,,SDCS-1日本关西电子公司/三菱 1975年开始 1979年完成样机 1980商品化生产,系统规模：3台主变、4回77kV进线、36回6.6kV馈线，13台微机,North China Electric Power University,page7,2018/9/22,变电站综合自动化的特点,利用微机和大规模集成电路组成的自动化系统代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏。

利用微机保护代替常规保护能采集完整的运行信息，利用计算机的高速计算与逻辑判别能力实现监视、控制、运行报告等功能功能综合化、结构微机化、监视屏幕化、运行管理智能化North China Electric Power University,page8,2018/9/22,变电站综合自动化与无人值班,无人值班是管理模式，综合自动化是技术水平,常规保护和常规控制的时代两遥功能四遥功能，真正有效意义上的无人值班综合自动化比四遥功能在技术水平上有很大提高North China Electric Power University,page9,2018/9/22,变电站自动化的基本内容,电气量的采集和电气设备(如断路器)的状态监视、控制和调节实现变电站正常运行的监视和操作，保证变电站正常运行和安全发生事故时，由继电保护、安全自动装置和故障录波器等完成瞬态电气量的采集、监视和控制，迅速切除故障设备和完成事故后的恢复操作高压电气设备本身的检测信息,变电站自动化的内容,North China Electric Power University,page10,2018/9/22,变电站自动化的基本内容,输电线路保护,电力变压器保护,母线保护,电容器保护,自动重合闸,继电保护构成,1、继电保护的功能,North China Electric Power University,page11,2018/9/22,变电站自动化的基本内容,通信功能,对时功能,存储各种保护整定值功能,故障自诊断、自闭锁和自恢复功能,1、继电保护的功能,North China Electric Power University,page12,2018/9/22,变电站自动化的基本内容,实时数据采集 与处理：,运行监视功能：,变电站的运行工况和设备状态进行自动监视，即对变电站各种状态量变位情况的监视和模拟量的数值监视,2、监视控制的功能,North China Electric Power University,page13,2018/9/22,变电站自动化的基本内容,事故顺序记录与事故追忆功能,控制与安全操作闭锁功能,谐波的分析和监视功能,2、监视控制的功能,故障测距与录波功能,North China Electric Power University,page14,2018/9/22,变电站自动化的基本内容,无功和电压自动控制,自动低频减载,备用电源自投控制（BZT）,小电流接地选线,,3、自动控制装置功能,North China Electric Power University,page15,2018/9/22,电压和无功控制装置,调控目标,维持供电电压在规定范围内。

各级供电母线电压的运行波动范围（以额定电压为基准）,500(330)kv变电站的220kv母线，正常时0％～＋10％，事故时－5％～＋10％,配电网10kv母线，10.0～10.7kv,200kv变电站110kv母线，正常时－3％～＋7％，事故时±10％,保持电力系统稳定和合适的无功平衡在电压合格的条件下实现使电能损耗最小,North China Electric Power University,page16,2018/9/22,自动装置,自动联切装置包括远、联切机组、远、联切负荷、远、联切机组和负荷、联切线路 自动解列装置包括低频解列、高频解列、低压解列、失步解列、振荡解列、过载解列、双低解列 低频自启机、低频切泵、低压减载、过载联动、备用电源自投、同期装置、低频减载、高频切机、大小电流切机、大小电流切负荷、自动重合闸、高频自起泵 快关出力、电气制动装置North China Electric Power University,page17,2018/9/22,变电站自动化的基本内容,变电站自动化系统的现场级通信,变电站自动化系统必须兼有RTU的全部功能1 能够将所采集的模拟量和状态量信息，以及事件顺序记录等远传至调度中心；2 能接收调度中心下达的各种操作、控制、修改定值等命令,4、远动及数据通信功能,North China Electric Power University,page18,2018/9/22,变电站自动化的设计原则和要求,2、凡可以在间隔层就地完成的功能如保护、备用电源自投、电压控制等就地完成。

4、微机保护的软硬件与监控系统既相对独立，又相互协调要积极而慎重地推行保护、测量、控制一体化设计，确保保护功能的相对独立性和动作可靠性3、应能全面替代常规二次设备5、微机保护应有通信功能,6、应能满足无人值班的要求，设计时应考虑远方与就地控制操作并存的模式9、系统的标准化和开放性能要好,可扩展性好7、有可靠的通信网络和通信协议8、有良好的抗干扰能力,设备运行可靠性高10、变电站自动化系统设计中应优先采用交流采样技术取消光字牌屏和中央信号屏，简化控制屏，使任一信息做到一次采集、多次使用11、在选择通信介质时可优先采用光纤通信方式1、应满足电网安全、优质、经济运行以及信息分层传输、资源共享的原则North China Electric Power University,page19,2018/9/22,,变电站自动化的结构形式,,集中式变电站自动化系统,North China Electric Power University,page20,2018/9/22,,变电站自动化的结构形式,,分层分布式结构集中组屏,North China Electric Power University,page21,2018/9/22,间隔层按高压间隔划分，以每个电网元件为对象，集测量、控制、保护于一体，设计在同一个机箱中，将这种模块单元安装在一次主设备的开关柜中。

各模块单元与监控主机通过网络联系高压线路保护，变压器保护，自动装置（备自投、电压无功控制，低频减载）仍可安装在中央控制室内间隔层＋变电站层,North China Electric Power University,page22,2018/9/22,,变电站自动化的结构形式,,分散分布式与集中相结合,North China Electric Power University,page23,2018/9/22,分散分布式与集中相结合特点,(1) 10-35kV馈线保护采用分散式结构,就地安装,节约控制电缆,通过现场总线或以太网与保护管理机通信,(2) 高压线路保护和变压器保护采用集中组屏，保护屏安装在控制室或保护室中，同样通过现场总线或以太网与保护管理机通信使这些重要的保护装置处于比较好的工作环境，有利于提高可靠性3)其他自动装置，备用电源自投和电压、无功自动控制装置采用集中组屏安装于控制室或保护室内4)电能量计量系统单独组网，这主要是考虑专业分工North China Electric Power University,page25,2018/9/22,变电站自动化的发展过程,2、微机化的智能元件阶段,3、综合自动化阶段,4、同步相量测量,系统监测及事故记录 状态估计 参数辩识 自适应保护 各类广域稳控系统,1、分立元件阶段,North China Electric Power University,page26,2018/9/22,,方式/DTS 预测数据 秒—日 估计,EMS 稳态数据 几秒 实测,相量测量 动态数据 几十毫秒 实测,保护稳控 暂态数据 几毫秒 实测,动态 安全分析,实时动态 安全分析,实时动态 稳定控制,第一阶段10分钟,第二阶段 几秒钟,第三阶段 毫秒至秒,,,,,,,,,,,现 有 系 统 功 能,新 建 系 统 功 能,同步相量测量对调度自动化的影响,。