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浅析:变电站综合自动化系统(一)

  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、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问相互交换信.息,数据共享,完成变电站运行监视和控制任务。各级调度中心要求更多的信息,以便及时掌握电网及变电站的运行情况,提高变电站的可控性,进而要求更多地采用远方集中控制、操作、反事故措施等,即采用无人值班的管理模式,以提高劳动生产率,减少人为误操作的可能,提高运行的可靠性。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。

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  1、变电站自动化系统的结构


  变电站综合自动化系统的发展过程与集成电路技术、微计算机技术、通讯技术和网络技术密切相关。随着高科技的不断发展,综合自动化系统的体系得到了不断完善,功能和性能也不断提高。从发展过程来看,典型的结构主要有:集中式结构、分布式结构、分散(层)式结构和全分散式几种结构类型。


  1.1集中式结构集中式变电站综合自动化系统结构按信息类型划分功能。‘这种方式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口,集中采集变电站的模拟量和数据量信息,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、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。这种结构系统能实时采集变电站中各种模拟量、开关量的信息,完成对变电站的数据采集和监控、打印、制表和事件记录功能,还能完成对变电站主要设备和进、出线的保护功能。此结构体积小、紧凑,造价低。不足的是其对系统监控主机的性能要求较高,且系统处理能力有限,在开放性、扩展性和可维护性方面较差,抗干扰能力差。


  1.2分布式结构


  分布式结构最大的特点是将变电站自动化系统交由主CPU和从CPU多台计算机来完成。采用主从CPU系统的工作方式,各功能模块采用串行方式实现数据通信,提高了处理并行多发事件的能力,较好地解决了CPU运算处理的瓶颈问题。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。


  1.3分散(层)式结构


  按变电站的控制层次和对象设置全站控制级(站级)和就地单元控制级(段级)的二层分布控制系统结构。


  站控系统(SCS):应具有快速的信息相应能力及相应的信息处理分析功能,完成站内的运行管理及控制(包括就地及远方控制管理两种方式),例如事件记录、开关控制及SCADA的数据收集功能。HHHHH站监视系统(SMS 应对站内所有运行设备进行监测,为站控系统提供运行状态及异常信息,即提供全面的运行信息功能,如扰动记录、站内设备运行状态、二次设备投入/退出状态及设备的额定参数等。


  站工程师工作台(EwS 可对站内设备进行状态检查、参数整定、调试检验等,也可用便携机进行就地及远端维护。上面是按大致功能基本分块, 硬件可以根据功能及信息特征在一台站控计算机中实现,也可以两台双备用,也可以按功能分别布置,但应能够共享数据信息,具有多任务时实处理功能。原则上凡是可以在本间隔就地完成的功能绝不依赖通讯网,但特殊功能例外,如分散式录波及小电流接地选线等功能的实现。这种结构与集中式处理系统相比有着明显的优点:①可靠性提高,任何一部分设备故障只影响局部, 即将“故障”分散,当站级系统或网络出现故障,只影响到监控部分,而最重要的保护 控制功能在段级仍可继续运行;段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断,比如长期霸占全站的通信网络;②可扩展性和开放性较高,利于工程的设计及应用;③站内二次设备所需的电缆大大减少,节约投资,也简化了调试维护。


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