第一篇：淺析變電站綜合自動化系統

淺析整流供電綜自動化系統

周玉杰

（鴻駿鋁電公司動力一分廠，內蒙古 霍林郭勒市 029200）摘要：本文簡要介紹了變電站綜合自動化系統的重要性和發展趨勢，提出了變電站綜合自動化基本概念，并對系統結構、通訊方式和能實現的基本功能及變電站自動化的發展前景進行分析 關鍵詞：變電站綜合 自動化系統 結構 功能

1.概述

近幾年全國電解鋁行業發展訊速，生產規模不斷擴大，從整個鋁冶煉行業的安全生產特點來看，整流供電綜合自動化系統越來越受到重視。變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩定運行水平，降低運行維護成本，提高經濟效益，向電解提供高質量電能服務的一項措施。隨著自動化技術、通信技術、計算機和網絡技術等高科技的飛速發展，一方面綜合自動化系統取代或更新傳統的變電站二次系統，已經成為必然趨勢。另一方面，保護本身也需要自檢查、故障錄波、事件記錄、運行監視和控制管理等更強健的功能。發展和完善供電整流綜合自動化系統是今后整流供電發展的新的趨勢。

2.系統結構

目前從國內整流供電綜合自動化的開展情況而言，大致存在以下幾種結構：

2.１分布式系統結構

按變電站被監控對象或系統功能分布的多臺計算機單功能設備，將它們連接到能共享資源的網絡上實現分布式處理。系統結構的最大特點是將變電站自動化系統的功能分散給多臺計算機來完成。分布式模式一般按功能設計，采用主從CPU系統工作方式，多CPU系統提高了處理并行多發事件的能力，解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網絡技術或串行方式實現數據通信，選用具有優先級的網絡系統較好地解決了數據傳輸的瓶頸問題，提高了系統的實時性。分布式結構方便系統擴展和維護，局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統組態結構，較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動化系統自問世以來，顯示出強大的生命力。

2.2集中式系統結構

集中式一般采用功能較強的計算機并擴展其I／O接口，集中采集變電站的模擬量和數量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機監控、微機保護和自動控制等功能。由前置機完成數據輸入輸出、保護、控制及監測等功能，后臺機完成數據處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。目前國內許多的廠家尚屬于這種結構方式，這種結構有以下不足：

（1）前置管理機任務繁重、引線多，降低了整個系統的可靠性，若前置機故障，將失去當地及遠方的所有信息及功能。

（2）軟件復雜，修改工作量大，系統調試煩瑣。

（3）組態不靈活，對不同主接線或規模不同的變電站，軟、硬件都必須另行設計，工作量大并且擴展一些自動化需求的功能較難。

２.3分層分布式結構

按變電站的控制層次和對象設置全站控制級——變電站層(站級測控單元)、就地單元控制級——間隔層(間隔單元）的二層式分布控制系統結構。也可分為三層，即站控層、通信層和間隔層。

這種結構相比集中式處理的系統具有以下明顯的優點：

2.3.1可靠性提高，任一部分設備故障只影響局部，即將“危險”分散，當站級系統或網絡故障，只影響到監控部分，而最重要的保護、控制功能在段級仍可繼續運行；段級的任一智能單元損壞不應導致全站的通信中斷，比如長期霸占全站的通信網絡。

2.3.2可擴展性和開放性較高，利于工程的設計及應用。

2.3.3站內二次設備所需的電纜大大減少，節約投資也簡化了調試維護。目前全國各大鋁廠供電系統均采用分層分布式結構，下面就這種方式展開討論。

3.電解鋁供電綜自系統結構方式 3.1 系統結構

3.1.1變電站自動化系統由站控層、網絡層和間隔層三部分組成，并用分層、分布、開放式網絡系統實現連接。站控層設備及網絡發生故障而停運時，不能影響間隔層的正常運行。

3.1.2 站控層由計算機網絡連接的系統主機及操作員站和各工作站等設備構成，提供站內運行的人機聯系界面，實現管理控制間隔層設備等功能，形成全站監控、管理中心，并可與調度中心和集控站通信。站控層的設備可集中或分散布置。3.1.3網絡層是站控層與間隔層聯絡的中樞，間隔層的信息通過網絡層最后到達站控層，實現信息的收集功能；站控層的遙控和遙調指令通過網絡層到達間隔，實現控制功能。隨著通訊技術的快速發展，測控和保護裝置對外通信接口基本都能實現雙以太網口通訊，網絡層架構按雙網配置，主備網之間可以實現無擾動切換。由于網絡層設備的發展，又賦予了網絡層設備新的功能，既通訊協議的解析，這種設計理念正逐步在鋁電解供電綜自系統中得到應用，也是未來發展的趨勢。由于間隔層設備的廠家較多，通訊規約沒有一個統一的標準，整個通訊規約的解析主要由站控層來完成，這就增加了站控層設備的負荷，結果導致整個綜自系統的反應速度提不上來。底層的協議由網絡層具有高性能、高效率的硬件芯片來完成，大大提高的協議解析的速度和效率，同時又減輕了站控層設備的負擔。3.1.4間隔層由測控單元、間隔層網絡和各種網絡、通信接口設備等構成，完成面向單元設備的監測控制等功能。間隔層設備按相對集中方式分散下放到各個繼保小室。系統結構的分布性必須滿足系統中任一裝置故障或退出都不應影響系統的正常運行

3.2 網絡結構

3.2.1 網絡拓撲結構采用總線型、環形、星型方式。

站控層設備采用基于TCP/IP或UDP/IP協議的以太網方式組網，并具有良好的開放性，能滿足與電力系統專用網絡連接及容量擴充等要求。每一繼保小室可設一子網，合理的控制整個網絡的流量，防止網絡風暴的產生。

3.2.2 站控層和間隔層均采用雙重化監控網絡，網絡設備按雙重化配置，雙網按熱備用方式運行。

3.2.3 具備合理網絡架構和信息處理機制，能夠保證在正常運行狀態及事故狀態下均不會出現因為網絡負荷過重而導致系統死機或嚴重影響系統運行速度的情況。

3.3站控層設備及其功能

站控層設備包括主機、操作員工作站、遠動通訊裝置、故障及信息系統子站、微機五防系統、GPS對時系統以及其它智能接口。

3.3.1主機

具有主處理器及服務器的功能，為站控層數據收集、處理、存儲及發送的中心，管理和顯示有關的運行信息，供運行人員對變電站的運行情況進行監視和控制，間隔層設備工作方式的選擇，實現各種工況下的操作閉鎖邏輯等。大都采用兩臺主機互為熱備用工作方式。

3.3.2操作員工作站

是站內自動化系統的主要人機界面，用于圖形及報表顯示、事件記錄及報警狀態顯示和查詢，設備狀態和參數的查詢，操作指導，操作控制命令的解釋和下達等。通過操作員站，運行值班人員能夠實現全站設備的運行監視和操作控制。可以配置兩臺操作員站，操作員站間應能實現相互監視操作的功能。

3.3.3故障及信息系統子站

能在正常和電網故障時，采集、處理各種所需信息，并充分利用這些信息，為繼電保護運行、管理服務，為分析、處理電網故障提供支持。工作站大都具備多路數據轉發的能力，能夠通過網絡通道向多個調度中心進行數據轉發，通信規約應符合當地電網繼電保護故障信息系統通信與接口規范。支持根據調度中心命令對相應裝置進行查詢和遠程維護，包括遠程配置、可視化數據庫維護、參數的上傳下載、設備運行狀態監視等。故障及信息系統子站雙機配置，采用互為熱備用工作方式，雙機都能獨立執行各項功能。當一臺工作站故障時，系統實現雙機無縫自動切換，由另一臺工作站執行全部功能，并保證切換時數據不丟失，并同時向各級調度和操作員站發送切換報警信息。

3.3.4遠動通訊裝置

滿足直采直送要求，收集全站測控裝置、保護裝置等設備的數據，將信息通過雙通道（專線或網絡通道）上傳至上一級調度中心，調度中心下發的遙控命令向變電站間隔層設備轉發。

遠動通信裝置雙機配置，采用互為熱備用工作方式，雙機都能獨立執行各項功能。當一臺通信裝置故障時，系統實現雙機無縫自動切換，由另一臺通信裝置執行全部功能，并同時向各級調度和主機發送切換報警信息。也可采用雙主機工作方式。

3.2.5微機五防系統

微機五防系統主要包含五防主機、五防軟件、電腦鑰匙、充電通信控制器、編碼鎖具等，實現面向全站設備的綜合操作閉鎖功能。微機五防系統應與變電站自動化系統一體化配置，五防軟件應是變電站自動化系統后臺軟件的一個有機組成部分，獨立配置一臺微機五防工作站。

3.2.6 GPS對時系統

為故障錄波裝置、微機保護裝置、測控裝置和站控層設備等提供統一時間基準的系統。

4.結束語

隨著計算技術、網絡技術、通訊技術、視頻技術的發展，整流供電綜合自動化系統將賦予更強大的功能，其將為電解安全平穩供電發揮越來越重要的作用。

參考文獻

1.胡建斌.《霍煤鴻駿鋁電公司二期鋁合金項目綜自系統技術協議》，2007年02月。作者簡介 周玉杰、1970、山東濟寧、中級程序員、大學、供電技術及其自動化、主要從事變壓站綜合自動化及遠動工作、E-mail：hlh_zhouyj@126.com、電話：（0475）7959106

第二篇：淺談變電站綜合自動化系統

淺談變電站綜合自動化系統

吳科續

（豐滿發電廠，吉林

豐滿

132108）

摘 要：本文簡要介紹了變電站綜合自動化系統的重要性和發展趨勢，提出了變電站綜合自動化基本概念，并對系統結構、通訊方式和能實現的基本功能及變電站自動化的發展前景進行分析。

關鍵詞：變電站綜合 自動化系統 結構 功能

1.前言

電網是一個不可分割的整體，對整個電網的一、二次設備信息進行綜合利用，對保證電網安全穩定運行具有重大的意義。變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩定運行水平，降低運行維護成本，提高經濟效益，向用戶提供高質量電能服務的一項措施。隨著自動化技術、通信技術、計算機和網絡技術等高科技的飛速發展，一方面綜合自動化系統取代或更新傳統的變電站二次系統，已經成為必然趨勢。另一方面，保護本身也需要自檢查、故障錄波、事件記錄、運行監視和控制管理等更強健的功能。發展和完善變電站綜合自動化系統，是電力系統發展的新的趨勢。2.系統結構

目前從國內、外變電站綜合自動化的開展情況而言，大致存在以下幾種結構：2.1分布式系統結構

按變電站被監控對象或系統功能分布的多臺計算機單功能設備，將它們連接到能共享資源的網絡上實現分布式處理。系統結構的最大特點是將變電站自動化系統的功能分散給多臺計算機來完成。分布式模式一般按功能設計，采用主從CPU系統工作方式，多CPU系統提高了處理并行多發事件的能力，解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網絡技術或串行方式實現數據通信，選用具有優先級的網絡系統較好地解決了數據傳輸的瓶頸問題，提高了系統的實時性。分布式結構方便系統擴展和維護，局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統組態結構，較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動化系統自問世以來，顯示出強大的生命力。目前，還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問題等。

2.2集中式系統結構

集中式一般采用功能較強的計算機并擴展其I／O接口，集中采集變電站的模擬量和數量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機監控、微機保護和自動控制等功能。由前置機完成數據輸入輸出、保護、控制及監測等功能，后臺機完成數據處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。目前國內許多的廠家尚屬于這種結構方式，這種結構有以下不足：

（1）前置管理機任務繁重、引線多，降低了整個系統的可靠性，若前置機故障，將失去當地及遠方的所有信息及功能。

（2）軟件復雜，修改工作量大，系統調試煩瑣。

（3）組態不靈活，對不同主接線或規模不同的變電站，軟、硬件都必須另行設計，工作量大并且擴展一些自動化需求的功能較難。2.3分層分布式結構

按變電站的控制層次和對象設置全站控制級——變電站層(站級測控單元)和就地單元控制級——間隔層(間隔單元）的二層式分布控制系統結構。也可分為三層，即變電站層、通信層和間隔層。

這種結構相比集中式處理的系統具有以下明顯的優點：

（1）可靠性提高，任一部分設備故障只影響局部，即將“危險”分散，當站級系統或網絡故障，只影響到監控部分，而最重要的保護、控制功能在段級仍可繼續運行；段級的任一智能單元損壞不應導致全站的通信中斷，比如長期霸占全站的通信網絡。

（2）可擴展性和開放性較高，利于工程的設計及應用。

（3）站內二次設備所需的電纜大大減少，節約投資也簡化了調試維護。3.常見通訊方式

目前國內常采用以太網通訊方式，在以太網出現之前，無論RS-232C、EIA-422/485都無法避免通信系統繁瑣、通訊速度緩慢的缺陷。現場總線的應用部分地緩解了便電站自動化系統對通信的需求，但在系統容量較大時依然顯得捉襟見肘，以太網的應用，使通訊問題迎刃而解。常見的通訊方式有：

（1）雙以太網、雙監控機模式，主要是用于220-500kV變，在實現上可以是雙控機+雙服務器方式，支撐光/電以太網。

（2）單以太網，雙/單監控機模式。

（3）雙LON網，雙監控機模式。

（4）單LON網，雙/單監控機模式。4.變電站自動化系統應能實現的功能

4.1微機保護：是對站內所有的電氣設備進行保護，包括線路保護，變壓器保護，母線保護，電容器保護及備自投，低頻減載等安全自動裝置。各類保護應具有下列功能：

（1）故障記錄。（2）存儲多套定值。

（3）顯示和當地修改定值。

（4）與監控系統通信。根據監控系統命令發送故障信息，動作序列，當前整定值及自診斷信號，接收監控系統選擇或修改定值，校對時鐘等命令，通信應采用標準規約。

4.2數據采集及處理功能

包括狀態數據，模擬數據和脈沖數據

（1）狀態量采集

狀態量包括：斷路器狀態，隔離開關狀態，變壓器分接頭信號及變電站一次設備告警信號、事故跳閘總信號、預告信號等。目前這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統，也可通過通信方式獲得。

（2）模擬量采集

常規變電站采集的典型模擬量包括：各段母線電壓、線路電壓，電流和有功、無功功率值。饋線電流，電壓和有功、無功功率值。4.3事件記錄和故障錄波測距

事件記錄應包含保護動作序列記錄，開關跳合記錄。變電站故障錄波可根據需要采用兩種方式實現，一是集中式配置專用故障錄波器，并能與監控系統通信。另一種是分散型，即由微機保護裝置兼作記錄及測距計算，再將數字化的波型及測距結果送監控系統由監控系統存儲和分析。

4.4控制和操作功能

操作人員可通過后臺機屏幕對斷路器，隔離開關，變壓器分接頭，電容器組投切進行遠方操作。為了防止系統故障時無法操作被控設備，在系統設計時應保留人工直接跳合閘手段。

4.5系統的自診斷功能

系統內各插件應具有自診斷功能，并把數據送往后臺機和遠方調度中心。對裝置本身實時自檢功能，方便維護與維修，可對其各部分采用查詢標準輸入檢測等方法實時檢查，能快速發現裝置內部的故障及缺陷，并給出提示，指出故障位置。

4.6數據處理和記錄

歷史數據的形成和存儲是數據處理的主要內容，它包括上一級調度中心，變電管理和保護專業要求的數據，主要有：

（1）斷路器動作次數。

（2）斷路器切除故障時截斷容量和跳閘操作次數的累計數。

（3）輸電線路的有功、無功，變壓器的有功、無功、母線電壓定時記錄的最大，最小值及其時間。

（4）獨立負荷有功、無功，每天的峰谷值及其時間。

（5）控制操作及修改整定值的記錄。

根據需要，該功能可在變電站當地全部實現，也可在遠動操作中心或調度中心實現。

4.7人機聯系系統的自診斷功能

系統內各插件應具有自診斷功能，自診、斷信息也像被采集的數據一樣周期性地送往后臺機和遠方調度中心或操作控制中心與遠方控制中心的通信。

4.8本功能在常規遠動“四遙”的基礎上增加了遠方修改整定保護定值、故障錄波與測距信號的遠傳等，其信息量遠大于傳統的遠動系統。還應具有同調度中心對時，統一時鐘的功能和當地運行維護功能。

5.結束語

通過以上分析，可以看到變電所綜合自動化對于實現電網調度自動化和現場運行管理現代化，提高電網的安全和經濟運行水平起到了很大的促進作用，它將能大大加強電網一次、二次系統的效能和可靠性，對保證電網安全穩定運行具有重大的意義。隨著技術的進步和硬件軟件環境的改善，它的優越性必將進一步體現出來。■ 參考文獻

1.楊奇遜.變電站綜合自動化技術發展趨勢.電力系統自動化，1995。

2.王海猷，賀仁睦.變電站綜合自動化監控主站的系統資源平衡.電網技術，1999。

2008.05.08 吳科續（1978-），男，工程師，從事水輪發電機組值班員工作。郵 編：132108 通訊地址：吉林市豐滿發電廠發電部 聯系電話：*** 工作電話：0432-4604511

第三篇：淺析變電站綜合自動化系統

淺析變電站綜合自動化系統 開封供電公司 齊明亮

摘 要：本文簡要介紹了變電站綜合自動化系統的重要性和發展趨勢，提出了變電站綜合自動化基本概念，并對系統結構、通訊方式和能實現的基本功能及變電站自動化的發展前景進行分析

關鍵詞：變電站綜合 自動化系統 結構 功能

一、概述

電網是一個不可分割的整體，對整個電網的一、二次設備信息進行綜合利用，對保證電網安全穩定運行具有重大的意義。變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩定運行水平，降低運行維護成本，提高經濟效益，向用戶提供高質量電能服務的一項措施。隨著自動化技術、通信技術、計算機和網絡技術等高科技的飛速發展，一方面綜合自動化系統取代或更新傳統的變電站二次系統，已經成為必然趨勢。另一方面，保護本身也需要自檢查、故障錄波、事件記錄、運行監視和控制管理等更強健的功能。發展和完善變電站綜合自動化系統，是電力系統發展的新的趨勢。

二、系統結構

目前從國內、外變電站綜合自動化的開展情況而言，大致存在以下幾種結構：

１．分布式系統結構

按變電站被監控對象或系統功能分布的多臺計算機單功能設備，將它們連接到能共享資源的網絡上實現分布式處理。系統結構的最大特點是將變電站自動化系統的功能分散給多臺計算機來完成。分布式模式一般按功能設計，采用主從CPU系統工作方式，多CPU系統提高了處理并行多發事件的能力，解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網絡技術或串行方式實現數據通信，選用具有優先級的網絡系統較好地解決了數據傳輸的瓶頸問題，提高了系統的實時性。分布式結構方便系統擴展和維護，局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統組態結構，較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動化系統自問世以來，顯示出強大的生命力。目前，還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問題等。

２．集中式系統結構

集中式一般采用功能較強的計算機并擴展其I／O接口，集中采集變電站的模擬量和數量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機監控、微機保護和自動控制等功能。由前置機完成數據輸入輸出、保護、控制及監測等功能，后臺機完成數據處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。目前國內許多的廠家尚屬于這種結構方式，這種結構有以下不足：

（1）前置管理機任務繁重、引線多，降低了整個系統的可靠性，若前置機故障，將失去當地及遠方的所有信息及功能。

（2）軟件復雜，修改工作量大，系統調試煩瑣。（3）組態不靈活，對不同主接線或規模不同的變電站，軟、硬件都必須另行設計，工作量大并且擴展一些自動化需求的功能較難。

３．分層分布式結構

按變電站的控制層次和對象設置全站控制級——變電站層(站級測控單元)和就地單元控制級——間隔層(間隔單元）的二層式分布控制系統結構。也可分為三層，即變電站層、通信層和間隔層。

這種結構相比集中式處理的系統具有以下明顯的優點：

（1）可靠性提高，任一部分設備故障只影響局部，即將“危險”分散，當站級系統或網絡故障，只影響到監控部分，而最重要的保護、控制功能在段級仍可繼續運行；段級的任一智能單元損壞不應導致全站的通信中斷，比如長期霸占全站的通信網絡。

（2）可擴展性和開放性較高，利于工程的設計及應用。

（3）站內二次設備所需的電纜大大減少，節約投資也簡化了調試維護。

三、常見通訊方式

目前國內常采用以太網通訊方式，在以太網出現之前，無論RS-232C、EIA-422/485都無法避免通信系統繁瑣、通訊速度緩慢的缺陷。現場總線的應用部分地緩解了便電站自動化系統對通信的需求，但在系統容量較大時依然顯得捉襟見肘，以太網的應用，使通訊問題迎刃而解。常見的通訊方式有： 1）雙以太網、雙監控機模式，主要是用于220-500kV變，在實現上可以是雙控機+雙服務器方式，支撐光/電以太網。2）單以太網，雙/單監控機模式。3）雙LON網，雙監控機模式。4）單LON網，雙/單監控機模式。

四、變電站自動化系統應能實現的功能

１.微機保護：是對站內所有的電氣設備進行保護，包括線路保護，變壓器保護，母線保護，電容器保護及備自投，低頻減載等安全自動裝置。各類保護應具有下列功能： １）故障記錄２）存儲多套定值

３）顯示和當地修改定值

４）與監控系統通信。根據監控系統命令發送故障信息，動作序列。當前整定值及自診斷信號。接收監控系統選擇或修改定值，校對時鐘等命令。通信應采用標準規約。

２.數據采集及處理功能

包括狀態數據，模擬數據和脈沖數據

１）狀態量采集

狀態量包括：斷路器狀態，隔離開關狀態，變壓器分接頭信號及變電站一次設備告警信號、事故跳閘總信號、預告信號等。目前這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統，也可通過通信方式獲得。

２）模擬量采集 常規變電站采集的典型模擬量包括：各段母線電壓、線路電壓，電流和有功、無功功率值。饋線電流，電壓和有功、無功功率值。

３.事件記錄和故障錄波測距

事件記錄應包含保護動作序列記錄，開關跳合記錄。

變電站故障錄波可根據需要采用兩種方式實現，一是集中式配置專用故障錄波器，并能與監控系統通信。另一種是分散型，即由微機保護裝置兼作記錄及測距計算，再將數字化的波型及測距結果送監控系統由監控系統存儲和分析。

４.控制和操作功能

操作人員可通過后臺機屏幕對斷路器，隔離開關，變壓器分接頭，電容器組投切進行遠方操作。為了防止系統故障時無法操作被控設備，在系統設計時應保留人工直接跳合閘手段。

５.防誤閉鎖功能

６.系統的自診斷功能

系統內各插件應具有自診斷功能，并把數據送往后臺機和遠方調度中心。對裝置本身實時自檢功能，方便維護與維修，可對其各部分采用查詢標準輸入檢測等方法實時檢查，能快速發現裝置內部的故障及缺陷，并給出提示，指出故障位置。7.數據處理和記錄

歷史數據的形成和存儲是數據處理的主要內容，它包括上一級調度中心，變電管理和保護專業要求的數據，主要有： １）斷路器動作次數；

２）斷路器切除故障時截斷容量和跳閘操作次數的累計數；

３）輸電線路的有功、無功，變壓器的有功、無功、母線電壓定時記錄的最大，最小值及其時間；

４）獨立負荷有功、無功，每天的峰谷值及其時間；

５）控制操作及修改整定值的記錄。

根據需要，該功能可在變電站當地全部實現，也可在遠動操作中心或調度中心實現。

８.人機聯系系統的自診斷功能

系統內各插件應具有自診斷功能，自診、斷信息也像被采集的數據一樣周期性地送往后臺機和遠方調度中心或操作控制中心與遠方控制中心的通信。

9.本功能在常規遠動“四遙”的基礎上增加了遠方修改整定保護定值、故障錄波與測距信號的遠傳等，其信息量遠大于傳統的遠動系統。還應具有同調度中心對時，統一時鐘的功能和當地運行維護功能。

五、結語

通過以上分析，可以看到變電所綜合自動化對于實現電網調度自動化和現場運行管理現代化，提高電網的安全和經濟運行水平起到了很大的促進作用，它將能大大加強電網一次、二次系統的效能和可靠性，對保證電網安全穩定運行具有重大的意義。隨著技術的進步和硬件軟件環境的改善，它的優越性必將進一步體現出來。

第四篇：變電站綜合自動化系統名詞解釋

變電站綜合自動化系統名詞解釋

? 簡介：遙信信息：指發電廠、變電站中主要的斷路器和隔離開關的位置狀態信號，重要繼電保護與自動裝置的動作信號，以及一些運行狀態信號等。? 關鍵字：變電站綜合自動化系統 名詞解釋

系統 ：通過執行規定功能來實現某一給定目標的一些相互關聯單元的組合。

自動：在一個限定任務內自行動作(無需操作人員)。

自動化：采用自動裝置改進設備以減少人的干預。

控制：在系統中，為某一特定目的而執行的操作。在變電站中控制包括：斷路器、隔離開關的操作，變壓器分接頭的調節、保護定值修改，特殊控制。

監控：通過對系統或設備進行連續或定期的監測來核實功能是否被正確執行，并使它們的工作狀況適應于變化的運行要求。

自動控制：無需人去直接或間接操作執行裝置的控制方式。

自動控制裝置：由一個或多個繼電器或邏輯元件組合在一起，預定完成某項規定自動化功能的設備。

自動切換裝置：在變電站中按照規定的程序預定起動操作斷路器和或隔離開關的自動控制裝置。

信息：人們根據表示數據所用的約定而賦于數據的意義。

信息容量：調度中心、主站或子站可處理的各種遠動信息的總和。

狀態信息：雙態或多態運行設備所處狀態的信息。

監視信息：將子站設備的狀態或狀變傳送到主站的信息。

事件信息：有關運行設備狀態變化的監視信息。

遙信信息：指發電廠、變電站中主要的斷路器和隔離開關的位置狀態信號，重要繼電保護與自動裝置的動作信號，以及一些運行狀態信號等。

遙控信息：指通過遠程指令遙控發電廠或變電站中的各級電壓回路的斷路器、投切補償裝置、調節主變壓器分頭、自動裝置的投入和退出、發電機的開停等。

通信：在信息源和受信者之間交換信息。

串行通信：兩臺設備之間(或稱點對點之間)通過單一通道串行傳輸信息的一種方式

并行通信：兩臺設備之間(或稱點對點之間)通過多個通道并行傳輸信息的一種方式

光纖通信：在光導纖維中傳送信息的一種有線通信方式。

告警：當發生某些不正常狀態，需提醒人們注意而使用的信息。

總告警：全部單獨告警匯總成的告警。

成組告警：若干單獨告警匯總成的告警。

遙測：指運用通信技術傳輸所測變量之值。

遙信：指對狀態信息的遠程監視。

遙控：指具有兩個確定狀態的運行設備進行的遠程操作。

遙調：指對具有不少于兩個設定值的運行設備進行的遠程操作。

遙視：指運用通信技術對遠方的運行設備狀態進行遠程監視。

遙脈：指運用通信技術對遠方的運行設備的脈沖量(如電能量)進行遠程累計。

監視：用比較的方法對系統或其某一部分的運行進行觀察。在綜合自動統中通過彩色顯示器(大屏幕)上調看主接線圖、系統圖、棒圖、表格等，查看變電站運行實時數據、設備狀態、事件記錄等。

幀：指含有信息、控制和校驗區，并附有幀定界符的比特序列。

報文：以一幀或多幀組成的信息傳輸單元。

遠動：應用通信技術，完成遙測、遙信、遙控和遙調等功能的總稱。

遠動系統：對廣闊地區的生產過程進行監視和控制的系統。

遠程命令：應用通信技術，完成改變運行設備狀態的命令。

遠動網絡：若干遠動站通過傳輸鏈路，彼此進行通信聯系的整體。

通道：在數據傳輸中，傳輸信號的單一通路或其一段頻帶。

遠動控制中心：控制遠動網絡的所在地。

遠方控制端：指設置在與無人值班變電站相關的調度機構或某中心變電站一個獨立的集中控制中心的遠方控制裝置。

遠方監控終端：指設置在被監控變電站內的遠方監控裝置，包括信息采集、處理、發 送，命令接受、輸出和執行的設備。

主站，控制站：對子站實現遠程監控的站。

子站，被控站：受主站監視和控制的站。

遠方終端(RTU)：指在微機遠動裝置構成的遠動系統中，裝在變電站內的遠方數終端裝置。在變電站綜合自動化系統中指：由主站監控的子站，按規約完成遠動數據采集、處理、發送、接收以及輸出執行等功能的設備。

饋線遠方終端：安裝在配電網饋線回路的柱上和開關柜等處，并具有遙信、遙測、遙控和故障電流檢測(或利用故障指示器檢測故障)等功能的遠方終端，稱為FTU；安裝在配電網饋線回路的開閉所和配電所等處，具有遙信、遙測、遙控和故障電流檢測(或利用故障指示器檢測故障)等功能的遠方終端，稱為DTU。

配電變壓器遠方終端；用于配電變壓器的各種運行參數的監視、測量的遠方終端，稱為TTU。

配電自動化系統遠方終端：用于配電網中的各種饋線遠方終端、配電變壓器遠方終端以及中壓監控單元(配電自動化及管理系統子站)等設備的統稱。

前置機：對進站或出站的數據，完成緩沖處理和通信控制功能的處理機。

后臺機：對本站設備的數據進行采集及處理，完成監視、控制、操作、統計、報表、管理、打印、維護等功能的處理機。

調制：為了使信號便于傳輸、減少干擾和易于放大，使一種波形(載波)參數按另一種信號波形(調制波)變化的過程。

解調：從調制的載波信號中復原原調制信號的過程。

調制解調器：對遠動設備所傳送的信號進行調制和解調的設備。

數據終端設備：數據站的一種功能單元，它具有向計算機輸入和接收計算機輸出數據的能力；與數據通信線路連接的通信控制能力。

采樣(電氣傳動的)：在有限的時間間隔內(通常是相等的時間間隔)測量一個物理量的過程。

實時數據：指在線運行時實時記錄和監視的物理量。

歷史數據：指在線運行時按規定的間隔或時間點記錄的物理量。在變電站中歷史數據指按指定時間間隔或特殊要求保存下來的運行實時數據、各記錄和報表、曲線等。

變電站運行實時參數：指為監測和控制變電站運行所需的各種實時數據。主要有：母線電壓、系統周波；饋線電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能量；主變壓器電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能量、溫度；保護定值，直流電源電壓；變電站設備運行狀態等

變電站設備運行狀態：指各饋線斷路器、隔離開關的實際運行狀態(合閘、分閘)；

主變壓器分頭實際位置、主變壓器狀態，壓力、氣體繼電器是否報警；保護運行狀態；被監控變電站系統狀態；監控系統運行狀態。

事件記錄：指記錄變電站運行過程中計算機監測的各種越限、異常、報警、斷路器變位、設備狀態變化以及通過計算機系統執行的各種控制操作事件。事件記錄主要包含事件名稱、相關設備名稱、事件發生時間及內容等。事件記錄類型有：事件順序記錄：斷路器信號變位記錄；變位斷路器編號、變位狀態、變位時間。操作記錄，斷路器控制：操作時間、操作性質、操作人、監護人；保護定值修改：保護名稱、修改時間、操作人、監護人；越限記錄，越限起止時間、越限值；設備運行記錄，設備名稱、設備狀態啟停時間等。

事件順序記錄：事件順序記錄又稱SOE，特指在電網發生事故時，以比較高的時間精度記錄的下列一些數據：發生位置變化的各斷路器的編號(包括變電站名)、變位時刻，變位時刻，動作保護名稱，故障參數、保護動作時刻等。

報警：變電站運行參數越限，斷路器變位或保護動作時，計算機將彈出窗口(登錄窗或報警窗口)顯示事件內容并進行報警，報警類型分為：不報警、普通報警、預告報警、事故報警等。

不報警：正常拉合閘或人工禁止報警，遙信畫面閃爍，遙測數值變色。

普通報警：計算機發出一次音響，其它與“不報警”相同

預告報警：計算機發出N次音響，其它與“不報警”相同

事故報警：打印機啟動打印，計算機持續音響直至人工解除，其它與“預告報警”相同

打印：將計算機中儲存的信息打印成文檔。打印可分為：報表打印、事件打印、人工打印等。

報表打印：日報表、月報表、年報表等，打印時間可設定。

事件打印：遙信變位、保護投退／復歸、遙測越限／復歸、設備啟停。

人工打印：人工選擇(召喚)報表、畫面、各種記錄打印、拷貝。

雙機切換：含義是在雙機(主副機)配置的情況下，當主機(值班機)發生故障時,副機也可在人工干預下轉為主機，主機轉為副機。多機配置情況與雙機類似，當主機發生故障時，任一副機可在人工干預下轉為主機。

通道監視及切換：通道監視是指計算機系統通過通信控制器，統計與變電站測控裝置、保護或其他變電站自動化系統、電網調度自動化系統通信過程中接收數據錯誤和長時間無應答的情況。根據通道監視情況，系統可以告警或采取相應控制措施。如果通道配置有冗余，即某廠站有雙通道的情況下，當一個通道故障時，系統可自動轉到另一個通道上進行通信。

前景點(圖元)：前景點指的是可以在線運行時能發生變化的點，大部分的前景點都是和數據庫里具體的點時對應的，即在線時隨實時數據的變化而變化。

背景點(圖元)：背景點是在線運行時不會發生變化，只是代表一些特定的物理意義。

數值量：能反映數據斷續變化的量，如斷路器、隔離開關分／合，保護動作等。

模擬量：能反映數據連續變化的量，通常可以反映到的小數點后的變化。在線運時可反映的物理量有電壓、電流、溫度、功率、頻率等。

模擬信號：以連續變量形式出現的信號。

數字信號：在數字和時間上均是斷續的電信號。

脈沖量：反映累計變化的量，物理上對應的是有功、無功等。

操作點：操作點是系統里一個特殊功能的圖元，它可以調畫面、作遙控、按鈕功能等。．

人工置數：改變前景點現有的數值但并不下發這個命令，做一個模擬操作用。

復選框和單選框：復選框是指在一組選擇里可以同時選擇幾個命令，而單選框只能選用一個。單選框通常是小圓圈，復選框通常是小正方形。

配置文件：配置文件用來規定一些程序在啟動時讀入設定，給用戶提供了一種修改程序設置的手段。

導航圖：在線運行時，每一個圖都有設置導航圖的功能，若當前圖太大，就可以通過縮小了的導航圖來尋找位置。

事故追憶：對事件發生前后的運行情況進行記錄。

間隔層：由智能I／O單元、控制單元、控制網絡和保護等構成，面向單元設備的就地控制層。

站控層：由主機或／和操作員、工程師站、遠動接口設備等構成，面向全變電站進行運行管理的中心控制層。

數據采集：將現場的各種電氣量及狀態信號轉換成數字信號，并存入計算機系統。

數據采集與監控系統(SCADA)：對廣域生產過程進行數據采集、監視和控制的系統。

數據處理：對相關設備的各種數據進行系統化操作，用于支持系統完成監測、保護控制和記錄等功能。

接口：指兩個不同系統或實體間的界面或連接設備。由功能特征、通用的物理互聯特征、信號特征和其他特征等定義。

規約：在通信網絡中，為了通信雙方能正確有效可靠的進行數據傳輸，在通信的發送和接收過程中有一系列的規定，以約束雙方正確，協調的工作。

通信規約：啟動和維持通信所必要的嚴格約定，即必須有一套信息傳輸信息格式和信息內容等約定。

鏈路：站與站之間的數據傳輸設施。

鏈路層：鏈路是開放系統互連參考模型的一個層次，借助鏈路規約執行并控制規定的傳輸服務功能。

協議轉換器：．連接兩個通信網絡的智能電子裝置。它能夠按一種協議接收一個網絡的信息，進行轉換后，按第二個協議向另一個網絡轉發，或相反。

遠方通信接口：經遠方通信網絡鏈路與遠方控制中心相連的接口。

以太網：IEC TC57推薦使用的變電站通信網絡，局域網的一種

IP：互聯網協議，TCP／IP標準協議。IP定義了數據包，該數據包作為非連接數據包遞交的基礎。它包括控制和差錯報文協議、提供與網絡服務、ISO參考模型第三層等價的功能。

LAN局域網：一般限于一棟建筑物內或小型工業系統的一種通信網絡。這里特指變電站區域內通信網。

同步傳輸：一種數據傳輸方式，代表每比特的信號出現時間與固定時基合拍。

異步傳輸：一種數據傳輸方式，每個字符或字符組可在任意時刻開始傳輸。

廣播命令：向遠動網絡的部分或全部子站同時發出的命令。

地址：報文的部分，用以識別報文來源或報文目的地。

波特：數字信號的傳輸速率單位，等于每秒傳輸的狀態或信號碼元數。

電磁騷擾：使器件、設備或系統性能降低的任何電磁現象。

電磁干擾(EMI)：由電磁騷擾所引起的設備、傳輸通道或系統性能的降低。

抗擾性：器件、設備或系統在電磁騷擾存在時，不降低性能運行的能力。

電磁兼容（EMC）：設備或系統在其所處的電磁環境中正常工作，并要求不對該環境中其他設備造成不可承受的電磁騷擾的能力。

無人值班變電站：站內不設置固定運行、維護值班人員，運行監測、主要控制操作由遠方控制端進行，設備采取定期巡視維護的變電站。

電氣二次設備室：電氣二次設備室是一個綜合性房間，用于布置不宜設置在配電裝置和主變壓器現場的電氣二次設備。如遠動終端及相應設備、通信設備、交直流電源、不停電電源、繼電保護、測控、計量和其他自動裝置等。與控制室相比，主要差別是不適宜作為長期有人值班的監控場所。

繼電小室：位于配電裝置內或附近，安裝繼電保護、自動裝置、變送器、電能計算及及錄儀表、輔助繼電器屏、就地控制層設備的獨立小間。

工廠驗收測試：包括用戶認可的、使用特定應用的參數，特別制造的變電站自動化系統或變電站自動化系統部件的功能測試。

現場驗收測試：現場驗收測試是對變電站自動化系統的每一個數據、每個控制點、功能正確性進行驗證。現場測試驗收還包括對變電站自動化系統與其周圍運行環境條件測試，使用最終參數對全部安裝的設備的測試。現場驗收為變電站自動化系統做運行準備。

第五篇：變電站綜合自動化培訓系統

變電站綜合自動化培訓系統的研究

摘要：變電站綜合自動化培訓系統，模擬了真實的綜合自動化變電站的工作環境，可進行變電站綜合自動化系統和微機保護裝置的安裝調試及運行維護方面的培訓。

關鍵詞：一次系統物理模型 變電站綜合自動化培訓系統

引言

變電站綜合自動化技術已經普及，它是將變電站的二次設備(測量儀表、信號系統、繼電保護、自動裝置和遠動裝置等)經過功能的組合和優化設計，利用先進的計算機控制技術、現代電子技術、通信技術和信號處理技術，實現對變電站的主要設備和輸、配電線路的自動監視、測量、控制、微機保護以及與調度通信等綜合性的自動化功能。

由于變電站綜合自動化系統和微機保護裝置，替代了傳統變電站中的控制臺和繼電保護裝置。為進行變電站綜合自動化系統和微機保護裝置的安裝調試與運行維護及二次回路接線等方面的專業知識、相關技能的培訓，研究開發一套“變電站綜合自動化培訓系統”顯得尤為重要。

一、變電站綜合自動化培訓系統的設計方案

一次系統由物理模型構建了一個典型的220kV變電站，一次系統的每一個設備都有相應的物理模型，提供了變電站綜合自動化系統所需的電氣量和開關量、操作控制的開關設備。

可模擬變電站正常運行，由監控系統進行監視、測量、控制。

一次系統物理模型可模擬變電站線路、母線、變壓器的各種故障，與微機保護配合，可進行保護動作分析和故障錄波。

一次系統物理模型正常運行加三相380V電壓，分為8個實驗臺。每個實驗臺有相應的一次系統圖，按照培訓內容可以分成5個獨立小系統。

1．變電站一次系統物理模型構成

模擬220kV實驗系統：此系統由三個實驗臺聯合構成，包括220kV線路A實驗臺和220kV線路B實驗臺、220kV雙母線實驗臺。220kV線路設置分相操作的斷路器，實現微機保護的綜合重合閘功能。

⑴220kV線路、母線實驗臺

220kV兩條線路（每條線路分別由3組電抗器模擬）分別在線路首端和末端處各設置一個故障點,可模擬各種類型、瞬時或永久性故障，與保護的綜合重合閘配合可實現單跳單重、三跳三重。線路A按照高頻通信的微機保護RCS902配置模擬元件、線路B按照光纖通訊的微機保護CSC103B配置模擬元件。

220kV雙母線實驗臺，可分別在兩條母線設置相間和接地故障，可以為母差保護提供實驗條件。⑵110kV實驗系統

此系統由110kV線路A實驗臺，110kV線路B實驗臺聯合構成。

110kV兩段母線，每段母線有兩條串聯型出線，兩條出線共設4個短路點，均可設置各種類型故障，可以提供兩條線路階段式保護的動作條件和備用電源自動投入裝置的實驗需求。兩個實驗臺均裝設絕緣監察繼電器，可以模擬系統有接地故障時的狀況，并能發出接地預告信號。

⑶變壓器實驗系統

本實驗系統用一個實驗臺。模擬主變壓器由三臺單相三卷變壓器組成，接線方式為YN，yn。變壓器繞組內、外可設短路點，模擬各種類型故障。

一次系統圖繪制在實驗臺前面板上。操作把手裝在系統圖的相應位置上。系統的故障點有明顯的標識，由開關設置模擬系統各種類型的故障，并以閃光信號形象地顯示出短路點和短路類型。變壓器實驗系統的功能有：變壓器接地故障、匝間短路、相間短路實驗。

一次系統圖繪制在實驗臺前面板上。斷路器的控制開關裝在系統圖的相應位置上。系統的故障點有明顯的標識，由開關設置模擬系統各種類型的故障，并以閃光信號形象地顯示出短路點和短路類型。

2．模擬斷路器和隔離開關

220kV線路保護有綜合重合閘功能，220kV線路設置分相操作斷路器。其他位置設置三相操作的斷路器及隔離開關。

斷路器可以在本實驗臺操作，也可以由保護測控裝置或綜自系統遙控操作。實驗臺上設有操作切換開關。系統中有表示斷路器、隔離開關位置的紅綠燈。分相操作的斷路器分相設置。

就地操作時，實驗臺上設有與實際系統具有相同功能的控制開關，可以獨立實驗跳合閘功能。操作時配有紅光、綠光、閃光、平光燈光信號。實驗臺所用的控制開關與現場完全一樣，具有預跳、跳閘、跳后、預合、合閘、合后幾個位置。

實驗臺上設有保護裝置所需要的斷路器壓力異常接點，壓力異常時能夠閉鎖相關操作。能夠與保護的操作箱配合，保證跳閘、合閘電流的一致。實現自動合閘、跳閘。斷路器的主觸頭容量滿足短路電流要求。

表示斷路器、隔離開關位置的輔助觸點，送到系統模擬屏和（測控裝置）監控工作站上，提供所需的開關量。

綜合自動化的監控系統圖、馬賽克模擬系統圖與實際開關設備的狀態保持一致。3.二次系統的配置

該培訓系統配置了廣泛應用的變電站綜合自動化監控系統、測控裝置、繼保工程師站、遠動工作站、CSC系列和RCS系列微機保護裝置等。

220kV線路、母線、變壓器配置相應的微機保護裝置和故障錄波裝置。

110母線分段斷路器裝設微機備自投裝置，負荷出線裝設微機線路保護、測控、低周減載、自動重合閘一體的保護裝置。

二、培訓系統的主要功能

一次系統的物理模型，與變電站綜合自動化監控系統、遠動工作站、微機保護裝置共同構建一個變電站綜合自動化系統的實際工作環境。

該系統具有以下培訓功能：

⑴變電站綜合自動化系統安裝調試及運行維護；

⑵微機線路、母線、變壓器保護裝置的安裝調試及運行維護；

⑶微機備用電源自動投入裝置、微機故障錄波裝置、測控裝置的安裝調試及運行維護； ⑷變電站二次回路接線及檢查。

三、結論

該培訓系統營造了一個真實的變電站綜合自動化系統，模擬了真實的綜合自動化變電站的工作環境，可進行變電站綜合自動化系統和微機保護裝置的安裝調試及運行維護方面的培訓。定會為網公司高技能人才的培訓發揮重要作用。