第一篇：全自動化的控制系統在攪拌站自動配料解決方案

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[系統概述]

國民經濟的不斷發展，基礎建設，房地產業日益紅火，對建設項目的質量要求也越來越高，而高質量的建材（如水泥、混泥土）則是整個工程高質量的根本保障。傳統的攪拌站自動化程度低，難免在攪拌配料時產生偏差，造成對最終產品的質量影響，隨著技術的發展，工業控制計算機得以在大型攪拌站中廣泛應用，全自動化的控制系統從根本上保證了配料的準確性，也使得產品質量有了保障.[系統概述]

1、能夠準確對各種原料進行稱重；

2、能夠控制輸送原料的皮帶的速度；

3、能夠控制配料電機的啟停； [系統原理]

本系統采用的主控計算機為艾雷斯ACS—2410P/ACS-6169一臺,采集控制裝置為繼電器輸出板ACS-7325一塊，485通訊卡DAC－7445B一塊，遠端數據采集模塊 DAC－8017一塊，DAC－8018三塊，DAC－8021三塊。

本系統通過DAC－8017采集各皮帶秤的稱重模擬量信號，通過DAC－8018可以采集到各輸送皮帶的速度信號，這兩個數據結合可以了解各原料的進料情況，經過分析與系統內的原料比例進行對比，通過12個DAC－8021輸出信號控制水、石子、水泥等各輸送皮帶電機轉速，達到控制各原料比例的目的。[系統框圖]

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[系統配置]

機箱：ACS－2410P/T 主板：ACS－6169VE CPU：PIII 1G 硬盤：80G 內存：256M

485通訊卡：DAC－7445B

16路繼電器輸出卡：DAC－7325／16 8路模擬輸入模塊：DAC－8017 8路熱電偶輸入模塊：DAC－8018 12個1路模擬輸出模塊：DAC－8021 [推薦配置]：

主板：ACS-6172VE，ACS-6188VG，ACS-6189

[系統評價]

該套系統長期在建筑施工中進行配料使用，工作正常可靠，確保工程的正常進度.電機行業求職平臺

（此文轉自 一覽 電機英才網）

第二篇：研祥在變電站綜合自動化系統中的解決方案

研祥在變電站綜合自動化系統中的解決方案

[系統概述]

電力系統是我國能源行業的最重要組成部分。突出特點是，電力的使用已滲透到社會經濟、生活的各個領域。

電力系統，從理論上講，具有統一性、同時性和廣域性的特點，因此，全國性、區域性，以致于跨國性的電網互聯早就受到各國電力部門的普遍重視。可以預見，21世紀的電網互聯將會得到更快的發展，同時隨著電力系統的不斷擴大，將對電網的設備、控制手段、管理方式、電力市場支持技術、以及環保技術提出更高的要求。

電力系統自動化程度不斷提高，要求越來越多的變電站達到無人值班站的標準，而二次設計簡單、施工快捷、檢修方便的變電站綜合自動化系統的優勢越發明顯。本文主要介紹研祥智能EIP（嵌入式智能平臺）產品在變電站綜合自動化系統中的應用。

[系統結構]

該系統為分層、分布式綜合自動化系統，整個系統由保護監控裝置、通信管理機、SCADA監控系統組成，如下圖一所示

[系統框圖]

由圖一可以看出，通信管理機完成的功能主要有如下幾點：以RS-485方式完成與SCADA系統、保護監控裝置的通信；接入MODEM/光端機/擴頻電臺完成與縣調、地調的數據通信；完成與站內其他智能設備的數據通信，如直流屏、多功能電度表、小電流接地選線裝置、其他廠家保護裝置等。并且由于電力行業對于穩定性、可靠性的要求，系統選擇性能出眾、可靠性高的研祥智能EIP（嵌入式智能平臺）產品作為通信管理機的核心操作平臺，可以實現整個系統的穩定、可靠運行。

[應用圖解]

根據110KV變電站的規模及站內運行設備的數量，該通信管理機在設計時按照實用性、穩定性及可擴性設計原則，通信基礎平臺采用研祥智能科技股份有限公司生產的IPC-810機箱，內置工業級底板IPC-6114P4A加工業級CPU卡FSC-1717VN采用Intel875P芯片組的高性能主板。通信擴展則可選用ISA總線RS-485/422工業通信四串口卡一塊，為與以RS-232方式通信的設備接口，可選用ISA總線RS-232通訊四串口卡一塊，以下即其實際應用方案圖解。

[系統配置]

機箱：IPC-810A/6114P4A/7271AT

主板：FSC-1717VN（P4級長主板）

配件：P4 3.0/512M/80G

4串口卡

[系統總體評價]

1、高可靠性

研祥智能科技專心致力于EIP（嵌入式智能平臺）的研制與生產，投入大量人力物力進行產品性能和可靠性的提升，在生產及測試方面，嚴格把關，確保每一出自研祥的產品都符合客戶需要。

2、安裝方便

根據研祥智能多年在工業級計算機領域的服務經驗，一個好的嵌入式解決方案，除了性能方面能夠傲然出眾之外，還需要為客戶考慮現場操作的簡易性。研祥智能在產品的結構方面同樣精益求精，您可以在緊湊的機箱內游刃有余的安裝各種擴展模塊，線纜分布井井有條。專業就是深知客戶的心思，并提前考慮。

3、性價比優異

研祥作為國內最大的嵌入式智能平臺生產供應商，在國內進行大規模生產測試，產品制造成本大大降低。遍布國內的分支機構就近為客戶提供咨詢和售后服務，有效減少日常的運營成本。因此我們產品的價格通常低于同類產品10%以上，具備優異的性能價格比。

4、服務一流

研祥智能作為中國EIP（嵌入式智能平臺）的領導廠商，不但提供性能出眾的產品而且EVOC的服務網絡遍布全國，隨時隨地為您提供專業的服務，24小時響應客戶需求。

第三篇：全分散式戶外變電站自動化系統在變電站中應用（精選）

全分散式戶外變電站自動化系統在變電站中應用全分散式戶外變電站自動化系統在變電站中應用

摘要：本文通過對全分散式變電站自動化系統選型原則描述，說明微機保護監控裝置裝于戶外端子箱上是完全可行的，以全分散式微機保護監控裝置為基礎全分散式戶外變電站自動化系統是完全可行的。通過遼寧丹東電業局白云66kV變電所設備配置運行情況分析，證明全分散式戶外變電站自動化系統，特別值得在城農網中推廣應用，符合變電站向小型化發展方向。

關鍵詞：微機保護監控 戶外 端子箱 變電站 自動化系統 小型化

0、引言

長期以來，我國在變電站自動化系統建設中，一直存在著一種觀念，不管變電站規模如何，微機保護監控裝置均集中組屏安裝于主控制室，盡管目前分散式微機保護測控裝置大量裝于開關上，但對于開關為戶外開關的保護監控裝置，仍然采用集中組屏安裝于主控制室；導致這一觀念的原因是，大家一直擔心微機保護監控裝置安裝于戶外端子箱運行可靠性和通信網絡在戶外鋪設運行可靠性；擔心微機保護監控裝置在戶外運行受溫度、惡劣環境等影響，微機保護監控裝置不能長期運行和可靠動作；擔心產品使用壽命縮短和運行維護困難等。基于以上原因，微機保護監控裝置大量安裝于戶外端子箱上，一直沒有大量推廣應用；導致采用以全分散式微機保護監控裝置為基礎變電站自動化系統，二次電纜并未減少，電纜溝施工工作量同選用電磁型繼電保護情況完全一樣，主控制室面積仍未縮小甚至取消，全分散式戶外微機變電站自動化系統優越性能未得到充分發揮，嚴重影響變電站向小型化方向發展。本文通過對全分散式變電站自動化系統選型原則描述和實際應用舉例，說明滿足選型原則微機保護監控裝置及變電站自動化系統均可應用于戶外變電站，有利于變電站小型化。

1、全分散式戶外變電站自動化系統選型原則

1．1一般原則

全分散式戶外變電站綜合自動化系統，分為三層： 間隔設備層、通信網絡層、站控監控層；間隔設備層完成線路、電容器、變壓器等設備現場控制、監測及保護功能，裝于戶外端子箱上；通信網絡層主要完成各種設備通信功能及各種智能設備、自動裝置等通信接口功能；站控監控層主要完成全站數據采集與處理、斷路器控制等監控功能。整個自動化系統可完成變電站遙控、遙信、遙測、遙調等功能，實現變電站無人值班或少人值班。

1． 2微機保護監控裝置選型原則

1、微機保護監控裝置必須為全分散式設計，即保護監控裝置功能按一次設備間隔設計，保護監控裝置可下放到戶外端子箱安裝。

2、微機保護監控裝置結構必須為全密封結構，以提高裝置抗惡劣環境能力（如潮濕、溫度、灰塵、有害氣體等）。

3、硬件標準化且完全通用，有利于運行維護。

4、微機保護監控裝置獨立完成各設備的保護、測量、控制、信號功能，能同調度或后臺配合，完成“四遙”功能，且保護動作不依賴通信網絡。

5、微機保護監控裝置出口最好為獨立出口、帶獨立信號，具有獨立遙控跳合閘執行繼電器，以提高保護監控裝置可靠性和符合我國運行習慣。

6、微機保護監控裝置交直流通用，裝置電源范圍寬。

7、具有事故記錄、故障錄波等功能。

8、由于裝于戶外端子箱上，顯示部分最好選用數碼管。

9、微機保護監控裝置抗電磁干擾能力強，具有抗共模、差模、靜電、輻射電磁場、快速瞬變等干擾能力。

11、微機保護監控裝置具有較高絕緣水平和較高耐壓水平，以保證保護監控裝置長期可靠運行。

12、微機保護監控裝置對變電所接地電阻無特殊要求，無需抗干擾端子。

1． 3通信網絡選型原則

1、通信網絡選用總線型通信網絡，如CAN總線、LON總線等，滿足標準規約，直接構成分布式系統；

2、通信網絡具有高可靠性，抗強電磁干擾能力強，具有非破壞性總線裁決技術，即當一臺保護監控裝置通信故障時，不能影響整個通信網絡運行，有故障保護監控裝置自動切斷同通信網絡聯系，同時將故障信息送向監控主機或調度；

3、通信網絡實時性能強，即當現場發生事故時，保證在重載情況下各種數據安全可靠傳輸到監控系統，不死機。

4、通信網絡具有很完整自檢功能。

5、斷路器控制必須能實現遠方遙控跳合閘，遙控跳合閘執行正確率必須為100%，開關就地必須保留手動的強電控制回路。

6、通信電纜選用屏蔽雙絞線。

7、通信網絡對接地電阻無特殊要求。

1． 4站控監控層選型原則

1、站控監控層分為帶主機模式和不帶監控主機模式，帶主機模式，可建一小控制室，面積為10平方。不帶監控主機模式，可以不建主控制室。

2、同調度連接可通過監控主機或網絡管理單元連接，最好選用網絡管理單元同調度相連，監控主機只做當地監控功能。

3、監控主機或網絡管理單同保護監控裝置通過通信網絡聯絡，監控主機只作日常管理和監視工作；監控主機或數據通信控制裝置可通過POLLING、CDT、DNP3.0、u4F、IEC－60870－101等規約通調度相連，實現遠方調度集中監控。

4、監控軟件必須全部漢化，必須具有完整密碼功能。

5、監控軟件功能必須完整。

1． 5戶外端子箱選型原則

1、采用雙層結構，外層為材料為不銹鋼，內層選用負離鋅板材。

2、全面考慮戶外端子箱的防雨、防潮、抗高溫、低溫能力，能達IP5級。

3、合理設計端子箱布置，合理考慮檢修、運行方便性。

4、所有端子箱盡量設計標準、統一。

2、全分散式戶外變電站自動化系統在白云變電所應用情況

2．1白云變電所情況

白云66kV變電所位于遼寧丹東市東港開發區內，1999年05月01日投運，現有31.5MVA主變壓器1臺，有載調壓，17個檔位,10kV出線6回。白云66kV變電所是一座小型化、戶外型的綜合自動化變電所，全部設備戶外布置。

2．2自動化系統特點

2．2．1白云變電所自動化系統特點

白云變電所的綜合自動化部分采用北京德威特電力系統自動化有限公司生產的DVPS-600F系統.該系統最顯著的特點是可在惡劣的環境下(如低溫、潮濕、強電磁場干擾、有害氣體、灰塵等)長期可靠運行，適合東北惡劣的氣候環境。

北京德威特電力系統自動化有限生產的DVPS－600F系統，是目前國內比較先進的適合惡劣氣候特點的綜合自動化系統，是白云變電所所有設備的核心。

DVPS－600F是專門為變電站進行成套設計的面向用戶的開放式軟硬件系統、分布式安裝變電站綜合自動化系統。該系統分為變電站層、間隔層、通信網絡層；系統突出解決了變電站間隔層微機保護監控裝置（DVP600系列微機保護監控裝置）在惡劣環境下（如低溫、潮濕、強電磁場干擾、有害氣體、灰塵等)長期可靠運行問題；突出解決了變電站綜合自動化系統中變電站層和間隔層之間通訊網絡的可靠性、快速性和多種規約的兼容性問題。突出解決了變電站綜合自動化系統同地區電網調度自動化系統之間通訊的可靠性、快速性和多種規約的兼容性問題。

白云變電站綜合自動化系統主機和縣調主機之間數據由調制解調器再通過光纜連接在一起；變電站綜合自動化層又由主機和對應于現場間隔的微機保護監控通過實時通訊網絡（CAN網）連接在一起。

整個自動化系統的基礎成員是DVP－600系列微機保護監控裝置和DVP－611分散式微機監控裝置。微機保護裝置、微機監控裝置由多微機協調工作，雙重化硬件配置，每臺一次設備單元對應于一個獨立微機保護裝置，專責于設備的保護、測量、控制、信號；所有微機監控裝置裝于戶外端子箱上，脈沖電度表脈沖數接入保護監控裝置電度接口；保護監控裝置動作和運行不依賴通訊網和監控主機；事故音響信號和預告音響信號由DVP－601微機中央信號監控裝置獨立構成，即變電站中央信號系統不依賴監控主機；變電站間隔層（微機保護監控裝置和微機監控裝置）通過實時通訊網（CAN網）同監控主機相連。監控主機通過CAN網從變電站間隔層微機保護監控裝置、微機監控裝置獲取信息，監控主機只負責全變電站日常管理工作和實現變電站遠方監控；改變以前必須將微機保護監控裝置、微機監控裝置、RTU裝置集中組屏放于主控制室的傳統做法，從而極大減化變電站的二次接線，縮小變電站的占地面積，節約投資，提高整個綜合自動化運行情況。所有遙控、遙測、遙信、遙調均通過調度完成，實現變電所為無人值班。

2．2．2 DVPS－600F全分散式自動化系統特點 典型的分布式系統

系統縱向分為三層，即站控層、間隔層及通信網絡層。間隔層設備在橫向按變電站一次設備分布式布置，相互獨立。僅通過屏蔽雙絞線構成總線式CAN通信網相聯，其功能齊全、配置靈活、具有極高的可靠性，被認為是綜合自動化技術的發展趨勢。

微機保護監控裝置全戶外安裝

微機保護監控裝置不集中組柜安裝于主控制室，所有微機保護監控裝置全部安裝于戶外端子箱上，取消

變電所主控制室，只設一間10平方米工具間。小間供安裝通信設備及直流屏用。不用修建電纜溝，幾乎沒

有二次電纜，變電站土建工程大為減少，極大降低工程造價。且運行維護十分方便。

系統抗環境溫度及電磁干擾能力強

系統保護監控裝置裝于端子箱上已經經過環境溫度－30℃低溫和環境溫度為＋40℃高溫多年運行考驗，系

統穩定運行，通信網絡可靠，無任何拒動和誤動記錄。

自動化程度高、可靠性高

采用本系統可以取消常規模擬屏、常規操作控制臺。間隔層設備保護、監控及自動裝置由現場就地獨立完成，間隔層設備同站控監控系統僅通過通信網絡連接。保護動作、自動裝置動作、備用電源自投不依賴通信網絡，間隔層設備同過普通屏蔽雙絞線CAN網絡同站控主機相連，站控制主機只做監控管理工作。

交直流兩用

整個自動化系統交直流兩用，既可以用交流操作電源，又可以用直流操作電源。使用十分方便。采用成熟的現場總線技術

站級層采用工業現場控制總線---CAN總線。由CAN總線構成的變電站綜合自動化系統，是一種總線式網絡

系統，具有擴展方便，抗強電磁干擾能力強，傳輸速率高，無數據瓶頸，溫度適應范圍寬等優點，特別適合

變電站惡劣的工作環境。

開放式、易擴展性系統設計

通過采用DVP－602微機數據通信控制裝置所帶國 際國內公認的標準規約及接口方式（如RS485，RS232等），可方便的與其他公司相關的智能設備相連，并進行信息交換；另外，充分考慮到變電站擴建、改造等因素，間隔層設備基于模塊化設計，可根據要求任意配置，變電站層設備配置靈活。

遠動信息直采直送

遠動與監控系統共用間隔層的保護監控裝置傳送來的信息，達到分布式RTU技術要求標準，滿足調度自動化信息直采直送的要求。

分散式低周減載及分散式小電流接地選線功能

分散式采集各出線回路零序電流和零序諧波電流方向，通過DVP－602或后臺系統集中比較，實現小電流接地

選線功能。

電壓無功綜合控制功能

可通過調度系統和當地監控，實現變電所遠方調壓及電壓無功綜合控制功能。

2．2．3 DVP－600全分散式微機保護監控裝置特點

分散式

按每個功能單元(間隔)對應于一個小機箱設計，裝置可下放到開關(現場)附近安裝，同主機之間由CAN總線通迅電纜聯絡。統計表明，發電廠,變電站大量復雜的二次連接電纜接觸不良是造成發電廠,變電站發生惡性事故的重要原因之一。把監控保護功能分散到就地獨立完成，僅由普通屏蔽雙絞線和主機聯絡，主機只作日常管理工作，避免了以往將所有測量、控制、保護、信號線都接入主控室，極大地減化了二次接線,節省了投資,提高了系統可靠性及可維護性、減少了事故隱患。

硬件標準化

機箱由四塊小插件組成，電路原理簡單、易于掌握，插件硬件通用,不需任何調節就可互換到DVP600系列不同用途的機箱中,更換后測量精度不受影響，便于系統快速修復。

微機保護微機監控既統一又不喪失獨立性

在同一機箱內將各功能分散到保護CPU、監控CPU、通訊CPU中并行處理，保護 CPU一個插件、監控CPU和通訊CPU一個插件，各插件獨立工作，由串行通訊聯絡，保護插件和監控插件分別由各自獨立電源供電，獨立跳合閘出口繼電器。

微機保護硬件雙重化設計

雙重化裝置開關電源，雙重化保護CPU，多重化出口繼電器。

先進高速的通訊方式

采用高可靠的CAN總線工業控制現場網絡，網上任意設備間均可直接進行數據交換，接口芯片自動完成網絡協議和校驗，監控主站數量任意增減，徹底克服了主從式網絡結構的瓶頸現象。

高可靠性

所有元件均采用CMOS工業級芯片,抗干擾能力強,故障率極低,獨特的布線設計，電磁屏蔽、軟硬件冗余、瞬態抑制等措施使裝置具有很高的抗干擾能力，任一元件損壞均保證自動進行及時有效的處理,任何情況下不影響正常工作。

全密封鋼結構防振機箱

由于低功耗無須考慮散熱，機箱采用了全密封結構，使灰塵、潮濕、有害氣體的影響大大降低，再加上寬溫度的工作范圍，使裝置適合于安裝在控制現場，改變了過去微機監控裝置必須安裝在主控室，以及要求加空調和室內密封的傳統做法。

超低功耗設計 裝置電源交直流220V通用，電源功耗4.5W，交流電壓功耗低于0.1VA，交流電流功耗低于0.25VA,中間沒有變送器環節。

開關量使用+220V電壓輸入

以往微機監控使用+24V作開入量電源，由于發電廠，變電站強磁場干擾，信號誤報現象時有發生，本裝置直接使用直流+220V作開入電源，既簡化接線又消除信號誤報現象。

完整的電氣防跳及控制回路

裝置具有開關的防跳繼電器和常規控制回路的接口。用于交流操作防跳繼電器外附。

靈活的硬件組態工作方式

小機箱模擬量中任一個均可由廠家和用戶協商任意定義為電流或電壓輸入；開關量中任一個也可定義為脈沖或電平方式,以及進行計數和事件記錄等;出口繼電器可以任意指派其作用,以便滿足各種特殊功能的要求。

顯示整定簡單方便

三個按鍵四位顯示器可以顯示修改一切參數，無須記憶操作命令。

獨立遙控跳合閘執行繼電器

可選擇遙控跳合閘繼電器輸出,由壓板單獨投退。

測量CT和保護CT回路分開

保護電流和測量電流回路獨立；既保證了測量精度又保證了保護回路的安全性。

開關事件記錄

直接記錄外部11個開關狀態事件的時間及順序并對脈沖計數，對不同的應用11個開關狀態定義可以不同。

PT斷線報警

任一相電壓斷線時發PT斷線報警信號。裝置故障報警

當裝置自檢發現有不可恢復的錯誤時發報警信號。

控制回路斷線報警

當采用斷路器控制時，控制電源保險熔斷或跳閘回路斷線或合閘回路斷線時均發控制回路斷線報警。

遙控輸出

獨立遙控跳合閘空接點輸出,由外部聯接片投退。

遙信量

各保護信號,故障參數,開關量事件記錄。

網絡通信

總線式,普通屏蔽雙絞線,直接同PC機連接。

2．2．4 白云變電所設備配置情況

2．2．4．1微機保護監控裝置配置情況 1、10kV線路保護監控：配置DVP－631微機線路保護監控裝置

2、主變器保護監控：

配置DVP－621微機變壓器差動保護裝置

配置DVP－622微機主變器后備保護裝置

配置DVP－611分散式微機監控裝置3、66kV線路保護監控：配置DVP－693微機線路保護監控裝置

4、電壓互感器監控：配置DVP－671微機PT監控裝置

5、中央信號監控：配置DVP－601微機中央信號監控裝置

2．2．4．2監控系統配置情況

1、硬件：配置臺灣研發工業控制機，顯示器PHLIPS 21,UPS 三特1KVA 2小時，CAN網絡控制器,光端機

2、軟件:配置DVPS-600變自動化系統軟件

2．2．5 白云變電所自動化系統運行情況

白云變電所于1999年5月11日投入運行，到2001年12月投運已2年6個月，經過多次系統故障和異常情況的檢驗，所有設備和裝置動作正確、運行可靠，未發現異常情況。

一些主要情況簡要介紹如下： 1、99年6月13日，友好線速斷保護動作跳閘，重合成功。故障原因：拉開友好線78號負荷開關時因開關分閘速度慢引起三相短路。

2、99年6月18日，東港集控站顯示白云變水產線C相全接地，經巡線發現水產線錦江分22＃右2變臺避雷器C相爆炸。現場情況與集控站顯示一致、正確。

3、99年6月19日，東港集控站顯示白云變水產線A相全接地，經巡線發現水產線錦江分葦場線用戶自維線路A相瓷瓶擊穿。現場情況與集控站顯示一致、正確。

4、99年9月25日03時22分，東港集控站顯示白云變水產線C相全接地，05時03分接地消除。現場情況與集控站顯示一致、正確。

5、2001年7月10日，白云變電壓互感器故障引發母線短路，主變過流保護正確動作跳閘，重合成功，避免了故障的擴大。

白云變運行后，經歷了多次故障和異常考驗，綜合自動化設備反映準確。特別是多次接地故障，當地主機不僅正確反映了接地，而且對接地線路判斷正確，不必通過拉合開關來選擇接地線路，不僅減少了停電損失，而且減少操作次數，最大限度的避免了誤操作。

6、2001年01月份，丹東地區恰遇50年不遇的低溫，東港地區最低溫度近－30℃，白云變的戶外設備經歷了嚴峻考驗,但無任何異常發生。

7、東港集控站對白云變遠方操作幾百次，均全部正確執行。因東港市改造需要，白云變投運后多次帶送東溝變電所部分負荷，拉合開關操作均由集控站進行。無一失敗。

8、白云變電所地處東港沿海地區，空氣潮濕，設備易腐蝕。但白云變電所運行兩年多來，經受住了考驗，無任何異常發生。

9、白云變所主要考核指標完成較好，達到實用化要求：

1、遙信正確率：100%

2、遙控正確率：100%

3、遙調正確率：100%

4、遙測精度：滿足要求

5、監控系統可靠率：100%

3、結論

本文通過對全分散式變電站自動化系統選型原則描述，說明微機保護監控裝置安裝于戶外端子箱上是完全可行的，以全分散式微機保護監控裝置為基礎全分散式戶外變電站自動化系統是完全可行的。通過遼寧丹東電業局白云66kV變電所設備配置運行情況，證明以分散式微機保護監控裝置為基礎的全分散式戶外變電站自動化系統，特別值得在城農網中推廣應用，符合變電站向小型化發展方向

第四篇：全分散式戶外變電站自動化系統在變電站中應用概要

全分散式戶外變電站自動化系統在變電

站中應用(1)

本文通過對全分散式變電站自動化系統選型原則描述，說明微機保護監控裝置裝于戶外端子箱上是完全可行的，以全分散式微機保護監控裝置為基礎全分散式戶外變電站自動化系統是完全可行的。通過遼寧丹東電業局白云66kV變電所設備配置運行情況分析，證明全分散式戶外變電站自動化系統，特別值得在城農網中推廣應用，符合變電站向小型化發展方向。

關鍵詞：微機保護監控 戶外端子箱 變電站自動化系統 小型化

0、引言

長期以來，我國在變電站自動化系統建設中，一直存在著一種觀念，不管變電站規模如何，微機保護監控裝置均集中組屏安裝于主控制室，盡管目前分散式微機保護測控裝置大量裝于開關上，但對于開關為戶外開關的保護監控裝置，仍然采用集中組屏安裝于主控制室；導致這一觀念的原因是，大家一直擔心微機保護監控裝置安裝于戶外端子箱運行可靠性和通信網絡在戶外鋪設運行可靠性；擔心微機保護監控裝置在戶外運行受溫度、惡劣環境等影響，微機保護監控裝置不能長期運行和可靠動作；擔心產品使用壽命縮短和運行維護困難等。基于以上原因，微機保護監控裝置大量安裝于戶外端子箱上，一直沒有大量推廣應用；導致采用以全分散式微機保護監控裝置為基礎變電站自動化系統，二次電纜并未減少，電纜溝施工工作量同選用電磁型繼電保護情況完全一樣，主控制室面積仍未縮小甚至取消，全分散式戶外微機變電站自動化系統優越性能未得到充分發揮，嚴重影響變電站向小型化方向發展。本文通過對全分散式變電站自動化系統選型原則描述和實際應用舉例，說明滿足選型原則微機保護監控裝置及變電站自動化系統均可應用于戶外變電站，有利于變電站小型化。

1、全分散式戶外變電站自動化系統選型原則

1．1一般原則

全分散式戶外變電站綜合自動化系統，分為三層：間隔設備層、通信網絡層、站控監控層；間隔設備層完成線路、電容器、變壓器等設備現場控制、監測及保護功能，裝于戶外端子箱上；通信網絡層主完成各種設備通信功能及各種智能設備、自動裝置等通信接口功能；站控監控層主完成全站數據采集與處理、斷路器控制等監控功能。整個自動化系統可完成變電站遙控、遙信、遙測、遙調等功能，實現變電站無人值班或少人值班。

1． 2微機保護監控裝置選型原則

1、微機保護監控裝置必須為全分散式設計，即保護監控裝置功能按一次設備間隔設計，保護監控裝置可下放到戶外端子箱安裝。

2、微機保護監控裝置結構必須為全密封結構，以提高裝置抗惡劣環境能力（如潮濕、溫度、灰塵、有害氣體等）。

3、硬件標準化且完全通用，有利于運行維護。

4、微機保護監控裝置獨立完成各設備的保護、測量、控制、信號功能，能同調度或后臺配合，完成“四遙”功能，且保護動作不依賴通信網絡。

5、微機保護監控裝置出口最好為獨立出口、帶獨立信號，具有獨立遙控跳合閘執行繼電器，以提高保護監控裝置可靠性和符合我國運行習慣。

6、微機保護監控裝置交直流通用，裝置電源范圍寬。

7、具有事故記錄、故障錄波等功能。

8、由于裝于戶外端子箱上，顯示部分最好選用數碼管。

9、微機保護監控裝置抗電磁干擾能力強，具有抗共模、差模、靜電、輻射電磁場、快速瞬變等干擾能力。

11、微機保護監控裝置具有較高絕緣水平和較高耐壓水平，以保證保護監控裝置長期可靠運行。

12、微機保護監控裝置對變電所接地電阻無特殊求，無需抗干擾端子。

1． 3通信網絡選型原則

1、通信網絡選用總線型通信網絡，如CAN總線、LON總線等，滿足標準規約，直接構成分布式系統；

2、通信網絡具有高可靠性，抗強電磁干擾能力強，具有非破壞性總線裁決技術，即當一臺保護監控裝置通信故障時，不能影響整個通信網絡運行，有故障保護監控裝置自動切斷同通信網絡聯系，同時將故障信息送向監控主機或調度；

3、通信網絡實時性能強，即當現場發生事故時，保證在重載情況下各種數據安全可靠傳輸到監控系統，不死機。

4、通信網絡具有很完整自檢功能。

5、斷路器控制必須能實現遠方遙控跳合閘，遙控跳合閘執行正確率必須為100%，開關就地必須保留手動的強電控制回路。

6、通信電纜選用屏蔽雙絞線。

7、通信網絡對接地電阻無特殊求。

1． 4站控監控層選型原則

1、站控監控層分為帶主機模式和不帶監控主機模式，帶主機模式，可建一小控制室，面積為10平方。不帶監控主機模式，可以不建主控制室。

2、同調度連接可通過監控主機或網絡管理單元連接，最好選用網絡管理單元同調度相連，監控主機只做當地監控功能。

3、監控主機或網絡管理單同保護監控裝置通過通信網絡聯絡，監控主機只作日常管理和監視工作；監控主機或數據通信控制裝置可通過POLLING、CDT、DNP3.0、u4F、IEC－60870－101等規約通調度相連，實現遠方調度集中監控。

4、監控軟件必須全部漢化，必須具有完整密碼功能。

5、監控軟件功能必須完整。

1． 5戶外端子箱選型原則

1、采用雙層結構，外層為材料為不銹鋼，內層選用負離鋅板材。

2、全面考慮戶外端子箱的防雨、防潮、抗高溫、低溫能力，能達IP5級。

3、合理設計端子箱布置，合理考慮檢修、運行方便性。

4、所有端子箱盡量設計標準、統一。

2、全分散式戶外變電站自動化系統在白云變電所應用情況

2．1白云變電所情況

白云66kV變電所位于遼寧丹東市東港開發區內，1999年05月01日投運，現有31.5MVA主變壓器1臺，有載調壓，17個檔位,10kV出線6回。白云66kV變電所是一座小型化、戶外型的綜合自動化變電所，全部設備戶外布置。

2．2自動化系統特點

2．2．1白云變電所自動化系統特點

白云變電所的綜合自動化部分采用北京德威特電力系統自動化有限公司生產的DVPS-600F系統.該系統最顯著的特點是可在惡劣的環境下(如低溫、潮濕、強電磁場干擾、有害氣體、灰塵等)長期可靠運行，適合東北惡劣的氣候環境。

摘本文通過對全分散式變電站自動化系統選型原則描述，說明微機保護監控裝置裝于戶外端子箱上是完全可行的本篇論文是由3COME文檔頻道的網友為您在網絡上收集整理餅投稿至本站的，論文版權屬原作者，請不用于商業用途或者抄襲，僅供參考學習之用，否者后果自負，如果此文侵犯您的合法權益，請聯系我們。

北京德威特電力系統自動化有限生產的DVPS－600F系統，是目前國內比較先進的適合惡劣氣候特點的綜合自動化系統，是白云變電所所有設備的核心。

DVPS－600F是專門為變電站進行成套設計的面向用戶的開放式軟硬件系統、分布式安裝變電站綜合自動化系統。該系統分為變電站層、間隔層、通信網絡層；系統突出解決了變電站間隔層微機保護監控裝置（DVP600系列微機保護監控裝置）在惡劣環境下（如低溫、潮濕、強電磁場干擾、有害氣體、灰塵等)長期可靠運行問題；突出解決了變電站綜合自動化系統中變電站層和間隔層之間通訊網絡的可靠性、快速性和多種規約的兼容性問題。突出解決了變電站綜合自動化系統同地區電網調度自動化系統之間通訊的可靠性、快速性和多種規約的兼容性問題。

白云變電站綜合自動化系統主機和縣調主機之間數據由調制解調器再通過光纜連接在一起；變電站綜合自動化層又由主機和對應于現場間隔的微機保護監控通過實時通訊網絡（CAN網）連接在一起。

整個自動化系統的基礎成員是DVP－600系列微機保護監控裝置和DVP－611分散式微機監控裝置。微機保護裝置、微機監控裝置由多微機協調工作，雙重化硬件配置，每臺一次設備單元對應于一個獨立微機保護裝置，專責于設備的保護、測量、控制、信號；所有微機監控裝置裝于戶外端子箱上，脈沖電度表脈沖數接入保護監控裝置電度接口；保護監控裝置動作和運行不依賴通訊網和監控主機；事故音響信號和預告音響信號由DVP－601微機中央信號監控裝置獨立構成，即變電站中央信號系統不依賴監控主機；變電站間隔層（微機保護監控裝置和微機監控裝置）通過實時通訊網（CAN網）同監控主機相連。監控主機通過CAN網從變電站間隔層微機保護監控裝置、微機監控裝置獲取信息，監控主機只負責全變電站日常管理工作和實現變電站遠方監控；改變以前必須將微機保護監控裝置、微機監控裝置、RTU裝置集中組屏放于主控制室的傳統做法，從而極大減化變電站的二次接線，縮小變電站的占地面積，節約投資，提高整個綜合自動化運行情況。所有遙控、遙測、遙信、遙調均通過調度完成，實現變電所為無人值班。

2．2．2 DVPS－600F全分散式自動化系統特點

典型的分布式系統

系統縱向分為三層，即站控層、間隔層及通信網絡層。間隔層設備在橫向按變電站一次設備分布式布置，相互獨立。僅通過屏蔽雙絞線構成總線式CAN通信網相聯，其功能齊全、配置靈活、具有極高的可靠性，被認為是綜合自動化技術的發展趨勢。

微機保護監控裝置全戶外安裝

微機保護監控裝置不集中組柜安裝于主控制室，所有微機保護監控裝置全部安裝于戶外端子箱上，取消

變電所主控制室，只設一間10平方米工具間。小間供安裝通信設備及直流屏用。不用修建電纜溝，幾乎沒

有二次電纜，變電站土建工程大為減少，極大降低工程造價。且運行維護十分方便。

系統抗環境溫度及電磁干擾能力強

系統保護監控裝置裝于端子箱上已經經過環境溫度－30℃低溫和環境溫度為＋40℃高溫多年運行考驗，系

統穩定運行，通信網絡可靠，無任何拒動和誤動記錄。

自動化程度高、可靠性高

采用本系統可以取消常規模擬屏、常規操作控制臺。間隔層設備保護、監控及自動裝置由現場就地獨立完成，間隔層設備同站控監控系統僅通過通信網絡連接。保護動作、自動裝置動作、備用電源自投不依賴通信網絡，間隔層設備同過普通屏蔽雙絞線CAN網絡同站控主機相連，站控制主機只做監控管理工作。

交直流兩用

整個自動化系統交直流兩用，既可以用交流操作電源，又可以用直流操作電源。使用十分方便。

采用成熟的現場總線技術

站級層采用工業現場控制總線---CAN總線。由CAN總線構成的變電站綜合自動化系統，是一種總線式網絡

系統，具有擴展方便，抗強電磁干擾能力強，傳輸速率高，無數據瓶頸，溫度適應范圍寬等優點，特別適合 變電站惡劣的工作環境。

開放式、易擴展性系統設計

通過采用DVP－602微機數據通信控制裝置所帶國際國內公認的標準規約及接口方式（如RS485，RS232等），可方便的與其他公司相關的智能設備相連，并進行信息交換；另外，充分考慮到變電站擴建、改造等因素，間隔層設備基于模塊化設計，可根據求任意配置，變電站層設備配置靈活。

遠動信息直采直送

遠動與監控系統共用間隔層的保護監控裝置傳送來的信息，達到分布式RTU技術求標準，滿足調度自動化信息直采直送的求。

分散式低周減載及分散式小電流接地選線功能

分散式采集各出線回路零序電流和零序諧波電流方向，通過DVP－602或后臺系統集中比較，實現小電流接地

選線功能。

電壓無功綜合控制功能

可通過調度系統和當地監控，實現變電所遠方調壓及電壓無功綜合控制功能。

2．2．3 DVP－600全分散式微機保護監控裝置特點

分散式

按每個功能單元(間隔)對應于一個小機箱設計，裝置可下放到開關(現場)附近安裝，同主機之間由CAN總線通迅電纜聯絡。統計表明，發電廠,變電站大量復雜的二次連接電纜接觸不良是造成發電廠,變電站發生惡性事故的重原因之一。把監控保護功能分散到就地獨立完成，僅由普通屏蔽雙絞線和主機聯絡，主機只作日常管理工作，避免了以往將所有測量、控制、保護、信號線都接入主控室，極大地減化了二次接線,節省了投資,提高了系統可靠性及可維護性、減少了事故隱患。

硬件標準化

機箱由四塊小插件組成，電路原理簡單、易于掌握，插件硬件通用,不需任何調節就可互換到DVP600系列不同用途的機箱中,更換后測量精度不受影響，便于系統快速修復。

微機保護微機監控既統一又不喪失獨立性

在同一機箱內將各功能分散到保護CPU、監控CPU、通訊CPU中并行處理，保護 CPU一個插件、監控CPU和通訊CPU一個插件，各插件獨立工作，由串行通訊聯絡，保護插件和監控插件分別由各自獨立電源供電，獨立跳合閘出口繼電器。

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微機保護硬件雙重化設計

雙重化裝置開關電源，雙重化保護CPU，多重化出口繼電器。

先進高速的通訊方式

采用高可靠的CAN總線工業控制現場網絡，網上任意設備間均可直接進行數據交換，接口芯片自動完成網絡協議和校驗，監控主站數量任意增減，徹底克服了主從式網絡結構的瓶頸現象。

高可靠性

所有元件均采用CMOS工業級芯片,抗干擾能力強,故障率極低,獨特的布線設計，電磁屏蔽、軟硬件冗余、瞬態抑制等措施使裝置具有很高的抗干擾能力，任一元件損壞均保證自動進行及時有效的處理,任何情況下不影響正常工作。

全密封鋼結構防振機箱

由于低功耗無須考慮散熱，機箱采用了全密封結構，使灰塵、潮濕、有害氣體的影響大大降低，再加上寬溫度的工作范圍，使裝置適合于安裝在控制現場，改變了過去微機監控裝置必須安裝在主控室，以及求加空調和室內密封的傳統做法。

超低功耗設計

裝置電源交直流220V通用，電源功耗4.5W，交流電壓功耗低于0.1VA，交流電流功耗低于0.25VA,中間沒有變送器環節。

開關量使用 220V電壓輸入

以往微機監控使用 24V作開入量電源，由于發電廠，變電站強磁場干擾，信號誤報現象時有發生，本裝置直接使用直流 220V作開入電源，既簡化接線又消除信號誤報現象。

完整的電氣防跳及控制回路

裝置具有開關的防跳繼電器和常規控制回路的接口。用于交流操作防跳繼電器外附。

靈活的硬件組態工作方式

小機箱模擬量中任一個均可由廠家和用戶協商任意定義為電流或電壓輸入；開關量中任一個也可定義為脈沖或電平方式,以及進行計數和事件記錄等;出口繼電器可以任意指派其作用,以便滿足各種特殊功能的求。

顯示整定簡單方便

三個按鍵四位顯示器可以顯示修改一切參數，無須記憶操作命令。

獨立遙控跳合閘執行繼電器

可選擇遙控跳合閘繼電器輸出,由壓板單獨投退。

測量CT和保護CT回路分開

保護電流和測量電流回路獨立；既保證了測量精度又保證了保護回路的安全性。

開關事件記錄

直接記錄外部11個開關狀態事件的時間及順序并對脈沖計數，對不同的應用11個開關狀態定義可以不同。

PT斷線報警

任一相電壓斷線時發PT斷線報警信號。

裝置故障報警

當裝置自檢發現有不可恢復的錯誤時發報警信號。

控制回路斷線報警

當采用斷路器控制時，控制電源保險熔斷或跳閘回路斷線或合閘回路斷線時均發控制回路斷線報警。

遙控輸出

獨立遙控跳合閘空接點輸出,由外部聯接片投退。

遙信量

各保護信號,故障參數,開關量事件記錄。

網絡通信

總線式,普通屏蔽雙絞線,直接同PC機連接。

2．2．4 白云變電所設備配置情況

2．2．4．1微機保護監控裝置配置情況 1、10kV線路保護監控：配置DVP－631微機線路保護監控裝置

2、主變器保護監控：

配置DVP－621微機變壓器差動保護裝置

配置DVP－622微機主變器后備保護裝置

配置DVP－611分散式微機監控裝置3、66kV線路保護監控：配置DVP－693微機線路保護監控裝置

4、電壓互感器監控：配置DVP－671微機PT監控裝置

5、中央信號監控：配置DVP－601微機中央信號監控裝置

2．2．4．2監控系統配置情況

1、硬件：配置臺灣研發工業控制機，顯示器PHLIPS 21,UPS 三特1KVA 2小時，CAN網絡控制器,光端機

2、軟件:配置DVPS-600變自動化系統軟件

2．2．5 白云變電所自動化系統運行情況

白云變電所于1999年5月11日投入運行，到2001年12月投運已2年6個月，經過多次系統故障和異常情況的檢驗，所有設備和裝置動作正確、運行可靠，未發現異常情況。

一些主情況簡介紹如下： 1、99年6月13日，友好線速斷保護動作跳閘，重合成功。故障原因：拉開友好線78號負荷開關時因開關分閘速度慢引起三相短路。

2、99年6月18日，東港集控站顯示白云變水產線C相全接地，經巡線發現水產線錦江分22＃右2變臺避雷器C相爆炸。現場情況與集控站顯示一致、正確。

3、99年6月19日，東港集控站顯示白云變水產線A相全接地，經巡線發現水產線錦江分葦場線用戶自維線路A相瓷瓶擊穿。現場情況與集控站顯示一致、正確。

4、99年9月25日03時22分，東港集控站顯示白云變水產線C相全接地，05時03分接地消除。現場情況與集控站顯示一致、正確。

5、2001年7月10日，白云變電壓互感器故障引發母線短路，主變過流保護正確動作跳閘，重合成功，避免了故障的擴大。

白云變運行后，經歷了多次故障和異常考驗，綜合自動化設備反映準確。特別是多次接地故障，當地主機不僅正確反映了接地，而且對接地線路判斷正確，不必通過拉合開關來選擇接地線路，不僅減少了停電損失，而且減少操作次數，最大限度的避免了誤操作。

6、2001年01月份，丹東地區恰遇50年不遇的低溫，東港地區最低溫度近－30℃，白云變的戶外設備經歷了嚴峻考驗,但無任何異常發生。

7、東港集控站對白云變遠方操作幾百次，均全部正確執行。因東港市改造需，白云變投運后多次帶送東溝變電所部分負荷，拉合開關操作均由集控站進行。無一失敗。

8、白云變電所地處東港沿海地區，空氣潮濕，設備易腐蝕。但白云變電所運行兩年多來，經受住了考驗，無任何異常發生。

9、白云變所主考核指標完成較好，達到實用化求：

1、遙信正確率：100%

2、遙控正確率：100%

3、遙調正確率：100%

4、遙測精度：滿足求

5、監控系統可靠率：100%

3、結論

本文通過對全分散式變電站自動化系統選型原則描述，說明微機保護監控裝置安裝于戶外端子箱上是完全可行的，以全分散式微機保護監控裝置為基礎全分散式戶外變電站自動化系統是完全可行的。通過遼寧丹東電業局白云66kV變電所設備配置運行情況，證明以分散式微機保護監控裝置為基礎的全分散式戶外變電站自動化系統，特別值得在城農網中推廣應用，符合變電站向小型化發展方向。

摘本文通過對全分散式變電站自動化系統選型原則描述，說明微機保護監控裝置裝于戶外端子箱上是完全可行的本篇論文是由3COME文檔頻道的網友為您在網絡上收集整理餅投稿至本站的，論文版權屬原作者，請不用于商業用途或者抄襲，僅供參考學習之用，否者后果自負，如果此文侵犯您的合法權益，請聯系我們。