变电站综合自动化技术

1、二次系统的主要部分，即由微机监控(远动技术)和继电保护所形成的发电厂与变电站自动化技 术，其伴随着微电子技术、计算机技术和通信技术的突飞猛进的发展而获得了发展。

2、变电站综合自动化技术应用了计算机技术、通信技术、检测技术和控制技术等，将传统的继电保 护系统、测量系统、调节系统、信号系统和远动系统等多个独立的功能系统，优化组合成一套智能化的综 合系统。 变电站综合自动化是将变是站的一次设备(测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动 装置等)经过功能的组合设计，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，以及与调试通信等综合 性的自动化功能。

变电站综合自动化，所谓“综合”包括主要两个方面：1、横向综合，是指利用计算 机将不同厂家的设备连在一起，替代或升级老设备的功能。2、纵向综合，是指在变电站层这一级，提供 信息、优化、综合处理分析信息和增加新的功能，增强变电站内部、各控制中心间的协调能力。 注：变 电站综合自动化与一般自动化的区别关键在于， 自动化系统是否作为一个整体执行保护、 检测和控制功能。

3、变电站综全自动化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，按照程序和要求， 对变电站实现综合性的监视和调度。 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。

4、变电站综合自动化的几个最显著的特征：

1、功能综合化 2、结构分布、分层、分散化。3、操作监 视屏化 4、通信局域网络化、光缆化 5、运行管理智能化 6、测量显示数字化

变电站综合自动化系统的结构形成：1、集中式结构形成 2、分层分布式结构。3、分散与集中相结合的结构组成; 所谓分层式结 构，是将变电站信息的采集和控制分为管理层、站控层和间隔层三层布置。

5、一套变电站综合自动化系统功能模块的典型硬件结构主要包括模拟量输入/输出回路、 微型机系统、 开关量输入/输出回路、人机对话接口回路、通信回路和电源等。 微机系统一般由 CPU、存储器、定时器/ 计数器、Watchdog 等组成。

6、根据模数变换的原理的不同， 自动化装置中模拟量输入电路有两种方式， 一是基于逐次逼近型 A/D 转换方式(ADC)它是直接将模拟量转变为数字量的变换方式;二是利用电压/频率变换(VFC)原理进行 模数变换方式，它是将模拟量电压先转换为频率冲量，通过脉冲计数变换为数字量的一种变换形式。

7、半周期积分算法的依据是一个正弦量在任意半周期的绝对积分是一常数 S， 并且积分值 S 和其相角 α 无关。

8、变电站综合自动化系统应能改变常规继电保护装置不能与外界通信的缺陷，取代常规的测量系统; 取代常规的告警、报警装置;取代常规的电磁式和机械式防误闭锁设备; 设备运行状态量包括：状态量、 模拟量、脉冲量、数字量和保护信号; 监控系统的电能计量常用办法有电能脉冲量法和软件计算法两 种。

9、变电站监控系统应具有以下三方面的特点：1、采集与处理 2、监视 3、控制; 三段式电流保护 的整定分别为电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电注保护。

10、注： (P114 变电站状态的检测和识别、简单越限、双参越限) 备用电源的配置一般有明备用和 暗备用两种基本方式。系统正常时，备用电源不工作，称为明备用;系统正常运行时，备用电源也投入运 行的称为暗备用。

11、采用储存分布结构时，前台工控机完成实时信号采样及故障录波功能;后台工控机完成录波信息 数据分析。 故障录波装置是当电力系统发生故障时，能迅速直接地记录下与故障有关的运行参数的一种 自动记录装置。

12、远距离数据通信系统归纳起来由以下几部分构成：

1、信源：即电网中的各种信息源。

2、信源编 码器：它是把各种信息源转换成易于数字传输的器件，如 A/D 转换等。3、信道编码器：其作用是为了保 护所传送的信息内容，增加保护码元。

4、调制器：信道编码器输出的信号都是二进制的脉冲序列，即基带数字信号。.为了增加传输距离，将基带信号进行调制传送，这样即可减弱干扰信号。

5、信道：它是信 号远距离传输的载体。

6、解调器;它是调制器的逆过程，以恢复基带信号。

7、信道译码器：它是编码器的 逆过程，除去保护码元，获得发送侧的二进制数字序列等。

8、信源译码器：它是将二进制信号恢复到模 拟信号的过程。

9、信宿：它是信息的接收人员能观察的设备。

13、在网络中，多个站点相互连接的方法和形式称为网络拓扑。局域网的拓扑结构主要有星型、总线 型和环形等几种。 可靠性是变电站综合自化系统的基本要求之一。可靠性是指综合自动化系统内部 各子系统的部件、元器件在规定的条件下、规定的时间内完成规定功能的能力。 干扰信号按其出现的 方式分类成两种：差模干扰和共模干扰。差模干扰对微型机装置的正常运行影响不大，而共模干扰则危害 较大。

14、抗干扰措施：

一、硬件方面

1，隔离和屏蔽：

(1)模拟量的隔离

(2)开关量输入、输出的隔离

(3) 其他隔离措施：1)强、弱信号电缆的隔离，强、弱信号不应使用同一根电缆;信号电缆应尽可能避开电 力电缆;尽量增大与电力电缆的距离，并尽量减少其平行长度。2)二次设备配线时，应注意各个回路的 想互感应。3)印刷电路板上的布线要注意避免互感。

2，微机采用逆变电源

3，合理布置各个插件

4，电 源的接地处理

5，采用多 CPU 结构。

15、目前，在变电站综合自动化装置中采用自动检测软件程序来实现对各元件的自动检测。检测方法 有即时检测和周期检测两种。 自动检测技术中常用的检测方法有：

1.微处理器 CPU 检测 2.数据采集系统 的检测 3.随机存贮器 RAM 的检测 4.只读存储器 ROM 的检测 5.开关量输出通道的检测

16、当地监控系统软件结构：

1、通信层：通信层主要是用于实现从现场总线 Lonworks 网或以太网上 采集数据，并将其中的数据按相关的规定解释后入实时库。

2、数据库层：数据库层包括实时数据库和历 史数据库

3、应用层：用户在使用中直接面对的都是位于应用层听软件模块。

17、为了便于运行管理和装置检验，同一电业局、发电厂的微机继电保护装置型号不宜过多。