35kv綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計

1、<p>　　35kV綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　摘要：變電站綜合自動化系統(tǒng)是利用計算機(jī)，通信技術(shù)對在線運(yùn)行的變電站設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控的自動化系統(tǒng)。它集微機(jī)繼電保護(hù)、測量、控制、遠(yuǎn)程通信于一體，對變電站進(jìn)行全方位的控制和管理。從結(jié)構(gòu)上說，它是一個分層分布式自動控住系統(tǒng)，本設(shè)計是針對35kV級的變電站綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計。首先對國內(nèi)外變電站綜合自動化系統(tǒng)發(fā)展的狀況進(jìn)行了描述；分析了綜合自動化系統(tǒng)的

2、功能；根據(jù)變電站綜合自動化的要求配置軟、硬件系統(tǒng)；分析了變電站綜合自動化數(shù)據(jù)通信技術(shù)；最后對該系統(tǒng)進(jìn)行了總結(jié)和評價，電力方面的需求不斷增加以及供電質(zhì)量的要求越來越高，使得變電站綜合自動化技術(shù)和變電站無人值班技術(shù)是變電站發(fā)展的主流和必然趨勢。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：變電站；綜合自動化；無人值班 </p><p>　　中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p>

3、<p>　　引言：變電站作為整個電網(wǎng)中的一個節(jié)點(diǎn)，擔(dān)負(fù)著電能傳輸、分配的監(jiān)測、控制和管理的任務(wù)。變電站繼電保護(hù)、監(jiān)控自動化系統(tǒng)是保證上述任務(wù)完成的基礎(chǔ)。隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，新增大量的發(fā)電廠和變電站，使得電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，這樣要求各級電網(wǎng)調(diào)度值班人員掌握、管理、控制的信息也大量增大，電網(wǎng)故障處理要求更迅速和準(zhǔn)確，計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，預(yù)示著變電站綜合化系統(tǒng)的發(fā)展。它又是實(shí)現(xiàn)無人值班的重要條件。本設(shè)計通過35kV

4、變電站綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計，更具體，深刻的了解綜合自動化系統(tǒng)在變電站中的應(yīng)用。本設(shè)計涉及內(nèi)容：變電站一次設(shè)備的選擇以及保護(hù)裝置的配置，CAS2000整合型變電站綜合自動化系統(tǒng)各項功能，以及一些相關(guān)的原理。 </p><p>　　1變電站綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計 </p><p>　　本站要求按無人值班設(shè)計，采用當(dāng)?shù)赜嬎銠C(jī)控制和遠(yuǎn)方以及就地控制方式，電氣模擬量采用交流量，少數(shù)直流量和非電氣量采用

5、變送器，綜合考慮，選擇國電南瑞科技股份有限公司生產(chǎn)的CAS2000整合型變電站自動化系統(tǒng)。 </p><p>　　CAS2000整合型變電站自動化系統(tǒng)，是集變電站微機(jī)保護(hù)、測控裝置、小電流接地選線裝置、微機(jī)五防裝置、智能操作屏、智能直流電源屏、站用電源屏和機(jī)電一體化電度表于一體的新一代變電站自動化系統(tǒng)，進(jìn)一步強(qiáng)化系統(tǒng)的通訊管理功能，以適應(yīng)變電站二次智能設(shè)備多樣化、通訊方式網(wǎng)絡(luò)化、二次設(shè)備檢測遠(yuǎn)程化的要求；實(shí)現(xiàn)與微

6、機(jī)五防設(shè)備在模擬屏或后臺監(jiān)控系統(tǒng)的信息共享及相互協(xié)調(diào)操作，以減少相應(yīng)的硬件冗余，提高運(yùn)行的可靠性和易操作性；同時與相關(guān)的小電流選線裝置、智能計量設(shè)備、智能直流屏等二次智能設(shè)備相互配合，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)通訊的統(tǒng)一性。 </p><p>　　圖4.1綜合自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖 </p><p>　　1.1變電站綜合自動化系統(tǒng)的特點(diǎn) </p><p>　　（1）完整的變電站二次整體設(shè)計

7、； </p><p>　?。?）微機(jī)五防裝置與綜合自動化裝置的組合設(shè)計； </p><p>　?。?）采用智能化的操作模擬屏； </p><p>　?。?）統(tǒng)一的監(jiān)控、防誤操作平臺； </p><p>　?。?）通訊管理機(jī)采用工業(yè)控制機(jī)的CPU； </p><p>　　（6）微機(jī)保護(hù)、測控裝置采用面向間隔設(shè)計； <

8、;/p><p>　　（7）保護(hù)、測控裝置硬件設(shè)計可靠性高； </p><p>　?。?）保護(hù)、測控裝置采用雙通訊網(wǎng)絡(luò)方式； </p><p>　　（9）采用機(jī)電一體化設(shè)計的電度表； </p><p>　　（10）采用智能直流屏； </p><p><b>　　（11）易擴(kuò)充； </b></p&g

9、t;<p>　?。?2）易操作和維護(hù)； </p><p>　　1.2變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) </p><p><b>　　1間隔層設(shè)備 </b></p><p>　　CAS2000系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)、測控設(shè)備選取以站內(nèi)一次設(shè)備為設(shè)計對象，結(jié)合功能設(shè)計，由以下設(shè)備完成35kV變電站的測控和保護(hù)功能。 </p><

10、p>　?。?）35kV線路測控裝置：CAS-211 </p><p>　?。?）主變保護(hù)裝置 </p><p>　　主變主保護(hù)裝置：CAS-226 </p><p>　　主變后備保護(hù)、本體保護(hù)裝置：CAS-227 </p><p>　　（3）主變測控裝置：CAS-216 </p><p>　?。?）線路保護(hù)測控裝

11、置：CAS-231 </p><p>　?。?）電容器保護(hù)測控裝置：CAS-233 </p><p>　　（6）公用信息測控裝置：CAS-214 </p><p>　?。?）自適應(yīng)備用電源自投裝置：CAS-225 </p><p>　　（8）TV并列/切換裝置：CAS-224 </p><p>　?。?）無功補(bǔ)償裝置：

12、CAS-218 </p><p><b>　　2遠(yuǎn)動層設(shè)備 </b></p><p>　　該設(shè)備主要完成變電站內(nèi)所有二次智能設(shè)備的信息集中收集、轉(zhuǎn)發(fā)、顯示和控制功能，由以下三種設(shè)備構(gòu)成： </p><p>　?。?）中央管理機(jī)：CAS-200 </p><p>　?。?）當(dāng)?shù)乇O(jiān)控防誤系統(tǒng)：CAS-95NT </p&

13、gt;<p>　?。?）智能模擬操作屏：采用智能化模擬控制屏，將各開關(guān)、刀閘狀態(tài)及一次設(shè)備的故障信號，主要的遙測量在模擬屏實(shí)時顯示；并在屏上設(shè)置觸摸式合、跳按鍵，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方的開關(guān)操作，這樣使運(yùn)行讓你員在模擬操作完成后在模擬屏即可完成開關(guān)、刀閘的操作，并實(shí)時監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。 </p><p>　　3、其它二次智能設(shè)備 </p><p><b>　?。?）智能直流屏

14、 </b></p><p>　?。?）機(jī)電一體化電度表 </p><p><b>　?。?）站用電屏； </b></p><p><b>　　4、通訊層 </b></p><p>　　通訊層是連接各種二次智能設(shè)備的橋梁，二次智能設(shè)備所監(jiān)控的信息和自身的狀態(tài)信息通過通訊層與遠(yuǎn)動層交換；調(diào)度

15、端、集控站通過通訊層與遠(yuǎn)動層交換信息；遠(yuǎn)動監(jiān)視、維護(hù)工作站通過通訊層與遠(yuǎn)動層交換信息。由以下部分構(gòu)成： </p><p>　?。?）微機(jī)保護(hù)、測控裝置與中央管理機(jī)的通訊層：CAN網(wǎng) </p><p>　?。?）CAN/智能直流屏與中央管理機(jī)的通訊層：RS232 </p><p>　?。?）機(jī)電一體化電度表與中央管理機(jī)的通訊層：RS485 </p>&l

16、t;p>　　（4）當(dāng)?shù)乇O(jiān)控防誤系統(tǒng)與中央管理機(jī)的通訊層：RS232 </p><p>　?。?）智能操作控制屏與中央管理機(jī)的通訊層：RS232 </p><p>　?。?）調(diào)度端、集控站與中央管理機(jī)的通訊層：載波、微波、擴(kuò)頻光纖 </p><p>　?。?）遠(yuǎn)方監(jiān)控、維護(hù)工作站與中央管理機(jī)的通訊層：以太網(wǎng) </p><p>　　1.3變

17、電站綜合自動化系統(tǒng)的通訊管理單元 </p><p>　　通訊管理機(jī)是主站/當(dāng)?shù)乇O(jiān)控與各個測控保護(hù)裝置、五防系統(tǒng)、直流屏裝置、電能表、小電流選線裝置、消弧線圈裝置之間交換信息的樞紐，以輔助管理各個裝置和各項信息。大屏幕顯示各個通道的實(shí)時通訊內(nèi)容。共有多大14/12個通訊口可滿足當(dāng)?shù)赝ǖ栏鞣N接口的信息交換、其中包括4個主站/（RS232標(biāo)準(zhǔn)接口），8/6個保護(hù)裝置及其他設(shè)備通道（RS232/422/485任選），2個

18、CAS2000保護(hù)測控（CANBU）接口?？紤]到常規(guī)遠(yuǎn)距離通訊，通訊管理機(jī)含調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行載波通訊。支持雙擊熱備份裝置，遠(yuǎn)程診斷，實(shí)現(xiàn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。利用通訊管理單元能全面采集變電站內(nèi)各種模擬量、變壓器有載分接頭位置等信息，并能直接完成遙控、遙調(diào)的功能，將變電站無功補(bǔ)償功能作為系統(tǒng)管理單元的子模塊功能。 </p><p>　　1.4變電站綜合自動化系統(tǒng)的線路測控單元 </p><p>

19、;　　測控單元完成以下功能： </p><p>　　交流遙測功能：一條線路的三相相電壓、三相相電流、一相零序電壓的交流模擬量輸入，基本計算量包括電壓U、電流I、有功功率P、無功功率Q、功率因數(shù)、頻率f等；TV等級100V，TA等級5A/1A； </p><p>　　遙信功能：16路開關(guān)量遙信輸入，用于采集斷路器。隔離開關(guān)位置、保護(hù)動作、告警信號，遙信去抖時間可以軟件設(shè)置，適應(yīng)單、雙接點(diǎn)方式

20、，輸入電壓DC220V/DC24V可選，光電隔離輸入方式； </p><p>　　直流測量功能：1路直流模擬量輸入，用于測量各種變送器輸出或溫度電阻，測量輸入220VDC，-5V~+5V、0~10mA/4~20 mA、溫度電阻可選； </p><p>　　遙控功能：4路遙控分、合空接點(diǎn)輸出，用于遠(yuǎn)方操作斷路器或電動隔離開關(guān)操作，采用兩級閉鎖電源方式，出口動作保持時間可軟件設(shè)置； </

21、p><p>　　遙脈功能：2路脈沖量輸入、與遙信輸入復(fù)用，用于采集有功、無功脈沖電度，輸入電壓24V，光電隔離輸入方式； </p><p>　　事件記錄：可達(dá)512跳SOE； </p><p>　　通訊方式：通過CAN網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)中央管理機(jī)通訊，將遙測、遙信、SOE、遙脈等上傳給系統(tǒng)中央管理機(jī)，并完成由中央管理機(jī)下發(fā)的遙控命令。 </p><p>

22、<b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　丁書文．變電站綜合自動化原理及應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社，2003.1.12-20. </p><p>　　沈曙明.無人值班變電站的信息處理和功能配置[J].電力自動化設(shè)備，1999， 19(4).1-4. </p><p>　　趙素平.淺談變電站綜合自動化系統(tǒng)[J].太原科技.200