毕业设计：变电站综合自动化系统设计的若干问题探讨.doc

变电站综合自动化系统设计的若干问题探讨 ?????? 文　摘　变电站实现自动化已是电网技术发展的必然趋势。目前，变电站综合自动化系统的研究、开发已形成热潮。为此，对变电站综合自动化系统设计中二次系统模式配置、电力监控仪的选用及局域网的选用等问题，进行分析与讨论，并提出设计中应采用的策略。来源：网络　　 所谓变电站综合自动化，就是广泛采用微机保护和微机远动技术，分别采集变电站的模拟量、脉冲量、开关状态量及一些非电量信号，经过功能的重新组合，按照预定的程序和要求实现变电站监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程，从而实现数据共享和资源共享，提高变电站自动化的整体效益。变电站综合自动化系统能够大大地提高整个电网运行的安全性和经济效益已经形成共识。并且目前变电站综合自动化系统的研究和开发已经形成热潮。在此热潮中，由于庞大的市场需求，各种新技术、新产品大量涌现，在产品的设计、开发中应重视变电站综合自动化系统的特殊问题，不然会影响产品的性能和电力自动化的发展。为此对变电站综合自动化系统的几个主要问题进行了分析、讨论，提出了相应的处理方法。1　确立变电站二次系统的设计原则　　 由于受变电站现场实际运行设备的限制，许多人的思想观点是：在原来设备配置的基础上，增加计算机管理功能，按变电站的规模配置相应容量、功能的微机保护装置和微机远动装置，安装在变电站主控制室内；主变压器、各进出线路及站内所有设备的运行状态通过电流互感器、电压互感器或相应变送器，经电缆传送到主控制室的微机保护装置和微机远动装置，经初步处理后送到前置机预处理，并与调度端的主计算机进行数据通信。上位计算机完成当地显示、控制和制表打印功能，这样就构成了变电站综合自动化系统。　　 现阶段，在变电站综合自动化设计中拥有上述观点的还不少，且有些变电站的改造也是在这种指导思想下实施的。但变电站综合自动化系统的目标应是实现变电站的小型化、无人化的高可靠性。针对上述的集中式控制系统的诸多不足已暴露无遗，如：系统信息过于集中处理问题；中央控制计算机故障，整个二次系统瘫痪问题；需要敷设大量电缆问题；投资和工程量大问题；系统内信号采集后以模拟量传输为主，系统精度低，易受干扰信号的影响问题；集中式装置系统调试麻烦，维护工作量大问题；扩容灵敏性差且信息传输速度低等问题。　　 所以，必须确立分布式控制系统的地位。即把整个生产过程的控制功能、管理功能分散开，让控制系统由不同规模、不同功能的控制计算机连接而成；为每个被控制设备配备专用的底层前置控制计算机，并把它们安装在被控设备旁。统一设置一台上位控制计算机来进行人机联系及信息向上级调度远传。如图 1 为以局域网络构造成的分布式综合自动化系统。　 分布式综合自动化系统框图　　 可知，各前置机按照规定的功能全面地管理系统被控设备，由于在空间上紧邻被控设备，因此就地取得了有关信息 (如PT、CT、辅助接点、断路器分、合闸线圈等)。这些信息被前置机加工后通过局域网与上位计算机连接。在上位机上可以使用各前置机送来的数据构造各种画面、图像、图表、曲线等信息。前置机不仅可以根据所取得的实时数据计算结果对被控设备实行必要的调节和控制，而且上位计算机也可直接通过前置机对被控设备进行调节和控制。　　 由于采用分散安装技术，大大节省了控制室面积，节省了大量电缆和安装费用，降低系统造价，提高系统可靠性，使分布式变电站综合自动化系统的优点明显地体现出来： 不同电气设备均单独安装对应的前置机，其任一装置出现故障，均不影响系统其它部分正常运行； 系统内装置间信息的传送均为数字信号，所以系统抗干扰能力增强； 分布式系统为多CPU工作方式，各装置均有一定的数据处理能力，从而大大减轻了主位计算机的负担； 系统扩充灵活、方便。因此，为了提高变电站综合自动化系统的可靠性和性能价格比，在设计时就应采用分布式的变电站综合自动化系统配置模式。2　用电力综合监控仪，弃变送器及RTU　　 设计分布式的变电站综合自动化系统，就有对应与之配套的电力综合监控仪和分布式微机保护装置。电气监控仪是变电站分布式自动化系统的底层前置机，其功能主要有： 就地采集被控设备的有关模拟量(电流、电压、温度等)，通过高速运算产生其它所需的参量(如功率、频率、谐波等)，作为对被控设备的调节与控制依据，并通过通信口传送给上位机。 就地采集被控设备的状态(开关量)除传送给上位控制机外，还作为对被控设备调节及控制的逻辑判断依据。 就地输出对被控设备的控制命令和报警信号，也可通过通信接口接受上位控制机的控制。从上述可知，电力综合监控仪可完全取代变送器及RTU，从而省去了一块块变送器屏和大量变送器的校验工作，其优越性是显而易见的。　　 这里介绍一种3720 ACM电力监控仪［1］。这是一个专作监控电