变电站综合自动化原理与系统入门培训教材.ppt

目前的电力系统通常都建立了用于测量和监视系统稳态运行的SCADA系统和测量电磁暂态过程的故障录波系统。 SCADA系统侧重于监测系统稳态运行情况，测量周期通常是秒级，而且SCADA数据不带时标，不同地点之间缺乏准确的共同时间标记。 故障录波数据的采样频率一般都在几千Hz以上，并带有时标信息，但是只在发生故障时采集故障点附近的数据，记录数据只是局部有效，并且持续时间较短，通常在数秒之内，难以用于对全系统动态行为的监视和分析。 同步相量测量PMU能以数千Hz速率采集电流、电压信息，通过计算获得测点的功率、相位、功角等信息，并以每秒几十帧的频率向主站发送。同步相量测量PMU通过GPS对时，能够保证全网数据同步性，时标信息与数据同时存储并发送到主站。电网内的变电站和发电厂安装PMU后，就能够使调度人员实时监视到全网的动态过程。 变电站综合自动化原理与系统 一、概念 变电站综合自动化系统是将变电站的二次设备（包括仪器仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的重新组合和优化设计，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，实现对变电站的全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调，以及与调度通信等综合性的自动化系统。变电站综合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能，可方便地监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特点。 二、综合自动化变电站与常规站相比其优点： 1．提高变电站的安全、可靠运行水平。 2．提高供电质量，提高电压合格率。 3．简化了变电站二次部分的硬件配置。 4．提高电力系统的运行管理水平。 5．缩小变电站占地面积，减少总投资。 6．减少维护工作量，减少值班员劳动量。 7. 有利于提高变电站无人值班管理水平。 三、作为变电站自动化系统应确保实现以下要求： 1．检测电网故障，尽快隔离故障部分。 2．采集变电站运行实时信息，对变电站运行进行监视、计量和控制。 3．采集一次设备状态数据，供维护一次设备参考。 4．实现当地后备控制和紧急控制。 5．确保通信要求。 变电站实现综合自动化的基本目标是提高变电站的技术水平和管理水平，提高电网和设备的安全、可靠、稳定运行水平，降低运行维护成本，提高供电质量，并促进配电系统自动化。 四、变电站综合自动化系统的基本功能： 1．监视与控制功能 2．事件顺序记录、事故追忆 3．故障记录、故障录波和故障测距功能 4 ．操作及安全操作闭锁功能 　 5．安全监视功能 6．人机联系功能 7．报表和运行日志打印 8. 数据处理与记录功能 9．自诊断、自恢复和自动切换等功能 变电站监视和控制功能分为以下几个方面： 1．数据采集 模拟量的采集：变电站各段母线电压，线路电压、电流、有功功率、无功功率，主变压器电流、有功功率、无功功率，电容器的电流、无功功率。馈出线的电流、电压、功率以及频率、相位、功率因数等。 此外，模拟量还包括主变压器油温、直流电源电压、站用变压器电压等。 模拟量的采集，有直流采样和交流采样两种方式。直流采样 直流采样与交流采样优缺点比较： 交流采样是直接将二次回路的CT、PT接入采样单元进行数据处理，取消了变送器转换环节，减少了故障点、提高了可靠性、采集数据类型丰富、提高了无功数据的准确性、节省了投资和运行维护的工作量； 直流采样稳定性强、配置简单、容易掌握，但随着交流采样技术的发展，变送器单一、不可编程扩展功能的缺点日趋明显，数据开发和深度挖掘基本不可能，可观测性差，维护环节多。 目前模拟量的采集除主变温度、直流量外均采用交流采样方式。 状态量的采集：变电站断路器位置状态、隔离开关位置状态、继电保护动作状态、同期检测状态、有载调压变压器分接头的位置状态、变电站一次设备运行状态告警信号、网门及接地信号等。 这些状态信号大部分采用光电隔离方式输入或周期性扫描采样获得。对于断路器的状态采集，需采用中断输入方式或快速扫描方式，以保证对断路器变