供配电技术 第8章 供配电系统综合自动化

第,8,章 供配电系统综合自动化,第8章,供配电系统综合自动化,学习目标,我国水力资源主要集中在西部和西南部，这两地区可开发电量占全国,82.9%,；煤炭资源华北和西北两地区占,80%,；而负荷中心集中在中部和东部沿海，这两地区的经济总量占全国,82%,，电力消费占,78%,。这种差异，决定了电力工业发展必须实行,西电东送、南北互供、全国联网,的战略。,要做到全国联网，供电可靠性水平要相应提高。因此，加强发电厂、变电站的安全、可靠运行、提高综合自动化水平极为重要，,90,年代起变电站综合自动化系统已成为我国电力科研单位及电力用户的热门话题。,对变电站自动化系统（,SAS,）的定义为：变电站自动化系统就是在变电站内提供包括通信基础设施在内的自动化。,综合自动化系统相关基本概念和工作原理,任务导入,变电站综合自动化系统的组成、基本通信方式、无人值班变电站的运行和管理模式,了解,熟悉,8.1,综合自动化系统概述,8.1.1,供配电站综合自动化的基本概念,自动化,采用自动装置改进设备以减少人的干预,自动装置,由一个或多个继电器或逻辑元,件组合在一起，预定完成某项,规定自动化功能的,设备,综合自动化,利用自动化技术实现对变电站二次设备功,能的重组和优化，从而对全部设备的运行,情况执行监视、测量、控制和协调。,8.1.2,变配电站综合自动化系统,变电所综合自动化,系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点被广泛采用。,从结构型式上综合自动化系统可分为集中式、分布式和分层分布式三种。,1.,集中式综合自动化系统,采用模块化集中式立柜结构，,各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜，所有的控,制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成,数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机。,2.,分层布置式结构的综合自动化系统,此结构形式的系统是目前国内外主流厂家广泛采用的模式。按,变电站自动化系统二次设备分布现状可纵向分为变电站层、通信,层和间隔层，并按其功能组装成多个屏，集中安装在主控室。,8.1.2,变配电站综合自动化通信系统,通过系统信息交换，可实现信息共享，提供常规的变电站二次,设备所不能提供的功能，减少变电站设备的重复配置，简化设备,之间的互连，从整体上提高电力系统及变电站的自动化水平。,信,息源、受信者和传输路径,是通信的,三要素,。,变电所综合自动化,的主要目的不仅仅是用以微机为核心的保护和控制装置来代替传统变电站的保护和控制装置，关键在于实现信息交换。,变电站综合自动化通信的功能,综合自动化系统的现场级通信,主要解决自动化系统内部各子系统与上位机（监控主机）间的数据通信和信息交换问题。,自动化系统与上级调度通信,综合自动化系统必须兼有,远程终端控制系统,RTU,遥信、遥测、遥控和遥调,的四遥功能，可将所采集的模拟量和开关状态信息，以及事件顺序记录等远传至调度端；同时能接收调度端下达的各种操作、控制、修改定值等命令。,通信规约必须符合部颁规定。目前最常用的有,IEC60870 101/103/104,和,CDT,等规约。,数据通信的传输方式,并行数据,通信方式,传输速度快。有时可高达每秒几十、几百兆字节。,并行数据传送的软件和通信规约简单。,并行传输需要传输信号线多，成本高，因此只适用于传输距离较短且传输速度较高的场合。,串行数据,通信方式,通信数据各不同位，位数很多和远距离传送时，可分时使用同一传输线，并且可以简化接线。,通信速度较慢，通信软件相对复杂。适合于远距离传输，数据串行传输距离可达数千公里。,工程实例一,GPRS,控制系统经典方案,工程实例二,某厂变综合自动化方案,工程实例三,DF3300,系统的配置结构,供配电自动化系统中通讯系统的任务和作用是什么？系统中传输数据的方式有哪,几种？,何谓变电站综合自动化系统？其结构体系由哪几部分组成？各部分的作用是什么？,问题与思考,供配电站综合自动化系统的基本功能有哪些？,变电站综合自动化系统从其测量控制、安全等方面考虑，可划分为哪几个系统？,8.2,无人值班变电所,8.2.1,无人值班变电所在配电自动化中的地位和作用,无人值班变电所的建设降低了基建和运行管理费用，大大提,高了信息总量，根据事件优先级能够迅速远传变电信息。因,此，建设无人值班变电所是实现现代化管理的必然发展趋势。,配电自动化以提高供电可靠性、缩短事故恢复时间为目的。而无人值班变电所则不仅减少了值班人员，更主要的是通过变电所综合自动化先进技术，达到减少和避免误操作、误判断、缩短事故处理时间、提高供电质量和供电可靠性。,8.2.2,无人值班变电所的几种常规模式,传统控制方式不动，常规保护不动，新增：变送器屏、远动装置屏、故障录波屏、遥控执行屏。或将这些屏组合成一块远动设备综合屏。并在常规开关跳、合闸回路加遥控分合按钮。,改变传统控制方式、集测量、控制、信号接点为一体的电气集控接口柜，加上远动装置柜，常规保护改为微机保护。,集测量、监控、保护、远动信号以及开关连锁于一体的全分布式系统，反映了变电所的最新水平，也是今后的发展方向。早期的集控台、测量、信号由,CMOS,电路完成，控制部分由系统微机完成、保护由,CMOS,电路构成，直流采样，没考虑远动，现在国内少数厂家和国外厂商推出的集控台，控制、保护、测量、信号、远动全由微机完成，保护也由微机构成，并采用交流采样，多采用,STD,总线方式、构成系统。,8.2.3,无人值班变电所的应用特点,实现综合自动化后的无人值班变电所可以极大地减小主控室面积、取消传统变电所必需的值班室、更衣室，取消模拟屏、控制台和单独的小电流接地系统与无功电压自动调节装置等，因此，既减小了征地，也大大减少了投资。,无人值班变电所的,微机系统，保护信息串行通信均采用交流采样，因此大大提高了信息总量，能够根据事件优先级迅速远传变电信息。克服了传统变电所速度慢的缺点。,8.2.3,无人值班变电所的应用特点,变电所综合自动化采用微机保护与监控部分串行通信，不仅可传送保护信息，而且还可以传送保护整定值和测量值，并可由调度端远方修改和下发保护定值。,变电所综合自动化系统采用微机采样、微机变送器输入，计算机编码、与数据采集微机直接通信方式，因此可传送多种计算量且速度较快、精度较高，是目前数据采集的最佳选择。,8.2.3,无人值班变电所的应用特点,变电所综合自动化具有对装置本身采用查询标准输入检测等方法实时检查，从而快速发现装置内部的故障及缺陷，并给出提示，指出故障位置，并且十分方便维护与维修。,8.2.4,实现无人值班的变配电所必须采取的措施,宜选用保护和遥测分用,CPU,的方式，就地控制选用当地监控机和就地控制开关相配合的方式，以提高系统的安全性。,对特殊的信号进行必要的监视。,配备合理足够的消防保卫措施，对无人值班变电所，可设置工业电视及烟雾报警系统，一般只报警、不进行自动控制。,简化一次主接线,10kV,变电所采用真空断路器，主变采用干式变压器。,直流电源系统应制成免维护的，有条件的地方应采用免维护电池。,8.2.5,无人值班应具有的基本条件,进行可行性研究和规划、技术条件的论证。,设计时必须考虑选用性能优良、维护工作量小、可靠性高的产品。,选择先进可靠的通信方式及所内通信系统，保证通信质量，提高遥控可靠性，是无人值班变电所建设的重要基础工作。,必须有一个能实现远方监视和操作、稳定性好、可靠性高的调度自动化系统，这是决定变电所能否实现无人值班的关键条件。,行之有效的管理制度。,为了保证变电所的安全、稳定运行，必须有一支高素质的专业队伍。,按防火防盗的高标准建设。,8.2.6,无人值班变电所的发展方向,功能分散型向单元分散型发展。,采用一个模块管一个电气单元，实现地理位置的高度分散，更能满足工业生产现场的需要，系统分散度高，危险性更小，适应性强。,集中控制型向分布分层网络层发展。,采取,单元控制，使网络、主机之间实现严格的电气隔离。,健盘向鼠标控制操作发展。,对主站端采用具有良好人机界面，具体操作直观形象，一致性好的汉化,Windows,高速窗口软件，只需使用鼠标的一个按键，就可进行全部操作。,小型化向机电一体化方向发展。,控制系统可以与一次设备装在一起，逐步趋向小型化，朝着机电一体化方向发展。,为什么要实现变电站的无人值班？,无人值班变电站应具备的基本条件,是什么？,问题与思考,何谓无人值班变电站？实现无人值班变电所的优点有哪些？,什么是变电站的发展方向？,8.3,变电站无人值班管理,8.3.1,变电站无人值班管理模式,少人值班,集中操作,将负荷不重、操作较少的变电所部分值班人员集中于附近某一大变配电站，负责周围几个所的倒闸操作，驻守变电所的人负责所内设备巡视、检查和维护工作，在变电所发生事故时，迅速集中全所人员赶赴现场会同驻守人员一起处理事故。,分层管理分级控制,这种模式适用于较大规模电网，并且已经实现了多个变电站的无人值班。这种管理模式的特点是除总调度中心外，还在区域或供电区设立若干分区调度，无人值班变电站的监视和操作由分区调度完成。,无人值班,集控操作,这种管理模式是建立一个或若干个集控站。它所辐射的各变电所均采用无人值班方式。在集控站就可对无人变配电所实施摇控和遥调，无人变配电所的倒闸操作由专人进行，操作人员可以设在集控站，也可以设在其他地方。集控站负责某一区域的无人值班变电站的监视和巡视维护，并根据调度命令完成对无人值班变电站的摇控操作。,8.3.2,调度关系和职责划分,8.3.3,集控中心运行管理,工作一般要求,变电站设备巡视,设备验收制度,8.3.4,操作队运行管理,操作队,设备缺陷管理,设备检修管理,设备维护制度,无人值班变电站要求实现的“四摇”功能是指什么？,操作队的设备维护工作应包括哪些,内容？,问题与思考,集控中心对接令、下令和回令管理的要求是什么？,当系统发生事故时集控中心和操作队应做什么反应？,END,谢谢大家！,