变电站自动化系统基础知识.ppt

基本概念 ★变电站自动化系统：将变电站远动四遥，继电保护、测量仪等二次系统功能综合于一体，通过某种传输媒体将电力设备的各种运行状态传送至当地微机系统或远方集控系统，并可实现在远方对电力一次设备进行控制。即：由微机监控系统取代常规的控制盘，在当地或集控站监控相关电力设备。 ★ 一次设备：直接参加发、输、配电能的系统中使用的电气设备，如变压器、电力电缆。输电线、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等。 ★ 二次设备：对一次设备的工况进行监测、控制、调节、保护，为运行人员提供运行工况或生产指挥信号所需要的电气设备，如：测量仪表、继电器、控制及信号发生器。自动装置等。 一、变电站自动化系统通信结构的发展历程 二、变电站自动化系统通信结构分析 三、变电站自动化系统通信方式介绍和分析 四、变电站自动化系统缺陷处理方法 一、变电站自动化系统通信结构的发展历程 基本概念 94年之后，常规变电站自动化系统的通信模式逐渐跟不上时代发展的步伐，面临严峻考验。北京电力公司的变电站自动化人员为自动化系统的升级换代作了大量卓有成效的工作， RTU成为传统变电站改造模式的核心。这种通信结构由最普通的远方终端加上当地监控系统组成，在保留常规的电气二次设备的基础上，应用RTU再配以变送器、保护装置、不间断电源（UPS）等构成。 基本概念 ★ RTU：远动终端（remote terminal unit）由主站监控的子站，按规约完成远动数据的采集、处理、发送、接受以及输出执行等功能的设备。 ★规约（protocol）：在远动系统中，为了正确地传送信息，必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定。这一套约定称为规约。(循环式CDT；问答式POLLING) 101规约：符合调度端要求的基本远动通信规约 102规约：用作电能量传送的通信规约 103规约：为继电保护和间隔层（IED）设备与站控层设备间通信规约 104规约：用网络方式传输的远动规约 SC1801规约：用于与集控站、地调、区调通信的规约 DNP规约：设备与RTU及一些智能设备通信的规约 CDT(85/92)规约：与国调、中调通信的规约 ★RS232 /RS485；美国电子工业协会制定的一种串行物理接口标准，用于计算机之间的连接。（尺寸、针脚排列、电平） 90年代后期，出现了分层分布式变电站综合自动化系统。所谓分布式结构是指在结构上采用主从CPU协同工作方式，各功能模块之间采用现场总线或网络技术实现数据通信。按照IEC61850变电站通信网络和系统协议，变电站通信网络分为三层：变电站层、间隔层、设备层，这就是所谓的分层式结构。在变电站综合自动化系统中，通常把继电保护、故障录波、故障测距等功能综合在一起的装置成为保护单元，而把测量、控制及信号采集功能综合在一起的装置称为控制单元，两者统称为间隔层。设备层主要是指变电站内的变压器和断路器、隔离开关以及辅助接点，电流互感器、电压互感器等一次设备。 厂站综合自动化系统的结构 按照设备布局来划分 : RTU改进形式 集中组屏式 集中和分散结合式 完全分散式 集中组屏式 集中和分散结合式 完全分散式 发展趋势： 高集成化、数字化、标准化 基本概念 ★前置机（远动机）：运行数据接收发送程序的机器叫做前置机。完成进站、出站数据的缓冲处理及通信规约解释，可以实现多规约收发、转发功能。这是一个逻辑概念，可以由一台独立的计算机完成，也可以在服务器完成。 ★SCADA（supervisory control and data acquisition)：数据采集和监视控制系统（对广阔地区的生产过程进行数据采集、监视和控制的系统)=服务器：完成实时数据、历史数据处理、加工、存储。 ★ MMI（man-to-machine interface)（调度员机、值班员机） ：进行数据监视、浏览供调度员、值班员使用的机器。一般运行图形界面、报表程序、语音报警程序。 类型： 串行口：RS232、RS485 现场总线 ：Canbus、Lonworks、Worldfip 以太网（Ethernet） 传输介质：双绞线、网线、2*5L电缆、光纤 通道：串口（数字、模拟）、网络、光缆 规约：CD