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變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)也得到高速發(fā)展，下面是小編搜集整理的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)探究的論文范文，供大家閱讀借鑒。
[摘 要]變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)，對(duì)變電站內(nèi)的二次設(shè)備的功能進(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。它的出現(xiàn)為變電站的小型化、智能化、擴(kuò)大設(shè)備的監(jiān)控范圍、提高變電站安全可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了現(xiàn)代化的手段和基礎(chǔ)保證。它的運(yùn)用取代了運(yùn)行工作中的各種人工作業(yè)，從而提高了變電站的運(yùn)行管理水平。
[關(guān)鍵詞]自動(dòng)化;優(yōu)化設(shè)計(jì);智能化
第一章 緒論
變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)，對(duì)變電站內(nèi)的二次設(shè)備的功能進(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。通過(guò)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息，數(shù)據(jù)共享，完成變電站運(yùn)行監(jiān)視和控制任務(wù)。變電站綜合自動(dòng)化替代了變電站常規(guī)二次設(shè)備，簡(jiǎn)化了變電站二次接線。
現(xiàn)有的變電站有三種形式：第一種是傳統(tǒng)的變電站;第二種是部分實(shí)現(xiàn)微機(jī)管理、具有一定自動(dòng)化水平的變電站;第三種是全面微機(jī)化的綜合自動(dòng)化變電站。
第二章 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述
2.1變電站綜合自動(dòng)化的體系結(jié)構(gòu)
變電站綜合自動(dòng)化采用自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)變電站二次系統(tǒng)的部分或全部功能。為達(dá)到這一目的，滿足電網(wǎng)運(yùn)行對(duì)變電站的要求，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。
“數(shù)據(jù)采集和控制”、“繼電保護(hù)”、“直流電源系統(tǒng)”三大塊構(gòu)成變電站自動(dòng)化基礎(chǔ)。“通信控制管理”是橋梁，聯(lián)系變電站內(nèi)部各部分之間、變電站與調(diào)度控制中心之間使其相互交換數(shù)據(jù)。“變電站主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”對(duì)整個(gè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)、管理和控制，并向運(yùn)行人員提供變電站運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)、接線圖、表格等畫(huà)面，使運(yùn)行人員可遠(yuǎn)方控制斷路器分、合閘操作。“通信控制管理”連接系統(tǒng)各部分，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)和命令傳遞，并對(duì)這一過(guò)程進(jìn)行協(xié)調(diào)、管理和控制。
2.2變電站綜合自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)模式
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式主要有集中式、集中分布式和分散分布式三種。本次優(yōu)化設(shè)計(jì)采用的是分布分散式結(jié)構(gòu)。
該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是按照變電站的元件，斷路器間隔進(jìn)行設(shè)計(jì)。將變電站一個(gè)斷路器間隔所需要的全部數(shù)據(jù)采集、保護(hù)和控制等功能集中由一個(gè)或幾個(gè)智能化的測(cè)控單元完成。測(cè)控單元相互之間用光纜或特殊通信電纜連接，大幅度地減少了連接電纜，減少了電纜傳送信息的電磁干擾，簡(jiǎn)化了變電站二次部分的配置，大大縮小了控制室的面積，且具有很高的可靠性，比較好的實(shí)現(xiàn)了部分故障不相互影響，方便維護(hù)和擴(kuò)展。
2.3變電站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)所具有的功能
一、監(jiān)控子系統(tǒng)的功能
監(jiān)控子系統(tǒng)取代了常規(guī)的測(cè)量系統(tǒng)，取代針式儀表;改變常規(guī)的操作機(jī)構(gòu)和模擬盤(pán)，取代常規(guī)的告警、報(bào)警、中央信號(hào)、光字牌等;取代常規(guī)的運(yùn)動(dòng)裝置等。監(jiān)控子系統(tǒng)功能有：
1.數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集有兩種。一種是變電站原始數(shù)據(jù)采集。原始數(shù)據(jù)直接來(lái)自一次設(shè)備。另一種是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換或采集。
2.數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與維護(hù)
監(jiān)控子系統(tǒng)建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)并更新來(lái)自I/O單元及通信接口的全部實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);建立歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)并定期更新需要保存的歷史數(shù)據(jù)和運(yùn)行報(bào)表數(shù)據(jù)。
3.順序事件記錄及事故追憶
4.故障記錄
5.操作控制功能
變電站運(yùn)行人員可通過(guò)CRT屏幕對(duì)斷路器、允許遠(yuǎn)方電動(dòng)操作操作的隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行分、合操作等;為了防止計(jì)算機(jī)系統(tǒng)故障時(shí)無(wú)法操作被控設(shè)備，在設(shè)計(jì)時(shí)還保留人工直接跳、合閘方式，即操作控制有手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方式。
6.安全監(jiān)視功能
監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)采集的電流、電壓、主變壓器溫度、頻率等數(shù)據(jù)要不斷進(jìn)行超限監(jiān)視，如發(fā)現(xiàn)超限，立刻發(fā)出告警，同時(shí)記錄和顯示越限時(shí)間和越限值，另外，還監(jiān)視保護(hù)裝置是否失電，自控裝置是否正常等。
7.人機(jī)聯(lián)系功能
(1)CRT顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤(pán)是人機(jī)聯(lián)系的橋梁。
(2)CRT顯示畫(huà)面，實(shí)時(shí)顯示各種技術(shù)數(shù)據(jù)。
(3)輸入數(shù)據(jù)，指輸入電流互感器和電壓互感器變比、保護(hù)定值和越限報(bào)警定值、自動(dòng)控制裝置的設(shè)定值、運(yùn)行人員密碼等。
8.打印功能
9.在線計(jì)算及制表功能
10.運(yùn)行管理功能
運(yùn)行管理功能包括：運(yùn)行操作指導(dǎo)、事故記錄檢索、在線設(shè)備管理、操作票開(kāi)列、模擬操作、運(yùn)行記錄及交接班記錄等。
二、微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)功能
微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)功能是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的最基本、最重要的功能，它包括變電站的主要設(shè)備和輸電線路的全套保護(hù)。
各保護(hù)單元，除具備獨(dú)立、完整的保護(hù)功能外，還具有事件記錄、與系統(tǒng)對(duì)時(shí)、存儲(chǔ)多種保護(hù)定值、就地人機(jī)接口、通信、故障自診斷等功能。
第三章 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
3.1RCS―9600系統(tǒng)構(gòu)成
RCS―9600綜合自動(dòng)化系統(tǒng)整體分三層，即變電站層、通信層、間隔層，硬件主要由保護(hù)測(cè)控單元、通信控制單元、后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)等組成，各單元之間通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線及以太網(wǎng)進(jìn)行通訊傳遞數(shù)據(jù)。
3.2RCS―9600后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)
一、硬件部分
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用雙機(jī)配置，其中兩個(gè)工作站用于變電站實(shí)時(shí)監(jiān)控，相互備用。用戶可隨著變電站規(guī)模的擴(kuò)大，逐步發(fā)展擴(kuò)充原有系統(tǒng)。保護(hù)測(cè)控單元是硬件的主要部分其中包括：CPU板、交流插件板、液晶顯示面板、電源與開(kāi)入板、出口繼電器板、通信接口等，
二、軟件部分
軟件部分包括WingdowsNT/2000操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、畫(huà)面編輯和應(yīng)用軟件等幾個(gè)部分。
三.保護(hù)測(cè)控單元裝置
RCS―9600系列保護(hù)測(cè)控單元主要有：電源自投保護(hù)測(cè)控單元、變壓器保護(hù)測(cè)控單元、線路保護(hù)測(cè)控單元、公用信號(hào)測(cè)控單元、通信控制單元等組成，可以滿足整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的各類保護(hù)需要。
第四章 結(jié)束語(yǔ)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)將得到更快的發(fā)展。未來(lái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)也將更完善成熟，逐步實(shí)現(xiàn)變電站的小型化、智能化、無(wú)人職守化、提高變電站安全可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;提高變電站的運(yùn)行管理水平，更好的服務(wù)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)。
參考文獻(xiàn)
[1] 王遠(yuǎn)章、徐繼民等，《變電站綜合自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)與運(yùn)行維護(hù)》.第一版.北京.中國(guó)電力出版社、2004.9.
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[3] 胡穗延.《全礦井綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)》，第一版、北京、清華大學(xué)出版社、1998.
[4] 祝龍記、王汝琳等，《變電站分布式智能控制系統(tǒng)》.第一版.北京.工礦自動(dòng)化.2003.
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