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变电站综合自动化系统


一、系统概述    

         变电站综合自动化系统是指通过执行规定功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合。功能的综合是其区别于常规变电站的最大特点,它以计算机技术为基础,以数据通讯为手段,以信息共享为目标。

        通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息、数据共享,完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备,简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。

二、系统组成

系统分三层结构:

 设备层:通过微机保护、电力仪表、其他智能设备对电力线路、断路器等重要设备进行监测。

 间隔层:对设备层智能设备的数据采集与传输。

 管理层:通过应用功能展示电力运行状况。

典型结构图

系统功能图

        变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等 )的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。


三、系统特点

具有数据采集及处理、监视及控制、通讯、人机接口四个模块,能适应各种不同的硬件配置。

系统采用模块化、分布式结构,集测量、保护、控制、监测故障录波及其分析、运行日志、事件存储、保护投退、操作票管理、视频联动、通讯、参数设置和定值读取等多功能于一体。

运行管理智能化,智能化不仅表现在常规自动化功能上,还表现在能够在线自诊断,并将诊断结果送往远方主控端。

整个系统简单可靠,可扩展性强,开放式结构,支持多种应用程序接口,报警分类浏览,操作员权限分组,友好美观的图形界面等。

能够与变电站内所有智能设备对接,支持多种通讯规约,并提供接口与上级调度对接。

实现变电站的无人值守,减少维护费用。

四、功能描述

实时监测与远程遥控闭锁

               

        提供多种数据采集功能,模拟量、状态量、脉冲量、soe、电度量、保护动作、告警、复归等,人机界面美观、风格统一,通过一次系统图、工况图、地理位置信息图、3D仿真模拟等方式展示。对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。操作闭锁包括:电脑五防及闭锁系统,断路器、刀闸的操作闭锁等,支持遥控闭锁逻辑判断,支持操作票功能。

告警、故障、事件管理

        实时事件推送、历史事件查询与统计,预设变电站常用报警类型如:断路器分合、刀闸分闭、越限报警、变位报警、故障报警、SOE报警、保护动作、状态变化等,支持自定义报警类型。

事故追忆,故障录波

        

        事故追忆:记录遥信状态、遥测值、计算值。PDR触发时前、后记录数据的时间长度、间隔可以由用户定义。PDR数据检索、曲线显示、画面重演等。

        故障录波:记录电力系统故障前、后过程的各种电气量(开关状态变化,模拟量等)的变化情况,通过这些电气量的分析、比较,分析处理事故、判断保护是否正确动作。

数据查询与图表分析

        现场保护、仪表的实时值、实时状态、实时曲线;历史值、历史图表、模板查询、任意时段数据查询;都支持3D及平面曲线、饼图、柱状图分析。

运行统计及对比分析

        对电压、电流、负荷等电力运行数据分析;统计断路器、刀闸等设备的分合次数;支持同一设备不同时间段的数据对比分析和同一时间段不同设备的数据对比分析。

图形开票

        根据电力系统对倒闸操作的“五防”要求和现场的状态,按照规则进行智能判断、推理,开出安全实用的操作票;支持操作票的预存、修改、删除等管理。

变电站辅助系统

        通过3D实景仿真,立体展示变电站(线路、变压器、断路器)温度、水浸、烟感、门禁、智能照明开关等环境参数;支持视频联动,出现高温、跳闸、事故异常等情况,摄像头会定位到对应位置,弹出实时画面,用户可以快速获取现场图像。

报表管理

        系统提供变电站日月年运行标准报表模板,可根据需求定制报表,可查询和打印系统记录的所有数据值。

通讯管理

        系统功能支持定值管理和系统参数设置,实现了保护的遥调功能。系统有强大的通讯接口,支持电力常用规约和调度规约,支持IEC101\103\104\61850协议,提供OPC接口、数据转发、协议转发、文件转发。

设备管理

        对变电站设备和备品、备件进行管理,记录易损和易耗配件,对监控保护、仪表的安装与测试进行记录;方便变电站工作人员对变电站设备的管理。

Web与手机APP功能

        系统支持web网页浏览和手机APP推送功能,降低了系统地域的要求,扩展了系统的用户群,实现系统的移动性和易用性。


五、典型应用

电网变电站综合自动化系统

①.工程概况

电站最高电压等级110kV,两台三圈调压变压器,110kV母线采用单母线接线方式,10kV母线采用大幕分段接线方式。

②.监控对象

 110kV、10kV断路器、电动隔离刀闸。

 线路保护、电容器保护、PT保护、变压器保护、智能电表。

 成组设备的顺序控制。

 直流系统。

 监测对象。

 电流、电压、有功、无功、频率、功率因数、有功电量、无功电量和温度值等。

③.解决方案

 系统按无人值守的原则配置,采用分层分布式开放结构,有站控层、通讯层和间隔层三部分组成。

 站控层设置远动通讯终端按照调度要求的通讯规约实现遥信、遥测信息的上送,并对间隔层设备下发遥控和遥调命令。

 通讯层采用以太网,通过数据网关采集110kV和10kV的保护和智能电表的数据。

 间隔层按一次设备布置配置,操作方式具备远方/就地操作相互闭锁功能。

典型组网图



工业企业变电站综合自动化

①.工程概况

10kV中心变电站,三台两圈变可调变压器,高压侧采用单母线分三段。

②.应用背景

很多大型企业所拥有的变电站数量和电压等级在逐年提高,对自动化系统的要求也越来越高,但是工业企业电站设备种类多、厂家各异,通讯协议和物理接口也有很多的不同,同时一些非电力数据也经过传感器接入系统。变电站综合自动化系统有强大的通讯接口和数据连接方式,并提供能源管理接口,完全满足企业用户的要求。

③.解决方案

 系统采用分层结构,由站控层、间隔层、通讯层三部分组成。

 间隔层主要由保护单元、测量仪表及其他智能设备。

 通讯层有数据网关,工业交换机,通过光纤、网线、双绞线把设备连接。

 站控层用采用网络版结构,支持一主多站的方式。

典型组网图



六、典型用户案例




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