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变电站综合自动化

变电站综合自动化. 杭州电子科技大学 自动化学院. 传统变电站控制的问题. 安全、稳定性不够。 难以保证供电质量。 占地面积大。 无法满足快速计算、实时控制的要求。 维护工作量大。. 变电站综合自动化的概念. 变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、通信技术、信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护、与上级调度通信的综合性自动化功能。. 变电站综合自动化的特点.

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变电站综合自动化

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Presentation Transcript

  1. 变电站综合自动化 杭州电子科技大学 自动化学院

  2. 传统变电站控制的问题 • 安全、稳定性不够。 • 难以保证供电质量。 • 占地面积大。 • 无法满足快速计算、实时控制的要求。 • 维护工作量大。

  3. 变电站综合自动化的概念 变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、通信技术、信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护、与上级调度通信的综合性自动化功能。

  4. 变电站综合自动化的特点 • 利用微机和大规模集成电路组成的自动化系统代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏。 • 利用微机保护代替常规保护。 • 能采集完整的运行信息，利用计算机的高速计算与逻辑判别能力实现监视、控制、运行报告等功能。 • 功能综合化、结构微机化、监视屏幕化、运行管理智能化。

  5. 综合自动化的优越性 • 提高安全稳定性。 • 提高电压合格率。 • 提高运行管理水平。 • 缩小占地面积。 • 提高设备可靠性，减小维护工作量。

  6. 变电站自动化的发展 • 分立元件阶段 • 微机化的智能元件阶段 • 综合自动化阶段

  7. 变电站综合自动化与无人值班 • 无人值班是管理模式，综合自动化是技术水平。 • 常规保护和常规控制的时代。 • 两遥功能。 • 四遥功能，真正有效意义上的无人值班。 • 综合自动化比四遥功能在技术水平上有很大提高。

  8. 国内应用的分类 • 控制和监视 • 微机保护 • 电压和无功自动控制 • 低频减载 • 备用电源自动投入

  9. 监视和控制 • 数据采集 模拟量、数字量、电能量 • 故障记录与事件顺序记录SOE • 控制与操作 • 安全监视 • 人机界面 • 数据处理与统计

  10. 微机保护 • 微机保护的种类 • 高压输电线的主保护和后备保护 • 馈线的保护 • 主变的主保护和后备保护 • 补偿电容的保护 • 母线保护 • 不完全接地系统的单相接地选线 • 故障录波

  11. 微机保护 • 微机保护的优点 • 实现算法灵活。 • 性能稳定，可靠性高。 • 设备自检和自恢复。 • 运行维护工作量小，现场调试和整定方便。

  12. 电压和无功控制 • 调控目标 • 维持供电电压在规定范围内。各级供电母线电压的运行波动范围（以额定电压为基准） 500(330)kv变电站的220kv母线，正常时0％～＋10％，事故时－5％～＋10％ 200kv变电站110kv母线，正常时－3％～＋7％，事故时±10％ 配电网10kv母线，10.0～10.7kv • 保持电力系统稳定和合适的无功平衡。 • 在电压合格的条件下实现使电能损耗最小。

  13. 电压和无功控制 • 调控措施 • 调整变压器的分接头位置。 • 补偿电容器。 • 控制方式 • 集中控制。 • 分散控制。 • 关联分散控制。

  14. 自动低频减载 • 控制目标 运行规程规定：电力系统的允许频率偏差为±0.1Hz；系统频率不能长时间运行在49.5～49Hz以下；事故情况下，不能较长时间停留在47Hz以下；系统频率瞬时值不能低于45Hz。

  15. 自动低频减载 • 低频减载的任务 在系统发生故障，有功功率严重缺额，频率下降时，需要有计划、按次序切除负荷，并保证切除负荷量合适。 • 低频减载的控制方式 基本轮和特殊轮 一般基本轮第一轮整定频率为48.5～47.5Hz，最末轮46.5～46Hz，相邻两轮频率整定差0.25～0.5Hz，时间差0.5s。特殊轮整定频率一般在49～47Hz间，动作时限15～20s。

  16. 自动低频减载 • 实现方法 • 采用专用的低频减载装置。 • 分散到每条线路的保护装置中。

  17. 自动低频减载 • 对低频减载装置的要求 • 在各种运行方式下和功率缺额条件下，有计划地切除负荷，有效防止系统频率降到危险点以下。 • 切除负荷尽可能少，防止超调和悬停现象。 • 馈线或变压器故障跳闸造成失压时，应可靠闭锁，不能误动。 • 电力系统发生低频振荡时不能误动。 • 电力系统受谐波干扰时不能误动。

  18. 备用电源自动投入 • 明备用：正常由1B供电，1B或1DL故障断开后，BZT自动投入2DL，由2B供电。 • 暗备用：正常1B、2B都供电，1B故障时，BZT自动投入3DL或5DL保持供电。

  19. 变电站综合自动化的结构 • 分层集中组屏模式 单元层＋变电站层 • 单元层按功能划分，开关量输入、输出，模拟量输入、输出，元件保护、自动装置各为单独模块。 • 变电站层包括监控主机和远动主机。变电站层通过现场总线或局域网与单元层通信。 • 所有保护屏、数据采集屏、控制出口屏全部安装在中央控制室内，需要较多的控制连接电缆。

  20. 分层分散模式 间隔层＋变电站层 • 间隔层按高压间隔划分，以每个电网元件为对象，集测量、控制、保护于一体，设计在同一个机箱中，将这种模块单元安装在一次主设备的开关柜中。 • 各模块单元与监控主机通过网络联系。 • 高压线路保护，变压器保护，自动装置（备自投、电压无功控制，低频减载）仍可安装在中央控制室内。

  21. Thank You !

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