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變電站綜合自動化系統(tǒng)優(yōu)化設計
隨著計算機技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，變電站綜合自動化技術也得到高速發(fā)展，下面是小編搜集整理的變電站綜合自動化系統(tǒng)設計探究的論文范文，供大家閱讀借鑒。
[摘 要]變電站綜合自動化技術是利用計算機技術、現(xiàn)代通信技術，對變電站內的二次設備的功能進行重新組合、優(yōu)化設計，對變電站全部設備的運行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。它的出現(xiàn)為變電站的小型化、智能化、擴大設備的監(jiān)控范圍、提高變電站安全可靠、優(yōu)質和經濟運行提供了現(xiàn)代化的手段和基礎保證。它的運用取代了運行工作中的各種人工作業(yè)，從而提高了變電站的運行管理水平。
[關鍵詞]自動化;優(yōu)化設計;智能化
第一章 緒論
變電站綜合自動化技術是利用先進的計算機技術、現(xiàn)代電子技術、通信技術，對變電站內的二次設備的功能進行重新組合、優(yōu)化設計，對變電站全部設備的運行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。通過變電站綜合自動化系統(tǒng)內各設備間相互交換信息，數(shù)據(jù)共享，完成變電站運行監(jiān)視和控制任務。變電站綜合自動化替代了變電站常規(guī)二次設備，簡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;第二種是部分實現(xiàn)微機管理、具有一定自動化水平的變電站;第三種是全面微機化的綜合自動化變電站。
第二章 變電站自動化系統(tǒng)設計概述
2.1變電站綜合自動化的體系結構
變電站綜合自動化采用自動控制和計算機技術實現(xiàn)變電站二次系統(tǒng)的部分或全部功能。為達到這一目的，滿足電網(wǎng)運行對變電站的要求，變電站綜合自動化系統(tǒng)體系結構如圖1所示。
“數(shù)據(jù)采集和控制”、“繼電保護”、“直流電源系統(tǒng)”三大塊構成變電站自動化基礎。“通信控制管理”是橋梁，聯(lián)系變電站內部各部分之間、變電站與調度控制中心之間使其相互交換數(shù)據(jù)。“變電站主計算機系統(tǒng)”對整個綜合自動化系統(tǒng)進行協(xié)調、管理和控制，并向運行人員提供變電站運行的各種數(shù)據(jù)、接線圖、表格等畫面，使運行人員可遠方控制斷路器分、合閘操作。“通信控制管理”連接系統(tǒng)各部分，負責數(shù)據(jù)和命令傳遞，并對這一過程進行協(xié)調、管理和控制。
2.2變電站綜合自動化的結構模式
變電站綜合自動化系統(tǒng)的結構模式主要有集中式、集中分布式和分散分布式三種。本次優(yōu)化設計采用的是分布分散式結構。
該系統(tǒng)的主要特點是按照變電站的元件，斷路器間隔進行設計。將變電站一個斷路器間隔所需要的全部數(shù)據(jù)采集、保護和控制等功能集中由一個或幾個智能化的測控單元完成。測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，比較好的實現(xiàn)了部分故障不相互影響，方便維護和擴展。
2.3變電站自動化系統(tǒng)設計所具有的功能
一、監(jiān)控子系統(tǒng)的功能
監(jiān)控子系統(tǒng)取代了常規(guī)的測量系統(tǒng)，取代針式儀表;改變常規(guī)的操作機構和模擬盤，取代常規(guī)的告警、報警、中央信號、光字牌等;取代常規(guī)的運動裝置等。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)直接來自一次設備。另一種是變電站自動化系統(tǒng)內部數(shù)據(jù)交換或采集。
2.數(shù)據(jù)庫的建立與維護
監(jiān)控子系統(tǒng)建立實時數(shù)據(jù)庫，存儲并更新來自I/O單元及通信接口的全部實時數(shù)據(jù);建立歷史數(shù)據(jù)庫，存儲并定期更新需要保存的歷史數(shù)據(jù)和運行報表數(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
變電站運行人員可通過CRT屏幕對斷路器、允許遠方電動操作操作的隔離開關進行分、合操作等;為了防止計算機系統(tǒng)故障時無法操作被控設備，在設計時還保留人工直接跳、合閘方式，即操作控制有手動和自動兩種控制方式。
6.安全監(jiān)視功能
監(jiān)控系統(tǒng)在運行過程中，對采集的電流、電壓、主變壓器溫度、頻率等數(shù)據(jù)要不斷進行超限監(jiān)視，如發(fā)現(xiàn)超限，立刻發(fā)出告警，同時記錄和顯示越限時間和越限值，另外，還監(jiān)視保護裝置是否失電，自控裝置是否正常等。
7.人機聯(lián)系功能
(1)CRT顯示器、鼠標和鍵盤是人機聯(lián)系的橋梁。
(2)CRT顯示畫面，實時顯示各種技術數(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、保護定值和越限報警定值、自動控制裝置的設定值、運行人員密碼等。
8.打印功能
9.在線計算及制表功能
10.運行管理功能
運行管理功能包括：運行操作指導、事故記錄檢索、在線設備管理、操作票開列、模擬操作、運行記錄及交接班記錄等。
二、微機保護系統(tǒng)功能
微機保護系統(tǒng)功能是變電站綜合自動化系統(tǒng)的最基本、最重要的功能，它包括變電站的主要設備和輸電線路的全套保護。
各保護單元，除具備獨立、完整的保護功能外，還具有事件記錄、與系統(tǒng)對時、存儲多種保護定值、就地人機接口、通信、故障自診斷等功能。
第三章 變電站自動化系統(tǒng)設計方案
3.1RCS―9600系統(tǒng)構成
RCS―9600綜合自動化系統(tǒng)整體分三層，即變電站層、通信層、間隔層，硬件主要由保護測控單元、通信控制單元、后臺監(jiān)控系統(tǒng)等組成，各單元之間通過現(xiàn)場總線及以太網(wǎng)進行通訊傳遞數(shù)據(jù)。
3.2RCS―9600后臺監(jiān)控系統(tǒng)
一、硬件部分
系統(tǒng)結構采用雙機配置，其中兩個工作站用于變電站實時監(jiān)控，相互備用。用戶可隨著變電站規(guī)模的擴大，逐步發(fā)展擴充原有系統(tǒng)。保護測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、畫面編輯和應用軟件等幾個部分。
三.保護測控單元裝置
RCS―9600系列保護測控單元主要有：電源自投保護測控單元、變壓器保護測控單元、線路保護測控單元、公用信號測控單元、通信控制單元等組成，可以滿足整個電網(wǎng)系統(tǒng)的各類保護需要。
第四章 結束語
隨著計算機技術、電子技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，變電站綜合自動化技術將得到更快的發(fā)展。未來的變電站自動化系統(tǒng)也將更完善成熟，逐步實現(xiàn)變電站的小型化、智能化、無人職守化、提高變電站安全可靠、優(yōu)質和經濟運行;提高變電站的運行管理水平，更好的服務于社會經濟建設。
參考文獻
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