第三节 变电站综合自动化系统的结构形式
1.集中式结构形式 指采用不同档次的计算机，扩展其外围接口电路，集中采集变电站
的模拟量、开关量等信息，集中进行计算和处理，分别完成微机监控、 微机保护和其他一些自动化功能。 2.分层分布式结构形式
分层式结构： 过程层（0层）、间隔层（1层）、站控层（2层） 分布式结构： 3.分层分布式变电站自动化系统的组屏及安装方式 1.集中式的组屏 2.全分散式组屏 3.集中与分散相结合的组屏
二.变电站综合自动化系统基本特征
1.功能实现综合化 2.系统构成模块化 3.结构分布、分层、分散化 4.操作监视屏幕化 5.通信局域网络化、光缆化 6.运行管理智能化 7.测量显示数字化
三.变电站综合自动化系统的优越性
1.在线运行的可靠性高 2.供电质量高 3.专业综合，易于发现隐患，处理事故恢复供电快 4.变电站运行管理的自动化水平高 5.减少控制电缆，缩小占地面积 6.维护调试方便 7.为变电站实现无人值班提供了可靠的技术条件
图8-1-6 微机结保构护图硬件示意框图
1.数据采集单元
多
电压变换
ALF
S/H
路
转
A/D
换
电压变换
ALF
S/H
开
关
各部分作用：
1.电压变换：将TA、TV采集到的信号转变成微机保护装置能够接 受的电压信号；
2.ALF：前置模拟低通滤波器。低通滤波器是一种能使工频信号 通过，同时抑制高频信号的电路 。
5.A/D：模拟量转换成数字量
2.开关量输入输出单元
S +5V
ห้องสมุดไป่ตู้
R2
+
K S R1
P
PAO
24V
V
并
220V
行
口
-
S
图8-1-10 开关量输入电路图
+5V +E
PBO
PB1
H
K
-E
图8-1-11 开关量输出电路图
3.数据处理单元
数据处理系统是微机保护的核心（微机主系统即CPU系统），它 主要由中央处理器(CPU)、存储器、定时器/计时器及控制电路等组 成，并通过数据总线、地址总线、控制总线连成一个系统，实现数 据交换和操作控制。继电保护程序在数字核心部件内运行，完成数 字信号处理任务，指挥各种外围接口部件运转，从而实现继电保护 的原理和各项功能。
站
后台监控软件
控
层
PC
网 络
间 隔
SEL SEL ABB
SEL
7500
层
过 程 层
变电站综合自动化系统简略图
第二部分 微机保护硬件原理
一.微机保护定义
微机保护是由微型计算机实现的新型保护，由硬件和软件 (即程序)两大部分构成。硬件的核心是微处理器。微机保护 的硬件是通用的。保护性能和功能由软件决定，软件具有很 强的计算、分析和逻辑判断能力，有记忆功能，因此可实现 任何功能完善且复杂的保护原理。
变电站综合自动化系统与 微机保护硬件原理简介
刘鑫
第一部分 变电站综合自动化系统概述
第一节 变电站综合自动化系统的概念
一.变电站综合自动化系统概念
变电站综合自动化系统就是由基于微电子技术的智能电子装置(IED） 和后台控制系统所组成的变电站运行控制系统，包括监控、保护、自动 控制等多个子系统。
IED: Intelligent Electronic Device 由一个或多个处理器组成， 具有从外部源接收和传送数据或控制外部源的任何设备，即电子多功能 仪表、微机保护、控制器，在特定环境下在接口所限定范围内能够执行 一个或多个逻辑接点任务的实体。
一、接口软件 接口软件是指人机接口部分的软件，其程序可分为监控程
序和运行程序。执行哪一部分程序由接口面板的工作方式或显 示器上显示的菜单选择来决定。调试方式下执行监控程序，运 行方式下执行运行程序。
二、保护软件
各保护CPU插件的保护软件配置为主程序和二个中断服务程序。 主程序通常都有三个基本模块：初始化和自检循环模块、保护逻 辑判断模块和跳闸处理模块。通常把保护逻辑判断和跳闸处理总 称为故障处理模块。一般而言，前后二个模块，在不同的保护装 置中基本上是相同的，而保护逻辑判断模块就随不同的保护装置 而相差甚远。
第二节 变电站综合自动化系统的基本功能
综合自动化系统的基本功能主要有以下几个方面： 1.测量、监视、控制功能 2.继电保护功能 3.自动控制智能装置的功能
电压、无功综合控制、低频减负荷控制、备用电源自投控制、小电 流接地选线控制 4.远动及数据通信功能 5.自诊断、自恢复和自动切换功能
四遥：遥测、遥信、遥控、遥调
二.微机保护装置硬件组成
数据采集单元 模拟量输入变换 模/数变换
开关量输入/输出回路
开关量输入 信号处理
开关量 输出电路
光 电 并行 隔 接口
离
数据处理单元 微处理器(CPU) 存储器
WATCHDOG 定时器
人机对话回路
人机交 互接口
本地操作 人员
打印机接口
打印机
通信接口
通用数字 通信接口
至其他微机 系统通信
3.S/H：采样保持器。把输入模拟量信号的瞬时值记录下来，并 按所需的要求准确地保持一段时间，供模/数转换器使用
4.多路转换开关：微机保护通常需对多个模拟量同时采样，由于 每个模拟量通道用一个A/D转换器成本太高而且实现电路较复杂， 所以一般采用通过多路转换器共用一个模拟转换器（A/D），用 多路转换开关实现通道切换，轮流由公用的 A/D将模拟量转换成 数字量。
4.人机对话单元
主要包括打印、现实、键盘及信号灯、音响等。在微机装置 中一般用装置面板的形式出现。
5.通信接口
微机保护除完成自身的独立功能之外，通过主机向本地或远方传 送保护定值、故障报告等同时远方可通过主机对微机保护实行远方 控制，如俢改定值、投切压板等，这些都需由通信接口来实现。
6.电源
微机保护装置电源采用逆变电源，即直流屏的直流电源送给微机 保护装置后，微机保护装置内部电源部分先将其逆变后又整流得 到不同大小的直流电压，从而将将外部电源转变成各电路板需要 的电源（5V，15V，12V或24V）。
7.微机保护装置的箱体和插件
微机保护装置箱体的正面称为面板，面板上一般设置有显示 器、信号灯、键盘等。面板的背面都有一个插件，在装置的内部， 是各种用途的插件。每一个插件都有其本身的功能。一般有电源插 件、交流插件、继电器插件、保护插件、通信插件等。
三.微机保护的软件原理
由于微机保护的硬件分为人机接口和保护两大部分，因此相 应的软件也就分为接口软件和保护软件两大部分。