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变电所综合自动化系统的结构和硬件配置概述
➢ 分布集中组屏的结构便于扩充和维护,其中一 个环节故障,不会影响其它部分的正常运行。
➢ 适用于主变电所的回路数相对较少,一次设备 比较集中,从一次设备到数据采集柜和控制柜 等所用的信号电缆不长,易于设计、安装和维 护管理的(10一35)kV供电系统变电所。
35kV变电站自动化系统配置方案
打印机
打印机
站内其他 智能设备
主机
现场总线
以太网
工程师维护工作站
Modem 通信管理机
调度
现场总线
分布 式馈 线路 保护 测控 装置
分布 式线 路保 护测 控装
置
分布 式主
变 差动 保护
分布 式主 变后 备保 护测 控装
置
........
分布 式电 容器 保护 测控 装置
110/35kV变电站自动化系统配置方案
控制室
6.3.2 变电所综合自动化系统的 硬件配置
变电所综合自动化系统的硬件配置一般由 中央处理机(包括打印仉、监视器、通信接 口等外围设备)、数据采集与处理、微机保 护、操作与控制、故障滤波等各种功能模块 及所内通信网络组成。
(一)、中央处理机
中央处理机系统可采用单机系统和多机系统 两种基本配置。
工作站
外 设
调
度
调制解调装置
模拟/开关量采集装置
继电保护
保护单元1 保护单元n
主控机
工作站
网 络 中心处理机
时钟系统
综合测控装置
远动装置 自动装置
2、结构分布、分层化
分布式结构:结构上采用主从CPU协同工作 方式,各功能模块(从CPU)间采用网络 技术或串行方式实现通信。
优点:多CPU提高了处理并行多发事件的能 力,方便系统扩展与维护,局部故障不影 响其它模块的正常运行。
➢变电所综合自动化系统的结构
调度中心
监控机
工程师站
打印机
UPS
SEL
远动管理机
TCP/IP
TCP/IP TCP/IP
TCP/IP
网络交换机
TCP/IP TCP/IP
变电所层
RS-232
SEL
110kV进线一
通信管理机
SEL
MODBUS
SEL
110kV进线二
SEL
110kV进线三
SEL
110kV进线四
PC机 MODEM
MODEM
后台监控
保护工程师站
RCS-9698 总控单元
软件对时
区调 县调
GPS
脉 冲 对 时
RCS9000系 列分布 式保护 测控装
置
RCS9000系 列分布 式保护 测控装
置
开关室
LFP系 列集中 组屏式
保护
RCS系 列集中 组屏式
保护
RCS- 9000测 控装置
RCS9000测 控装置
集中式结构框图
显示器
打印机
各保护装置
监控主机
调度 键盘 中心
MODEM
模入接口 开入接口 输出接口 A/D模块 输入接口 输出接口
TV TA
TV TA
主线 变路
断 路
器
与
与
状
态
保 护 出 口
模 拟 量 输 入
断 开路 信继 关器 息电 状和 输保 态隔 入护
离
出 口 继 电 器
缺点: • 可靠性差。 • 软件复杂,调试麻烦,修改工作量大。 • 组台不灵活。 • 不直观。
负责数据的采集和通信联络工作,收集到的信息 经初步处理后向主机传送。这种系统称为分布式 多机系统。
➢ 分布式多机系统的优点是功能强、容量大、灵活、 可靠,便于维护和扩充。它可以根据现场实际情 况灵活地增减前置机的数量,以满足不同供电系 统的需要。而且中央处理机可以采用高级语言编 程,因此比较容易实现更复杂的功能和运算。
进线开关柜
通信管理机
SEL
通ห้องสมุดไป่ตู้管理机
SEL
232 485
SUNWISE PM 9810
PM9810
SUNWISE PM 9810
PM9810
智能测量表记
Modbus(485)
RS-232
SEL
1 变压器主保护
SEL
1#变压器后备保护
PROFIBUS
SEL
2 变压器主保护
SEL
2#变压器后备保护
变压器保护柜
设备层
RS-232
通信管理机
SEL
MODBUS
SEL
10kV出线一
SEL
10kV出线二
SEL
10kV出线三
SEL
10kV出线四
SEL
10kV出线五
SEL
10kV出线六
出线开关柜
2、变电站综合自动化系统结构
结构形式:集中式、分布集中组屏和分布分散式。
中央计算机 变电站主机 微机保护测控 数据识别单元
第4层 第1层
第3层 第2层
系统为多微 机、多层次 结构形式。 最上层设在 电力系统控 制中心;1~ 3层均设在变 电站内。
集中式
采用计算机,扩展其外围接口电路,集中采集变电 站的模拟量、开关量和数字量等信息,集中进行计 算与处理,分别完成微机监控、微机保护和一些自 动化功能。
微机保护、微机监控和与调度等通信的功能由不同 的微机完成。
变电所综合自动化系统的 结构和硬件配置
变电站综合自动化——由来
机电式
继电保护 就地监控 远动装置 录波装置
计算机技术
微机型
微机型继电保护 微机监控 微机远动 微机录波
配置类似 工作重复
优化设计 共享软硬件资源
综合自动化结构示意图
微机保护
域 局
通 信 网
自动监控系统 络
微机自动装置 微机远动功能
变电站综合自动化系统基本配置
35kV RTU 35kV 110kV RTU
110kV
主
变
低
压
进
频
器
出
减
保
线
载
护
保
护
出 线 保 护
低 频 减 载
馈 出 线 保
护
电 容 器 保 护
分布集中组屏
➢ 分布集中组屏的结构模式,是将变电所内各回 路的数据采集单元、控制单元和保护单元分别 集中安装在变电所控制室内的数据采集柜、控 制柜和保护柜中,相互间通过网络与控制主机 相连。
单机系统:指变电所综合自动化的全部功能 由一台中央处理机来控制和完成。 ➢优点是系统结构简单,造价低。 ➢缺点是容量受限制,如检测量较多,则响应 速度会受到影响,且工作可靠性较差。 ➢单饥系统大多用于中、小型变电所。
多机系统
多机系统一般分两种配置方式。
➢ 两台主机一台工作,另一台处于热备用状态。 ➢ 一台(或两台)主机和若干台前置机,由前置机
分层式结构
管理层 站控层
显示器 监控主机 打印机 前置机
间隔层 数据采集 TA/TV TA/TV
综合 监控 单元
综合 线路 监控 保护 单元 单元
主变 电容器 保护 保护 单元 单元
变电所综合自动化系统的 结构和硬件配置
供电系统对变电所综合自动化系统结构的原则要求
➢ 可靠性 ➢ 实用性 ➢ 先进性
分布分散式
➢每个回路均实现保护测控一体化 ➢各回路通过网络电缆连接,独立与监控主机
通信。 ➢减少了所内的二次设备及信号电缆 ➢系统中任一部分故障时,只影响局部,提高
了整个系统的可靠性 ➢可扩展性和运行的灵活性。
分布式综合自动化系统框图
打印机
当地监控计算机
CRT
前置机
前置机
调度端(主控站)
10kV RTU 10kV