板桥35kV变电站综合自动化系统的开发.doc

板桥35kV变电站综合自动化系统的开发1、 选题意义1.1理论意义随着计算机技术、微电子技术和通信技术的高速发展，变电站的装置都开始采用微机技术。微机化后的变电站设备体积缩小，可靠性提高。这些微机型的装置尽管功能不一样，其硬件配置都大体相同。除微机系统本身外，无非是对各种模拟量的数据采集，以及输入/输出接口电路，并且装置要采集的量和要控制的对象还有许多是共同的，因而设备重复、数据不共享、通道不共用、模板种类多、电缆依旧错综复杂等问题依然存在。因此，人们自然的提出这样一个问题：在当今的技术条件下，是否应该从技术管理的综合自动化来考虑全微机化的变电站二次部分的优化设计，合理的共享软件资源和硬件资源。这就是变电站综合自动化名称的来历。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等）经过功能的组合和优化设计。利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，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、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。 1.2现实意义通过对板桥35KV变电站综合自动化系统的现状的分析，解决当前存在的问题，对当地各级电力公司以及设备制造商等进行资源优化组合，充分发挥各自的资源优势，保证板桥35KV变电站综合自动化系统的安全、稳定、可靠地运行。 将板桥变电站运行的状态信息，迅速、准确、全面地进行采集，实现继电保护功能，且把相关信息可靠地传送到主站端计算机系统，由计算机系统进行处理，通过人机对话方式在图形显示终端上显示，将处理和运算的结果及时告知调度员，以便及时作出有关决策或采取相应的措施，实现无人值班要求。为此本系统提供了数据采集、继电保护、开关遥控、事故追忆和事件顺序记录、人机对话、语言报警等功能。2、 变电站综合自动化的历史发展以及优缺点2.1历史发展国际上随着微机计算机技术的发展，变电站综合自动化的研究工作于七十年代中、后期开始。最早是用微机型远动装置代替布线逻辑型的远动装置；同时变电站监控系统的功能在扩大，供电网的监控功能正以综合自动化为目标迅速发展。80年代以后，研究变电站综合自动化系统的国家和公司越来越多。我国变电站综合自动化的研究工作开始于80年代中期。1987年，清华大学电机工程系研制成功第一个符合国情的变电站综合自动化系统，在山东威海望岛变电站成功投入运行，该系统主要由3台微机及其外围接口电路组成。80年代后期，投入变电站综合自动化研究的高等院校、研究单位和生产厂家逐步增加。90年代，变电站综合自动化已成为热门话题，研究单位和产品如雨后春笋般蓬勃发展。2.2变电站综合自动化的优越性2.2.1提高供电质量，提高电压合格率。 由于在变电站综合自动化系统中包括有电压、无功自动控制功能，对于具备有载调压变压器和无功补偿电容器的变电站，可以大大提高电压合格率，保证电力系统主要设备和各种电器设备的安全，使无功潮流合理，降低网损，节约电能损耗。2.2,2提高变电站的安全、可靠运行水平变电站综合自动化系统中的各个子系统，绝大多数都是由微机组成，它们多数具有故障诊断功能。除了微机保护能迅速发现被保护对象的故障并切除故障外，有的自控装置并兼有件事其控制对象工作是否正常的功能，发现其工作的不正常及时发出告警信息，更为重要的是，微机保护装置和微机型自动装置具有故障自诊断功能，这是当今的综合自动化系统比起常规的自动装置或四遥装置突出的特点，这使得采用综合自动化系统的变电站一、二次设备的可靠性大大提高。2.2.3提高电力系统的运行、管理水平变电站实现自动化后由计算机自动运行，即提高了测量精度，又避免了人为的主观干预，运行人员只要通过观看CRT屏幕，对所有情况和运行参数一目了然。2.2.4缩小变电站占地面积，降低造价，减少总投资实现了综合自动化的变电站与传统变电站相比，在一次设备方面，目前还没有多大的差别，而差别较大的是二次设备。传统的变电站二次设备多采用电磁式或晶体管式，体积大、笨重，因此，主控室、继电保护室占地面积大。而变电站综合自动化可以大大减少二次设备所占空间。2.2.5减少维护工作量，减少值班员劳动，实现减人增效。 微机保护和自动装置的定值又可在线读出检查，可节约定期核对定值的时间，而监控系统的抄表、记录自动化，值班员可不必定时抄表、记录，可实现少人值班，如果配置了与上级调度的通信功能，能实现遥测、遥信、遥控、遥调，则完全可实现无人值班。3、 组态软件的功能 WinCC是视窗控制中心（Windows Control Center）的简称，它是数据采集监控系统SCADA的软件平台工具，是工业应用软件的一个组成部分。它具有丰富的设置选项，使用方式灵活，功能强大。运用组态软件模拟S7-300/400PLC的CPU中用户程序的执行过程，可以在开发阶段发现和排除错误，提高调试效率。因为一方面S7-300/400的硬件价格较高，另一方面具体的控制对象体积大、价值贵、结构复杂，一般的单位和个人都很难配备较为齐全的实验装置。采用组态软件的过程监控画面，配合S7-PLCSIM仿真软件，可以生动形象地表现控制对象的控制过程,是学习S7-300/400PLC的编程和调试的有力工具。 WinCC V6.0采用标准Microsoft SQL Server2000数据库进行生产数据的归档，同时具有Web浏览器功能，可以在办公室内看到生产过程的动态画面，能实现对工业控制系统中的各种资源进行配置和编辑，处理数据报警和系统报警，存储历史数据并支持历史数据的查询，完成各类报表的生成和打印输出，从而更好地调度指挥生产WinCC提供了所有与PLC系统的通讯通道。作为标准，WinCC支持所有连接SIMATIC S5，S7系列控制器的通讯通道，还包括PROFIBUS-DP，DDE和OPC等非特定控制器的通讯通道。4变电站综合自动化系统构成及其功能目前，变电站综合自动化系统均按模块化设计，也就是说对于成套的综合自动化系统中，微机保护系统、监控系统、自动控制系统等装置都是若干模块组成的。它们的硬件结构都是大同小异，所不同的是软件及硬件模块化组合方式构成。4.1监控子系统监控子系统应取代常规的测量系统，取代指针式仪表；改变常规的操作机构和模拟盘，取代常规的告警、报警、中央信号、光子牌等；取代常规的远动装置等等。总之，其功能包括：数据采集（开关量的采集、电能计量、模拟量的采集）、事件顺序记录SOE、故障记录、故障录波和测距、操作控制功能、安全监视功能、人机联系功能、数据处理与记录功能、打印功能、谐波分析与监视。4.2微机保护子系统微机保护子系统包括全变电站主要设备和输电线路的全套保护，具体有：高压输电线路的主保护和后备保护、主变压器的主保护和后备保护、无功补偿电容器组的保护、母线保护、配电保护和不完全接地系统的单相接地选线。4.3电压、无功综合控制子系统其控制方法有如下三种：集中控制、分散控制和关联分散控制。对电压和无功进行合理的调节，不仅可以提高电能质量，提高电压合格率，而且可以降低网损，微供电企业创一流创造条件。4.4备用电源自投控制备用电源自投装置是因为店里系统故障或其他原因使工作电源被断开后，能迅速将备用电源或备用设备或其他正常工作的电源自动投入工作，使原来工作电源被断开的用户能迅速恢复供电的一种自动控制装置。5如何结合组态软件对变电站监控系统进行开发在深入分析变电站自动化系统的基础上,根据变电站对监控软件的性能要求和功能要求,提出一种工业变电站监控软件功能模块设计方案,并基于VC+6.0设计实现了通信管理模块、实时数据库模块、图形界面组态模块三个主要的功能模块。6进度安排2011年1月5日前按任务书的要求查找、学习相关资料完成文献综2010年1月15日前了解35KV变电所设计的现状以及变电站综合自动化的开发， 理清设计思路，完成开题报告2011年5月14日前完成毕业设计论文成果说明书的电子版2011年5月21日上交毕业论文2011年5月29日-2010年5月30日参加毕业答辩7参考文献1 马国华.监控组态软件及其应用M. 清华大学出版社 20042宋继成.220500kV变电所电气接线设计M. 中国电力出版社 20043崔坚主.西门子工业网络通信指南M.机械工业出版社 2004 4王显平 .发电厂、变电站二次系统及继电保护测试技术M. 中国电力出版社 2006 5闫宏印.VB程序设计 M. 电子工业出版社 2001 6孙淑信.变电站微机检测与控制M. 水利电力出版社 1995 7 王显平. 发电厂、变电站二次系统及继电保护测试技术J. 中国电力出版社 2006 8. 许志军.工业控制组态软件及应用M . 机械工业出版社  20059 丁书文. 变电站综合自动化原理及应用M.中国电力出版社 200310 马国华.监控组态软件及其应用J. 清华大学出版社 200411 河南省电力工业局编.变电所电气设备及运行J. 中国电力出版社   199512严盈富.监控组态软件与PLC入门M. 人民邮件出版社 200613孟祥萍.电力系统分析M.高等教育出版社14文锋.电气一次接线识图M.中国电力出版社