《变电站综合自动化》-总结.pdf

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1、第一章第一章1.1.变电站综合自动化变电站综合自动化：自动化技术、计算机技术和通信技术等高科：自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的综合应用。技在变电站领域的综合应用。2.2.综合自动化的基本功能综合自动化的基本功能：继电保护、操作控制功、测量与监视、：继电保护、操作控制功、测量与监视、事件顺序记录和故障录波和测距、事件顺序记录和故障录波和测距、人机联系、人机联系、电压无功控制、电压无功控制、低频减低频减载控制、备用电源自投、通信功能。载控制、备用电源自投、通信功能。3.3.集中式结构集中式结构:结构特征结构特征：采用不同档次的计算机，扩展其外围接：采用不同档次的计算机，扩展其

2、外围接口电路，口电路，集中采集模拟量、集中采集模拟量、开关量和数字量开关量和数字量集中计算和处理分别完集中计算和处理分别完成微机监控、成微机监控、微机保护和一此自动控制等功能。微机保护和一此自动控制等功能。优点优点：能及时采集能及时采集变电站变电站（能完成对主要设备保护任务）（能完成对主要设备保护任务）自诊断和自恢复功能结自诊断和自恢复功能结构紧凑，构紧凑，体积小造价低。体积小造价低。缺点缺点功能较集中，功能较集中，一台计算机出现故障，一台计算机出现故障，影响面大软件复杂，影响面大软件复杂，修改工作量大，修改工作量大，系统调试麻烦。系统调试麻烦。组态不灵组态不灵不直观，不直观，调试和维护不方便

3、，调试和维护不方便，程序设计麻烦只适合于保护算法比较简程序设计麻烦只适合于保护算法比较简单。单。分层分布式集中组屏分层分布式集中组屏：结构特征结构特征：把变电站分为三层；把变电站分为三层；采用多个采用多个主、从主、从CPUCPU 协从工作，功能下放，并现场连接；把整套系统组装成协从工作，功能下放，并现场连接；把整套系统组装成多个屏，集中安装在主控制室内。多个屏，集中安装在主控制室内。优点优点：采用分层分布式结构，可：采用分层分布式结构，可靠性高，靠性高，软件简单，软件简单，灵活性强，灵活性强，易维护继电保护相对独立具有与易维护继电保护相对独立具有与系统控制中心通信功能工作环境良好，系统控制中心

4、通信功能工作环境良好，管理维护方便。管理维护方便。缺点缺点：控控制电缆相对较多，制电缆相对较多，安装、安装、调试麻烦分布面不广，调试麻烦分布面不广，所用信号电缆不太所用信号电缆不太长长分散与集中相结合分散与集中相结合：结构特征结构特征：将配电线路的保护和测控单元分散安将配电线路的保护和测控单元分散安装在开关柜内，装在开关柜内，而高压线路保护和主变压器保护装置等仍采用集中组而高压线路保护和主变压器保护装置等仍采用集中组屏的系统结构。屏的系统结构。优点优点：低压，节省电缆，安装周期短、调试方便，工：低压，节省电缆，安装周期短、调试方便，工作环境好，便于巡视，干扰小，可靠性高。作环境好，便于巡视，干

5、扰小，可靠性高。缺点缺点：集中组屏，电缆较：集中组屏，电缆较多。多。分布分散式分布分散式：结构特点结构特点：按间隔分布式配置，按间隔分布式配置，均直接下放到开关场就均直接下放到开关场就地，地，各间隔设备相对独立，各间隔设备相对独立，各模块与监控主机之间通过局域网络或现各模块与监控主机之间通过局域网络或现场总线连接。场总线连接。优点优点：缩小了主控室的面积节省了大量的连接电缆缩小了主控室的面积节省了大量的连接电缆减少了现场操作的工程量可靠性高，减少了现场操作的工程量可靠性高，组态灵活，组态灵活，检修方便节约检修方便节约了占地面积和施工工期，减少了投资。了占地面积和施工工期，减少了投资。缺点缺点：

6、成本较高，对抗干扰：成本较高，对抗干扰要求较高工作环境稍差巡视不方便。要求较高工作环境稍差巡视不方便。第二章第二章1.1.微机系统结构典型硬件微机系统结构典型硬件：模拟量输入输出回路、微型机系统、开：模拟量输入输出回路、微型机系统、开关量输入关量输入/输出回路、人机对话回路、通信回路、电源输出回路、人机对话回路、通信回路、电源。2.2.模拟量输入通道组成及作用模拟量输入通道组成及作用：电压形成回路、电压形成回路、模拟低通滤波模拟低通滤波(ALF)(ALF)、采样保持（采样保持（S/HS/H）、多路转换（、多路转换（MPX)MPX)以及模数转换以及模数转换(A/D(A/D）等功能块。）等功能块。

7、3.3.模拟量输出通道组成模拟量输出通道组成：接口电路、锁存器、：接口电路、锁存器、D/AD/A 转换器、放大驱转换器、放大驱动电路组。动电路组。作用作用：是把计算机输出的数字量转换成模拟量，是把计算机输出的数字量转换成模拟量，并提好驱并提好驱动能力。由数模（动能力。由数模（D/AD/A）转换器完成。）转换器完成。4.4.采样方式分类及特点采样方式分类及特点：直流（成本低，速度慢，只适变化缓慢的量：直流（成本低，速度慢，只适变化缓慢的量采样）和交流采样（速度快，成本高）采样）和交流采样（速度快，成本高）。采样方式采样方式：单一通道（异：单一通道（异步采样和同步采样）多通道间（同样、顺序和分组同

8、时采样）步采样和同步采样）多通道间（同样、顺序和分组同时采样）5.5.采集保持器工作原理采集保持器工作原理：在采样时刻上所得到的模拟量的瞬时幅度完在采样时刻上所得到的模拟量的瞬时幅度完整地记录下来，整地记录下来，并按需要准确地保持一段时间。并按需要准确地保持一段时间。作用作用：极短时间内测极短时间内测量的瞬时值，量的瞬时值，在模数转换器转换为数字量的过程内保持不变，在模数转换器转换为数字量的过程内保持不变，以保证以保证转换精度。转换精度。6.6.根据采样定理根据采样定理，如果被采样信号中所含最高频率成分为，如果被采样信号中所含最高频率成分为fmaxfmax，则，则采样频率采样频率 fsfs 必

9、须大于必须大于 2 2 倍倍 fmaxfmax，否则将造成频率混叠，否则将造成频率混叠7.7.多路转换开关作用多路转换开关作用：使多个模拟信号共用一个采样保持器和：使多个模拟信号共用一个采样保持器和 A/DA/D转换器进行采样和转换，转换器进行采样和转换，降低成本。降低成本。类型类型：机械式、机械式、电子式电子式（速度高、（速度高、体积小、寿命长；体积小、寿命长；缺点缺点：导通电阻较大不独立）：导通电阻较大不独立）。8.8.多路转换开关包括多路转换开关包括：选择接通路数的二进制译码电路和由它控制：选择接通路数的二进制译码电路和由它控制的各路电子开关，被集成在一个集成电路芯片中。的各路电子开关，

10、被集成在一个集成电路芯片中。9.9.D/AD/A 转换器性能指标转换器性能指标：分辨率分辨率（通常用数字量的位数来表示，一（通常用数字量的位数来表示，一个个 n n 位的转换器，能够分辨满刻度的位的转换器，能够分辨满刻度的 2-n2-n 输人信号。输人信号。）转换精度转换精度（指（指满量程时满量程时 D/AD/A 转换器的实际模拟输出值和理论值的接近程度）转换器的实际模拟输出值和理论值的接近程度）。10.10.A/DA/D 转换器分类转换器分类：计数器式、双积分式、逐次逼近式、并行：计数器式、双积分式、逐次逼近式、并行 A/DA/D转换器。转换器。作用作用:把输入模拟电压或电流变成与它成正比的

11、数字量。把输入模拟电压或电流变成与它成正比的数字量。缺缺点点：接口电路复杂，成本高。：接口电路复杂，成本高。11.11.分辨率分辨率:微小变化响应的能力，微小变化响应的能力，通常用数字输出最低位通常用数字输出最低位(LSB)(LSB)所对所对应的模拟输入的电平值表示。应的模拟输入的电平值表示。12.12.VFCVFC 采集系统工作原理采集系统工作原理：作用作用是把输入的模拟信号是把输入的模拟信号 u u 转换成重复转换成重复频率正比于输入电压瞬时值的一串等幅脉冲，频率正比于输入电压瞬时值的一串等幅脉冲，由计数器记录在一个采由计数器记录在一个采样间隔内的脉冲个数，并根据比例关系算出输入电压样间隔

12、内的脉冲个数，并根据比例关系算出输入电压 uiui 对应的数字对应的数字量，从而完成了模数变换。量，从而完成了模数变换。优点优点：工作稳定，线性好，电路简单：工作稳定，线性好，电路简单抗干扰能力强与抗干扰能力强与CPUCPU的接口简单可以方便地实现多的接口简单可以方便地实现多CPUCPU共享一套共享一套VFCVFC 变换。变换。第四章第四章1.1.I/OI/O 接口的作用接口的作用：实现和不同外设的速度匹配信号变换电：实现和不同外设的速度匹配信号变换电平转换。平转换。2.2.输入输出信息的组成输入输出信息的组成：数据信息、状态信息、控制信息。：数据信息、状态信息、控制信息。3.3.CPUCPU 与外设交换数据四种控制方式与外设交换数据四种控制方式：同步传送（程序简单、硬件：同步传送（程序简单、硬件接口简单）接口简单）、异步传送（容易实现编制）、异步传送（容易实现编制）、中断传送（响应最快）、中断传送（响应最快）、DMADMA传送（高速采集；成本高）传送（高速采集；成本高）。4.4.开关量隔离方法开关量隔离方法：光电、继电器、继电器和光电耦合器双重。：光电、继电器、继电器和光电耦合器双重。采采