变电站综合自动化系统的通信技术.docx

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1、变电站综合自动化结业论文变电站综合自动化系统通信系 部：电力工程系班 级：供用电 12-4 姓 名：豆鹏程学 号：【摘要】变电站综合自动化功能的实现，离不开站内工作牢靠、敏捷 性好、易于扩展的通信网络，以来满足各种信息的传送要求。在 变电站综合自动化系统中，通信网络是一个重要的环节。本文对 通信网络的要求和组成、信息的传输和交换及通信的功能作了有 具体的介绍。【关键字】变电站综合自动化系统；信息传输；数据通信变电站综合自动化系统的通信引言变电站综合自动化系统实质上是由多台微机组成的分层分布式的掌握系统，包括监控、继电器保护、电能质量自动掌握系统等多个子系统。在各个子系统中，往往又由多个智能模块

2、组成，例如微机保护子系统中，有变压器保护、电容器保护和各种线路保护等。因此在综合自动化系统内部，必需通过内部数据通信，实现各子系统内部和各子系统间信息交换和实现信息共享，以削减变电站二次设备的重复配置和简化各子系统间的互连，提高整体的安全性。2、5另一方面，变电站是电力系统中电能传输、交换、安排的重要环节，它集中了变压器、开关、无功补偿等昂贵设备。因此，对变电站综合自动化系统的牢靠性、抗干扰力量、工作敏捷性和可扩展性的要求很高，尤其是无人值班变电站。综合自动化系统中各环节的故障信息要准时上报掌握中心，同时也要能承受和执行掌握中心下达的各种操作和调控命令。2因此，变电站综合自动化系统的数据通信包

3、括两方面的内容：一是综合自动化系统内部各子系统或各种功能模块间的信息交换；而是变电站与掌握中心的通信。一、变电站内的信息传输2、3、5现场的综合自动化系统一般都是分层分布式构造，传输的信息有以下几种：一现场一次设备与间隔层间的信息传输间隔层设备大多需从现场一次设备的电压和电流互感器采集正常状况和事故情 况下的电压值和电流值，采集设备的状态信息和故障诊断信息，这些信息主要是：断路器、隔离开关位置、变压器的分接头位置、变压器、互感器、避雷针的诊断信息以及断路器操作信息。二间隔层的信息交换在一个间隔层内部相关的功能模块间，即继电保护和掌握、监视、测量之间的数据交换。这类信息有如测量数据、断路器状态、

4、器件的运行状态、同步采样信息等。同时，不同间隔层之间的数据交换有：主、后备继电保护工作状态、互锁，相关保护动作闭锁，电压无功综合掌握装置等信息。三间隔层与变电站层的信息1、测量及状态信息。正常及事故状况下的测量值和计算值，断路器、隔离开关、主变压器分接开关位置、各间隔层运行状态、保护动作信息等。2、操作信息。断路器和隔离开关的分、合闸命令，主变压器分接头位置的调整， 自动装置的投入与退出等。3、参数信息。微机保护和自动装置的整定值等。另外，变电站层的不同设备之间通信，依据各设备的任务和功能的特点，传输所需的测量信息、状态信息和操作命令等。二、综合自动化系统与掌握中心的通信2、3综合自动化系统前

5、置机或通信掌握机具有执行远动功能，能将变电站所测的模拟量、电能量、状态信息和 SOE 等类信息传送至掌握中心，同时又能从上级调度接收数据和掌握命令。变电站向掌握中心传送的信息称为“上行信息”；掌握中心向变电站传送的信息称为“下行信息”。这些信息主要包括遥测信息、遥信、遥控和遥调。图 1 分布式综合自动化系统通信框图为了保证与远方掌握中心的通信，在常规远动“四遥”的根底上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等，其信息量远大于传统的远动系统。一般依据现场的要求，系统应具有通信通道的备用及切换功能，保证通信的牢靠性，同时应具备多个调度中心不同方式的通信接口，且各通信接口及 MODEM

6、 应相互独立。保护和故障录波信息可承受独立的通信与调度中心连接，通信规约应满足调度中心的要求，符合国标和 IEC 标准。三、变电站综合自动化系统通信的要求一变电站通信网络的要求由于变电站的特别环境和综合自动化系统的要求，其数据网络具有以下要求：1、快速的实时响应力量。变电站综合自动化系统的数据网络要准时地传输现场的实时运行信息和操作掌握信息。在电力工业标准中对系统的数据传送有严格的实时性指标，网络必需很好地保证数据通信的实时性。2、52、很高的牢靠性。电力系统是连续运行的，数据通信网络也必需是连续运行的， 通信网络的故障和非正常工作会影响整个变电站综合自动化系统的运行，设计不合理的系统，严峻时

7、甚至会造成设备和人身事故。因此，变电站综合自动化系统的通信子系统必需具有很高的牢靠性。1、2、53、很强的抗干扰力量。变电站是一个具有强电磁干扰的环境，存在电源、雷击、跳闸等强电磁干扰和地电位差干扰，通信环境恶劣，数据通信网络须留意实行相应的措施消退这些干扰。1、2、54、分层式构造。这是由整个系统的分层分布式构造打算的，也只有实现通信系统的分层，才能实现整个变电站综合自动化系统的分层分布式构造。系统的各层次又有其特别应用和性能要求因此每一层都要有适宜的网络环境。1、2、5二信息传输响应速度的要求2不同类型和特性的信息要求传送的时间差异很大，举例说明：1、常常传输的监视信息。1监视变电站的运行

8、状态，需要传送母线电压、电流、有功功率、频率等测量值，这类信息常常传输，响应时间需满足 SCADA 的要求， 一般不宜大于 12s。2计量用的信息如有功电能量，传送的时间间隔较长，传送的优先级可降低。3刷变电站数据库所需的信息可以承受定时呼唤方式。2、突发大事产生的信息。1系统发生事故的信息要求传输时延最小，优先级最高。2正常操作的状态变化信息要求马上传输，传输响应时间要小。3故障下， 继电保护动作的状态信息和时间挨次记录，不需马上传送，故障处理完后再传送。三各层次之间和每层内部传输信息时间的要求21、设备层和间隔层，1100ms。2、间隔层内各个模块间，1100ms。3、间隔层的各个单元之间

9、，1100ms。4、间隔层和变电站层之间，101000ms。5、变电站层的各个设备之间，1000ms。6、变电站和掌握中心之间，1000ms。四、变电站综合自动化系统的通信功能变电站综合自动化系统由微机保护子系统、自动装置子系统及微机监控子系统组成，其通信功能可以从以下三个方面了解。一微机保护的通信功能3微机保护的通信功能除与微机监控系统通信外，还包括通过监控系统与掌握中心的数据采集和监控系统的数据通信。1、承受监控系统查询。2、向监控系统传送大事报告，具有远传数据功能，失电后这些信息还能保存。3、向监控系统传送自检报告，包括装置内部自检及对输入信号的检查。4、校对时钟，与监控系统对时，修改时

10、钟。5、修改保护定值。6、承受调度或监控系统值班人员投退保护命令。7、保护信号的远方复归功能。8、实时向监控系统传送保护主要状态。二自动装置的通信功能3、4目前微机保护装置以综合了原自动装置的重合闸、自动按频率减负荷等自动功 能，其通信指：接地选线装置、备用电源自投、电压和无功自动综合掌握与监控系统的通信。1、小电流接地系统接地选线装置的通信内容。母线和接地线路，母线 TV 谐振信息接 2、时间，开口三角形电压值等。3、备用电源自投装置的通信功能。与微机保护通信功能类似。4、电压合无功调整掌握通信功能。除具有与微机保护类似的通信功能外，电压和无功调整还具有接收调度掌握命令的功能。调度中心给定电

11、压和无功曲线时，切换为变电站监控后台机自动就地掌握。三微机监控系统的通信功能3、41、具有扩展远动 RTU 功能传统变电站的远动 RTU 功能是指遥控、遥测、遥信、遥调的“四遥”功能。在综合自动化的变电站中，大大扩展了传统变电站远动 RTU 功能的应用领域，主要是对保护及其他智能系统的远动功能。此外，还包括变电站其他信息的监视和掌握功能， 如温度、压力、消防、直流系统等，几乎整个变电站的全部信息均通过网络通信传送至调度中心，相应地调度中心下传的信息也增加了很多。2、具有与系统通信的功能变电站微机监控系统与系统的通信具备两条独立的同通信通道。一条是常规的电力载波通道，一条是数字微波通信或光纤通信

12、信道。完毕语当代计算机技术、通讯技术等先进技术的应用，已转变了传统二次设备的模式， 在简化系统、信息共享、削减电缆、削减占地面积、降低造价等方面已转变了变电站运行的面貌。虽然国内的变电站综合自动化技术还不够成熟，在某些方面还存在着缺乏，但随着通信技术和计算机技术的迅猛进展，变电站综合自动化技术水平的提高将会注入了的活力，变电站综合自动化技术将朝着网络化、综合智能化、多媒体化的方向进展。参考文献：1 许克明.熊伟.配电网自动化系统.重庆：重庆大学出版社，2023.82 黑龙江省电力调度中心.变电所自动化有用技术及应有指南.北京：中国电力出版社，2023 3崔明.21 世纪变电站与水电站综合自动化.北京：中国水利水电出版社，20234王国光.变电站综合自动化系统二次回路及运行维护.北京：中国电力出版社，2023 5江智伟.变电站自动化及其技术.北京：中国电力出版社，2023