变电站综合自动化课程-CSC2000

P1上节课内容回顾第一章.绪论第二章.变电站综合自动化系统的内容和功能第三章.变电站综合自动化系统的结构形式第四章.变电站综合自动化系统的数据通信第五章.提高变电站综合自动化系统可靠性的措施第六章.国内变电站综合自动化系统简介P2主要内容第一章.绪论第二章.变电站综合自动化系统的内容和功能第三章.变电站综合自动化系统的结构形式第四章.变电站综合自动化系统的数据通信第五章.提高变电站综合自动化系统可靠性的措施第六章.国内变电站综合自动化系统简介P3四方CSC2000变电站综合自动化系统P4CSC2000变电站综合自动化系统一、特点1.适用35kV~500kV各种电压等级的变电站。2.除了各间隔单元保留紧急手动跳、合闸操作手段外，其余保护、控制、监视、测量和报警功能全部由综合自动化系统完成。3.LONWORKS现场总线4.典型的分散分布式系统，既可集中组屏，又可分散安装。5.第三代微机保护通用硬件。P5CSC2000变电站综合自动化系统二、基本功能1.以太网为测控网络的CSC2000综合自动化简单示意图P6CSC2000变电站综合自动化系统二、基本功能2.间隔层分布式配置CSC2000系统间隔层设备包括：各电压等级线路保护、主变保护、母差保护、测控装置、自动装置和辅助装置。考虑到变电站某些设备在检修或退出运行时，不影响其他设备的正常运行，所以设备的配置采用“一分到底”的原则，即分为进线保护、主变保护、母差保护、低压保护、公用装置（数采装置、自动装置、母联保护等）单元，这些设备单元相对于监控系统各自独立、平等。该层的作用：把模拟量、开关量数字化；具有独立的保护、测量、就地操作等功能；上传测量量和保护信息；接收控制命令和定值参数，是系统与一次设备的接口。P7CSC2000变电站综合自动化系统二、基本功能3.监控系统主站以计算机监控系统为中心，实现对全部一次设备进行监视、测量、控制、管理、记录和报警功能，是为了运行人员之间的接口。需要时可与远方控制中心及其他系统通信。主接线图可动态显示各种遥测、遥信等信息，用鼠标点取任一设备名称，即可得到该设备的详细信息，如保护配置、压板状态、设备型号、相关遥信、遥测、报表等。对于主变还有分接头位置、风扇状态等。P8CSC2000变电站综合自动化系统二、基本功能4.继电保护工程师站可以进行保护定值管理、录波数据分析（数据存盘、录波数据的波形显示和分析计算），设备在线智能管理（断路器切断电流数值和动作次数），远方故障信息分析、诊断（通过MODEM接至公用电话网，工程师可以在任何有电话的地方同网上任一元件通信，可以从保护工程师站PC机的磁盘中调取录波记录，实现远方故障分析与诊断）。P9CSC2000变电站综合自动化系统二、基本功能5.远动主站通过LONWORKS现场总线/以太网等同各种不同类型的保护装置，测控装置通信，把所采集的数据送到几个独立的数据库中，经规约转换后，分别上送到不同的调度端，直接通过主站对间隔层设备进行控制，实现“四遥”功能。P10CSC2000变电站综合自动化系统二、基本功能5.远动主站特点：（a）支持多调度端与其信息交换；（b）支持多种常用RTU规约；（c）支持多个通讯口同相关的IDEs通信；（d）支持通过EtherNET（以太网）以TCP/IP协议同其他系统交换信息；（e）全汉化的人机接口和灵活方便的调试维护功能；（f）GPS卫星同步时钟；（g）中央I/O信号（闭锁开入，音响报警开出等）。P11CSC2000变电站综合自动化系统6.防误闭锁控制五防：防止误合误分断路器防止带负荷切刀闸防止带电接地线防止带接地线合断路器、隔离开关防止误入带电间隔P12CSC2000变电站综合自动化系统6.防误闭锁控制CSC2000综合自动化系统采用基于测控网络的站级防误闭锁及间隔层相结合的防误系统，发挥了微机防误系统及测控网络的优势，避免了：1常规防误系统调度端下发的遥控命令得不到防闭锁控制；2在“就地”控制开关时，间隔层断路器控制单元不具备本间隔的防误闭锁条件。可以有专用五防终端或将防误软件内嵌在监控主机内。P13CSC2000变电站综合自动化系统6.防误闭锁控制（1）基于测控网络的防误闭锁方案(a)正常情况下，防误系统从测控网上可以“监听”并“截取”到调度端或当地监控通过网络下发给测控装置的遥控开关或刀闸命令，根据相关的防误闭锁逻辑判断遥控是否可以执行，再将遥控允许或禁止的命令通过测控网下发给相应的装置，断路器测控装置根据收到的命令执行或取消操作。对于禁止操作的命令，可以提示禁止该相操作的原因。P14CSC2000变电站综合自动化系统6.防误闭锁控制（1）基于测控网络的防误闭锁方案(b)“就地”功能时，操作由现场运行人员完成，监控及调度端的遥控命令被屏蔽。防误系统依据变电站内当前相关遥信状态及防误闭锁逻辑关系，将该间隔内所有节点的操作使能关系下发给断路器测控装置，断路器装置根据使能关系投上或切断相关接点的操作电源，这样运行人员只能操作电源被投上的断路器。P15CSC2000变电站综合自动化系统6.防误闭锁控制（2）间隔层防误方式其所有输出均可编程控制，输入状态均可作为编程条件，根据本间隔内的开关，刀闸状态能灵活改变控制逻辑，从而对本间隔能实现部分防误闭锁功能。对于双母线接线方式，可以将公用信息如母联刀闸、断路器位置及旁路相应刀闸位置通过公用信号母线通知各相关间隔断路器测控装置，实现本间隔的全部防误闭锁功能。P16CSC2000变电站综合自动化系统6.防误闭锁控制（3）智能钥匙首先操作员在监控主站上预演操作，防误闭锁控制根据预先存储好的设备状态及五防规则对每一项操作进行判断，直至预演结束，打印机输出操作票，并将正确的操作内容及顺序输入智能钥匙。运行人员拿着智能钥匙，并根据其上显示的设备编号及操作顺序，去现场开锁进行设备操作，直至操作全部完成。若操作顺序不对，则不能开锁，并报警。P17CSC2000变电站综合自动化系统三、CSC2000变电站综合自动化系统配置举例110kV、220kV、500kV变电站综合自动化系统方案图P18110kV变电站综合自动化系统方案图P19500kV变电站综合自动化系统方案图P20500kV变电站综合自动化系统方案图P21四、监控系统主站的具体介绍◆面向间隔的实时库生成◆当地监控的功能◆工程师站◆远动主站◆自动电压无功调节P22监控系统主站特点：运行于WINDOWSNT操作系统，真正32位应用，秉承WINDOWNT操作系统的占先时多任务，多线程的特点。开放式结构使其可以通过应用软件和用户应用程序相结合。灵活的网络设计，既可单机运行，也可双机互备。双机互备时，主监控站与备份站同时与前置设备的通讯、主站之间通过以太网来通讯。简便灵活的工程设计，可通过辅助生成工具生成各种测点及数据库。提供与其他系统的接口，接口灵活易于使用。P23监控系统主站功能：遥测：母线电压，主变及线路电路、功率，主变温度、频率，分接头位置等。遥信：断路器、刀闸、手车位置，保护压板状态、保护动作信号和预告信号等。遥脉：主变及线路各侧的有功、无功电度。报警：分类报警，不同类型报警用不同颜色文字显示。在图形界面上，遥测越限、遥信变位采用闪烁等动画显示。高级应用：五防操作票系统、报表、曲线、历史报警管理系统、运行日志等。其他应用：操作员、监护人遥控合格校验，遥控分级授权，可在线修改参数、分级配置权限等。P24支持单机或多机方式P25快速准确地生成实时数据库面向对象的软件设计利用间隔对象组织实时库实时库自然关联装置模板描述不同类型的装置由装置模板派生测控点P26P27P28P29P30P31作图P32报警窗口自动弹出，分级，分类显示P33P34返回多文档界面，画面层次丰富P35P36P37历史数据查询方便按时间段检索按间隔名称检索按类型检索P38P39P40报表生成方便灵活P41P42P43P44P45P46P47P48P49系统设置灵活P50P51P52继保工程师站特点：运行于WINDOWSNT操作系统，真正32位应用，秉承WINDOWNT操作系统的占先时多任务，多线程的特点。开放式结构使其可以通过应用软件和用户应用程序相结合，可与监控主站功能整合。支持通过MODEM将数据与图形远传至调度中心，实现远方监视和管理。功能：保护定值管理录波数据分析，波形显示调保护采样值，历史报告P53P54P55P56远动主站特点：直采直送模拟多个RTU与调度端通讯处理容量灵活支持双机，双通道互备功能：支持多调度端通讯。支持多种常用RTU规约(SC-1801,μ4F,DNP3.0,IEC60870-5-101及各种形式的CDT等)，根据用户需求灵活选用。GPS卫星同步时钟。支持通过以太网以TCP/IP与其他系统交换信息。灵活方便的调试维护功能。P57自动电压无功调节特点：VQC的硬件配置灵活，既可以按工控机模式单独组屏运行，也可以与CSC2000系统中的就地监控主站或者远动功能主站合并运行；可靠的运行方式合理的控制方案友好的用户界面P58自动电压无功调节功能：闭环联合控制：根据实时采集数据，按照预先给定的控制规律，得到分接头和无功补偿设备的最优关系，控制无功补偿设备的投切和分接头的调整。根据变电站接线方式，自动判断是否以并列方式进行调节。判据以电压优先，能有效保证电压质量并使主变分接头调整次数最少。可设置每次调节最小时间间隔和日调节次数。P59自动电压无功调节功能：调节时自动监视高压侧电压变化，以免造成全系统无功电压崩溃。可以定义各种闭锁条件，例如保护动作、遥测量越限、硬开入接点变位等作为闭锁条件。确保分接头调整分级进行，一次只能调节一档，能有效防止滑档或拒动的行为。定值整定方便：用户可在一天内根据峰谷时间设置多个时间段，每个时间段可分别设置不同定值。P60五、变电站综合自动化的信息发布系统－－WEB服务器◆综自站信息发布系统的作用和意义◆综自站信息发布系统的内容◆综自站信息发布系统如何与综自系统和外部系统连接◆综自站信息发布系统的具体内容P61用于调度自动化系统尚未建立的地区适用于需要了解现场设备的运行状况的生产人员可方便地将综自系统接入到MIS网络中综自站信息发布系统的作用和意义P62综自站信息发布系统的内容综自站中的实时数据包括图形和数据综自站中的历史数据P63主SCADA服务器备SCADA服务器教员台学员台学员台SCADA工作站VQCSCADA工作站值长工作站继保工程师站培训网站内实时监控网站内通讯网五防工作站在线状态分析模拟盘或电子钥匙打印机WEB服务器浏览工作站企业MIS网综自系统和外部系统连接P64Web服务器远程浏览演示图P65WEB上的系统主接线图P66WEB上的变压器间隔细节图P67WEB上的公用信号图P68WEB上的录波波形分析显示P69WEB上的保护信息管理P70WEB上调南瑞901保护定值P71WEB上的测点数据总览P72WEB上的最新事件列表P73WEB上的报表历史数据查询P74WEB上的历史报警浏览P75复习思考题•为什么变电站综合自动化技术的发展成为必然趋势？•变电站综合自动化中继电保护系统实现哪些功能？•画图说明变电站备用电源自动投入控制的基本原理。•说明变电站综合自动化系统分散分布式的组态形式及其特点。•简述综自系统中常用的几种信息传输方式及其优缺点。•变电站防止误操作的“五防”指什么？•简述光学电流互感器与传统的电磁式电流互感器相比具有哪些优点？•简述变电站抗电磁干扰的措施。