文档介绍：第七章变电所综合自动化和数字化变电所回顾:电力系统自动化的分类(按运行管理区域分类) ?调度自动化?发电厂自动化火电厂自动化水电厂自动化?配电网自动化?变电站自动化电力系统自动化第7章变电所综合自动化和数字化变电所常规的变电站存在的问题: ★安全性、可靠性不能满足电力系统发展的需求。★不适应电力系统快速计算和实时性要求。★供电质量缺乏科学的保证。★不利于提高运行管理水平。★维护工作量大,设备可靠性差。★占地面积大,增加征地投资。科学技术的发展,为发展变电站自动化提供了有利的条件。一、变电站自动化的发展过程 1、变电站分立元件的自动装置阶段 20世纪 70年代以前,这些自动装置主要采用模拟电路、晶体管等分立元件组成,对提高变电站的自动化水平,保证系统的安全运行,发挥了一定的作用。缺点: 这些自动装置,相互之间独立运行,互不相干,而且缺乏智能,没有故障自诊断能力,在运行中若自身出现故障, 不能提供报警信息,有的甚至会影响电网运行的安全。分立元件的装置可靠性不高,经常需要维修,且体积大。第7章变电所综合自动化和数字化变电所 2、微处理器为核心的智能自动装置阶段? 20 世纪 80 年代,随着大规模集成电路和微处理器技术的应用,在变电站自动化阶段,将原来由晶体管等分立元件组成的自动装置逐步由大规模集成电路或微处理器替代。?微机监控、微机保护、微机远动装置分别设置,分别完成各自的功能。优点:①由于采用了数字电路,缩小了体积,明显的显示出优越性。②利用微处理器的智能和计算能力,可以应用和发展新的算法,提高了测量的准确度和控制的可靠性,还扩充了新的功能。③装置本身的故障自诊断能力,对提高装置自身的可靠性是很有意义的。缺点: 各自动化装置仍是独立运行,不能互相通信,不能共享资源。国际上, 20 世纪 70 年代末开始变电站综合自动化的研究工作,于 80 年代开始进入实用应用。例:西门子公司于 1985 年在德国投入其第一套变电站综合自动化系统。我国从 20 世纪 80 年代末开始研制和开发, 20 世纪 90 年代进入应用阶段。例:清华大学电机系研制成功的变电站微机监测、保护综合控制系统。?变电站综合自动化阶段的特征: 将微机监控、微机保护、微机远动等功能进行统一考虑,构成一个统一的计算机系统来完成以上所有的功能。 3 3、变电站综合自动化阶段、变电站综合自动化阶段二、变电站综合自动化的概念?变电站综合自动化( Integrated Substation Control System ,ISCS )是在变电站应用自动控制技术和信息处理与传输技术,通过计算机硬件系统或自动化装置代替人工进行各种运行作业,提高变电站运行、管理水平的一种自动化系统。三、变电站综合自动化的发展概况 1、国外变电站综合自动化的早期发展概况 国外变电站自动化的研究工作始于 20 世纪 70 年代。 70 年代末,英、西德、意大利、澳大利亚等国新装的远动装置都是微机型的。变电站综合自动化的研究工作,于 70 年代中、后期开始。 1975 年由关西电子公司和三菱电气有限公司合作,研究配电变电站数字控制系统。 1979 年9月完成样机,称为 SDCS-1 型, 12 月在变电站安装运行, 1980 年开始商品化生产。 SDCS-1 型由 13 台微机组成。如下图,它具有对一个 77kV/ 的配电变电站的全部保护和控制功能。该变电站具有 3台变压器, 4回 77kV 进线, 36 回 馈电线路。三、变电站综合自动化的发展概况 SDCS -1结构方框图 1、国外变电站综合自动化的早期发展概况 2、我国变电站自动化的发展过程我国变电站综合自动化的研究工作始于 80年代中期。 1987 年清华大学电机工程系研究成功国内第一个符合国情的综合自动化系统。该系统由 3台微机组成,其系统结构如下图。1987 年在山东威海望岛变电站成功地投入运行。望岛变电站是一个 35kV/10kV 城市变电站,有 2回35kV 进线, 2台主变, 8回10kV 出线, 2组电容器。该系统担负全变电站安全监控、微机保护、电压无功控制、中央信号等任务。按功能分为 3个子系统:( 1)安全监控子系统;( 2)微机保护子系统;( 3)电压、无功控制子系统。这是我国第一个变电站综合自动化系统,其成功的投入运行, 证明了我国完全可以自行研究,制造出具有国际先进水平,符合国情的变电站综合自动化系统。 90年代中期后,综合自动化系统迅速发展。随着微机技术的不断发展和已投入运行的变电站综合系统取得的经济效益和社会效益, 吸引全国许多用户和科研单位和高等院校,因此变电站综合自动化系统到 90年代,成为热门话题。三、变电站综合自动化的发展概况