发布时间 : 星期二 文章电力运行的自动化系统_毕业设计(论文)说明书更新完毕开始阅读3e08fe55fe00bed5b9f3f90f76c66137ef064f73
图2-1 集中式结构 2.4分布式结构
分布式结构则按功能设计，如按保护和监控等功能划分单元，分布实施。其结构采用主从ＣＰＵ协同工作方式，各功能模块如智能电子设备之间采用网络技术或串行方式实现数据通信。分布式结构有助于其它模块正常运行。安装方式有集中组屏和分层组屏两种方式，较适合于中低压变电站。系统结构如图2-2所示。
图2-2 分布式结构
2.5分散（层）分布式结构
分散（层）分布式结构采用“面向对象＂设计。所谓面向对象，就是面向电气一次回路设备或电气间隔设备，间隔层中数据、采集、控制单元（I/O单元）和保护单元就地分散安装在开关柜上或其他一次设备附近，相互间通过通信网络相连，与监控主机通信¨９。。目前，此种系统结构在自动化系统中较为流行，主要原因是：①现在的ＩＥＤ设备大多是按面向对象设计的，如专门的线路保护单元、主变保护单元、小电流接地选线单元等，虽然有将所有保护功能综合为一体的趋势，但具体在保护安装接线中仍是面向对象的；②利用了现场总线的技术优势，省去了大量二次接线，控制设备之间仅通过双绞线或光纤连接，设计规范，设备布置整齐，调整扩建也很简单，成本低，运行维护方便；③系统装置及网络性强，不依赖于通信网和主机，主机或１台IED设备损坏并不影响其它设备的正常工作，运行可靠性有保证。系统结构如图2-3所示：
图2-3 分散（层）分布式结构
系统结构的特点是功能分散，管理集中。分散（层）分布有两层含义：其一，对于中低压电压等级，无论是Ｉ／０单元还是保护单元皆可安装在相应间隔的开关盘柜上，形成地理上的分散分布；其二，对于１１ＯｋＶ及以上的电压等级，即使无法把间隔单元装在相应的开关柜上，也应集中组屏，在屏柜上明确区分相应间隔对应的单元，在物理结构上相对独立，以方便各间隔单元相应的操作和维护。
第三章变电站综合自动化的通信 3.1通信的相关介绍
通信是变电站综合自动化系统中十分重要的基础功能。借助于通信，各开关间隔中保护测控单元、变电站计算机系统、电网控制中心自动化系统得以相互交换信息，信息共享，提高了变电站运行可靠性，减少了连接电缆和设备数量，实现变电站远方监视和控制。变电站自动化系统通信主要涉及： 各保护测控单元与变电站计算机系统通信； 各保护测控单元之间相互通信；
变电站自动化系统与电网自动化系统通信；
其他智能化电子设备IED与变电站计算机系统通信； 变电站计算机系统内部计算机间相互通信。
通信控制单元在变电站自动化系统中，承担着保护测控单元、自动化设备和辅助设备与变电站计算机系统以及电网自动化系统通信的控制、协调、监视和管理作用。通过通信控制单元的控制和协调，使得各保护测控单元、其他智能化电子设备IED可实时、有序、可靠地与变电站计算机系统、电网自动化系统交换信息，传递变电站各种运行数据、设备状态、保护动作情况，接收各种控制命令，完成变电站计算机系统和电网自动化系统所要求的各种操作和控制。通过监视和管理，随时了解各设备、单元通信状态以及通信网络状态，对异常情况及时报警，甚至采取必要措施，如通道切换，以维持系统正常的通信。 变电站综合自动化系统对通信控制单元要求： 1）具有较高的可靠性、稳定性； 2）满足实时性的要求；
3）支持多种、多路通信接口；
4）支持多种通信方式，包括网络通信方式； 5）提供通信信息编辑、修改手段； 6）提供通信检查和维护手段
3.2变电站综合自动化系统的任务
变电站综合自动化系统：是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备（包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等）的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。
通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。
变电站综合自动化系统是利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，代替常规的测量和监视仪表，代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机保护代替常规的继电保护，改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。因此，变电站综合自动化是自动化技术、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。变电站综合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能，可方便的监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。它的出现为变电站的小型化、智能化、扩大控制范围及变电站安全可靠、优质经济运行提供了现代化手段和基础保证。
3.3数据通讯系统的构成
通讯系统的构成有：通讯介质、通讯接口、通讯控制器、通讯规约等，如图3-1所示。 通讯介质 通 讯 通 讯 通 讯 通 讯 通 讯 通 讯 规 约 控制器 接 口 规 约 控制器 接 口 图3-1数据通讯系统
综自系统常用的通讯接口标准主要有：通用串行通讯接口、现场总线、以太网等。
现场总线：WorldFip、CanBus、LonWork等。
以太网：双绞线以太网、光纤以太网、同轴电缆以太网等。
专用通讯控制器——集基本功能与扩展功能与一体，通讯能力提高了，但通用性降低了，如以太网、现场总线的通讯控制器就属于此类。 3.3.1变电站综合自动化系统的网络连接
目前综合自动化系统所采用的均为分层分布式结构，站控层、间隔层之间的数据通信由网络层来实现，即网络层是站控层与间隔层的数据传输通道。如图3-2所示。
监控机 继保工程师站
网络层
图3-2 典型综合自动化系统结构
首先应该明确，变电站站控层的后台机、继保工程师站等计算机所构成的是一个小型的局域网，把多台小型、微型计算机以及外围设备用通信线路互连起来，并按照网络通信协议实现通信的系统。在该系统中，各计算机既能独立工作，又能交换数据进行通信。构成局域网的四大因素是网络的拓扑结构、传输介质、传输控制和通信方式。
八矿降压站用到的综合自动化系统的站控层网络采用以太网结构。即是由以太网构成的局域网。根据配置不同，可以分为单网和双网，如图3-3所示。单网结构简单，可靠性比双网结构低，多用于中小型110KV以下变电站。双网结构在A网故障时，后台机可以由B网继续进行通讯，可靠性高，多用于110KV及以上变电站。
操作员站 工程师站
操作员站 工程师站 A网
A网 B网 交换机1 交换机2 交换机1 交换机2 （a）单网结构 （b）双网结构
间隔层的网络主要完成对各电气单元之间的实时数据采集、处理、控制量的输出等功能。根据其设备不同，采用的网络方式也不尽相同。 1)直接接入以太网方式
该方式是将微机保护测控单元直接接入以太网进行通信。该种方式的优点是结构简单、数据传送速度较快。 2)现场总线方式