什么是变电站综合自动化?对其要求和体系结构有哪些?
正确答案:
变电站综合自动化就是利用微机技术将变电站的二次设备(包括控制、信号、测量、保护、自动装置、远动装置)进行功能的重新组合和结构的优化设计、对变电站进行自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统(相对于集控站,可以将它看作是一台终端设备)。
它将传统的站内各种分立的自动装置集成在一个综合系统内实现,它具有采集站内所有模拟量和各种状态量的能力,具有对各种设备的控制能力,以及具有运行管理上的功能,包括:制表、分析统计、防误操作、生成实时和历史数据库、安全运行监视、事故顺序记录、事故追忆、实现就地及远方监控并实现信息共享、不重复采集等。
对变电站实施综合自动化的要求是:设备配置上应责任明确,互不干扰;要保证继电保护设备和功能的安全可靠;要满足二次设备的电磁兼容性的要求。为此,根据以上要求,变电站综合自动化在其体系结构上应采用:
(1)分层分布式系统的主体结构。整个系统分为两层,即上位机层和下位机层。上位机层位于变电站主控室内,又称变电站层,主要包括本站的监控工作站微机、工程师工作站微机,它是用于传送远动信息的主站微机;下位机层在开关场各间隔内,面向各一次设备又称间隔层,它按站内一次设备,包括主变压器、出线等分布情况而采用分布式配置,下位机层,各单元设备相对独立,仅通过站内通信网互联并与各上位机通信。分层分布式系统在功能上可做到:下位机层(即间隔层)能完成的就不依赖于通信网,因此分层分布式系统与集中式系统相比,具有可靠性高、可扩展性高,并减少站内二次电缆的优点。
(2)将继电保护功能相对独立,各单元微机保护直接由相关的电流互感器和电压互感器输入电气量,跳闸信号直接送到断路器的跳闸线圈,保护功能本身完全不依赖通信网,信号由保护装置的通信接口接入站内通信网,通过通信网送入上位机提供信息报告。自动装置如变压器有载调压分接头的控制装置、电容器投切的控制装置、备用电源自投装置等也不依赖通信网,其设置专门的装置放在相应的下位机层上。
(3)就地及远方监控相互独立。上位机层采用分布式结构立,仅损坏一个不影响其他部分的工作,本站监控和远动接口相互独,上位机软件采用分层技术,分为应用层和开发层。
(4)站内通信网(计算机网络)是联系上位机层和下位机层各个装置的关键设备,因处于上位层和下位层之间的连接故又称为网络层,它承担将各种装置仪表进行集成的功能,IEC将其称为现场总线(fieldbus),其定义为:现场总线是连接工业现场仪表与设置在控制室内控制设备的数字化、串行、双向、多变量、多接点的通信网络;对现场总线的控制系统,其定义为:由各种现场仪表通过互联与控制室内人机界面所组成的系统,它是一个全分散、全数字化、全开放和可操作的生产过程自动控制系统。目前,世界上现场总线产品有美国Echeion公司生产的LonWorks网、德国Bosch公司的CAN网和西门子公司的Profibus网。Lonworks网可通过网关RTLE—KT—03001与以太网连接,亦可通过网关WBLE—KT—00001与Internet网或中国电力信息数据交换网连接,这两种网关均由美国CoactiveNetworks公司生产。
它将传统的站内各种分立的自动装置集成在一个综合系统内实现,它具有采集站内所有模拟量和各种状态量的能力,具有对各种设备的控制能力,以及具有运行管理上的功能,包括:制表、分析统计、防误操作、生成实时和历史数据库、安全运行监视、事故顺序记录、事故追忆、实现就地及远方监控并实现信息共享、不重复采集等。
对变电站实施综合自动化的要求是:设备配置上应责任明确,互不干扰;要保证继电保护设备和功能的安全可靠;要满足二次设备的电磁兼容性的要求。为此,根据以上要求,变电站综合自动化在其体系结构上应采用:
(1)分层分布式系统的主体结构。整个系统分为两层,即上位机层和下位机层。上位机层位于变电站主控室内,又称变电站层,主要包括本站的监控工作站微机、工程师工作站微机,它是用于传送远动信息的主站微机;下位机层在开关场各间隔内,面向各一次设备又称间隔层,它按站内一次设备,包括主变压器、出线等分布情况而采用分布式配置,下位机层,各单元设备相对独立,仅通过站内通信网互联并与各上位机通信。分层分布式系统在功能上可做到:下位机层(即间隔层)能完成的就不依赖于通信网,因此分层分布式系统与集中式系统相比,具有可靠性高、可扩展性高,并减少站内二次电缆的优点。
(2)将继电保护功能相对独立,各单元微机保护直接由相关的电流互感器和电压互感器输入电气量,跳闸信号直接送到断路器的跳闸线圈,保护功能本身完全不依赖通信网,信号由保护装置的通信接口接入站内通信网,通过通信网送入上位机提供信息报告。自动装置如变压器有载调压分接头的控制装置、电容器投切的控制装置、备用电源自投装置等也不依赖通信网,其设置专门的装置放在相应的下位机层上。
(3)就地及远方监控相互独立。上位机层采用分布式结构立,仅损坏一个不影响其他部分的工作,本站监控和远动接口相互独,上位机软件采用分层技术,分为应用层和开发层。
(4)站内通信网(计算机网络)是联系上位机层和下位机层各个装置的关键设备,因处于上位层和下位层之间的连接故又称为网络层,它承担将各种装置仪表进行集成的功能,IEC将其称为现场总线(fieldbus),其定义为:现场总线是连接工业现场仪表与设置在控制室内控制设备的数字化、串行、双向、多变量、多接点的通信网络;对现场总线的控制系统,其定义为:由各种现场仪表通过互联与控制室内人机界面所组成的系统,它是一个全分散、全数字化、全开放和可操作的生产过程自动控制系统。目前,世界上现场总线产品有美国Echeion公司生产的LonWorks网、德国Bosch公司的CAN网和西门子公司的Profibus网。Lonworks网可通过网关RTLE—KT—03001与以太网连接,亦可通过网关WBLE—KT—00001与Internet网或中国电力信息数据交换网连接,这两种网关均由美国CoactiveNetworks公司生产。
答案解析:有
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