变电站自动化是在计算机技术和网络通信技术的基础上发展起来的,即应用自动控制技术和信息处理与传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置,代替人工对变电站进行监控、测量和运行操作的一种自动化系统。其基本功能包括:数据采集、数据计算和处理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、与继电保护交换信息、自动控制的协调和配合、与变电站其他自动化装置交换信息和与调度控制中心或集控中心通信等。对此,昆明威士科技提供了一个电站工程综合自动化系统,可作为变电站自动化的解决方案之一。 监控部分: 系统功能: 数据采集和处理:监控系统自动周期性地实时采集电站主要电气和主要非电气量及有关过程参数,包括温度量、模拟量、状态量、报警量和脉冲量等。系统对采集的数据进行必要的处理、计算,存入实时数据库,并用于画面显示、更新、控制调节、记录检索、统计报表、操作、管理指导等。 记录、显示与操作功能: 全站安全监视和实时报警:安全监视包括状态监视、越限监视、过程监视和计算机监控系统设备故障监视。 参数修改功能:包括遥测参数设置,遥信参数设置,电量参数设置,刷新参数设置,曲线参数设置,棒图参数设置,潮流参数设置,定值参数设置与修改。 控制调节功能:通过友好的人机界面直接对断路器等装置进行操作控制,同时各种操作进行记录。 自动电压无功调节:按给定的电压无功关系自动投切电容器、调整变压器档位。 报表与打印功能 数据维护功能:监控系统可对实时数据和历史数据进行数据维护。主要包括: 对实时数据,系统根据一定的存盘时间间隔,按标准数据库格式存盘;按操作的时间、操作步骤及结果和各种故障作为历史数据,按类型和标准格式进行存盘,存贮周期为二年;对监视的模拟量、开关量进行统计分析计算(含越限、变位等)作为历史数据存入历史数据库,作为报表输出的主要数据来源。 数据存储:◆ 以小时为单位的统计数据存储一年以上; ◆ 以日为单位的统计数据存储三年以上; ◆ 以月为单位的统计数据存储五年以上; ◆ 事件与操作记录存储十年以上。 通信功能 编辑功能:软件编辑人员可以通过主机设备在线或离线方便地进行应用软件、显示画面和数据库的编辑、调试、装入、卸除和修改,在线进行上述工作时能保证正常的计算机监控系统功能安全实施。 在线自诊断 案例: 勐捧农场(35kV变电站), 鹤庆水电局(北衙变电站), 个旧锡业公司(35kV老厂变电站)…… 保护部分: ● 装置整体抗干扰性强、可靠性好 1)采用密闭抗干扰式全金属单元机箱,功能插板之间采用隔离板,屏蔽干扰信号; 2)除程序芯片(为便于升级写片)可拔插外,其它芯片均直接与印制板焊接,从根本上杜绝芯片接触不良的问题; 3)采用进口接插件(如采用德国哈丁牌),镀金面可保证多次拔插; 4)元件板采用四层板工艺,全悬浮设计结构,能有效的防止尖脉冲及浪涌的干扰。 5)采用软/硬件“看门狗”电路及多层光藕隔离抗干扰信号等设计,各单元相互独立、互不影响, 6)电路板喷涂绝缘保护层,有效提高绝缘性能、防腐性能。 7)继电保护采用差分全波傅氏算法,具有良好的滤波效果,抗干扰性好。 8)保护和测量具有各自独立的采样回路,保证了监测精度及保护装置要求的抗饱和性能。 ● 安装维护方便 1)单元箱内仅两个功能插板,且无外置接口电路,结构简洁。 2)插板与插槽一体化,减少接触故障,便于检查故障和维护。 3)国际标准模块化结构,互换能力强,软件可向下兼容,同一硬件固化不同软件即可完成不同设备的保护测控。 4)单元箱设计灵活,既可以集中组屏,也可以分散安装于开关柜上。 5)具有多组故障自检功能,硬件检测直到跳闸出口继电器,方便维护人员及时查找故障点及故障性质。 ● 操作简便 1)采用傻瓜化操作系统,界面图形化、汉字化,易学、易懂、易用;用户不需要很多的专业知识即可使用和维护系统。面。 2)除报警、音响提示外,遥控的人机对话还具备语言提示功能。 3)保护单元大屏幕汉字显示实时电流、电压和功率、电度、相位及其它所需的电气量;具有良好的显示界面。 4)保护单元直接使用汉字显示保护动作信息;保护定值通过薄膜按键就地整定,也可通过后台计算机远方整定。 ● 设备出厂需经过元器件老化、单板机老化、单元箱老化及整机老化四个步骤,极大地提高了可靠性。 ● 系统软件可移植性、通用性好 1)软件独立于硬件平台,可运行于不同厂商的各型机器,系统不需作任何修改。 2)软件结构形式灵活,能够满足用户的大多数应用要求,并提供一系列实用工具,满足用户的功能扩充需要。 ● 系统高度开放性 1)向用户提供不同层次不同功能的通讯接口,通讯规约采用部颁CDT、POLLING、SC1801、N4F、IEC870等规约。 2)用户可通过接口方便实现与调度系统及其他智能装置对接,并可利用接口进行系统功能的二次开发。 保护系统主要有线路保护,电容器保护,母联分段保护,母线测量,三圈主变保护,电源备自投,现把其中部分功能描述如下: 1.线路保护: 保护功能:速断保护(可带方向),三段时限过流保护(可带方向),三相一次重闸,过负荷保护,零序过流/过压保护,低周减载,小电流接地选线。 测量功能:测量U、I、P、Q、Cosφ、f、等项参数,并可显示一次侧实际值。 控制功能:就地/远方操作断路器,就地/远方定值修改,保护信号远方复归,软、硬压板投退。 信号处理:采集8个遥信量,遥信类型、报警/跳闸可任意设置。 通讯功能:通讯接口:RS485,波特率:300~9600。 自动化功能:自动记录8条事故的类型、时间及动作值、故障录波、具有低电压和滑差闭锁的低频减载、三相一次重合闸、后加速跳闸、检同期/检无压。 主要技术指标: 速整定范围:0~50A,速断整定时间:0~5S,过流整定范围:0~25A ,过流整定时间:0~5S ,重合闸延时整定范围:0.3~12S,低电流整定范围:1~5A ,低频减载整定范围:45~50Hz ,低频减载整定时间:0~10S ,滑差闭锁整定范围:df/dt=1~7Hz/s ,低流闭锁整定范围:1~5.0A , 过压整定范围:1~127V,欠压整定范围:1~100V。
2.电容器保护: 保护功能:三段过流保护,开口三角电压保护,过压/欠压保护,零序电压/零序电流保护,小电流接地自动选线。 测量功能:测量U、I、Q、Cosφ等项参数,并可显示一次侧实际值。 控制功能:就地/远方操作断路器,就地/远方定值修改,保护信号远方复归, 软、硬压板投退。 信号处理:采集8个遥信量,遥信类型、报警/跳闸可任意设置。 通讯功能:通讯接口:RS485,波特率:300~9600。 自动化功能:可自动记录8条事故的类型、时间及动作值、故障录波。 主要技术指标:过流整定范围:0~25A,过流整定时间:0~5S,过压整定范围:100~125A,过压整定时间:0~60S,欠压整定范围:50~105A,欠压整定时间:50~105A,零序过压整定范围:10~60V,零序过压延时范围:0~2S,零序过流整定范围:0.25~5A,零序过流延时范围:0~2S。
3.母联分段保护: 保护功能:速断保护,过流保护,小电流接地自动选线。 测量功能:测量I、P等,并可显示一次侧实际值。 控制功能:就地/远方操作断路器,就地/远方定值修改,保护信号远方复归, 软、硬压板投退。 信号处理:采集8个遥信量,遥信类型、报警/跳闸可任意设置。 通讯功能:通讯接口:RS485,波特率:300~9600。 自动化功能:可自动记录8条事故的类型、时间及动作值。 主要技术指标:速整定范围:0~50A,速断整定时间:0~5S,过流整定范围:0~25A ,过流整定时间:0~5S。
4.母线测量: 保护功能:母线接地报警,PT断线报警,PT切换。 测量功能:可测量:Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、Uo 。 控制功能:就地/远方操作断路器,就地/远方定值修改,保护信号远方复归, 软、硬压板投退。 信号处理:采集8个遥信量,遥信类型、报警/跳闸可任意设置。 通讯功能:通讯接口:RS485,波特率:300~9600。 自动化功能:可自动记录8条事故的类型、时间及动作值。
...... 案例:者桑变电站(35KV),火谷都变电站(35KV),普朗变电站(35KV,海拔:3700KM),北衙变电站(35KV),…….

水电站监控系统 为了适应电网发展、技术进步的需要,满足设备更新、改造要求,开发水电站计算机监控系统以实现全厂和开关站主要设备的安全监控、经济运行和实时管理等功能,不但将使全厂的综合自动化水平大大提高,而且能改善劳动条件,取得显著的经济效益。计算机监控系统能对全站所有机电设备进行控制和监视,并能准确可靠地接收和处理电站消防监控系统、水情自动测报系统及其它监测系统等的上送信息,同时能够实现水电站计算机监控系统与上级调度部门之间的通信。 监控系统特点 ◆ 系统采用分层分布开放式网络结构,系统的软、硬件均采用模块化、结构化的设计。 ◆ 监控软件采用面向对象、全模块化、结构化编程,采用关系型数据库结构,采用堆叠式模块组成,各模块独立完成相应功能,编程扩展方便,易组态、全开放。 ◆ 操作系统采用运行经验成熟,运行稳定可靠,抗病毒功能强的实时多任务开放式操作系统。用户接口支持多窗口操作,具有友善的用户界面。 ◆ 机组控制采用模块式可编程控制器(PLC),监控界面采用菜单形式,并具有强大的实时图形界面显示,可方便进行机组控制和参数设置。 ◆ 国际标准的模块化结构,模块互换能力强。 ◆ 不同监控层的设备相互独立,局部故障不影响整个监控系统的运行。现地控制层在监控系统退出后仍能对机组进行正常控制操作。 ◆ 系统主要设备都具备自检功能,对通讯网络和所有软、硬件具有巡检功能,极大地提高了系统的可靠性。 ◆ 可以多主方式工作,网络上任一个节点均可任意时刻主动向网络上其他节点发送信息,可以不分主从,方便地构成多主系统。 ◆ 主机、辅机监控设备和公用开关站的保护设备均相对独立,仅通过通信网络互联,整体可靠性不受局部影响,具备高度的灵活性和扩展性,便于系统维护。 ◆ 系统高度可靠,其本身的局部故障不会影响现场设备的正常运行,且系统的MTBF、MTTR及各项可用性指标均达到《水电站计算机监控系统设备技术要求》的规定。 案例:云南保山阿鸠田水电站(3×35KKW),云南保山阿鸠田水电站(3×35KKW),云南弥勒雷打滩水电站(3×36KKW),云南罗平色依水电站(2×10KKW),......

水电站保护系统 微机保护采用分布式单元机箱结构,各保护单元均相对独立,通过站内现场总线互联。在功能分配上,采用能下放尽量下放的原则,保护单元箱能完成的功能绝不依赖通信网,各保护单元箱上均配有操作面板和必要的手动操作开关及信号灯,运行人员可通过就地单元箱上的操作面板或人机接口,对相应电气设备进行操作,各保护单元故障或退出运行时,不影响其它单元及上层监控。 保护单元由主控板、继电器板、电源模块及薄膜按键、液晶显示器、分合闸按钮、机壳等组成。箱体为全金属封闭结构,内置屏蔽隔离板,将微机部分与继电器板完全屏蔽隔离,提高抗干扰能力。 保护系统特点 ◆ 密闭抗干扰式保护与监控一体化单元机箱,设计灵活,既可以集中组屏,也可以分散安装于开关柜上。 【2】大屏幕汉字显示实时电流、电压和功率、电度及其它所需的电气量。 ◆ 直接使用汉字显示保护动作信息;保护定值通过薄膜按键就地整定,也可通过后台计算机远方整定。 ◆ 保护和测量具有各自独立的采样回路,既保证了监测精度,又保证了保护装置要求的抗饱和性能。 ◆ 继电保护采用差分全波傅氏算法,它具有良好的滤波效果及计算精度,抗干扰性能好。 ◆ 硬件模块化结构设计,互换能力强,软件可向下兼容,同一硬件固化不同软件即可完成不同设备的保护测控。 ◆ 采用软/硬件“看门狗”电路及多层光电隔离抗干扰设计,各单元相互独立、互不影响,功能上不依赖于监控主机,成功地提高了整个系统的抗干扰能力和可靠性。 ◆ 具有多组故障自检功能,硬件检测直到分/合闸出口继电器,方便维护人员及时查找故障点及故障性质。 ◆ 微机保护采用密闭式一体化机箱,具有抗震动、抗磁场、防潮湿、防灰尘的功能,能适应各种恶劣环境。 ◆ 各保护功能相对独立,保护功能不依赖于通信网络,通信故障或监控计算机故障不影响保护装置的正常运行。 部分保护单元主要功能配置:
发电机保护
 案例: 响水电站(2X10KKW), 板榔电站(2000KW+1250KW), 以德水电站(2500KW×2), 云南保山朝阳水电站(2×20KKW), ......
|