综合自动化与保护系统是现代电力系统中至关重要的组成部分,它结合了微机技术、通信技术和自动化技术,大大提高了电力系统的运行效率和安全性。这种系统主要应用于变电站,实现对控制、保护、测量、信号传递和远动等功能的综合自动控制和管理。
1. **系统结构**:综合自动化控制系统通常采用分层分布离散式控制方式,这意味着控制和保护单元由独立的CPU构成,形成一对一结构。每个回路由单独的CPU处理,通过站内通讯网络连接,构成一个集控制、保护、测量、信号传送和远动于一体的自动化系统。这种结构提高了系统的可靠性,降低了故障影响范围。
2. **系统控制方案**:对于110kV及以上电压等级的变电站,采用微机远动、监控和微机保护分离的方案,主要考虑到设备的复杂性和可靠性要求。而35kV或10kV线路则可以合并为一个微机单元,既节省成本,又简化了接线。这种设计减少了现场二次电缆,提升了整体效率。
3. **主要硬件设备**:
- **微机远动监控系统**:包括现场监控单元和后台间隔层管理机。现场监控单元负责现场设备的监控和远动功能,采用一对一或二对一原则,确保单个单元故障不影响其他单元。
- **微机保护单元**:10-35kV间隔层的微机保护装置由独立单元构成,实时监控电气设备并提供保护。例如,110kV线路通常配置双核保护单元,实现三对一配置,保证高可靠性。主变压器保护采用多CPU方案,由差动、高压侧过流和低压侧过流保护单元组成,确保主变安全。
4. **软件设计**:站控层软件采用模块化结构,基于Windows9X环境,支持多任务管理和菜单操作。间隔层软件涵盖监控、控制、保护和通讯软件,程序存储在EPROM中。
5. **通讯方案**:变电站内外通讯通常采用光纤、载波、微波、无线扩频或Modem加电话线等方式。站内通讯网通常分为变电站层和间隔层,间隔层常采用RS485或RS422等串行通讯接口,提高通讯效率和稳定性。
综合自动化与保护系统通过先进的硬件和软件设计,实现了电力系统的高效监控和智能保护,降低了人工干预的需求,提升了电网的稳定性和安全性。随着技术的发展,这类系统还将持续优化,进一步提高电力行业的技术水平。