简论自动化系统变配电计算机管理监控自动化系统运用

摘要：本文简要的阐述了变配电计算机管理监控自动化系统的应用。
关键词：变配电;计算机管理监控;自动化系统
Abstract: This paper briefly describes the substation computer management and monitoring automation system application.
Key words: substation; computer monitoring; automation system
：A 文章编号

一、.绪论

1.1系统简介

电力系统的发展向电力系统调度提出了更高的要求，同时对电能质量、供电可靠性和运行经济性的要求也越来越高。随着计算机技术和通讯技术的高速发展，计算机综合自动化在电力系统得到广泛的应用。
本设计共设10KV中心变配电所一座，为10KV双电源供电，两路电源分别从上级110KV区域变配电站Ⅰ、Ⅱ段母线通过架空线的方式引至厂区周界后通过电缆引入10KV进线柜，10KV母线按单母线分段接线方式运行。本次工程实施的10KV开闭所两段母线共设主变出线6回路（变压器为10/0.4KV干式有载调压变压器）：其中2台2000KVA变压器供1#车间400V低压配电室；2台2000KVA变压器供2#车间400V低压配电室；2台2000KVA变压器供3#车间400V低压配电室。
变配电计算机管理监控自动化系统采用分层分布布置方式，为集中与分散相结合的系统结构。系统由三层构成，分别为：现场间隔控制层（10KV及400V配电室子站）、前端从站通信层、计算机监控主站层。系统三层之间，相对独立，计算机监控主站层和前端从站层全部故障时不影响现场间隔层测控保护装置及智能配电装置等智能设备的正常运行。

1.2使用环境

1、环境温度：

最高气温+39℃
最低气温-21.7℃
年平均气温：9.1℃

2、相对湿度：50～70%

3、海拔高度：152

6.6 m～125

7.8m

4、地震条件：（麦卡里）8度 5、交流电源：220V，50Hz1Ph+N，380V，50Hzh+N，具有单独接地网。

6、交流工频电源：10KV, 50Hzh 二次侧电流 5A，二次侧电压 100V

7、直流电源：DC 220V

1.3 运行方式

本系统采用单母线分段运行，两段母线互为备用，当其中一段进线无压无流，另一段母线正常时，断开故障进线开关，合上母联开关。进线母线侧故障保护正确动作，闭锁备自投。
二．变配电计算管理监控系统结构、布线说明

2.1、变配电计算机管理监控系统结构说明

2.

1.1现场间隔控制层测控保护、智能配电系统

现场间隔层由10KV和400V两层构成，10KV测控保护层主要采用德国西门子公司SIPROTEC 4系列微机测控保护综合单元，分散安装在10KV开关柜上，400V配电层采用法国溯高美公司DIRIS AP智能配电测量仪表，分散安装在400V开关柜上，plc S7-400子站及网络通信设备按照配电室的分布分散组屏安装在低压配电室内，完成400V配电室模拟量数据处理、信息量采集、控制量输出及网络通信；现场间隔层测控保护装置通过Profibus DP通信接口连接到Profibus现场总线，通讯介质采用屏蔽双绞线，形成分散分布式现场总线结构，Profibus现场总线和PLC S7-400子站与前端从站通信层相互通信，构成变配电综合自动化系统，实现综合自动化功能。
2.

1.2前端从站层通信系统

前端从站通信层采用1套德国西门子工控PLC S7-400 （Profibus DP接口及以太网接口），应用自动控制技术、数字信号处理技术和数字信息通信技术，和Profibus现场总线及400V配电室安置的PLC S7-400子站通信，完成变配电现场间隔层智能配电仪表、测控保护单元的控制、远动、通讯、信息处理、信息上传等功能，是整个通信系统的核心，前端从站通信层设备及网络通信设备组屏安装在直流屏室内。前端从站通信层通过Profibus现场总线和各个配电室PLC S7-400子站，进一步和现场间隔层装置相互通信，通讯介质采用双绞线(光纤)；前端从站通信层通过通信接口将信息送到计算机监控主站、能源中心、模拟控制屏等，同时进行通信及数据交换。
2.

1.3计算机监控主站层

计算机监控主站层采用2台IBM计算

摘自：本科毕业论文评语www.udooo.com

机，基于windows NT/2000平台,应用丰富成熟的Win CC SCADA操作系统实现了变配电计算机管理监控功能，1台中压变电计算机管理监控主站与1台低压配电计算机监控主站互为热备用，与辅助办公设备一起安置在控制室内；通信网络采用高速以太局域网，传输速率为10Mbit/s，其拓扑结构采用总线型，预留接口可以与广域网连接。主站层与前端从站通信层及现场间隔层共同构成变配电计算机管理监控综合自动化系统。

2.

1.4整个系统

三．变配电监控系统系统配置

3.1现场间隔层

3-1-110KV中压系统具体配置
3-1-2400V低压系统具体配置
3-1-2-1 车间配电室

DIRIS AP分散安装在400V低压柜面板上

3.3 前端从站通信层配置

3.4 计算机监控主站层具体配置

四．变配电监控系统说明

4.1 现场间隔层系统说明

现场间隔层10KV系统测控保护综合单元及其他智能设备接入前端通信层plc S7-400DP主站中。
现场间隔层400V系统按照3个配电室分别配置1套PLC S7-400子站，组屏布置在每一个配电室，主要完成一下功能：
配电进线、消防进线、联络开关、馈线、电容器设备的遥信和遥控。
当1条进线故障或失电时，任意组合馈线切除。
确认系统减负荷后，配电联络开关备自投功能；
接入馈线配置的智能配电测量仪表，进行数据处理等。
与配电变压器通信，实现变压器有载调压。
与前端通信层PLC S7-400DP主站通信。
1)
备品

4.2 前端通信层系统说明

前端通信层配置1套PLC S7-400DP主站系统，主要完成一下功能：
与现场间隔层10KV系统测控保护综合单元及其他智能设备通信。
与现场间隔层400V系统PLC S7-400子站通信。
与直流屏系统通信。
与模拟控制屏系统通信。
与计算机主站层通信。
与动力能源中心通信。通过RS232(RS485)通信接口，或通过RS232(RS485)转以太网接口；负责提供使用系统的通信规约文本，配合动力能源中心集成商完成变配电计算机监控管理系统的数据传送。
与配电变压器通信，过温时通过7SJ622跳中压开关、通过PLC跳低压开关。
与火灾报警系统通信。
完成整个系统GPS统一对时。

4.3 计算机主站层系统说明

计算机主站层依靠IBM计算机，在Win2000/NT平台下，采用Win CC SCADA系统，主要完成一下功能：
控制及其操作
数据采集与处理
报警
事件记录
事件顺序记录和事故追忆
图形生成及显示
画面显示和打印
管理与维护功能
在线统计计算及制表
数据库的建立与维护
系统自诊断和自恢复
维护功能
参考文献：1 韩祯祥 电力系统自动控制，北京：水利电力出版社，1990

2 杨冠诚 电力系统自动装置原理（第2版）北京：水利电力出版社，1995

3 杨奇逊 变电站综合自动化技术发展趋势.电力系统自动化，1995（10）

4 诸伟楠、付斌杰变电站自动化工程图集 南京中德保护控制系统有限公司

中国电力出版社2003
5 国家电力公司电力自动化研究院（南瑞集团）变电站综合自动化系统间隔级测控保护综合单元（译文汇编）2003
6 西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团西门子S7-400可编程序控制器说明2002