變電站綜合自動化系統結構設計(袁其德)-資料下載頁

　　

【正文】 關量信號的每一位上，如斷路器的分、合兩種工作狀態，可用0、1表示。下面介紹開關量輸入及輸出電路的幾個主要問題。 （一）濾波消抖電路與信號調節電路開關量作為輸入信號，長線及空間產生干擾信號，可能會使狀態發生錯誤。為此，需增加濾波消除噪聲電路。（二）電隔離技術的應用現場開關量與邏輯電路之間要采用電隔離技術。主要是因為：①使低壓輸入電路與大功率的電源隔離；②外部現場器件與傳輸線同數字電路隔離，以免計算機受損；③限制地回路電流與地線的錯接而帶來的干擾；④多個輸入電路之間的隔離。常用方法有以下兩種。光電隔離信號調節消抖濾波 總線CPU門驅動控制信號輸入1光電隔離信號調節消抖濾波邏輯控制光電隔離信號調節消抖濾波門信號輸入n光電隔離消抖濾波信號調節地址譯碼 開關量輸入電路配置圖 1）光電隔離光電藕合器作為開關量輸入計算機的隔離器件，其簡單接線原理圖。當輸入信號時，開關S閉合，二級管道通，發出光束，使光敏二極管飽和導通，于是輸出端U0變現一定電位。兩種接線方式，輸出電平不同，在實際電路設計時，可以靈活選用。光電耦合器件中，信息的傳遞介質為光，輸入和輸出是電信號，信息的傳遞和轉換的過程在密閉環境下進行，沒有電的直接聯系，不受電磁信號的干擾，隔離效果比較好。2）繼電器隔離發電廠、變電站現場的斷路器、隔離開關、繼電器的輔助觸點和主變壓器分接頭開關位置等開關信號，輸入至微機系統時，通過繼電器隔離。利用現場斷路器或隔離開關的輔助觸點接通，去啟動小信號繼電器然后由觸點輸入至微機系統，可起到很好的隔離作用。輸入至微機系統的繼電器觸點，可采用與微機系統輸入接口板配合的弱電電源。（三）驅動控制與端口地址譯碼問題微處理器在進行系統擴展時，為正確地進行數據的I/O傳送，必須解決總線的隔離和驅動問題。通常總線上連接著多個數據源設備（向總線輸入數據）和多個數據負荷設備（向總線輸出設備）。但是，在任一時刻只能進行一個源和一個負荷 之間的數據傳送，此時要求所有其他設備在電性能上與總線隔離，這就是總線隔離問題。由于微處理器功率有限，每個I/O引腳的驅動能力有限。因此，往往采用緩沖器/驅動器驅動負荷。間隔層單元中都有開關量輸入DI模塊，用于完成開關量的采集。為了防止信號干擾，在二次回路的節電信息輸入時要采取隔離措施，常用光電耦合器實現內外的電氣隔離。，開關量節點串聯在輸入電路中，T型RC設置構成低通濾波器，用來濾除高頻干擾。電阻同時還有限流作用，使發光二極管的電流限制在毫安級。兩個二極管起到保護光耦的作用。在這個電路中，+24V和+5v是兩個獨立的電源且不共地，使光耦真正被隔離開來。現以斷路器狀態為例說明開關量輸入電路的工作原理。假設斷路器處于分閘狀態，其開關量節點閉合，+24V電源經過RC網絡后輸入至光耦，光耦中的發光二極管發光，光敏三級管截止，輸出端輸出高電平“1”，從而完成了開關量的采集。 脈沖量輸入電路現在電能計算的常用方法是電能脈沖計量法，即使電能表轉盤每轉動一圈便輸出一個或兩個脈沖，用輸出的脈沖數代替轉盤轉動的圈數，并將脈沖量通過計數器計數后輸入微機系統，由CPU進行存儲、計算。轉盤式脈沖電能表發送的脈沖數與轉盤所轉的圈數即電能量成正比。將脈沖量數累計，再乘以系統就得到相應的點能量。為了對脈沖數進行累計，綜合自動化系統中設有計數器，每收到一個脈沖，計數值加一。在對脈沖進行計數時，要對脈沖質量進行檢查。正常情況下的脈沖有一定的寬度，如收到的脈沖過窄，寬度不合要求，一般式干擾脈沖，應予以舍棄。（a）中，①、②處采樣脈沖連續監測為低電平，③、④處采樣為脈沖連續檢測為高電平，對于正常脈沖，定時取樣連續測得脈沖為高電平的次數≥2，就確定為有效脈沖，計數器加1。 開關量輸入電路（b）中，①、②處連續采樣為低電平，但③、④處的采樣值不同，因而認為輸入的足尖峰干擾，不是有效的脈沖，計數器不予以計數。輸入脈沖 采樣信號① ② ③ ④ ① ② ③ ④ (a) (b) 脈沖質量檢查在綜合自動化系統中，電能脈沖的到來時隨機的，計數器可能隨時要計數。讀取計數器的累積指時不應妨礙正常的計數工作，因而一般采用兩套計數器。主計數器對輸入的脈沖進行計數；副計數器平時雖主計數器更新，兩者的數據保持一致。在收到統一讀數的“電能凍結”命令時，副計數器就停止更新，保持當時的數據不變，而主計數器仍照常計數。因此數據可從副計數器讀取，反映的是“凍結”時的數據。等“解凍”命令到達時，副計數器又重新計數，保持與主計數器的數據一致。5 結論本設計針對小型變電站進行變電站綜合自動化系統的結構設計。根據設計要求主要完成以下幾方面的工作是：了解變電站綜合自動化系統的發展現狀及趨勢；闡述變電站綜合自動化系統的結構和組成方式；對比幾種綜合自動化系統的結構形式，采用采用分層分布式結構進行變電站綜合自動化系統的部分結構設計。文中較為詳細的闡述了集中式、分層分布式和分散式系統的硬件結構形式、結構特點以及適合何種變電站。通過對比使用分層分布式結構設計變電站綜合自動化系統，詳細的介紹了系統的硬件結構以及系統各部分的功能。無功補償、備用電源自投入裝置、繼電保護等都是變電站自動化的基礎，在系統中起著非常的作用，文中也作了介紹，闡述了其在變電站綜合自動化系統中的功能。數據的收集與傳輸在綜合自動化中顯得尤為重要，報告中介紹了數據收集的部分電路。報告中，只作了變電站綜合自動化系統的部分結構設計和功能介紹。6 總結與體會本次設計通過對比集中式、分層分布式及分散式三種結構形式，采用分層分布式結構進行變電站綜合自動化系統的結構設計。設計的主要任務是：了解變電站綜合自動化系統的現狀及其發展趨勢；闡述變電站綜合自動化系統的三種結構形式的特點及使用范圍。由于在平時學習中對變電站綜合自動化系統的了解很少，所以在設計初期感覺很吃力。經過一段時間，在閱讀了一些變電站綜合自動化系統的相關報刊和書籍之后對其也有了初步的了解。設計初期每周，袁老師會給我們提出一些問題，叫我們下去自己查閱資料解決，下次見面答疑的時候讓我們自己講解老師所提問題的答案。我覺得在一過程中，我們在知識的綜合運用、新知識的學習以及解決工程問題上學到了很多東西。變電站綜合自動化是集自動化技術、計算機技術、通信技術等高科技技術在變電站領域的綜合應用。就目前而言，我也只能對變電站綜合自動化系統的結構進行部分設計，報告中肯定存在很多問題。報告中詳細闡述了采用分層分布式結構進行設計的系統結構，我覺得應該在變電站綜合自動化系統結構上應該能繼續完善，采用集中式和分層分布式結合進行設計系統的結構，結合集中式和分層分布式在結構和功能上的優勢，系統性能應該能進一步提升。7謝辭 感謝袁余春老師在設計過程中的指導，在您的指導下，順利完成了對變電站綜合自動化系統部分結構的設計和撰寫設計報告。感謝設計過程中給予幫助的同學們，在你們的幫助和關心下順利的完成了報告。再次衷心的感謝袁老師和同學們給予的幫助和關心。8參考文獻[1] 黃益莊．變電站綜合自動化技術[M]．北京：中國電力出版社，2005年[2] 李均華．變電站綜合自動化系統的選型[J]．四川電力技術，2006（10）[3] 龔強．地區電網調度自動化技術與應用[M]．北京：中國電力出版社，2005[4] 張繼雄．變電站自動化系統選型中應該注意的問題[J]．內蒙古電力技術，[5] 楊奇遜．變電站綜合自動化技術發展趨勢[J]．電力系統自動化，1995[6] 賀仁睦．變電站綜合自動化監控主站的系統資源平衡[J]．電網技術，1999[7] 楊立新．變電站自動化技術的現狀及發展[J]．上海：鐵道第三勘察設計院上海分院，2000[8] 李志清．淺談變電站綜合自動化系統[J]．福建：福建省廈門電業局，2001[9] ．大型變電站綜合自動化系統結構和功能優化的研究[J]．四川大學 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O設備連接到了分布式控制的不同部分。更一般地，適應性需要修改容錯策略對環境而定。該DepAuDE架構部署的中間件模塊，以提供開發嵌入式系統的分布式硬件容錯和脫離recoverystrategy，即功能性的行為，行動時要執行一套anerror檢測。這種架構已經整合在一個小學變電站自動化系統審計科創新emonstrator），即在電力分配ubstation嵌入式硬件和軟件，高oltage連接線（高壓）到中等電壓（MV）的多ansformers線。這些公益廣告需要保護，控制，監測和監督能力。它是在能源領域的可靠性性的需要許多應用之代表。該aults系統中電磁干擾的主要來源是造成y的過程本身（開幕式和高壓/中壓witchgear）在注重盡管為lectromagnetic兼容性設計閉幕。軟件和硬件aults在自動化系統必須加以考慮的。這會導致錯誤的溝通，執行和內存子系統。在正在進行的重建電在歐洲的基礎設施，公用事業公司正在取代由商業性，相互聯系的專用硬件平臺為基礎的容錯解決方案。這種趨勢是出于對更多的功能不斷增長的需求：新的，專用（硬件為基礎的）解決方案被認為過于昂貴和不夠靈活，無法跟上的開放電力市場的發展不斷變化的需求上升。達到所要求的可靠性，利用在分布式平臺硬件冗余，軟件實施的在中間件層的容錯解決方案相結合。雖然softwarebased容錯可能低于基于硬件的解決方案覆蓋面，這是不考慮抑制，因為物理（電氣，nonprogrammable）在植物保護上繼續采取行動，作為最后的手段，作為保障非覆蓋的故障。此外，高品質的軟件工程和廣泛的現場測試仍然很重要，以避免設計缺陷，可能妨礙引進關鍵任務服務。本文介紹了整合與開發應用程序的水產摘要本DepAuDE軟件運行環境的分布式體系結構的經驗，它是一個新的嵌入式控制系統的主變電站的原型。據這里提出的方法，為分配任務的支持組件，以檢測到的錯誤反應和容錯策略的可維護性是使用配置和恢復語言阿里爾，一對DepAuDE架構的關鍵組成部分來完成。第2節描述了DepAuDE方法及其基本假設的關鍵因素，而第3節介紹了審計科的應用和實例的DepAuDE建筑內。第4節最后提出了定性評價的經驗。2 DepAuDE方法作者DepAuDE方法的關鍵組成部分是Ariel，配置和恢復語言，用來配置中間件架構（例如不同的元素分配職能，任務和節點。設置參數），并表示恢復戰略 即描述診斷，遏制和恢復操作時執行錯誤檢測。因此，它可以啟動一個備用的任務，重新設置一個節點或鏈路，移動到另一個節點的任務，以產生同步信號重構等沙龍表示如警戒錯誤恢復THEN動作[的ELSE行動的條件]聲明。警衛隊是一個布爾表達式的查詢結果到骨干數據庫。當時的（否則）關鍵字標志著一個容錯行動清單開始執行時，后衛是真（假評估）。三個軟件模塊集建立了中間件架構。1）基本服務層（BSL）簽署，提供了一個實時操作系統（RTOS）的任務處理和進程間通信接口。旁邊的庫函數，它由兩個任務：NodeController（啟動和停止任務）和Soc