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1、摘要 電氣二次部分設(shè)計是對一次部分的測量回路、保護(hù)回路和控制回路的設(shè)計，主要包括的二次功能元件如下：測量儀表、通訊傳輸系統(tǒng)、繼保設(shè)備、自動和遠(yuǎn)傳通信設(shè)備等。電氣二次部分設(shè)計是變電站設(shè)計中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，二次設(shè)計方案的合理性對保證變電站可靠、穩(wěn)定、安全的運行起著非常重要的作用。 變電站監(jiān)控系統(tǒng)具有遙測、遙信、遙調(diào)、遙控（簡稱“四遙”）等其他遠(yuǎn)動功能。對于全站來說，還有一套同步對時裝置實現(xiàn)對其時鐘校正。變電站監(jiān)控系統(tǒng)還應(yīng)具備與遠(yuǎn)方工作站之間的數(shù)據(jù)交換的功能?？偟膩碚f，對完成全站穩(wěn)定、恰當(dāng)、充分的監(jiān)視，計算機監(jiān)控系統(tǒng)的影響力也是不可替代的。 本文根據(jù)變電站二次部分設(shè)計規(guī)程規(guī)范，對某110k

2、V數(shù)字化變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)部分展開相關(guān)設(shè)計工作，主要有：對本變電站的二次部分的功能進(jìn)行分析并總結(jié)；對變電站二次部分開展總體方案設(shè)計；讀懂廠家提供的二次圖紙，熟悉廠家提供的保護(hù)設(shè)備型號和功能；遵循數(shù)字化變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的配置原則，設(shè)計本變電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)。結(jié)合變電站實際一次圖紙，給出了本次設(shè)計所需要的計算機監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案，最終圓滿地完成了本次設(shè)計。 關(guān)鍵詞：變電站，二次設(shè)計，計算機監(jiān)控系統(tǒng) ABSTRACT Electrical secondary part design is part of a measuring circuit, protect circuit an

3、d control circuit design, mainly includes the quadratic function of the components are as follows: measuring instrument, communication transmission system, the equipment, automatic and remote communication equipment, etc. Electrical secondary part design is an important and indispensable link in the

4、 design of substation, the rationality of the design of secondary to ensure the safety of substations, stable and reliable running plays a very important role. Substation monitoring system with remote sensing, remote communication, remote adjustment and remote control (hereinafter referred to as th

5、e "four control") and other remote function. For total station, and a synchronous device of the clock correction for fashion. Substation monitoring and control system should possess and the function of data exchange between distant workstations. In general, to complete the total stability, appropria

6、te and adequate monitoring, the influence of the computer monitoring and control system is also irreplaceable. Based on the substation secondary part design procedure specification, part of a 110 kV substation computer monitoring system of digital related design work, mainly include: the function o

7、f the second part of this substation is analyzed and summarized; The substation secondary part to carry out the overall scheme design; Read manufacturers provide secondary drawings, familiar with the manufacturer to provide the protection of the equipment model and function; Follow the principle of

8、digital substation computer monitoring and control system configuration, the design of the substation computer monitoring and control system. In combination with the practical a drawing of transformer substation, this design shows the need of computer monitoring system network schemes, finally succe

9、ssfully completed the final design. Keyword: transformer substation, secondary design, Computer monitoring and control system 目錄 摘要 I ABSTRACT II 目錄 III 第一章 緒論 1 1.1變電站電氣二次設(shè)計的目的和意義 1 1.2變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1 1.3變電站基礎(chǔ)資料 2 1.4本次設(shè)計的主要設(shè)計內(nèi)容 3

10、 第二章 數(shù)字化變電站 4 2.1數(shù)字化變電站的系統(tǒng)構(gòu)成以及內(nèi)部數(shù)據(jù)流動 4 2.1.1系統(tǒng)構(gòu)成 4 2.1.2內(nèi)部數(shù)據(jù)流動 5 2.2數(shù)字化變電站的組網(wǎng)原則和方式 5 2.2.1組網(wǎng)原則 5 2.2.2組網(wǎng)方式 6 第三章 變電站二次設(shè)計的基本內(nèi)容及二次設(shè)計組屏方案 7 3.1變電站二次設(shè)計的基本內(nèi)容 7 3.1.1繼電保護(hù)設(shè)計 7 3.1.2自動裝置 9 3.1.3系統(tǒng)調(diào)度自動化 9 3.1.4操作電源系統(tǒng) 10 3.1.5計算機監(jiān)控系統(tǒng) 11 3.1.6全站時鐘同步系統(tǒng) 11 3.1.7圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng) 12 3.1.8火災(zāi)自動報

11、警系統(tǒng) 12 3.1.9系統(tǒng)及站內(nèi)通信 12 3.1.10保護(hù)及故障信息管理子站系統(tǒng) 13 3.2 變電站二次設(shè)計組屏方案 13 第四章 110KV數(shù)字化變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計 15 4.1 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)別配置 15 4.2計算機監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 15 4.3計算機監(jiān)控系統(tǒng)配置原則 16 4.3.1站控層功能要求 16 4.3.2間隔層功能要求 19 4.4網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇 21 4.4.1站控層交換機 21 4.4.2過程層交換機 21 4.5二次圖紙識讀及組網(wǎng)方案 22 4.5.1站控層交換機柜原理圖 22 4.5.2過程層交換機柜原

12、理圖 24 4.5.3110kV數(shù)字化變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案 24 第五章 結(jié)論 25 參考文獻(xiàn) 26 致謝 27 附錄Ⅰ：電氣接線圖 28 附錄Ⅱ：110KV數(shù)字化變電站方案 29 附圖1-1：屏布置圖 30 附圖1-2：交直流回路圖 31 附圖1-3：RSG2300型交換機背面接線圖（1-40N） 32 附圖1-4：RSG2300型交換機背面接線圖（2-40N） 33 附圖1-5：RSG2300型交換機背面接線圖（3-40N） 34 附圖1-6：RSG2300型交換機背面接線圖（4-40N） 35 附圖1-7：公共端子圖 36 附圖1-8：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備示意圖

13、 37 附圖2-1：交換機屏屏面布置圖 38 附圖2-2：交換機屏電源接線圖 39 附圖2-3：端子排線圖 40 附圖2-4：10KTR-HSP-TF-1GM-16MST 41 附圖2-5：10KTR-HSP-TF-4GM-16MST 42 V 第一章 緒論 1.1變電站電氣二次設(shè)計的目的和意義 現(xiàn)代化數(shù)字化變電站的組成特點用一句話來說“一次設(shè)備智能化，二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化三層IEC61850”。能夠完成變電站內(nèi)電氣設(shè)備間自動協(xié)調(diào)和控制功能，最終實現(xiàn)對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。二次設(shè)計不僅對計算機監(jiān)控系統(tǒng)乃至變電站設(shè)計

14、來說，它所扮演的的重要角色都是不可忽略的。 變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)可以隨時監(jiān)測設(shè)備運行參數(shù)的異常情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)變電站設(shè)備異常變化或裝置內(nèi)部異常時，采取相應(yīng)的措施防止危及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。變電站設(shè)備工作參數(shù)的在線計算和分析等其他穩(wěn)定電能質(zhì)量的調(diào)整功能，對于計算機監(jiān)控系統(tǒng)來說是完全可以輕松加愉快的實現(xiàn)。計算機監(jiān)控系統(tǒng)是變電站運行自動監(jiān)視、測量、控制和管理功能的核心，對于操作的完成度有著不可缺少的重要意義，不但減輕了值班人員的勞動強度，更對變電站自動化水平有著顯著的提高。 此次畢業(yè)設(shè)計，可以說是大學(xué)四年以來最有意義而且最有專業(yè)素養(yǎng)的一次設(shè)計，不僅讓我們理解并且更加專業(yè)應(yīng)用過去學(xué)習(xí)的知識和技能。在設(shè)

15、計的過程中，鍛煉了我們獨立工作和探究并應(yīng)用相關(guān)的知識解決工程實際技術(shù)問題的本領(lǐng)，并且還培養(yǎng)了我們多方面多渠道獲取新知識的能力。 1.2變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 近年來，隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)的普及使用，國內(nèi)基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的數(shù)字化變電站越來越多。數(shù)字化變電站的工作模式主要體現(xiàn)在以下幾個內(nèi)容：變電站內(nèi)部信息的網(wǎng)絡(luò)化，斷路器一次開關(guān)設(shè)備的智能化，過程層設(shè)備的數(shù)字化和相關(guān)設(shè)備檢修工作逐漸由定期檢修過渡到以狀態(tài)檢修為主。 常規(guī)變電站站計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，共分為兩部分：站控層和間隔層。站控層經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸接收現(xiàn)場采集的開關(guān)信息

16、量、模擬信息量與電能信息量，通過向現(xiàn)場發(fā)布控制命令，實現(xiàn)遠(yuǎn)動工作站與調(diào)度中心進(jìn)行遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)通信的功能，目的是為了監(jiān)測控制及管理變電站所有設(shè)備。間隔層通過采集各種設(shè)備運行信息，監(jiān)視并控制相關(guān)一次設(shè)備的運行，自動實現(xiàn)現(xiàn)場控制與站控層的協(xié)調(diào)要求，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運行。當(dāng)站控層和網(wǎng)絡(luò)不能正常工作的情況下，仍能實現(xiàn)對間隔層的各種功能要求。 數(shù)字化變電站監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點為：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布式，I/O測控單元具備與網(wǎng)絡(luò)實時傳輸?shù)墓δ埽ㄟ^與站控層網(wǎng)絡(luò)的連接，直接將采集的數(shù)據(jù)向主機和遠(yuǎn)動工作站傳輸，減少了中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)傳輸更快。通過以下的任意一種傳輸方式：專線利用串口或者路由器入網(wǎng)，相關(guān)的遠(yuǎn)動工作站實現(xiàn)與調(diào)

17、度中心的連接。 1.3變電站基礎(chǔ)資料 （1）各電壓等級出線回路數(shù) 1）110kV出線回路數(shù) 110kV最終出線4回，本期出線2回。 2)35kV出線回路數(shù) 35kV最終出線8回，本期出線4回。 2) 10kV出線回路數(shù) 10kV最終出線24回，本期建成出線12回, （2）主變壓器規(guī)模及參數(shù) 本站最終建設(shè)規(guī)模為240MVA（三圈變）變壓器,本期140MVA（三圈變）。110kV變電站為向35kV和10kV配電網(wǎng)供電的變電站，選用有載調(diào)壓型變壓器。 1）型號：SSZ11-40000/110 2）主變型式：三相三繞組降壓變壓器(有載調(diào)壓) 3）電壓：11081.25%

18、/38.542.5%/10.5 kV 4）連接組別：YN,yn0,d11 5）阻抗電壓百分比：U1-2=10.5%；U1-3=17.5% ；U2-3=6.5% 6）接地方式：主變壓器中性點不接地 （3）主接線形式 1）110kV采用單母線分段接線，本期建設(shè)單母線接線 2）35kV采用單母線分段接線，本期建設(shè)單母線接線。 3）10kV采用單母線分段接線，本期建設(shè)單母線接線。 具體的電氣主接線圖，見附錄Ⅰ。 1.4 本次的主要設(shè)計內(nèi)容 本課題是對110kV數(shù)字化變電站二次部分設(shè)計的計算機監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，在本次畢業(yè)設(shè)計中，主要開展了如下工作： 了解本課題的主要內(nèi)容，查閱檢索

19、相關(guān)文獻(xiàn)資料，完成開題報告； 確定110kV數(shù)字化變電站二次回路設(shè)計方案； 給出110kV數(shù)字化變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案。 3 第二章 數(shù)字化變電站 2.1數(shù)字化變電站的系統(tǒng)構(gòu)成以及內(nèi)部數(shù)據(jù)流動 2.1.1系統(tǒng)構(gòu)成 物理結(jié)構(gòu)上，完整的數(shù)字化變電站由三層兩網(wǎng)構(gòu)成，三層分別為站控層、間隔層、過程層；兩網(wǎng)分別為站控層網(wǎng)絡(luò)、過程層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。關(guān)于“三層兩網(wǎng)”的具體說明如下： 過程層網(wǎng)絡(luò)主要傳輸GOOSE報文和SV報文，應(yīng)具有足夠的傳送速率和極高的可靠性。 2.1.2數(shù)字化變電站的各層級之間數(shù)據(jù)流動 圖一 變電站自動化系統(tǒng)接口模型 ①:在間隔層和變電

20、站層之間交換保護(hù)數(shù)據(jù) ②:在間隔層和遠(yuǎn)方保護(hù)之間交換保護(hù)數(shù)據(jù) ③:在間隔層內(nèi)交換數(shù)據(jù) ④:在過程層和間隔層之間CT和VT瞬時數(shù)據(jù)交換（例如采樣值） ⑤:在過程層和間隔層之間交換控制數(shù)據(jù) ⑥:在間隔層和變電站層之間交換控制數(shù)據(jù) ⑦:在變電站層和遠(yuǎn)方工程師工作站之間交換數(shù)據(jù) ⑧:在間隔層之間直接交換數(shù)據(jù)，特別是快速功能例如互鎖 ⑨:在變電站層之間交換數(shù)據(jù) ⑩:在變電站層和遠(yuǎn)方工程師工作站之間交換控制數(shù)據(jù) 2.2數(shù)字化變電站的組網(wǎng)原則和方式 2.2.1組網(wǎng)原則 （1） 數(shù)字化變電站應(yīng)按照三層兩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)。整個系統(tǒng)的組網(wǎng)方式應(yīng)采用冗余以太網(wǎng)架構(gòu)，傳輸速率不低于100Mbp

21、s。 （2） 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用雙星型結(jié)構(gòu)，雙網(wǎng)雙工方式運行，提高網(wǎng)絡(luò)冗余度，能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無縫切換。為了保證網(wǎng)絡(luò)的實時性和可靠性，設(shè)計人員還需要將網(wǎng)絡(luò)通過流量和傳輸路徑分為若干個邏輯子網(wǎng)。 （3） 站控層網(wǎng)絡(luò)主要傳輸MMS 報文和GOOSE 報文，應(yīng)采用雙重化以太網(wǎng)絡(luò)。 （4） 過程層網(wǎng)絡(luò)主要傳輸GOOSE 和SV 報文。110kV 變電站GOOSE 和SV 合并組成A、B 雙網(wǎng)，且GOOSE 和SV 采用共網(wǎng)共口方式 （5） 系統(tǒng)應(yīng)滿足《變電站二次系統(tǒng)安全防護(hù)方案》的要求，實現(xiàn)二次系統(tǒng)的安全分區(qū)。 2.2.2組網(wǎng)方式 110kV 變電站網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng) (1) 站控層網(wǎng)絡(luò) 站控層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用網(wǎng)絡(luò)

22、層次不超過二級級聯(lián)的雙星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，。 (2) 過程層GOOSE、SV網(wǎng)絡(luò) a) 既GOOSE通信采用網(wǎng)絡(luò)模式，又SV 報文傳輸采用網(wǎng)絡(luò)模式，結(jié)構(gòu)采用雙星型，網(wǎng)絡(luò)層次不超過二級級聯(lián)。 b) 過程層 GOOSE 與SV 合并組成A、B 雙網(wǎng)，且GOOSE、SV 采用共網(wǎng)共口方式傳輸。 c) 設(shè)備雙重化配置時，雙重化配置的每個設(shè)備應(yīng)配置一個GOOSE/SV 口（共口），接入對應(yīng)的一個過程層網(wǎng)絡(luò)；設(shè)備單套配置時，應(yīng)配置兩個GOOSE/SV 口（共口），兩個GOOSE/SV 口應(yīng)分別接入兩個過程層網(wǎng)絡(luò)。 d) 單、雙套配置的智能終端都應(yīng)實現(xiàn)雙網(wǎng)遙控功能。 e) SV 報文應(yīng)經(jīng)由合并單元傳輸

23、給相應(yīng)設(shè)備。 f) 110kV 母線合并單元可通過DL/T860.92 協(xié)議接入SV 網(wǎng)，再傳輸給相應(yīng)設(shè)備。也可通過FT3 或DL/T860.92 協(xié)議傳輸至間隔合并單元，延時補償后，再傳輸給相應(yīng)設(shè)備；若采用DL/T860.92 協(xié)議級聯(lián)，采樣值抖動應(yīng)不大于1μs。 (3) 35kV 及以下電壓等級如采用開關(guān)柜安裝方式，采用直采直跳方式。 第三章 變電站二次設(shè)計的基本內(nèi)容及二次設(shè)計組屏方案 3.1變電站二次設(shè)計的基本內(nèi)容 3.1.1繼電保護(hù)設(shè)計 (1) 變壓器保護(hù) 1) 配置原則： ① 110kV 變電站主變保護(hù)雙重化配置，其余保護(hù)單套配置； ② 110kV 主變保護(hù)宜采

24、用保護(hù)、測控分開獨立配置； ③ 一臺主變宜采用僅配置一個測控裝置；主變主保護(hù)、各側(cè)后備保護(hù)宜一體化配置； ④ 主變非電量保護(hù)、主變本體智能終端應(yīng)一體化配置，宜單套配置； ⑤ 主變壓器、高壓斷路器和母線設(shè)備（PT 間隔、母線地刀）均宜配置智能終端， 電抗器、電容器組、避雷器等可根據(jù)需要配置； ⑥ 雙重化配置的保護(hù)，對應(yīng)的合并單元、智能終端應(yīng)雙重化配置； ⑦ 每2臺主變壓器配置一套故障錄波裝置，每套故障錄波裝置組1面屏。 2) 組屏方案 每臺主變壓器的保護(hù)、測控、采用電子式互感器的合并單元可組 1 面屏。主變本體智能終端與主變非電量保護(hù)組1面屏。故障錄波裝置單獨組1面屏。共三塊屏。

25、 (2) 110kV線路測控保護(hù) 1) 配置原則 ① 110kV 線路、分段保護(hù)宜采用保護(hù)、測控一體化配置。 ② 110kV 及以下電壓等級各間隔合并單元宜單套配置（除主變各側(cè)）。 ③ 110kV 電壓等級智能終端應(yīng)單套配置（除主變除各側(cè)）。 ④ 110kV 電壓等級采用保護(hù)測控裝置一起組屏，采用電子式互感器的合并單元宜與保護(hù)屏 共屏安裝。 2) 本站線路測控保護(hù)組屏方案 ① 宜兩回線路的保護(hù)、測控、采用電子式互感器的合并單元可組 1 面屏 ② 智能終端組1面屏。 (3) 110kV母線保護(hù) 1) 配置原則 ① 每段母線宜配置 1 臺測控裝置， 110kV 電壓等級

26、采用保護(hù)測控裝置一起組屏，采用電子式互感器的合并單元宜與保護(hù)屏 共屏安裝。 ② 110kV雙母線應(yīng)當(dāng)配置雙套母線保護(hù)。當(dāng)110kV為雙母線或雙母線單分段接線時，每套母線保護(hù)組1~2面屏（柜） ③ 當(dāng)110kV為雙母線雙分段接線時，每套母線保護(hù)組2~4面屏（柜）。 ④ 110kV雙母線不配置獨立的斷路器失靈保護(hù)，出于對變電站的建設(shè)預(yù)算來說，可將失靈保護(hù)功能分別配置在雙套母差保護(hù)中，不獨立組屏（柜）。 ⑤ 每面母線保護(hù)屏（柜）含1套母線保護(hù)裝置（復(fù)合電壓閉鎖功能含在母線差動保護(hù)裝置中，但復(fù)合電壓閉鎖元件應(yīng)與母差元件不共CPU）。 2) 組屏方案 ① 母線保護(hù)屏（柜）1：母線保護(hù)（含斷

27、路器失靈保護(hù)）1。 ② （2）母線保護(hù)屏（柜）2：母線保護(hù)（含斷路器失靈保護(hù)）2。 (4) 35kV 線路保護(hù) 1） 配置原則： 35kV 電壓等級線路應(yīng)采用測控保護(hù)一體化裝置，若采用戶外AIS 布置，每4 個間隔的單套測控保護(hù)一體化裝置，以及合并單元可組1 面屏；若采用戶內(nèi)開關(guān)柜布置，保護(hù)測控一體化裝置宜就地布置于開關(guān)柜內(nèi)。 2） 組屏方案： 本變電站的35kV線路有8回，一期建設(shè)4回，二期同樣建設(shè)4回，根據(jù)35kV線路測控保護(hù)的組屏原則可知，每4回線路的測控保護(hù)一體化裝置，以及合并單元可組1 面屏，需2面屏。 (5) 10kV 線路保護(hù) 1） 配置原則： 10kV 電

28、壓等級若采用采用戶內(nèi)開關(guān)柜布置時，保護(hù)測控一體化裝置宜就地布置于開關(guān)柜內(nèi)。10kV線路6回線路組1面屏。 2） 組屏方案： 本站10kV線路共24回，需4面屏。 3.1.2自動裝置 保護(hù)裝置可與相應(yīng)主變壓器保護(hù)裝置組屏。接地變壓器保護(hù)裝置可就地安裝于相應(yīng)開關(guān)柜上。 1) 配置原則： ① 小電流接地選線裝置 當(dāng)采用單獨裝置時，全站設(shè)一套選線裝置，獨立組屏。 ② 35kV、10kV備用電源自動投切裝置 可采用斷路器保護(hù)、測控、備自投一體裝置，就地安裝于相應(yīng)開關(guān)柜。 ③ 35kV母線保護(hù) 需要時，可單獨組1面屏。 ④ 低頻減載裝置 當(dāng)采用單獨裝置時，每臺主變壓

29、器設(shè)一套低頻減載裝置，獨立組屏。 2) 組屏方案： 備用電源自動投切裝置組1面屏；小電流接地選線裝置組1面屏； 3.1.3系統(tǒng)調(diào)度自動化 系統(tǒng)調(diào)度自動化就是通過使用計算機、遠(yuǎn)動通信等技術(shù)來實現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度自動化功能的綜合系統(tǒng)。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化裝置包括：遠(yuǎn)動系統(tǒng)、電能量計量系統(tǒng)、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備、二次系統(tǒng)安全防護(hù)、相量測量裝置。 (1) 配置原則 1) 遠(yuǎn)動系統(tǒng) 遠(yuǎn)動系統(tǒng)設(shè)備包括遠(yuǎn)動通信設(shè)備、雙機切換裝置、調(diào)制解調(diào)器等。遠(yuǎn)動系統(tǒng)應(yīng)配置相應(yīng)的遠(yuǎn)動通信設(shè)備及測控單元等設(shè)備，其中遠(yuǎn)動通信設(shè)備按單套配置，并優(yōu)先采用無硬盤型專用裝置，采用專用操作系統(tǒng)，遠(yuǎn)動與計算機監(jiān)控系統(tǒng)

30、合用測控單元。遠(yuǎn)動裝置應(yīng)雙重化配置。 2) 電能量計量系統(tǒng) 數(shù)字化電能表宜按間隔配置；新建和改造數(shù)字化變電站中直接用于貿(mào)易結(jié)算的電能計量裝置必須按照相關(guān)電能計量裝置典型設(shè)計的要求配置電能計量裝置，宜增加一塊數(shù)字化電能表作為副表使用。電能量遠(yuǎn)方終端（或傳送裝置）直與電能表合并組屏（柜），布置在繼電器室，也可單獨組屏布置在計算機室。電能表應(yīng)組屏（柜）布置在繼電器室內(nèi)，每面屏（柜）內(nèi)安裝6～9只電能表。 3) 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備與二次安全防護(hù) 變電站宜就近接入相關(guān)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)?？梢愿鶕?jù)具體電網(wǎng)情況，配置一套調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備，包括交換機、路由器等，實現(xiàn)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信功能。 二次系統(tǒng)安全

31、防護(hù)設(shè)備包括：橫向安全防護(hù)設(shè)備和縱向安全防護(hù)設(shè)備。橫向安全防護(hù)設(shè)備宜與相應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備共同組屏（柜）?？v向認(rèn)證加密裝置宜與調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備共同組1面屏（柜），布置在計算機室內(nèi)。 4) 錄波及網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析一體化裝置 原則：110kV 變電站錄波及網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析一體化裝置應(yīng)采用單套配置。 (2) 組屏方案 1）遠(yuǎn)動系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一組屏。 2）電能量計量系統(tǒng) ：變電站應(yīng)配置1套電能量計量系統(tǒng)，獨立組一面屏：包括電能量計量表計、電能量遠(yuǎn)方終端（或傳送裝置）等。 3）調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備與二次安全防護(hù)：按照“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”的基本原則，配置變電站二

32、次系統(tǒng)安全防護(hù)設(shè)備。橫向安全防護(hù)設(shè)備宜與相應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備共同組屏，縱向認(rèn)證加密裝置宜與調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備共同組1面屏。即：調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備與二次安全防護(hù)設(shè)備共組1面屏。 4）錄波及網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析一體化裝置：錄波及網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析一體化裝置組 1 面屏。 3.1.4操作電源系統(tǒng) 變電所中各種電氣設(shè)備的操作?控制?保護(hù)?信號及自動裝置,都需要有可靠的供電電源,由于這種電源特別重要,所以一般都專門設(shè)置,通常又稱其為操作電源?變電站主要采用直流操作電源? (1) 配置原則: 1) 直流系統(tǒng)采用220?110?48V三種直流電壓等級?對330KV及以下變電所采用110V或220V

33、直流電壓? 2) 接線方式采用單母分段接線?變電所的蓄電池組均不設(shè)端電池? 3) 蓄電池組按GF型固定型防酸隔離爆式鉛酸蓄電池進(jìn)行編制? 4) 直流配電屏內(nèi)的操作和保護(hù)設(shè)備采用空氣開關(guān)或刀開關(guān)(組合開關(guān))和熔斷器?屏內(nèi)母線為絕緣銅母線?直流系統(tǒng)應(yīng)能承受的短路電流按10KA以下不小于5KA考慮 5) 直流控制信號饋線有中間繼電器監(jiān)視和信號燈監(jiān)視兩種接線?DZ-810/A繼電器直接裝在饋線模擬線上,有觸點引出?采用自動空氣開關(guān)時,饋線失電監(jiān)視是利用自動空氣開關(guān)的輔助觸點和鈕子開關(guān)組成的信號回路方式來實現(xiàn)? 6) 事故照明采用由直流母線引出事故照明饋線直接供電的方式,變電所不裝設(shè)事故切換裝

34、置? (2) 組屏方案 1）直流系統(tǒng)包括高頻開關(guān)電源屏、直流饋線組2面屏。 2）蓄電池可組2面屏布置于二次設(shè)備室。 3）UPS電源系統(tǒng)包含UPS主機(模塊)、饋線開關(guān)等設(shè)備宜獨立組1面屏。 3.1.5計算機監(jiān)控系統(tǒng) (1) 配置原則 1) 遠(yuǎn)動通信裝置 原則：遠(yuǎn)動裝置應(yīng)雙重化配置 2) 主機\操作員站 原則： 110kV 變電站宜采用主機兼操作員工作站，雙套配置。 3) 站控層交換機 ① 站控層交換機采用雙重化配置原則。 ② 站控層交換機宜按電壓等級配置。每個電壓等級按照接入設(shè)備的數(shù)量計算配置臺數(shù)，每臺交換機預(yù)留 10%以上備用口。 ③ 每臺交換機端口數(shù)應(yīng)大

35、于 16 個，不宜超過 24 個，光口與電口的多少可依據(jù)實際配置。 (2) 組屏方式 遠(yuǎn)動通信設(shè)備、智能型公用接口設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機等設(shè)備組1面屏。主機兼操作員工作站組一面屏。站控層交換機可單獨組 1 面屏。共3面屏 3.1.6全站時鐘同步系統(tǒng) 一個變電站應(yīng)配置一套同步對時系統(tǒng)并設(shè)置在站控層，每套同步對時系統(tǒng)包括主、從時鐘源、 擴展設(shè)備； 每套系統(tǒng)的雙時鐘源，一臺采用北斗衛(wèi)星作為標(biāo)準(zhǔn)時鐘源，另一臺采用 GPS 衛(wèi)星作為標(biāo)準(zhǔn)時鐘源,優(yōu)先采用北斗衛(wèi)星作為對時源，同步對時系統(tǒng)宜采用銣原子鐘作為裝置守時時鐘源。全站采用基于衛(wèi)星時鐘與地面時鐘互備方式獲取精確時間；地面時鐘系統(tǒng)支持通信光傳輸設(shè)備提供

36、的時鐘信號；數(shù)據(jù)采樣設(shè)備通過不同接口方式獲取時間同步系統(tǒng)的統(tǒng)一時鐘，使得數(shù)據(jù)采樣的同步脈沖源全站唯一。 3.1.7圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng) 為保證變電站安全運行，便于運行維護(hù)管理，需要在變電站內(nèi)設(shè)置一套圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)。圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)設(shè)備包括：視頻監(jiān)控服務(wù)器，網(wǎng)橋，電源等設(shè)備。圖像監(jiān)視系統(tǒng)前端設(shè)備、紅外對射裝置或電子圍欄就地安裝。 3.1.8火災(zāi)自動報警系統(tǒng) 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是由觸發(fā)器件、火災(zāi)警報裝置以及具有其它輔助功能的裝置組成的火災(zāi)報警系統(tǒng)。它能夠在火災(zāi)初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量和光輻射等物理量，通過感溫、感煙和感光等火災(zāi)探測器變成電信號，傳輸?shù)交馂?zāi)報警控制器，并同時

37、顯示出火災(zāi)發(fā)生的部位，記錄火災(zāi)發(fā)生的時間。全站應(yīng)配置一套火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。 3.1.9系統(tǒng)及站內(nèi)通信 (1) 配置原則 1) 光纖通信系統(tǒng) 1套SDH設(shè)備和1套PCM設(shè)備共同組1面屏。通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也可安裝在此屏內(nèi)。光纖配線單元、數(shù)字配線單元和音頻配線單元共同組1面屏。 2) 電力線載波通信系統(tǒng) 3套40W及以下的電力線載波通信設(shè)備共同組1面屏。 3) 通信電源系統(tǒng) 兩套DC/DC變換器或開關(guān)電源模塊、直流配電單元組1面屏。300Ah及以下容量通信蓄電池組組1面屏。 (2) 組屏方案 光纖通信系統(tǒng)組2面屏。電力線載波通信設(shè)備組1面屏。通信電源系統(tǒng)組2面屏。 3

38、.1.10 保護(hù)及故障信息管理子站系統(tǒng) 處于110kV變電站的保信子站宜單機配置，應(yīng)能在電網(wǎng)正常和錯誤時，采集、處理各種所需信息。保信子站應(yīng)能完全根據(jù)這些數(shù)據(jù)，既為繼電保護(hù)運行支持管理服務(wù)，又為分析和處理電網(wǎng)故障提供更多支持。依據(jù)保信子站和監(jiān)控系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)量的相關(guān)要求，直接經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備關(guān)口或相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)采集器，然后將相關(guān)保護(hù)信息上傳至其被控制的二次系統(tǒng)。故障錄波一體化裝置單獨組網(wǎng)后可與子站聯(lián)結(jié)。 3.2 變電站二次設(shè)計組屏方案 根據(jù)屏(柜)設(shè)計原則,本站共需設(shè)計33面屏， 110kV主變壓器測控保護(hù)3面屏；110kV母線保護(hù)（含斷路器失靈保護(hù)）1面屏；110kV線路保護(hù)2面屏；35kV線

39、路測控保護(hù)2面屏；10kV線路測控保護(hù)4面屏；全站配置 1 面公用測控屏。一共4面屏；系統(tǒng)及站內(nèi)通信系統(tǒng)組5面屏：含2面光纖通信設(shè)備，1面電力線載波通信設(shè)備屏，2面通信電源屏；備用電源自動投切裝置1面屏；小電流接地選線裝置1面屏；直流系統(tǒng)2面屏；蓄電池組2面屏；UPS 電源系統(tǒng)1面屏；計算機監(jiān)控系統(tǒng)3面屏：包括遠(yuǎn)動系統(tǒng)1面屏，主機兼操作員工作站1面屏，站控層交換機可單獨組 1 面屏；電能量計量系統(tǒng)1面屏；圖像監(jiān)視及火災(zāi)報警1面屏；接入調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的二次安全防護(hù)屏縱組1面屏；錄波及網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析一體化裝置組1面屏；全站時間同步對時系統(tǒng)獨立組屏1面屏，列表如下： 表一110kV數(shù)字化變電站二次部

40、分設(shè)計組屏表 名稱 數(shù)量 備注 110kV主變壓器測控保護(hù)屏 3 主變保護(hù)采用保護(hù)、測控分開獨立配置；主變非電量保護(hù)和本體智能終端一體化配置 110kV母線保護(hù)屏 1 含斷路器失靈保護(hù) 110kV線路保護(hù)屏 2 兩回線路的保護(hù)、測控、采用電子式互感器的合并單元組 1 面；屏智能終端組1面屏。 35kV線路測控保護(hù)屏 2 10kV線路測控保護(hù)屏 4 　 公用測控屏 1 全站配置 1 面公用測控裝置和規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置屏。 光纖通信設(shè)備屏 2 1套SDH設(shè)備和1套PCM設(shè)備組1面屏；光纖配線單元、數(shù)字配線單元和音頻配線單元組1面屏 電力線載波通信設(shè)

41、備屏 1 3套40W及以下的電力線載波通信設(shè)備共同組1面屏。 通信電源屏 2 兩套DC/DC變換器或開關(guān)電源模塊、直流配電單元組1面屏；300Ah及以下容量通信蓄電池組1面屏 備用電源自動投切裝置 1 　 小電流選線裝置 1 　 直流系統(tǒng) 2 操作電源系統(tǒng)組5面屏 蓄電池屏 2 UPS電源系統(tǒng) 1 遠(yuǎn)動系統(tǒng) 1 計算機監(jiān)控系統(tǒng)組3面屏：遠(yuǎn)動通信設(shè)備、智能型公用接口設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機等設(shè)備組1面屏；主機兼操作員工作站組一面屏；站控層交換機可單獨組 1 面屏 主機兼操作員工作站 1 站控層交換機 1 電能量計量系統(tǒng) 1 　 圖像監(jiān)視及火災(zāi)報

42、警 1 　 接入調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的二次安全防護(hù)屏 1 　 錄波及網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析一體化 1 　 全站時間同步系統(tǒng) 1 　  第四章 110kV數(shù)字化變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計 4.1計算機監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)備配置 1)監(jiān)控系統(tǒng)宜采用冗余以太網(wǎng)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要由站控層設(shè)備、間隔層設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成。站控層設(shè)備按變電站遠(yuǎn)景規(guī)模配置，間隔層設(shè)備按工程實際建設(shè)規(guī)模配置。 2)站控層設(shè)備: 主機兼操作員工作站、遠(yuǎn)動通信裝置、保信子站、五防子系統(tǒng)、同步對時系統(tǒng)以及其他智能接口設(shè)備等，其中主機兼操作員工作站和遠(yuǎn)動通信設(shè)備均按雙重化配置，遠(yuǎn)動通信設(shè)備優(yōu)先采用無硬盤風(fēng)扇專用裝置

43、。 3)網(wǎng)結(jié)設(shè)備: 包括站控層和過程層網(wǎng)絡(luò)的通信介質(zhì)、通信接口、網(wǎng)絡(luò)交換機等。 4)間隔層設(shè)備: 包括保護(hù)裝置、保護(hù)測控一體化裝置、計量裝置、安全穩(wěn)定裝置、錄波及網(wǎng)絡(luò)通信記錄分析一體化裝置、網(wǎng)絡(luò)接口等。 5)過程層設(shè)備：包括電子式互感器、合并單元、智能終端等設(shè)備。 6)對監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的對時功能由同步對時系統(tǒng)完成。 4.2計算機監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 1)監(jiān)控系統(tǒng)的站控層和間隔層設(shè)備應(yīng)采用以太網(wǎng)方式組網(wǎng)，高壓室的監(jiān)控設(shè)備宜采用以太網(wǎng)方式組網(wǎng)，也可采用1Mbps及以上傳輸速率的現(xiàn)場總線組網(wǎng)，并采用冗余通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。冗余組網(wǎng)方式宜采用雙星型網(wǎng)方式，雙網(wǎng)均應(yīng)同時進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無縫切換

44、；繼電保護(hù)信息系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)共同組網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用雙星型結(jié)構(gòu)，雙網(wǎng)雙工方式運行，提高網(wǎng)絡(luò)冗余度，能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無縫切換。應(yīng)根據(jù)流量和傳輸路徑分為若干個邏輯子網(wǎng)，保證網(wǎng)絡(luò)的實時性和可靠性。 2)站控層網(wǎng)絡(luò)主要傳輸MMS報文和GOOSE報文，應(yīng)采用雙重化以太網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有良好的開放性， 以滿足與電力系統(tǒng)其他專用網(wǎng)絡(luò)連接及容量擴充等要求。 3)過程層網(wǎng)絡(luò)主要傳輸GOOSE報文和SV報文，應(yīng)具有足夠的傳送速率和極高的可靠性。 3）系統(tǒng)軟件 110kV變電站的主機、操作員站、五防工作站宜采用WINDOWS系列操作系統(tǒng)。遠(yuǎn)動工作站應(yīng)采用嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。 5）系統(tǒng)功能 變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)

45、可以隨時監(jiān)測設(shè)備運行參數(shù)的異常情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)變電站設(shè)備異常變化或裝置內(nèi)部異常時，采取相應(yīng)的措施防止危及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。對變電站設(shè)備工作參數(shù)的在線計算和分析等其他穩(wěn)定電能質(zhì)量的調(diào)整功能，計算機監(jiān)控系統(tǒng)是完全可以實現(xiàn)的。計算機監(jiān)控系統(tǒng)對變電站運行自動監(jiān)視、測量、控制和管理功能的實現(xiàn)有著不可缺少的重要意義，不但減輕了值班人員的勞動強度，更對變電站自動化水平有著顯著的提高。 5）系統(tǒng)工作電源 監(jiān)控系統(tǒng)站控層工作站采用站內(nèi)UPS供電。間隔層交換機、過程層交換機采用雙電源直流供電，其直流電源應(yīng)分別取自不同段之流母線。 6）系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足《變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)

46、程》的要求。 4.3計算機監(jiān)控系統(tǒng)配置原則 4.3.1 站控層功能要求 4.3.1.1數(shù)據(jù)采集和處理 變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理功能，其數(shù)據(jù)采集范圍必須滿足現(xiàn)場和遠(yuǎn)方集控中心、調(diào)度對電網(wǎng)運行監(jiān)視、控制的需求，監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)一般分為模擬量、開關(guān)量、電能量以及其它裝置的運行數(shù)據(jù)等。 4.3.1.2同步對時 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)從站內(nèi)時間同步系統(tǒng)獲得授時(對時)信號，保證I/O數(shù)據(jù)采集單元的時間同步達(dá)到1ms精度要求。 站控層設(shè)備從時間同步信號擴展裝置接受以下標(biāo)準(zhǔn)同步時鐘信號之一來滿足對時需求： IRIG-B碼（優(yōu)先）、脈沖信號（空接點、TTL電平）、時間報文（串口）、以太網(wǎng)對

47、時信號。 4.3.1.3監(jiān)視 變電站所有的一次、二次設(shè)備的運行狀態(tài)信號都必須歸入監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視范圍，監(jiān)控系統(tǒng)處于站控層數(shù)據(jù)收集和命令發(fā)送的核心地位，監(jiān)視并控制全站自動化系統(tǒng)的大部分人際界面，下設(shè)主機/操作員工作站，具有主處理器及服務(wù)器的功能。用于圖形及報表顯示、事件記錄及報警狀態(tài)顯示和查詢，設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)的查詢，操作指導(dǎo)，操作控制命令的解釋和下達(dá)等。通過操作員站，運行值班人員能夠?qū)崿F(xiàn)全站設(shè)備的運行監(jiān)視和操作控制，主機/操作員工作站采用雙重化配置。 4.3.1.4報警 變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)具有事故報警之外，，還應(yīng)具有預(yù)告報警功能。事故報警包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護(hù)裝置動作信號；

48、預(yù)告報警包括一般設(shè)備變位、狀態(tài)異常信息、模擬量或溫度量越限等。 1）報警方式分為三種：一種為事故報警，由事故信號觸發(fā)；一種為異常報警，由報警信號觸發(fā)；一種為預(yù)告報警，由告知信號觸發(fā)。 2）報警應(yīng)能分層、分級、分類處理，起到事件的過濾作用，能現(xiàn)場靈活配置報警的處理方式。 4.3.1.5人機界面 為完成監(jiān)視和控制功能，變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)還應(yīng)該具備經(jīng)過各主機兼操作員站為在線工作人員支持豐富的人機聯(lián)系工具。 人機界面的所有交互式操作通過顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)進(jìn)行。界面應(yīng)采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，具備圖、模、庫一體化技術(shù)，生成單線圖的同時，自動建立網(wǎng)絡(luò)模型和網(wǎng)絡(luò)庫。具備全圖形人機界面，畫面可以顯示來自不

49、同分布節(jié)點的數(shù)據(jù)，所有應(yīng)用均采用統(tǒng)一的人機界面，顯示和操作手段統(tǒng)一。 4.3.1.6控制與操作 通過自動調(diào)節(jié)控制和人工操作控制，變電站監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對變電站的控制。 1）自動調(diào)節(jié)控制：由站內(nèi)操作員站或遠(yuǎn)方控制中心設(shè)定其是否采用。它可以由運行人員投入/退出，而不影響手動控制功能的正常運行。在自動控制過程中，程序遇到任何軟、硬件故障均應(yīng)輸出報警信息，停止控制操作，并保持被控設(shè)備的狀態(tài)。自動調(diào)節(jié)控制常見有：電壓—無功自動調(diào)節(jié)控制。 2）人工操作控制：操作員可對需要控制的電氣設(shè)備進(jìn)行控制操作。監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有操作監(jiān)護(hù)功能，允許監(jiān)護(hù)人員在不同的操作員站上實施監(jiān)護(hù)，避免誤操作；當(dāng)一臺工作站發(fā)生故障時，

50、操作人員和監(jiān)護(hù)人員可在另一臺工作站上進(jìn)行操作和監(jiān)護(hù)。操作遵守唯一性原則，應(yīng)能根據(jù)運行人員輸入的命令實現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程或就地控制操作。 4.3.1.7遠(yuǎn)動功能 變電站遠(yuǎn)動功能由監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)動信息遠(yuǎn)傳通信裝置(簡稱：遠(yuǎn)動裝置)完成，包括：向各級調(diào)度和集控中心發(fā)送遙測、遙信信息，接受遙控、遙調(diào)命令及召喚請求等功能，遠(yuǎn)動信息應(yīng)滿足調(diào)度和集控中心對信息內(nèi)容、精度、實時性和可靠性等的要求。 4.3.1.8電壓無功自動調(diào)節(jié) 目前變電站對的電壓無功自動控制有變電站獨立VQC裝置、監(jiān)控系統(tǒng)VQC功能、遠(yuǎn)方AVC系統(tǒng)直控等三種實現(xiàn)方式。 通過運用計算機監(jiān)控系統(tǒng)相配套的軟件，依據(jù)變電站要求的電壓或無功穩(wěn)定值，

51、遠(yuǎn)方調(diào)度中心（站內(nèi)工作人員）來控制無功補償設(shè)備，實現(xiàn)對主變的調(diào)節(jié)。 4.3.1.9繼電保護(hù)信息采集 I/O測控單元通過采用硬接點的狀態(tài)接入各種保護(hù)的跳閘信號、告警信號和裝置故障信號。 故障錄波裝置和保護(hù)裝置(含保護(hù)測控一體化)的管理由繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)，還應(yīng)設(shè)置一定的操作權(quán)限，以防止調(diào)用保護(hù)信息時出現(xiàn)問題。 4.3.1.10事件順序記錄及事故追憶 可將變電站內(nèi)重要設(shè)備的狀態(tài)變化列為事件順序記錄(SOE)，至少應(yīng)包括： (1)斷路器、隔離開關(guān)動作信號及其操作機構(gòu)各種監(jiān)視信號； (2)繼電保護(hù)裝置、安全自動裝置、備自投裝置、VQC系統(tǒng)等的動作信號、故障信號。 事件順序

52、記錄的任何信息都不可被修改，但可對多次事件中的某些記錄信息進(jìn)行選擇、組合，以利于事后分析。事件順序記錄應(yīng)采用分類、分級的方式上送至各級調(diào)度。 4.3.1.11統(tǒng)計及計算 變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能按遠(yuǎn)方工作站和操作人元的要求，對相關(guān)電氣量及電量和設(shè)備的運行參數(shù)等進(jìn)行統(tǒng)計、分析，包括停用時間、停運次數(shù)、動作情況、不平衡及合格率、平衡率、負(fù)荷率、損耗、安全運行天數(shù)累計等。 4.3.1.12變電站五防 站控層微機五防、間隔層測控裝置防誤和現(xiàn)場布線式電氣閉鎖，這三層構(gòu)成了變電站五防系統(tǒng)。為實現(xiàn)變電站設(shè)備的操作閉鎖，此為站控層防誤；為實現(xiàn)測控單元的操作閉鎖，此為間隔層測控裝置防誤；為實現(xiàn)相應(yīng)單元所

53、控制一次設(shè)備的防誤操作，此為的現(xiàn)場布線式電氣閉鎖。各層防誤功能既相輔相成，又相互獨立。 4.3.1.13制表打印 變電站監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)χ祱蟊?、日報表、月報表及年報表進(jìn)行定期打印。 4.3.1.14自診斷與自恢復(fù) 當(dāng)計算機監(jiān)控系統(tǒng)在線運行時，首先需要對本身的軟硬件完成自診斷功能，當(dāng)現(xiàn)故障時應(yīng)采取相應(yīng)的措施，如自動閉鎖或使其退出運行。 自診斷的范圍包括：測控裝置、主機、操作員站、保信子站、遠(yuǎn)動裝置、各種通信裝置、網(wǎng)絡(luò)及接口設(shè)備、通道、對時系統(tǒng)等。 計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備一定的容錯性，任一裝置、部件、軟件故障或退出不能影響系統(tǒng)的正常運行，運行人員的任何操作失誤均不能引起系統(tǒng)的功能丟失和崩潰

54、。 4.3.1.15管理功能 變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)運行要求，實現(xiàn)各種管理功能。宜包括：運行操作指導(dǎo)、事故分析檢索、在線設(shè)備管理、操作票功能、模擬操作、其它日常管理等。應(yīng)能實現(xiàn)各種文檔的存儲、檢索、編輯、顯示、打印功能。 4.3.2間隔層功能要求 4.3.2.1數(shù)據(jù)采集和處理 監(jiān)控系統(tǒng)通過間隔層的測控單元實時采集模擬量、開關(guān)量等信息量。通過智能設(shè)備接口接受來自其他智能裝置的數(shù)據(jù)，對所采集的實時信息進(jìn)行數(shù)字濾波、有效性檢查，工程值轉(zhuǎn)換、信號接點抖動消除、刻度計算等加工。從而提供可應(yīng)用的電流、電壓、有功功率、無功功率，功率因數(shù)等各種電網(wǎng)運行的實時數(shù)據(jù)，并將這些實時數(shù)據(jù)帶品質(zhì)描述傳送

55、至站控層和各級調(diào)度中心。 5.3.2 同期 變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備同期功能，應(yīng)能檢測和對斷路器兩側(cè)PT二次電壓的幅值、相角和頻率作比較，自動捕獲同期點使合閘命令動作，以滿足斷路器的同期合閘要求。 同期功能在測控單元完成，站控層應(yīng)能對同期操作過程進(jìn)行監(jiān)測和控制。站控層應(yīng)可以對需要同期操作的斷路器進(jìn)行“檢無壓”、“檢同期”及“強送”三種功能的切換工作，完成斷路器合閘，三種功能的選擇不允許由測控裝置自行判別切換，應(yīng)在操作員工作站上人工設(shè)定。 4.3.2.3測控單元就地顯示及操作 測控單元操作面板應(yīng)可監(jiān)視整個間隔串電氣回路的單線模擬接線圖，并可實時顯示該電氣回路的運行狀態(tài)。 面板的操

56、作應(yīng)包括斷路器、隔離開關(guān)的就地分、合控制，所有分、合控制必須經(jīng)過本間隔防誤閉鎖。并且遵守“先選擇后控制”操作原則。 面板的參數(shù)設(shè)置、修改和控制操作應(yīng)具有權(quán)限閉鎖。 測控單元應(yīng)具備控制遠(yuǎn)方/就地模式的把手，具備遙控出口壓板，方便一次設(shè)備處于運行狀態(tài)下的遠(yuǎn)方不出口遙控調(diào)試。 4.3.2.4控制 間隔層應(yīng)實現(xiàn)站控層和遠(yuǎn)方遙控對一次設(shè)備的控制操作功能。 間隔層應(yīng)提供在站控層設(shè)備停運或其它緊急情況下的手動操作功能。 4.3.2.5開關(guān)量輸出信號 間隔層設(shè)備輸出開關(guān)量信號應(yīng)具有嚴(yán)密的返送校核措施，并配備專用的執(zhí)行繼電器，其輸出觸點容量應(yīng)滿足受控回路電流容量的要求，輸出觸點數(shù)量應(yīng)滿足受控回路數(shù)

57、量要求。 4.3.2.通信功能 間隔層各設(shè)備應(yīng)通過網(wǎng)絡(luò)通信方式，將采集的信息上送站控層和遠(yuǎn)動通信工作站。 間隔層的測控單元的物理通信接口應(yīng)冗余配置，滿足雙網(wǎng)通信要求。 間隔層各設(shè)備上電重啟時不應(yīng)誤發(fā)數(shù)據(jù)。 測控單元應(yīng)設(shè)置本間隔的檢修狀態(tài)，檢修狀態(tài)下能夠屏蔽遠(yuǎn)動信息上送各級調(diào)度主站或后臺監(jiān)控。 4.3.2.7 時間同步對時 間隔層設(shè)備應(yīng)能接收標(biāo)準(zhǔn)授時信號，進(jìn)行時鐘校正。 （1）間隔層各設(shè)備應(yīng)能滿足IRIG-B碼、空接點秒同步對時功能。 （2）間隔層各設(shè)備時間準(zhǔn)確同步度應(yīng)不大于1ms。 4.3.2.8測控保護(hù)一體化裝置 35kV及以下電壓等級間隔在條件允許時可采用集測控、保

58、護(hù)、智能終端、合并單元功能的“四合一”一體化裝置，三相操作插件應(yīng)含在裝置內(nèi)。一體化裝置應(yīng)滿足獨立測控單元的遙測回路數(shù)和測量精度、遙信響應(yīng)時間和接點回路數(shù)量、控制操作、時間同步等功能指標(biāo)要求。 4.4網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)包括站控層和過程層網(wǎng)絡(luò)的通信介質(zhì)、通信接口、網(wǎng)絡(luò)交換機等。 4.4.1站控層交換機 （1）配置原則 a) 站控層交換機采用雙重化配置原則。 b) 站控層交換機宜按電壓等級配置。每個電壓等級按照接入設(shè)備的數(shù)量計算配置臺數(shù)，每臺交換機預(yù)留10%以上備用口。 c) 每臺交換機端口數(shù)應(yīng)大于 16 個，不宜超過24 個，光口與電口的比例根據(jù)工程需要配置。 （2） 配置

59、要求 a) 站控層交換機宜采用電以太網(wǎng)口，對于長距離傳輸?shù)亩丝趹?yīng)采用光纖以太網(wǎng)口。 b) 站控層交換機組網(wǎng)采用雙星型結(jié)構(gòu)。 c) 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)可采用超五類以上屏蔽雙絞線或光纖。若是配備在戶外的通信介質(zhì)，則應(yīng)該采用帶有保護(hù)層的非金屬光纜。 （3）設(shè)備選型 根據(jù)以上原則和技術(shù)要求，此次110kV數(shù)字化變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)站控層交換機選擇的是深圳四方公司生產(chǎn)的RSG2300型交換機。 4.4.2 過程層交換機 （1） 配置原則 a) 過程層交換機采用雙重化配置原則。 b) 過程交換機宜按照電壓等級進(jìn)行配置，每個電壓等級按照接入設(shè)備的數(shù)量計算配置臺數(shù)，每臺交換機預(yù)留10%以上備用口。

60、c) 每臺交換機端口數(shù)應(yīng)大于等于 16 個，不宜超過20 個。 d) 220kV 變電站置頂交換機應(yīng)配置至少12 千兆口；110kV 變電站置頂交換機應(yīng)配置至少8 個千兆光口，其它交換機配置2 個千兆口作為級聯(lián)使用。 （2） 配置要求 a) 過程層交換機應(yīng)采用光纖以太網(wǎng)口。 b) 交換機端口速率應(yīng)不低于 100Mbps；任兩臺智能裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸路由不應(yīng)超過4 個交換機。當(dāng)采用級聯(lián)方式時，不應(yīng)丟失數(shù)據(jù)。 c) 交換機端口鏈路的全雙通機制應(yīng)為：當(dāng)端口 Rx 中斷后，Tx 應(yīng)正常工作；當(dāng)Tx 中斷后，Rx 應(yīng)正常工作。 d) 交換機的光口類型應(yīng)為 LC 或ST，輸出為多模，波長131

61、0nm，發(fā)送功率為-15dBm 之-20dBm 之間，最低接收功率小于-30dBm。 e) 過程層交換機在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時，應(yīng)采用VLAN 劃分方式進(jìn)行流量隔離。1 個 VLAN 的合并單元宜不超過5 個。 （3）設(shè)備選型 根據(jù)以上原則和技術(shù)要求，此次110kV數(shù)字化變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)過程層交換機選擇的是北京商易通科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的交換機。 4.5二次圖紙識讀及組網(wǎng)方案 4.5.1站控層交換機柜原理圖 4.5.1.1 站控層交換機屏布置圖 1 站控層交換機屏布置圖見附圖1-1 2 該圖說明了站控層交換機屏屏上具體設(shè)備的布置圖，包括：電源、照明燈、交換機、光纖配線箱、自動空氣開

62、關(guān) 4.5.1.2站控層交換機交直流回路圖 1 交直流回路圖見附圖1-2 2 該圖畫出了直流電源通過自動空氣開關(guān)與站控層4臺交換機柜的光纖接口連接的直流電源回路 3 該圖畫出了照明燈交流電源回路 4 該圖畫出了交換機失電告警功能回路并說明其實現(xiàn)過程：當(dāng)交換機直流消失信號出現(xiàn)時，經(jīng)過交換機延遲開關(guān)動作后，最終使交換機直流消失相關(guān)顯示設(shè)備工作。 4.5.1.3 RSG2300型交換機背面接線圖（1-40n） 1 RSG2300型交換機背面接線圖（1-40n）見附圖1-3 2 該圖畫出了站控層A網(wǎng)交換機通過其多模光口的全雙通機制分別與35kV小室MMS交換機柜和10kV小室MMS交換

63、機柜連接，光纜類型為4芯多模光纜 3 該圖畫出了交換機上的光纖接口和電以太網(wǎng)端口的空間布置，并標(biāo)注了名稱 4.5.1.4 RSG2300型交換機背面接線圖（2-40n） 1 RSG2300型交換機背面接線圖（2-40n）見附圖1-4 2 該圖畫出了交換機上的光纖接口和電以太網(wǎng)端口的空間布置，并標(biāo)注了名稱 4.5.1.5 RSG2300型交換機背面接線圖（3-40n） 1 RSG2300型交換機背面接線圖（3-40n）見附圖1-5 2 該圖畫出了站控層B網(wǎng)交換機通過其多模光口的全雙通機制分別與35kV小室MMS交換機柜和10kV小室MMS交換機柜連接，光纜類型為4芯多模光纜 3

64、該圖畫出了交換機上的光纖接口和電以太網(wǎng)端口的空間布置，并標(biāo)注了名稱 4.5.1.6 RSG2300型交換機背面接線圖（4-40n） 1 RSG2300型交換機背面接線圖（4-40n）見附圖1-6 2 該圖畫出了交換機上的光纖接口和電以太網(wǎng)端口的空間布置，并標(biāo)注了名稱 4.5.1.7 交換機公共端子圖 公共端子圖見附圖1-7 4.5.1.8網(wǎng)絡(luò)設(shè)備示意圖 1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備示意圖見附圖1-8 2 該圖畫出了光纖配線箱內(nèi)部相關(guān)設(shè)備的連接示意圖，說明了4臺交換機通過各自的光纖接口和對應(yīng)的光端配口連接，分別實現(xiàn)與35kVMMS網(wǎng)絡(luò)柜DDF和10kVMMS網(wǎng)絡(luò)柜DDF的連接，并對線纜類型作了一

65、個說明。 3 該圖畫出了DDF光纖配線箱內(nèi)部的光端配口的空間布置。 4.5.2過程層交換機柜原理圖 4.5.2.1交換機屏平面布置圖 1 交換機屏平面布置圖見附圖2-1 2 該圖說明了過程層陳交換機屏屏上具體設(shè)備的布置圖，包括：電源、照明燈、交換機、光纖配線箱、自動空氣開關(guān) 4.5.2.2交換機屏電源接線圖 1 交換機屏電源接線圖見附圖2-2 2 該圖畫出了直流雙電源通過相應(yīng)的空氣開關(guān)與交換機的光纖端口連接的電源接線圖。 3 該圖畫出了照明插座回路。 4.5.2.3端子排接線圖 1 端子排接線圖見附圖2-3 2 該圖說明了DC1+和DC2+的等電位，即交換機使用的是直流

66、雙電源系統(tǒng)。 4.5.2.410KTR-HSP-TF-1GM-16MST端子圖 1 410KTR-HSP-TF-1GM-16MST端子圖見附圖2-4 2 該圖說明了交換機屏的立體尺寸和屏上咯端口的空間布置 3 該圖說明了模塊A、B為千兆SFP光口（LC）；模塊C，D，E，F(xiàn)，G，H，I，J為百兆光口 4.5.2.510KTR-HSP-TF-4GM-16MST端子圖 1 410KTR-HSP-TF-4GM-16MST端子圖見附圖2-5 2 該圖說明了交換機屏的立體尺寸和屏上咯端口的空間布置 3 該圖說明了模塊A、B為千兆SFP光口（LC）；模塊C，D，E，F(xiàn)，G，H，I，J為百兆光口 4.5.3 110kV數(shù)字化變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案 根據(jù)變電站二次部分設(shè)計規(guī)程規(guī)范，遵循計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原則，對某110kV數(shù)字化變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)方案設(shè)計如下，詳見附錄Ⅱ 第五章 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計是針對某110kV數(shù)字化變電站電氣二次部分開展相關(guān)設(shè)計工作，通過對資料的搜集整理分析，閱讀變電站電氣二次部分設(shè)計應(yīng)遵循的規(guī)程規(guī)范，了解了變電站