變電站綜合自動化系統是指完成以下基本功能： l 從當地和遠方獲取電力系統信息； l 支持當地手動和自動功能； l 在變電站自動化系統和電網管理系統之間，提供與開關設備的通信連接和接口。 這些功能可以由大量裝用的智能電子設備（IED）不同程度的組合來實現。 變電站綜合自動化系統的發展主要經歷了三個階段； 1）歷史上，開關設備和網絡管理系統的接口是在各變電站的遠方終端單元（RTU）。RTU是一個集中單元，含有大量的輸入與輸出，基本沒有當地功能，但是具有與遠方網絡控制系統的通信功能。結構上僅是站級概念，現場有關重要信息（如保護動作信息等）通過硬接點送給RTU裝置，變電站的監測量一般經變送器變換后送給RTU，開關量監測是直接引至RTU，RTU的控制輸出一般經遙控執行柜發出控制命令。整體系統功能不強、硬件設備重復、整體性能指標低、適合于老系統改造。 2）相比與RTU，變電站自動化系統以不同程度的分散結構實現上述基本功能，通過這些功能可對變電站進行管理，實現從線路隔離與接地到收集狀態監測數據等所有自動化功能。RTU的通信功能在變電站自動化發展中變為通信接口，由通信網關執行，根據所用的通信協議，網關將規約雙向轉換（即規約轉換器），在變電站自動化分布式智能電子設備中存儲的信息通過網關傳送給SCADA主站與遠方調度電網管理系統。 3）隨著信息技術已經進步到可以實現廣域保護，依靠協調防御計劃來保護整個電力系統，以及IEC61850作為《變電站通信網絡和系統》的新國際標準，數字化變電站將以三層兩網式部署，三層分別是指站控層設備、間隔層設備和過程層設備，兩網分別是指站控層網絡和過程層網絡。間隔層包括數字式保護、計量、監控等二次設備，負責間隔內信息的運算處理與控制，以及與過程層和站控層之間的網絡通信工作；過程層主要包括電子式互感器、合并單元、智能斷路器、智能開關、智能終端，該層主要實現信號的采集和對系統的操作控制。三層設備之間通過分層、分布、開放式的兩層網絡實現連接，兩層網絡物理上相互獨立，站控層網絡構建為全站統一的MMS網，過程層網絡則包括GOOSE網和SV網。但數字化變電站設置了大量的智能終端、交換機等過程層設備，使得整體動作延時增加、網絡復雜。 圖1 變電站綜合自動化系統發展歷程圖
電氣設備安全防護 在35kV、10kV配電系統中配置AM5SE系列微機保護裝置，其中35kV主變配置整套主變保護屏，實現主變的差動保護、后備保護、非電量保護及主變溫度監測與檔位控制；35kV其他回路及10kV各回路就地配置AM5SE系列微機保護裝置。 l 進線保護： 35kV進線柜各配置一臺線路保護AM5SE-F（如需光纖差動保護，則配置AM6-LD，與對側保持一致），當回路故障時，用于跳開本柜斷路器，切斷故障。35kV進線柜各配置一臺電能質量監測裝置APView500，監測電能質量如電壓諧波與不平衡/電壓偏差/頻率偏差/電壓波動與閃變等穩態數據、電壓暫升/暫降/短時中斷暫態數據，當檢測到電能質量異常時，觸發故障錄波與數據記錄，為后續的電能質量分析提供數據支撐。 l 主變壓器保護： 為了實時觀察和集中管理降壓變壓器運行狀態，方便降壓變壓器二次監控設備的安裝和檢修，提高保護可靠性和靈敏性，35kV/10kV 主變壓器回路采用整套主變保護裝置集中組屏方式，配置一臺主變保護屏。屏柜設立在電氣監控室，屏柜上裝設1臺差動保護裝置AM5SE-D2、1臺高后備保護裝置AM5SE-TB、1臺低后備保護裝置AM5SE-TB、1臺高側測控裝置AM5SE-K、1臺低側測控裝置AM5SE-K、1只變壓器溫控儀ARTM-8、1臺檔位變送器UP858-19AN及轉換開關、壓板、空氣開關等其他控制設備。差動保護裝置：作為降壓變壓器內部及引出線短路故障的主保護，動作后跳降壓變壓器高低兩側斷路器；高后備保護裝置：作為35kV側的后備保護以及變壓器的非電量保護，動作后跳降壓變壓器高低兩側斷路器；低后備保護裝置：作為10kV側的后備保護，動作后跳降壓變壓器高低兩側斷路器；高側測控裝置：用于監測35kV側測量電流、測量電壓；低側測控裝置：用于監測10kV側測量電流、測量電壓；變壓器溫控器：監測降壓變壓器內部繞組溫度；檔位變送器：用于降壓變壓器檔位測量及有載調壓。 l 母聯保護： 母聯柜配置一臺備自投保護裝置AM5SE-B，用于實現兩進線和母聯之間的自動投切（進線備自投/母聯備自投/聯切備自投/自適應備自投），同時實現母聯保護功能。 l PT保護： PT柜配置一臺PT并列及監測裝置AM5SE-UB，實現兩臺PT柜間的切換以及監測，當回路電壓出現異常時，及時發出告警信號。 l 開關柜綜合測控及電氣節點測溫： 35kV各開關柜配置一臺智能操控無線測溫裝置ASD320，其中PT柜采用3點電池型測溫傳感器ATE400，用于監測母排溫度；其他柜子均采用12點測溫傳感器ATE400，用于監測母排、斷路器上觸頭斷路器下出頭、電纜出線處的溫度。 l 弧光保護： 進線柜配置一臺弧光保護主控單元ARB5-M，母聯柜配置一臺弧光保護擴展單元ARB5-E，各開關柜母線室配置一只弧光傳感器ARB5-S，當母線室發生弧光故障時，弧光保護主控單元及時跳開被保護母線的進線、母聯和其他電源支路斷路器。
為了加強變電站綜合自動化監控系統安全防護，抵御黑客及惡意代碼等對監控系統發起的惡意破壞和攻擊，以及其它非法操作，防止電力監控系統癱瘓和失控，和由此導致的變電站一次系統事故和其他事故，需制定電力安全防護方案。 項目實施需配置變電站綜合自動化系統、電能量采集裝置、調度數據網系統。 l 變電站綜合自動化系統 變電站綜合自動化系統采用系統組態軟件Acrel-1000變電站綜合自動化監控系統，配置一臺監控后臺主機兼操作員站。主要實現變電站的數據采集、監視和控制功能，以監測控制計算機為主體，加上檢測裝置、執行機構與被監測控制的對象（生產過程）共同構成的整體。在這個系統中，計算機直接參與被監控對象的檢測、監督和控制，采用IEC104規約、端口號2404，并實時與地調自動化主站系統進行數據傳輸。 l 電能量采集裝置 配備一套廠站采集終端電能量采集裝置。電能量采集器是一種用于采集、存儲和轉送電站關口表采集和生成的計量計費信息的裝置。裝置通過與電度表通信，收集電度表采集和生成的計量計費信息。采集器通過調度數據網非實時業務與計量計費主系統通信，地調接入網上傳通信端口為1020，上報所采集和生成的的計量計費信息。 l 調度數據網系統 調度數據網系統是一種為電力調度生產服務的專用廣域數據網絡，是電力調度生產部門之間及電力調度生產部門與發電廠、變電站之間計算機監控系統等實時和準實時數據通信的基礎設施，是確保電網安全、穩定、經濟運行的重要手段。一般由路由器、交換機、縱向加密裝置、網絡安全監測裝置、橫向隔離裝置、防火墻裝置組成。
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