变电站综合自动化系统的设计与工程实现

摘要

随着科学技术的不断进步，我国电力工业的自动化控制水平得到长足进步，变电站综合自动化系统的技术应用也日趋完善，并迈入了实用化的阶段。综合自动化控制系统是建立在计算机硬件技术、数据通讯技术、模块化软件技术基础上发展起来的，是一种集控制、保护、测量及远动等功能为一体的微机控制系统。
　　论文根据首钢迁钢冷轧工程的整体规划和现场实际情况，以工程23个新建10～35kV变电站为背景，对其综合自动化控制系统进行了深入开发和总体设计，采用整体规划、分期实施加预留的方式，设计了一种带有集控的一主站对多子站模式总体架构。
　　论文对变电站微机保护测控系统的硬件构成、软件程序及保护算法和功能要求进行了系统开发和设计，对目前应用较广的傅氏微机保护算法进行了重点研究和阐述，针对工程一次设备实际情况提出了不同类型保护测控装置的具体配置和设计方案。
　　上位机后台监控在变电站综合自动化系统中占据重要作用。本文在分析后台上位监控系统的硬件配置、软件体系构成的基础上，采用分层次、模块化的结构程序设计思想，将后台监控系统主要分为八大功能模块进行设计，并对各个模块加以具体描述;
　　通信网是变电站综合自动化系统的一个重要组成部分。本文通过对通信网络的系统研究，提出适合工程实情的通信组网方案，解决了通信互连与远动通信问题;
　　根据以上总体设计思路，经过分步建设，最终完成了23个新建变电站综合自动化系统的工程实现。运行实践表明，系统整体性能达到设计要求，极大提升了企业自动化管理水平，并在经济性、安全性、可靠性三个方面取得了良好效果。尤其通过无人值守模式的实施和推广，减员增效，为企业创造了明显的经济效益。
　　论文最后针对变电站综合自动化系统在实际应用中的优势，设计实施过程中存在的难点和问题进行了系统总结，提出了相应改进措施和建设性意见，为后续变电站自动化工程项目实施指明了方向。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 课题研究背景及意义

1．2．1 课题研究背景

1．2．2 意义

1．3 国内外现状与发展历程

1．3．1 国内外现状

1．3．2 发展历程

1．4 本文主要工作

第2章 控制系统总体设计

2．1 引言

2．2 系统整体架构设计

2．2．1 系统结构设计

2．2．2 系统开发设计原则

2．3 系统整体功能设计

2．4 本章小结

第3章 保护测控系统开发与设计

3．1 引言

3．2 装置硬件结构

3．3 装置典型软件构成

3．4 微机保护算法对比研究

3．4．1 半周积分算法

3．4．2 两点乘积算法

3．4．3 傅氏级数算法

3．4．4 保护算法的评价

3．5 保护测控功能开发与设计

3．5．1 装置功能开发与设计

3．5．2 不同类型保护测控装置具体配置

3．5．3 保护测控功能举例

3．6 本章小结

第4章 SCADA系统构成与功能开发

4．1 引言

4．2 硬件系统

4．3 软件体系

4．3．1 系统软件

4．3．2 支撑平台

4．3．3 应用软件

4．4 SCADA系统功能开发设计

4．5 本章小结

第5章 通信系统研究与设计

5．1 引言

5．2 通信网络研究

5．2．1 变电站通信流分析

5．2．2 通信信道、介质与通信协议

5．2．3 串行通信接口和现场总线技术

5．2．4 以太网通信网络

5．3 通信系统设计方案

5．3．1 主站网络层

5．3．2 子站网络层

5．3．3 终端单元层

5．4 本章小结

第6章 控制系统的工程实现

6．1 引言

6．2 系统调试

6．3 系统实现

6．3．1 SCADA系统性能指标

6．3．2 主站SCADA系统

6．3．3 子站SCADA系统

6．3．4 保护测控系统

6．4 通信系统

6．4．1 通信介质与网管

6．4．2 通信协议

6．5 系统整体功能实现

6．6 工程实施效果和存在的问题

6．7 本章小结

第7章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

致谢