变电站综合自动化之监视子系统功能[优秀范文5篇]

第一篇：变电站综合自动化之监视子系统功能

变电站综合自动化系统的监控子系统功能介绍

概述：变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。功能的综合是其区别于常规变电站的最大特点,它以计算机技术为基础, 以数据通讯为手段,以信息共享为目标.变电站综合自动化系统的基本功能体现在下述6个子系统的功能中：

一．

监控子系统

二．

继电保护子系统

三．

电压、无功综合控制子系统

四．

电力系统的低频减负荷控制子系统 五．

备用电源自投控制子系统 六．

通信子系统

在这里我着重介绍一下监视子系统的基本功能，监视系统应取代常规的测量系统，取代指针式仪表；改变常规的操作机构和模拟盘，取代常规的告警、报警、中央信号、光子牌等；取代常规的远动装置等等。

监控子系统的功能应包括以下几部分内容：

（一）数据采集

（二）事件顺序记录SOE

（三）故障记录、故障录波和测距

（四）操作控制功能

（五）安全监视功能

（六）人机联系功能

（七）打印功能

（八）数据处理与记录功能

（九）谐波分析与监视

（十）其他方面

（一）数据采集

变电站的数据采集包括：模拟量、开关量和电能量。

1.模拟量的采集

各段母线电压、母联及分段断路器电流、线路及馈线电压、电流、有功功率、无功功率，主变压器电流、有功功率和无功功率，电容器和并联电抗器电 流、直流系统电压、站用电电压、电流、无功功率以及频率、相位、功率因数等。另外，还有少数非电量，如变压器温度保护、气体保护等。模拟量采集有交流和直流两种形式。交流采样是将电压、电流信号不变送器，直接接人数据采集单元。直流采样是将外部信号，如交流电压、电流，经变送器转换成适合数据采集单元处理直流电压信号后，再接人数据采集单元。变电站综合自动化系统中，直流采样主要用于变压器温度、气体压力等非电量数据采集。

2.开关量的采集

变电站的开关量有：断路器的状态、隔离开关的状态、有载调压变压器分接头位置、同期检测状态、继电保护动作信号、运行告警信号等。一般经过光电隔离电路输入到计算机。

图1 分散式综合自动化系统原理图

3.电能计量

（1）电能脉冲计量法：是传统的感应式的电能表与电子技术相结合的产物，电能表转盘每转一周，便输出一个或两个脉冲。

（2）软件计算法：利用采集到的u、i 直接计算P、Q，但电能计量作为计费的依据，不易被大家接受。

（3）智能型电度表：有串口输出功能。

（二）事件顺序记录 SOE

事件顺序记录 SOE（Sequence of Event）包括断路器、跳合闸记录、保护动作顺序记录。事件分辨率为1～3ms，能存放100个以上的事件顺序记录。当出现电网故障时(如接地短路故障)，能记录故障前100ms以及故障后3s的波形，供事故分析。

（三）故障记录、故障录波和测距

1.故障录波和测距

110kV及以上系统一般配置专用的故障录波器，故障录波器应有串行通信功能，可以与监控系统通信。变电站故障录波和测距采用两种方法，一是由微机保护装置兼作故障记录和测距，再将记录和测距结果送监控系统存储及打印输出或直接送调度主站；另一种方法是采用专用微机故障录波器，故障录波器应具有串行通信功能，可以与监控系统通信。对35kv及以下配电线路，很少设置专门故障录波器，分析故障方便，可设置简单故障记录功能。大量中、低压变电站，没有配置专门故障录波装置。2.故障记录

35kV及以下电压等级，一般不配置专用录波器，主要靠微机保护装置的录波功能。而对10kv出线数量大、故障率高，监控系统中设置了故障记录功能，这对正确判断保护动作情况及正确分析和处理事故是非常必要

（四）操作控制功能

运行人员都可CRT屏幕对断路器、允许远方电动操作隔离开关和接开关进行分、合操作；对变压器及站用变压器分接头位置进行调节控制；对补偿装置进行投、切控制，同时，要能接受遥控操作命令，进行远方操作；防止计算机系统故障时无法操作被控设备，设计时，应保留人工直接跳、合闸方式。操作控制有手动和自动控制两种控制方式。手动控制包括调度通信中心控制、站内主控制室控制和就控制，并具备调度通信中心／站内主控室、站内主控制室／就手动控制切换功能；自动控制包括顺序控制和调节控制。

断路器操作应有闭锁功能。操作闭锁包括： 1.断路器操作时，应闭锁自动重合闸。2.当地操作和远方操作要相互闭锁。

3.根据实时信息，自动实现断路器与隔离开关闸的闭锁操作。4.无论当地操作还是远方操作，都应有防误操作的闭锁措施。

（五）安全监视功能

监控系统在运行过程中，对采集的电流、电压、主变温度、频率等量，要不断进行越限监视，如发现越限，立刻发出告警信号，同时记录和显示越限时间和越限值。另外，还要监视保护装置是否失电，自控装置工作是否正常。

（六）人机联系功能

1、人机联系桥梁：CRT显示器，鼠标和键盘。代替传统的指针或仪表，模拟屏或操作屏。

2、CRT显示画面的内容

1）显示采集和计算的实时运行参数。如U、I、P、Q、有功电能、无功电能、主变温度、系统频率等。

2）显示实时主接线

3）事件顺序记录（SOE）显示

4）越限报警显示

5）值班记录显示

6）历史趋势显示。如负荷曲线，母线电压曲线等。

7）保护装置，自动装置定值显示

8）其他。如故障录波等。

3、输入数据

通过人机联系可以输入下列数据：

（1）TA，TV变比

（2）保护定值，越限报警定值

（3）自动装置定值

（4）运行人员密码

（七）打印功能

对于有人值班变电所，监控系统可以配置打印机，完成下列打印功能：

（1）定时打印报表和运行日志

（2）开关操作记录打印

（3）事件顺序记录打印

（4）越限打印

（5）召唤打印

（6）抄屏打印

（7）事故追忆打印

对于无人值班站，各变电所的运行报表集中在调度（控制）中心打印。

（八）数据处理与记录功能

监控系统中，数据处理和记录也是很重要环节。历史数据形成和存储是数据处理主要内容。此外，满足继电保护专业人员和变电站管理需要，必须进行一些数据统计，监控系统还进行下列数据处理与记录：

1、主变和输电线路的有功、无功功率每天的最大值和最小值及相应时间；

2、母线电压，每天的最大值，最小值及相应时间；

3、计算受配电电能平衡率；

4、统计断路器动作次数；

5、断路器切除故障电流和跳闸次数的累计数；

6、控制操作和修改定值记录。

（九）谐波分析与监视

电能质量一个重要指标是其谐波要限制国标规定范围内。非线性元件和设备广泛使用，使电力系统谐波成分明显增加，其影响程度越来越严重，目前，谐波“污染”已成为电力系统公害之一。综合自动化系统中，必须重视对谐波含量分析和监视。对谐波“污染”严重变电站，要采取适当抑制措施，降低谐波含量。

1、谐波源

电力变压器、高压直接输电中心换流站、电气化铁路、地铁、电弧炼钢炉、大型整流设备等。

2、谐波的危害

1）增加输电线损耗，消耗无功功率储备；

2）影响自动装置、继电保护正确工作；

3）增加测量仪表的测量误差；

4）电动机产生额外的热损耗。

3、谐波检测与抑制

1）主动型：设计不产生谐波的装置；

2）被动型：外加滤波器来消除谐波，通常滤波器有两种：无源滤波器、有源滤波器。

（十）其他方面：

报警处

报警处理内容包括：设备状态异常、故障；测量值越限及计算机监控系统的软／硬件、通信接口及网络故障等。

画面生成及显示

画面显示的信息包括：日历时间、经编号的测点、表示该点的文字或图形、该点实时数据或历史数据、经运算或组合后的各种参数等。由画面显示的内容包括：全站生产运行要的电气接线图、设备配置图、运行工况图、电压棒形图、实时参数曲线图、各种信息报告、操作票、工作票及各种运行报表等。

在线计算及制表功能

(1)对变电站运行的各种常规参数进行统计及计算，如：日、月、年中的最大值、最小值及其出现的时间、电压合格率、变压器负荷率、全站负荷及电能平衡率等。

(2)对变电站主要设备的运行状况进行统计及计算，如：断路器正常操作及事故跳闸次数、变压器分接头调节的档次、次数、停运时间等。

(3)利用以上数据生成不同格式的生产运行报表。并按要求方式打印输出。

电能量处理

电能量处理包括变电站各种方式采集到的电能量进行处理、对电能量进行分时段的统计计算以及当运行方式的改变而自动改变计算方法并在输出报表上予以说明等。

远动功能

监控子系统能实现DL 5002—1991《地区电网调度自动化设计技术规程》、DL 5003－1991《电力系统调度自动化设计技术规程》中与变电站有关的全部功能，满足电网电能实时性、安全性和可靠性。

运行管理功能

运行管理功能包括：运行操作指导、事故记录检索、在线设备管理、操作票开列、模拟操作、运行记录及交接班记录等。

除上述功能外还具有：时钟同步、防误闭锁、同步、系统自诊断与恢复以及与其他设备接口等功能。

第二篇：变电站综合自动化系统结构与功能综述

变电站综合自动化系统结构与功能综述

关键词：变电站综合自动化系统 结构 功能

变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息、数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。功能的综合是其区别于常规变电站的最大特点,它以计算机技术为基础, 以数据通讯为手段,以信息共享为目标。

变电站综合自动化结构和模式可分为：

1）分布式系统结构：按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备，将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。这里所谈的‘分布’是按变电站资源物理上的分布（未强调地理分布），强调的是从计算机的角度来研究分布问题的。这是一种较为理想的结构，要做到完全分布式结构，在可扩展性、通用性及开放性方面都具有较强的优势，然而在实际的工程应用及技术实现上就会遇到许多目前难以解决的一系列问题，如在分散安装布置时，恶劣运行环境、抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上存在的问题等等，就目前技术而言还不够十分成熟，一味地追求完全分布式结构，忽略工程实用性是不必要的

2）集中式系统结构：系统的硬件装置、数据处理均集中配置，采用由前置机和后台机构成的集控式结构，由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能，后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式，这种结构有以下不足：前置管理机任务繁重、引线多，是一个信息‘瓶颈’，降低了整个系统的可靠性，即在前置机故障情况下，将失去当地及远方的所有信息及功能，另外仍不能从工程设计角度上节约开支，仍需铺设电缆，并且扩展一些自动化需求的功能较难。在此值得一提的是这种结构形成的原由，变电站二次产品早期开发过程是按保护、测量、控制和通信部分分类、独立开发，没有从整个系统设计的指导思想下进行，随着技术的进步及电力系统自动化的要求，在进行变电站自动化工程的设计时，大多采用的是按功能‘拼凑’的方式开展，从而导致系统的性能指标下降以及出现许多无法解决的工程问题。

3）分层分布式结构：按变电站的控制层次和对象设置全站控制级（站级）和就地单元控制级（段级）的二层式分布控制系统结构。站级系统大致包括站控系统（SCS）、站监视系统（SMS）、站工程师工作台（EWS）及同调度中心的通信系统（RTU）：站控系统（SCS）：应具有快速的信息响应能力及相应的信息处理分析功能，完成站内的运行管理及控制(包括就地及远方控制管理两种方式)，例如事件记录、开关控制及SCADA的数据收集功能。

站监视系统（SMS）：应对站内所有运行设备进行监测，为站控系统提供运行状态及异常信息，即提供全面的运行信息功能，如扰动记录、站内设备运行状态、二次设备投入/退出状态及设备的额定参数等。站工程师工作台（EWS）：可对站内设备进行状态检查、参数整定、调试检验等功能，也可以用便携机进行就地及远端的维护工作。

上面是按大致功能基本分块，硬件可根据功能及信息特征在一台站控计算机中实现，也可以两台双备用，也可以按功能分别布置，但应能够共享数据信息，具有多任务时实处理功能。段级在横向按站内一次设备（变压器或线路等）面向对象的分布式配置，在功能分配上，本着尽量下放的原则，即凡是可以在本间隔就地完成的功能决不依赖通讯网，特殊功能例外，如分散式录波及小电流接地选线等功能的实现。

变电站综合自动化功能包括：

一、数据采集变电站的数据包括：模拟量、开关量和电能量。

（1）模拟量的采集。变电站需采集的模拟量有：系统频率、各段母线电压、进线线路电压、各断路器电流、有功功率、无功功率、功率因数等。此外，模拟量还有主变油温、直流合闸母线和控制母线电压、站用变电压等。

（2）开关量的采集。变电站需采集的开关量有：断路器的状态及辅助信号、隔离开关状态、有载调压变压器分接头的位置、同期检测状态、继电保护及安全自动控制装置信号、运行告警信号等。

（3）电度量采集。现行变电站综合自动化系统中，电度量采集方式包括脉冲和RS485接口两种，对每断路器的电能采集一般不超过正反向有功、无功4个电度量，若希望得到更多电度量数据，应考虑通过独立的电量采集系统。

二、事件顺序记录SOE 事件顺序记录SOE（Sequence of Events）包括断路器跳合闸记录、保护动作顺序记录，并应记录事件发生的时间（应精确至毫秒级）。微机保护和远动监控系统必须有足够的内存，能存放足够数量或足够长时间段的事件顺序记录，确保当后台监控和远方集中控制主站设备故障或通信中断时，不丢失事件信息。详细指标见调度自动化规范。

三、操作控制功能

操作人员应可通过远方或当地显示屏幕对断路器和电动隔离开关进行分、合操作，对变压器分接开关位置进行调节控制。为防止计算机系统故障时无法操作被控设备，在设计时，应保留人工直接跳、合闸手段。对断路器的操作应有以下闭锁功能：（1）断路器操作时，应闭锁自动重合闸。

（2）当地进行操作和远方控制操作要互相闭锁，保证只有一处操作，以免互相干扰。（3）根据实时信息，自动实现断路器与隔离开关间的闭锁操作。

（4）无论当地操作或远方操作，都应有防误操作的闭锁措施，即要收到返校信号后，才执行下一项；必须有对象校核、操作性质校核和命令执行三步，以保证操作的正确性。

四、人机联系功能、数据处理与记录功能、打印功能

结束语:

变电站综合自动化系统的应用，有利于供电企业增加效益、节约成本；有利于供电系统的安全运行与实时维护。

参考文献： [1] 张惠刚.变电站综合自动化原理与系统[M].北京：中国电力出版社，2004 [2] 陈素芳.变电站综合自动化系统的分析与应用.武汉理工大学学报.2004.26(5)[3] 丁书文.变电站综合自动化技术[M].北京：中国电力出版社，2005

第三篇：变电站综合自动化复习题

第一章 变电站综合自动化系统概述 一．填空题 1．常规变电站二次系统主要由______、_______、__________、__________组成。2．变电站综合自动化系统是、和 等高科技在变电站领域的综合应用。

3．变电站综合自动化的核心是_______，纽带是__________，它把微机保护、微机自动装置、微机远动功能综合在一起形成一个具有远方数据传输功能的自动监控系统。

4.变电站综合自动化的基本功能有____________、____________、_____________、_________________、___________________。

5.变电站综合自动化系统数据采集包括_______、__________、___________。6.变电站综合自动化系统的结构形式有________、___________、__________、__________________。

7.分层式结构是将变电站信息的采集和控制分为___________、________、__________。8．变电站综合自动化技术的发展趋势（1）从集中控制、功能分散型到_______;(2)从专用设备到____________;(3)从集中控制向_________发展;(4)从单纯的屏幕数据监测到___________;(5)实现____________的综合。9.___________、_____________、_____________三大块构成变电站自动化的基础。

10.变电站综合自动化系统要采集的信息，包含________、____________的信息以及_________________。

11.自动化信息传输的特点有__________、________、____________。12.模拟量可以采用_________测取，也可以进行采样。13.输入变送器的交流电压额定值为______，输入变送器的交流电流的额定值为__________。

14.在变电站中，采用变送器测电压，被测电压u1经________转变为u2，________将u2转变为统一的直流信号输出。

15.根据三相电路的特点，按功率变送器所含有功功率元件的个数不同，三相有功功率变送器有________、___________、__________等几种。

16.为了连续信号f(t)进行不失真的采样，采样频率fs应 高于f(t)所包含_________。17.在变电站中，数据通信的主要任务有两个：一是_______________________；二是___________________________。

18.物理信道的连接方式有________、_____________、__________。

19.模拟信号传输的基础是_____。根据它的不同要素，数字调制的三种基本形式是_________、_____________、_________________。

20.电路交换的三个过程是：电路建立、数据传输、电路拆除。21． 数据交换的三种基本技术分别是__________、___________、_____________。22.报文交换的本质是________，报文交换的数据传输单位是___________。23.根据网络的分布范围，可以把网络分为________、________、__________。

24.网络协议的三要素是________、_________、_____________。25.OSI的体系结构定义了一个7层模型，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

26.局域网的协议标准是___________，参考模型包括了OSI/RM最低两层_________、____________。

27.变电站母线上有多条供配电线路，按用户的重要性分为________和_________。每一级均装有自动按频率减负荷装置，它由__________、_________和___________三部分组成。

28.变电站调压的主要手段有有载调压变压器和补偿电容器。29.电压、无功综合控制所要达到的目的，一是___________________________；二是____________________________。

30.变电站“五防”分别是______________、_____________、______________、_______________、_____________。

31.发电机并列的理想条件可表示为GX或fGfX；UGUX；e0。

32.备用电源的配置有_________和__________两种基本方式。

33.与遥控相关的命令有三种，分别是遥控选择命令；遥控执行命令；遥控撤销命令。

34.整个断路器的遥控环节可以分为综合自动化系统的_______、_________、_________以及______________等部分。

35.变压器分接头遥控操作有三种类型，即____________、____________、_______________。

36.微机型故障录波装置的硬件结构可分为两大块(1)前置机；（2）后台机。37.输入变送器的交流电压额定值为100V，输入变送器的交流电流的额定值为5A。

38.对故障录波装置的基本要求有_________、_______、________、_______、_________。

二．判断题

1.变电站综合自动化采集的信息大致可以分为两类：一是与电网调度控制有关的信息，二是为实现变电站综合自动化站内监控所使用的信息。（对）2.变电站自动化体系结构中，“通信控制系统管理”连接系统各部分，负责数据和命令的传输，并对这一过程进行协调、管理和控制。（对）3.变送器接入TV或TA的一次回路中。（错）4.在变电站中，变送器的输出信号采用统一的交流信号。（错）5.三元件式三相功率变送器适用于三相三线制系统中的三相功率测量。（错）6.对一个信号采样就是测取该信号的瞬时值。（对）7.在分散与集中相结合的结构形式中，配电线路的保护采用集中组屏结构，高压线路保护和变压器保护采用分散式结构。（错）8.传输方式与传输的信号是模拟信号还是数字数据无关，而是根据信道上传输的是数字信号还是模拟信号而定。（对）

9、现场总线是数字式、并行、多点通信的数据总线。（错）10.电路交换的线路利用率比报文交换的高。（错）

11、备用电源在投入前在检测工作母线失压时还必须检查工作电源无流。（对）

12、微机故障录波装置要保留故障前的数据。（对）13.传输层是一个端—端，也即主机—主机的层次。（对）14.RS-232D采用负逻辑，标准接口电路采用非平衡型。（对）

15、当电力系统有功功率缺额较大时，靠负荷调节效应来补偿有功缺额就可以保证系统的安全稳定运行。（错）16.备用电源自动投入切除工作电源断路器必须经过延时。（对）

17、数据传输速率指一个信道的最大数据传输速度，表示方法为数据速率和调制速率。（错）18.微机故障录波装置采用软件启动录波，一旦装置启动，立即保留3周正常运行的最新数据作为首段数据记录。

19、监控系统的核心是信息处理子系统。

三．名词解释

1．变电站综合自动化

2．微机故障录波器

3.变送器

4.交流采样技术

5.负荷的调节效应

6.现场总线

7.网络拓扑

8.电压、无功综合控制器（VQC）

9.并列操作

四．问答题

1．变电站综合自动化系统有哪些特点？

（对）（对）

2．变电站综合自动化系统的优越性？

3.什么是交流采样技术？其硬件组成有哪些？

4.电流变送器原理框图由哪几部分组成，各自的作用是什么？

5.电力系统频率偏移的原因是什么？

6.微机网络电气“五防”系统的基本工作原理。

五.画图题

1.基脉冲编码方案 2.控制对策的确定

3.电流变送器的工作原理图 5.遥控命令信息的传输过程

第四篇：变电站综合自动化技术

第一章

1、变电站综合自动化：是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。

2、传统变电站的缺点：

（1）安全性、可靠性不能满足现代电力系统高可靠性的要求。（2）供电质量缺乏科学的保证。（3）占地面积大，增加了征地投资。

（4）不适应电力系统快速计算和实时控制的要求。

（5）维护工作量大，设备可靠性差，不利于提高运行管理水平和自动化水平。

3、变电站自动化技术的发展过程。[P5内详] 第二章

4、二次设备的组成部分：继电保护、自动装置、测量仪表、操作控制屏和中央信号屏以及远动装置。

5、变电站综合自动化的优越性：

（1）变电站综合自动化系统利用当代计算机的技术和通信技术，提供了先进技术的设备，改变了传统的二次设备模式，信息共享，简化了系统，减少了连接电缆，减少占地面积，降低造价，改变了变电站的面貌。（2）提高了自动化水平，减轻了值班员的操作量，减少了维修工作量。（3）随着电网复杂程度的增加，各级调度中心要求各变电站能提供更多的信息，以便及时掌握电网及变电站的运行情况。（4）提高变电站的可控性，要求更多地采用远方集中控制、操作、反事故措施等。（5）采用无人值班管理模式，提高劳动生产率，减少人为误报操作的可能。（6）全面提高运行的可靠性和经济性。

6、变电站的数据包括：模拟量、开关量和电能量。

7、直流采样：即将交流电压、电流等信号经变送器转换为适合于A/D转换器输入电平的直流信号。交流采样：指输入给A/D转换器的是与变电站的电压、电流成比例关系的交流电压信号。

8、并联、串联有源电力滤波器的不同点及示意图。[P17内详]

9、电力系统的电压、无功综合控制的方式：集中控制、分散控制和关联分散控制。[P27内详]

10、电力系统频率偏移的原因：电力系统的频率与发电机的转速有着严格的对应关系，而发电机的转速是由作用在机组转轴上的转矩决定的，原动机输入的功率如果在扣除了励磁损耗和各种机械损耗后能与发电机输出的电磁功率保持平衡，则发电机的转速将保持不变，电力系统所有发电机输出的有功功率的总和，在任何时刻都将等于此系统包括各种用电设备所需的有功功率和网络的有功损耗的总和。但由于有功负荷经常变化，其任何变动都将立刻引起发电机输出电磁功率的变化，而原动机输入功率由于调节系统的滞后，不能立即随负荷波动而作相应的变化，此时发电机转轴上的转矩平衡被打破，发电机的转速将发生变化，系统的频率随之发生偏移。

11、电力系统频率降低的危害：

（1）系统的频率下降，使发电厂的厂用机械出力大为下降，结果必然影响发电设备的正常工作，使发电机的有功出力减少，导致系统频率的进一步降低。

（2）系统频率降低，励磁机的转速也相应降低，当励磁电流一定时，励磁机发出的无功功率就会减少。（3）系统频率长期处于49.5Hz或49Hz以下时，会降低各用户的生产率。

12、明备用和暗备用的原理和图。[P33内详] 系统正常运行时，备用电源不工作的称明备用。系统正常运行时，备用电源也投入运行的，称为暗备用。

备用电源自投（BZT）的作用：备用电源自投装置是因为电力系统故障或其他原因使工作电源被断开后，能迅速将备用电源或备用设备或其他正常工作的电源自动投入工作，使原来工作电源被断开的用户能迅速恢复供电的一种自动控制装置。

13、变电站综合自动化系统的特点：（1）功能综合化

（2）分级分布式、微机化的系统结构（3）测量显示数字化（4）操作监视屏幕化（5）运行管理智能化 第三章

14、光电传感器的优越性：

（1）优良的绝缘性能，造价低、体积小、质量轻。（2）不含铁心，消除了磁饱和、铁磁谐振等问题。（3）动态范围大，测量精度高。（4）频率范围宽。（5）抗干扰能力强。第四章

15、输入/输出的传送方式：并行和串行传送方式。

16、CPU对输入/输出的控制方式：同步传送方式、查询传送方式、中断控制输入/输出方式和直接存储器访问方式（DMA）[P50内详]

17、DMA控制器必须具备的功能：

（1）能接受外设的请求，向CPU发出总线请求信号HOLD；

（2）当CPU发出总线请求认可信号HLDA后，接管对地址线、数据线和控制线的控制，进入DMA方式；（3）发出地址信息，能对存储器寻址及能修改地址指针；（4）能向存储器和外设发出读或写等控制信号；

（5）能控制传送的字节数及判断DMA传送是否结束；

（6）在DMA传送结束以后，能发出DMA结束信号，释放总线使CPU恢复正常工作状态。

18、光电耦合器工作原理及原理图。[P62内详] 第五章

19、D/A转换器的工作原理、关系式、权电阻输入网络。[P67内详] 20、绝对精度和相对精度。[P74内详] 第六章

21、交流采样法：是直接对经过装置内部小TA，小TV转换后形成的交流电压信号进行采样，保持和A/D转换，然后在软件中通过各种算法计算出所需电量。第七章

22、小波分析在变电站综合自动化中的应用前景。[P103内详] 第八章

23、变电站内的信息传输：

（1）设备层与间隔层（单元层）间信息交换（2）单元层内部的信息交换（3）单元层之间的通信

（4）单元层和变电站层的通信（5）变电站层的内部通信

24、变电站通信网络的要求：快速的实时响应能力，很高的可靠性，优良的电磁兼容性能，分层式结构。

25、数据通信的传输的方式：并行数据通信和串行数据传输。

26、数据通信系统的工作方式：单工通信，半双工通信和全双工通信。原理及图示[P119内详]

27、网络的拓扑结构：点对点结构、星型结构、总线结构和环形结构。

28、移频键控原理。[P131内详]

29、差错检测技术：就是采用有效编码方法对咬传输信息进行编码，并按约定的规则附上若干码元（称监督码），作为信息编码的一部分，传输到接收端，接收端则按约定的规则对所收到的码进行检验。30、几种常用的监督码构成方法：奇偶校验、纵向冗余校验和循环冗余校验CRC。第九章

31、电磁兼容意义：电气或电子设备或系统能够在规定的电磁环境下不因电磁干扰而降低工作性能，它们本身发射电磁量不影响其他的设备或系统正常工作，从而达到互不干扰，在共同的电磁环境下一起执行各自功能的共存状态。

32、电磁干扰的三要素：干扰源、传播途径和电磁敏感设备。

33、解决电磁干扰问题的方法：

（1）抑制干扰源产生的电磁干扰（滤波、屏蔽和接地）；（2）切断干扰的传播途径；

（3）提高敏感设备抗电磁干扰的能力（降低对干扰的敏感度）。

34、干扰分类：

（1）差模干扰：是串联于信号源回路中的干扰，主要由长线路传输的互感耦合所致。（2）共模干扰：是由网络对地电位变化所引起的干扰，即对地干扰。

35、抑制干扰源影响的屏蔽措施：

（1）一次设备与自动化系统输入、输出的连接采用带有金属外皮的控制电缆，电缆的屏蔽层两端接地。（2）测量和微机保护或自控装置采用的各类中间互感器的一、二次绕组之间加设屏蔽层。（3）机箱或机柜的输入端子对地接一耐高压的小电容，可抑制外部高频干扰。（4）系统的机柜和机箱采用铁质材料。

第五篇：变电站综合自动化教学大纲

《变电站综合自动化》课程教学大纲

一、课程名称：变电站综合自动化

课程负责人：

二、学时与学分：

三、适用专业：重庆大学城市科技学院电气学院

四、课程教材：

五、参考教材：《变电站综合自动化》，国家电网公司人力资源部，中国电力出版社;第1版(2010年5月1日)。

《变电站综合自动化原理及运用》，丁书文，中国电力出版社;第2版(2010年7月1日)。

《变电站综合自动化原理与系统》，张惠钢，中国电力出版社;第1版(2004年1月1日)。

六、开课单位：电气信息学院电气专业

七、课程的性质、目的和任务

《变电站综合自动化》，是电气工程及其自动化专业面向应用的一门专业课，是电力系统继电保护及自动化方向与发电厂及电力系统方向的核心专业课程。本课程以“变电站综合自动化系统”为载体，学生通过该门课的学习，使学生较全面地了解变电站综合自动化系统的用途、结构、原理和性能，初步掌握变电站综合自动化系统基本知识和技能，具备变电站综合自动化系统的安装调试、运行及事故处理的能力。

八、课程的基本要求

1、了解变电站站综合自动化的含义。

2、掌握变电站实现综合自动化的基本功能。

3、了解变电站实现综合自动化系统的结构形式。

4、掌握变电站综合自动化信息的测量和采集种类和方式方法。

5、了解变电站综合自动化中的通信技术。

6、了解变电站综合自动化系统运用的新技术。

7、掌握变电站综合自动化系统的智能装置的。

8、掌握变电站综合自动化系统的运行、维护及调试。

9、了解提高综合自动化系统可靠性的措施。

10、熟悉变电站综合自动化的监控系统相关知识。

九、课程的主要内容

第一章 变电站综合自动化系统概述 1.1 综合自动化的基本概念 1.2 综合自动化的优越性

1.3 综合自动化系统的主要内容和基本功能 1.4 综合自动化系统的设计原则与要求

1.5 综合自动化系统的硬件结构（结构形式和配置）1.6 变电站综合自动化与无人值班变电站 1.7 变电站综合自动化技术的发展方向 第二章 变电站综合自动化信息的测量和采集 2.1 变电站综合自动化信息

2.2 变电站综合自动化信息的体系结构 2.3 变电站模拟量信息的变送器测量及采集 2.4 交流采样技术及其应用 2.5 变电站油温的采集 2.6 变电站状态信息的采集 2.7 变电站实时时钟的建立和应用 第三章 变电站综合自动化系统中的通信技术 3.1 数据通信基础 3.2 数据交换技术 3.3 计算机网络基础知识

3.4 网络体系结构及OSI基本参考模型 3.5 计算机局域网络 3.6 现场总线技术

第四章 变电站综合自动化系统中的新技术应用 4.1 VQC知识 4.2 程序化操作 4.3 IEC 61850简介

第五章 变电站运行的自动控制与调节（变电站综合自动化系统的智能装置）5.1 变电站低频减负荷控制 5.2 变电站电压和无功功率控制

5.3 变电站“五防”的基本概念及实现方法 5.4 同期知识

5.5 备用电源自动投入装置 5.6 变电站主设备的遥控 5.7 微机故障录波原 5.8 微机故障录波实例

第六章 变电站综合自动化系统的运行、维护及调试 6.1 综合自动化系统人机联系与操作 6.2 综合自动化系统运行与维护 6.3 综合自动化系统的调试

第七章 提高综合自动化系统可靠性的措施 7.1 综合自动化可靠性概述 7.2 干扰来源和干扰的影响 7.3 抗干扰措施

7.4 综合自动化系统的自动检测技术 第八章 变电站综合自动化的监控系统 8.1 综合自动化监控系统的基本功能 8.2 综合自动化监控系统的基本结构 8.3 综合自动化监控系统基本要求及特点 8.4 综合自动化监控系统界面及监控操作 8.5 综合自动化监控系统的附属部分

十、课程教学重点

1、变电站实现综合自动化的基本功能。

2、变电站综合自动化信息的测量和采集种类和方式方法。

3、变电站综合自动化系统运用的新技术。

4、变电站综合自动化系统的智能装置的。

5、变电站综合自动化系统的运行、维护及调试。

6、提高综合自动化系统可靠性的措施。

7、变电站综合自动化的监控系统。

十一、考核方式

笔试考试

总成绩=笔试考试（70%）+平时考评（30%）

十二、学时分配