-变电站综合自动化技术复习资料.doc

1、 什么是变电站综合自动化系统？它具有哪些特点？
① 变电站综合自动化系统是指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，实现对变电站主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护以及调度通信等综合性自动化功能。变电站综合自动化系统，即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，可以收集到所需要的各种数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断能力，监视和控制变电站的各种设备。
② 功能综合化、结构微机化、通信网络化、操作监视屏幕化、测量显示数字化、运行管理智能化。
2、 常规变电站自动化系统存在着哪些缺点？
① 安全性、可靠性不高
② 电能质量可控性低
③ 数据实时性差，信息少、无法共享
④ 设备体积大、控制电缆连接复杂、占地面积多，经济性差
⑤ 安装调试工作量大，维护不便
3、 变电站综合自动化系统具有哪些优越性？
① 功能增强，提供参数信息多、实时性好
② 结构优化、在线运行的可靠性高
③ 改善供电质量、设备可控性好
④ 大量减少电缆、缩小占地面积
⑤ 检修维护方便，提升运行管理水平
4、 变电站综合自动化系统应用的意义？
① 简化了变电站二次部分的硬件配置,连接电缆减少，降低了工程总造价
② 减轻了安装施工和维护工作量
③ 为实现变电站无人值班奠定基础
④ 提高劳动生产率，为电力企业减人增效和运行管理水平改进创造良好的条件
5、 变电站综合自动化系统的结构形式有哪些？各有何特点？
① 集中式。特点：设备少、造价低；可靠性不高；软件复杂，调试维护麻烦；组态不灵活。
② 分布式。特点：可靠性提高；主控机负担减小；通信能力增强；组态不灵活。 包括分层分布式{按变电站自动化系统二次设备分布，将变电站的信息采集和控制分为站控层（由带数据库的计算机，操作员，工作站及远方接口组成）、间隔层（由间隔内的控制，保护或Ｉ／Ｏ单元组成）和过程层（由智能传感器和执行元器件组成）三个级别}。特点：面向间隔对象；组态配置灵活；可靠性高；设备接线简化；检修调试便捷。
③ 分散与集中相结合和分布分散式结构形式。特点：减少二次接线；有利于实现无人值班；施工、安装和调试工作简化；组态灵活、可靠性高、抗干扰能力强。
6、 什么是分层分布式变电站综合自动化系统？它是怎么构成的，各部分的作用如何？
分层分布式变电站综合自动化系统，是按功能划分的分布式多CPU系统，分层式结构，按变电站自动化系统二次设备分布，将变电站的信息采集和控制分为站控层、间隔层和过程层三个级别。
① 站控层：由带数据库的计算机，操作员，工作站及远方接口组成。作用：当地监控；保护信息管理；远方通信装置。
② 间隔层：由间隔内的控制，保护或Ｉ／Ｏ单元组成。作用：继保、监控设备。
③ 过程层：由智能传感器和执行元器件组成。作用：负责信息交换、通信功能。
7、 模拟量信息主要包括：
① 联络线的有功功率、无功功率和有功电能
② 线路及旁路的有功功率、无功功率和电流
③ 不同电压等级母线各段的线电压及相电压
④ 三绕组变压器三侧或高压、中压侧的有功功率、无功功率及电流，两绕组变压器两侧或高压侧的有功功率、无功功率及电流
⑤ 直流母线的电压
⑥ 所用变低压侧电压
⑦ 母联电流、分段电流、分支断路器电流
⑧ 出线的有功功率或电流
⑨ 并联补偿装置电流
⑩ 变压器上层油温等
8、 香农采样定理：为了对连续信号f(t)进行不失真的采样，采样频率ωs应不低于f(t)所包含最高频率ωmax的两倍。
9、 开关量主要信息包括：
① 变电站事故总信号
② 线路、母联、旁路和分段断路器位置信号
③ 变压器中性点接地隔离开关位置信号
④ 线路及旁联重合闸动作信号
⑤ 变压器的断路器位置信号
⑥ 线路及旁联保护动作信号
⑦ 枢纽母线保护动作信号
⑧ 重要隔离开关位置信号
⑨ 断路器失灵保护动作信号
⑩ 有关过压、过负荷越限信号
⑪ 有载调压变压器分接头位置信号；变压器保护动作总信号
⑫ 断路器事故跳闸总信号
⑬ 直流系统接地信号
⑭ 控制方式由遥控转为当地控制信号
⑮ 断路器闭锁信号等
10、 监控系统的基本功能：
① 实时数据采集和处理：模拟量的采集；状态量的采集；电能量的采集；数字量的采集
② 运行监视与报警功能
③ 操作控制功能
④ 数据处理与记录功能
⑤ 事故顺序记录及事故追忆功能
⑥ 故障录波与测距功能
⑦ 人机联系功能（CRT显示器、鼠标、键盘）：CRT屏幕显示的内容；输入数据
⑧ 制表打印功能
⑨ 运行的技术管理功能
⑩ 谐波的分析及监控功能
11、 监控系统的基本结构：监控系统是由监控机、网络管理单元、测控单元、远动接口、打印机等部分组成；根据完成的功能不同，变电站监控系统可分为信息收集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。
12、 监控系统的基本要求及特点：
一、 基本要求：①实时性{含义：（1）系统对外界激励及时作出响应的能力。（2）系统在所要求的时间内完成规定任务的能力。不同的应用系统对实时性有不同的要求}；②可靠性：指无故障运行的能力；③可维护性：指维护工作时的方便快捷程度；④信息采集和输出技术先进；⑤人机交流方便；⑥通信可靠：通讯指在监控系统中，计算机与计算机之间对同类和不同类总线之间及计算机网络之间的信息传输；⑦信息处理和控制算法先进。
二、 变电站监控系统的特点：①采集和处理；②监视；③控制。
13、 监控系统的附属部分？
① 保护管理机系统：主要功能是采集就对保护装置、故障滤波器、安全自动装置等厂站内智能装置的实时/非实时的运行、配置和故障信息，对这些装置进行运行状态监视；用于远方及站内查看保护信息、定值、连接片状态，进行定值区切换和连接片切换操作，完成分散或故障滤波数据的接收、远传、分析及波形显示。
② 操作票专家系统：电气操作票：指在给定操作任务的情况下，一些电气设备由当前运行状态切换到目的状态时，遵守操作规程或章程而形成的一系列操作命令或指令的有序集合；操作票专家系统：采用人工智能技术，根据电网运行状态、调度操作规程和专家经验自动生成正确的操作票；主要开票的方式有：图形开票、利用专家库开票、调用典型操作票、手工开票、调用历史操作票。
③ 防误操作：“五防” 防止误分、合断路器；防止带负荷拉、合隔离开关；防止误入带电间隔；防止带电挂接地线（接地开关）；防止带接地线（接地开关）合隔离开关（隔离开关）。（国内常用的误防系统大体可分为机械型、电气型和微机型。）
④ GPS实时时钟：现代电网继电保护系统、AGC调频、负荷管理和控制、运行报表统计、事件顺序记录。为实现精确地控制，正确地分析事件的前因后果，时间的精确性和统一性十分重要；电网内的实时时钟的核心问题是要求统一，即要求各厂站与调度中心之间的实时时钟相一致。
14、 变电站内自动控制的主要内容有：
① 电压无功控制
② 负荷频率控制
③ 备用电源自投控制
④ 故障录波控制
15、 中枢点电压调节的方式及其意义？
① 逆调压：负荷的变动较大（即最大、最小负荷的差别较大），在最大负荷时要提高中枢点的电压以抵偿线路上因最大负荷而增加的电压损失；在最小负荷时，因线路上电压损耗减小，可将中枢点电压降低一些，以防止负荷点电压过高。
② 恒调压：负荷的变动较小，线路上电压损耗也较小，只要把中枢点电压保持在较线路额定电压高（2—5）%的数值，不必随负荷变化来调整中枢点电压。
③ 顺调压：负荷变动甚小，线路电压损耗小。在最大负荷时，允许中枢点电压低一些，但不得低于额定电压的102.5%；在最负荷时，允许中枢点电压高一些，但不得高于线路额定电压的107.5%。
16、 电力系统的电压无功综合控制方式：
① 集中控制：调度中心对各个变电站的主变分接头位置和无功补偿设备进行统一的控制；集中优化控制，难度大。
② 分散控制：在变电站或发电厂中，自动调节，以控制地区的电压和无功功率在规定的范围内；局部优化，无法全局优化。
③ 关联分散控制：电力系统正常运行时，分散控制，控制范围和定值是从整个系统的安全，稳定和经济运行出发，事先由电压、无功优化程序计算好的；系统负荷变化较大或紧急情况或运行方式发生大的变动时，可由调度中心直接操作控制，或由调度中心修改下属变电站应维持的母线电压和无功功率的定值。
17、 电力系统低频低压减载控制方式：
① 切除固定线路：
② 根据功率切除线路。
18、 变电站备用电源自投控制：
① 明备用——系统正常时，备用电源不工作
② 暗备用——系统正常时备用电源也投入运行
19、 电压无功综合控制策略：

20、 变电站备用电源自投控制：备用电源自投装置是当工作电源因故障被断开后，能迅速自动地将备用电源或备用设备投入工作，使用户不至于停电的一种自动控制装置。备用电源自动投入是变电站综合自动化系统的基本功能之一。
21、 变电站备用电源自投控制的优点：
① 提高供电可靠性，节省建设投资；
② 简化继电保护；
③ 限制短路电流、提高母线残余电压。
22、 故障录波装置：当电力系统发生故障或震荡时能自动记录电力系统中有关电气参数变化过程以便分析和研究的一种装置。分类：机电式、光电式、固态数据存储器。
23、 分析录波图的方法：
① 大致判断系统发生了什么故障，故障持续时间；
② 以某一相电压或电流的过零点为相位基础，查看故障前电流电压相位关系是否正确，是否为正相序？负荷角为多少度？
③ 以故障相电流电压相位关系是否正确确定故障态电流电压相位关系；
④ 绘制向量图，进行分析。
24、 提高变电站综合自动化系统可靠性的措施：
① 减少故障和错误出现的几率；
② 利用微机系统的自动检测技术；
③ 采用容错设计。
25、 电磁兼容的意义：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，它们本身所发射的电磁能量不影响其他设备或系统的正常工作，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。
26、 电磁干扰的三要素和解决方法：
① 电磁干扰的三要素：干扰源、传播途径和电磁敏感设备。
② 解决办法：抑制干扰源产生的电磁干扰（滤波、屏蔽和接地）；切断干扰的传播途径；提高敏感设备抗电磁干扰的能力（降低对干扰源的敏感度）。
27、 电磁干扰的耦合途径：
① 电容性耦合（又称静电耦合或电场耦合）
分布电容，电荷影响
② 电感性耦合（又称电磁耦合或磁场耦合）
电感，磁链影响
③ 共阻抗耦合
共用一个主回路或共用一根接地电流返回路径
④ 辐射耦合
高频电流经过导体时发射电磁波
28、 电磁防干扰措施：
① 消除或抑制干扰源；
② 切断电磁耦合途径；
③ 降低装置本身对电磁干扰的敏感度
29、 变电站综合自动化系统的调试的目的：检验自动化装置的功能、特性是否达到设计和有关规定的要求；以及与变电站二次回路的连接是否正确、是否达到有关规定或设计要求。
30、 一般性检查的内容：
① 箱体内容的检查；
② 插件外观的检查；
③ 端子排及背板检查；
④ 压板操作开关等检查。
31、 变电站综合自动化系统的调试的内容：
① 间隔层测控单元的检查测试；
② 当地监控系统的软硬件配置和参数组态；
③ 主要功能的检查试验。
自动化装置一般是由间隔层的控制单元，具有当地监控功能的站控级计算机系统，以及他们之间的通信网络组成。
32、 变电站综合自动化系统调试前工作：
① 调试工作需要在同一组织协调下，有计划有步骤地进行，拟定调试方案，准备好各种记录表格；
② 调试人员认真负责，如实、准确、详细记录调试结果。
33、 巡视内容：巡检周期一般为24h一次。
① 设备和各种信号灯的工况；
② 检查异常状况，及时报告异常信息；
③ 对设备进行采样值检查和时钟校对；
④ 检查通信系统是否正常工作；
⑤ 检查设备电源指示灯及工作电源是否正常；
⑥ 检查设备的连接片切除手柄是否在正常位置；
⑦ 对UPS进行自动切换检查。
34、 运行维护基础工作：
① 检修管理制度；
② 备品备件管理制度；
③ 技术管理制度和技术资料管理制度；
④ 安全培训制度：事故分析、缺陷处理；
⑤ 技术培训制度；
⑥ 合理化建议与技术革新管理制度。
35、 变电站日常运行相关规定：
① 定期检查三遥功能；
② 保证工作衔接方之间信息的正确和完整性；
③ 变电站一次设备变更，需经过批准的书面通知；
④ 监控设备及其二次回路上的工作和操作需上级调度批准；
⑤ 对测量仪器仪表按规定坚定；
⑥ 对运行设备、数据库、软件重大修改需进行技术论证；
⑦ 与一次设备相关的自动化设备需与一次设备结合检验；
⑧ 一次设备检修时，应将乡音谣传信号退出运行；
⑨ 交接班应对监控系统全面检查。