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1、毕业论文 题 目 变电站综合自动化系统的 设计 学生姓名 杨振卿 学 号 20061340071 院 系 信息与控制 学院 专 业 电气工程与 自动化 指导教师 谈玲 二一 年 六 月 十 日 目 录 摘要 . 1 1 绪论 . 1 1.1 变电站综合自动化系统简介 . 1 1.2 变电站综合自动化系统的发展现状. 2 1.3 论文主要内容 . 2 2 变电站综合自动化系统的结构与功能. 3 2.1 变电站综合自动化系统的体系结构. 3 2.1.1 集中式 结构 . 3 2.1.2 分布集中式 结构 . 3 2.1.3 分散分布式 结构 . 4 2.2 变电站综合自动化系统的基本功能. 5 3
2、 变电站综合自动化系统硬件配置 . 8 3.1 变电站综合自动化系统层次结构设计. 8 3.1.1 变电 站变电设备及电气主接线 . 8 3.1.2 变电 站层 . 8 3.1.3 间隔 层 . 9 3.1.4 通信 层 . 9 3.2 小电流接地选线装置 . 10 3.3 备用电源自动投入装置 . 10 3.4 故障录波装置 . 11 3.5 电压和无功综合控制装置 . 12 I 3.5.1 无功功率 对电力系统的影响 . 12 3.5.2 变电 站的电压调整 . 12 3.6 微机型继电保护装置 . 12 4 监控系统软件配置 . 14 4.1 监控系统软件逻辑框架结构 . 14 4.2
3、软件的层次结构 . 15 4.3 软件模 化划分 . 15 4.4 监控系统软件设计的方法 . 15 5 软件设计 . 17 5.1 电压无功综合控制的原理 . 17 5.2 控制策略 . 18 5.3 越限产生的原因 . 18 5.4 调节手段 . 19 5.5 策略表制定 . 19 5.6 模 算法分析 . 21 5.7 代码编写 . 22 5.8 其他模 设计 . 23 5.8.1 用户 操作模 设计 . 24 5.8.2 小电 流接地选线模 设计 . 24 6 基于 VC+ 的应用程序设计 . 26 6.1 VC+ 概述 . 26 6.2 程序结构及算法 . 26 II 6.3 可视化
4、程序设计 . 27 6.4 程序测试 . 27 7 总结 . 29 参考文献 . 30 ABSTRACT . 31 致 谢 . 32 附录 . 33 III 变电站综合自动化系统的设计 杨振卿 南京信息工程大学信息与控制学院，南京 210044 摘要：随着大型、特大型水电站电站的建设及远距离大容量输电线路和互联电 网的发展，高 压和超高压变电站在规模和容量 方面日益增加，对其控制和保 护系统的可靠性也提出了更高的要求。本文分析了变电站综合自动化系统的原理和功能，确定 了其总体设计要求与控制措施， 设计了一个变电站自动化系统方案，实现了变电站自动化系统的综合控制。该变电站综合自 动化系统将能够提
5、高变电站安全稳定运行水平、 低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能。 关键词：变电站；综合自动化；系统控制；监控软件 1 绪论 1.1 变电站综合自动化系统简 介 变电站自动化系统 (Substation Automation System-SAS)，国 际电工委员会解释为“ 在变电站内提供包 括通信基础设施在内的自动化系统“。 对于变电站综合自动化系 统这一概念，目前国内 暂无统一的标准和 规范，故对其定义不尽相同，一个比 较通用的解释：利用 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（继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自 动装置及远动装
6、置 等）的功能进行重新组合、 优化设计 、 对变电站的全部设备的运行情况 执行监视、测量、自 动控制和保护 1 及与调度间通信等综合性自动化功能的自动化系统。 变电站综合自动化的实质是以计算机技术为核心，通 过对变电站原有的保 护、 仪表、中央信号、 远动 装置等二次系统及其功能重新组合、互 联和计算机化，集 变电站保 护、测量、监视和远方控制于一体，完 全替代了变电站常规二次设备， 简化了变电站二次接线。通 过变电 站综合自动化系统内各设备间互相交换 信息，数据共享等完成变电站的运行、 监视和控制任务。 变电站作为整个电网中的一个节点，担任着 电能传输、分配的 监测、控制和管理的任 务。 变
7、电站自动 化是电网自动化系统的一个重 组成部分，因此 求变电站综合自动化系统运行高效、 实时、可靠， 对变 电站内设备进行统一监测、管理、协调和控制。同时，又必 须与电网系统进行实时、有效的信息交 换、共 享，优化电网操作，提高电网安全稳定运行水平，提高经济效益。仅依靠各级电网调度运行值班人员显然 是难以解决的，现在控制技术的 发展， 计算机技术，通信技术和电力电子技术的进步与发展，电网自动化 系统的应用，为以上 求提供了解决方案。 这些技术的综合应 用造就了变电站综合自动化系统的产生与发 展。 1 1.2 变电站综合自动化系统 的发展现状 （ 1）变电站综合自动化系统国外的发展 国外变电所自
8、动化的研究开始于 20 世纪 70 年代。日本在微 处 理器应用于电力系统方面的研究工作虽 然晚于欧美，但后来居上。早在七十年代末，日本就研制出了世界上第一套综合数字式保护和控制系统。 此后，美国、英国、法国、德国等一些发达国家也相继在此领域内取得不同程度的进展。在八十年代初， 美国一家电力公司研制了 IMPac 模块化保护和控制系统。美国西屋公司和 EPRI 联合研制出了 SPCS 变电 站保护和控制综合自动化系统。到 1984 年，瑞士的 BBC 公司首次 出了他们的变电站综合自动化系统。 1985 年，德国的西门子公司又 出了他们研制的第一套变电站综合自动化系统 LSA678。变电站综合自动 化目前在国外已得到了较普遍的应用。例如美国、德国、法国、意大利等国家，在他 们所属的某
