GW-9001变电站综合自动化系统

一、变电站综合自动化系统的介绍

   变电站综合自动化系统是集继电保护、运行控制、数据采集、智能分析于一体的数字化管控平台，通过标准化通信协议（如IEC 61850）实现全站设备互联互通。系统采用分层分布式架构，覆盖从过程层到调度主站的全链条管理，支持智能变电站、常规站及新能源升压站等多种场景，具备高可靠性（系统可用率≥99.99%）、强扩展性（支持5G/边缘计算接入）和智能化运维能力（AI故障诊断），是现代电网实现“无人值守”和“状态检修”的 核心技术支撑。

二、变电站综合自动化系统的功能

1. 核心监控功能

（1）实时数据采集：

     电气量：电压（0.2级精度）、电流（0.2S级）、功率（±0.5%）、谐波（THD≤1%）

     非电量：变压器油温（±0.5℃）、SF6气体压力（±1kPa）、设备振动（0.01g分辨率）

     SOE事件记录：分辨率≤1ms，支持全站时钟同步（GPS/北斗双模授时，误差≤1μs）

（2）设备控制

      断路器遥控（成功率≥99.99%）、隔离开关程序化操作（逻辑闭锁验证）

      变压器有载调压（闭环控制，调节步长≤0.625%）

      无功补偿（VQC策略，电压波动抑制±2%）

2. 保护与安全功能

（1）继电保护

      线路差动保护（动作时间≤20ms，通道延时补偿）

      变压器主后一体保护（含过励磁、零序保护）

      母线保护（分布式差动，支持动态拓扑识别）

3.五防闭锁

      逻辑闭锁（基于拓扑防误规则库）

      机械联锁（电磁锁/编码锁双重防护）

      接地线状态监测（无线射频识别，定位精度≤0.5m）

4. 高级应用功能

（1）智能分析

      设备健康评估：变压器油色谱在线监测（H2/CH4等8种气体检测）、局部放电定位（UHF传感器，精度±1m）

      能效优化：负荷预测（96点曲线，误差≤3%）、网损分析（基于潮流计算）

      故障诊断：录波分析（采样率10kHz）、故障树自动生成

（2）运维管理

     巡检工单自动派发（基于设备健康指数）

     备件寿命预测（机器学习模型，误差≤5%）

     知识库管理（整合3000+故障案例库）

5.  通信与集成

     多协议转换：支持IEC 61850/104、Modbus、DNP3.0等协议

     调度交互：AGC/AVC指令响应时间≤2s，满足电网实时控制需求

     跨系统联动：与消防（烟雾/温度报警）、安防（人脸识别）、环境监测（温湿度/水浸）系统深度融合

三、变电站综合自动化系统的构成

  1. 站控层：监控系统：负责实时监测变电站内各电气设备的运行状态，包括电压、电流、功率因数等关键参数。通过数据分析，及时发现异常情况并发出警报，确保运行人员能够迅速响应。

  2. 现地层：保护装置：具备速动性和选择性的特点，能够在电气设备发生故障时迅速切断故障部分，防止事故扩大，保护整个电力系统的安全，线路差动保护、变压器非电量保护（瓦斯/温度）、母线保护（分布式架构）、备自投（BZT）逻辑校验、低频低压减载（配合电网需求）、故障录波（采样率4kHz）电能质量分析（谐波畸变率统计） 等

  3. 网络层：通讯网关系统支持多规约转换（IEC 61850/104/Modbus/DLT 645）、调动接入系统、与调度主站信息交互（AGC/AVC指令响应时间≤2s）、跨系统联动：与消防（烟雾/温度报警）、安防（人脸识别）、环境监测（温湿度/水浸）系统深度融合

  4. 控制系统：实现对变电站内电气设备的远程控制，包括开关操作、调节装置设定等。通过自动化控制，减少人工干预，提高工作效率。

  5. 辅助系统:直流屏（220V/110V)/交流UPS（后备时间≥2小时）、巡检机器人（红外测温+局放检测）、SF6气体密度监测、电缆接头温度监测（光纤DTS系统）、视频监控系统，实时监控场站状态。