四川大學(xué)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告 題 目 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 學(xué) 院 電氣信息學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 年級(jí) 指導(dǎo)教師 目錄1 總則4 1.1設(shè)計(jì)依據(jù)4 1.2設(shè)計(jì)范圍4 1.2.1水平年4 1.2.2設(shè)計(jì)范圍4 1.3設(shè)計(jì)原則52 電網(wǎng)概況和調(diào)度管理6 2.1電網(wǎng)概況6 2.2調(diào)度管理6 2.2.1調(diào)度管理體制和機(jī)構(gòu)設(shè)置6 2.2.2調(diào)度職責(zé)和調(diào)度范圍劃分7 2.2.2.1調(diào)度職責(zé)7 2.2.2.2調(diào)度范圍73 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在的問題8 3.1系統(tǒng)現(xiàn)狀8 3.2存在的問題8 3.3主要措施84 系統(tǒng)功能及技術(shù)要求8 4.1系統(tǒng)功能要求8 4.1.1設(shè)計(jì)水平年（2

2、019年）功能要求8 4.1.2遠(yuǎn)景年（2024年）功能要求10 4.2系統(tǒng)技術(shù)要求11 4.2.1系統(tǒng)可靠性11 4.2.2時(shí)鐘精度13 4.2.3遙測(cè)量指標(biāo)13 4.2.4遙信量指標(biāo)13 4.2.5控制量指標(biāo)13 4.2.6實(shí)時(shí)性指標(biāo)135 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)14 5.1遠(yuǎn)動(dòng)信息內(nèi)容14 1.北苑變電站14 2.北城變電站15 5.2遠(yuǎn)動(dòng)信息傳送網(wǎng)絡(luò)17 5.2.1遠(yuǎn)動(dòng)信息傳送方式17 5.2.2遠(yuǎn)動(dòng)通道18 5.3遠(yuǎn)方終端裝置(RTU)20 5.3.1技術(shù)要求20 5.3.1.1功能20 5.3.1.2主要技術(shù)指標(biāo)20 5.3.1.3容量21 5.3.2遠(yuǎn)方終端裝置的選型原則216 主站系統(tǒng)216

3、.1配置原則216.2硬件配置23 6.2.1系統(tǒng)基本容量23 6.2.2硬件配置23 6.2.3 SCADA工作站23 6.2.4前置機(jī)25 6.2.5人機(jī)接口(MMI)27 6.2.5.1調(diào)度人員工作站29 6.2.5.2生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)PC工作站29 6.2.5.3打印機(jī)30 6.2.5.4調(diào)度模擬屏接口30 6.2.6 PAS工作站30 6.2.7管理員工作站31 6.2.8變電操作工作站31 6.2.9計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信PC工作站32 6.2.10局域網(wǎng)及網(wǎng)橋 32 6.2.10.1局域網(wǎng)32 6.2.10.2網(wǎng)橋32 6.2.11 GPS時(shí)鐘32 6.2.12 UPS電源326.3軟件要求33

4、 6.3.1基本要求33 6.3.2操作系統(tǒng)軟件34 6.3.3支持軟件34 6.3.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)34 6.3.3.2計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信支持軟件36 6.3.3.3人機(jī)會(huì)話軟件36 6.3.4數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制(SCADA)軟件36 6.3.4.1數(shù)據(jù)采集處理軟件36 6.3.4.2報(bào)警處理37 6.3.4.3人機(jī)聯(lián)系37 6.3.4.4記錄打印37 6.3.4.5調(diào)度模擬屏顯示38 6.3.4.6故障切換38 6.3.5自動(dòng)作圖/設(shè)備管理(AM/FM)軟件38 6.3.5.1自動(dòng)作圖(AM)38 6.3.5.2設(shè)備管理(FM)40 6.3.6計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信軟件40 6.3.7診斷

5、軟件41 6.3.7.1在線診斷41 6.3.7.2離線診斷411 總則1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)IEEE- 802.X 系列局域網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)IEC 61970 能量管理系統(tǒng)應(yīng)用程序接口標(biāo)準(zhǔn)IEC 61968 配網(wǎng)管理系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)IEC 60870-5（所有部分） 遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng) 第5部分：傳輸規(guī)約GB/T 13730 地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件GB/T 13729 遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備DL/T 634.5101 遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng) 第5-101部分：傳輸規(guī)約 基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)DL/T 634.5104 遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備及系統(tǒng) 第5-104部分：傳輸規(guī)約 采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議子集的IEC 60870-5-101網(wǎng)

6、絡(luò)訪問DL/T 516 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行管理規(guī)程DL/T 550 地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化功能規(guī)范DL/T 5003 電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DL/T 5002 地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DL/T 635 縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范DL/T 789 縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)用化要求及驗(yàn)收DL/T 721 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端DL 451 循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約DL 476 電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信應(yīng)用層協(xié)議國(guó)家電監(jiān)會(huì)令2004 第5號(hào) 電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定電監(jiān)安全200634號(hào)文 地、縣級(jí)調(diào)度中心二次系統(tǒng)安全防護(hù)方案國(guó)家經(jīng)貿(mào)委令2002第30號(hào) 電網(wǎng)和電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

7、安全防護(hù)規(guī)定國(guó)家電網(wǎng)公司Q/GDW 126-2005 農(nóng)村電網(wǎng)自動(dòng)化及通信系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則1.2 設(shè)計(jì)范圍1.2.1 水平年設(shè)計(jì)功能要求到達(dá)2019年調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平1.2.2 設(shè)計(jì)范圍 1、北苑變電站的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，它包括紅玉苑線2和九苑線兩條進(jìn)線，其流入母線分為兩段，為10kV母線。兩段母線出線有16條。2、北城變電站的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，它包括紅玉北線2和九北線兩條進(jìn)線，其流入母線分為三段，為10kV母線。兩段母線出線有16條。1.3 設(shè)計(jì)原則本次電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須遵循以下原則（本次設(shè)計(jì)側(cè)重系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)）： 1、穩(wěn)定性：應(yīng)用于電網(wǎng)中的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，穩(wěn)定性是第一位

8、的。落后的系統(tǒng)會(huì)增加技術(shù)人員掌握的難度，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮作用； 2、實(shí)用性：從保護(hù)原有的設(shè)備投資和能夠完全滿足現(xiàn)實(shí)需求的角度出發(fā)，充分集成現(xiàn)有的各種計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使建設(shè)的系統(tǒng)適用、安全、可靠且易管理、維護(hù)和擴(kuò)展，具有最高的性價(jià)比；3、開放性：構(gòu)造一個(gè)開放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是當(dāng)前世界計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的潮流，因此我們?cè)谡麄€(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用的規(guī)范、設(shè)備要與廠商無(wú)關(guān)，具有較強(qiáng)的兼容性，便于與外界異種機(jī)平滑互聯(lián)； 4、易維護(hù)：系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與選擇應(yīng)具有通用性，系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)應(yīng)具有遠(yuǎn)程維護(hù)功能； 5、先進(jìn)性：當(dāng)今的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展日新月異，方向把握不準(zhǔn)則可能導(dǎo)致在很短的時(shí)間內(nèi)技術(shù)落伍，從而面臨被淘汰的危

9、險(xiǎn)。因此在堅(jiān)持實(shí)用性的前提下盡量采用國(guó)際先進(jìn)成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備，適合未來的發(fā)展，做到一次規(guī)劃長(zhǎng)期受益； 6、可擴(kuò)性：所選擇的聯(lián)網(wǎng)方案及設(shè)備要能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的不斷擴(kuò)大的要求，以便于將來設(shè)備的擴(kuò)充；要能適應(yīng)信息技術(shù)不斷發(fā)展的要求，平穩(wěn)地向未來新技術(shù)過渡； 7、可靠性：系統(tǒng)設(shè)計(jì)除采用信譽(yù)好，質(zhì)量高的設(shè)備外，還采用一系列容錯(cuò)、冗余技術(shù)、提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性；8、伸縮性：根據(jù)用戶應(yīng)用系統(tǒng)的需要和投資狀況，系統(tǒng)應(yīng)能靈活地選擇軟硬件配置，并具有跨多硬件平臺(tái)的特點(diǎn)，系統(tǒng)的規(guī)?？蓮膯闻_(tái)機(jī)器到多臺(tái)機(jī)器、單種機(jī)型到多種機(jī)型任選；9、靈活性：組成系統(tǒng)的各功能模塊，多數(shù)要能做到即裝即用；10、安全性：系統(tǒng)硬件采用冗余

10、設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)的不間斷可靠運(yùn)行；由操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)以及應(yīng)用軟件的操作等級(jí)三方面來滿足嚴(yán)格的安全操作要求。11、系統(tǒng)有統(tǒng)一的模塊化電網(wǎng)描述數(shù)據(jù)庫(kù)；12、系統(tǒng)必須能夠進(jìn)行高效的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理；13、系統(tǒng)要有友好方便的人機(jī)界面；14、系統(tǒng)要有功能強(qiáng)大的電子報(bào)表軟件，具有靈活的報(bào)表處理功能，并能做到圖文并茂； 15、系統(tǒng)對(duì)大量的歷史數(shù)據(jù)具有強(qiáng)大的歸納分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)功能。2 電網(wǎng)概況和調(diào)度管理2.1 電網(wǎng)概況 北苑變電站有紅玉苑線2和九苑線兩條進(jìn)線，其流入母線分為兩段，出線有16條。母線為雙母分段母線，能保證每條出線的供電可靠性。兩條進(jìn)線連有常開斷路器，如果有一條故障，開關(guān)閉合，兩條母線相互備用。 北城變

11、電站有紅玉北線2和九北線兩條進(jìn)線，其流入母線分為三段，出線有16條。母線為雙母分段母線，能保證每條出線的供電可靠性。兩條進(jìn)線連有常開斷路器，如果有一條故障，開關(guān)閉合，兩條母線相互備用。2.2 調(diào)度管理2.2.1 調(diào)度管理體制和機(jī)構(gòu)設(shè)置 我國(guó)的調(diào)度管理體制為分級(jí)調(diào)度、統(tǒng)一管理。由上而下依次為國(guó)調(diào)、網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、地調(diào)和縣調(diào)。其大致結(jié)構(gòu)見上圖。 根據(jù)以上劃分，本電網(wǎng)屬于縣級(jí)調(diào)度。為方便管理，可設(shè)縣級(jí)調(diào)度中心調(diào)度班科一個(gè)，所轄所有廠站各設(shè)調(diào)度專職人員由縣調(diào)統(tǒng)一向各廠、站發(fā)布命令。2.2.2 調(diào)度職責(zé)和調(diào)度范圍劃分2.2.2.1 調(diào)度職責(zé)縣調(diào)中心運(yùn)行管理機(jī)構(gòu)的職責(zé)：1、負(fù)責(zé)對(duì)縣內(nèi)管轄的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行維

12、護(hù)、調(diào)整試驗(yàn)及運(yùn)行統(tǒng)計(jì)分析，并定期上報(bào)；2、貫徹執(zhí)行上級(jí)頒布的各項(xiàng)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)則和下達(dá)的工作布置要求等文件，編制縣內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)的專用運(yùn)行規(guī)程和檢修規(guī)程。3、參加編制縣調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)劃，參加審核縣調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。4、編制并上報(bào)縣內(nèi)自動(dòng)化設(shè)備的年度定檢計(jì)劃。5、參加編制縣內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)年度更改工程計(jì)劃。6、制定并實(shí)施管轄范圍內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)的年度定檢計(jì)劃或臨檢。7、 組織縣內(nèi)自動(dòng)化人員的培訓(xùn)和技術(shù)交流工作，提高人員素質(zhì)。8、負(fù)責(zé)管轄范圍內(nèi)新裝自動(dòng)化設(shè)備投運(yùn)前的檢查和驗(yàn)收。9、 與有關(guān)調(diào)度互送信息。發(fā)電廠、變電站專職人員的職責(zé)：1、負(fù)責(zé)廠、站端自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行和維修工作，并按計(jì)劃進(jìn)行設(shè)備的定

13、期檢驗(yàn)工作。2、負(fù)責(zé)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)分析工作并按期上報(bào)。3、執(zhí)行上級(jí)頒布的各項(xiàng)規(guī)程、規(guī)定和下達(dá)的工作布置與要求等文件。4、編制各類自動(dòng)化設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程和使用說明，向電氣值班人員介紹自動(dòng)化設(shè)備正常使用的業(yè)務(wù)知識(shí)。5、編報(bào)廠、站年度自動(dòng)化更改工程計(jì)劃并負(fù)責(zé)實(shí)施，提出設(shè)備臨檢申請(qǐng)并負(fù)責(zé)實(shí)施。6、負(fù)責(zé)或參加新安裝自動(dòng)化設(shè)備投運(yùn)前的檢查和驗(yàn)收。2.2.2.2 調(diào)度范圍 縣調(diào)中心負(fù)責(zé)所轄區(qū)域內(nèi)所有35KV電網(wǎng)及所有發(fā)電廠的調(diào)度；各廠、站只負(fù)責(zé)本廠、站和各自下一級(jí)線路的運(yùn)行操作。3 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在的問題3.1 系統(tǒng)現(xiàn)狀 縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是科技含量高、建設(shè)周期長(zhǎng)、投資大、涉及到計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)通

14、訊、遠(yuǎn)動(dòng)和電力系統(tǒng)等多學(xué)科、多領(lǐng)域、多專業(yè)技術(shù)知識(shí)的較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程?？h級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，在電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障處理、負(fù)荷預(yù)測(cè)和電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行等方面，發(fā)揮了重要作用，同時(shí)也為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和生產(chǎn)、管理部門提供科學(xué)準(zhǔn)確的決策依據(jù)等方面發(fā)揮著重要的作用?？h級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用徹底地改變了傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度方法，為縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度提供了高科技含量的新型電網(wǎng)調(diào)度手段，是縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度手段和方法的一次革新，是縣級(jí)電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。近幾年來，隨著縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)日趨成熟，在實(shí)際應(yīng)用中取得了很好的效果。 3.2 存在的問題由于缺乏調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，無(wú)法對(duì)電網(wǎng)關(guān)鍵結(jié)點(diǎn)的各種參

15、數(shù)進(jìn)行時(shí)實(shí)監(jiān)控，從而使運(yùn)行人員準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行優(yōu)化控制；無(wú)法及時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)故障，往往因不能快速發(fā)現(xiàn)、隔離故障而導(dǎo)致大面積停電；無(wú)法充分利用電網(wǎng)潛力，考慮到可靠性，必須使電網(wǎng)極限有很大裕度從而顯得很不經(jīng)濟(jì)。3.3 主要措施 為了對(duì)該電網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)度控制，在電網(wǎng)所以重要結(jié)點(diǎn)（包括各發(fā)電廠、變電站、線路）加裝RTU，通過遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)采集得到的數(shù)據(jù)加工，并通過人機(jī)界面方便的顯示電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，以輔助調(diào)度人員對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行綜合控制。4 系統(tǒng)功能及技術(shù)要求4.1 系統(tǒng)功能要求4.1.1 設(shè)計(jì)水平年(2019年)功能要求數(shù)據(jù)采集： 1、模擬量：機(jī)組有功功率P，無(wú)功功率Q

16、主變壓器及輸電線路有功功率P，電流I（或無(wú)功功率Q） 配電線電流I（或有功功率P） 各母線電壓U 2、數(shù)字量和脈沖量： 電網(wǎng)頻率f 配電線有功電能 主變壓器、輸電線有功、無(wú)功電能 水庫(kù)水位 3、狀態(tài)量： 斷路器位置 保護(hù)預(yù)告信號(hào) 事故跳閘總信號(hào) 通道故障信號(hào) RTU主電源停電信號(hào) 載調(diào)壓變壓器分接頭位置信號(hào) 隔離開關(guān)位置 發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào) 保護(hù)動(dòng)作信號(hào) 4、非電量： 主變壓器溫度t數(shù)據(jù)傳輸： 和上級(jí)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)通信或信息轉(zhuǎn)發(fā) 通信規(guī)約轉(zhuǎn)換 主站端可以和n和RTU通信 向管理網(wǎng)傳遞信息數(shù)據(jù)處理： 電網(wǎng)有功功率總加 越限警告 功率因數(shù)計(jì)算 電網(wǎng)無(wú)功功率總加 電網(wǎng)有功電能量總加 復(fù)核率統(tǒng)計(jì) 斷路器

17、分合閘分類統(tǒng)計(jì)遙控： 遙控?cái)嗦菲?電容器組投切 變壓器有載調(diào)壓分接頭位置事故報(bào)告： 斷路器事故變位，事故信息優(yōu)先顯示與報(bào)警 事故記錄 事故順序記錄人機(jī)聯(lián)系： 1、畫面顯示操作： 縣級(jí)電網(wǎng)潮流圖 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)圖 廠站一次時(shí)實(shí)接線圖 廠站時(shí)實(shí)數(shù)據(jù)顯示 24h負(fù)荷曲線、電壓棒圖 發(fā)送遙控命令 修改RTU監(jiān)控定值 修改時(shí)實(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 修改圖形報(bào)表生成軟件包 歷史數(shù)據(jù)庫(kù) 廠站主設(shè)備參數(shù) 繼電器保護(hù)定值參數(shù) 2、打印機(jī)： 定時(shí)打印 召喚打印 異常及事故打印 操作記錄 事件順序打印 3、模擬盤： 反映斷路器位置、遙測(cè)量及潮流方向 具有聲光檢查、數(shù)碼顯示等自檢功能數(shù)據(jù)傳輸通道： 通道故障統(tǒng)計(jì)和報(bào)警 上下

18、行雙向通道 通道監(jiān)測(cè)了、底電平警告 主設(shè)備通道自動(dòng)切換4.1.2 遠(yuǎn)景年(2024年)功能要求除上述功能以外，還需要增加的功能：經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制（EDA）發(fā)電計(jì)劃控制（AGC）短期負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行安全最優(yōu)控制系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)緊急控制系統(tǒng)恢復(fù)控制最優(yōu)潮流控制4.2 系統(tǒng)技術(shù)要求4.2.1 系統(tǒng)可靠性一、通訊指標(biāo) 1、可實(shí)現(xiàn)多路串行、全雙工、多規(guī)約通訊。 2、每路通道可分別設(shè)置通訊速率:300, 600, 1200. 9600bps直至64kbps口符合RS-232C標(biāo)準(zhǔn)。 3、每路通道支持各種類型CDT方式和POLL工NG方式的通訊規(guī)約。 4、單臺(tái)RTU接收容量沒有限制，由用戶自定義。 5、接收數(shù)據(jù)

19、容量(用戶可自定義): 人工置入模擬量:20000 人工置入數(shù)字量:20000 模擬量(遙測(cè)量): 80000 狀態(tài)量(遙信量): 電能量:20000 單精模擬計(jì)算量:10000 雙精模擬計(jì)算量:10000 狀態(tài)計(jì)算量:5000 遙控量:20000 遙調(diào)量:5000 轉(zhuǎn)發(fā)容量:遙測(cè)量、遙信量及脈沖電度量等由用戶自定義，沒有限制。二、顯示指標(biāo) 1, 90%的畫面調(diào)用響應(yīng)時(shí)間2秒 2、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)刷新時(shí)間3秒 3、開關(guān)量變位傳送至主站3秒 4、事件順序記錄分辨率20毫秒 5、畫面數(shù)量、尺寸不限三、高級(jí)應(yīng)用指標(biāo) 1、狀態(tài)估計(jì) (1)狀態(tài)估計(jì)覆蓋率)90% (2)狀態(tài)估計(jì)月可用率)90% (3)單次狀態(tài)估

20、計(jì)計(jì)算時(shí)間廷遲小于30秒 2、調(diào)度員潮流 (1)調(diào)度員潮流合格率)90% (2)潮流結(jié)果誤差延1. 5%(3)單次潮流計(jì)算時(shí)間30秒3、負(fù)荷預(yù)報(bào)(1)日負(fù)荷預(yù)報(bào)運(yùn)行率96%(2)日負(fù)荷預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率)95%(3)月(年)度累計(jì)負(fù)荷預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率)95%(4)日最高(低)負(fù)荷預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率)95%(5)月(年)度累計(jì)最高(低)負(fù)荷預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率)95%4、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋯未斡?jì)算時(shí)間小于1秒5、短路電流計(jì)算誤差 與同等方式下現(xiàn)場(chǎng)提供的基于BPA程序或綜合穩(wěn)定程序計(jì)算的結(jié)果相比，短路電流幅值誤差標(biāo)么值小于0.01四、系統(tǒng)負(fù)荷率、可用性指標(biāo)1、正常情況下:在線服務(wù)器30%，網(wǎng)絡(luò)20%2、故障情況下:在線服務(wù)器50%，網(wǎng)絡(luò)=

21、25000小時(shí)這一部分描述的工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的規(guī)劃和安裝的必要環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)。4.2.2 時(shí)鐘精度具有系統(tǒng)統(tǒng)一時(shí)鐘內(nèi)部有毫秒輸出，整定值可調(diào)系統(tǒng)時(shí)鐘與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間誤差2ms/天4.2.3 遙測(cè)量指標(biāo)綜合誤差1.5%遙測(cè)合格率98%4.2.4 遙信量指標(biāo)遙信正確率99%4.2.5 控制量指標(biāo)遙控遙調(diào)誤動(dòng)率0.01%遙控遙調(diào)拒動(dòng)率2%4.2.6 實(shí)時(shí)性指標(biāo)電力系統(tǒng)運(yùn)行的變化過程十分短暫，所以調(diào)度中心對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行信息的實(shí)時(shí)性要求很高。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性指標(biāo)可以用傳送時(shí)間來表示。遠(yuǎn)動(dòng)傳送時(shí)間(telecontroltransfer time)是指從發(fā)送站的外圍設(shè)備輸入到遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的時(shí)刻起，至信號(hào)

22、從接收站的遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備輸出到外圍設(shè)備止，所經(jīng)歷的時(shí)間。遠(yuǎn)動(dòng)傳送時(shí)間包括遠(yuǎn)動(dòng)發(fā)送站的信號(hào)變換、編碼等時(shí)延，傳輸通道的信號(hào)時(shí)延以及遠(yuǎn)動(dòng)接收站的信號(hào)反變換，譯碼和校驗(yàn)等時(shí)延。它不包括外圍設(shè)備，如中間繼電器，信號(hào)燈和顯示儀表等響應(yīng)時(shí)間。平均傳送時(shí)間(average transfer time) 是指遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的各種輸入信號(hào)在各種情況下傳輸時(shí)間的平均值。如果輸入信號(hào)在最不利的傳送時(shí)間（overalltransfer time）、總響應(yīng)時(shí)間(overall response time)來說明?？倐魉蜁r(shí)間是從發(fā)送站事件發(fā)生起，到接收站顯示為止，事件信息經(jīng)歷的時(shí)間?？倐魉蜁r(shí)間包括了輸入發(fā)送站的外圍設(shè)備的時(shí)延和接收站

23、的相應(yīng)外圍輸出設(shè)備產(chǎn)生的時(shí)延?？傢憫?yīng)時(shí)間是從發(fā)送站的事件啟動(dòng)開始，至收到接收站返送響應(yīng)為止的時(shí)間間隔。例如遙測(cè)全系統(tǒng)掃描時(shí)間，開關(guān)量變位傳送至主站的時(shí)間、遙測(cè)量越死區(qū)的傳送時(shí)間、控制命令和遙調(diào)命令的響應(yīng)時(shí)間、畫面響應(yīng)時(shí)間、畫面刷新時(shí)間等都是表征調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的指標(biāo)。具體有：遙信變位傳送至主站3s重要遙測(cè)量越定值變化傳送至主站3sCDT傳送方式下重要遙測(cè)量更新時(shí)間3s遙控命令3s遙調(diào)命令3s有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的畫面整幅調(diào)出響應(yīng)時(shí)間 85%的畫面3s，其余5s畫面數(shù)據(jù)刷新周期5-20s雙機(jī)自動(dòng)切換時(shí)間50s5 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)5.1 遠(yuǎn)動(dòng)信息內(nèi)容1、 北苑變電站遙測(cè)量110kV北苑變電站應(yīng)向地調(diào)傳送下列遙測(cè)

24、量：A北苑變電站流入的總有功功率和無(wú)功功率、流出的總有功功率和無(wú)功功率。B紅玉苑線2流入北苑變電站（斷路器161處）的有功、無(wú)功、電流、功率因數(shù)及分別計(jì)算的雙相有功電能量。C九苑線流入北苑變電站（斷路器162處）的有功、無(wú)功、電流、功率因數(shù)及分別計(jì)算的雙相有功電能量。D雙繞組變壓器1TM兩側(cè)（斷路器001處）的有功、無(wú)功、電流、功率因數(shù)。E雙繞組變壓器2TM兩側(cè)（斷路器002處）的有功、無(wú)功、電流、功率因數(shù)。F北苑變電站10kV母線段、段各自的A、B、C三相電壓和線電壓。G10kV母線母聯(lián)開關(guān)012的有功、無(wú)功、電流、功率因數(shù)。H10kV母線段所連接的負(fù)荷回線的有功、無(wú)功、電流、功率因數(shù)。 I

25、 10kV母線段所連接的負(fù)荷回線的有功、無(wú)功、電流、功率因數(shù)。遙信量A 北苑變電站事故總信號(hào)B所有站內(nèi)斷路器,北苑變電站（161，162，112，001，002，012，015，061到076）的位置信號(hào)C各發(fā)電機(jī)的故障總信號(hào)D各發(fā)電機(jī)由發(fā)電轉(zhuǎn)為調(diào)相運(yùn)行方式的狀態(tài)信號(hào)E有載調(diào)壓變壓器1TM和2TM抽頭位置信號(hào)以及瓦斯?fàn)顟B(tài)信號(hào)F影響系統(tǒng)安全運(yùn)行的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的越限信號(hào)遙控、遙調(diào)命令A(yù)北苑變電站，紅玉苑線2、九苑線, 10kV母線母聯(lián)開關(guān)，即斷路器161、 162、001，002，012的分合。B有載調(diào)壓變壓器1TM和2TM的投切C無(wú)功補(bǔ)償裝置（電容器組）斷路器的投切及補(bǔ)償容量整定值調(diào)節(jié)D有載調(diào)壓變

26、壓器1TM和2TM抽頭位置2、 北城變電站遙測(cè)量110kV北城變電站應(yīng)向地調(diào)傳送下列遙測(cè)量：A北城變電站流入的總有功功率和無(wú)功功率、流出的總有功功率和無(wú)功功率。B紅玉北線2流入北城變電站（斷路器151處）的有功、無(wú)功、電流、功率因數(shù)及分別計(jì)算的雙相有功電能量。C九北線流入北城變電站（斷路器152處）的有功、無(wú)功、電流、功率因數(shù)及分別計(jì)算的雙相有功電能量。D三繞組變壓器1TM兩側(cè)（斷路器001和301處）的有功、無(wú)功、電流、功率因數(shù)。E三繞組變壓器2TM兩側(cè)（斷路器002和302處）的有功、無(wú)功、電流、功率因數(shù)。F北城變電站10kV母線段、段各自的A、B、C三相電壓和線電壓。G10kV母線母聯(lián)開

27、關(guān)012的有功、無(wú)功、電流、功率因數(shù)。H10kV母線段所連接的負(fù)荷回線的有功、無(wú)功、電流、功率因數(shù)。I 35kV母線段所連接的負(fù)荷回線的有功、無(wú)功、電流、功率因數(shù)。J 10kV母線母聯(lián)開關(guān)012和35kV母線母聯(lián)開關(guān)312的有功、無(wú)功、電流、功率因數(shù)。遙信量A 北城變電站事故總信號(hào)B所有站內(nèi)斷路器,北苑變電站（151，152，112，001，002，012，015，071，074，075，079，082到087，301，302，312，361到366，015）的位置信號(hào)C各發(fā)電機(jī)的故障總信號(hào)D各發(fā)電機(jī)由發(fā)電轉(zhuǎn)為調(diào)相運(yùn)行方式的狀態(tài)信號(hào)E有載調(diào)壓變壓器1TM和2TM抽頭位置信號(hào)以及瓦斯?fàn)顟B(tài)信號(hào)F影

28、響系統(tǒng)安全運(yùn)行的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的越限信號(hào)遙控、遙調(diào)命令A(yù)北城變電站，紅玉北線2、九北線, 10kV母線母聯(lián)開關(guān)，即斷路器151、 152、001，002，012，301，302，312的分合。B有載調(diào)壓變壓器1TM和2TM的投切C無(wú)功補(bǔ)償裝置（電容器組）斷路器的投切及補(bǔ)償容量整定值調(diào)節(jié)D有載調(diào)壓變壓器1TM和2TM抽頭位置5.2 遠(yuǎn)動(dòng)信息傳送網(wǎng)絡(luò)5.2.1 遠(yuǎn)動(dòng)信息傳送方式當(dāng)前國(guó)內(nèi)遠(yuǎn)動(dòng)信息的傳送方式大體可分為循環(huán)數(shù)字傳送CDT和問答式Polling傳送方式。CDT方式：在CDT方式中，發(fā)端將發(fā)送的信息分組后，按雙方約定的規(guī)則組合成幀，從一幀的開頭至結(jié)尾依次向收段發(fā)送，全幀信息傳送完畢后，又從頭至尾

29、重新傳送，這種傳送方式是發(fā)端周期性的傳送信息幀給收端，并不顧及收端需要，也不要收端給以回答。本規(guī)約規(guī)定主端與子站進(jìn)行以下信息的傳送a、遙信b、遙測(cè)c、事件順序記錄（SOE）d、電能脈沖計(jì)數(shù)值e、遙控命令f、設(shè)定命令g、升降命令h、對(duì)時(shí)i、廣播命令j、復(fù)歸命令k、子站工作命令Polling：在局域網(wǎng)中，中央計(jì)算機(jī)連續(xù)地查詢或輪詢工作站，確定他們是否有信息需要傳送的一種控制信道之間的方法。在這種情況下，在網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器中的網(wǎng)管代理是一個(gè)被動(dòng)的設(shè)備，它接受網(wǎng)管中心（NMS）的輪詢，它是一種客戶服務(wù)器的工作方式，網(wǎng)管中心處在客戶機(jī)的地位。網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器中的網(wǎng)管代理處在服務(wù)器的地位，兩者之間一問一答，配

30、合起來完成網(wǎng)管的工作?；谝陨咸攸c(diǎn)和阜新電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)的通信規(guī)約采用CDT方式。5.2.2 遠(yuǎn)動(dòng)通道遠(yuǎn)動(dòng)通道結(jié)構(gòu)圖信道是指?jìng)鬏斝盘?hào)的物理媒質(zhì)。通訊方式簡(jiǎn)單的分為有線、無(wú)線兩種。有線信道包括電纜、光纜、普通電線；無(wú)線信道分為短波/超短波、電臺(tái)、衛(wèi)星系統(tǒng)等。相比較無(wú)線方式容易受環(huán)境，天氣等空中電波傳播干擾的影響，而有線方式投資大，時(shí)間長(zhǎng)。租用中國(guó)電信DDN線路是一種省時(shí)省事的解決辦法，但運(yùn)營(yíng)費(fèi)用太高，在實(shí)際建設(shè)中，選用性能可靠，抗干擾能力強(qiáng)，通信距離遠(yuǎn)，價(jià)格便宜，是我們追求的目標(biāo)。1、光纖通信光纖通信是以光導(dǎo)纖維(簡(jiǎn)稱光纖)作為傳輸媒質(zhì)，以光纖為運(yùn)載工具 (載波)的通信方式，

31、光纖通信的最大特點(diǎn)是通信容量大，速率高，抗干擾性好，通信質(zhì)量高，使用時(shí)間長(zhǎng)。但是它成本高，遠(yuǎn)距離傳輸價(jià)格昂貴，受地形限制，維護(hù)量大。2、無(wú)線擴(kuò)頻無(wú)線擴(kuò)頻是一種無(wú)線通訊方式，更主要的是這種通訊方式是以直線傳播的分散式發(fā)射電磁波的，對(duì)環(huán)境要求較高，如山峰及距離較遠(yuǎn)需加中繼式架設(shè)鐵塔避開，此外，它的設(shè)計(jì)和建設(shè)成本也較高。另外使用該頻段屬于民用微波的使用頻率，干擾嚴(yán)重。3、特高頻率無(wú)線電臺(tái)通訊特高頻率無(wú)線電臺(tái)通訊是目前農(nóng)電系統(tǒng)使用較多的一種話音通訊手段，它傳輸距離遠(yuǎn)，使用方便，設(shè)備價(jià)格低，便于維修。但是滿足目前電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化和無(wú)人值班變電站的通信要求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，抗干擾能力差。通信受自然氣候、工業(yè)

32、干擾等因素影響不穩(wěn)定，通信指標(biāo)低。它是一種模擬通道，數(shù)據(jù)傳輸速率300bps，又由于特高頻電臺(tái)屬于間斷性工作設(shè)備不能長(zhǎng)時(shí)間處于發(fā)射狀態(tài)。不能滿足CDT通信方式的要求，不宜作為主要通訊手段，但可作為近距離備用通道。4、衛(wèi)星通信衛(wèi)星通信系統(tǒng)是將通信衛(wèi)星作為空中中繼站，它能夠?qū)⒌厍蛏夏骋坏孛嬲景l(fā)射來的無(wú)線電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)地面站，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)地面站之間的通信。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星、地球站、上行線路及下行線路組成，上行線路和下行線路是地球站至通信衛(wèi)星及通信衛(wèi)星至地球站的無(wú)線電傳播路徑，通信設(shè)備集中于地球站和通信衛(wèi)星中。主站與廠站通信:有線、載波、光纖、短波、微波及衛(wèi)星地面站。主站與主站通信:有

33、線、光纖、微波及衛(wèi)星地面站。根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)的角度出發(fā)，由于茂縣地區(qū)變電所規(guī)模小而且分散、地域廣闊、地理?xiàng)l件復(fù)雜，所以在設(shè)計(jì)中我們選擇了衛(wèi)星通信系統(tǒng)。因?yàn)樗幸韵轮饕攸c(diǎn)：a 通信距離遠(yuǎn)，覆蓋地域廣，不受地球條件限制。b 廣播方式工作，只要在衛(wèi)星天線波束的覆蓋區(qū)域內(nèi)，都可以接收衛(wèi)星信號(hào)或向衛(wèi)星發(fā)送信號(hào)。c 可以采用空分多址方式(SDMA)：SDMA是利用衛(wèi)星上多個(gè)不同空間指向天線波束，把衛(wèi)星覆蓋區(qū)分成不同的小區(qū)域，實(shí)現(xiàn)區(qū)域間的多址通信。d 工作頻段高，衛(wèi)星通信的工作頻率使用微波頻(300MHZ-300GHZ)。主要原因是衛(wèi)星處于外層空間，地面上發(fā)射的電磁波必須穿透電離層才能到達(dá)衛(wèi)星，微波頻段正好具

34、有這一特性。e. 通信容量大，傳輸業(yè)務(wù)類型多。5.3 遠(yuǎn)方終端裝置(RTU)5.3.1 技術(shù)要求5.3.1.1 功能A采集并向遠(yuǎn)方發(fā)送狀態(tài)量，遙信變位優(yōu)先傳送B采集并向遠(yuǎn)方發(fā)送數(shù)字量C采集并向遠(yuǎn)方發(fā)送脈沖量D采集并向遠(yuǎn)方發(fā)送模擬量E問答式傳送方式下，被測(cè)量超越定值傳送F設(shè)備自調(diào)G程序自恢復(fù)H設(shè)備自診斷（故障診斷到插件級(jí)）I通道監(jiān)視J數(shù)據(jù)總加及顯示K當(dāng)?shù)剡x測(cè)、當(dāng)?shù)毓δ埽–RT顯示及打印制表）L單端運(yùn)行M數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出N接受并執(zhí)行遙控命令O接受并執(zhí)行校時(shí)命令P接受并執(zhí)行復(fù)歸命令Q主、備通道自動(dòng)切換R當(dāng)?shù)卦较迗?bào)警5.3.1.2 主要技術(shù)指標(biāo)A模數(shù)轉(zhuǎn)換總誤差0.5%B數(shù)模轉(zhuǎn)換總誤差0.5%C遙測(cè)精度：0

35、.5級(jí)D模擬量輸入：無(wú)源接觸點(diǎn)方式E事件順序記錄分辨率10msF電能量累計(jì)容量：G模擬量輸出：0-10V；4-20mAH遙控輸出：無(wú)源接觸點(diǎn)方式，觸點(diǎn)容量為直流220V，5A，110V、5A或24V、1AI遠(yuǎn)動(dòng)終端的海明距離不小于4J遠(yuǎn)動(dòng)終端的平均故障時(shí)間宜不低于10000hK遠(yuǎn)動(dòng)通道誤碼率為時(shí)，遠(yuǎn)動(dòng)終端應(yīng)能正常工作L 遠(yuǎn)動(dòng)通道傳輸速率為1200bit/s，工作方式：?jiǎn)喂?、半雙工、全雙工，接受電平：-40dB-0dB，發(fā)送電平：0-（-20dB）5.3.1.3 容量A采集并向遠(yuǎn)方發(fā)送狀態(tài)量遙信變位優(yōu)先傳送 64路(容量可變)B采集并向遠(yuǎn)方發(fā)送數(shù)字量 2路(容量可變)C采集并向遠(yuǎn)方發(fā)送脈沖量 8

36、路(容量可變)D采集并向遠(yuǎn)方發(fā)送模擬量 32路(容量可變)E接受并執(zhí)行遙控命令 16路(容量可擴(kuò))5.3.2 遠(yuǎn)方終端裝置的選型原則A遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備應(yīng)滿足遠(yuǎn)動(dòng)信息采集和傳送的要求,工程設(shè)計(jì)中應(yīng)選用性能優(yōu)良、運(yùn)行可靠的定型產(chǎn)品。B 1個(gè)廠站應(yīng)采用1套遠(yuǎn)動(dòng)裝置C 遠(yuǎn)動(dòng)終端宜向一個(gè)調(diào)度端發(fā)送信息D遠(yuǎn)動(dòng)終端應(yīng)有遙信變位優(yōu)先傳送功能。當(dāng)設(shè)備位置狀態(tài)發(fā)生變化且未被調(diào)度端確認(rèn)時(shí)，遙控、遙調(diào)命令應(yīng)予以閉鎖E 遠(yuǎn)動(dòng)終端的遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約宜與調(diào)度端系統(tǒng)一致F遠(yuǎn)動(dòng)終端的容量應(yīng)按發(fā)電廠、變電站的發(fā)展需要確定，發(fā)展時(shí)間宜考慮10年G遠(yuǎn)動(dòng)終端可以適當(dāng)兼顧發(fā)電廠、變電站的電氣監(jiān)測(cè)功能，但不應(yīng)因此而影響遠(yuǎn)動(dòng)終端的功能和技術(shù)指標(biāo)H當(dāng)廠站端裝

37、有雙機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并且其性能和可靠性指標(biāo)滿足調(diào)度自動(dòng)化要求時(shí)，可考慮由監(jiān)測(cè)系統(tǒng)兼顧遠(yuǎn)動(dòng)功能，并應(yīng)解決與調(diào)度端的接口6 主站系統(tǒng)6.1 配置原則系統(tǒng)為雙機(jī)系統(tǒng)（自動(dòng)切換）或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)在滿足開放性要求的同時(shí)，能支持系統(tǒng)的不斷擴(kuò)充、升級(jí)。采用分布式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫(kù)安全、可靠，維護(hù)使用方便，服務(wù)器之間數(shù)據(jù)完全一致，兩服務(wù)器同時(shí)停機(jī)只丟失停機(jī)時(shí)的數(shù)據(jù)，不丟失歷史數(shù)據(jù)，機(jī)器恢復(fù)正常后連續(xù)工作，丟失的數(shù)據(jù)可由人工方便置入。能方便地與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接，在連接的網(wǎng)絡(luò)中能方便地查詢數(shù)據(jù)、畫面、報(bào)表等。能收發(fā)同步、異步不同波特率的多種通訊規(guī)約。系統(tǒng)是按可伸縮要求設(shè)計(jì)的，其硬件配置的規(guī)模、檔次可選擇，系統(tǒng)的大多數(shù)電

38、力調(diào)度主站網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)運(yùn)行在一個(gè)雙機(jī)雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)上，運(yùn)行時(shí)要求及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和調(diào)度主站應(yīng)用軟件的關(guān)鍵進(jìn)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。為能方便、及時(shí)、準(zhǔn)確得到網(wǎng)絡(luò)的基本運(yùn)行參數(shù)、進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)診斷和系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)的配置，對(duì)調(diào)度主站網(wǎng)絡(luò)管理軟件進(jìn)行功能分析，確定實(shí)現(xiàn)功能的方法。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)圖雖然調(diào)度主站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可以采用單機(jī)單網(wǎng)、單機(jī)雙網(wǎng)或雙機(jī)雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，但為不失一般性，本系統(tǒng)采用雙機(jī)雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)。主站系統(tǒng)由兩個(gè) SCADA 服務(wù)器，兩臺(tái)監(jiān)控服務(wù)器，兩個(gè)工作站，兩臺(tái)前置機(jī)以及兩臺(tái)交換機(jī)構(gòu)成，采用客戶機(jī)（Client）/服務(wù)器（Server）軟件體系結(jié)構(gòu),其中，每臺(tái)計(jì)算機(jī)上配備兩塊網(wǎng)卡，網(wǎng)絡(luò)設(shè)置兩個(gè)網(wǎng)

39、段，相同的網(wǎng)段通過同一個(gè)交換機(jī)連接在一起，構(gòu)成雙機(jī)雙網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。主站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 6.2 硬件配置6.2.1 系統(tǒng)基本容量可接入遠(yuǎn)動(dòng)終端(RTU)的數(shù)量326.2.2 硬件配置 所有系統(tǒng)的重要節(jié)點(diǎn)都要采用雙機(jī)熱備用方式，采用高速CPU，大容量，性能價(jià)格比高的工作站和服務(wù)器（微機(jī)配置字長(zhǎng)大于32位，硬盤大于80G，內(nèi)存大于512M）。服務(wù)器采用的UNIX服務(wù)器，系統(tǒng)的性能和容量可以處理全部的SCADA功能應(yīng)用和高級(jí)軟件應(yīng)用，系統(tǒng)具備可擴(kuò)充和升級(jí)能力，前置系統(tǒng)采用終端服務(wù)器方式，保證收發(fā)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠、靈活、維護(hù)方便、故障率低，每個(gè)通道均可獨(dú)立設(shè)置，通道采用符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的自適應(yīng)MODEM或直接采用

40、數(shù)字接口，具備通道故障自動(dòng)監(jiān)測(cè)雙通道自動(dòng)切換及手動(dòng)切換功能。6.2.3 SCADA工作站電力調(diào)度SCADA系統(tǒng)作為EMS(能量管理系統(tǒng))的一部分，是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號(hào)報(bào)警等功能。 配電SCADA系統(tǒng)既是配電自動(dòng)化系統(tǒng)(DAS )的基本組成部分，同時(shí)它又是配電自動(dòng)化系統(tǒng)(DAS)的基本應(yīng)用平臺(tái)，它的功能分為常規(guī)功能和非常規(guī)功能兩部分，常規(guī)功能包括“數(shù)據(jù)采集(遙測(cè)、遙信)、報(bào)警、狀態(tài)監(jiān)視、遙控、遙調(diào)、事件順序記錄、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、趨勢(shì)曲線、事故追憶、歷史數(shù)據(jù)的存貯和制表打印”;非常規(guī)功能為配電SCAD

41、A系統(tǒng)特有的一些功能，包括支持無(wú)人值班變電站的接口、實(shí)現(xiàn)饋線保護(hù)的遠(yuǎn)方投切，定值遠(yuǎn)方切換、線路動(dòng)態(tài)著色、地理接線圖與信息集成，而集控站SCADA系統(tǒng)又是配電SCADA系統(tǒng)的一部分。集控站SCADA系統(tǒng)是通過與各遠(yuǎn)方終端設(shè)備RTU(Remote Terminal Unit)的通訊實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制。系統(tǒng)組成及其各部分功能如圖所示。SCADA系統(tǒng)組成SCADA應(yīng)該具備的基本功能模塊 不同的電網(wǎng)調(diào)度中心，因其所處的地域不同，調(diào)度電網(wǎng)范圍和規(guī)模不同，發(fā)展階段不同，所采用的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用軟件配置有很大差異，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制即SCADA系統(tǒng)，是各種檔次電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化都應(yīng)具備的基

42、本功能，其功能可以分為以下幾個(gè)子功能模塊:1、數(shù)據(jù)采集與傳輸 數(shù)據(jù)采集功能是由位于電網(wǎng)調(diào)度控制中心的主站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和位于遠(yuǎn)方電廠、變電站的RTU及相關(guān)的信息傳輸通道共同完成的。RTU負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)由PT,CT、電度表等測(cè)到的生數(shù)據(jù)，并進(jìn)行必要的處理，以適應(yīng)數(shù)據(jù)通道的需要。數(shù)據(jù)信息經(jīng)通道傳到主站，主站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成工程量，再提供給人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)，輸出給調(diào)度運(yùn)行人員。 由SCADA采集到的遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)大體包括三類:模擬量、數(shù)字量、脈沖量，即所謂的遙測(cè)量、遙信量、電度量。模擬量包括有功功率、無(wú)功功率、電流、電壓等。在通常的SCADA系統(tǒng)中，少一站端RTU以很短的周期掃描模擬量量測(cè)系統(tǒng)的輸出，如果某

43、個(gè)量的檢測(cè)值比前一次的值的差超過了一定的范圍(死區(qū))，那么，這個(gè)新的量測(cè)值就被發(fā)往主站。斷路器、隔離開關(guān)、保護(hù)等的狀態(tài)信息，屬于遙信量，當(dāng)RTU檢測(cè)到遙信量的變化時(shí)，新的值就被發(fā)往主站。脈沖量通常是由脈沖電度表量測(cè)到的電度量，量測(cè)到的脈沖累加量要連續(xù)的發(fā)往主站，才能保證主站收到可用的電度量。另外，每個(gè)一定的時(shí)間廠站端設(shè)備也會(huì)發(fā)一次全數(shù)據(jù)，將所有的遙測(cè)，遙信，電度，發(fā)給主站端。 另外，系統(tǒng)還可對(duì)允許遙控的開關(guān)、刀閘進(jìn)行遙控操作，對(duì)主變分接頭進(jìn)行升降操作，并自動(dòng)生成操作過程的全部記錄等。2、事故追憶功能 此項(xiàng)功能是調(diào)度員能夠在電網(wǎng)發(fā)生事故后，及時(shí)了解事故前后發(fā)生的電網(wǎng)事件序列。能將電網(wǎng)事故發(fā)生的前

44、一段時(shí)一間和發(fā)生事故后一段時(shí)間電網(wǎng)中指定模擬量值和計(jì)算量值列表顯示。啟動(dòng)信號(hào)可以是時(shí)實(shí)采集的模擬量或狀態(tài)量，也可是計(jì)算模擬量或計(jì)算狀態(tài)量。3、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的任何數(shù)據(jù)都可以被保存到系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。數(shù)據(jù)類型主要是遙測(cè)量、電度量。通過MMI(人機(jī)對(duì)話)環(huán)境中的歷史數(shù)據(jù)檢索功能對(duì)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作和管理。歷史數(shù)據(jù)可以復(fù)制在磁帶和磁盤里。事件數(shù)據(jù)可以按名稱、時(shí)間等來檢索。4、報(bào)表功能 報(bào)表對(duì)于日常統(tǒng)計(jì)應(yīng)用來講是非常重要的，所以一般SCADA系統(tǒng)都具有較強(qiáng)的報(bào)表功能，能方便的提取歷史數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)除了應(yīng)提供報(bào)表中經(jīng)常要使用的計(jì)算公式(最大、最小、平均和帶條件計(jì)算等)外，維護(hù)員還需要自己

45、制作計(jì)算公式。報(bào)表數(shù)據(jù)維護(hù)，包括制作、修改有權(quán)限規(guī)定。方便用戶自己定義各種統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表，如供電可靠性、設(shè)備可靠性統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表等。5、特殊運(yùn)算功能 有些時(shí)實(shí)數(shù)據(jù)可能不是直接量測(cè)到的，如聯(lián)絡(luò)線潮流總加、全網(wǎng)發(fā)電總功率，實(shí)際上，這類數(shù)據(jù)是SCADA利用特殊運(yùn)算功能得到的。特殊運(yùn)算功能就是對(duì)某些直接采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行某種數(shù)學(xué)運(yùn)算，得到一些不能直接采集到和由于某種原因沒有采集到的數(shù)據(jù)，以彌補(bǔ)量測(cè)系統(tǒng)的不足，滿足電網(wǎng)調(diào)度的需要。主要包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(遙信、遙測(cè)、常數(shù)及其組合)的計(jì)算功能，歷史數(shù)據(jù)(遙信、遙測(cè)、常數(shù)及其組合)的計(jì)算功能。啟動(dòng)計(jì)算功能的速率應(yīng)可調(diào)整。提供成套完整的計(jì)算公式，算法包括四則運(yùn)算、邏輯判斷

46、等。該功能擴(kuò)大了SCADA提供的時(shí)實(shí)數(shù)據(jù)規(guī)模，更適應(yīng)電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的需要。6.2.4 前置機(jī)1、前置系統(tǒng)的概述：電網(wǎng)調(diào)度前置系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)通信是指前置系統(tǒng)與遠(yuǎn)方變電站之間的數(shù)據(jù)交換。通信的方式包括電力線載波通信、微波通信、光纖通信、音頻電纜(又稱電力專線)等多種方式;傳輸?shù)膬?nèi)容包括:遙測(cè)數(shù)據(jù)(如:電壓、電流等)、遙信數(shù)據(jù)(如:開關(guān)變位、刀閘分合等)、遙脈數(shù)據(jù)(如:電度量等)、遙控命令、遙調(diào)命令、及保護(hù)信號(hào)等。2、前置系統(tǒng)的通信： 前置系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)通信的實(shí)質(zhì)是通信規(guī)約的解釋和實(shí)現(xiàn)。由于在一個(gè)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，用戶變電站RTLJ來自不同的廠家，而各個(gè)廠家RTII向調(diào)度中心傳送遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)時(shí)，采用的規(guī)約也

47、不盡相同;前置系統(tǒng)的工作必須將按照不同規(guī)約上傳的數(shù)據(jù)分別處理，并解析成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)包，發(fā)送到后臺(tái)系統(tǒng)。前置系統(tǒng)就好比一個(gè)精通多國(guó)語(yǔ)言的翻譯，將各個(gè)變電站用不同語(yǔ)言上傳的信件，都翻譯成漢語(yǔ)，并送到后臺(tái)系統(tǒng);而后臺(tái)系統(tǒng)用漢語(yǔ)向各個(gè)變電站下發(fā)的指令，也翻譯成相應(yīng)的他國(guó)文字，送到定的變電站。 前置系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)通信的關(guān)鍵就是理解不同的通信協(xié)議的確切含義，并嚴(yán)格按照協(xié)議的要求用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行高效的實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在常用的電力通信規(guī)約主要有兩大類:循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約(CDT)和問答式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約(C POLLING)。每個(gè)類型中又包含很多種規(guī)約，如CDT規(guī)約中有新部頒CDT、武漢CDT等，POLLING規(guī)約有SC1801, 10

48、1規(guī)約等。3、前置系統(tǒng)的要求與實(shí)現(xiàn)途徑：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化前置系統(tǒng)主要承擔(dān)各種類型的RTU、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以及集控中心數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)站的實(shí)時(shí)信息的數(shù)據(jù)采集，此外還可以作為遙控遙調(diào)、各類保護(hù)數(shù)據(jù)的采集與控制的中間轉(zhuǎn)發(fā)過程的通信處理機(jī)系統(tǒng)。也可以通過前置機(jī)統(tǒng)一各遠(yuǎn)方終端數(shù)據(jù)處理單元(RTI等)的時(shí)鐘。它是后臺(tái)與RTI進(jìn)行信息交換的樞紐，對(duì)它的可靠性、實(shí)時(shí)性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性都有非?？量痰囊?。前置系統(tǒng)軟硬件結(jié)構(gòu) 前置系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖所示，硬件各個(gè)部分的功能按照數(shù)據(jù)的流向分別介紹:前置系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖 前置系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖 1、上行數(shù)據(jù): 遠(yuǎn)方變電站(電力調(diào)度中又稱廠站)的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)通過電力載波機(jī)進(jìn)入通道

49、柜中的MODEM陣列，MODEM陣列自動(dòng)區(qū)分同步/異步遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，將其解調(diào)并通過串口送到通信服務(wù)器;雙機(jī)備用的通信服務(wù)器將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，直接送上網(wǎng)絡(luò);雙機(jī)熱備份中的值班前置機(jī)，從網(wǎng)絡(luò)上收到遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，按照不同規(guī)約將數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理，再統(tǒng)一打包送往后臺(tái)系統(tǒng);后臺(tái)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，并以數(shù)字、曲線、棒圖、報(bào)表等形式進(jìn)行界面顯示。2、下行數(shù)據(jù): 后臺(tái)系統(tǒng)下發(fā)控制命令，通過網(wǎng)絡(luò)送到前置系統(tǒng);前置系統(tǒng)中的值班主機(jī)按照規(guī)約將數(shù)據(jù)打包，送往通信服務(wù)器;通信服務(wù)器將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)，傳送到MODEM陣列;MODEM將數(shù)據(jù)調(diào)制，通過載波機(jī)發(fā)到遠(yuǎn)方變電站。 前置系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)如上圖所示，下面按照

50、功能模塊分別介紹:1、規(guī)約解釋部分 規(guī)約解釋部分中的每個(gè)進(jìn)程對(duì)應(yīng)一種規(guī)約，如部頒CDT規(guī)約為一個(gè)進(jìn)程，SC1801規(guī)約為一個(gè)進(jìn)程等，根據(jù)系統(tǒng)配置與廠站進(jìn)行對(duì)應(yīng)。成熟的調(diào)度系統(tǒng)一般包括十幾個(gè)(甚至更多)規(guī)約進(jìn)程，但通常同時(shí)運(yùn)行的沒有那么多。如果有多個(gè)廠站都用一種規(guī)約，則該種規(guī)約進(jìn)程為每個(gè)廠站都創(chuàng)建一個(gè)線程，分別進(jìn)行處理。規(guī)約進(jìn)程從網(wǎng)絡(luò)收到廠站的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)，按照規(guī)約的幀格式進(jìn)行同步、找控制字、糾錯(cuò)校驗(yàn)碼等操作，取出幀中有效信息字，并轉(zhuǎn)換成調(diào)度系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)的“四遙數(shù)據(jù)”(遙測(cè)、遙測(cè)、遙脈、遙控等)，發(fā)送內(nèi)存中的公共區(qū)域內(nèi)存映射文件，一個(gè)特定的公共指針在系統(tǒng)運(yùn)行期間始終指向這個(gè)區(qū)域。對(duì)后臺(tái)的控制命令等下發(fā)

51、數(shù)據(jù)，規(guī)約進(jìn)程通過公共指針從內(nèi)存映射文件中得到數(shù)據(jù)，加同步字、控制字、校驗(yàn)字，打包成相應(yīng)規(guī)約的幀，發(fā)送到廠站。2、網(wǎng)絡(luò)通信部分 網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)程通過公共指針從內(nèi)存映射文件中取出來標(biāo)準(zhǔn)“四遙數(shù)據(jù)”，按照數(shù)據(jù)的重要程度進(jìn)行TCP或UDP套接字(SOCKET方式)，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)往后臺(tái)系統(tǒng)。從網(wǎng)絡(luò)接收后臺(tái)系統(tǒng)的控制命令等下發(fā)數(shù)據(jù)，按照SOCKET方式解包成標(biāo)準(zhǔn)“四遙數(shù)據(jù)”，送到內(nèi)存公共區(qū)域。另外，網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)程還負(fù)責(zé)接收GPS衛(wèi)星鐘數(shù)據(jù)，發(fā)送后臺(tái)進(jìn)行校時(shí)，并通過電力規(guī)約中的“校時(shí)命令”對(duì)各遠(yuǎn)方RTi1進(jìn)行統(tǒng)一系統(tǒng)時(shí)間的操作。3、界面及監(jiān)控部分 界面部分包括主界面進(jìn)程、原碼顯示進(jìn)程、四遙數(shù)據(jù)分類顯示進(jìn)程等。主界面進(jìn)程是前置系統(tǒng)的控制中心，系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)監(jiān)控、通信狀態(tài)顯示等