實驗一實時監(jiān)控功能分析

1、實驗一 實時監(jiān)控功能分析一. 實驗名稱實時監(jiān)控功能分析二. 實驗?zāi)康?. 對實時監(jiān)控功能的基本作用有一個感性認(rèn)識：電力系統(tǒng)的安全、可靠運行是發(fā)電、供電和保障人民生產(chǎn)和生活用電的基本任務(wù)，發(fā)電廠和變電站當(dāng)前運行狀態(tài)信息必須及時準(zhǔn)確地送到電力調(diào)度控制中心，以便調(diào)度人員進行調(diào)度。2. 掌握實時監(jiān)控SCADA的基本功能、實現(xiàn)原理和操作方法。3. 了解表征發(fā)電廠和變電站當(dāng)前運行狀態(tài)的參數(shù)類型和特點、獲取方式、表現(xiàn)形式。如母線電壓、有功功率、無功功率、電流和開關(guān)狀態(tài)等。4. 了解改變發(fā)電廠和變電站當(dāng)前運行方式的控制命令信息的類型和特點、下發(fā)方式。5. 了解非正常狀態(tài)信息的表現(xiàn)形式。三. 實驗要求1. 已對

2、調(diào)度教材中有關(guān)調(diào)度自動化系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)和功能以及狀態(tài)信息的處理章節(jié)進行了學(xué)習(xí)，建立了基本概念。2. 實驗前認(rèn)真閱讀實驗指導(dǎo)書；實驗中，根據(jù)實驗內(nèi)容，做好實驗記錄；實驗后，寫出實驗報告。3. 認(rèn)真上機操作，建立感性認(rèn)識。4. 嚴(yán)格按照教師的指導(dǎo)進行操作。5. 在實驗過程中做好記錄。四. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電網(wǎng)分析控制臺2電網(wǎng)分析控制臺2發(fā)電廠模擬一次控制屏遠(yuǎn)方采集終端2打印投影儀語音報警數(shù)據(jù)管理控制臺1實時監(jiān)控控制臺2數(shù)據(jù)管理控制臺2遠(yuǎn)方采集終端1前置通信控制臺實時監(jiān)控控制臺1變電站模擬一次控制屏圖1-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)五. 系統(tǒng)功能調(diào)度中心廠站數(shù)據(jù)采集與處理通信通道運行統(tǒng)計報表打印報 警遙 控投影儀歷史數(shù)據(jù)庫實

3、時畫面監(jiān) 視前 信置 息通 處信 理數(shù)據(jù)集結(jié)實時數(shù)據(jù)庫圖1-2 系統(tǒng)功能六. 實驗步驟及內(nèi)容1. 了解實時監(jiān)控控制臺的硬件結(jié)構(gòu)。（1） 調(diào)度自動化實驗系統(tǒng)配置兩臺實時監(jiān)控控制臺，一臺調(diào)度專用投影儀；（2） 實時監(jiān)控控制臺聯(lián)接在調(diào)度主站計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中；（3） 在實時監(jiān)控控制臺上運行實時監(jiān)控軟件；（4） 本實驗將聯(lián)接在調(diào)度主站計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的多臺微機控制臺安裝并運行實時監(jiān)控軟件，以滿足更多同學(xué)同時上機操作的需要。2. 啟動系統(tǒng)（1） 啟動廠站一次控制模擬屏和遠(yuǎn)方采集終端RTU；（2） 啟動HUB；（3） 啟動前置通信控制臺及其軟件；（4） 啟動服務(wù)器；（5） 啟動實時監(jiān)控控制臺及其軟件。3.

4、了解實時監(jiān)控控制臺的軟件配置情況（1） IP地址（2） 共享目錄的映射關(guān)系（3） 實時監(jiān)控軟件運行狀況，菜單功能，多畫面顯示圖1-3 主界面4. 實時畫面顯示（1） 分別調(diào)出系統(tǒng)接線圖、發(fā)電廠和變電站主接線圖；（2） 觀察主接線圖的畫法和遙測遙信實時信息的顯示；Ø 主接線圖的顯示稱為靜態(tài)畫面顯示；Ø 遙測遙信實時信息的顯示稱為動態(tài)畫面顯示；（3） 分析發(fā)電廠和變電站主接線圖及其實時運行狀態(tài)的顯示方法。Ø 旁注法Ø 列表法（4） 分析畫面調(diào)用方式。Ø 菜單Ø 列表Ø 按鈕Ø 工具欄Ø （5） 分析人機界面&

5、#216; 菜單Ø 窗口Ø 工具欄Ø 按鈕Ø 對話框Ø （6） 在(3)、(4)、(5)項操作及分析基礎(chǔ)上，對實時畫面顯示功能的實現(xiàn)提出自己的意見和想法。實時畫面顯示功能有友好的人機界面，靜態(tài)畫面可以表示出主接線方式，還可以從動態(tài)畫面看出遙測遙信每時刻的變化，界面清晰，調(diào)用簡便，功能完善，非常方便工作人員的使用。5. 統(tǒng)計圖表顯示（1） 分別調(diào)出母線電壓曲線、負(fù)荷曲線、趨勢曲線圖；（2） 分析母線電壓曲線（表現(xiàn)方式、怎樣調(diào)用、物理意義）；（3） 分析負(fù)荷曲線（表現(xiàn)方式、怎樣調(diào)用、物理意義）；（4） 分析趨勢曲線（表現(xiàn)方式、怎樣調(diào)用、物理意義）；

6、（5） 在(2)、(3)、(4)項操作及分析基礎(chǔ)上，對統(tǒng)計圖表顯示功能的實現(xiàn)提出自己的意見和想法。曲線可以很形象的表現(xiàn)出電壓和負(fù)荷在一天內(nèi)的變化情況，但是我覺得應(yīng)該用旁注法把電壓曲線和負(fù)荷曲線更加細(xì)致的寫出來，不然容易讓人分不清不同情況下的各自的曲線是什么樣的。比如 這兩個電壓曲線，除了曲線形狀不同外，其他各個參數(shù)都相同，很容易讓人摸不著頭腦。6. 遙控（1） 在監(jiān)控主機上下發(fā)遙控命令；（2） 觀察一次模擬屏上開關(guān)的變化，以及監(jiān)控主機上遙信狀態(tài)的變化；（3） 分析遙控操作的步驟。（4） 分析怎樣保證遙控功能的安全性。權(quán)限需要分級，只有主管人才能進行改變數(shù)值的操作；建立更加堅強的網(wǎng)絡(luò)，確保遙控信

7、息傳輸?shù)陌踩?；加裝遙控信息閉鎖功能；除在站端設(shè)置安全機制，也可在主站系統(tǒng)進行智能防誤處理。在(1)、(2)項操作及分析基礎(chǔ)上，對遙控功能的實現(xiàn)提出自己的意見和想法。遙控命令的發(fā)出和遙控信息的顯示都可以清楚地讓人看到，同時發(fā)出遙控信息需要一定的權(quán)限，這保證了遙控的安全性。7. 非正常狀態(tài)信息的顯示（1） 在RTU上手動操作開合一次模擬屏上的一個開關(guān)；（2） 觀察監(jiān)控主機上畫面的顯示；（3） 調(diào)出SOE記錄窗口，分析SOE記錄；（4） 分析遙測越限、遙信變位的告警表示方法；Ø 聲、光告警Ø 顏色告警Ø 告警狀態(tài)條提示Ø SOE記錄Ø （5） 在以上

8、操作及分析基礎(chǔ)上，對非正常狀態(tài)信息的顯示方式提出自己的意見和想法。七. 特性及特點分析實時監(jiān)控控制臺采用國際標(biāo)準(zhǔn)，多窗口多任務(wù)以及面向?qū)ο蠹夹g(shù)，使用菜單、工具欄、對話框和圖標(biāo)，提高人機界面的友好性和可操作性。發(fā)電廠和變電站當(dāng)前運行狀態(tài)，如母線電壓、有功功率、無功功率、電流和開關(guān)狀態(tài)等信息應(yīng)及時通過監(jiān)控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集、變送、處理、傳送、顯示、分析供調(diào)度人員使用。實時監(jiān)控的主要性能指標(biāo)為：Ø 數(shù)據(jù)更新ü 重要遙測量更新周期<2sü 一般遙測量更新周期<5sü 次要遙測量更新周期<10sØ 遙控命令傳送時間<2sØ

9、 畫面調(diào)用實時響應(yīng)時間<3sØ 畫面實時數(shù)據(jù)刷新周期<5s八. 分析總結(jié)1. 實時監(jiān)控在調(diào)度自動化系統(tǒng)中的地位和作用。電力系統(tǒng)的安全、可靠運行是發(fā)電、供電和保障人民生產(chǎn)和生活用電的基本任務(wù)，發(fā)電廠和變電站當(dāng)前運行狀態(tài)信息必須及時準(zhǔn)確地送到電力調(diào)度控制中心，以便調(diào)度人員進行調(diào)度。實時監(jiān)控系統(tǒng)及時準(zhǔn)確的反饋這些信息確保電網(wǎng)正常可靠的運行。實時監(jiān)控在調(diào)度自動化系統(tǒng)中是非常重要的一環(huán)。在調(diào)度軟件結(jié)構(gòu)中，實時系統(tǒng)處于中心位置，可以對實時信息進行監(jiān)控處理，它在采集和操作子系統(tǒng)之間，其聯(lián)系判斷傳送信息的作用。2. 實時監(jiān)控功能分析。 (1) 數(shù)據(jù)采集功能：收集一次系統(tǒng)各元件的運行狀態(tài)，

10、使調(diào)度人員能掌握實時的運行參數(shù)。采集有功/無功電量，A、B、C三相電壓，A、B、C、N四線電流，功率因數(shù)，變壓器溫度。實時監(jiān)控通過實時有效地采集數(shù)據(jù),分析系統(tǒng)的運行情況。 (2) 事件記錄功能：出現(xiàn)特殊或異常情況時，提出決策和措施，指揮控制系統(tǒng)及時動作，保證安全性、可靠性。1)當(dāng)發(fā)生停電或缺相時，進行事件記錄，終端能自動記錄下停電或缺相的起、止時間，能統(tǒng)計累計時間并上報。2)當(dāng)發(fā)生一次(或二次)開路、短路時，能立即上報并進行事件記錄。3)當(dāng)發(fā)生電壓、電流越限時，進行事件記錄 ，能自動記錄下越限電壓或電流的起止時間、越限值，并上報。4)溫度過高、油位過低記錄并上報。 (3)及時的反饋故障信息并發(fā)

11、送應(yīng)有的操作信號。 （4）正常運行時，合理調(diào)配發(fā)電廠和線路潮流，保證電能質(zhì)量、經(jīng)濟性。3. 分析遙測遙信信息的在各種情況下的多種表現(xiàn)方式。答:遙測往往又分為重要遙測、次要遙測、一般遙測和總價遙測等。遙測功能常用于變壓器的有功和無功采集；母線電壓和線路電流采集；溫度、壓力、流量（流速）等采集；周波頻率采集；主變油溫和其它模擬信號的采集。遙信功能通常用于測量下列信號，開關(guān)的位置信號、變壓器內(nèi)部故障綜合信號、保護裝置的動作信號、通信設(shè)備運行狀況信號、調(diào)壓變壓器抽頭位置信號、自動調(diào)節(jié)裝置的運行狀態(tài)信號和其他可提供繼電器方式輸出的信號；事故總信號及裝置主要電源停電信號等。狀態(tài)變量量測向量電網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型支路

12、等值圖4. 分析遙控命令的下達(dá)方式，怎樣進行遙控閉鎖，保證系統(tǒng)運行的安全性。（1） 調(diào)度中心向廠站端RTU發(fā)遙控選擇命令。（2）  RTU接收到選擇命令后，起動選擇定時器，校核性質(zhì)碼和對象碼的正確性，并使相應(yīng)的性質(zhì)繼電器和對象繼電器動作，使遙控執(zhí)行回路處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。（3）  RTU適當(dāng)延后讀取遙控對象繼電器和性質(zhì)繼電器的動作狀態(tài)，形成返校信息。（4） RTU將返送校核信息發(fā)往調(diào)度中心。（5）  調(diào)度中心顯示返校信息，與原發(fā)遙控選擇命令核對。若調(diào)度員認(rèn)為正確，則發(fā)送遙控執(zhí)行命令到RTU，反之，發(fā)出遙控撤消命令。（6） RTU接收到遙控執(zhí)行命令后，驅(qū)使遙控執(zhí)行繼電

13、器動作。若RTU接收到遙控撤消命令，則清除選擇命令，使對象和性質(zhì)繼電器復(fù)位。（7）  RTU若超時未收到遙控執(zhí)行命令或遙控撤消命令，則作自動撤消，并清除選擇命令。（8）  遙控過程中遇有遙信變位，則自動撤消遙控命令。（9）  當(dāng)RTU執(zhí)行遙控執(zhí)行命令時，啟動遙控執(zhí)行定時器（8253定時器1），定時到，則復(fù)位全部繼電器。（10） RTU在執(zhí)行完成遙控執(zhí)行命令后，向調(diào)度中心補送一次遙信信息。九心得體會 通過本次實驗，我認(rèn)識到實時監(jiān)控功能在電力系統(tǒng)中有很大的作用。它的主要功能就是及時準(zhǔn)確地反饋電網(wǎng)運行的各類信息，以確保電網(wǎng)運行狀態(tài)處在調(diào)度人員的實時監(jiān)控中。只有把發(fā)電廠和變電站當(dāng)前運行的狀態(tài)信息準(zhǔn)確及時的送到調(diào)度中心，調(diào)度人員才能準(zhǔn)確分析電力系統(tǒng)的當(dāng)前運行狀況，才能發(fā)出正確的調(diào)度命令，從而保證電力系統(tǒng)的安全、可靠運行和保障人民生產(chǎn)和生活用電正常。 我了解到SCADA系統(tǒng)是以計算機為基礎(chǔ)的DCS與電力自動化監(jiān)控系統(tǒng)。它可以對現(xiàn)場的運行設(shè)備進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、