綜合自動(dòng)化系統(tǒng)概述課件

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)概述2018.03目錄1綜合自動(dòng)化發(fā)展概況2綜合自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)介3遠(yuǎn)動(dòng)SCADA系統(tǒng)概述綜合自動(dòng)化發(fā)展概況1第一部分1.1定義采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)將變電站的二次設(shè)備（包括測(cè)量?jī)x表、信號(hào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置等）經(jīng)過(guò)功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)全站設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)視、自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)控制和保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動(dòng)化功能系統(tǒng)。1.2發(fā)展歷程繼電器和晶體管保護(hù)裝置＋RTU第一代集成電路保護(hù)裝置＋RTU第二代微機(jī)保護(hù)裝置＋RTU第三代第四代牽引變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以RTU為基礎(chǔ)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)集中式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)特點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)單元部件元件分別安裝在中低壓開(kāi)關(guān)柜中或高壓一次設(shè)備附近，這些部件可以是集保護(hù)和測(cè)控功能為一體的的綜合性裝置，也可以是現(xiàn)場(chǎng)的微機(jī)保護(hù)裝置和測(cè)控裝置，在變電所控制室內(nèi)設(shè)置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，與現(xiàn)場(chǎng)單元部件進(jìn)行通信。通信方式可采用串行通信，近幾年更多地采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。遙信、遙測(cè)的采集及處理，遙控命令的執(zhí)行和繼電保護(hù)功能等均由現(xiàn)場(chǎng)單元部件獨(dú)立完成，并將這些信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送至后臺(tái)主計(jì)算機(jī)，而變電所自動(dòng)化的綜合功能均由后臺(tái)主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)承擔(dān)。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)介2

第二部分2.1采用分層分布式的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

站級(jí)管理層:協(xié)調(diào)間隔層設(shè)備完成所內(nèi)的自動(dòng)化控制功能，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制中心的“四遙功能”主要包括計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)通信管理機(jī)、音響報(bào)警等設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)通信層：所內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)采用現(xiàn)場(chǎng)總線或以太網(wǎng)方式，通過(guò)組網(wǎng)完成所內(nèi)數(shù)字化信息傳輸。間隔設(shè)備層：采用保護(hù)測(cè)控一體化設(shè)備，不僅減少了保護(hù)與監(jiān)控之間的接口與故障點(diǎn)，而且系統(tǒng)集成性高，可靠性也隨之增強(qiáng)。間隔層設(shè)備通過(guò)與一次開(kāi)關(guān)設(shè)備、CT/PT設(shè)備接口，完成對(duì)所內(nèi)供電設(shè)備的控制、監(jiān)視、保護(hù)和測(cè)量功能。2.2系統(tǒng)構(gòu)成2.3綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)

◆功能綜合化◆分層分布化結(jié)構(gòu)◆操作監(jiān)視屏幕化◆運(yùn)行管理智能化◆通信手段多元化◆測(cè)量顯示數(shù)字化◆提高牽引變電所的安全、可靠運(yùn)行水平◆提高牽引供電系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平◆降低造價(jià)，減少總投資◆促進(jìn)無(wú)人值班變電所管理模式的實(shí)行SCADA系統(tǒng)概述3第三部分3.1SCADA系統(tǒng)基本概念遠(yuǎn)動(dòng)SCADA系統(tǒng):即監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),利用遠(yuǎn)程通信技術(shù)進(jìn)行信息傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方設(shè)備的監(jiān)視和控制.為什么要采用SCADA系統(tǒng)？供電系統(tǒng)的運(yùn)行、調(diào)度、管理工作日益復(fù)雜，要做到安全、經(jīng)濟(jì)和可靠，必須建立一個(gè)能對(duì)供電一次系統(tǒng)主要設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、調(diào)整、控制以及管理的自動(dòng)化系統(tǒng)，所以，遠(yuǎn)動(dòng)SCADA系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。3.2SCADA系統(tǒng)概述SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系統(tǒng)

監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3.3SCADA系統(tǒng)基本構(gòu)成調(diào)度端：也叫控制中心、調(diào)度中心。設(shè)在電力調(diào)度所內(nèi)

完成對(duì)遠(yuǎn)方對(duì)象的監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及管理功能。執(zhí)行端：也叫被控端。由變電所、分區(qū)所、AT所專用

網(wǎng)隔屏、變配電所、箱變等組成。完成SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理，發(fā)送、接

收及輸出執(zhí)行功能

信道：也叫通道。是連接調(diào)度端與執(zhí)行端的通訊網(wǎng)

絡(luò)，傳輸二者交換的命令與數(shù)據(jù)。3.3SCADA系統(tǒng)基本構(gòu)成模擬屏（大屏幕投影）人機(jī)接口計(jì)算機(jī)控制臺(tái)打印機(jī)用于信息采集、分析、處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信接口設(shè)備通信接口設(shè)備用于信息采集和執(zhí)行的計(jì)算機(jī)信息輸出設(shè)備調(diào)節(jié)器調(diào)度端執(zhí)行端信道人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)統(tǒng)信息采集處理和控制子系統(tǒng)信息傳輸子系統(tǒng)信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)設(shè)備輸入信息3.4SCADA子系統(tǒng)（1）信息采集和執(zhí)行子系統(tǒng)在變電所收集各種表征電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息，并根據(jù)運(yùn)行需要向調(diào)度端提供各種監(jiān)視、分析和控制牽引供電系統(tǒng)所需要的信息，系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息（電壓、電流、功率，開(kāi)關(guān)狀態(tài)等），溫度、濕度等(2)信息傳輸子系統(tǒng)電力載波通訊、數(shù)字微波通訊、光纖通訊，光纖通信為主，數(shù)字微波通訊為輔是電力通信主干網(wǎng)的發(fā)展方向。（3）信息處理子系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息處理實(shí)時(shí)信息處理,存儲(chǔ),打印并在調(diào)度員工作站以友好的人機(jī)界面顯示，（4）人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)，為調(diào)度員提供完整的牽引供電系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)及分析，完成遠(yuǎn)方操作。模擬盤(pán)（大屏幕顯示器），圖形顯示器，控制臺(tái)，音像報(bào)警系統(tǒng)，打印繪圖系統(tǒng)SCADA信息的傳輸SCADA信息的傳輸3.5SCADA系統(tǒng)的信息傳輸和工作方式SCADA信息的傳輸在信道中傳輸?shù)倪h(yuǎn)動(dòng)信息分為上行信息和下行信息。下行信息：從調(diào)度端發(fā)往被控站的信息稱為下行信息（如下發(fā)遙控，遙調(diào)令），所有通道稱為下行信道上行信息：從被控站發(fā)往調(diào)度端的信息稱為上行信息（如被控站要上送的測(cè)量量，開(kāi)關(guān)狀態(tài)及事故信號(hào)等），所有信道稱為上行信道。SCADA系統(tǒng)的工作方式有多種，可分為1：1工作方式，1：N工作方式及M：N工作方式1：N工作方式：指1個(gè)調(diào)度端端對(duì)應(yīng)各N個(gè)被控站M：N工作方式：指M個(gè)調(diào)度端對(duì)應(yīng)著N個(gè)被控站.四遙功能遙控遙測(cè)遙調(diào)遙信項(xiàng)目分類3.6SCADA系統(tǒng)的“四遙”功能遙控遙控（YK）：對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制?？刂茖?duì)象包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)及二次回路的遙控轉(zhuǎn)換裝置等。調(diào)度所發(fā)

出命令以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的遠(yuǎn)方操作如：斷路器的“合”，“分”遙測(cè)遙測(cè)（YC）：是將被控站的某些運(yùn)行參數(shù)傳送給調(diào)度所，

由調(diào)度所對(duì)被測(cè)對(duì)象的某些參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距

離測(cè)量。如將廠、站端的某些有功電度、無(wú)功電度,

電流、電壓、頻率等電氣參數(shù)傳到調(diào)度所

進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示。遙測(cè)供電系統(tǒng)的主要遙測(cè)對(duì)象有：進(jìn)線電壓進(jìn)線電流主變功率27.5KV母線電壓饋線電流饋線故障點(diǎn)參數(shù)（饋線號(hào)、阻抗值、公里標(biāo)）遙信遙信(YX)：將執(zhí)行端（被控端）的設(shè)備狀態(tài)信號(hào)遠(yuǎn)距離傳

送給調(diào)度端。如將變電所的的設(shè)備狀態(tài)信號(hào)

及報(bào)警信號(hào)，斷路器、隔開(kāi)的位置狀態(tài)，繼

電保護(hù)自動(dòng)裝置的動(dòng)作狀態(tài)等信號(hào)采集后運(yùn)

用通訊技術(shù)傳送到調(diào)度中心端進(jìn)行存儲(chǔ)并顯

示。遙信供電系統(tǒng)涉及的主要遙信量如下：遙控對(duì)象位置信號(hào)進(jìn)線有壓/失壓、自投投入/撤除信號(hào)牽引變壓器的各類故障及預(yù)告信號(hào)（含保護(hù)動(dòng)作信號(hào)）饋線的各類故障及預(yù)告信號(hào)（含保護(hù)動(dòng)作信號(hào)）各開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)信號(hào)（含控制回路斷線、控制方式）其它一次設(shè)備的故障、預(yù)告及動(dòng)作信號(hào)（含自動(dòng)裝置動(dòng)作、壓互回路斷線等）其它智能設(shè)備故障及預(yù)告信號(hào)（含交、直流盤(pán)等）遠(yuǎn)動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)通道運(yùn)行狀態(tài)安全監(jiān)控信號(hào)、環(huán)境監(jiān)控信號(hào)遙調(diào)遙調(diào)（YT）:調(diào)度端直接對(duì)執(zhí)行端某些設(shè)備的工作

狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離調(diào)整。如調(diào)度所直

接對(duì)被控站的調(diào)壓器、變壓器抽頭的級(jí)數(shù)

設(shè)備電壓，功率因數(shù)等進(jìn)行調(diào)整。3.7SCADA系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集圖示

遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)采集Remote模擬量

累加器(速度)A/D數(shù)位輸入寄存器通訊線4-20mA合/開(kāi)011001010011101..儀表測(cè)量表電壓

RTU…變電站配電所分區(qū)亭信號(hào)樓電流3.8SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集圖示

RTU通信前置機(jī)操作員工作站后臺(tái)處理機(jī)模擬屏驅(qū)動(dòng)器復(fù)視服務(wù)器經(jīng)遠(yuǎn)動(dòng)通道傳輸經(jīng)局域網(wǎng)絡(luò)傳輸3.9應(yīng)用遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)后收到的經(jīng)濟(jì)效益

1、提高了電鐵供電的可靠性，確保運(yùn)輸安全。由于采用遙控操作后，避免了電話傳令，以電力調(diào)度員代替變電所值班員進(jìn)行操作，一方面節(jié)省了倒閘作業(yè)時(shí)間，同時(shí)還減少了誤操作，即提高了操作質(zhì)量，從而保證了供電的可靠和運(yùn)輸?shù)陌踩?、提高了運(yùn)營(yíng)管理和調(diào)度指揮水平。電力調(diào)度員通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)裝置對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行全面的集中監(jiān)視，一旦發(fā)生事故，立即從信號(hào)顯示設(shè)備上了解到事故內(nèi)容，即掌握了事故的全貌，能及時(shí)做出正確