四川大學(xué)調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計報告

1、 課 程 設(shè) 計 報 告 題 目 調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計報告 學(xué) 院 電氣信息學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 學(xué)生姓名 學(xué) 號 年級 指導(dǎo)教師 目錄1 總則4 1.1設(shè)計依據(jù)4 1.2設(shè)計范圍4 1.2.1水平年4 1.2.2設(shè)計范圍4 1.3設(shè)計原則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)計水平年（2

2、019年）功能要求8 4.1.2遠景年（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時鐘精度13 4.2.3遙測量指標(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實時性指標(biāo)135 遠動系統(tǒng)14 5.1遠動信息內(nèi)容14 1.北苑變電站14 2.北城變電站15 5.2遠動信息傳送網(wǎng)絡(luò)17 5.2.1遠動信息傳送方式17 5.2.2遠動通道18 5.3遠方終端裝置(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25 6.2.5人機接口(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計算機數(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)庫及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)34 6.3.3.2計算機數(shù)據(jù)通信支持軟件36 6.3.3.3人機會話軟件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報警處理37 6.3.4.3人機聯(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自動作圖/設(shè)備管理(AM/FM)軟件38 6.3.5.1自動作圖(AM)38 6.3.5.2設(shè)備管理(FM)40 6.3.6計算機數(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） 遠動設(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 遠動終端設(shè)備DL/T 634.5101 遠動設(shè)備及系統(tǒng) 第5-101部分：傳輸規(guī)約 基本遠動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)DL/T 634.5104 遠動設(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)度自動化系統(tǒng)運行管理規(guī)程DL/T 550 地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化功能規(guī)范DL/T 5003 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程DL/T 5002 地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程DL/T 635 縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)功能規(guī)范DL/T 789 縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)實用化要求及驗收DL/T 721 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠方終端DL 451 循環(huán)式遠動規(guī)約DL 476 電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)通信應(yīng)用層協(xié)議國家電監(jiān)會令2004 第5號 電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定電監(jiān)安全200634號文 地、縣級調(diào)度中心二次系統(tǒng)安全防護方案國家經(jīng)貿(mào)委令2002第30號 電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

7、安全防護規(guī)定國家電網(wǎng)公司Q/GDW 126-2005 農(nóng)村電網(wǎng)自動化及通信系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則1.2 設(shè)計范圍1.2.1 水平年設(shè)計功能要求到達2019年調(diào)度自動化系統(tǒng)的國內(nèi)先進水平1.2.2 設(shè)計范圍 1、北苑變電站的調(diào)度自動化系統(tǒng)，它包括紅玉苑線2和九苑線兩條進線，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)度自動化系統(tǒng)，它包括紅玉北線2和九北線兩條進線，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)計原則本次電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計必須遵循以下原則（本次設(shè)計側(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)度自動化系統(tǒng)，穩(wěn)定性是第一位

8、的。落后的系統(tǒng)會增加技術(shù)人員掌握的難度，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)無法發(fā)揮作用； 2、實用性：從保護原有的設(shè)備投資和能夠完全滿足現(xiàn)實需求的角度出發(fā)，充分集成現(xiàn)有的各種計算機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使建設(shè)的系統(tǒng)適用、安全、可靠且易管理、維護和擴展，具有最高的性價比；3、開放性：構(gòu)造一個開放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是當(dāng)前世界計算機技術(shù)發(fā)展的潮流，因此我們在整個系統(tǒng)的設(shè)計中采用的規(guī)范、設(shè)備要與廠商無關(guān)，具有較強的兼容性，便于與外界異種機平滑互聯(lián)； 4、易維護：系統(tǒng)的硬件設(shè)計與選擇應(yīng)具有通用性，系統(tǒng)的軟件設(shè)計應(yīng)具有遠程維護功能； 5、先進性：當(dāng)今的計算機網(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)致在很短的時間內(nèi)技術(shù)落伍，從而面臨被淘汰的危

9、險。因此在堅持實用性的前提下盡量采用國際先進成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備，適合未來的發(fā)展，做到一次規(guī)劃長期受益； 6、可擴性：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)劃的不斷擴大的要求，以便于將來設(shè)備的擴充；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)計除采用信譽好，質(zhì)量高的設(shè)備外，還采用一系列容錯、冗余技術(shù)、提高整個系統(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的特點，系統(tǒng)的規(guī)?？蓮膯闻_機器到多臺機器、單種機型到多種機型任選；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，保證系統(tǒng)的不間斷可靠運行；由操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫以及應(yīng)用軟件的操作等級三方面來滿足嚴(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；12、系統(tǒng)必須能夠進行高效的實時數(shù)據(jù)處理；13、系統(tǒng)要有友好方便的人機界面；14、系統(tǒng)要有功能強大的電子報表軟件，具有靈活的報表處理功能，并能做到圖文并茂； 15、系統(tǒng)對大量的歷史數(shù)據(jù)具有強大的歸納分析和趨勢預(yù)測功能。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)度管理體制和機構(gòu)設(shè)置 我國的調(diào)度管理體制為分級調(diào)度、統(tǒng)一管理。由上而下依次為國調(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)屬于縣級調(diào)度。為方便管理，可設(shè)縣級調(diào)度中心調(diào)度班科一個，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)中心運行管理機構(gòu)的職責(zé)：1、負責(zé)對縣內(nèi)管轄的自動化系統(tǒng)進行運行維

12、護、調(diào)整試驗及運行統(tǒng)計分析，并定期上報；2、貫徹執(zhí)行上級頒布的各項規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)則和下達的工作布置要求等文件，編制縣內(nèi)自動化系統(tǒng)的專用運行規(guī)程和檢修規(guī)程。3、參加編制縣調(diào)自動化系統(tǒng)的規(guī)劃，參加審核縣調(diào)自動化系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計。4、編制并上報縣內(nèi)自動化設(shè)備的年度定檢計劃。5、參加編制縣內(nèi)自動化系統(tǒng)年度更改工程計劃。6、制定并實施管轄范圍內(nèi)自動化系統(tǒng)的年度定檢計劃或臨檢。7、 組織縣內(nèi)自動化人員的培訓(xùn)和技術(shù)交流工作，提高人員素質(zhì)。8、負責(zé)管轄范圍內(nèi)新裝自動化設(shè)備投運前的檢查和驗收。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、負責(zé)廠、站端自動化設(shè)備的運行和維修工作，并按計劃進行設(shè)備的定

13、期檢驗工作。2、負責(zé)運行統(tǒng)計分析工作并按期上報。3、執(zhí)行上級頒布的各項規(guī)程、規(guī)定和下達的工作布置與要求等文件。4、編制各類自動化設(shè)備的現(xiàn)場運行規(guī)程和使用說明，向電氣值班人員介紹自動化設(shè)備正常使用的業(yè)務(wù)知識。5、編報廠、站年度自動化更改工程計劃并負責(zé)實施，提出設(shè)備臨檢申請并負責(zé)實施。6、負責(zé)或參加新安裝自動化設(shè)備投運前的檢查和驗收。2.2.2.2 調(diào)度范圍 縣調(diào)中心負責(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、站只負責(zé)本廠、站和各自下一級線路的運行操作。3 調(diào)度自動化系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在的問題3.1 系統(tǒng)現(xiàn)狀 縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)是科技含量高、建設(shè)周期長、投資大、涉及到計算機、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)通

14、訊、遠動和電力系統(tǒng)等多學(xué)科、多領(lǐng)域、多專業(yè)技術(shù)知識的較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程?？h級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)，在電網(wǎng)的實時監(jiān)控、故障處理、負荷預(yù)測和電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行等方面，發(fā)揮了重要作用，同時也為各級領(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級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(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，是縣級電網(wǎng)調(diào)度手段和方法的一次革新，是縣級電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行的重要保障。近幾年來，隨著縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)技術(shù)日趨成熟，在實際應(yīng)用中取得了很好的效果。 3.2 存在的問題由于缺乏調(diào)度自動化系統(tǒng)，無法對電網(wǎng)關(guān)鍵結(jié)點的各種參

15、數(shù)進行時實監(jiān)控，從而使運行人員準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)運行狀態(tài)，并進行優(yōu)化控制；無法及時應(yīng)對突發(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。3.3 主要措施 為了對該電網(wǎng)進行自動化調(diào)度控制，在電網(wǎng)所以重要結(jié)點（包括各發(fā)電廠、變電站、線路）加裝RTU，通過遠動設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集。進入計算機系統(tǒng)對采集得到的數(shù)據(jù)加工，并通過人機界面方便的顯示電網(wǎng)當(dāng)前運行狀態(tài)，以輔助調(diào)度人員對電網(wǎng)進行綜合控制。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)計水平年(2019年)功能要求數(shù)據(jù)采集： 1、模擬量：機組有功功率P，無功功率Q

16、主變壓器及輸電線路有功功率P，電流I（或無功功率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、無功電能 水庫水位 3、狀態(tài)量： 斷路器位置 保護預(yù)告信號 事故跳閘總信號 通道故障信號 RTU主電源停電信號 載調(diào)壓變壓器分接頭位置信號 隔離開關(guān)位置 發(fā)電機運行狀態(tài)信號 保護動作信號 4、非電量： 主變壓器溫度t數(shù)據(jù)傳輸： 和上級調(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)計算 電網(wǎng)無功功率總加 電網(wǎng)有功電能量總加 復(fù)核率統(tǒng)計 斷路器

17、分合閘分類統(tǒng)計遙控： 遙控斷路器 電容器組投切 變壓器有載調(diào)壓分接頭位置事故報告： 斷路器事故變位，事故信息優(yōu)先顯示與報警 事故記錄 事故順序記錄人機聯(lián)系： 1、畫面顯示操作： 縣級電網(wǎng)潮流圖 調(diào)度自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)圖 廠站一次時實接線圖 廠站時實數(shù)據(jù)顯示 24h負荷曲線、電壓棒圖 發(fā)送遙控命令 修改RTU監(jiān)控定值 修改時實數(shù)據(jù)庫 修改圖形報表生成軟件包 歷史數(shù)據(jù)庫 廠站主設(shè)備參數(shù) 繼電器保護定值參數(shù) 2、打印機： 定時打印 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)計和報警 上下

18、行雙向通道 通道監(jiān)測了、底電平警告 主設(shè)備通道自動切換4.1.2 遠景年(2024年)功能要求除上述功能以外，還需要增加的功能：經(jīng)濟調(diào)度控制（EDA）發(fā)電計劃控制（AGC）短期負荷預(yù)測系統(tǒng)運行安全最優(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(遙測量): 80000 狀態(tài)量(遙信量): 電能量:20000 單精模擬計算量:10000 雙精模擬計算量:10000 狀態(tài)計算量:5000 遙控量:20000 遙調(diào)量:5000 轉(zhuǎn)發(fā)容量:遙測量、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)時間2秒 2、動態(tài)數(shù)據(jù)刷新時間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、高級應(yīng)用指標(biāo) 1、狀態(tài)估計 (1)狀態(tài)估計覆蓋率)90% (2)狀態(tài)估計月可用率)90% (3)單次狀態(tài)估

20、計計算時間廷遲小于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)單次潮流計算時間30秒3、負荷預(yù)報(1)日負荷預(yù)報運行率96%(2)日負荷預(yù)報準(zhǔn)確率)95%(3)月(年)度累計負荷預(yù)報準(zhǔn)確率)95%(4)日最高(低)負荷預(yù)報準(zhǔn)確率)95%(5)月(年)度累計最高(低)負荷預(yù)報準(zhǔn)確率)95%4、網(wǎng)絡(luò)拓撲單次計算時間小于1秒5、短路電流計算誤差 與同等方式下現(xiàn)場提供的基于BPA程序或綜合穩(wěn)定程序計算的結(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小時這一部分描述的工程設(shè)計數(shù)據(jù)是計算機及網(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 時鐘精度具有系統(tǒng)統(tǒng)一時鐘內(nèi)部有毫秒輸出，整定值可調(diào)系統(tǒng)時鐘與標(biāo)準(zhǔn)時間誤差2ms/天4.2.3 遙測量指標(biāo)綜合誤差1.5%遙測合格率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)誤動率0.01%遙控遙調(diào)拒動率2%4.2.6 實時性指標(biāo)電力系統(tǒng)運行的變化過程十分短暫，所以調(diào)度中心對電力系統(tǒng)運行信息的實時性要求很高。運動系統(tǒng)的實時性指標(biāo)可以用傳送時間來表示。遠動傳送時間(telecontroltransfer time)是指從發(fā)送站的外圍設(shè)備輸入到遠動設(shè)備的時刻起，至信號

22、從接收站的遠動設(shè)備輸出到外圍設(shè)備止，所經(jīng)歷的時間。遠動傳送時間包括遠動發(fā)送站的信號變換、編碼等時延，傳輸通道的信號時延以及遠動接收站的信號反變換，譯碼和校驗等時延。它不包括外圍設(shè)備，如中間繼電器，信號燈和顯示儀表等響應(yīng)時間。平均傳送時間(average transfer time) 是指遠動系統(tǒng)的各種輸入信號在各種情況下傳輸時間的平均值。如果輸入信號在最不利的傳送時間（overalltransfer time）、總響應(yīng)時間(overall response time)來說明。總傳送時間是從發(fā)送站事件發(fā)生起，到接收站顯示為止，事件信息經(jīng)歷的時間。總傳送時間包括了輸入發(fā)送站的外圍設(shè)備的時延和接收站

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

24、量：A北苑變電站流入的總有功功率和無功功率、流出的總有功功率和無功功率。B紅玉苑線2流入北苑變電站（斷路器161處）的有功、無功、電流、功率因數(shù)及分別計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、無功、電流、功率因數(shù)及分別計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、無功、電流、功率因數(shù)。H10kV母線段所連接的負荷回線的有功、無功、電流、功率因數(shù)。 I

25、 10kV母線段所連接的負荷回線的有功、無功、電流、功率因數(shù)。遙信量A 北苑變電站事故總信號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C各發(fā)電機的故障總信號D各發(fā)電機由發(fā)電轉(zhuǎn)為調(diào)相運行方式的狀態(tài)信號E有載調(diào)壓變壓器1TM和2TM抽頭位置信號以及瓦斯?fàn)顟B(tài)信號F影響系統(tǒng)安全運行的各個關(guān)鍵點的越限信號遙控、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無功補償裝置（電容器組）斷路器的投切及補償容量整定值調(diào)節(jié)D有載調(diào)壓變

26、壓器1TM和2TM抽頭位置2、 北城變電站遙測量110kV北城變電站應(yīng)向地調(diào)傳送下列遙測量：A北城變電站流入的總有功功率和無功功率、流出的總有功功率和無功功率。B紅玉北線2流入北城變電站（斷路器151處）的有功、無功、電流、功率因數(shù)及分別計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、無功、電流、功率因數(shù)及分別計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、無功、電流、功率因數(shù)。H10kV母線段所連接的負荷回線的有功、無功、電流、功率因數(shù)。I 35kV母線段所連接的負荷回線的有功、無功、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、無功、電流、功率因數(shù)。遙信量A 北城變電站事故總信號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C各發(fā)電機的故障總信號D各發(fā)電機由發(fā)電轉(zhuǎn)為調(diào)相運行方式的狀態(tài)信號E有載調(diào)壓變壓器1TM和2TM抽頭位置信號以及瓦斯?fàn)顟B(tài)信號F影

28、響系統(tǒng)安全運行的各個關(guān)鍵點的越限信號遙控、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無功補償裝置（電容器組）斷路器的投切及補償容量整定值調(diào)節(jié)D有載調(diào)壓變壓器1TM和2TM抽頭位置5.2 遠動信息傳送網(wǎng)絡(luò)5.2.1 遠動信息傳送方式當(dāng)前國內(nèi)遠動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)定主端與子站進行以下信息的傳送a、遙信b、遙測c、事件順序記錄（SOE）d、電能脈沖計數(shù)值e、遙控命令f、設(shè)定命令g、升降命令h、對時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，中央計算機連續(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)管代理是一個被動的設(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和阜新電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的實際情況，本設(shè)計的通信規(guī)約采用CDT方式。5.2.2 遠動通道遠動通道結(jié)構(gòu)圖信道是指傳輸信號的物理媒質(zhì)。通訊方式簡單的分為有線、無線兩種。有線信道包括電纜、光纜、普通電線；無線信道分為短波/超短波、電臺、衛(wèi)星系統(tǒng)等。相比較無線方式容易受環(huán)境，天氣等空中電波傳播干擾的影響，而有線方式投資大，時間長。租用中國電信DDN線路是一種省時省事的解決辦法，但運營費用太高，在實際建設(shè)中，選用性能可靠，抗干擾能力強，通信距離遠，價格便宜，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(簡稱光纖)作為傳輸媒質(zhì)，以光纖為運載工具 (載波)的通信方式，

31、光纖通信的最大特點是通信容量大，速率高，抗干擾性好，通信質(zhì)量高，使用時間長。但是它成本高，遠距離傳輸價格昂貴，受地形限制，維護量大。2、無線擴頻無線擴頻是一種無線通訊方式，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，對環(huán)境要求較高，如山峰及距離較遠需加中繼式架設(shè)鐵塔避開，此外，它的設(shè)計和建設(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、特高頻率無線電臺通訊特高頻率無線電臺通訊是目前農(nóng)電系統(tǒng)使用較多的一種話音通訊手段，它傳輸距離遠，使用方便，設(shè)備價格低，便于維修。但是滿足目前電力系統(tǒng)調(diào)度自動化和無人值班變電站的通信要求是遠遠不夠的，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，又由于特高頻電臺屬于間斷性工作設(shè)備不能長時間處于發(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)射來的無線電信號轉(zhuǎn)發(fā)到另一個地面站，從而實現(xiàn)兩個或多個地面站之間的通信。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)我們設(shè)計的角度出發(fā)，由于茂縣地區(qū)變電所規(guī)模小而且分散、地域廣闊、地理條件復(fù)雜，所以在設(shè)計中我們選擇了衛(wèi)星通信系統(tǒng)。因為它有以下主要特點：a 通信距離遠，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)星信號或向衛(wèi)星發(fā)送信號。c 可以采用空分多址方式(SDMA)：SDMA是利用衛(wèi)星上多個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采集并向遠方發(fā)送狀態(tài)量，遙信變位優(yōu)先傳送B采集并向遠方發(fā)送數(shù)字量C采集并向遠方發(fā)送脈沖量D采集并向遠方發(fā)送模擬量E問答式傳送方式下，被測量超越定值傳送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）I通道監(jiān)視J數(shù)據(jù)總加及顯示K當(dāng)?shù)剡x測、當(dāng)?shù)毓δ埽–RT顯示及打印制表）L單端運行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)行校時命令P接受并執(zhí)行復(fù)歸命令Q主、備通道自動切換R當(dāng)?shù)卦较迗缶?.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遙測精度：0

35、.5級D模擬量輸入：無源接觸點方式E事件順序記錄分辨率10msF電能量累計容量：G模擬量輸出：0-10V；4-20mAH遙控輸出：無源接觸點方式，觸點容量為直流220V，5A，110V、5A或24V、1AI遠動終端的海明距離不小于4J遠動終端的平均故障時間宜不低于10000hK遠動通道誤碼率為時，遠動終端應(yīng)能正常工作L 遠動通道傳輸速率為1200bit/s，工作方式：單工、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采集并向遠方發(fā)送數(shù)字量 2路(容量可變)C采集并向遠方發(fā)送脈沖量 8

36、路(容量可變)D采集并向遠方發(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)5.3.2 遠方終端裝置的選型原則A遠動設(shè)備應(yīng)滿足遠動信息采集和傳送的要求,工程設(shè)計中應(yīng)選用性能優(yōu)良、運行可靠的定型產(chǎn)品。B 1個廠站應(yīng)采用1套遠動裝置C 遠動終端宜向一個調(diào)度端發(fā)送信息D遠動終端應(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，遙控、遙調(diào)命令應(yīng)予以閉鎖E 遠動終端的遠動規(guī)約宜與調(diào)度端系統(tǒng)一致F遠動終端的容量應(yīng)按發(fā)電廠、變電站的發(fā)展需要確定，發(fā)展時間宜考慮10年G遠動終端可以適當(dāng)兼顧發(fā)電廠、變電站的電氣監(jiān)測功能，但不應(yīng)因此而影響遠動終端的功能和技術(shù)指標(biāo)H當(dāng)廠站端裝

37、有雙機監(jiān)測系統(tǒng)并且其性能和可靠性指標(biāo)滿足調(diào)度自動化要求時，可考慮由監(jiān)測系統(tǒng)兼顧遠動功能，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)為雙機系統(tǒng)（自動切換）或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)在滿足開放性要求的同時，能支持系統(tǒng)的不斷擴充、升級。采用分布式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫安全、可靠，維護使用方便，服務(wù)器之間數(shù)據(jù)完全一致，兩服務(wù)器同時停機只丟失停機時的數(shù)據(jù)，不丟失歷史數(shù)據(jù)，機器恢復(fù)正常后連續(xù)工作，丟失的數(shù)據(jù)可由人工方便置入。能方便地與計算機網(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)運行在一個雙機雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)的計算機局域網(wǎng)上，運行時要求及時準(zhǔn)確地對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和調(diào)度主站應(yīng)用軟件的關(guān)鍵進程進行監(jiān)測。為能方便、及時、準(zhǔn)確得到網(wǎng)絡(luò)的基本運行參數(shù)、進行設(shè)備狀態(tài)診斷和系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)的配置，對調(diào)度主站網(wǎng)絡(luò)管理軟件進行功能分析，確定實現(xiàn)功能的方法。調(diào)度自動化系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)圖雖然調(diào)度主站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可以采用單機單網(wǎng)、單機雙網(wǎng)或雙機雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，但為不失一般性，本系統(tǒng)采用雙機雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)。主站系統(tǒng)由兩個 SCADA 服務(wù)器，兩臺監(jiān)控服務(wù)器，兩個工作站，兩臺前置機以及兩臺交換機構(gòu)成，采用客戶機（Client）/服務(wù)器（Server）軟件體系結(jié)構(gòu),其中，每臺計算機上配備兩塊網(wǎng)卡，網(wǎng)絡(luò)設(shè)置兩個網(wǎng)

39、段，相同的網(wǎng)段通過同一個交換機連接在一起，構(gòu)成雙機雙網(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)基本容量可接入遠動終端(RTU)的數(shù)量326.2.2 硬件配置 所有系統(tǒng)的重要節(jié)點都要采用雙機熱備用方式，采用高速CPU，大容量，性能價格比高的工作站和服務(wù)器（微機配置字長大于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)用和高級軟件應(yīng)用，系統(tǒng)具備可擴充和升級能力，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、維護方便、故障率低，每個通道均可獨立設(shè)置，通道采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的自適應(yīng)MODEM或直接采用

40、數(shù)字接口，具備通道故障自動監(jiān)測雙通道自動切換及手動切換功能。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，是以計算機為基礎(chǔ)的調(diào)度自動化系統(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、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等功能。 配電SCADA系統(tǒng)既是配電自動化系統(tǒng)(DAS )的基本組成部分，同時它又是配電自動化系統(tǒng)(DAS)的基本應(yīng)用平臺，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、遙信)、報警、狀態(tài)監(jiān)視、遙控、遙調(diào)、事件順序記錄、統(tǒng)計計算、趨勢曲線、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，包括支持無人值班變電站的接口、實現(xiàn)饋線保護的遠方投切，定值遠方切換、線路動態(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)是通過與各遠方終端設(shè)備RTU(Remote Terminal Unit)的通訊實現(xiàn)對變電站運行狀況進行實時監(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)度自動化都應(yīng)具備的基

42、本功能，其功能可以分為以下幾個子功能模塊: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算機系統(tǒng)和位于遠方電廠、變電站的RTU及相關(guān)的信息傳輸通道共同完成的。RTU負責(zé)采集現(xiàn)場由PT,CT、電度表等測到的生數(shù)據(jù)，并進行必要的處理，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，主站計算機系統(tǒng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成工程量，再提供給人機聯(lián)系子系統(tǒng)，輸出給調(diào)度運行人員。 由SCADA采集到的遠方數(shù)據(jù)大體包括三類:模擬量、數(shù)字量、脈沖量，即所謂的遙測量、遙信量、電度量。模擬量包括有功功率、無功功率、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系統(tǒng)的輸出，如果某

43、個量的檢測值比前一次的值的差超過了一定的范圍(死區(qū))，那么，這個新的量測值就被發(fā)往主站。斷路器、隔離開關(guān)、保護等的狀態(tài)信息，屬于遙信量，當(dāng)RTU檢測到遙信量的變化時，新的值就被發(fā)往主站。脈沖量通常是由脈沖電度表量測到的電度量，量測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，每個一定的時間廠站端設(shè)備也會發(fā)一次全數(shù)據(jù)，將所有的遙測，遙信，電度，發(fā)給主站端。 另外，系統(tǒng)還可對允許遙控的開關(guān)、刀閘進行遙控操作，對主變分接頭進行升降操作，并自動生成操作過程的全部記錄等。2、事故追憶功能 此項功能是調(diào)度員能夠在電網(wǎng)發(fā)生事故后，及時了解事故前后發(fā)生的電網(wǎng)事件序列。能將電網(wǎng)事故發(fā)生的前

44、一段時一間和發(fā)生事故后一段時間電網(wǎng)中指定模擬量值和計算量值列表顯示。啟動信號可以是時實采集的模擬量或狀態(tài)量，也可是計算模擬量或計算狀態(tài)量。3、歷史數(shù)據(jù)存儲 實時數(shù)據(jù)庫中的任何數(shù)據(jù)都可以被保存到系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)類型主要是遙測量、電度量。通過MMI(人機對話)環(huán)境中的歷史數(shù)據(jù)檢索功能對歷史數(shù)據(jù)庫進行操作和管理。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、時間等來檢索。4、報表功能 報表對于日常統(tǒng)計應(yīng)用來講是非常重要的，所以一般SCADA系統(tǒng)都具有較強的報表功能，能方便的提取歷史數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。系統(tǒng)除了應(yīng)提供報表中經(jīng)常要使用的計算公式(最大、最小、平均和帶條件計算等)外，維護員還需要自己

45、制作計算公式。報表數(shù)據(jù)維護，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)計分析報表，如供電可靠性、設(shè)備可靠性統(tǒng)計分析報表等。5、特殊運算功能 有些時實數(shù)據(jù)可能不是直接量測到的，如聯(lián)絡(luò)線潮流總加、全網(wǎng)發(fā)電總功率，實際上，這類數(shù)據(jù)是SCADA利用特殊運算功能得到的。特殊運算功能就是對某些直接采集到的數(shù)據(jù)進行某種數(shù)學(xué)運算，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)，以彌補量測系統(tǒng)的不足，滿足電網(wǎng)調(diào)度的需要。主要包括實時數(shù)據(jù)(遙信、遙測、常數(shù)及其組合)的計算功能，歷史數(shù)據(jù)(遙信、遙測、常數(shù)及其組合)的計算功能。啟動計算功能的速率應(yīng)可調(diào)整。提供成套完整的計算公式，算法包括四則運算、邏輯判斷

46、等。該功能擴大了SCADA提供的時實數(shù)據(jù)規(guī)模，更適應(yīng)電力系統(tǒng)調(diào)度運行的需要。6.2.4 前置機1、前置系統(tǒng)的概述：電網(wǎng)調(diào)度前置系統(tǒng)的遠動通信是指前置系統(tǒng)與遠方變電站之間的數(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、及保護信號等。2、前置系統(tǒng)的通信： 前置系統(tǒng)遠動通信的實質(zhì)是通信規(guī)約的解釋和實現(xiàn)。由于在一個電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中，用戶變電站RTLJ來自不同的廠家，而各個廠家RTII向調(diào)度中心傳送遠動數(shù)據(jù)時，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)送到后臺系統(tǒng)。前置系統(tǒng)就好比一個精通多國語言的翻譯，將各個變電站用不同語言上傳的信件，都翻譯成漢語，并送到后臺系統(tǒng);而后臺系統(tǒng)用漢語向各個變電站下發(fā)的指令，也翻譯成相應(yīng)的他國文字，送到定的變電站。 前置系統(tǒng)遠動通信的關(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)議的要求用計算機語言進行高效的實現(xiàn)?，F(xiàn)在常用的電力通信規(guī)約主要有兩大類:循環(huán)式遠動規(guī)約(CDT)和問答式遠動規(guī)約(C POLLING)。每個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)的要求與實現(xiàn)途徑：電網(wǎng)調(diào)度自動化前置系統(tǒng)主要承擔(dān)各種類型的RTU、變電站綜合自動化系統(tǒng)以及集控中心數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)站的實時信息的數(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)過程的通信處理機系統(tǒng)。也可以通過前置機統(tǒng)一各遠方終端數(shù)據(jù)處理單元(RTI等)的時鐘。它是后臺與RTI進行信息交換的樞紐，對它的可靠性、實時性、可維護性和可擴展性都有非?？量痰囊蟆Ｇ爸孟到y(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): 遠方變電站(電力調(diào)度中又稱廠站)的遠動數(shù)據(jù)通過電力載波機進入通道

49、柜中的MODEM陣列，MODEM陣列自動區(qū)分同步/異步遠動數(shù)據(jù)，將其解調(diào)并通過串口送到通信服務(wù)器;雙機備用的通信服務(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);雙機熱備份中的值班前置機，從網(wǎng)絡(luò)上收到遠動數(shù)據(jù)，按照不同規(guī)約將數(shù)據(jù)進行分類處理，再統(tǒng)一打包送往后臺系統(tǒng);后臺系統(tǒng)將數(shù)據(jù)存入實時數(shù)據(jù)庫，并以數(shù)字、曲線、棒圖、報表等形式進行界面顯示。2、下行數(shù)據(jù): 后臺系統(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，通過載波機發(fā)到遠方變電站。 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進程對應(yīng)一種規(guī)約，如部頒CDT規(guī)約為一個進程，SC1801規(guī)約為一個進程等，根據(jù)系統(tǒng)配置與廠站進行對應(yīng)。成熟的調(diào)度系統(tǒng)一般包括十幾個(甚至更多)規(guī)約進程，但通常同時運行的沒有那么多。如果有多個廠站都用一種規(guī)約，則該種規(guī)約進程為每個廠站都創(chuàng)建一個線程，分別進行處理。規(guī)約進程從網(wǎng)絡(luò)收到廠站的遠動數(shù)據(jù)，按照規(guī)約的幀格式進行同步、找控制字、糾錯校驗碼等操作，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、遙測、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，一個特定的公共指針在系統(tǒng)運行期間始終指向這個區(qū)域。對后臺的控制命令等下發(fā)

51、數(shù)據(jù)，規(guī)約進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)的重要程度進行TCP或UDP套接字(SOCKET方式)，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)往后臺系統(tǒng)。從網(wǎng)絡(luò)接收后臺系統(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)通信進程還負責(zé)接收GPS衛(wèi)星鐘數(shù)據(jù)，發(fā)送后臺進行校時，并通過電力規(guī)約中的“校時命令”對各遠方RTi1進行統(tǒng)一系統(tǒng)時間的操作。3、界面及監(jiān)控部分 界面部分包括主界面進程、原碼顯示進程、四遙數(shù)據(jù)分類顯示進程等。主界面進程是前置系統(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