四川大学课程设计 调度自动化系统设计报告
e. 通信容量大,传输业务类型多。
5.3 远方终端装置(RTU)
5.3.1 技术要求 5.3.1.1 功能
A 采集并向远方发送状态量,遥信变位优先传送 B 采集并向远方发送数字量 C 采集并向远方发送脉冲量 D 采集并向远方发送模拟量
E 问答式传送方式下,被测量超越定值传送 F 设备自调 G 程序自恢复
H 设备自诊断(故障诊断到插件级) I J
通道监视 数据总加及显示
K 当地选测、当地功能(CRT显示及打印制表) L 单端运行 M 数据转换输出 N 接受并执行遥控命令 O 接受并执行校时命令 P 接受并执行复归命令 Q 主、备通道自动切换 R 当地越限报警 5.3.1.2 主要技术指标
A 模数转换总误差?0.5% B 数模转换总误差?0.5% C 遥测精度:0.5级
D 模拟量输入:无源接触点方式 E 事件顺序记录分辨率?10ms F 电能量累计容量:216 G 模拟量输出:0-10V;4-20mA
H 遥控输出:无源接触点方式,触点容量为直流220V,5A,110V、5A或24V、1A
I
远动终端的海明距离不小于4
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J 远动终端的平均故障时间宜不低于10000h
K 远动通道误码率为10?4时,远动终端应能正常工作
L 远动通道传输速率为1200bit/s,工作方式:单工、半双工、全双工,接受电平:-40dB-0dB,发送电平:0-(-20dB) 5.3.1.3 容量
A 采集并向远方发送状态量遥信变位优先传送 64路(容量可变) B 采集并向远方发送数字量 C 采集并向远方发送脉冲量 D 采集并向远方发送模拟量 E 接受并执行遥控命令 5.3.2 远方终端装置的选型原则
A
远动设备应满足远动信息采集和传送的要求,工程设计中应选用性能优良、运行可靠的定型产品。 B 1个厂站应采用1套远动装置 C 远动终端宜向一个调度端发送信息 D
远动终端应有遥信变位优先传送功能。当设备位置状态发生变化且未被调度端确认时,遥控、遥调命令应予以闭锁 E 远动终端的远动规约宜与调度端系统一致 F G H
远动终端的容量应按发电厂、变电站的发展需要确定,发展时间宜考虑10年
远动终端可以适当兼顾发电厂、变电站的电气监测功能,但不应因此而影响远动终端的功能和技术指标
当厂站端装有双机监测系统并且其性能和可靠性指标满足调度自动化要求时,可考虑由监测系统兼顾远动功能,并应解决与调度端的接口
2路(容量可变) 8路(容量可变) 32路(容量可变) 16路(容量可扩)
6 主站系统
6.1 配置原则
系统为双机系统(自动切换)或网络结构。
系统在满足开放性要求的同时,能支持系统的不断扩充、升级。采用分布式网络体系结构,数据库安全、可靠,维护使用方便,服务器之间数据完全一致,两服务器同时停机只丢失停机时的数据,不丢失历史数据,机器恢复正常后连续工作,丢失的数据可由人工方便置入。能方便地与计算机网络连接,在连接的网络中能方便地查询数据、画面、报表等。能收发同步、异步不同波特率的多种通
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讯规约。
系统是按可伸缩要求设计的,其硬件配置的规模、档次可选择,系统的大多数电力调度主站网络管理系统运行在一个双机双网结构的计算机局域网上,运行时要求及时准确地对网络设备和调度主站应用软件的关键进程进行监测。为能方便、及时、准确得到网络的基本运行参数、进行设备状态诊断和系统设备参数的配置,对调度主站网络管理软件进行功能分析,确定实现功能的方法。
调度自动化系统的一般结构图
虽然调度主站系统网络可以采用单机单网、单机双网或双机双网结构,但为不失一般性,本系统采用双机双网结构。主站系统由两个 SCADA 服务器,两台监控服务器,两个工作站,两台前置机以及两台交换机构成,采用客户机(Client)/服务器(Server)软件体系结构,其中,每台计算机上配备两块网卡,网络设置两个网段,相同的网段通过同一个交换机连接在一起,构成双机双网的结构。
主站系统网络结构图
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6.2 硬件配置
6.2.1 系统基本容量
可接入远动终端(RTU)的数量?32 6.2.2 硬件配置
所有系统的重要节点都要采用双机热备用方式,采用高速CPU,大容量,
性能价格比高的工作站和服务器(微机配置字长大于32位,硬盘大于80G,内存大于512M)。服务器采用的UNIX服务器,系统的性能和容量可以处理全部的SCADA功能应用和高级软件应用,系统具备可扩充和升级能力,前置系统采用终端服务器方式,保证收发数据准确、可靠、灵活、维护方便、故障率低,每个通道均可独立设置,通道采用符合国际标准的自适应MODEM或直接采用数字接口,具备通道故障自动监测双通道自动切换及手动切换功能。 6.2.3 SCADA工作站
电力调度SCADA系统作为EMS(能量管理系统)的一部分,是以计算机为基础的调度自动化系统,它可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等功能。
配电SCADA系统既是配电自动化系统(DAS )的基本组成部分,同时它又是配电自动化系统(DAS)的基本应用平台,它的功能分为常规功能和非常规功能两部分,常规功能包括“数据采集(遥测、遥信)、报警、状态监视、遥控、遥调、事件顺序记录、统计计算、趋势曲线、事故追忆、历史数据的存贮和制表打印”;非常规功能为配电SCADA系统特有的一些功能,包括支持无人值班变电站的接口、实现馈线保护的远方投切,定值远方切换、线路动态着色、地理接线图与信息集成,而集控站SCADA系统又是配电SCADA系统的一部分。集控站SCADA系统是通过与各远方终端设备RTU(Remote Terminal Unit)的通讯实现对变电站运行状况进行实时监视和控制。系统组成及其各部分功能如图所示。
SCADA系统组成
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SCADA应该具备的基本功能模块
不同的电网调度中心,因其所处的地域不同,调度电网范围和规模不同,发展阶段不同,所采用的调度自动化系统的应用软件配置有很大差异,数据采集与监视控制即SCADA系统,是各种档次电网调度自动化都应具备的基本功能,其功能可以分为以下几个子功能模块: 1、数据采集与传输
数据采集功能是由位于电网调度控制中心的主站计算机系统和位于远方电厂、变电站的RTU及相关的信息传输通道共同完成的。RTU负责采集现场由PT,CT、电度表等测到的生数据,并进行必要的处理,以适应数据通道的需要。数据信息经通道传到主站,主站计算机系统将数据转换成工程量,再提供给人机联系子系统,输出给调度运行人员。
由SCADA采集到的远方数据大体包括三类:模拟量、数字量、脉冲量,即所谓的遥测量、遥信量、电度量。模拟量包括有功功率、无功功率、电流、电压等。在通常的SCADA系统中,少一站端RTU以很短的周期扫描模拟量量测系统的输出,如果某个量的检测值比前一次的值的差超过了一定的范围(死区),那么,这个新的量测值就被发往主站。断路器、隔离开关、保护等的状态信息,属于遥信量,当RTU检测到遥信量的变化时,新的值就被发往主站。脉冲量通常是由脉冲电度表量测到的电度量,量测到的脉冲累加量要连续的发往主站,才能保证主站收到可用的电度量。另外,每个一定的时间厂站端设备也会发一次全数据,将所有的遥测,遥信,电度,发给主站端。
另外,系统还可对允许遥控的开关、刀闸进行遥控操作,对主变分接头进行升降操作,并自动生成操作过程的全部记录等。 2、事故追忆功能
此项功能是调度员能够在电网发生事故后,及时了解事故前后发生的电网事件序列。能将电网事故发生的前一段时一间和发生事故后一段时间电网中指定模拟量值和计算量值列表显示。启动信号可以是时实采集的模拟量或状态量,也可是计算模拟量或计算状态量。 3、历史数据存储
实时数据库中的任何数据都可以被保存到系统的历史数据库中。数据类型主要是遥测量、电度量。通过MMI(人机对话)环境中的历史数据检索功能对历史数据库进行操作和管理。历史数据可以复制在磁带和磁盘里。事件数据可以按名称、时间等来检索。 4、报表功能
报表对于日常统计应用来讲是非常重要的,所以一般SCADA系统都具有较
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