西南交通大学课程设计 第 11
第2章 变电站监控系统的系统构成及配置
2.1 系统构成
电力监控系统由设在控制中心主站的电力监控调度系统，设在沿线各变电所被控站的全所综合自动化系统及远动通道组成。
1、 监控主站：也称主控站。监控系统中对被控站进行远距离控制、监视和测量
的站，通常设在运营管理段的电力调度室内。
2、 被控站：也称子站，通常设在变、配电所内、地区主要负荷供电点处及铁路
沿线车站的集中供电点处。
3、 通信通道：主站与子站数据信号传输的单一通路或某一段频带。
2.2 系统配置
2.2.1 控制站
系统配置：通讯前置机、服务器、调度员工作站、系统维护工作站、维护打印机、报表打印机、画面拷贝机、Modem、GPS系统、UPS装置、模拟屏驱动器、模拟屏设备。采用分布式网络结构。各功能模块采用串行方式实现数据通信。
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（1）通信前置机（2台）
2套前置机并联运行，互为备用。前置机的功能：一是负责处理通讯和转换远程终端提交的各种命令，缓存作用；二是隔离主机，保证主机数据的安全性。 （2）服务器（2台）
系统配置两套国际通用、高性能的服务器计算机，冗余配置、对等工作方式，通过网络管理软件和网络适配器链接网上设备。两个主服务器定时进行工作状态的在线监测，在一台主服务器故障情况下进行自动切换，切换时间小于15秒。
主服务器的功能是：一是管理维护控制站局域网的全局配置文件，接受来自局域网内各其他接点的信息。二是遥控、遥测、遥调、遥信处理。三是保存并维护有关SCADA系统运行所需的全局数据和对历史数据的管理，并对调度端客户机提供数据服务。四是完成调度文档管理、统计报表生成制作。五是定时任务管理。 （3）调度员工作站（2个）
两套调度员工作站通过网络适配器与计算机网络相连。两个调度员工作站并行运行。具备良好的人机界面和安全操作口令设置功能，操作口令级别不小于3级。计算机设备为国际通用型工作站，模块及部件具有互换性，并装备外部存储设备、图形加速卡。主要技术数据：CPU字长：不小于32位，内存：不小于128MB,主频：不小于360MHz。 （4）系统维护工作站（1个）
系统维护工作站用于生成、维护、修改、管理系统的实时数据库、历史数据库及用户画面，并定义、修改系统运行参数及开发应用程序等，系统对数据库、用户画面和系统运行参数的修改、定义，可以在先随时进行，但不影响系统的正常运行，且实时库、历史库及画面的修改均采用无需编程的人机对话方式。
维护工作站可以与任意调度员工作站互换，成为调度员工作站设备的备用设备，以解决某些特殊情况。 （5）打印机（3台）
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拷贝机为高性能，低噪声彩色激光或喷墨拷贝机。拷贝速度不低于2分钟\\画面，拷贝清晰度不低于600DPI，拷贝噪声不大于54dB，缓冲区容量不低于512KB，画幅不小于A4。拷贝机的工作方式采用假脱机方式。
系统配置三种功能的打印机，用于事件、报表、程序及后台管理数据的打印。数据打印机用于各种程序及参数的打印，报表打印机用于图表的打印，后台管理打印机用于事件及后台管理数据的打印。所有打印机均采用彩色喷墨打印机并可实现汉字打印。 （6）画面拷贝机（1台）
拷贝机为高性能，低噪声彩色激光或喷墨拷贝机。拷贝速度不低于2分钟\\画面，拷贝清晰度不低于600DPI，拷贝噪声不大于54dB，缓冲区容量不低于512KB，画幅不小于A4。拷贝机的工作方式采用假脱机方式。
实时数据打印机、制表打印机、拷贝机均通过打印终端服务器与计算机网络相连，各打印机之间能互为备用。 （7）Modem（2台） 用于进行数据数模的转化。 （8）GPS系统（1套）
由于控制中心内部有多个系统需要精确的时钟系统来进行同步，所以电力监控系统在主站一级可以与其他系统公用一套GPS来接收卫星的精确对时。
（9）UPS装置（1套）
为了系统的可靠运行，不受外部电源停电时的影响，系统配置一套UPS装置，其容量满足当外部电源停电30分钟时，系统的正常运行。UPS设备前盘设置运行监视界面，可提供UPS的远距离监视信号，以满足调度员对UPS设备的监视。远距离监视信号的主要内容包括：UPS的工作状态、蓄电池的工作状态、输入电源的工作状态等。UPS装置满足外部输入电源的条件，工作噪声不大于55dB，且应具有一定的过负荷能力。 （10）模拟屏驱动器（1台）
通过与控制中心的大屏幕投影系统接口，进行模拟显示。 （11）模拟屏设备（1台）
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显示电力供电系统接线图及沿线各中继站供电示意图。
2.2.2 被控站
被控端设在沿线的主变电所，牵引降压变电所内，各被控站内采用当地综合自动化系统，完成所内的控制、保护、测量及系统监控终端的功能，各被控站通过所内综合自动化系统的通信处理单元实现，与控制中心的信息交换，即遥测，遥信信息的上传和下行遥控，遥调信息的接受和执行，以实现变电所的无人值守。
系统配置：信号盘、控制盘、站控层设备、网络电缆、接触网电动隔离开关测控单元、GPS装置及系统软件。
2.2.3 通信通道构成与配置
通信通道采用光纤双以太网传输。网络标准：IEEE802.3。网络协议：TCP/IP。
各系统内部采用串行数据通信，使用RS232标准接口。
光纤信道：光导纤维是一种新的传输媒质，它能传输光信号，有损耗低、频带宽、线径细、重量轻、可弯曲、半径小、不受电磁干扰等优点。
本系统通道结构为点对点，即采用铁路综合通用光纤网中的站与站间的专用通道，一主一备，两路通道间安置切换装置，可实现自动与手动切换功能，采用RS-232接口。通信传输模式选择主动上送传输模式。
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第3章RTU实现的功能及四遥简介
3.1 RTU的主要功能
(1)采集状态量并向远方发送，带有光电隔离，遥信变位优先传送； (2)采集数据量并向远方发送，带有光电隔离；
(3)直接采集系统工频电量，实现对电压、电流、有功、无功的测量并向远方发送 ，可计算正反向电度；
(4)采集脉冲电度量并向远方发送，带有光电隔离； (6)接收并执行遥控及返校； (7)程序自恢复；
(8)设备自诊断(故障诊断到插件级)； (9)设备自调； (10)通道监视； (11)接收并执行遥调；
(12)接收并执行校时命令(包括GPS对时功能 选配)； (13)与两个及两个以上的主站通讯； (14)采集事件顺序记录并向远方发送； (15)提供多个数字接口及多个模拟接口 (16)可对每个接口特性进行远方/当地设置；
(17)提供若干种通信规约,每个接口可以根据远方/当地设置传输不同规约的数据；
(18)接受远方命令,选择发送各类信息； (19)可转发多个子站远动信息； (20)当地显示功能，当地接口有隔离器；
(21)支持与扩频、微波、卫星、载波等设备的通讯；
(22)选配及多规约同时运行，如DL451-91 CDT规约，同进应支持POLLING规约和其他国际标准规约（如DNP3.0、SC1801、101规约）； (23)可通过电信网和电力系统通道进行远方设置。