變電站綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計方案

研究現(xiàn)狀

變電站綜合自動化系統(tǒng)是利用先進的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)

和信息辦理技術(shù)等實現(xiàn)對變電站二次設(shè)施（包含繼電保護、控制、丈量、信號、故

障錄波、自動裝置及遠動裝置等）的功能進行從頭組合、優(yōu)化設(shè)計，對變電站所有

設(shè)施的運轉(zhuǎn)狀況履行監(jiān)督、丈量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。

經(jīng)過變電站綜合自動化系統(tǒng)各設(shè)施間相互互換信息，數(shù)據(jù)共享，達成變電站運轉(zhuǎn)

監(jiān)督和控制任務(wù)。變電站綜合自動化代替了變電站慣例二次設(shè)施，簡化「變電站

二次接線。變電站綜合口動化是提升變電站安全穩(wěn)固運轉(zhuǎn)水平、降低運轉(zhuǎn)保護成

本、提升經(jīng)濟效益、向用戶供應(yīng)高質(zhì)量電能的?項重要技術(shù)舉措。

此刻變電站綜合自動化已成為熱點話題，研究單位和產(chǎn)品也愈來愈多，國具

有代表性的企業(yè)和產(chǎn)品有：四方企業(yè)的CSC2000系列綜合自動化系統(tǒng)，南瑞集

團企業(yè)的BSJ2200計算機監(jiān)控系統(tǒng)，南瑞繼電保護電氣的RCS-9000系列蹤合

動化系綺、■,電氣的CBZ-8000系列岬合自動化系統(tǒng).外國擁行代表神的

企業(yè)和產(chǎn)，伍瑞■■ABB的MicroSCADA自動化系統(tǒng)等。此刻的變電站自動化系

統(tǒng)將站間隔層設(shè)施（包含微機繼電保護及門動裝置、測控、直流系統(tǒng)等）以■聯(lián)的

方式與生機實現(xiàn)數(shù)據(jù)互換與辦理，進而構(gòu)成?種服務(wù)于電網(wǎng)安全與監(jiān)測控制，全分

別、全數(shù)字化和可操作的自動控制系統(tǒng)。

MicroSCADA和COM500,COM500作為前胃機是軸傘系統(tǒng)數(shù)娓采集的中—

心，MicroSCADA用于后介監(jiān)控：間隔層測控裝竹.用的主假如芬蘭ABB企業(yè)生產(chǎn)的

是REF54系列和瑞■1.ABB企業(yè)生產(chǎn)的REC561等自動化產(chǎn)品，遠動裝■用的是創(chuàng)

化工仁門，，1發(fā)CWCOM200o

研究容及要求

設(shè)計題目：220kV臨海變電所綜合自動化系統(tǒng)

設(shè)計容及要求

（1）定制整個系統(tǒng)信息表；

（2）系統(tǒng)自動化部分的數(shù)據(jù)庫配置；

（3）設(shè)計合理的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖；

（4）確立合理的設(shè)計方案，確立整個系統(tǒng)的構(gòu)造；

（5）220kV變電所綜合自動化系一致次接線圖的設(shè)計；

（6）選擇前置機，后臺，遠動機和測控和保護裝置等設(shè)施的型號;

（7）達成畢業(yè)設(shè)計說明書1份。

第二章系統(tǒng)概括

計算機監(jiān)控系統(tǒng)的工作條件

環(huán)境

海拔高度：1000m

相對濕度：W95%（相對濕度為95%時，環(huán)境溫度25℃,設(shè)施應(yīng)無

結(jié)露。）

大氣壓力：80-11OkPa

最高環(huán)境溫度：+50℃

最低環(huán)境溫度：-15℃

最大日溫差：20℃

抗地震能力：水平加快度：

垂直加快度；

裝置安裝于無障蔽機房

電源

溝通電壓：220V士20%

直流電壓：220VDC（-20%?+15%,直流電源紋波系數(shù)小于5%）

頻次：50Hz±

額定值

額定溝通電壓：220V

額定直流甩壓：220VDC

額定頻次：50Hz

CT二次側(cè)額定電流：5A

PT二次側(cè)額定電壓：100V、100/V

所用電母線電壓輸入：0~450V

變送器輸出：4~20mA

接地

計算機監(jiān)控系統(tǒng)不設(shè)置獨自的接地網(wǎng)，接地線與變電所主接地網(wǎng)連結(jié)。變電

所主接地網(wǎng)的工頻接地電阻W1Qo

裝置的溫度特征

環(huán)境溫度在一5c?+45C時，裝置應(yīng)能知足規(guī)書所規(guī)定的精度，環(huán)境

溫度在-15℃?+50℃時，裝置應(yīng)能正確工作，不誤動不拒動。

在雷電過電壓、一次回路操作、開關(guān)場故障及其余強電擾亂作用下，在二

次回路操作擾亂下，所有設(shè)施均不該誤動作，并應(yīng)當能在靜電、高頻、強磁場干

擾的環(huán)境中工作，而不降低精度和辦理能力。考慮的舉措山賣方確立，如光電隔

離、高共?？酥票取⒔拥睾驼媳蔚?，賣方應(yīng)供應(yīng)這些技術(shù)的詳盡說明，并應(yīng)恪守

IEC255-22-1?4、IEC61000-4-2?5標準所規(guī)定的以下試驗標準：

耐沖擊電壓試驗：5kV,ys沖擊波；

絕緣強度試驗：2kV/50Hz,1min；

高頻擾亂試驗：HI級；

迅速瞬變擾亂：HI級；

輻射電磁場：HI級；

靜電：IH級。

單元測控裝置電源采納220VDC,各裝置應(yīng)擁有直流迅速小開關(guān)保護，并與裝

置安裝在同一面柜上。應(yīng)付監(jiān)控屏上的整個直流回路進行監(jiān)督，當

在該宜流網(wǎng)路中任何一處發(fā)生斷線或短路故障時，都應(yīng)發(fā)告警信號。

直流電源電壓在8。?115%額定值圍變化，直流電源漣漪系數(shù)W5%時，裝置

應(yīng)正確工作。

拉合直流電源以及插拔熔絲發(fā)生重復(fù)擊穿火花時，裝置不該誤動作。直流電

源回路出現(xiàn)各樣異樣狀況（如短路、斷線、接地等）時裝置不該誤動作。

各裝置的邏輯回路應(yīng)由獨立的直流/直流變換器供電，在直流電源電壓遲緩

上漲或電壓上漲到80%時，裝置的直流變換電源應(yīng)能靠譜自起動。

當溝通電源電壓在80%?120%額定值圍，諧波含量不大于5%時，設(shè)施應(yīng)能正常

工作。

所有面對操作員的人機界面均應(yīng)漢化。

計算機監(jiān)控系統(tǒng)中任一設(shè)施故障時，均不該影響其余設(shè)施的正常運轉(zhuǎn)工作；站級控

制層發(fā)生故障而停運時，不可以影響間隔級控制層設(shè)施的正常運轉(zhuǎn)工作。裝置中

任一元件破壞時，裝置不該誤動作。

2.2系統(tǒng)構(gòu)造

概括

計算機監(jiān)控系統(tǒng)采納分別分層散布式系統(tǒng)。計算機監(jiān)控系統(tǒng)分為二層：站級

監(jiān)控層和間隔級監(jiān)控層，間隔級監(jiān)控層將采集和辦理后的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸

到站級監(jiān)控層。各單元測控裝置相互獨立，互不影響，功能上不依靠于站控計算

機。站級監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)采納10M/100M自適應(yīng)的兩重化以太網(wǎng)。

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造按散布式開放系統(tǒng)配置。

網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)：室外面分采納鎧裝光纜，室部分采納軟光纜。

系統(tǒng)軟硬件產(chǎn)品采納標準化、模塊化的冗余配置。

22OkV臨海變電所計徵機監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)示意圖

電

力

數(shù)

籍

網(wǎng)

220kV臨海變監(jiān)控系統(tǒng)改造規(guī)模為：兩臺主變，3個電壓等級。220kV部分為

五條線路、兩段母設(shè)、及母聯(lián)、旁路間隔測控，110kV部分為六條線路、兩段母

設(shè)、及母聯(lián)、旁路間隔測控及兩個接地變的測控，主變部分為三側(cè)及本體測控，

35kV部分的母設(shè)及母聯(lián)都采納REF系列裝置。其氽的35kV部分為南瑞RCS系列

保護測控裝置的通信接入改造。所有的間隔設(shè)施已投入運轉(zhuǎn)。我們的監(jiān)控系統(tǒng)完

成全站的測控，監(jiān)督和綜合保護功能。該系統(tǒng)是采納我們企業(yè)220kV變電站計算

機監(jiān)控系統(tǒng)的典型方.案，間隔層由LON現(xiàn)場總線把測控裝置REC、REF裝置連結(jié)成

網(wǎng)絡(luò)，35kV部分經(jīng)過現(xiàn)場484總線方式，經(jīng)過兩臺冗余的前置機轉(zhuǎn)發(fā)給后臺主機

實現(xiàn)站級監(jiān)控。同時兩臺公用信息工作站采納CWCOM200系統(tǒng)，每臺配置8個RS485

通信接口與保護裝置、直流系統(tǒng)、直流絕緣檢測裝置、直流電池巡檢裝置等通信，

兩臺REC561公用測控裝置采集保護及公用設(shè)施的硬接點信號。而且還安裝了

CWCOM200的微機版實現(xiàn)和遠動的通信。目前接入的遠動主站有集控主站、地調(diào)解

省調(diào)及電力數(shù)據(jù)網(wǎng)。

下邊分間隔層和后臺作個介紹。

站級監(jiān)控層

站級監(jiān)控層包含2臺主機兼人機工作站、1臺工程師工作站、1套以慣例遠

動通道與各調(diào)動中心通信的遠動數(shù)據(jù)辦理及通信裝置、1套電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通服氣

務(wù)器、1臺可讀寫光盤驅(qū)動器以及1套衛(wèi)星時鐘接收和時鐘同步系統(tǒng)。

兩臺前置機是主備冗余hot-standby方式。當工作機(應(yīng)用狀態(tài)為Hot)出

現(xiàn)故障時，備用機的應(yīng)用狀態(tài)會自動升為Hot,而放障機的應(yīng)用狀態(tài)則降為Cold。

我們往常將應(yīng)用狀態(tài)為Hot的計算機稱為主機，而把應(yīng)用狀態(tài)為Cold的計算機稱為

備機，在主備機都正常運轉(zhuǎn)的狀況下，主時機及時的把數(shù)據(jù)映照(Shadowing)到

備機，使主備機的數(shù)據(jù)庫一致。

后臺機采納雙Hot模式，工作時相互獨立運轉(zhuǎn)但又同時獲守信息，數(shù)據(jù)經(jīng)過

MicroSCADA的數(shù)據(jù)鏡像(Mirroring)功能以前置主機中獲得。

遠方終端單元設(shè)施，即我們常說的RTU,常用的有RTU560和CWCOM200,

是將前置機的數(shù)據(jù)經(jīng)過規(guī)約變換發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)控制中心。

前置機與站控層的后臺主機以及與遠動的通信都是網(wǎng)絡(luò)TCP/IP來實現(xiàn)的。后

臺機數(shù)據(jù)經(jīng)過MicroSCADA數(shù)據(jù)鏡像功能以前置主機中及時獲得。遠動設(shè)施與

前置主機的通信一般采納IEC-104規(guī)約，而后再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給遠動主站。

前置機是整個變甩所信息的聚集，起著中心的作用。該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖見

附件圖。

間隔級監(jiān)控層

MicroSCADA系統(tǒng)間隔層的智能設(shè)施與前置機的通信一般有兩種方式：LON總

線和SPA總線。LON總線是一種平等的總線，即系統(tǒng)中的智能設(shè)施能夠相互通

訊。LON總線的構(gòu)造是星型構(gòu)造，整個系統(tǒng)經(jīng)過星型耦合器RER111將間隔層的智

能設(shè)施連結(jié)起來相互通信。SPA總線是異步串形通信規(guī)約，支持一個master和多

個slave的通信，SPA總線的構(gòu)造是環(huán)行：鑒于通信速度的考慮，一個環(huán)原

則上不多于5個智能設(shè)施，環(huán)經(jīng)過專用設(shè)施SPA-ZC22來連結(jié)。在220kV計算機監(jiān)

控系統(tǒng)中，間隔層的智能設(shè)施一般采納LON總線方式，山于它較SPA總線而言更

為靠譜，有更好的及時性。

另一方面，公用信息管理機經(jīng)過RS232/RS485串口，一般采用IEC

60870-5-103規(guī)約接收保護設(shè)施的公用信息，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給前置機。公用信息管理

機與前置機的通信是經(jīng)過MicroSCADA系統(tǒng)自帶的CPI規(guī)約實現(xiàn)的。

間隔級監(jiān)控層主要由測控保護裝置和前置采集子系統(tǒng)構(gòu)成。測控保護裝置均采

納相對集中組屏。每臺主變設(shè)置1面測控屏，屏上安裝主變的各側(cè)測控單元。

其余220kV、110kV測控裝置應(yīng)按每兩個電氣單元組?面屏的原則。35kV測控保

護裝置按每四個電氣單元組一面屏的原則。

測控保護裝置按電氣單元即線路、母聯(lián)、母設(shè)等對象進行一對一配置，并保

存電氣單元測控容量擴大的需要。單元測控裝置的數(shù)據(jù)分別直接傳遞給站級監(jiān)控層

中的主機、遠動數(shù)據(jù)辦理及通信裝置和電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通服氣務(wù)器。

間隔級監(jiān)控層包含公用信息工作站配置8個RS485通信接口與買方供應(yīng)的保

護信息采集柜、直流系統(tǒng)、直流絕修檢測裝置、直流電池巡檢裝置、小電流接地

選線裝置等通信。計算機監(jiān)控系統(tǒng)的公用信息工作站應(yīng)組屏。

站級監(jiān)控層設(shè)施的交直流逆變電源裝置獨自組屏，并配置足足數(shù)目的總開關(guān)

及出線開關(guān)。

第三章MicroSCADA系統(tǒng)

3.1MicroSCADA系統(tǒng)概括

整個變電站的監(jiān)控可分為以下二層：1、間隔層；2、站控層；3、調(diào)動層。

而MicroSCADA系統(tǒng)就是站控層的主系統(tǒng)，它囊括了整個監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流

量，更是連接著間隔層和調(diào)動層的系統(tǒng)平臺。見圖3.1：

變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

遠方遍度中心

A

通訊現(xiàn)約

?10UX.CDT

站技層前置機和后臺主機

MicroSCADA系統(tǒng)MkroSCADA系統(tǒng)

通訊規(guī)妁光纖232

485

通訊出口

V

REF、REC第三方裝置

圖變電站監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)造

而整個MicroSCADA系統(tǒng)按功能區(qū)分的話，可區(qū)分為二大功能模塊：通信和

人機操作界面二大模塊。對于站控層，通信是其主要的功能模塊，它承接著間隔

層、第三方裝置以及遠方調(diào)動的通信；而人機界面是鑒于通信構(gòu)架，供應(yīng)給運轉(zhuǎn)

人員實質(zhì)操作使用的終端應(yīng)用，簡稱為后臺監(jiān)控系統(tǒng)。本章節(jié)將要點介紹人機界

面這一模塊的操作使用以及保護。

站控層數(shù)據(jù)采集模式

設(shè)施簡介

第一我們能夠?qū)笈_監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)根源成立觀點，進而成立整個構(gòu)造的

初步模型。

這里先對下邊所要提到的設(shè)施作下名詞解說：

LONWORKS網(wǎng)絡(luò)

LONWORKS網(wǎng)絡(luò)是點對點的總線型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。

LONTALK規(guī)約是LONWORKS網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議。該規(guī)約為控制網(wǎng)絡(luò)通信而設(shè)計，

控制網(wǎng)絡(luò)的特色是高速數(shù)據(jù)傳遞、短報文、點對點通信等。以光纖為通信媒介，

最高速度可達。

LON網(wǎng)絡(luò)連結(jié)不一樣的保護和控制系統(tǒng)，上層系統(tǒng)可接收丈量值、狀態(tài)及

事件等信息，可讀及寫整定值，及其余定值數(shù)據(jù)。

此中，所有連結(jié)到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)施都能夠相互通信，每個節(jié)點由子網(wǎng)和節(jié)點號定

義（最多有255子網(wǎng)，每個子網(wǎng)最多有127個節(jié)點）。這就是我們此刻寬泛應(yīng)用的

單元相互通信以實現(xiàn)間隔層閉鎖的功能。

LON網(wǎng)絡(luò)耦合的設(shè)施，就是RER111o

星型耦合器RER111

對于每個裝置，RER111指派了一對通信口，即發(fā)送與接收。其通信的光

纖物理距離最大為1000米。

同時，，RER111還可分層安裝。從設(shè)施發(fā)出的信息最多可經(jīng)過3個星型耦合

器抵達此外一個設(shè)施，假如超出3個星型耦合器，需要將星型耦合器分層安裝。見

圖1.2:

圖3.2RER111耦合構(gòu)造

LON卡

LON卡為LONWORKS網(wǎng)絡(luò)中的一種設(shè)施，硬件采納PCI板卡設(shè)計，經(jīng)過

PCI總線兼容于PC機，其通信接口為一對發(fā)送與接收的光纖口?？瑟氉赃B結(jié)至

裝置或許RER111o在接入LONWORKS網(wǎng)絡(luò)時，PC機能夠經(jīng)過LON卡對該

LONWORKS網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點的模塊進行懇求。

SPA-ZC22和SPA環(huán)網(wǎng)

SPA環(huán)網(wǎng)是以SPA規(guī)約為數(shù)據(jù)采集模式組建成的環(huán)狀總線型構(gòu)造，終端

聚合于SPA-ZC22,SPA-ZC22是光信號轉(zhuǎn)成串口信號的裝置，即以光纖為通

信載體向裝置采集數(shù)據(jù)，采集的終端輸入為一對收發(fā)光纖口，輸出為串口模

式。

后臺數(shù)據(jù)采集

間隔層中的REF、REC等種類裝置以LON或SPA模式光纖組網(wǎng)，LON光纖

耦合到RER111星型耦合器上，SPA環(huán)聚合于SPA-ZC22。這樣，間隔層的數(shù)據(jù)采

集

已經(jīng)達成。那么數(shù)據(jù)經(jīng)過什么樣的方式傳達到后臺界面呢？傳達方式分為直接

采集和網(wǎng)絡(luò)鏡像二種：

1、屏柜上的前置機安裝LON卡經(jīng)過一對收發(fā)口連結(jié)到RER111光耦合器上或許

串口連結(jié)到SPA-ZC22進行數(shù)據(jù)米集，而后，數(shù)據(jù)經(jīng)過前置機和后臺所做

的數(shù)據(jù)鏡像配置，及時、同步的將數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳達給后臺界面。該模式被

220kV變電所寬泛采納。

2、后臺PC機安裝LON卡，相同，光纖連結(jié)到RER111上，直接從光集線器上

讀取數(shù)據(jù)顯示于后臺界面。SPA環(huán)網(wǎng)原理相同，用串口連結(jié)即可。

這樣我們能夠簡化成表3.1：

表數(shù)居采集模式

古皿m玨

且段次果等1說1家型環(huán)瓊龍11口萬式1

前罟

橫在1前罟pr/居MAk-i廠p1r/pcr處說修緞Va

模式2后臺FC-----無-----—RERH-Ht^SPA=Ze22--------------------

直接采集的模式2構(gòu)造固然簡單，但當站控層的其余模塊懇求間隔層數(shù)據(jù)的時

候，整體構(gòu)造就顯得特別冗余，數(shù)據(jù)流量也忽然增大，本系統(tǒng)采納的是網(wǎng)絡(luò)數(shù)

據(jù)鏡像的模式。該模式的構(gòu)造示例，如圖3.4和圖3.5所示：

獨立采集模式網(wǎng)絡(luò)鏡像模式

圖模式圖例

圖網(wǎng)絡(luò)鏡像實例

該模式頂用于數(shù)據(jù)采集的前置機采納主備機模式，主機為運轉(zhuǎn)狀態(tài)，備機為

待命狀態(tài)。前置機中運轉(zhuǎn)MicroSCADA的COM500通信程序。

同時，主備雙機各安裝二塊LON卡，不一樣的LON卡連結(jié)到不一樣的RER111

上，多臺RER111之間則經(jīng)過級聯(lián)或許路由卡進行通信。

對于后臺的網(wǎng)絡(luò)通信，采納雙網(wǎng)容錯模式組網(wǎng)，網(wǎng)卡經(jīng)過軟件容錯，共用一

個IP地點，雙網(wǎng)卡中一塊為運轉(zhuǎn)，另一塊為待命，當運轉(zhuǎn)的網(wǎng)卡出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中止

或許硬件錯誤時，待命的網(wǎng)卡自動承接網(wǎng)絡(luò)通信，轉(zhuǎn)為運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

此外，后臺雙機可相互獨立。前置機中的運轉(zhuǎn)主機向后臺雙機及時、同步的

發(fā)送數(shù)據(jù)。后臺主機運轉(zhuǎn)MicroSCADA的SYS500圖形顯示程序。

前置機中聯(lián)合雙LON卡以及雙以太網(wǎng)，保證了數(shù)占有較高的安全性。任一層

次中的單調(diào)設(shè)施出現(xiàn)通信問題時，都不會致使數(shù)據(jù)的盲點。

逐層剖析，前置機虛構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造中的數(shù)據(jù)終端，向同一個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造中懇求

數(shù)據(jù)的不一樣模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，包含下節(jié)要提到的遠動主機以及數(shù)據(jù)網(wǎng)的數(shù)據(jù)懇求。

此外，當?shù)谌綇S家的裝置信號需要接入時，網(wǎng)絡(luò)中的公用信息機經(jīng)過

RS485申口將公用信息機采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳遞到前置機。

所以，前置機在整個站控層的通信中，起了中心作用，所有懇求或許.上傳的

數(shù)據(jù)流都將經(jīng)過前置機，爾后再傳達給后臺界面或許遠方調(diào)動層。

遠動數(shù)據(jù)

遠動數(shù)據(jù)在站控層中有其獨立的設(shè)施，口前使用的有RTU560和CWCOM200這

二種裝置，本系統(tǒng)采納CWCOM200,我們在這里統(tǒng)稱為遠動裝置。遠動裝置通

過網(wǎng)絡(luò)與前置機組網(wǎng)，并經(jīng)過特定的網(wǎng)絡(luò)規(guī)約（如IEC-104網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)約）與前

置機中的COM500通信模塊成立主從關(guān)系的連結(jié)，進而獲得現(xiàn)場數(shù)據(jù)并暫時緩存

于裝置中，即遠動主機數(shù)據(jù)源。其模型可見圖3.5：

圖運動數(shù)據(jù)源

前置主機同時向二臺遠動裝置發(fā)送數(shù)據(jù)，保持數(shù)據(jù)庫的一致性，而遠動裝置

則可依據(jù)遠方主站要求，或獨立收發(fā)，或互為主備。

遠方數(shù)據(jù)的傳遞是在特定的通信規(guī)約基礎(chǔ)上（如IEC-101）,經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器

即Modem,將信號調(diào)制變換成音頻信號，遠方主站再將音頻信號解調(diào)成數(shù)字信

號的過程。整個主站數(shù)據(jù)采集過程可見圖例3.6o

遠動部分

連接師腎容樓裝置

圖遠動數(shù)據(jù)采集過程

電力數(shù)據(jù)愜

電力數(shù)據(jù)網(wǎng)在站控層中近似于一個獨立的后臺PC機，其數(shù)據(jù)采集的原理與

后臺機相同，是經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏡像以前置機讀取數(shù)據(jù)。但目前也有經(jīng)過CWCOM200

轉(zhuǎn)發(fā)的模式應(yīng)用于工程，這樣電力數(shù)據(jù)網(wǎng)簡化成遠動裝置中的一條從規(guī)約通信，

數(shù)據(jù)源為遠動裝置的緩存數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過路由器傳遞至省數(shù)據(jù)網(wǎng)終端。

3.3MicroSCADA系統(tǒng)的基本功能

站級測控采納各樣通信協(xié)議與裝置通信，并經(jīng)過裝置對現(xiàn)場設(shè)施進行控制操

作和數(shù)據(jù)采集監(jiān)督的平臺。其功能由人機界面實現(xiàn)。主要功能以下：

界面構(gòu)成

由全站主接線圖、各電壓等級總接線圖、分間隔圖以及其余模塊圖構(gòu)成

監(jiān)控系統(tǒng)。如圖3.7:

圖2.8監(jiān)控系統(tǒng)界面

圖2.8監(jiān)控系統(tǒng)主畫面

圖

數(shù)據(jù)監(jiān)督與控制操作

人機界面以間隔為顯示單位，畫面會合及時數(shù)據(jù)監(jiān)督和控制操作功能

模塊。此中數(shù)據(jù)監(jiān)督包含各間隔的遙測模擬量、遙脈數(shù)字量、刀閘地點狀

態(tài)、信號告警狀態(tài)、裝置工況等。

控制操作包含刀閘地點的遙控操作、遙調(diào)命令、壓板投退命令、保護定值

呼喚操作。

操作需輸入用戶和密碼進行確認。

告警列表

監(jiān)控系統(tǒng)能對遙信動作、模擬量越限、刀閘地點變化、事故跳閘進行告警

辦理。在畫面中告警欄顯示詳細告警容的同時，另用告警音提示運轉(zhuǎn)人員，

在告警畫面進行紀錄。不一樣級其余告警容可分級設(shè)定，支持語音告警。

事件列表

監(jiān)控系統(tǒng)中供應(yīng)事件列表的功能，事件列表記錄了監(jiān)控系統(tǒng)所有的動作事

件，其另一重要功能是事故的追想，運轉(zhuǎn)人員能夠使用事件過濾器，輸入

查問條件，即可追想某個間隔的事故過程中發(fā)生的動作記錄。支持

防誤功能

控制模塊依據(jù)閉鎖狀況模擬防誤功能，當閉鎖邏輯不知足操作時，操作界

面灰化，沒法進行操作，同時供應(yīng)閉鎖列表，顯示閉鎖原由。

用戶管理

系統(tǒng)供應(yīng)不一樣用戶不一樣樣級的操作權(quán)限。管理員用戶有增添/刪除用戶、

改正保護密碼的權(quán)限。

用戶交接班須改爽用戶登錄。

事故推畫面

事故信號是整個系統(tǒng)最為重要的告警信號，所以監(jiān)控系統(tǒng)供應(yīng)事故推畫面

功能，當某個間隔發(fā)惹禍故跳閘，人機界面會即時跳轉(zhuǎn)到該分間隔的監(jiān)控

畫面，第一時間判斷事故原由。

運轉(zhuǎn)報表、趨勢圖

系統(tǒng)可依據(jù)各站的要求對不一樣模擬量供應(yīng)運轉(zhuǎn)報表，可分為R報表、周

報表、月報表、年報表。同時各樣報表能知足多種時間間隔記錄的要求，可

按每十五分鐘制汜錄或每小時制記錄。止匕外，依據(jù)運轉(zhuǎn)報表數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)

衍生了趨勢圖，用坐標和曲線直觀的注明各間隔的模擬量趨勢。

故障錄波

用于察看繼電保并裝置在監(jiān)測到電力事故時的電力波形，以及負載設(shè)施在

某狀態(tài)期間的電力波形變化。在后臺監(jiān)控畫面中供應(yīng)直觀波形。

峰值負荷報警

針對線路所帶的負荷峰值，系統(tǒng)供應(yīng)峰值負荷設(shè)置界面，運轉(zhuǎn)人員可依據(jù)

不一樣主變檔位、不一樣時間段(冬、夏令時)來設(shè)置各條線路的負荷。

當越限時，系統(tǒng)告警，并在事件列表中進行記錄。

3.4MicroSCADA使用介紹

操作使用模式

220kV變電所的后臺監(jiān)控系一致般采納雙HCT運轉(zhuǎn)的模式，即兩臺主機相互

獨立運轉(zhuǎn)且顯示同步的信息?？墒?，為了防備操作矛盾，原則上應(yīng)分為主備機，

旦平常的操作都要求在主機長進行，備機平常只作為監(jiān)督用途，只有當主機停機

或故障的時候才可在備機進行操作。

操作權(quán)限

對于MicroSCADA后臺監(jiān)控系統(tǒng)來講，供應(yīng)給用戶的共有四種操作權(quán)限：

View(0)=閱讀權(quán)限，只好閱讀，不可以控制；

Control(1)=操作員權(quán)限，能夠控制和閱讀。值班員擁有操作員權(quán)限；

Engineering(2)=工程師權(quán)限，除了操作員權(quán)限外，還能夠改正數(shù)據(jù)

庫和系統(tǒng)配置。值長擁有工程師權(quán)限；

Systemmanager(5)=系統(tǒng)管理員權(quán)限，能夠進行任何操作，包含管理

別人的密碼。系統(tǒng)工程師以及變電所所長(如有必需)擁有此權(quán)限。

監(jiān)控單元圖形示例

(1)常有顏色指示

綠色一一為正常狀態(tài)的指示顏色；

紅色一一為報警狀態(tài)的指示顏色；

粉色一一為裝置未連結(jié)等通信異樣狀態(tài)的顯示顏色；

褐色一一刀閘被閉鎖狀態(tài)的顯示顏色。

(2)監(jiān)控基本圖形

監(jiān)控系統(tǒng)中除了光字以及丈量信號，監(jiān)控畫面的刀閘狀態(tài)用幾個基本圖形進

行指不：

1、斷路器：分位；合位閉鎖

2、閘刀：分位；合位閉鎖

其余種類請參照監(jiān)控系統(tǒng)的工具欄中的“幫助”“顯示圖素”。

(3)信號報警指示種類

報警信號的顏色指示有不一樣含義。主要分為囚種：

紅閃：信號報警，在無自動復(fù)歸無確認的狀況下顯示紅閃；

綠閃：信號報警，自動復(fù)歸但無確認的狀況下顯示綠閃。此中有一種特

別，是事故信號，也就是說即便出現(xiàn)自動復(fù)歸的狀況但光字牌仍顯示紅

岡，確認后恢復(fù)靜態(tài)綠色(重要信號的保持功能)；

靜態(tài)紅色：確認后仍處于報警狀態(tài)的信號;

靜態(tài)綠色：正常狀態(tài)。

監(jiān)控系統(tǒng)的啟動與封閉

監(jiān)控系統(tǒng)的啟動與登錄

計算機正常啟動后會彈出登錄對話框(以下圖)，值班人員只需輸入用戶名

和密碼即可進入MicroSCADA系統(tǒng)。如圖2.9:

圖系統(tǒng)登錄畫面

同時歷史事件會對用戶的登錄狀況做出記錄，包含退出登錄以及密碼錯誤等信

息。如圖2.10：

135431551NCC1K視器1用尸T023042登求成為

150048159NCC監(jiān)視著1用尸:T023042退出曾家

圖2.10瞽錄紀錄

在監(jiān)控軟件啟動后系統(tǒng)有部分時標更新的信號做報警辦理并伴有警鈴，這只需

在報警欄對其確認即可，同時，在主界面上有“停止語音報警”的功能按鈕能停止啟

動時行列中報警鈴聲。

假如需要新開一個監(jiān)督窗口，只需雙擊桌面上的圖標即會彈出新的登入界

面。

監(jiān)控系統(tǒng)的封閉

假如需要封閉監(jiān)控系統(tǒng)，請按以下步驟操作：

目前畫面為登錄界面，只需直接點退出即可。

目前畫面為操作界面，點擊畫面左上“主菜單”，選擇“結(jié)束對話期”，

在彈出確實認窗口里選擇“是”進行確認。

系統(tǒng)主要功能

主界面

在用戶登錄后會出現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的主界面，值班員能夠經(jīng)過主界面進行各個功

能模塊的操作和使用，主界面上除了工具欄和系統(tǒng)m前時間外，在界面的右上方

分別有四個功能按鈕，從左到右次序挨次是：1、打印；2、事件列表；3、警鈴

除去；4、報警列表。最后一個紅色實心圓表示能否存在報警信號，假如閃爍

則說明存在報警信號。如圖3.9：

圖3.9主界面

此外，經(jīng)過主界面上的連結(jié)按鈕，用戶能夠翻開不一樣的畫面。一次總圖和

依照電壓等級區(qū)分的一次接線圖只作監(jiān)督用途，不可以進行操作。用戶能夠經(jīng)過點

擊相應(yīng)的按鈕進入各間隔的分圖，且刀閘的遙控操作以及各間隔遙信、遙測的查

問均能夠在分圖里實現(xiàn)。

事件列表

事件列表里記錄了后臺操作的所有信息，并以天為單位將事件信息保存在數(shù)

據(jù)庫中，監(jiān)控人員能夠經(jīng)過各樣查問功能杳找有關(guān)的歷史記錄，是追想事故原由的

主要環(huán)境，對于監(jiān)控人員特別重要。

進入事件列表畫面能夠經(jīng)過點擊主畫面右上角的按鈕實現(xiàn)。

顯示信息列的定義挨次為：日期、時間、對象ID、對象說明、狀態(tài)說明。

所有的列信息的組合就是一條完好的事件記錄。如圖3.10:

圖3.10事件列表

此外，為了查找以及區(qū)分信號種類，事件列表對信號的告警狀態(tài)做了特其余

標明，即在歷史事件信息的頭部會標明紅色的*，復(fù)歸狀態(tài)不做標明。如圖

所示：

15:29,24533XIJRCS92335kV允用保/遼速II段動作

153911658\RCS92335kV充電保護江麗眼復(fù)歸―

圖3.11報警狀態(tài)

除了星形標明外，事件列表中還有“？”標明的歷史事件，出現(xiàn)這類標明的

歷史事件，一般狀況為某些信號時標更新但其實質(zhì)狀態(tài)不變的狀況下寫入事件列

表，事件列表做出“已改變”的記錄，當此后讀取這個記錄時系統(tǒng)產(chǎn)生“？”標明,

表示不確立。

同時在事件列表頁中設(shè)有多個功能按鈕方便我們對事件進行操作：

事件查問過濾器。過淀器的作用就是有針對性的查找歷史事件，監(jiān)控人員能夠

按不一樣時間段、不一樣間隔、不一樣的設(shè)施進行分類查問。點擊后將出現(xiàn)以下

畫面，如圖2.14所示：

圖3.12過濾器

此中，凹陷為選中狀態(tài)。在使用時間過濾時，應(yīng)先把時間的上下限激活，時

間下限為開端時間，如要查6月2日前三天的信息，時間下限應(yīng)為5月31號，

而相應(yīng)的時間上限為6月2日。詳細時間的輸入請點擊“編寫”。此外請注意事

件列表頁面下方的“轉(zhuǎn)動間隔”，該屬性規(guī)定了時間過濾的最大圍，如圖3.13：

IU雕（瞅同聃】5一〉就次序?懿

圖3.13轉(zhuǎn)動間隔

用戶可在事件列表的標尺（）中設(shè)定轉(zhuǎn)動間隔，最大為10天。

此外，選中總查問后下邊的查問條件就被灰化。比方在已填寫時間上下限后，

選擇總查問，那么出來的結(jié)果將是這一時間段的所有間隔的歷史信息；當激活分

查問時即可輸入自定義的查問條件：第一個條件（Substation）為站點名稱，即變

電所的名稱；第二個條件（Bay）和第三個條件（Device）分別為間隔名稱和刀閘

等設(shè)施名稱，都能夠依據(jù)下拉菜單進行選擇；“功能”和“報警等級”類同。我們

往常把信號的報警等級分為以下幾級：事故信號等級為1級；一般保護和遙

信信號為3級；開關(guān)閘刀地點告警為4級。此外，還有2、5、6、7四個保存級

別，能夠依據(jù)實質(zhì)需要使用。

刷新。用戶經(jīng)過這個按鈕進行“更新”與“凍結(jié)”狀態(tài)的變換。當用戶在查

看歷史事件列表時，假如事件列表的頁面狀態(tài)是處于“更新”狀態(tài)，即圖3.14:

圖3.14列表狀態(tài)

該提示位于事件列表頁的底端。那么當有新的告警信號出現(xiàn)的時候，用戶查

察的目前界面會自動跳轉(zhuǎn)到顯示最新的告警信號信息的界面。相反，假如處于“凍

結(jié)”狀態(tài)則仍保持原有界面，同時提示行提示“檢測到新事件，請切換至更新模

JAAO

標尺設(shè)置。用戶能夠經(jīng)過這個按鈕對事件列表顯示信息的格式進行設(shè)置。一

般為默認。

標明。用戶能夠經(jīng)過這個按鈕對現(xiàn)有的事件信息進行標明。標明后這條事

件記錄的頭部會出現(xiàn)一個“！”，表示此條歷史記錄有標明信息。使用步驟：點擊

按鈕選中事件輸入標明“ESC”退出即可。

打E[T黃擊后依據(jù)捷贏輸入打E球蒯行事件列表的打印。

翻頁。挨次為“至最后一頁”、“上一頁”、“下一頁”。

日期改正。首尾二個分別為“前一天”、“后一天”；中間的“D”

在點擊后能夠輸入詳細日期。

排序o此按鈕會對相同的“對象ID”以及“對象說明”進行歸

類排序。

幫助。

報警列表

報警列表是事件列表的子集，作用是記錄和顯示報警信號，不記錄系統(tǒng)其余

信息。

進入報警列表畫面能夠經(jīng)過點擊主畫面右上角的按鈕實現(xiàn)。

報警頁面共分為“尚存報警”和“瞬時故障報警”兩欄?！八矔r故障報警”

指的是未確認以前已經(jīng)復(fù)歸的報警信號，而不是人們往常所理解的立刻復(fù)歸的報警

信號。

畫面如圖3.15所示：

色基?逸3I玄笊我，由―工R甯此_______________________

H|<|>報警=…?|!二」

/O：I1UJL?

ABB

圖3.15告警列表

在尚存報警欄中，紅色表示還沒有確認的報警，白色表示已確認但仍處于報

警狀態(tài)的信號；在瞬時報警欄中綠色表示還沒有確認的報警，確認后自動消去。當

信號出現(xiàn)告警狀態(tài)，第一應(yīng)以紅色出此刻尚存報警欄，經(jīng)確認后以白色出此刻尚

存報警欄，信號復(fù)歸后自動消逝；但假如在確認前信號已經(jīng)復(fù)歸，則信號將出現(xiàn)

在“瞬時故障報警”欄中，“瞬時故障報警”欄中的信號經(jīng)確認后將不再提示。

報警在沒有任何確認的狀況下，會所有記錄在報警列表中，包含尚存報警和瞬時

故障報警。（另：事件列表也同時做出記錄）

報警列表的功能按鈕大概與事件列表一致，此中多出二個星狀的報警確認按

鈕：的作用是確認報警欄中的所有報警信號；的作用是確認目前頁的告警信號。

遙測報表

遙測報表為監(jiān)控系統(tǒng)供應(yīng)給后臺運轉(zhuǎn)人員，來查問某間隔遙測值歷史紀錄的

功能模塊?？上葟闹鹘缑孢M入遙測報表指引畫面，而后用戶能夠依據(jù)不一樣的遙

測

圖遙測報表進口

卜邊以一個典型報表為例進行說明。如進入甩流日報表后將出現(xiàn)以卜.畫面,

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最小值16,a8M5315014963乂46100010349

最大值391S4)407$1483249P14040000M888

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圖遙測報表

左側(cè)為時間段，日報表為24小時表示，月報表為30天表示；在右上方的下

拉菜單中能夠選擇其余電流日報表。報表的取值原則是一小時中的最大值寫入日報

表；一天的最大值寫入月報表。要查問歷史報表請用左上角的日期設(shè)置按鈕。此

外，點擊可查察遙測趨勢圖。

全所總光字

如圖2.20所示的例子：

圖全所總光字

在全所總光字的監(jiān)控畫面里，會合了所有間隔（保護和測控）的信號指示，其

功能含義是：當某個間隔中存在信號告警，此間隔按鈕前的指示燈呈紅色閃爍

狀態(tài)，這時用戶即能夠點擊按鈕進入相應(yīng)分間隔監(jiān)控圖獲得更為詳盡的狀況。這個

監(jiān)控顯示畫面是起及時告警提示作用，當信號獲得值班員確認后，相應(yīng)間隔的指示

燈即恢復(fù)綠色，指示燈不與信號實質(zhì)狀態(tài)有關(guān)系。此中假如出現(xiàn)粉色則表示裝置

未連結(jié)。全所總光字畫而為運轉(zhuǎn)人員供應(yīng)了一個特別直觀、快捷的監(jiān)捽以及

操作的環(huán)境。

系統(tǒng)工況

系統(tǒng)工況圖表示的是各電壓等級測控裝置的通信狀態(tài)，是運轉(zhuǎn)人員判斷故

障原由另一依照。如圖3.19所示：

圖3.19系統(tǒng)工況

工況圖中有詳細裝置的名稱以及相應(yīng)的通信狀態(tài)，如：一般綠色表示通信正

常，紅色為通信中止。

數(shù)據(jù)總呼喚

這個功能按鈕是對測控裝置發(fā)信號總呼喚命令，一般在后臺開機或許前置主

機重啟的狀況下使用，以加快信號上傳速度。運轉(zhuǎn)人員亦可在分間隔的“遠方”

/“就地”的指示牌中點擊，而后選擇“其余”中的“更新數(shù)據(jù)過程”，這樣監(jiān)控

系統(tǒng)就對該