變電站綜合自動化第1頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章 緒論變電站綜合自動化的基本概念傳統(tǒng)變電站存在的問題變電站綜合自動化的優(yōu)越性變電站綜合自動化的發(fā)展過程第2頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月變電站綜合自動化的基本概念 變電站綜合自動化是將變電站的二次設(shè)備，包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動裝置和遠(yuǎn)動裝置等，經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計，利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù)，實現(xiàn)對全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和微機(jī)保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能。 因此變電站綜合自動化系統(tǒng)可以認(rèn)為是自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等在變電站監(jiān)控領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。第3頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月傳統(tǒng)變電站存在的問題

變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和重新分配的任務(wù)，對于電網(wǎng)的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。 隨著電力系統(tǒng)容量、輸電電壓等級的提高，使得電力系統(tǒng)的測量與控制更加復(fù)雜，傳統(tǒng)變電站的缺陷日漸突出，主要體現(xiàn)在如下幾個方面：1、安全性、可靠性不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的要求； 2、供電電能質(zhì)量缺乏保證； 3、不適應(yīng)電力系統(tǒng)快速計算和時實控制的要求； 4、維護(hù)工作量巨大，設(shè)備可靠性差，不利于提高運(yùn)行管理水平和自動化水平； 5、占地面積大，增加了征地投資。第4頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月變電站綜合自動化的優(yōu)越性 由于傳統(tǒng)變電站存在以上的缺點(diǎn)，無法滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展，對于老站的改造、新站的建設(shè)采用綜合自動化技術(shù)勢在必行。相對與傳統(tǒng)變電站而言綜合自動化變電站存在許多優(yōu)勢： 1、提高供電質(zhì)量，提高電壓合格率； 2、提高變電站的安全、可靠運(yùn)行水平； 3、提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行、管理水平； 4、減小維護(hù)量，減少值班人員勞動，實現(xiàn)減員增效； 5、縮小變電站占地面積，降低造價，減小總投資。第5頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月變電站綜合自動化的發(fā)展過程 從變電站綜合自動化的發(fā)展過程來看，可以分為以下幾個階段： 1、變電站分立元件的自動裝置階段； 為了保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，各科研機(jī)構(gòu)廠家推出了各種功能的自動裝置，但各自動裝置之間相互獨(dú)立，互不相干，而且缺乏智能，裝置本體的可靠性不高； 2、微處理器為核心的智能自動裝置階段； 隨著微處理器的發(fā)展，將原有的晶體管等分立元件組成的自動裝置逐步由大規(guī)模集成電路或微處理器代替，從而大大提高了自動裝置的準(zhǔn)確度、可靠性，并縮短了維護(hù)的時間，但該類微機(jī)型自動裝置還基本維持原有的裝置功能和邏輯關(guān)系，多數(shù)仍就各自獨(dú)立運(yùn)行，不能相互通信，不能共享資源，實際上形成了變電站自動化孤島。

3、綜合自動化階段；第6頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章

變電站綜合自動化系統(tǒng)的內(nèi)容、功能和要求1、變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究內(nèi)容2、變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能3、變電站綜合自動化系統(tǒng)的特點(diǎn)第7頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究內(nèi)容 從變電站的全局出發(fā)，研究全微機(jī)化的變電站二次部分的優(yōu)化設(shè)計問題是變電站綜合自動化的核心。 我國開展變電站綜合自動化的研究和開發(fā)工作主要包含如下兩各方面的內(nèi)容： 1、對220kv及以下的中、低壓變電站，采用自動化系統(tǒng)，利用計算機(jī)和通信技術(shù)，對變電站的二次設(shè)備進(jìn)行全面的技術(shù)改造，取消常規(guī)的保護(hù)、監(jiān)視、測量、控制屏，實現(xiàn)綜合自動化，以全面提高變電站的技術(shù)水平和運(yùn)行管理水平，逐步實行無人值班或減員增效； 2、對220kv以上變電站主要采用計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以提高運(yùn)行管理水平，同時采用新的保護(hù)技術(shù)和控制方式，促進(jìn)各專業(yè)在技術(shù)上的協(xié)調(diào)，達(dá)到提高自動化水平和運(yùn)行、管理水平的目的。第8頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月變電站綜合自動化系統(tǒng)的基本功能 變電站綜合自動化是多學(xué)科多專業(yè)的綜合技術(shù)，其以微機(jī)算機(jī)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對變電站傳統(tǒng)的保護(hù)、控制方式、測量手段、通信和管理模式的全面改造。 國際大電網(wǎng)會議將變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能進(jìn)行了詳細(xì)的劃分，歸納起來可以分為如下幾大類： 1、控制、監(jiān)視功能； 2、自動控制功能； 3、測量表計功能； 4、繼電保護(hù)功能； 5、與繼電保護(hù)相關(guān)功能； 6、接口功能； 7、系統(tǒng)功能。第9頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 結(jié)合我國的情況，變電站綜合自動化的基本功能體現(xiàn)在如下5各方面： 1、監(jiān)控子系統(tǒng); 2、微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)； 3、電壓、無功綜合控制子系統(tǒng)； 4、電力系統(tǒng)低頻減負(fù)荷控制子系統(tǒng)； 5、備用電源自投入控制子系統(tǒng)。第10頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月各子系統(tǒng)的基本內(nèi)容及功能

一、監(jiān)控子系統(tǒng)（1）變電站數(shù)據(jù)采集，包含模擬量、開關(guān)量和電能量；（2）事件順序記錄SOE，包含斷路器跳合閘記錄、保護(hù)動作順序記錄；（3）故障記錄、故障錄波和測距；（4）操作控制功能，其中必須包含有防誤閉鎖功能；（5）安全監(jiān)視功能；（6）人機(jī)交互功能；（7）輸出打印功能；（8）數(shù)據(jù)處理與記錄功能；（9）諧波分析與監(jiān)視功能；第11頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月二、微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng) 微機(jī)保護(hù)是綜合自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)該包含全變電站主要設(shè)備和輸電線路的全套保護(hù)。做為關(guān)鍵的組成部分，微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)中的各單元除了具有獨(dú)立完整的保護(hù)功能外，必須具有如下附加功能： 1）滿足保護(hù)裝置的速動性、選擇性、靈敏性和可靠性的要求； 2）具有故障記錄功能，記錄被保護(hù)對象發(fā)生故障時，保護(hù)動作前后的故障信息，以便于事后分析； 3）具有統(tǒng)一時鐘對時功能，（GPS）; 4）存儲多套保護(hù)整定值； 5）就地顯示與遠(yuǎn)方查看定值及修改定值； 6）設(shè)置保護(hù)管理機(jī)或通信控制機(jī)，負(fù)責(zé)對各保護(hù)單元的管理； 7）通信功能； 8）故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)功能。第12頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月三、電壓、無功綜合控制子系統(tǒng) 變電站綜合自動化系統(tǒng)必須具有保證安全、可靠運(yùn)行和提高電能質(zhì)量的自動控制功能，電壓和頻率是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，因此電壓、無功綜合控制是變電站綜合自動化的一個重要組成部分。變電站中電壓、無功的自動控制主要通過自動調(diào)節(jié)有載變壓器的分接頭和自動控制無功補(bǔ)償設(shè)備實現(xiàn)，其控制方式主要有如下幾種： 1）集中控制，指在調(diào)度中心對各變電站的主要變壓器的分接頭位置和無功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一控制； 2）分散控制，指在各變電站中自動調(diào)節(jié)有載變壓器分接頭的位置或其他調(diào)壓設(shè)備，以控制地區(qū)的電壓和無功功率在規(guī)定的范圍內(nèi)； 3）關(guān)聯(lián)分散控制。第13頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月四、電力系統(tǒng)低頻減負(fù)荷控制子系統(tǒng) 電力系統(tǒng)的頻率是電能質(zhì)量重要的指標(biāo)之一，電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時，必須維持頻率在50±（0.1-0.2）Hz，頻率偏移過大會造成嚴(yán)重的危害。低頻減負(fù)荷控制的實現(xiàn)方式主要有如下幾種： 1）采用專用的低頻減負(fù)荷裝置實現(xiàn)； 2）將低頻減負(fù)荷的控制分散在每回饋線的保護(hù)裝置中。第14頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月五、備用電源自投入控制子系統(tǒng) 備用電源自投入裝置是因電力系統(tǒng)故障或其他原因使工作電源被斷開后，能迅速將備用電源或備用設(shè)備或其他正常工作電源自投入工作，使原來工作電源被斷開的用戶能迅速地恢復(fù)供電的一種自動裝置。備用電源自投入的配置可分為：明備用控制和暗備用控制兩大類。第15頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月變電站綜合自動化系統(tǒng)的特點(diǎn) 綜上所述，變電站綜合自動化有如下明顯特點(diǎn)： 1）功能綜合化，變電站綜合自動化是多種專業(yè)技術(shù)相互交叉、融合的產(chǎn)物，是建立在計算機(jī)軟、硬件技術(shù)、通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的； 2）分級分布式、微機(jī)化結(jié)構(gòu)，綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)和各功能模塊由不同配置的單片機(jī)和微型計算機(jī)組成，采用分布式結(jié)構(gòu)，通過網(wǎng)絡(luò)、總線將微機(jī)保護(hù)、數(shù)據(jù)采集、控制等子系統(tǒng)聯(lián)接為一體； 3）測量顯示數(shù)字化； 4）操作監(jiān)視屏幕化； 5）運(yùn)行管理智能化。第16頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月第三章

變電站綜合自動化系統(tǒng)的

結(jié)構(gòu)形式為了達(dá)到變電站綜合自動化的總目標(biāo)，自動化系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求：1）變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)能全面代替常規(guī)的二次設(shè)備。綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)集成變電站的繼電保護(hù)、測量、監(jiān)視、運(yùn)行控制和通信于一個分級分布式的系統(tǒng)中，該系統(tǒng)由多個微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)、測量子系統(tǒng)、各種功能的控制子系統(tǒng)組成；2）變電站微機(jī)保護(hù)的軟、硬件設(shè)置既要與監(jiān)控系統(tǒng)相對獨(dú)立，又要相互協(xié)調(diào)；3）微機(jī)保護(hù)應(yīng)具有串行接口或現(xiàn)場總線接口，向計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提供保護(hù)動作信息或保護(hù)定值等信息；4）變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能和配置，應(yīng)滿足無人值班的總體要求；5）具有可靠、先進(jìn)的通信網(wǎng)絡(luò)和合理的通信協(xié)議；6）必須保證綜合自動化系統(tǒng)具有高的可靠性和強(qiáng)的抗干擾能力；7）系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性和良好的適應(yīng)性；8）系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和開放性良好；9）必須充分利用數(shù)字通信的優(yōu)勢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；第17頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月綜合自動化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 變電站綜合自動化的發(fā)展過程與集成電路技術(shù)、微計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)密切相關(guān)，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系不斷的變化，從總體的發(fā)展歷程來看可分為兩大類： 1）集中式結(jié)構(gòu)形式； 2）分層分布式系統(tǒng)集中組屏的結(jié)構(gòu)形式； 3）分布分散式與集中相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。第18頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月集中式結(jié)構(gòu)形式 集中式結(jié)構(gòu)的綜合自動化系統(tǒng)是指采用不同檔次的計算機(jī)，擴(kuò)展其外圍接口電路，集中采集變電站的模擬量、開關(guān)量和數(shù)字量等信息，集中進(jìn)行計算與處理，分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和一些自動控制等功能。 該種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)： 1）能實時采集變電站中各種模擬量、開關(guān)量，完成對變電站數(shù)據(jù)的采集和實時監(jiān)控的功能； 2）完成對變電站主要設(shè)備和進(jìn)、出線的保護(hù)； 3）結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，減小占地面積； 但該種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)也是明顯的： 1）每臺計算機(jī)的功能較為集中，如果有一臺故障，影響面大； 2）軟件復(fù)雜，維護(hù)量大； 3）組態(tài)不靈活，對于不同接線形式或規(guī)模不同的變電站，軟、硬件多必須另行設(shè)計；第19頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月分層分布式系統(tǒng)集中組屏的結(jié)構(gòu)形式 分層分布式系統(tǒng)集中組屏的結(jié)構(gòu)總體上來看就是把整套綜合自動化系統(tǒng)按照其不同的功能組裝多個屏柜，這些屏一般集中安裝在主控室。 隨著單片機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展給自動化系統(tǒng)的研究與應(yīng)用注入了新的活力，將微機(jī)保護(hù)單元和數(shù)據(jù)采集單元按照回路設(shè)計，從而形成分層分布式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，一般來說，整個變電站的一、二次設(shè)備可分為3層，即：變電站層、間隔層和設(shè)備層。第20頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月1、設(shè)備層，該層主要指變電站內(nèi)的變壓器和斷路器、隔離開關(guān)及其輔助觸點(diǎn)，電流、電壓互感器等一次設(shè)備；2、間隔層，該層一般按照斷路器為間隔劃分，具有測量、控制部件及繼電保護(hù)部件，測量、控制、保護(hù)部件負(fù)責(zé)該間隔的測量、監(jiān)視、斷路器的操作控制和聯(lián)鎖及事件記錄、保護(hù)、故障記錄等，給層由多種不同的裝置組成，各獨(dú)立的裝置直接通過局域網(wǎng)或串行總線或現(xiàn)場總線與變電站層聯(lián)系，也可通過設(shè)有數(shù)據(jù)管理機(jī)和保護(hù)管理機(jī)與變電站層通信；3、變電站層，該層包含全站性的監(jiān)控主機(jī)、遠(yuǎn)動通信機(jī)等，變電站層設(shè)現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)，各主機(jī)和監(jiān)控主機(jī)與間隔層設(shè)備之間交換信息，該層相關(guān)設(shè)備一般安裝于控制室，而間隔層設(shè)備安裝于靠近現(xiàn)場設(shè)備，以減少電纜長度

第21頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 分層分布式集中組屏結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)： 1）分層分布式的配置提高了綜合自動化系統(tǒng)整體的可靠性，整個系統(tǒng)按照功能將系統(tǒng)劃分為多CPU分布式結(jié)構(gòu)，該分散模塊結(jié)構(gòu)具有軟件相對簡單、調(diào)試方便、組態(tài)靈活、系統(tǒng)整體可靠性高等特點(diǎn)； 2）繼電保護(hù)相對獨(dú)立，繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)中對可靠性要求非常嚴(yán)格的設(shè)備，在綜合自動化系統(tǒng)中繼電保護(hù)單元宜采用相對獨(dú)立的設(shè)置，其功能步依賴于通信網(wǎng)絡(luò)或其他設(shè)備； 3）具有與系統(tǒng)控制中心通信的功能； 4）模塊化結(jié)構(gòu)，可靠性高； 5）維護(hù)管理方便。第22頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月分布分散式與集中相結(jié)合的結(jié)構(gòu) 由于分布集中式的結(jié)構(gòu)，雖具有分級分布式、模塊化結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，但因為采用集中組屏結(jié)構(gòu)，因此需要更多的電纜，隨著現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，變電站綜合自動化的技術(shù)不斷的提高，必須考慮全微機(jī)化的變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。一種發(fā)展趨勢就是測控、保護(hù)一體化設(shè)計，在一個裝置中實現(xiàn)，從而可以將一體化裝置安裝在開關(guān)柜中，然后通過光纖或電纜與主機(jī)通信，進(jìn)行管理和信息交換。第23頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 該種方式的特點(diǎn)： 1）簡化了變電站二次部分的配置，大大縮小了控制室的面積； 2）減小了施工和設(shè)備安裝工程量； 3）簡化了變電站二次設(shè)備之間的互聯(lián)線；4）分層分散式結(jié)構(gòu)可靠性高，組態(tài)靈活、維修方便；第24頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月變電站綜合自動化系統(tǒng)CSC-2000第25頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月◆變電站綜合自動化的整體介紹◆變電站綜合自動化在110KV變電站中的具體實現(xiàn)◆監(jiān)控系統(tǒng)主站的具體介紹◆變電站綜合自動化在實現(xiàn)過程中需要注意的事項及220/500KV綜自站的結(jié)構(gòu)◆變電站綜合自動化的信息發(fā)布系統(tǒng)－－WEB服務(wù)器

內(nèi)容介紹第26頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月變電站綜合自動化的整體介紹

◆變電站綜合自動化的定義◆變電站綜合自動化的發(fā)展歷程◆變電站綜合自動化實現(xiàn)的功能◆常規(guī)變電站與綜自站在設(shè)計理念上的差別◆綜自站的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)◆繼電保護(hù)和微機(jī)監(jiān)控的發(fā)展趨勢◆相關(guān)圖片第27頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月綜合自動化發(fā)展歷程1.全集中式階段2.大RTU方式3.分層分布式階段第28頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月全集中式方案DIDOAI第29頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月大RTU方案保護(hù)RTUAI板DI板DO板保護(hù)保護(hù)保護(hù)第30頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月管理機(jī)模式保護(hù)測量控制保護(hù)測量控制保護(hù)測量控制保護(hù)測量控制RS232/484CONTROLCENTREStationAB8B9C1T1T2B1B2B3B4B5B6C7C2B7DEC3000AXPAlpha1252123123123123123123123123123123123123123123123網(wǎng)絡(luò)第31頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月兩層式CONTROLCENTRESUBSTATIONCONTROLGStationAB8B9C1T1T2B1B2B3B4B5B6C7C2B7DEC3000AXPAlpha1252123123123123123123123123123123123123123123123現(xiàn)場總線第32頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月綜合自動化實現(xiàn)的功能保護(hù)和重合閘功能四遙功能電度采集五防功能自動裝置(VQC,接地選線,備自投,低周減載)故障錄波專家系統(tǒng)第33頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月至調(diào)度所保護(hù)裝置故障錄波當(dāng)?shù)乇O(jiān)控遠(yuǎn)動計費(fèi)電表高壓開關(guān)場常規(guī)變電所二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖至調(diào)度所至公用電話網(wǎng)工程師站站內(nèi)通訊網(wǎng)遠(yuǎn)動功能終端就地監(jiān)控終端間隔功能終端#1變電站層網(wǎng)絡(luò)層間隔層間隔功能終端#2變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖面向功能的設(shè)計面向間隔的設(shè)計第34頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)的特征和優(yōu)點(diǎn)特征：

綜合的保護(hù)和控制綜合IED（IntelligentElectronicDevices)裝于開關(guān)設(shè)備上或離開關(guān)設(shè)備較近的地方

IED與通訊網(wǎng)相連分散的數(shù)據(jù)采集(一般為交流采樣)和輸入輸出功能

RTU－主要承擔(dān)規(guī)約轉(zhuǎn)換(不承擔(dān)數(shù)據(jù)采集和輸入輸出)大大減少二次電纜取消光字牌屏和中央信號屏，簡化控制屏，減少屏柜，節(jié)省占地空間大大減少硬件重復(fù)設(shè)置(一處采集全網(wǎng)共享)減少設(shè)計、安裝、調(diào)試和維護(hù)工作量(系統(tǒng)簡潔、有層次、標(biāo)準(zhǔn)化)系統(tǒng)實時性、可靠性高，靈活性好性能/價格比高提高自動化水平和管理水平優(yōu)點(diǎn)：第35頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月繼電保護(hù)和微機(jī)監(jiān)控的發(fā)展趨勢中.低壓保護(hù)走向功能綜合,分散就地安裝二次設(shè)備面向?qū)ο?-電力系統(tǒng)間隔的設(shè)計對高壓系統(tǒng),保護(hù)強(qiáng)調(diào)完全獨(dú)立測控系統(tǒng)按間隔設(shè)計，分散至間隔單元布置測控單元應(yīng)直接連至變電站主網(wǎng)系統(tǒng)三種布置：就地.小間和控制室第36頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月南昌站500KV保護(hù)小間第37頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月南昌站220KV保護(hù)小間第38頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月第39頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月遼寧丹東變66KV戶外保護(hù)柜第40頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月變電站綜合自動化在110KV變電站中的具體實現(xiàn)◆110KV變電站的典型配置◆110KV變電站網(wǎng)絡(luò)層主網(wǎng)的選擇第41頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月變電站層網(wǎng)絡(luò)層間隔層區(qū)調(diào)縣調(diào)通道接口主站1通道接口主站2通道接口主站3通道接口主站4顯示器PC機(jī)打印機(jī)主站5當(dāng)?shù)乇O(jiān)控工程師站公用電話線PC機(jī)PC機(jī)主站6MODEM遠(yuǎn)方工程師站

10kV

線路保護(hù)

CSL216B

10kV

電容器保護(hù)

CSP200A主變保護(hù)CST213ACST31A

斷路器控制單元

CSI301A

備自投

CSB21A

綜合測量單元

CSD12A分段保護(hù)

CSL216B接地變保護(hù)

CST301A

專用測量單元

CSD12ALON雙絞線網(wǎng)裝于開關(guān)柜上主變保護(hù)柜備投柜公用柜

電度表柜

電度表1

電度表n輔助接口其它裝置或系統(tǒng)110kV變電站典型配置圖第42頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月什么是現(xiàn)場總線

現(xiàn)場總線是用于現(xiàn)場儀表與控制系統(tǒng)和控制室之間的一種全分散、全數(shù)字化、智能、雙向、互聯(lián)、多變量、多點(diǎn)、多站的通信系統(tǒng)。可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、通信速率快，系統(tǒng)安全符合環(huán)境保護(hù)要求，造價低廉，維護(hù)成本低是現(xiàn)場總線的特點(diǎn)。現(xiàn)場總線技術(shù)的主要特點(diǎn)

完全替代4－20mA模擬信號，實現(xiàn)傳輸信號數(shù)字化，從而易于現(xiàn)場布線，且降低了電纜安裝和保養(yǎng)費(fèi)用，增加了可靠性。控制、報警、趨勢分析等功能分散在現(xiàn)場儀表和裝置中，簡化了上層系統(tǒng)。各廠家產(chǎn)品的交互操作和互換使用，給用戶進(jìn)行系統(tǒng)組織提供了方便。實現(xiàn)自動化儀表技術(shù)從模擬數(shù)字技術(shù)向全數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)化，自動化系統(tǒng)從封閉式系統(tǒng)向開放式系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。第43頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月現(xiàn)場總線的變革現(xiàn)場總線對當(dāng)今的自動化帶來以下7個方面的變革用一對通信線連接多臺數(shù)字儀表代替一對信號線只能連接一臺模擬儀表；用多變量、雙向、數(shù)字通信方式代替單變量、單向、模擬傳輸方式；用多功能的現(xiàn)場數(shù)字儀表代替單功能的現(xiàn)場模擬儀表；用分散式的虛擬控制站代替集中式的控制站；用控制系統(tǒng)FCS代替集散控制DCS；

變革傳統(tǒng)的信號標(biāo)準(zhǔn)、通信標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)；變革傳統(tǒng)的自動化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、設(shè)計方法和安裝調(diào)試方法。第44頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月控制網(wǎng)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)比較1裝置間經(jīng)常可靠和安全的通信2報文格式一般較短3每個裝置對等的功能性第45頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月現(xiàn)場總線與RS232、RS485的本質(zhì)區(qū)別

RS232、RS485只能代表通信的物理介質(zhì)層和鏈路層，如果要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向訪問，就必須自己編寫通信應(yīng)用程序，但這種程序多數(shù)都不符合ISO/OSI的規(guī)范，因此，通用性不強(qiáng)。 在RS232、RS485設(shè)備聯(lián)成的設(shè)備網(wǎng)中，如果設(shè)備數(shù)量超過2臺，就必須使用RS485做通信介質(zhì),采用半雙工方式。

RS485網(wǎng)的設(shè)備間通信只能采用主從式網(wǎng)絡(luò)或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。采用主從式網(wǎng)絡(luò)只允許有一臺主設(shè)備。采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備通過令牌形式獲得總線控制權(quán)。

采用RS485接口通信抗干擾性能差，傳輸速率不高，如果不加中繼,其可靠傳輸距離不超過200米。現(xiàn)場總線設(shè)備自動成網(wǎng)，無主從設(shè)備之分或允許多主存在。現(xiàn)場總線在帶寬、抗干擾性、傳輸距離等方面均優(yōu)于RS485總線。第46頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)備小間1監(jiān)控1監(jiān)控2五防工程師站設(shè)備小間n485網(wǎng)以太網(wǎng)基于485網(wǎng)絡(luò)的變電站典型配置圖……通信管理通信管理傳輸通道保護(hù)1保護(hù)2測量保護(hù)6….通信管理通信管理傳輸通道保護(hù)1保護(hù)2測量保護(hù)6….第47頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線的比較Ethernet進(jìn)入現(xiàn)場，實際是比較特殊的一種。與各種現(xiàn)場總線相比較，Ethernet優(yōu)點(diǎn)：

1、通用性強(qiáng)。TCP/IP通訊協(xié)議已成為國際通用標(biāo)準(zhǔn)。

2、成本效益。軟硬件價格低廉。

3、速度“快”，帶寬10M-100M。

4、資源共享。網(wǎng)絡(luò)連接與開發(fā)環(huán)境與主流市場相同，貨源無慮，人力資源容易取得。

5、TCP/IP應(yīng)用于Internet，因此Ethernet使得“WebEnabled”十分容易。

缺點(diǎn)：

1、較現(xiàn)場總線相比，在工業(yè)底層應(yīng)用不是很廣。沒有優(yōu)先上送機(jī)制機(jī)制,但其大帶寬可以彌補(bǔ).2、與其它現(xiàn)場總線相比，抗干擾能力有限。采用光纖傳輸使這一問題大大改善。

第48頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月監(jiān)控系統(tǒng)主站的具體介紹◆面向間隔的實時庫生成◆當(dāng)?shù)乇O(jiān)控的功能◆工程師站◆遠(yuǎn)動主站◆自動電壓無功調(diào)節(jié)第49頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月快速準(zhǔn)確地生成實時數(shù)據(jù)庫面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計利用間隔對象組織實時庫實時庫自然關(guān)聯(lián)裝置模板描述不同類型的裝置由裝置模板派生測控點(diǎn)第50頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月第51頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月第52頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月第53頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月第54頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月第55頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月報警窗口自動彈出，分級，分類顯示第56頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月第57頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月配電自動化系統(tǒng)

技術(shù)及發(fā)展第58頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月緒論1、配電網(wǎng)及其特點(diǎn)；2、配電自動化的概念；3、配電自動化的基本功能；4、國內(nèi)外配電自動化的發(fā)展及現(xiàn)狀第59頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 5、本次課程對于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)技術(shù)及發(fā)展主要從以下幾方面進(jìn)行討論： 1）開閉所及配電變電站自動化； 2）饋線自動化； 3）配電網(wǎng)應(yīng)用軟件分析； 4）配電自動化SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式討論； 5）配電自動化通信系統(tǒng)； 6）配電自動化地理信息系統(tǒng)。第60頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月配電網(wǎng)及其特點(diǎn) 配電自動化系統(tǒng)是對配電網(wǎng)上的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方實時監(jiān)視、協(xié)調(diào)及控制的一個集成系統(tǒng)，是計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)在配電網(wǎng)監(jiān)視與控制領(lǐng)域的應(yīng)用。 通常把電力系統(tǒng)中二次將壓變壓所低壓側(cè)直接或?qū)汉缶W(wǎng)絡(luò)稱為配電網(wǎng)絡(luò)，但需要強(qiáng)調(diào)的是對于配電網(wǎng)的劃分并無明晰的界限。第61頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 從體系結(jié)構(gòu)上講，配電網(wǎng)可分為輻射狀、樹狀網(wǎng)和環(huán)形狀網(wǎng)。 配電網(wǎng)的特點(diǎn)一般有： 1、深入城市中心和居民密集點(diǎn)； 2、傳輸功率和距離一般不大； 3、供電容量、用戶性質(zhì)和可靠性要求千差萬別。第62頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月配電自動化的概念 通常把從變電、配電到用電過程的監(jiān)視、控制和管理的綜合自動化系統(tǒng)成為配電管理系統(tǒng)(DMS)。其內(nèi)容主要包含如下幾個方面： 1、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA)； 配電網(wǎng)進(jìn)線監(jiān)視、配電變電站自動化、饋線自動化以及部分低壓無功補(bǔ)償； 2、網(wǎng)絡(luò)分析及優(yōu)化； 3、地理信息系統(tǒng)； 4、需方管理系統(tǒng)； 5、地理信息系統(tǒng)； 等等。第63頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月配電網(wǎng)自動化基本功能 配電網(wǎng)自動化可劃分三大基本功能，即對配電網(wǎng)進(jìn)行安全監(jiān)視、控制和保護(hù)。 1）對配電網(wǎng)的安全監(jiān)視功能是指通過采集配電網(wǎng)的狀態(tài)量(如開關(guān)位置和保護(hù)動作情況等)和模擬量(如電壓、電流和功率等)以及電度量，從而對配電網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視； 2）對配電網(wǎng)的控制功能是指在需要的時候遠(yuǎn)方控制開關(guān)的分合以及有載調(diào)壓設(shè)備的調(diào)節(jié)，以達(dá)到所期望的目的(如滿足電能質(zhì)量的要求、無功補(bǔ)償和負(fù)荷平衡)； 3）對配電網(wǎng)的保護(hù)功能是指檢測和判斷故障區(qū)段，并隔離故障區(qū)域，恢復(fù)正常區(qū)域供電。第64頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月開閉所和配電變電所內(nèi)自動化第65頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月饋線自動化第66頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月配電自動化通信系統(tǒng) 通信系統(tǒng)的建設(shè)是配電自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵問題。配電自動化系統(tǒng)需要借助于有效的通信手段，將控制中心命令準(zhǔn)確地傳送到遠(yuǎn)方終端，并且將反映遠(yuǎn)方設(shè)備運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)信息收集到控制中心。 從目前的技術(shù)和實際應(yīng)用水平來看，沒有任何一種單一的通信手段能夠全面滿足各種規(guī)模的配電系統(tǒng)自動化的需要，多種多樣的通信方式都在配電自動化系統(tǒng)中得到應(yīng)用。第67頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 配電系統(tǒng)自動化對通信的要求取決于配電自動化系統(tǒng)的規(guī)模、復(fù)雜程度和預(yù)期達(dá)到的自動化水平，總體上講，配電自動化對通信系統(tǒng)的要求體現(xiàn)在以下幾個方面： 1）通信可靠性；配電自動化的通信系統(tǒng)大都安裝在戶外，長期暴露在外界環(huán)境中會導(dǎo)致材料的老化，因此配電自動化的通信系統(tǒng)必須設(shè)計成為能夠通過常規(guī)維護(hù)就可以在惡劣的戶外環(huán)境下工作；并且除上述自然環(huán)境外，外界較強(qiáng)的電磁干擾也對通信系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響，電磁兼容的水平取決于要實現(xiàn)自動化的功能。第68頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 2）通信系統(tǒng)的費(fèi)用；配電自動化通信系統(tǒng)的造價可觀，通過選擇恰當(dāng)合適的通信方式，可以節(jié)省大量的費(fèi)用。 3）通信速率的要求；任何通信系統(tǒng)的帶寬都是有限的，帶寬越窄通信速率越低，在建設(shè)通信系統(tǒng)時，不僅要滿足當(dāng)前的通信速率要求，還必須考慮中遠(yuǎn)期的規(guī)劃。從功能的角度來看，在配電自動化系統(tǒng)中進(jìn)線監(jiān)視、開閉所、配電變電站監(jiān)控和饋線自動化對于通信速率的要求較低，從配電自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度分析，集結(jié)了大量數(shù)據(jù)的主干線對通信速率的要求遠(yuǎn)高于分支線對通信速率的要求。在設(shè)計選擇通信方式之前，應(yīng)該先估算配電自動化系統(tǒng)所需的通信速率，考慮最壞的情形，并根據(jù)需要選擇恰當(dāng)?shù)耐ㄐ欧绞胶屯ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)組織形式。第69頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月4）雙向通信能力；配電自動化系統(tǒng)的多數(shù)功能要求雙向通信。尤其是對于故障區(qū)段隔離和恢復(fù)正常區(qū)域供電的能力，必須要求具有雙向通信能力，在該情況下，遠(yuǎn)方終端必須能向控制中心上報故障信息以便確定故障區(qū)段，同時控制中心必須能夠向遠(yuǎn)方設(shè)備發(fā)布控制命令，以隔離故障區(qū)段和恢復(fù)正常區(qū)域供電。第70頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月5）通信不受停電的影響；配電自動化和故障區(qū)段隔離，以及恢復(fù)正常區(qū)域供電的功能要求即使在停電的狀況下仍能進(jìn)行，這就必須要求通信不受停電的影響。采用電力線作為通信信道在這個問題上就會遇到許多困難，必須考慮故障或斷線對這幾種通信方式的影響。另外還必須考慮的問題是在停電的地區(qū)遠(yuǎn)方通信終端設(shè)備的供電問題，應(yīng)當(dāng)為其提供后備供電手段。第71頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月6）通信系統(tǒng)的使用和維護(hù)方便性；配電自動化的通信系統(tǒng)構(gòu)成的規(guī)模往往比較大，而且通常采用多種通信方式相結(jié)合，因此在設(shè)計上應(yīng)該盡量考慮簡化這一復(fù)雜系統(tǒng)的使用和維護(hù)。選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)和通信設(shè)備不僅能提高系統(tǒng)的兼容性，而且能夠為今后的擴(kuò)展帶來方便。第72頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月配電自動化系統(tǒng)的通信方式 目前配電自動化系統(tǒng)中的通信應(yīng)用主要有如下幾種：1）配電線載波通信；2）脈動控制技術(shù)；3）工頻控制技術(shù)；4）電話線；5）光纖通信；6）有線電視通道；7）現(xiàn)場總線和485；8）傳統(tǒng)無線通信；9）無線擴(kuò)頻通信；10）混合通信系統(tǒng)。 第73頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月配電線載波通信

電力線載波(PLC)已經(jīng)成熟有效地應(yīng)用于電力系統(tǒng)，主要應(yīng)用于電力傳輸線（傳輸繼電保護(hù)、SCADA和語音通信），該種通信方式可以沿著電力線傳輸?shù)诫娏ο到y(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，不必考慮架設(shè)專用通信線路； 根據(jù)電力線載波通信所采用的通信線的不同，電力線載波分為輸電線載波通信、配電線載波通信和低壓配電線載波通信三類；根據(jù)傳輸方式的不同，電力線載波通信又可分為一線對地傳輸方式、兩線對地傳輸方式、相間結(jié)合傳輸方式和回線間結(jié)合傳輸方式。 對于電力線載波通信，載波頻率一般為10-300kHz；對于配電線載波通信，載波頻率一般為5-40kHz；對于低壓配電線載波通信，載波頻率一般為50-150kHz。第74頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 配電線載波通信的設(shè)備主要有在主變電站安裝的多路載波機(jī)、在線路各測控對象除安裝的配電載波機(jī)和高頻通道（主要由高頻阻波器、耦合濾波器和結(jié)合濾波器組成）。 高頻阻波器是用以防止高頻載波信號向不需要的方向傳播的設(shè)備；耦合電容器的作用是將載波設(shè)備與饋線上的高電壓、操作過電壓等隔離，以防止高電壓進(jìn)入通信設(shè)備，并使得高頻載波信號能耦合到饋線上；結(jié)合濾波器是與耦合電容器配合將載波信號耦合到饋線，并抑制干擾進(jìn)入載波機(jī)的設(shè)備。第75頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 電力線載波通信在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用效果很好，但是對于配電系統(tǒng)來說，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，變壓器、分支線、電容器等對高頻信號會產(chǎn)生較大的衰減和失真，因此配電線載波使用的頻率較低，即便如此載波信號在配電線上的傳輸仍舊顯著衰減，此外，配電線載波通信中信號的盲區(qū)存在也是一個嚴(yán)重的問題，信號在盲區(qū)發(fā)生在配電線上的反射信號，其抵消了或者削弱了入射信號的區(qū)域。第76頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 另外目前對于配電線載波通信系統(tǒng)能否可靠地傳送故障信息，并在停電區(qū)域內(nèi)正常工作還有較大的爭議。在輸電線載波通信系統(tǒng)中，單相故障區(qū)是可以跨越的，因為沒有故障的另外兩相可以提供載波通信輔助通道，但是對于配電線載波通信系統(tǒng)，由于存在許多單相區(qū)段，上述方法并不可行，此外配電系統(tǒng)中存在大量的重合器、負(fù)荷開關(guān)等，這些都必須采用旁路調(diào)諧設(shè)備構(gòu)造橋路，但是配電網(wǎng)中旁路調(diào)諧設(shè)備的用量較輸電網(wǎng)要大得多。第77頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 在設(shè)計配電線載波通信系統(tǒng)方案時應(yīng)該明確以下技術(shù)問題： 1）隨著線路結(jié)構(gòu)的變動(如分段開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)和分支開關(guān)的動作)，載波信號的衰減情況也隨著發(fā)生變化，在設(shè)計時應(yīng)該考慮最壞的情況； 2）隨著線路用電負(fù)荷變動，載波信號的衰減情況也隨之變化，一般負(fù)荷越重，衰減越嚴(yán)重，同樣在設(shè)計時應(yīng)該考慮最壞的情況；第78頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月3）不同的用電設(shè)備對載波信號的干擾也不同，直接整流環(huán)節(jié)和高頻激勵的氣體放電燈對載波信號的干擾較大；4）地埋電纜線的線-線、線-地之間的分布電容較大，因此對載波信號的衰減較大，并且頻率越高，衰減越大，因此要求在有地埋電纜的線路上使用較低的載波頻率；5）配電線的載波頻率越低，線路衰減越小，但受50Hz工頻及諧波的影響越強(qiáng)，但頻率越高，線路衰減越大，因此對于通信頻帶的選擇必須根據(jù)實際的情況而定；第79頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月6）因線路分支較多，為降低成本，一般不在各分支上加阻波器，因此必須采取有效的措施，如載波機(jī)采用FSK方式提高抗干擾能力，增大輸出功率以提高信噪比和適應(yīng)范圍，設(shè)備具有一定的輸出裕度，以保證在最不利的情況下滿足使用要求；7）對于非常復(fù)雜且信號衰減大的線路，或?qū)τ谝恍┠墚a(chǎn)生較強(qiáng)干擾的分支，應(yīng)適當(dāng)加設(shè)阻波器以降低信號衰減和減小干擾信號進(jìn)入載波通道；8）對于通信距離滿足不了換網(wǎng)配電線路，可以在適當(dāng)?shù)牡胤郊釉O(shè)阻波器，并將其兩側(cè)的線路上的設(shè)備信息分別上報給兩側(cè)相應(yīng)的主變電所。第80頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月脈動控制技術(shù)

脈動控制技術(shù)的工作原理類似與配電線載波通信，其將高頻信號注入電力傳輸線，只是脈動控制技術(shù)對信息的調(diào)制方式是通過讓脈動有或無來實現(xiàn)。其又可分高頻電壓脈動控制技術(shù)和高頻電流脈動控制技術(shù)。 高頻電壓脈動控制技術(shù)特點(diǎn)：信號傳送范圍可以從高壓配電線經(jīng)柱上變壓器至低壓用戶端；信號傳送特性受到諧波和負(fù)載端裝設(shè)并聯(lián)電容器的影響； 高頻電流脈動控制技術(shù)特點(diǎn)：信號傳輸范圍利用變電所母線是配電系統(tǒng)阻抗值最低點(diǎn)的特點(diǎn)，可將信號從高壓配電線的負(fù)載側(cè)送到饋線的進(jìn)口處；信號傳輸特性根據(jù)配電線阻抗與負(fù)載側(cè)的并聯(lián)電容器在200-400Hz左右諧振的特點(diǎn)，50Hz系統(tǒng)采用500Hz以下的信號傳輸。第81頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月工頻控制技術(shù) 工頻控制技術(shù)是一種雙向通信方式，同樣利用電力線為信道，利用電壓過零的時機(jī)進(jìn)行信號調(diào)制。其技術(shù)特點(diǎn)如下：信號發(fā)生原理是工頻電源電壓過零點(diǎn)附近用晶閘管控制電容放電或通過電感吸收電流產(chǎn)生脈沖波；傳送速率是通過在過零點(diǎn)同時傳送多個通道脈沖實現(xiàn)，因此速率可以較高；傳送可靠性受到負(fù)荷阻抗變化的影響，并要求注意利用控制相位原理的其他設(shè)備所發(fā)出脈沖的干擾。第82頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月電話線 電話線以被廣泛地應(yīng)用與電力系統(tǒng)SCADA和繼電保護(hù)中，長期實踐證明其是一種成熟的通信方式，從技術(shù)角度講，利用電話線通信是很適合于配電自動化系統(tǒng)，容易達(dá)到較高的波特率，且易于實現(xiàn)雙向通信，其缺點(diǎn)顯而易見，費(fèi)用高、維護(hù)困難。第83頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月光纖通信 光纖技術(shù)今年得到廣泛地推廣應(yīng)用，其頻帶寬、抗干擾能力強(qiáng)是主要的優(yōu)點(diǎn)。 按照傳輸光波長劃分，光纖通信系統(tǒng)可分為：短波長光纖通信系統(tǒng)；長波長光纖通信系統(tǒng)；超長波長光纖通信系統(tǒng)； 按照光纖種類劃分可分為：多模光纖通信系統(tǒng)和單模光纖通信系統(tǒng)； 按照傳輸信號劃分可分為：光纖數(shù)字通信系統(tǒng)和光纖模擬通信系統(tǒng)； 按照網(wǎng)絡(luò)形式劃分，光纖通信系統(tǒng)又可分為：點(diǎn)對點(diǎn)、T型、環(huán)形和星型光纖通信系統(tǒng)。第84頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)包括：1）調(diào)幅廣播；2）調(diào)頻廣播；3）無線尋呼網(wǎng)；4）甚高頻通信；5）特高頻通信；6）微波通信；7）衛(wèi)星通信。第85頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月無線擴(kuò)頻通信 無線擴(kuò)頻技術(shù)是利用高速率的擴(kuò)頻碼達(dá)到擴(kuò)展傳輸?shù)臄?shù)字信息帶寬的目的，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的帶寬比常規(guī)通信體制大幾百倍至幾千倍，故在相同的信噪比條件下，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。 無線擴(kuò)頻技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1）抗干擾能力強(qiáng)； 2）隱蔽性強(qiáng)、干擾小； 3）易于實現(xiàn)碼分多址； 4）抗多徑干擾。第86頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月混合通信系統(tǒng) 為了比較經(jīng)濟(jì)的方式全面滿足配電自動化的要求，通常需根據(jù)配電網(wǎng)的具體情況在不同層次上采用不同的通信方式，從而構(gòu)成了混合通信系統(tǒng)。混合通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠為每一條信道提供最合適的通信方式，在一個具有分層集結(jié)的配電自動化系統(tǒng)中，所處的層次越高，則所需的通道數(shù)就越少，但所需的帶寬和可靠性就越高。第87頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月配電自動化通信系統(tǒng)的若干問題1）電磁波頻帶于傳輸行為的關(guān)系；2）有效性和可靠性的關(guān)系；3）備用通信通道的問題；4）配電自動化通信系統(tǒng)的過電壓和雷擊防護(hù)（其中包含配電自動化控制中心的防雷、有線通信電纜的防雷、無線通信天饋系統(tǒng)的防雷、載波通信系統(tǒng)的防雷、光纖通信系統(tǒng)的強(qiáng)電防護(hù)、通信系統(tǒng)接口設(shè)備的防雷）；第88頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月配電自動化中通信系統(tǒng)規(guī)約 目前普遍應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)度自動化和變電站綜合自動化的通信規(guī)約大致可分為：應(yīng)答式、循環(huán)式和對等式規(guī)約。 應(yīng)答式規(guī)約又稱polling規(guī)約，以主站為主，依次向各遠(yuǎn)方終端查詢，各終端應(yīng)答，報文的長度可變。 其優(yōu)點(diǎn)：允許多臺終端共用一個通道；可以采用多種通道方式，適應(yīng)性強(qiáng)； 但其缺點(diǎn)表現(xiàn)為：不支持主動上送，對事故的響應(yīng)速度慢；并且往往要采用整幀校驗的方式，由于一幀的信息量大，因此出錯的概率大。第89頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 循環(huán)式規(guī)約（CDT），其由遠(yuǎn)方終端點(diǎn)自發(fā)地上報現(xiàn)場數(shù)據(jù)，報文長度可變，主要特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)以線長終端為主；數(shù)據(jù)格式在發(fā)送端與接受端實現(xiàn)約定；重要數(shù)據(jù)發(fā)送周期短，實時性強(qiáng)。 采用循環(huán)規(guī)約的優(yōu)點(diǎn)： 1）遠(yuǎn)方終端不斷地上報現(xiàn)場數(shù)據(jù)，即使發(fā)生短時通信失敗丟失數(shù)據(jù)，當(dāng)通信正常時仍能得到報文，不至于造成顯著危害； 2）循環(huán)規(guī)約采用信息字的校驗方式，當(dāng)幀種的某個字出錯只需丟棄響應(yīng)的信息字即可，提高了傳輸數(shù)據(jù)的利用率； 3）循環(huán)規(guī)約采用遙信變位優(yōu)先插入的傳送方式，大大提高了事故傳送的速度。第90頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月其缺點(diǎn)表現(xiàn)為：1）由于采用循環(huán)規(guī)約的遠(yuǎn)方終端不斷主動上報現(xiàn)場數(shù)據(jù)，通道必須為全雙工，并且不允許多路共用通道；2）由于采用主動上送策略，主機(jī)對遙測量的響應(yīng)速度慢。第91頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 對等式規(guī)約，DNP3.0為其代表性規(guī)約，其優(yōu)點(diǎn)為：： 1）采用分布式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，適用于安全性要求較高、中等速率的數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域； 2）以IEC870-5標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，靈活且與硬件結(jié)構(gòu)無關(guān)； 3）采用網(wǎng)絡(luò)通信方式； 4）支持點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)多址和對等的通信方式； 5）支持問答式和自動上送方式； 6）支持通信沖撞/檢測方式； 7）支持傳送帶時標(biāo)的量。第92頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月配電SCADA系統(tǒng)的組織方式第93頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月圖1典型配置第94頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月配電自動化系統(tǒng)實例分析

北京四方華能公司CSCD2000綜合自動化系統(tǒng)作為地、縣級電網(wǎng)調(diào)度和生產(chǎn)及用電管理指揮中心，它是按照如下的總體目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計的，即實現(xiàn)地、縣級調(diào)度自動化系統(tǒng)(主站系統(tǒng))、變電站自動化、饋線自動化、配變一體化與用電管理自動化以及遠(yuǎn)程自動抄表等多島自動化系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計及規(guī)劃，并能與MIS系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通，從而實現(xiàn)地區(qū)級或縣級電力綜合調(diào)度自動化功能

第95頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 (1)調(diào)度自動化 調(diào)度自動化主站系統(tǒng)是綜合自動化系統(tǒng)的控制與管理中心，它的主要功能有收集并保存來自現(xiàn)場自動裝置的實時數(shù)據(jù)，錄入并保存反映配電網(wǎng)和設(shè)備狀態(tài)以及用戶情況的離線數(shù)據(jù)，完成電網(wǎng)的SCADA實時監(jiān)控功能；具備完善的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)處理和報表打印功能，并可實現(xiàn)對開關(guān)設(shè)備的四遙操作，提供以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)的圖形用戶界面（GUI_GraphUserInterface），同時提供與其它網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口，如與企業(yè)信息管理MIS系統(tǒng)的接口。

第96頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 (2)配網(wǎng)地理信息系統(tǒng) GIS系統(tǒng)主要功能包括：AM自動繪圖子系統(tǒng)，F(xiàn)M設(shè)備管理子系統(tǒng)，CIS用戶管理系統(tǒng)，實時監(jiān)控子系統(tǒng)，故障處理，LM負(fù)荷管理，WEBGis網(wǎng)上發(fā)布系統(tǒng)。

第97頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 (3)配網(wǎng)高級應(yīng)用軟件（PAS） CSCD2000B電力高級應(yīng)用軟件（PAS）是調(diào)度人員和規(guī)劃人員對電力系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析和監(jiān)視控制的強(qiáng)大工具，在監(jiān)視電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、優(yōu)化全網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式、分析電網(wǎng)安全性和降低或消除電網(wǎng)中不安全因素等方面都起著不可替代的作用。 網(wǎng)絡(luò)分析和控制的基本功能一般由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹崟r狀態(tài)估計、負(fù)荷預(yù)測、調(diào)度員潮流、故障分析等基礎(chǔ)模塊完成，分別完成網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行控制、安全性分析和經(jīng)濟(jì)性分析三大塊功能。通過這些基礎(chǔ)模塊，調(diào)度員可以實時監(jiān)視電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，從而評定系統(tǒng)運(yùn)行方式的合理性。 PAS中的靜態(tài)安全分析、安全校正控制、自動故障選擇、靈敏度分析等模塊提供了對電網(wǎng)的運(yùn)行安全性全面分析的方法和工具。

第98頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 (4)配變電一體化 綜合自動化系統(tǒng)的配變電一體化系統(tǒng)是同時面向變電站（開閉所）自動化和饋線自動化設(shè)計的一體化系統(tǒng)，即配網(wǎng)設(shè)備通過采集故障數(shù)據(jù)及信息，經(jīng)通信與監(jiān)控主站系統(tǒng)實現(xiàn)保護(hù)、測量與控制以及包括故障檢測、隔離、恢復(fù)在內(nèi)的饋線自動化功能。 (5)變電站綜合自動化 變電站綜合自動化系統(tǒng)實現(xiàn)各電壓等級變電站開閉所監(jiān)視與控制、繼電保護(hù)等功能，即實現(xiàn)變電站的保護(hù)、控制、監(jiān)視、測量和報警等的綜合自動化，它一般是集中式RTU與變電站各種保護(hù)監(jiān)控裝置通信構(gòu)成的系統(tǒng)，或由間隔層微機(jī)綜合保護(hù)、監(jiān)控裝置配合后臺通信處理工作站構(gòu)成的分布式計算機(jī)系統(tǒng)。

第99頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 （7）遠(yuǎn)程抄表自動化 為了適應(yīng)目前供電部門“一戶一表、抄表到戶”的新的抄表模式要求以及電量計費(fèi)改革的需要，開發(fā)出新一代專門面向供電部門現(xiàn)代化管理要求的遠(yuǎn)程自動抄表及管理系統(tǒng)CSCD2000B-CSMR系列產(chǎn)品，該系統(tǒng)產(chǎn)品采用了先進(jìn)可靠的低壓載波通訊技術(shù)，并可結(jié)合城市電網(wǎng)通訊布局特點(diǎn)，綜合利用多種通訊手段諸如中壓載波、光纖、PSTN公用電話網(wǎng)、RS485等進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，可完全實現(xiàn)電能采集自動化以及計費(fèi)自動化要求。同時，農(nóng)網(wǎng)改造中要求實現(xiàn)一戶一表，同網(wǎng)同價，必須提供抄表的有利技術(shù)手段，低壓載波抄表技術(shù)及相關(guān)的智能電表

第100頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月第101頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 除了系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)外，根據(jù)實際情況的不同還有其它一些配置方式，下面列舉幾種不同配置方式。

1）FTU單元直接與通信系統(tǒng)連接，而不需要通過子站連接，具體連接方式如下圖所示（與典型配置相同的部分簡略，只描述不同連接處，后面各圖均相同）第102頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月第103頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 2）抄表系統(tǒng)通過FTU與通信系統(tǒng)連接，而不是通過子站與通信系統(tǒng)連接。第104頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 3抄表系統(tǒng)通過通信處理機(jī)直接和主站系統(tǒng)連接。第105頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月1）能滿足各地區(qū)和縣電網(wǎng)目前的需要和長遠(yuǎn)發(fā)展，該系統(tǒng)遵循以下各項開放式國際標(biāo)準(zhǔn)，包括硬件平臺標(biāo)準(zhǔn)，軟件平臺標(biāo)準(zhǔn)，通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)用程序接口標(biāo)準(zhǔn)等；2）系統(tǒng)的可擴(kuò)展性：主站系統(tǒng)的規(guī)模、容量、處理速度、CPU負(fù)荷在考慮到地、縣級電網(wǎng)現(xiàn)狀和遠(yuǎn)景規(guī)劃，以及地、縣級電力自動化系統(tǒng)二期工程實施的基礎(chǔ)上，應(yīng)有充足的裕度，在變電站、通信線路數(shù)目增加后不會使系統(tǒng)的性能有明顯的下降，系統(tǒng)隨著功能和規(guī)模的擴(kuò)展可以進(jìn)行線性無縫擴(kuò)充；3）系統(tǒng)實時性：滿足電力系統(tǒng)實時性的要求；4）可維護(hù)性：可維護(hù)性良好，提高了系統(tǒng)可利用率。

第106頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月主站系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

主站端或控制中心由多臺計算機(jī)構(gòu)成全分布式體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)軟件采用基于客戶／服務(wù)器模型結(jié)合三層體系結(jié)構(gòu)瀏覽器模型的設(shè)計方式；硬件的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得系統(tǒng)的擴(kuò)展成為可能。配電網(wǎng)自動化主站典型配置如圖5所示，系統(tǒng)中的計算機(jī)通過局域網(wǎng)連在一起，局域網(wǎng)采用10M/100MB高速以太網(wǎng)連接，為提高系統(tǒng)可靠性，采用雙網(wǎng)冗余熱備份方式，所有的服務(wù)器和PC機(jī)都連接到這兩個以太網(wǎng)上，主網(wǎng)出故障時，在固定時間內(nèi)系統(tǒng)自動或手動切換到備網(wǎng)運(yùn)行，從而使系統(tǒng)更加安全可靠；在某些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上，如前置機(jī)、SCADA服務(wù)器等，可以采用雙機(jī)冗余熱備份的工作模式，如果主機(jī)出現(xiàn)故障，備機(jī)自動切換為主機(jī)繼續(xù)工作，保證系統(tǒng)可靠性。

第107頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月第108頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 無論是變電站的信息，還是饋線信息(FTU、TTU)，都可通過系統(tǒng)的通信裝置，收集到主站系統(tǒng)中，由SCADA服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一處理后，供各個專用工作站使用。為了保證系統(tǒng)的時鐘一致性，系統(tǒng)配備了專用的GPS時鐘，用于同步全網(wǎng)的系統(tǒng)時鐘。前置機(jī)將采集到的GPS時鐘信息，播送到整個網(wǎng)絡(luò)中。同時擔(dān)負(fù)和各個變電站之間的時鐘的同步。主站系統(tǒng)可以通過路由器與MIS網(wǎng)等其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

第109頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 SCADA服務(wù)器是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的控制中心，負(fù)責(zé)接收并處理各采集單元（RTU/FTU/TTU）或轉(zhuǎn)發(fā)單元的實時數(shù)據(jù)，監(jiān)測報文和故障信息，并廣播到實時網(wǎng)，供其它各工作站使用，同時協(xié)調(diào)對各廠站的控制。 SCADA服務(wù)器由兩臺計算機(jī)構(gòu)成熱備份結(jié)構(gòu)。在操作時，兩臺機(jī)器的權(quán)限相同，自動切換控制權(quán)。當(dāng)其中一臺發(fā)生故障時，另一臺立即投入控制系統(tǒng)。在SCADA服務(wù)器上可以安裝商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫，用于存儲系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和歷史數(shù)據(jù)，并作網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫來使用，提供與外界的數(shù)據(jù)接口。

第110頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 前置系統(tǒng)由前置處理機(jī)、CSE200通信處理規(guī)約轉(zhuǎn)換器、通信服務(wù)器和調(diào)制解調(diào)器箱組成。該系統(tǒng)提供了與RTU之間的通信鏈路，完成數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、通信監(jiān)視和控制并且完成規(guī)約轉(zhuǎn)換功能。

前置系統(tǒng)屬于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，一般需要配置兩套，每一臺前置機(jī)都通過網(wǎng)絡(luò)接口連接到系統(tǒng)的局域網(wǎng)上，兩臺機(jī)器以主備方式運(yùn)行。當(dāng)主機(jī)故障時，備機(jī)應(yīng)自動接替主機(jī)運(yùn)行。任何單一硬件設(shè)備的故障不會使實時數(shù)據(jù)和SCADA的主要功能喪失。

第111頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 通過調(diào)度員工作站，操作者可以進(jìn)行SCADA監(jiān)控，可以查看配電網(wǎng)實時運(yùn)行狀況、獲取報表、數(shù)據(jù)曲線、棒圖等統(tǒng)計資料，同時調(diào)度員工作站也提供系統(tǒng)運(yùn)行管理和信息管理的手段。視實際情況，在網(wǎng)絡(luò)中可以同時設(shè)置多個調(diào)度員工作站。

GIS工作站為配電網(wǎng)運(yùn)行人員提供了監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的手段。使用GIS工作站，可使電網(wǎng)運(yùn)行人員在地圖背景上，查看各條電力饋線的實時狀態(tài)，監(jiān)控電力饋線的負(fù)荷，定位線路的故障點(diǎn)，控制饋線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等。在GIS工作站上一般安裝GIS系統(tǒng)軟件。視情況可以將調(diào)度員工作站與GIS工作站以及瀏覽、維護(hù)、PAS工作站等集成為一臺機(jī)器作為調(diào)度員/維護(hù)工作站。

第112頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 如果變電站是按照無人值班方式進(jìn)行設(shè)計的，在變電站內(nèi)沒有設(shè)置當(dāng)?shù)乇O(jiān)控功能，因此需要在調(diào)度端增設(shè)無人值班監(jiān)控工作站。在該工作站上，調(diào)度員可以通過上傳至調(diào)度端的各種數(shù)據(jù)信息及時了解到變電站的各種運(yùn)行工況、變電站設(shè)備的狀況和遠(yuǎn)方操作結(jié)果。

電量集抄工作站通過電量采集通道（撥號或DLC專線），將各個變電站的電量集中器的電量采集上來，向電量管理工作站和電量管理MIS網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)服務(wù)，同時提供與SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換接口。 每個變電站設(shè)置一臺電量集中器，完成變電站各個智能電表的數(shù)據(jù)采集，電量集中器利用RS-485總線和電能表接口。電量集中器將采集的各個電表的電能數(shù)據(jù)，統(tǒng)一處理成一個帶有時標(biāo)的電能數(shù)據(jù)，利用撥號通信方式，和電量采集工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，電量采集工作站將采集到的電量數(shù)據(jù)處理后，送到SCADA服務(wù)器中。

第113頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 為了使監(jiān)控變得更加直觀，系統(tǒng)中可以設(shè)立大屏幕背投影系統(tǒng)，用于投影系統(tǒng)中調(diào)度員工作站或GIS工作站上的所有信息。通過視頻切換控制器，任何一臺調(diào)度員工作站的視頻信號，均可與投影儀接口，任何一臺工作站都可控制視頻信號的切換。第114頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月CSCD2000B軟件設(shè)計技術(shù)特點(diǎn)

1．系統(tǒng)開放性CSCD2000B通過采用通用的網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議，商用SQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫，使用WindowsNT或Unix操作系統(tǒng)，VisualC++編程語言等，充分保證了系統(tǒng)的開放性。2.面向電力系統(tǒng)大對象設(shè)計 CSCD2000B從設(shè)計到實現(xiàn)，從數(shù)據(jù)庫到人機(jī)界面，從數(shù)據(jù)采集監(jiān)控到高級應(yīng)用，始終貫徹著電力系統(tǒng)大對象的思想。它屏蔽了數(shù)據(jù)采集，使用戶直接面向熟悉的電力系統(tǒng)；它克服了原有SCADA系統(tǒng)以數(shù)據(jù)采集監(jiān)控為核心，而造成的界面不直觀，人機(jī)界面數(shù)據(jù)與采集數(shù)據(jù)容易不對應(yīng)的缺點(diǎn)。面向?qū)ο蟮脑O(shè)計使配電網(wǎng)模型的建立，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系的生成，數(shù)據(jù)庫建立，接線圖生成都非常清晰。有利于功能擴(kuò)充，以及與EMS，MIS的連接。

第115頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月3.實時高效的數(shù)據(jù)庫CSCD2000B的實時數(shù)據(jù)庫RTDB采用了將專用實時數(shù)據(jù)庫與商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫結(jié)合的模式。RTDB以共享內(nèi)存（ShareMemory）為技術(shù)基礎(chǔ)，在一個計算機(jī)結(jié)點(diǎn)上支持多進(jìn)程訪問。RTDB集成了網(wǎng)絡(luò)功能，網(wǎng)絡(luò)透明傳輸，使應(yīng)用程序在一個全網(wǎng)一致的實時數(shù)據(jù)庫環(huán)境下運(yùn)行，方便了程序開發(fā)，使系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)充性。4.靈活可靠的網(wǎng)絡(luò)管理大型的SCADA計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)多采用雙機(jī)熱備、雙網(wǎng)熱備、雙通訊前置機(jī)熱備。這是一個相當(dāng)復(fù)雜的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，必須有一套靈活可靠的網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制，才能勝任。CSCD2000B的網(wǎng)絡(luò)管理是由NM（網(wǎng)絡(luò)管理程序），LM（本機(jī)管理程序），進(jìn)程管理，消息通訊組成的一套完整體系來完成。

第116頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 CSCD2000B除了雙SCADA實時服務(wù)器，雙通訊前置機(jī)外，還有Web服務(wù)器，GIS服務(wù)器，高級應(yīng)用PAS工作站，調(diào)度員工作站，電量集抄和管理工作站等，各服務(wù)器和工作站組成網(wǎng)絡(luò)，協(xié)調(diào)運(yùn)行。這種網(wǎng)絡(luò)分布式處理具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1）均衡發(fā)揮計算機(jī)硬件資源能力，避免主服務(wù)器負(fù)載太重，消除計算處理的瓶頸； 2）多服務(wù)器之間互為備用，增強(qiáng)系統(tǒng)整體可靠性；3）系統(tǒng)的硬件規(guī)模伸縮性強(qiáng)。在不影響性能的前提下，硬件投資可逐步分批到位，降低了總成本。如果系統(tǒng)負(fù)載增加，可方便地相應(yīng)增加服務(wù)器，不斷滿足應(yīng)用需要。具有良好的擴(kuò)充性，這可以延長系統(tǒng)的使用壽命，保持系統(tǒng)先進(jìn)性。使系統(tǒng)在較長時期內(nèi)不落伍，不過時； 4）系統(tǒng)的整體性能價格比提高。第117頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 CSCD2000B系統(tǒng)的消息通訊機(jī)制是建立在網(wǎng)絡(luò)管理，網(wǎng)絡(luò)透明傳輸和實時數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)之上的，這種機(jī)制可以提高系統(tǒng)的實時性。

CSCD2000B使用控件技術(shù)，如表格，曲線，電力元件，儀表仿真等，解決了代碼復(fù)用問題，提高開發(fā)效率，而且可利用互聯(lián)網(wǎng)上豐富的控件資源。CSCD2000B在報警界面、監(jiān)控界面等上面應(yīng)用了大量多媒體技術(shù)，使系統(tǒng)更加形象直觀。

第118頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 用專用通訊裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多串口卡，使通訊可靠性從PC級上升到工業(yè)裝置級。 通訊裝置與后臺前置通訊處理之間通過高速以太網(wǎng)連接，消除了通訊速度的制約。 通訊處理程序FM采用多進(jìn)程或單進(jìn)程多線程方式，每個通道的處理相互獨(dú)立。系統(tǒng)可以對每個通道分別監(jiān)視，一旦某通道發(fā)生問題可停止使用，進(jìn)行修復(fù)后重新起用，對其它通道沒有影響；可在線啟停某通道，修改通訊參數(shù)，重啟；可在線增加新的通道，進(jìn)行通道切換。 分層的通訊處理模式： FM邏輯上分為四層實現(xiàn)，即通訊層，規(guī)約層，應(yīng)用層，人機(jī)界面層。如圖8所示。層與層之間接口清晰，可單獨(dú)替換某一層，每一層完成一類功能，擴(kuò)充改進(jìn)方便。 1）通訊層：封裝了不同通訊介質(zhì)的通訊處理。如串口，并口，現(xiàn)場總線，以太網(wǎng)等； 2）規(guī)約層：封裝了不同的通訊規(guī)約，規(guī)約層接收通訊層的數(shù)據(jù)包，按不同的規(guī)約進(jìn)行解釋，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式包PDB，送交應(yīng)用層處理。 3）應(yīng)用層：處理PDB格式的數(shù)據(jù)包，訪問實時數(shù)據(jù)庫。 4）人機(jī)界面層：完成對各通道通訊狀況及各層報文內(nèi)容的監(jiān)視，可手動起停通道，進(jìn)行通道切換。

第119頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月三層體系結(jié)構(gòu)與互聯(lián)網(wǎng)信息發(fā)布

三層體系結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的Client/Server方式相比具有很大優(yōu)勢：1）將數(shù)據(jù)處理邏輯以中間件的方式放于服務(wù)器端，便于維護(hù)和功能升級；2）客戶端僅需運(yùn)行瀏覽器軟件，硬件要求低，投資少，接入靈活，擴(kuò)充方便；

3）系統(tǒng)的可靠性，開放性，擴(kuò)充性增強(qiáng)；

第120頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月CSCD2000系統(tǒng)軟件功能模塊

1）數(shù)據(jù)采集及處理（SCADA）

2）配網(wǎng)高級應(yīng)用軟件（PAS）

3）配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS）

4）與其它系統(tǒng)的通信接口

第121頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月配變電一體化的設(shè)計

一體化設(shè)計的含義就是實現(xiàn)由配網(wǎng)調(diào)度自動化、變電站綜合自動化、饋線自動化、用電管理自動化以及抄表自動化等多島自動化向一體化方向的轉(zhuǎn)化。配變電一體化系統(tǒng)的主要功能是收集整理饋線層各FTU所采集的數(shù)據(jù)并通過遠(yuǎn)動通道上傳給配調(diào)層，同時完成一般的故障定位、故障隔離和非故障區(qū)段恢復(fù)供電等功能。配變電一體化設(shè)計方式是CSCD2000B綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計中的重要特點(diǎn)之一。

第122頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月饋線自動化系統(tǒng)

CSCD2000綜合自動化系統(tǒng)中的饋線自動化系統(tǒng)具有如下功能：1）數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA），通常所說的遠(yuǎn)動，即指三遙，遙測、遙信、遙控功能。 (1)遙測：10kV饋線柱上開關(guān)處的兩相電流和線電壓； (2)遙信：10kV饋線柱上開關(guān)的位置、儲能完成信號以及其他監(jiān)視信號等； (3)遙控：10kV饋線柱上開關(guān)合閘/分閘；重合閘啟動/停役。2）故障處理，包括故障定位、故障隔離及自動恢復(fù)供電。故障區(qū)域（包括小電流接地故障）的自動判斷與自動隔離及非故障區(qū)的自動恢復(fù)；故障消除后迅速恢復(fù)供電功能。3）負(fù)荷管理，根據(jù)配電網(wǎng)的負(fù)荷均衡程度合理改變配電網(wǎng)的運(yùn)行方式。4）無功控制，指線路上無功補(bǔ)償電容器組的自動投切控制。 5）系統(tǒng)時鐘對時功能。6）過電流記錄功能。7）事件順序記錄(SOE)功能。8）定值的遠(yuǎn)方召喚功能。 9）停電后仍維持工作功能。

第123頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月饋線故障診斷、隔離和非故障區(qū)段恢復(fù)供電實用模式1）綜合自動化系統(tǒng)方式（電壓控制方式）

綜合自動化系統(tǒng)的故障恢復(fù)模式主要依賴于裝配在配電網(wǎng)中的分段器、重合器以及柱上開關(guān)系統(tǒng)等具有一定智能功能的硬件設(shè)備，通過開關(guān)的分、合閘動作協(xié)調(diào)配合實現(xiàn)故障診斷，自動確定故障部分，恢復(fù)對故障部分的供電。在早期，這種恢復(fù)模式使用的是電壓-時間原理，在配電線路故障后逐個自動重合開關(guān)，若再次重合到永久性故障，則自動閉鎖，隔離故障點(diǎn)。

第124頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月第125頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月 假設(shè)饋線A上Z2區(qū)發(fā)生永久性故障，饋線A的變電站斷路器CB1首先跳閘，開關(guān)S11、S12檢測到失壓后跳開。經(jīng)過一段時間后，CB1再次重合，并由CB1逐個向下游重合（由整定原則決定），在時間t2后，S11合閘，由于重合到永久性故障，CB1再次跳開，S11在時間t1內(nèi)檢測到失壓后跳閘并自動閉鎖，在經(jīng)過一段延時后，CB1重合，CB1與CB2之間的線路恢復(fù)供電。聯(lián)絡(luò)開關(guān)CB0檢測到S12后的線路無電壓，在等待一個時間段后CB0合閘，S12檢測到一側(cè)有電壓，等待時間t2后合閘，由于S12合到故障上，饋線B的變電站斷路器CB2跳閘，然后饋線B上的開關(guān)逐個失壓跳閘，由于S12合閘引起CB2跳閘，S12自動跳開并閉鎖，隔離故障，CB4逐個向下游閉合，恢復(fù)非故障區(qū)的供電。 這種控制方式的優(yōu)點(diǎn)是線路開關(guān)只要根據(jù)兩側(cè)電壓狀況判斷故障情況而不需要具有開斷故障電流的能力，所以投資較小，但開關(guān)動作比較頻繁，影響設(shè)備使用壽命，對系統(tǒng)及用戶影響也較大。

第126頁，課件共150頁，創(chuàng)作于2023年2月2）配電管理系統(tǒng)（DMS）的故障恢復(fù)模式

配電管理系統(tǒng)的故障恢復(fù)模式是將開關(guān)設(shè)備、FTU集成為具有數(shù)據(jù)采集、傳輸和控制功能的智能化設(shè)備，并通過無線或者有線通信方式與計算機(jī)控制中心結(jié)合，構(gòu)成一個完整的饋線自動化系統(tǒng)。其關(guān)鍵是依賴于智能軟件的先進(jìn)性。當(dāng)配電網(wǎng)中發(fā)生故障時，DMS中的配電網(wǎng)故障檢測、隔離與恢復(fù)程序根據(jù)通信系統(tǒng)反映在SCADA數(shù)據(jù)庫中的故障信息，進(jìn)行邏輯推理，判斷出故障所在的位置，然后隔離故障點(diǎn)，最后啟動恢復(fù)功能模塊，得