集控站系统讲义.docx
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集控站系统讲义
集控站系统
一、引言
随着电网发展和无人值班变电站的推广，在对电网进行监测和调度的基础上，调度自动化系统中增加了控制功能，即由调度人员承担原来由变电站工作人员进行的设备监视和控制工作，这种运行模式既可减少运行人员，又可让调度人员熟悉电网及设备的运行情况，为正确处理事故打下基础。
但是，随着无人值班站的增多，仅仅依靠调度自动化系统来监控全网的运行模式遇到了不少问题：
①随着无人值班站增多和站端自动化系统及通信手段的改善，调度自动化系统接收到的信息越来越多，将不断增加调度员的工作量；②目前，自动化设备的抗干扰能力尚有缺陷，误发信情况比较多，容易降低调度人员的警惕性，而且调度自动化系统在遥信处理方面手段不够完备，会导致“信息淹没”现象，即有些信息未经调度员处理便被忽视了，无形中降低了电网的安全运行水平。
集控自动化系统是集实时监控（SCADA）、运行管理、智能操作票等于一体的自动化系统，运行人员可通过该系统监测变电站设备运行情况和对设备进行控制。
建立集控自动化系统的优越性
（1）很好地满足大电网运行的需要。
集控自动化系统是随着电网规模扩大，无人值班变电站增加而出现的。
无人值班站的集控端原则上有以下三种方式：
①集控端设在多个中心变电站，实现分片控制，有省中调调度的220kV变电站参与的无人值班变电站系统宜按此方式进行规划设计；②集控端设在集中控制中心，集中控制中心和相应的调度中心分开，集控员、调度员各负其责，可共用一套自动化主系统，但分用工作站；③集控端与调度中心设在一起，集控端的工作由调度员负责，但有省中调调度的220kV变电站参与的无人值班变电站系统，禁止采用这种方式，如果无人值班站数大于10座，也不宜采用这种方式。
（2）可减轻调度员工作负担。
由于集控自动化系统的建立，调度员可专注于电网调度，做好负荷预测、事故预想等工作，有利于保证电网的安全、经济运行。
（3）可提高设备运行水平。
集控自动化系统从某个角度可理解为将运行人员集中在某个地点，同时对几个变电站设备进行监控的一种自动化手段。
它为运行人员提供十分详细的设备运行信息，可方便地掌握设备各方面的状况，显著提高设备运行水平。
（4）集控自动化系统和调度自动化系统分开，有利于两个系统本身的设计和稳定运行。
随着变电二次设备微机化和通道的改善，系统所采集的信息量比以前增加了许多，加上目前220kV变电站推广无人值班，所需采集的信息量也十分宠大，如果把这么大的信息量汇集到一个系统中，要求它既要有完善的调度功能（包括EMS等高级应用），又要有很好的监控设备能力，这将对调度自动化系统提出很高的要求。
从国内有关自动化系统现状来看，笔者认为还是分成两个系统更能符合运行的要求。
二、系统概况
TY-300主站系统是集多年电力自动化系统开发经验、工程经验和最新的计算机技术于一体，结合电力系统及设备的发展方向，推出的新一代分布式系统。
软件设计思想遵循开放性的原则，采用面向对象的模块化设计，利用了多线程技术，系统稳健、可靠；针对电力系统的运行特点和要求，在大众式自动化系统功能上又增加了许多新功能：
如微机五防功能等，系统功能力求强大而且要实用；基于WindowsNT/98/2000操作系统，界面友好，操作使用方便。
采用MSSQLSERVER或其他支持ODBC的商业数据库，与实时库相结合的技术，既保证了系统的实时性，又满足了系统开放的原则。
网络结构采用国际流行的以太网、TCP/IP协议，硬件选型灵活多样，可适应不同规模、多种需求的调度系统和监控系统。
适用于电力调度自动化、变电站监控、变电站综合自动化、集控站监控、水电站监控、电气化铁路变电站监控等。
三、监控系统的结构
以WINDOWSNT/2000网组成的主站系统，快速可靠，采用WINDOWSNT/2000为操作系统的TY-300电力监控组态软件，窗口界面友好，显示丰富而明晰，操作简易，网络系统上的各功能站可单机配置，也可冗余配置，投运、退出方便。
TY-300支持CDT、POLLING等多种远动通信规约，可方便地接入其他厂家的系统。
主站接收各分站的自动化实时信息，得到电网运行的各种参量，在线显示设备运行状态，快速处理各种非常事件，及时提示工作人员正确操作，充分做到电力调度的安全、快速、准确、经济、科学。
常规功能主要包括实时遥测、遥信量的处理、显示，电网接线图、地理信息图、潮流图、二次系统图、文档资料等的制作、实时显示、在线打印。
越限、变位、事故状态下自动推出相关画面，图形闪烁，并有声响告警。
事件顺序记录。
各类报表、事件记录、棒图、曲线的生成、打印。
历史数据、记录的打印。
系统布置非常方便，提高了系统的易维护性，因而可显著地降低综合造价。
四、硬件系统配置：
序号
设备名称
数量
1
前置机
2台
2
数据服务器
2台
3
调度员工作站
2台
4
正投大屏幕
1台
5
报表工作站
1台
6
WEB服务器
1台
7
远程维护站
1台
8
管理机
1台
9
HUB（16口）
2台
10
终端服务器（16口）
1套
11
调制解调器
20块
12
数字切换板
20块
13
MODEM机笼及电源
8箱
14
机柜
1台
15
GPS卫星时钟
1台
16
打印机（EPSONLQ-1600KIII）
1台
17
打印机（HPLJ5000）
1台
18
拨号MODEM（3COM56K）
1台
19
调试仪
1台
20
网络配件
1套
21
系统软件
1套
22
不间断工作电源（山特在线式6KVA）
1套
调度自动化系统框图
数据库服务器A
Hub
MIS网
前置机A
数据库服务器B
打印机
RTU（1-10）
GPS
调度员工作站A
管理机
报表工作站
远程维护工作站
数字/模拟通道
终端服务器
前置机B
调度员工作站B
Hub
web工作站
打印机
HUB1
HUB2
五、TY-300电力监控系统的特点
5.1、面向对象的数据库组织方式
JWO8-300采用系统、域、厂站、设备等对象化的概念，数据库的描述方式为关系方式，能够更直观、更方便地反映系统的构成。
结合综合自动化和微机保护的应用，引入了事件量的概念。
微机保护设备的自检事件、故障报告描述为事件量，克服了转换为开关量而容易产生的保护事件漏报、误报现象。
JWO8-300为了广泛的适应不同的厂商，也为了厂商设备扩充改型的方便，提供通用的、图形界面方式的保护设备模板的定义方法，以方便操作。
工程技术人员可以通过增加设备模板来定义新的装置，包括装置含有何种保护事件信息、保护定值、测量数据等等。
一经定义，可在不同的工程中重复使用。
5.2、流行商业数据库的运用
JWO8-300的参数库、历史库、事件记录库使用SQLSERVER或其他的支持ODBC的关系数据库，支持SQL查询、访问，便于同其他系统接口及数据共享。
历史库以名称检索，增加或删除历史点，不会影响以前历史数据的访问。
历史点除模拟量（包括计算量）、脉冲量（电度量）外，还特意增加了开关量统计。
JWO8-300的SCADA主机以嵌入式实时库为核心，实时数据的读写完全从内存获得，满足调度系统对实时性的要求。
5.3、内置微机软件五防功能
开关、隔离刀闸、接地刀闸、临时接地线相互关联为一个对象，遥控合闸、拉合刀闸、封接地线进行五防检查，操作不合理时，系统拒绝执行并给出相应错误提示，避免误操作。
5.4、模拟挂地线及设置标牌
JWO8-300能实现模拟挂、拆地线及设置标牌操作。
最显著的特点是：
不仅在画面上标出符号位置，而且与开关等设备相关联，融入五防功能；在设备带电的情况下，禁止封地线和挂牌。
5.5、开关量动作统计及存盘
JWO8-300能对开关量（线路、电容器、电抗器、发电机等）动作统计作为历史点存入历史库，供系统查询、显示。
分闸可按拉闸、检修、限电、故障四种情况分别统计，记录日、月累计动作次数、动作时间、影响负荷，积算总损失电量，统计供电保证率（投切率）。
5.6、强大的图形编辑功能
JWO8-300提供更为强大的图形制作和修改功能，例如：
多个图元可在不同画面间相互复制；图元多重拷贝；图元无级缩放、图元的对齐、等间隔、等大小等等。
历史数据支持时间增量复制，可快速地制作出各种报表格式。
5.7、可定制的界面风格和更加灵活的图形显示功能
JWO8-300的在线图形显示基于流行的单窗口风格（浏览器风格），同时也可以定制特定功能和风格的弹出式窗口，例如保护定值窗口、保护信息窗口等。
画面可缩放、平移、漫游，支持导航浏览。
5.8、内置光字牌对象对象定义、显示
结合变电站（所）的运行特点，JWO8-300特别开发了光字牌动态对象，其提示内容、暗色、亮色均可灵活定义，可关联遥信量、保护量，能够特别快速、方便地制作出光字牌画面。
在报警情况下，可推出相应的光字牌画面，光字牌明暗交替闪烁显示，直观地模拟出变电站（所）的中央信号系统。
5.9、灵活和完善的安全机制
JWO8-300提供多级用户权限（例如：
操作员、监护员、维护员、管理员等），不同用户拥有不同的操作权限，以适应安全机制的要求。
工程人员可以对操作员、监护员、维护员的权限进行增加和裁减。
5.10、完善、美观的事件查询工具
JWO8-300事件查看器仿OutLook界面，内容有模拟量越限、开关量变位、保护事件、SOE记录、遥控遥调记录、设备事件、操作记录、异常事件。
可实现分类查询及条件检索，其内容能打印及打印预览，支持分页打印，页间可加入页眉、页脚。
5.11、结构灵活，支持多种工业总线及多种规约
JWO8-300具有多种服务器，例如数据服务器，SCADA主机服务器、Web服务器等。
任何服务器都同时连接在以太网上，而且任何服务器均可冗余配置，例如双数据服务器、双SCADA主机服务器等，从而达到系统的全面冗余热备，提高其安全可靠性。
JWO8-300可以连接lonwork、Can、ModBus、工业以太网等多种工业总线，支持多种国际、国内的标准规约以及各个厂家的设备规约。
JWO8-300对各种通信介质的处理采用分层结构，从而使得一种规约可以无缝地运行在多种介质上。
JWO8-300前置机既可采用多串口卡，也可采用终端服务器作为扩展通道。
前置机的数量可多于2个，允许用户在网上加入自己的前置机，以扩展系统接入其他数据的能力。
网络数据流采用分组交换技术，可以有效地在节点间相互传送数据，减少网络报文冲突，提高系统的整体效能。
5.12、可嵌入ActiveX扩充模块
JWO8-300支持嵌入模块的运行，对于SCADA主机，嵌入模块可裁减和扩充系统的SCADA数据处理功能；对于MMI工作站，嵌入模块可增强图形显示和界面操作功能。
嵌入模块的二次开发大大提高了系统的适应性。
5.13、开放式数据接口
JWO8-300以独立的服务器对外提供开放接口。
它作为内部网络和外部网络的网关接口，一方面保证JWO8-300系统的独立性、安全性，另一方面也为EMS/DMS系统、MIS系统等提供数据及功能开放的接口。
六、SCADA应用软件功能描述
6.1、数据采集及规约处理
根据不同的规约类型从规约解释组件库中装载相应的规约解释组件，完成从与电力规约有关的原始数据到与电力规约无关的数据的转换。
采集的电网数据包括模拟量、开关量、电度量等电网数据。
1）数据采集系统支持128路（可扩）全双工多规约通道。
每个通道可分别设置通信速率，可以300、600、1200、9600Bps的速率与RTU、模拟屏及其它智能设备、系统通信。
可与RTU通过直接数字通道（RS232）进行通信，也可通过接入MODEM通信，或无线数据传输装置，或通过开放的10/100M以
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