電氣化下鐵路電力調(diào)度技術(shù)

1、精品文檔 電氣化下鐵路電力調(diào)度技術(shù) 與傳統(tǒng)的鐵路電力調(diào)度相比，電氣化下的鐵路電力運(yùn)行 控制，更為集中統(tǒng)一，也更為復(fù)雜。各種發(fā)電、變電、輸電 配電和用電設(shè)備，在同一瞬間，按著同一節(jié)奏，遵循著統(tǒng)一 的規(guī)律，有條不紊地運(yùn)行著。鐵路電力調(diào)度的控制目標(biāo)就是 始終保持鐵路電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，安全可靠地向鐵路部門 提供合乎質(zhì)量的電能；在電力系統(tǒng)發(fā)生偶然事故的時(shí)候，迅 速切除故障，盡早恢復(fù)鐵路電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 1 鐵 路電力調(diào)度 SCADA EMS系統(tǒng)及其子系統(tǒng) 1 1 支撐平臺(tái) 子系統(tǒng)支撐平臺(tái)是整個(gè)系統(tǒng)的最重要基礎(chǔ)有一個(gè)好的支撐 平臺(tái)，才能真正地實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)統(tǒng)一平臺(tái)，數(shù)據(jù)共享。支撐平 臺(tái)子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫管

2、理、 網(wǎng)絡(luò)管理、 圖形管理、 報(bào)表管理、 系統(tǒng)運(yùn)行管理等。 1 2SCADA子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集，數(shù) 據(jù)傳輸及處理，計(jì)算機(jī)與控制，人機(jī)界面及告警處理等。 1 3PAS子系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)建模、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹顟B(tài)估計(jì)、在線 潮流、靜態(tài)安全分析、無功優(yōu)化、故障分析及短期負(fù)荷預(yù)報(bào) 等一系列高級(jí)應(yīng)用軟件。 1 4 調(diào)度員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)包括 電網(wǎng)仿真、 SCADAEM 系統(tǒng)仿真和教員控制機(jī)三部分。調(diào)皮 員仿真培訓(xùn)與實(shí)時(shí) SCADA EMS系統(tǒng)共處于一個(gè)局域網(wǎng)上， DTS 本身由兩臺(tái)工作站組成，一臺(tái)充當(dāng)電網(wǎng)仿真和教員機(jī)， 另一臺(tái)用來仿真 SCADA EMS和兼做學(xué)員機(jī)。 1 5AGC EDC子系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制和在線經(jīng)濟(jì)

3、調(diào)度是對(duì)發(fā)電機(jī)出力的精品文檔閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，不僅能夠保證系統(tǒng)頻率合格，還能保證 系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)線的功率符合合同規(guī)定范圍，同時(shí)，還能使全系 統(tǒng)發(fā)電成本最低。 1 6 調(diào)度管理信息子系統(tǒng)調(diào)度管理信 息系統(tǒng)屬于辦公自動(dòng)化的一種業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，一般并不同于 SCADAEMS系統(tǒng)的范圍。 它與具體電力公司的生產(chǎn)過程、 工 作方式、管理模式有非常密切的聯(lián)系、因此總是與某一特定 的電力公司合作開發(fā)，為其服務(wù)。當(dāng)然，其中的設(shè)計(jì)思路和 實(shí)現(xiàn)手段應(yīng)當(dāng)是共同的。 2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)采用三網(wǎng) 機(jī)制。主網(wǎng)為 l00M 平衡負(fù)荷雙網(wǎng)，由智能化 100M堆棧式交 換機(jī)來連接系統(tǒng)服務(wù)器和主網(wǎng)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)。雙主網(wǎng)均可提供 多口的 1

4、00M 交換能力并可進(jìn)行擴(kuò)展。兩臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器選用 RISC64位機(jī)， 并配有磁盤陣列， 以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的熱備用以及 信息的熱備份。各工作站也優(yōu)先選用 64 位機(jī)，都能從硬件 上支持 100M 雙網(wǎng)或多網(wǎng)運(yùn)行并支持標(biāo)準(zhǔn)商用數(shù)據(jù)庫，又能 集成其它符合國際標(biāo)形的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。工作站系列產(chǎn)品使用 壽命長，易于擴(kuò)充升級(jí)。主網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)，依其重要性和應(yīng)用的 需要，可選用雙節(jié)點(diǎn)備用、多節(jié)點(diǎn)備用或共享方式運(yùn)行。主 網(wǎng)雙網(wǎng)配置可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷熱平衡及熱備用雙重使命。在雙網(wǎng)均 正常情況下，雙網(wǎng)自動(dòng)保持負(fù)荷平衡。當(dāng)其中一網(wǎng)故障另 外一網(wǎng)就完全接管全部的通信負(fù)荷，在單網(wǎng)方式下亦可保證 系統(tǒng) 100可靠性。系統(tǒng)通過 MIS 服務(wù)器或

5、網(wǎng)橋與電力公司 管理信息系統(tǒng) MIS 連接，通過插入第三網(wǎng)來隔離連接 MIS 系精品文檔統(tǒng)。還可以通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與配電調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)相連。 21系統(tǒng)服務(wù)器系統(tǒng)服務(wù)器運(yùn)行 Sybase 商用數(shù)據(jù)庫管理系 統(tǒng)，負(fù)責(zé)保存所有歷史數(shù)據(jù)、登錄各類信息：各種電網(wǎng)管理 信息、地理信息系統(tǒng)所需的多種信息、各類設(shè)備信息和用戶 信息等。其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫管理功能可方便用戶查詢和統(tǒng)計(jì)各 種數(shù)據(jù)。 2 2SCADA工作站 SCADA工作站為雙機(jī)熱備用， 主要運(yùn)行 SCADA軟件及 AGC EDC軟件，完成基本的 SCADA 功能和 AGC EDC控制與顯示功能。 SCADA工作站通過 2 組終 端服務(wù)器接收各廠站 RTU

6、信息。兩組終端服務(wù)器直接掛在網(wǎng) 上，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)、雙通道的自動(dòng)手動(dòng)切換，承擔(dān)前置系統(tǒng)信 息處理以及網(wǎng)絡(luò)信息流優(yōu)化功能。 2 3PAS 工作站 PAS 是各種電力系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用軟件的簡(jiǎn)稱。 PAS 工作站用于各項(xiàng) PAS計(jì)算以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng) PAS功能，如潮流計(jì)算、短路計(jì)算等， 并保存 PAS的計(jì)算結(jié)果，如某些結(jié)果需歷史保存、則同時(shí)保 存到商用數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)庫中。 2 4 調(diào)度員工作站 調(diào)度員工作站承擔(dān)對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和操作的功能，實(shí)時(shí)顯示 各種圖形和數(shù)據(jù)，并進(jìn)行人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)功能調(diào)用。其實(shí)， 在主網(wǎng)的每個(gè)工作站上都可以顯示 SMA數(shù)據(jù)、 PAS數(shù)據(jù)、 DTS 數(shù)據(jù)、 DMS數(shù)據(jù)及 GIS 數(shù)據(jù)，但其它工

7、作站沒有對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行 操作控制的權(quán)限。 2 5 配電自動(dòng)化工作站配電自動(dòng)化工 作站完成配電自動(dòng)化管理功能，其地理信息系統(tǒng)功能極強(qiáng)。 2 6DTS工作站 DTS是調(diào)度員仿真培訓(xùn)的簡(jiǎn)寫。最好用兩臺(tái)精品文檔 機(jī)，一臺(tái)為教員機(jī)，另一臺(tái)為學(xué)員機(jī)，可通過圖形界面進(jìn)行 直觀操作。也有用一臺(tái)機(jī)進(jìn)行仿真培訓(xùn)的。 2 7 調(diào)度管 理工作站調(diào)度管理工作站負(fù)責(zé)與調(diào)度生產(chǎn)有關(guān)的計(jì)劃和運(yùn) 行設(shè)備的管理。 2 8 電量管理工作站電量管理工作站實(shí) 現(xiàn)電量的自動(dòng)查詢、 記錄、獎(jiǎng)罰電量的計(jì)算等功能。 2 9 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)是分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，系統(tǒng)采用高速雙 網(wǎng)結(jié)構(gòu)，保證信息能高速可靠傳輸，集中器可靈活配置，既 可以采用高速以太

8、網(wǎng)交換機(jī)， 也可以來用堆棧式高速 hub 等。 網(wǎng)絡(luò)還配有路由器實(shí)現(xiàn) x25 通信協(xié)議，能方便地與廣域網(wǎng) 互連或與其它計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，也可與上級(jí)或下級(jí)調(diào)度 交換信息。 3 軟件環(huán)境 3 1 操作系統(tǒng)采用 UNIX 操 作系統(tǒng)，它是一種多用戶，多任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，其先進(jìn) 的進(jìn)程調(diào)度策略和占先內(nèi)核技術(shù)，保證了實(shí)時(shí)性要求，井有 很強(qiáng)的內(nèi)存保護(hù)機(jī)制。任何一個(gè)進(jìn)程決不能訪問到非法地 址。UNIX是安全性最高的操作系統(tǒng)，可以不受病毒侵害。現(xiàn) 有微機(jī)上所有病毒都不會(huì)感染到 UNIX 操作系統(tǒng)的機(jī)器上， 不會(huì)因感染病毒導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)崩潰。 網(wǎng)絡(luò)通信采用 TCP IP 協(xié)議， 它是目前使用最多，也是最安全的協(xié)議

9、之一。 3 2 系統(tǒng) 軟件數(shù)據(jù)庫采用目前效率最高、采用客戶服務(wù)器模式的 Sybase 商用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)； 圖形采用 Motif 界面； 核心程 序全部采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言C編寫；集成 Excel作為制表工具，可方便地生成圖文并茂的圖形報(bào)表；提供精品文檔x 25 通信協(xié)議，可方便地與廣域網(wǎng)通信，或與上下級(jí)調(diào) 度交換信息；提供多媒體功能，具有語音編輯和圖像顯示功 能。 4 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) 對(duì)鐵路電力調(diào)度這種大型的開 放式的分布式系統(tǒng)，軟件結(jié)構(gòu)要求開放、通用、模塊化。系 統(tǒng)采用的軟件均為國標(biāo)通用軟件，符合國際標(biāo)準(zhǔn)，便于與其 它系統(tǒng)互聯(lián)。系統(tǒng)軟件分為三層：數(shù)據(jù)層、程序?qū)雍屯ㄐ殴?理系統(tǒng)層。數(shù)據(jù)層主要包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫以及它 們的存儲(chǔ)歷程。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫分布于各臺(tái)計(jì)算機(jī)中，支持?jǐn)?shù)據(jù) 的實(shí)時(shí)圖形顯示；歷史數(shù)據(jù)庫存干兩臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器中，互為 熱備用，用于保存歷史數(shù)據(jù)、各種登錄數(shù)據(jù)和電力系統(tǒng)各種 參數(shù)。上層應(yīng)用程序主要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，如 SCADA、PAS、 DTS等，并提供良好的人機(jī)接口和管理工具， 方便用戶使用。通信管理系統(tǒng)用于網(wǎng)絡(luò)的管理及通信任務(wù)的 管理，它對(duì)上層應(yīng)用程序屏蔽具體的網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)，保證通信進(jìn) 程之間實(shí)現(xiàn)高速、可靠和標(biāo)準(zhǔn)的通信。這些通信進(jìn)程可能在 同一