遠距離數(shù)據(jù)通信及電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)

第二章變電站綜合自動化系統(tǒng)構成原理第七節(jié)遠距離數(shù)據(jù)通信及電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)一、遠距離數(shù)字通信模型數(shù)字通信系統(tǒng)利用數(shù)字信號來傳遞信息的通信系統(tǒng)基本任務是將信息源要傳送的信息傳給發(fā)送設備，再由發(fā)送設備將待發(fā)送信息轉換成適合在信道中傳送的信號，并送入信道。數(shù)字通信系統(tǒng)模型信源電網(wǎng)中的各種信息源，經(jīng)過有關器件處理后轉換成易于計算機接口元件處理的電平或其他量；另外還有各種指令、開關信號等。調(diào)制器將信道編碼器輸出的數(shù)碼轉換為適合于在信道上傳送的調(diào)制信號后再送往信道。一、遠距離數(shù)字通信模型解調(diào)器將收到的調(diào)制信號轉換為數(shù)字序列，它是調(diào)制的逆變換。信源編碼器把各種信源送出的模擬信號或數(shù)字信號轉換為符合要求的數(shù)碼序列。信道編碼器對數(shù)字信號再次進行編碼，使之具有自動糾錯或檢錯的能力。一、遠距離數(shù)字通信模型信道它是信號遠距離傳輸?shù)妮d體，如載波通道、光纖通道、微波通道等。信道譯碼器將收到的數(shù)碼序列進行檢錯或糾錯碼信源譯碼器將信道澤碼器處理后的數(shù)字序列變換為相應的信號后進紿受信者。一、遠距離數(shù)字通信模型受信者指接收信息的人或設備。同步用以保證收發(fā)兩端步調(diào)一致，協(xié)調(diào)工作。二、數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)

1、數(shù)字調(diào)制的基本概念能量或頻率主要集中在零頻附近，并具有一定的范圍，此信號不能直接在模擬信道上傳輸。在數(shù)字通信中，由發(fā)送端產(chǎn)生的原始的一系列的方形脈沖電信號特點連續(xù)信號離散信號基帶信號二、數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)

1、數(shù)字調(diào)制的基本概念-將數(shù)字基帶信號用調(diào)制器變換成適合于遠距離傳輸?shù)恼也ㄐ盘?。這種正弦波信號攜帶了原基帶信號的數(shù)字信息，通過線路傳輸?shù)浇邮斩撕?，再將攜帶的數(shù)字信號取出來調(diào)制與解調(diào)的過程調(diào)制與解調(diào)示意圖二、數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)

1、數(shù)字調(diào)制的基本概念二、數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)2、數(shù)字調(diào)制的方法ASKFSKPSK相對相移鍵控振幅鍵控絕對相移鍵控DPSK頻移鍵控數(shù)字調(diào)幅使正弦波的振幅隨數(shù)碼的不同而變化，但頻率和相位保持不變。使正弦波的頻率隨數(shù)碼不同而變化，而振幅和相位保持不變。數(shù)字調(diào)頻二、數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)2、數(shù)字調(diào)制的方法數(shù)字調(diào)相使正弦波相位隨數(shù)碼而變化，而振幅和頻率保持不變。數(shù)字調(diào)制波形圖二、數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)2、數(shù)字調(diào)制的方法數(shù)字調(diào)頻原理圖零交點檢測法的原理框圖和相應波形圖三、遠距離數(shù)據(jù)通信方式1、電力線載波通信方式將0.3～2.5kHz劃歸電話使用，2.7～3.4kHz劃歸遠動數(shù)據(jù)使用。三、遠距離數(shù)據(jù)通信方式2、微波通信方式三、遠距離數(shù)據(jù)通信方式3、無線擴頻通信方式無線擴頻原理圖三、遠距離數(shù)據(jù)通信方式4、光纖通信方式四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介1、調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)SCADA調(diào)度自動化系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)EMS四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介1、調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能-完成信息收集、處理和控制功能的自動化系統(tǒng)，它通過CRT和調(diào)度模擬屏對電網(wǎng)運行進行在線的安全監(jiān)視，并有越限告警、記錄、打印制表、事故追憶、本系統(tǒng)的自檢、遠動通道狀態(tài)的監(jiān)測等功能，對電網(wǎng)中重要開關進行遙控，對有載調(diào)壓變壓器分接頭、調(diào)相機、靜電電容器等無功功率補償設備進行自動調(diào)節(jié)或投切，實現(xiàn)電壓監(jiān)控。SCADA系統(tǒng)的功能四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介1、調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能縣級調(diào)度國家調(diào)度大區(qū)網(wǎng)調(diào)省級調(diào)度地區(qū)調(diào)度調(diào)度控制機構四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介1、調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能國家調(diào)度為EMS系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)通信與各大區(qū)電網(wǎng)控制中心相連，協(xié)調(diào)、確定大區(qū)網(wǎng)間的聯(lián)絡線潮流和運行方式，監(jiān)視、統(tǒng)計和分析全國電網(wǎng)運行情況。大區(qū)網(wǎng)調(diào)為EMS系統(tǒng)，按統(tǒng)一調(diào)度，分級管理原則，負責超高壓網(wǎng)的安全運行，并按規(guī)定的發(fā)用電計劃及監(jiān)控原則進行管理。省級調(diào)度負責省網(wǎng)的安全運行，并按規(guī)定的發(fā)電計劃及監(jiān)控原則進行管理，提高電能質量和經(jīng)濟運行水平。四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介1、調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能地區(qū)調(diào)度為SCADA系統(tǒng)，采用由若干個集控站將周圍站點信息匯集、處理后送地區(qū)調(diào)度的方式?？h級調(diào)度分為超大型、大型、中型、小型四個等級。四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介2、調(diào)度自動化系統(tǒng)的組成發(fā)電廠、變電站遠動子系統(tǒng)（子站）調(diào)度中心（主站）人機聯(lián)系子系統(tǒng)四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介2、調(diào)度自動化系統(tǒng)的組成遠動子站負責收集各廠、站的各種信息，將其傳送到調(diào)度中心，完成對信息的預處理。同時也將調(diào)度中心的控制命令傳送到各廠、站。調(diào)度中心對遠動子系統(tǒng)收集到的基礎數(shù)據(jù)作進一步加工處理、分析、計算，為調(diào)度人員監(jiān)視、分析系統(tǒng)運行狀態(tài)以及對系統(tǒng)運行進行控制提供依據(jù)。人機聯(lián)系子系統(tǒng)用于向調(diào)度人員顯示和輸出信息，也可以輸入調(diào)度人員的控制命令。分布式電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)框圖前置機工作站框圖四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介2、調(diào)度自動化系統(tǒng)的組成服務器任務是數(shù)據(jù)維護和數(shù)據(jù)處理，響應客戶機的請求向客戶機傳送格式化的數(shù)據(jù)信息?？蛻魴C負責提供用戶界面，如圖形、表格以及聲音、動畫等。前置機負責采集調(diào)度自動化實時數(shù)據(jù)，是系統(tǒng)與現(xiàn)場數(shù)據(jù)接口的關鍵部位。四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介2、調(diào)度自動化系統(tǒng)的組成系統(tǒng)服務器的功能：完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)功能負責維護和存儲系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)負責維護和存儲系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介2、調(diào)度自動化系統(tǒng)的組成調(diào)度員工作站完成對電網(wǎng)的實時監(jiān)控功能，提供人機交互界面，顯示圖形和實時數(shù)據(jù)、PAS數(shù)據(jù)、調(diào)度管理信息等。維護工作站完成修改圖形、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，制作/打印報表、監(jiān)視系統(tǒng)運行工況、備份數(shù)據(jù)等工作。PAS工作站用于PAS計算，完成相應的應用功能：如網(wǎng)絡拓撲及狀態(tài)估計、調(diào)度員潮流、負荷預測等。四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介2、調(diào)度自動化系統(tǒng)的組成運方工作站提供給運行方式人員負荷預測等工作的使用網(wǎng)關兼網(wǎng)絡管理工作站以備將來其他系統(tǒng)通過網(wǎng)絡交換機和網(wǎng)關接入到調(diào)度自動化系統(tǒng)中來。Web服務器建立有其它信息處理系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)庫，包括各類歷史數(shù)據(jù)等。調(diào)度自動化系統(tǒng)組屏圖四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介3、調(diào)度自動化系統(tǒng)的軟件配置①系統(tǒng)軟件應采用功能化和模塊化的設計軟件系統(tǒng)的結構為操作系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)庫(DBMS)支撐平臺SCADA基礎平臺PAS應用軟件模塊和其它功能模塊四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介3、調(diào)度自動化系統(tǒng)的軟件配置②操作系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)◆系統(tǒng)服務器與Web服務器操作系統(tǒng)——支持Tru64、AIX、Solaris、HP-UX等64位UNIX操作系統(tǒng)和MSWindows操作系統(tǒng)?！魯?shù)據(jù)庫采用通用商用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)——支持SQLServer、Oracle、Sybase和DB2四大商用數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫訪問支持SQL方式。◆工作站——采用Windows2000Professional操作系統(tǒng)，SCADA報表系統(tǒng)應基于MicrosoftExcel實現(xiàn)。四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介3、調(diào)度自動化系統(tǒng)的軟件配置③防病毒軟件④SCADA基礎平臺軟件實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件提供高效的實時數(shù)據(jù)存取，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和電網(wǎng)分析。歷史數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件保存歷史數(shù)據(jù)(包括曲線、報表等采樣數(shù)據(jù)、告警信息記錄等)四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介3、調(diào)度自動化系統(tǒng)的軟件配置⑤計算機網(wǎng)絡通信軟件⑥圖形與人機聯(lián)系軟件◆采用目前流行的工業(yè)標準軟件，基于統(tǒng)一的跨平臺圖形及人機界面系統(tǒng)?！魣D形系統(tǒng)要支持多窗口分層、大屏幕投影顯示，支持與數(shù)據(jù)庫的關聯(lián)，可根據(jù)電力系統(tǒng)接線原理對各元件進行邏輯上的有機聯(lián)系。四、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)簡介3、調(diào)度自動化系統(tǒng)的軟件配置⑦SCADA功能軟件實現(xiàn)與各種類型的終端進行通信、規(guī)約解釋、收發(fā)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)預處理、誤碼率統(tǒng)計、數(shù)據(jù)終端屬性配置等功能。前置機通信軟件數(shù)據(jù)處理和控制軟件能處理各種