配电SCADA系统课件

6.配电SCADA系统本讲要点6.1配电SCADA系统概述6.2配电SCADA系统的基本组织模式6.3配电SCADA系统的平台16.配电SCADA系统本讲要点16.1配电SCADA系统概述简述配电SCADA系统是以计算机技术为基础的配电网生产过程控制与调度自动化系统，是DMS的基本组成部分，同时又是DMS的基本应用平台。功能输电网SCADA系统所具有的“四遥”，数据处理、事件告警、SOE、数据统计、趋势（曲线）分析、事故追忆、数据存储及制表打印；变电站自动化接口，保护定值的远方修改与投切，线路动态着色，地理接线图与信息集成26.1配电SCADA系统概述简述26.1配电SCADA系统概述特点：（较输电网SCADA系统复杂）监控对象多（站内和站外），信息采集难度高；操作频度高；具有FA功能；除了采集配电网的静态运行数据外，还需要采集反映电网故障时的瞬时动态数据；配电网三相不平衡网络，电力系统计算相对复杂；配电网直接面向用户，SCADA系统的创建、维护和扩容工作量，可维护性的要求高；要求具有良好的开放性，易于与MIS、GIS等其它信息系统接口；36.1配电SCADA系统概述特点：（较输电网SCADA系统6.1配电SCADA系统概述监控对象：变电站内(110kV、220kV)10kV出线——可从调度系统或变电站综合自动化系统转发数据，数据有：出线的P、Q、Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic，cosθ等；户外10kV线路（架空线和地下电缆）——通过FTU进行数据采集，数据有:开关分合状态，过流状态以及线路安装处的P、Q、Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic，cosθ等；配电变压器(变台)——通过TTU进行数据采集，数据有:变压器的P、Q、Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic，cosθ、电量及分接头位置数等；10kV开闭所、变电所——通过RTU进行数据采集，数据同FTU，但数据量大；46.1配电SCADA系统概述监控对象：46.2基本组织模式配电SCADA系统的组织方式将配电SCADA系统的内容——进线监控、10kV开闭所和变电站自动化、馈线自动化及配变监视，进行一体化整合为一个完整的系统，要求有：一套基于计算机网络、面向配电网络的SCADA系统；有效可靠、切实可行的通信网络系统——关键1）构造可靠可行的通信网络，要求做到:（1）根据配电SCADA系统的规模、复杂程度和预期达到的自动化水平，恰当地选择通信方式。（2）如何降低通信系统的造价，并满足配电SCADA系统的要求。56.2基本组织模式配电SCADA系统的组织方式56.2基本组织模式2）配电SCADA系统的通信特点分析通信节点多而分散；与其它自动化监控系统有数据接口的需求。

配电SCADA系统的通信模式——分层分区3）基于分层分区的通信的通信模式，配电SCADA系统采用组织方案：主站+子站，分层组织其好处体现在：便于先试点，后推广，分步实施；增设配电子站，可以减少主站的数据处理数量；子站的独立运行有助于提高系统的可靠性；优化了通信通道的配置；66.2基本组织模式2）配电SCADA系统的通信特6.2基本组织模式4）配电SCADA系统的分层体系结构76.2基本组织模式4）配电SCADA系统的分层6.2基本组织模式5）配电SCADA系统与FTU通信的几种方式(a)多点共线式；(b)多点环形式；(c)主从结构式；工程应用：物理上——光纤自愈环；链路上——多点共线（通道）86.2基本组织模式5）配电SCADA系统与FT6.2基本组织模式配电SCADA系统的主站设置（1）配电管理中心和县（地）调度中心是分开的——调度中心向DMS转发数据；（2）配电管理中心和县（地）调度中心是合而为一的——在已有的调度自动化系统上扩展DMS功能；配电SCADA系统的子站的设置1）子站的概念：即“配电自动化及管理子站”，DL/T721-2000《配电自动化系统远方终端》将其将命名为“中压监控单元”，属于配电自动化系统的一种远方终端。

96.2基本组织模式配电SCADA系统的主站设置96.2基本组织模式2）子站的基本功能：收集FTU的故障电流或故障电压信息，完成故障识别；向FTU发遥控命令，实现故障的隔离和恢复供电的功能；采集变电站内的状态量，收集FTU的状态量，状态量变位优先上传；实现对变电站电压、电流、功率、功率因数、频率及谐波值的测量，采集直流量和脉冲量，并向上级主站传送；接收并执行上级站的遥控命令（开关分合及电容器投切）及返送校核；采集SOE并上传；接收并执行系统对时；具有程序的自恢复功能；具有设备自诊断或远方诊断功能；具有通道监视的功能；具有后备电源，且能备自投；

106.2基本组织模式2）子站的基本功能：106.2基本组织模式3）子站的选配功能：召唤存储在FTU中的定点电流量；检测小电流接地系统单项接地故障区段；具有与多个主站通信的功能；接收并执行遥调命令；与变电站内的其他系统通信并进行信息交互；具有当地显示和制表打印功能；

116.2基本组织模式3）子站的选配功能：116.2基本组织模式4）子站的设置配电SCADA系统子站的设置情况取决于配电网自动化的规模、网架、通信设施及所在地的地理环境。设置方式根据变电站是否实现了自动化来决定子站的设置方式（1）变电站自动化系统兼作配电SCADA子站——新建的情形（2）配电子站独立于变电站自动化——改造的情形根据配电网中负荷的分布情况来决定子站的设置方式（1）将子站设置在距离小区中所有监控对象均较近的位置——适合于配电网比较密集，并且采用光纤或电缆通道的情形（2）将子站设置在该配电网供电的110kV变电站内——适合配电网比较狭长，并采用配电线载波的作为通道的情形。126.2基本组织模式4）子站的设置126.2基本组织模式设置原则（1）不一定每个变电站设置为SCADA子站，以FTU只与一个SCADA子站或主站通信为宜；（2）如果已有配电SCADA主站系统，故障定位和恢复功能在主站进行，子站仅执行主站下发的故障隔离和恢复供电的遥控命令；主站的遥控命令也可直达与其直接通信的FTU。（3）如果配网自动化工程项目巨大，则将数据处理和存贮下放到子站——子站负责处理和存储本站所监控对象的数据，必要时以净数据的形式供主站调用。136.2基本组织模式设置原则136.3配电SCADA系统的平台

配电SCADA系统的平台由四个部分组成：（1）计算机硬件系统；（2）计算机软件系统；（3）数据库系统；（4）前置通信系统1）计算机硬件系统——服务器、工作站、打印输出设备、图形数字仪和计算机网络SCADA子站计算机系统；SCADA主站计算机系统；DMS总体机构

146.3配电SCADA系统的平台配电SCADA系统的6.3配电SCADA系统的平台SCADA子站计算机系统156.3配电SCADA系统的平台SCADA子站计算机系统6.3配电SCADA系统的平台SCADA主站计算机系统166.3配电SCADA系统的平台SCADA主站计算机系统166.3配电SCADA系统的平台DMS总体结构176.3配电SCADA系统的平台DMS总体结构176.3配电SCADA系统的平台2）前置通信系统前置通信系统包括前置机、通信机和双机切换装置前置机——专门运行前置数据处理程序，为程序服务器分担数据处理的任务；通信机（调制解调器）——接收来自子站和RTU/FTU数据，并将数据输入到双机切换装置；双机切换装置——用于双前置机系统，两前置机同时接收RTU/FTU的上行数据，但只有一台前置机向通信口下发数据。186.3配电SCADA系统的平台2）前置通信系统186.3配电SCADA系统的平台通信端口的扩展前置机自带的通信端口（串口和并口）数量有限，需要进行的通信端口（串口）的扩展。扩展串口的两种方式（1）通过串行扩展卡来扩展计算机的串口；（2）通过终端服务器来扩展前置系统的串口，实现串口共享；通过终端服务器扩展串口的实现方式（1）虚拟映射，终端服务器上的串口可以映射到网络内的任何一台计算机上；（2）Socket编程，网络上的计算机用Socket编程直接通过TCP/IP协议访问终端服务器的端口。两点说明：通过终端服务器和光纤以太网，可实现串口远程化；RTU/FTU实现网络化，前置机就无需扩展串口了。196.3配电SCADA系统的平台通信端口的扩展196.3配电SCADA系统的平台3）计算机软件系统计算机软件系统是指SCADA系统运行所需要的各种程序软件，包括操作系统和系统软件（应用软件、程序）（1）操作系统历史沿革：VMS-->DOS-->Windows-->WindowsNT、Unix当前应用情况：系统服务器选Unix；工作站选用Windows（2）系统软件支撑软件——支撑系统运行的系统软件和工具软件，如数据库管理软件、图形软件、办公应用软件等；应用软件——完成SCADA系统功能的功能软件；206.3配电SCADA系统的平台3）计算机软件系统206.3配电SCADA系统的平台（3）系统软件的逻辑构成从用户的角度上看，SCADA系统可分为三个部分：数据处理系统——数据计算、统计及数据库的维护，是SCADA的核心。前置机系统——是系统与监控对象的接口，包括串口通信、规约转换、数据预处理等。工作站——人机交互，提供用户操作界面及系统维护等。从开发的角度上看，有客户机与服务器之分：服务器——数据的维护与处理，并响应客户机的要求；客户机——提供用户界面；服务器与客户机通过网络链路有机连接为一整体。216.3配电SCADA系统的平台（3）系统软件的逻辑构成216.3配电SCADA系统的平台（4）系统软件结构系统软件结构体现于软件功能模块：系统模块、核心软件模块、维护工具和应用工具等。系统模块包括实时数据库、商用数据库、数据库管理系统及网络服务系统（服务器端和客户机端），是SCADA系统的架构。实时库——内存中，存放电网拓扑及电网当前运行数据；商用数据库——硬盘或磁盘阵列中，作历史数据库，如：Oracle、SQLServer等；网络服务系统——为服务器和客户端提供网络管理和连接服务

226.3配电SCADA系统的平台（4）系统软件结构226.3配电SCADA系统的平台核心软件模块是服务器端的功能模块，包括：数据处理系统——完成常规的的数据处理功能，如合理性检查、乘系数、取反和统计等；公式编译与管理系统——提供函数、计算公式等，是一个通用的数据处理功能模块；告警处理系统——对事件告警信息进行处理和管理；用户安全管理系统——用户权限管理；数据采用和历史数据库管理系统——将实时库中的数据按要求存放到历史库中，以便生成历史曲线、报表等。

236.3配电SCADA系统的平台核心软件模块236.3配电SCADA系统的平台维护工具是客户端用户应用程序，用以