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1、自动化系统体系结构设计 毕业论文任务书一、 题目：艾维尔沟矿区电力调度自动化系统体系结构设计二、 指导思想和目的要求：本论文以保障区域电网安全运行为目的，针对调度自动化系统可能存在的异常，制定应对意外事故的安全措施，装设安全自动装置和继电保护设备，做好事故预想和处理预案等方面着手，实现了艾维尔沟矿区电力调度自动化综合监控系统。三、 主要技术指标：电网；安全运行；调度自动化；综合监控系统。四、 进度与要求：5月07日-5月13日 参加动员会，与指导教师见面6月04日-6月24日 收集资料，确定题目，填写任务书8月06日-8月19日 论文撰稿9月10日-9月23日 修改11月09日 定稿 2013
2、年5月18日 毕业设计答辩五、主要参考书及参考资料：1配电自动化系统，中国水利水电出版社，1999；2供电技术，机械工业出版社，1995；3网络工程与综合布线技术，清华大学出版社，1997；4微机保护与综合自动化系统，中国水利水电出版社，2002；5现代电力系统调度自动化，重庆大学出版社，2002；6电网调度自动化系统运行管理规程，中华人民共和国电力行业标准， DL 51693；7地区电网调度自动化设计技术规程，中华人民共和国电力行业标准， DL500291；8电力系统调度自动化设计技术规程，中华人民共和国电力行业标准， DL 500391；9地区电网调度自动化功能规范，中华人民共和国电力行业
3、标准， DL/T 55094；10中华人民共和国电力行业标准，35110KV变电所设计规范，GB5005992；11中华人民共和国电力行业标准，3110KV高压配电装置设计规范，GB50060-92。函 授 站：西北工业大学新疆函授站 班级：电气工程2011（本科）专业：电气工程与自动化 学 生： 指导教师： 摘 要随着电网的发展和自动化程度的提高，调度自动化系统已成为调度员实施生产指挥和控制电网运行必不可少的工具。但在实际运行过程中，由于调度自动化系统自身也可能出现各种异常情况，如:自动化系统故障、网络中断、数据采集通道中断、系统软件异常等，倘若发生异常情况而没有及时发现，则可能导致调度人员
4、无法进行正常的调度指挥，严重时可能影响整个电网的安全运行，造成巨大的经济损失。为保障自动化系统安全、稳定、连续、有效的运行，艾维尔沟矿区电力调度实现自动化综合监控系统是急需完成的一项工作。该系统的结构设计要预先通过大量的计算分析，制定对付意外事故的安全措施，装设安全自动装置和继电保护设备，做好事故预想和处理预案，防范于未然。一旦矿区电网发生故障，调度就要按矿区电网实际情况并参考处理预案，迅速、准确地控制故障范围，保证电网正常运行，并避免对矿井供电造成影响；遇到严重事故时，为保证主网安全和矿井保安电源的正常供电，调度将根据具体情况采取紧急措施，改变发输电系统的运行方式，或临时中断对部分用户的供电
5、。故障消除后，调度要迅速、有序地尽快恢复供电，尽量减少停电时间。调度自动化系统的另一重要任务是，保证电能质量，保持频率、电压、波形合格。这就必须时刻保持发电和用电的瞬时平衡。由于电能不易大量贮存，而用户的用电是随机的，要时刻保持供需平衡，就要求调度必须提前预计社会用电需求，并依此进行事前的电力电量平衡，编制不同时段的调度计划和统一安排电力设施的检修和备用。本次调度自动化体系结构设计，将以调度自动化毕业设计任务书为基础，在指导教师的指引下，充分展现学生通过课堂学习对调度自动化系统体系功能的理解，达到增进知识、提高实际工作能力的目的。关键词：电网；安全；运行；调度系统自动化；综合监控系统。目 录摘
6、要I目录II第一章 设计依据1第二章 设计目标3第三章 设计原则4第四章 设计内容54.1电网结构54.2调度自动化系统功能54.3基准厂站布置74.4基准厂站的主接线设计84.5信息的组织原则84.6基准站信息的组织和信息量124.7调度中心主站计算机系统结构194.8调度自动化系统的技术指标23第五章 分析与结论27参考文献27致谢28第一章 设计依据(1) 地区电网调度自动化设计技术规程，DL 5002-91；(2) 电力系统调度自动化设计技术规程，DL 5003-91；(3) 地区电网调度自动化功能规范；(4) 地区电网调度自动化系统基本指标；(5) IEC60860-5-101基本远
7、动配套标准；(6) 电网调度自动化系统运行管理规程；(7) 电力系统实时数据通信应用层协议；(8) 地区电网数据采集及监控系统通用技术条件；(9) 地区电网调度自动化系统实用化验收细则；(10) 电网调度自动化文件汇编；(11) 实现变电站无人值班对调度自动化系统的基本要求；(12) 电网调度自动化毕业设计任务书；(13) 电网调度自动化毕业设计指导书。 电网调度自动化是为电网调度管理服务的，因此调度自动化系统设计应与调度管理体制相一致。现代化电网调度自动化系统应与统一调度分级管理相适应。这样可节省通道和提高投资效益。在实现电网分层控制时各级调度应组成信息交换网，信息一般采用逐级传送方式。本次
8、调度自动化系统体系结构毕业设计不涉及调度管理体制方面的内容，仅从技术的角度进行考虑，以毕业设计任务书作为设计依据，电网网络接线示意图如下：2134KK 1930煤矿35/6KV变电站BAC 110/35KV变电站 2130煤矿35/6KV变电站 艾维尔沟电厂KD监控中心图2-1 电网结构地理拓扑图第二章 设计目标新一代的电网调度自动化系统应考虑到Internet/Intranet技术对电力企业的影响，在设计、开发时应以SCADA功能为基础，DA/DMS、AM/FM/GIS、MIS及其他子系统为扩展功能的、具有一体化平台的网络化、多功能系统。系统的硬件方面：优先采用最新的、高可靠性的微型计算机硬
9、件技术，作为系统工作站、服务器的硬件平台。系统的软件方面：调度自动化系统的操作系统采用新一代的MicrosoftWindowsNT/2000；数据库采用高性能的商用关系型数据库，如MSSQLServer，Oracle，Sybase等，使系统软件配置标准、规范；系统的输出形式采用MicrosoftOffice的Excel等优秀工具软件，使报表系统更加方便易用；软件结构采用网络分布式的客户/服务器模式。本次调度自动化系统体系结构设计本着学以致用、加深电力系统调度自动化知识的理解和结合学生工作实践经验的原则，在指导老师的引导下，达到以下设计目标： 、充分理解现代调度自动化系统包括的含义；、熟悉调度自
10、动化系统的功能；、熟悉并巩固变电站主接线图的设计方法和相关规范；、掌握调度自动化系统的设计原则；、掌握电力系统中调度自动化基准厂站选择的方法和原则；、掌握调度信息的组织和信息量的估算；、掌握调度中心主站计算机系统的结构；、掌握调度自动化系统应该达到的技术指标；、掌握电网结构分析的基本知识。 第三章 设计原则本次艾维尔沟矿区电网调度自动化系统体系结构设计必须遵循以下原则（本次毕业设计侧重系统的体系结构）：（1）稳定性：应用于电网中的调度自动化系统，稳定性是第一位的。落后的系统会增加技术人员掌握的难度，甚至导致系统无法发挥作用；（2）实用性：坚持人机对话简洁、明了、方便的原则，且能完成调度系统与M
11、IS系统之间的信息共享；（3）易维护：系统的硬件设计与选择应具有通用性，系统的软件设计应具有远程维护功能；（4）先进性；（5）可扩性；（6）伸缩性：根据用户应用系统的需要和投资状况，系统应能灵活地选择软硬件配置，并具有跨多硬件平台的特点，系统的规模可从单台机器到多台机器、单种机型到多种机型任选；(7)灵活性：组成系统的各功能模块，多数要能做到“即装即用”；(8)安全性：系统硬件采用冗余设计，保证系统的不间断可靠运行；由操作系统、数据库以及应用软件的操作等级三方面来满足严格的安全操作要求。(9)系统有统一的模块化电网描述数据库；(10)系统必须能够进行高效的实时数据处理；(11)系统要有友好方便
12、的人机界面；(12)系统要有功能强大的电子报表软件，具有灵活的报表处理功能，并能做到图文并茂；(13）系统对大量的历史数据具有强大的归纳分析和趋势预测功能。第四章 设计内容41电网结构根据调度自动化毕业设计任务书，本设计的电网结构地理拓扑图如图2-1所示：该网络是由1个110/35KV变电站、2个35/6KV变电站构成的矿区电网，其中变电站A是110/35KV变电站，变电站A和电厂D是监控中心，变电站A的出线数最多，而变电站B、C是终端变电站。电网结构分析如下：站名ABCD出线数3528262备注110kV监控中心出线数最多42调度自动化系统功能现代的调度自动化系统包括三种含义：采集和变换信息
13、、通信设备传送信息和调度中心使用信息。调度自动化系统收集、处理电网运行实时信息，通过人机联系系统把电网运行状况集中而有选择的显示出来进行监控。调度人员可以借此统观全局，集中全力指挥全网安全、经济和优质运行。调度自动化系统安全监控功能的实现，可极大地提高电网安全运行水平，提高电网事故的处理效率，减少停电损失。各类地调在考虑调度自动化系统时，应使其具有数据采集和监控(SCADA)的功能，但在具体实施过程中应根据调度职责范围、调度自动化现状、基础设备自动化条件，按照由低至高、由易到难的原则恰当确定总体功能。各类地调应该逐步实现遥控和遥调功能，有条件时可建设无人值班遥控变电站。但遥控、遥调功能实现取决
14、于调度的需要、良好的一次设备、高可靠性的远动终端和通道等因素，其中良好一次设备和通道对于众多地调来说不是短期内可以解决的。各类地调应本着稳妥可靠的方针，经过试点逐步的实现遥控、遥调的功能。调度自动化系统的功能，分为以下四级：、直接控制，用于减少停电事故；、优化控制，用于提高技术经济效益；、适应控制，使系统具有事故适应能力；、综合控制，对系统进行全面管理，提高经济效益。系统的功能级别越高，电力系统运行特性和经济效益也愈高；对信息的传送和处理能力的要求也愈高。要设计、监理好一个调度自动化系统，并要使它的功能充分发挥出来，需要对电力系统的运行特性和要求有清晰的了解，又要在信息的传送、处理和计算机应用
15、方面综合规划和设计。调度自动化系统的四级功能见下表：调度自动化系统功能第一级：直接控制1、运行参数的安全检测和控制2、自动发电控制3、运行安全的分析4、无功和电压控制第二级：最优控制1、经济调度控制2、发电计划控制（水火电出力最优计划）3、系统运行安全最优控制4、负荷管理第三级：适应控制1、短期负荷预测（发电计划控制）2、系统能量管理3、系统紧急控制4、系统恢复控制第四级：综合控制1、最优潮流控制2、系统动态过程控制3、系统可靠性控制4、长期负荷预测（结构控制）5、系统发展规划控制6、总效益核算控制电力调度自动化系统在电力系统的运行生产中，起着举足轻重的作用，正确地对电网的调度自动化系统进行设
16、计，将使电能的生产、传送、分配和使用获得最大的技术经济效益，并为电力系统的发展提供重要的数据和依据。随着ERP不断发展，电力调度自动化系统与ERP之间的联系越来越紧密，形成能量管理系统EMS，它包括SCADA、发电计划、发电控制、网络分析和调度员培训仿真系统等丰富的电力生产软件管理功能。为了保证系统正常必须有一个完善的管理手段，对各个调度控制台及类人员赋予不同使用范围及使用权限。一般根据业务需要至少应有3个等级，如：1）操作员级：可以进行全部操作。2）调度员级：级系统受理外的其他操作。3）其他运行管理人员级：只能调看画面，修改相关表格。43基准厂站布置本设计中基准厂站的选择以满足调度自动化系统
17、（OPGW）的平均冗余度不小于2，且每个厂站的冗余度均不小于2为前提，按照枢纽站选为基准厂站、出线多的厂站选为基准厂站、重要厂站选为基准厂站等选择基准站的原则进行选择，并对以下的选择方案进行比较：为了保证每个厂站的冗余度均不小于2，则与终端站连接的厂站必须选为基准厂站，因此变电站D必须选为基准站。方案编号123基准站B CDA冗余度A322B323C444D423E333F433G222H222I333J232K222L222M222平均冗余度2.772.462.54结果备选备选备选以上三个基准厂站的选择方案均能够满足平均冗余度不小于2，且每个厂站的冗余度均不小于2的前提。但根据最优方案判据，
18、选择基准厂站数量少的方案，因此首先淘汰方案1，方案2与方案3比较而言，所选的基准厂站数量一致，但方案2的平均冗余度比方案3略小，且方案3把监控中心站A作为基准厂站，而方案2则把监控中心站D作为一般厂站，因此，方案3比方案2好，本设计选用方案3作为基准站的选择方案。根据基准厂站布置选择的结果，方案3作为基准厂站的布置方案，其选择的基准厂站有变电站A和电厂D，结合本次毕业设计的目的和要求，选择比较具有代表性的变电站A和电厂D作为电气主接线设计和遥测、遥信信息表设计的对象，达到增进相关知识学习和强化记忆的目的。44根据设计指导书的主接线图设计原则，变电站A和电厂D的主接线基本情况如下表：序号项 目变
19、电站A电厂D135KV出线路数3回26 KV出线路数36回（预留5回）3回（预留1回）3主变压器台数2台3台5备 注110KV变电站监控中心电气主接线图见附图：、 基准变电站A主接线图 、 基准变电站D主接线图 45信息的组织原则 根据相关调度自动化设计技术规程，信息的组织和信息量的计算，可参照如下规定：4.5.1 有人值班厂站的远动信息4.5.1.1属地调直接调度管辖的110kV及以上电压等级输变电部分的远动信息可参照部颁DL500391电气系统调度自动化设计技术规程的有关部分进行设计。4.5.1.2 发电厂、变电站应向直接调度的地调传送下列遥测量：（1）发电厂总有功功率、总无功功率及有功电
20、能量；（2）调相机组总无功功率；（3）跨地区联络线有功功率、无功功率及分别计算的双向有功电能量；（4）110kV输电线路的有功功率或电流；（5）35kV输电线路的电流或有功功率；（6）旁路断路器的测量内容与同级电压线路相同；（7）三绕组变压器两侧有功功率和电流；（8）双绕组变压器的单侧有功功率和电流；（9）计量分界点的变压器加测无功功率和双向有功电能量；（10）母联、分段、分支断路器电流；（11）35110kV系统电压监视点电压。4.5.1.3 根据调度的需要在设备的可能条件下，发电厂、变电站可向直接调度的地调传送下列遥测量的一部分：（1）电厂储备矸石量；（2）当发电厂单机容量超过地区电网总负
21、荷的5%且不小于6MW时，加测单机有功功率和无功功率；（3）110kV输电线路的无功功率；（4）6kV重要线路的电流；（5）35kV及以上电压等级用户直配线路有功功率，必要时加测有功电能量。4.5.1.4 发电厂、变电站应向直接调度的地调传送下列遥信量：（1）厂、站事故总信号；（2）调度范围的断路器位置信号；（3）110kV联系线主要保护（一般为高频、距离、零序保护）和重合闸动作信号；（4）枢纽变电站110kV母线保护动作信号。4.5.1.5 根据调度需要和设备可能，发电厂、变电站可向直接调度的地调传送下列遥信量的一部分： （1）发电机、变压器、调相机内部故障总信号；（2）发电机由发电转调相运
22、行方式的状态信号；（3）有载调压变压器抽头位置信号（无条件时可给出上下限位置信号）；（4）自动调节装置运行状态信号（如中小型水电厂发电机功率成线调节装置等）；（5）影响系统安全运行的越限信号（如过电压、过负荷，这些信号也可在调度端整定）；（6）110kV旁路断路器主要保护（一般为高频、距离、零序保护）和重合闸动作信号。4.5.1.6 根据调度需要和设备可能，电力调度可向直接控制的发电厂、变电站传送下列遥控、遥调命令：（1）重要的110kV以下断路器的分合；（2）成组程控装置的投切；（3）无功补偿装置断路器的投切（包括电容器组、电抗器等）；（4）有载调压变压器抽头位置调整；（5）成组控制装置整定
23、值调节。对于有人值班的厂站，遥控调的主要目的是提高地区电网安全运行。对电网安全运行需要而又具备可控条件的设备，可以按遥控调方式进行设计。这类设备一般在地区电网调度自动化设计中统一考虑。4.5.2 无人（少人）值班厂站的远动信息目前，随着电网自动化水平的提高，110kV及以下厂、变电所实现无人值班不仅可行，而且是电网发展的必然趋势，新建或改造变电所，通过装设在调度中心微机监控、观察变电所自动化系统，减少了人为失误，各厂站均装设RTU，RTU将采集数据传送至调度中心：降低了出错的机率，增强了设备运行的可靠性，简化了生产管理环节。通过优化系统结构，提高变电所自动化水平，降低了电力建设造价，推动了电网
24、科学运行管理的进程；同时，实现无人值班，亦是提高电网自动化建设水平和保证电网安全经济运行的重要技术手段。建设无人值班变电所的原则是：坚持新建与改造相结合，以实现变电所自动化和调度自动化为基础，以提高电网安全运行水平和提高企业经济效益为目的。另外，以10kV为主的配网开关站，其二次自动化推荐采用将馈线的测量、控制、保护和通信接口集中于一体的四合一智能模块，并分散安装到各开关柜上，既简化投资，又简化施工难度。4.5.2.1 根据调度管理的需要和电气设备状态，地区电网的变电站和小水电厂可按无人值班遥控方式设计；4.5.2.2 遥控方式无人值班厂站远动信息应遵照DL500391电力系统调度自动化设计技
25、术规程相关章节的规定。少人值班和非遥控方式无人值班厂站远动信息可视具体情况参照执行。4.5.2.3 无人值班厂站根据调度需要和设备可能，可向地调增送下列遥测量的一部分：（1）35kV线路电流；（2）6kV母线电压；（3）35kV母线旁路、母联、分段、分支断路器的电流；（4）三绕组变压器第三侧电流；（5）并联补偿装置的电流；（6）站用变压器低压侧电压；（7）直流母线电压；（8）110kV线路有功电能量；（9）110kV降压变压器的有功电能量，其中三绕组变压器有两侧测量。4.5.2.4 无人值班厂站根据调度的需要和设备可能，可向上一级调度机构增送下列遥信量的一部分：（1）反映运行方式的隔离开关位置
26、信号；（2）110kV线路主要保护（高频、距离、零序保护）和重合闸动作总信号；（3）主变压器重瓦斯、差动保护和复合电压电流闭锁保护动作总信号；（4）低频减载动作（按组）信号；（5）635kV断路器事故跳闸总信号；（6）635kV系统接地信号；（7）直流系统接地信号；（8）控制方式由遥控转为当地控制的信号。4.5.2.5 无人值班厂站根据调度的需要和设备可能，可向上一级调度机构增送下列全部或部分预告信号：（1）断路器控制回路断线总信号；（2）断路器操作机构故障总信号；（3）变压器油温过高、绕组温度过高总信号；（4）轻瓦斯动作信号；（5）变压器或变压器调压装置油位过低总信号；（6）继电保护、故障录
27、波器、调压装置故障总信号；（7）距离保护闭锁信号；（8）高频保护收信信号；（9）消防报警信号；（10）大门打开信号；（11）远动终端遥控电源消失信号；（12）远动终端UPS交流电源消失信号；（13）远动终端下行通道故障信号。4.5.2.6 根据调度需要和设备可能，上一级调度机构可向无人值班厂站增发以下遥控命令：（1）110kV以下断路器分合;（2）变压器中性点接地刀闸分合;（3）高频自发信起动;（4）距离保护闭锁复归;（5）预告信号的复归。4.5.2.7 不宜用遥控方式进行同期操作，同期操作宜由厂站同期装置实现。4.5.2.8 不宜遥控方式进行事故保护装置的复归。保护装置的复归应在现场进行。4
28、.5.2.9无（少）人值班厂站远动信息是在有人值班厂站远动信息基础上增加这两条内容，以便地调能较全面掌握无人值班变电站运行状况，提高其运行可靠性和操作质量。46基准站信息的组织和信息量4.6.1.基准变电站A的状态信息及其组织设计4.6.1.1状态信息设计4.6.1.1.1状态信息内容包括（1）遥测量110KV及以下线路：l 每条线路的P、Q；l 母线电压（包括110kV母线和两段110kV母线）。35KV线路：l 每条线路的P、I；l 母线电压（两段）。变压器：l 每台变压器高压侧的P、Q；l 变压器总的P、Q。（2）遥信量包括所有的开关状态量。状态信息表根据已设计的基准变电站B的主接线图以
29、及毕业设计指导书中信息传输格式原则的要求，将基准变电站B的状态信息按照信息传输格式列表如下：A.遥测信息表点号d*1d*21PQ2V21(ab)V21(bc)3V11V124V91V925P211Q2116P212Q2127P111Q1118P112Q1129P101Q10110P102Q10211P103Q10312P104Q10413P105Q10514P106Q10615P901I90116P902I90217P903I90318P904I90419P905I90520P906I90621P907I90722P908I908B.遥信信息表点号d*1d*21201，202，211，212，
30、101，102，103，104，105，106，100，111，112，911，912，900，2901，902，903，904，905，906，907，908， RTU采集的状态信息量根据变电站A的实际采集状态信息量（遥测量44路，遥信量24路），并预留备用容量，本站RTU的状态信息采集容量设计为遥测量64路，遥信量32路。4.6.1.1.2 信息传输帧格式设计4.6.1.1.2.1 帧结构RTU向主站传送信息是按照一定的结构进行的，本站采用CDT规约与主站进行通信，要求RTU按照更新周期循环不断地一帧一帧地向主站传送信息，每周期传送一帧信息，这一帧信息应包括本站的所有遥测量和遥信量。因此，
31、信息传输帧结构如下：同步字EB90 EB90 EB900点控制字1点信息字12点信息字232点信息字3233点信息字3334点信息字34其中，第1点到第32点为遥测信息，共64路，第33点到第34点为遥信信息，共32路。4.6.1.1.2.2 遥测信息字结构b7b0点号（00H7FH）Bn字节遥测1b7b6b5b4b3b2b1b0Bn+1b15b14b13b12b11b10b9b8Bn+2遥测2b7b6b5b4b3b2b1b0Bn+3b15b14b13b12b11b10b9b8Bn+4校验码Bn+5其中：l 每个遥测信息字传递两路遥测量;l b11b0传送一路遥测量，以二进制码表示，b110时
32、为正数，b111时为负数，以2的补码表示负数;l b141表示溢出，b151表示数无效。l 每个信息有6个字节，共48位二进制位。4.6.1.1.2.3 遥信信息字结构b7b0点号（F0HFFH）Bn字节遥信b7b6b5b4b3b2b1b0Bn+11-8b15b14b13b12b11b10b9b8Bn+2遥信b7b6b5b4b3b2b1b0Bn+39-16b15b14b13b12b11b10b9b8Bn+4校验码Bn+5说明：l 每个遥信信息字含16路遥信量;每两个二进制位表示1路遥信状态。l 状态位定义：bn+4 bn=00表示断路器或刀闸状态为断开，继电保护未动作; bn+4 bn=11表
33、示断路器或刀闸状态为闭合，继电保护动作。4.6.1.1.3信息流量估算和信息传输速率4.6.1.1.3.1 信息流量信息流量是指一帧信息含有多少个二进制位，以及多长时间传送一帧信息。信息流量是设计信息传输速率的依据。按照设计的帧结构，本站的每帧包含34个信息字，每个信息字为48个二进制位。4.6.1.1.3.2信息传输速率根据CDT规约对于实时性的要求，厂站必须每3秒钟向主站传送一帧信息，因此本站信息传输的最低速率：根据可选用的标准传输波特率，本站选用的信息传输速率为600波特。4.6.2.基准变电站C的状态信息及其组织设计4.6.2.1 状态信息设计4.6.2.1.1 状态信息内容包括（1）
34、遥测量110KV线路：l 每条线路的P、Q；l 母线电压（两段）。35KV线路：l 两台站用变的P、I；l 母线电压（两段）。变压器：l 每台变压器高压侧的P、Q；l 变压器总的P、Q。（2）遥信量包括所有的开关状态量。 状态信息表根据已设计的基准电厂D的主接线图以及毕业设计指导书中信息传输格式原则的要求，将基准变电站A的状态信息按照信息传输格式列表如下：A.遥测信息表点号d*1d*21变压器P变压器Q2发电机P发电机Q3V11V124V91V925P111Q1116P112Q1127P101Q1018P102Q1029P103Q10310P104Q10411P105Q10512P106Q10
35、613P901Q90114P902Q90215P903I90316P904I90417P905Q90518P906Q90619P907I90720P908I908B.遥信信息表点号d*1d*21101，102，103，104，105，106，100，111，112，911，912，900，901，902，903，904，2905，906，907，908， RTU采集的状态信息量根据变电站C的实际采集状态信息量（遥测量40路，遥信量20路），并预留一定的备用容量，本站RTU的状态信息采集容量设计为遥测量64路，遥信量32路。4.6.2.1.2 信息传输帧格式设计（同基准变电站B的设计）4.6.2
36、.1.3 信息流量估算和信息传输速率（同基准变电站B的设计）4.7调度中心主站计算机系统结构目前调度中心的计算机系统多采用多机分布式系统，结构如下：图2 系统配置图分布式系统结构主要完成以下功能：（1）数据采集和处理 可采集有功功率、无功功率、电流、电压以及温度、频率、压力等模拟量和断路器状态、RTU状态、事故总信号、保护及自动装置动作信号等状态量。采集到的实时数据立即分类、处理、记录、归档。（2）画面显示 显示电网系统网络图、厂站一次接线图、负荷曲线图、运行状、设备参数以及各种数据棒图和事件顺序记录，可将画面分为地理层、主网层、变电站层、设备层等，可在线修改画面、报表、数据库、而不影响系统运
37、行。（3）计算统计 计算累积量、负荷率、合格率及有功、无功电量，统计某一段时间内的最大值、最小值、平均值等。用户还可以自定义公式，进行统计、计算。（4）事故追忆和故障报警 当电力系统发生事故时，自动将故障前5个测量值和故障后5个测量值存入历史数据库，供事故分析用。故障或运行异常时，自动发出图形或语言报警信号。（5）报表和打印 可以自定义报表格式，制定各种形式的报表、图形。报表、图形显示实时和历史数据，制表操作完全在线，不影响系统运行。根据设定，可定时或随时打印各类报表，如日、月、年负荷报表、运行参数曲线、操作记录等。（6）网络互联与MIS网、上级调度系统公用数据通信网以及变电站综合自动化系统等
38、互联通信，实现数据共享。（7）遥控、遥调和系统内设备自动对时。（8）可扩展性 各种应用软件如短路电流计算、运行设备管理等可扩展使用，同时接入的RTU数量也可不断扩充。4.7.1系统特点（1）面向对象的程序设计；（2）实时数据库加大型商用数据库；（3）分布式、全冗余结构，确保系统可靠性；（4）完善的SCADA功能，不仅满足调度自动化系统，同时可满足变电站综合自动化系统；（5）远程拨号访问，使厂家可随时随地看到现场同步的信息，帮助用户答疑解难，及时解决运行中的问题；（6）与MIS系统联接，增强了管理性，不仅网络工作站，而且有关管理部门都可对系统运行状态进行监测和动态管理。4.7.2效益分析（1）优
39、化运行方式，降低线路损耗年供电量20亿kWh，通过调度自动化系统，优化运行方式，降低线路（含变压器）损耗0.5%，一年节约用电1000万kWh，计390万元。（2）提高功率因数 地区电网的功率因数在很大程度上依赖于各变配电站的无功补偿装置的投运，借助于调度自动化系统，准确控制现有无功补偿装置及时、合理的投运，使功率因数稳定在0.95左右。（3）降低最大需量费用 公司按两部电价制交纳电费。其中月最大需量18元/kW。采用电网调度自动化系统，合理调控设备检修和事故情况下的运行方式，全年降低需量费用108万元。升级改造后的艾维尔沟矿区调度自动化系统，性能稳定，效果良好，不但实现了信息准确、调度灵活、
40、指挥科学、反应迅速的既定目标，而且增强了分析、预防、处理事故的能力，其直接的和间接的效益已经和正在表现出来。4.7.3 计算机系统配置原则（1） 系统调度应选用比较先进的设备。（2） 系统必须是收缩性的;可以灵活选用系统，软硬件配置。（3） 必须有扩充性，可方便使用扩充应用模块。（4） 要有灵活性：做到“即装，即用”的原则。（5） 必须要有安全性。（6） 能够统一的进行电网描述数据库。（7） 必须高效的实时进行数据处理。（8） 要有友好方便的人机界面。（9）由功能强大的电子报表软件；具有灵活的报表处理功能，并能做到图文并茂。4.7.4 计算机选型原则（1）同一省网的地调计算机机型系列宜统一或相
41、兼容；（2）大型地调主计算机宜采用字长32位的高档微机或小型机；（3）中型地调主计算机宜选用字长32位的微机，也可采用16位微机；（4）小型地调主计算机宜选用字长16位的微机；（5）省网内各级调度的计算机型号不统一时，应采用标准接口，统一通信规约。4.7.5随着电力系统的发展，进行科学管理所需信息增多，对于供电系统。主要有办公数据和事故记录数据及生产运行数据这三类信息构成；信息管理系统可采用拓扑结构。在调度中心内部有一个文件服务器。系统为整个矿区服务，内部存储各个站点的信息以及各种数据。调度数据则通过网桥机传送到服务器中，网桥机同时还负责事故的分合报警。根据设计水平年调度自动化系统的功能并考虑
42、投运后10年发展的需要，应按以下条件确定计算机系统的规模。（1）数据采集与监控对象的容量；（2）远动终端类型及数量；（3）上下级调度自动化系统数据交换的类型和数量；（4）外部设备的类型及数量；（5）通道数量及传送速率；（6）计算机中央处理器负荷及其估算条件。4.7.6 计算机中央处理器平均负荷率在电网正常运行时任意30min内宜于40%，在电网事故情况下10s内宜小于60%。4.7.7计算机应配置与上级调度计算机进行数据通信的接口。4.7.8 应配置用于系统维护、程序开发的程序员终端和打印机各一台。4.7.9 根据远动终端和信息传输方式对通道的技术要求，配置必要的通道接口，并提出对通道数量、质量的要求。4.7.10 计算机系统硬件
