电力监控系统专业知识培训教材

1、地铁电力监控系统专业知识培训教材第一篇SCADA系统概述1第一章SCADA系统概述1第一节SCADA（统的概念及其功能1一、SCADA系统概述1二、SCADA系统结构1第二节SCADA（统配置及性能指标2一、系统分层结构：2所内管理层2网络通信层2间隔设备层2二、系统软件构成2操作系统软件2应用软件3三、主要系统功能3数据采集与处理功能3显示及操作功能4报警功能5冗余装置自动切换5系统自检5时钟同步6变电所控制功能6计算机集中控制功能6四、系统接口6与35KV接口6与直流系统接口7与400V系统、动力变温控器接口8与交直流屏接口8与整流变温控器接口8与隔离开关接口9与整流器接口9与轨电位接口10第二章深圳地铁一期工程SCADA系统概述11第一节深圳地铁一期SCAD第统简介1112典型车站级变电所内组网结构介绍11第二节控制、监视、测量范围主要控制范围12主要监视范围12主要测量范围12典型降压变电所的系统构成图13第三节主变电所的组网结构介绍14主变电站继电保护及自动装置14第四节SCADAr网的组网结构介绍16主站监控系统16第四篇远动技术19第一章远动技术概述19第一篇:SCADA

2、系统概述第一章SCADA系统概述LJH第一节SCADA系统的概念及其功能第二节SCADA系统的主要性能指标第二章深圳地铁一期工程SCADA系统概述第一节深圳地铁一期SCADA系统简介第二节典型车站级变电所内组网结构介绍第三节主变电所的组网结构介绍第四节SCADA全网的组网结构介绍第二篇：深圳地铁一期SCADA系统内的设备第一章典型车站变电所内SCADA设备YZY第一节电源设备第二节通信相关设备第三节其他设备第二章主变电所内SCADA设备DHJ第一节电源设备第二节通信相关设备第三节其他设备第三章控制中心SCADA设备YZY第一节电源设备第二节通信相关设备第三节其他设备附录深圳地铁一期SCADA系统内的常用操作指引附录1车站内通信控制器的装机YZY附录2控制中心实时服务器的装机WC附录3常用软件的备份与恢复操作DHJ附录4PLC与通信控制器连接的建立WC第一篇SCADA系统概述第一章SCADA系统概述第一节SCADA系统的概念及其功能一、SCADA系统概述SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应

3、用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统。SCADA系统是以计算机通讯为基础的生产过程控制与调度自动化系统，对现场设备进行监视和控制。它并非一个单纯的控制系统，而更多地注重于监视的层面，它是一个立足于硬件平台（如：PLC或其他的商用硬件模块）之上提供交互界面的软件。SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。它作为能量管理系统（EMS系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。二、SCADA系统结构电力监控子系统（SCADA）采用分层、分布式结构，由网络通信层、

4、所内管理层、间隔设备层组成。包括控制信号盘、分散式或集中组屏式测控/保护单元等智能电子装置、智能接口单元、所内通信网络和维护设备等部分。SCADA的车站系统一般包括如下内容：通讯前置系统，主要负责解析各种不同的规约，完成通讯接口数据处理，包括数据转发。包括前置计算机，串口终端，机架，防雷措施和网络接口。实时数据库系统，主要包括运行实时数据库的服务器。工程师工作站，负责系统的组态、画面制作和系统的各种维护。生产调度工作站，是监控系统的主要用户，显示画面，画面浏览，实现各种报警等。各种监控工作站，主要用于特别庞大的系统，几个人已经无法监控的情况，这时会根据需要，设立各种的监控工作站，每个工作站有人员工作。历史数据库服务器，是SCADA系统保存历史数据的服务器。上层应用工作站，主要用于实时数据和历史数据的挖掘工作。在电力系统比如潮流分析，负荷预测，事故追忆，电网稳定性分析，能量管理等等。作为SCADA主站系统，大的系统可能有几十个上百个工作站，多个服务器。为了保证系统的可靠性，采用双前置系统，多服务器系统，双网络。但是对于简单的SCADA主站系统可能就只有一台计算机，运行一套软件。第二节SC

5、ADA系统配置及性能指标一、系统分层结构：所内管理层所内管理层：由监控终端、控制信号盘（总控单元、管理模块）等设备组成。其中控制信号盘由控制信号盘本体、通讯控制器、PLC、电源模块等设备组成。盘面上设置接触网电动隔离开关按钮、远方/就地转换开关以及闭锁继电器、模拟开关。通讯控制器采用工业级计算机。PLC是由各种模块部件组成，各模块能以各种不同方式组合在一起，包括开关量输入、输出和模拟量输入、输出模块，具有以太网接口。网络通信层网络通信层包括：网络交换机等设备。1、网络交换机变电所选用KIEN-9001提供快速交换功能；8个10/100Base-T自适应接口；结构形式：1U机架式；供电电源：24VDC。2、电源模块电源模块采用开关电源，DC220V转DC24V3A给各设备供电。3、协议转换装置35KV系统中选用MOXA公司NPORTNport5660I-8-DT串口服务器，提供8个RS232/RS422/RS485三合一串口；10/100Base-T自适应接口；结构形式：导轨式；供电电源：24VDC。1500V直流系统选用HMS公司AnyBUS,ABX-PDPM-EMBS协议转换器，把D

6、P网络转换为MODBUSTCP网络。拥有10/100Base-T自适应接口；结构形式：导轨式；供电电源：24VDC。400V系统选用MOXA公司MOXA,NPort5430I串口服务器，提供四个RS232/RS422/RS485三合一串口；10/100Base-T自适应接口；结构形式：导轨式；供电电源：24VDC。间隔设备层间隔设备层包括：分散安装于供电设备就地的微机测控、保护单元、信息采集单元、接触网上网电动隔离开关、交直流屏智能监测单元等现场设备。以下间隔设备接入到变电所自动化系统中：35KV综合保护测控单元；1500V直流开关柜综合保护测控单元；0.4kV开关柜智能信息采集单元；交、直流电源装置监控单元；上网隔离开关；牵引变温度仪；动力变温度仪；整流柜；轨电位装置。二、系统软件构成操作系统软件操作系统是计算机的资源管理系统，它实现对计算机资源的分配、控制、调度及回收。在操作系统平台的选择上主要考虑以下性能特点：可靠性、安全性、可移植性、实时响应性、柔软性、技术支持性、多任务并发处理能力、网络管理能力。操作系统选用Windows操作系统。应用软件SCADA电力监控系统具有成熟的工程

7、运行经验，具有高度的稳定性、安全性。SCADA电力监控系统有完善的模块化设计的应用软件包及系统组态、调试软件包。系统配置的应用软件：满足系统各种功能要求。应用软件采用模块化设计，各种应用软件模块接口简单，一个模块故障不影响其他模块运行。应用软件程序主要模块如下：1）日志模块：日志有全日志和专项日志，专项日志是全日志的子集，每种日志在线显示最多1000条。2）报表模块：表格分为报警表格和一般表格，报警表格包括：电力系统工艺报警表、系统设备故障报警表；其他属于一般表格，包括：模拟量超量程表、开关量抖动表、强制禁止表、变化率超差表。3）列表模块：列表包含了所有的物理点，利用列表功能可以查询不同专业、不同应用类型、不同工艺系统、不同设备类型的点，并且可以实时查询这些点的值和状态。同时用户可以自己任意定义几组查询组，方便用户的查询。除了自定义组，用户不能编辑列表。5）人机接口模块6）遥控执行模块7）遥信处理模块8）遥测处理模块9）系统时钟模块4）历史趋势模块：历史数据的趋势组有固定趋势组和自定义趋势组，固定趋势组是离线数据库组态时生成的，用户不能修改；自定义趋势组是在线时每个操作员站自己组态的趋

8、势组,只保存在自己的操作员站上。用于用户画面的显示，曲线和直方图图像生成、人机对话等。用于遥控命令的确认、校验、发出和执行结果的显示。用于遥信信息的确认、结果显示。用于遥测信息的确认、越限比较、结果显示。用于与主母钟系统同步对时，向变电所综合自动化系统发布同步命令。10）远方通讯模块：实现与远方计算机之间的信息交换，系统采用通用性强的通信规约,并向用户开放。11）通信管理模块：监视通信通道的运行状态。12）网络管理模块：监视网络的运行。应用软件具有良好的开放性。用户在遵循操作规则的前提下，可根据运营的要求，在线建立、修改、编辑用户画面和逻辑控制程序等控制参数，而无须修改软件程序。修改过程遵循安全可靠的原则，在修改内容未经维护人员确认不能刷新，必须经过确认后，才自动刷新控制中心所有相关数据。具有组态特性，通过配置方式完成各种系统功能的组态。配置综合测试、诊断软件包，可诊断所内各种设备故障，故障标志到板级。具有看门狗、自诊断、自恢复功能。三、主要系统功能变电站综合自动化实现变电站各种设备的监视、联锁/闭锁、电流、电压、功率、电度的采集等功能。系统具体功能描述如下数据采集与处理功能遥信变电站

9、综合自动化系统采集变电站内各种装置的遥信信息，包括位置遥信和保护遥信。遥信信息在人机界面上实时刷新，以便操作员及时了解现场设备运行状态。位置遥信包括各种开关、刀闸、接触器等设备的合、分状态，开关手车的工作、试验、抽出位置状态等。保护遥信包括：各类保护跳闸动作、重合闸动作的启动、出口、失败等信息，分为事故遥信和预告遥信。事故遥信指使设备停电、停运的事故信号，预告遥信指不影响设备继续运行的故障信号。遥信点变位描述可按用户要求定义，系统按遥信的类型（事故总、断路器、刀闸、手车、保护信号、通讯状态、保护压板、预告信号、接地刀闸、PT遥信、远方就地等）分类定义变位描述，用户也可进行自定义描述。系统可定义给出变电站综合自动化系统计算机节点的工作状态、网络运行状态、通道运行状态等虚拟遥信点。遥测变电站综合自动化系统采集本变电站内各类监测对象的交流相/线电压、交流电流，零序电压，零序电流，直流电压，直流电流，有功、无功功率，谐波、功率因数，蓄电池电压，变压器温度等电气量。遥测以周期方式进行采集。零点嵌位（近零死区的处理）可在数据库中设置一个近零死区，如果遥测值在近零死区范围内时可嵌位成零（下限值）。当采集点的绝对值在归零死区内时，视该点数据为零值。遥测信号的传送死区处理按周期采集的遥测信号，可以定义变化传送死区，每个周期采集时，如果定义了变化死区传送，则只有当本次数据与上次传送的数据之差超过了遥测量变化死区时，数据才传送到控制中心和车站控制室。事件顺序记录

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