電網調度自動化系統(tǒng)體系結構設計

1、四川大學網絡教育學院本科生（業(yè)余）畢業(yè)論文（設計）題 目 電網調度自動化系統(tǒng)體系結構設計 辦學學院 四川大學電氣信息學院 教學部（校內/校外） 校 外 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 年 級 指導教師 學生姓名 學 號 2008年 02月25日調度自動化系統(tǒng)體系結構設計學生： 指導教師： 摘 要電力調度自動化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的運行生產中，起著舉足輕重的作用，正確地對電網的調度自動化系統(tǒng)進行設計，將使電能的生產、傳送、分配和使用獲得最大的技術經濟效益，并為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供重要的數(shù)據(jù)和依據(jù)?，F(xiàn)代的調度自動化系統(tǒng)包括三種含義：采集和變換信息、通信設備傳送信息和調度中心使用信息。調度自動化系統(tǒng)收集、處理電

2、網運行實時信息，通過人機聯(lián)系系統(tǒng)把電網運行狀況集中而有選擇的顯示出來進行監(jiān)控。調度人員可以借此統(tǒng)觀全局，集中全力指揮全網安全、經濟和優(yōu)質運行，同時極大地提高電網安全運行水平，提高電網事故的處理效率，減少停電損失。本次調度自動化體系結構設計，將以調度自動化畢業(yè)設計任務書為基礎，在指導教師的指引下，充分展現(xiàn)學生通過課堂學習對調度自動化系統(tǒng)體系功能的理解，達到增進知識、提高實際工作能力的目的。關鍵詞：調度自動化；體系結構；設計the system structure design of dispatchingautomation systemstudent:huangxiaogeng supervi

3、sor：tenghuan abstractspower dispatching automation system plays a very important role in the power system production. correctly design for electrical network dispatching automation system, will make production、deliver、 distribution and use of electricity to get biggest technical and economic benefit

4、s, and offer important data and basis for the development of power system. modern power dispatching automation system include three kinds of meaning: gather and transform information、communication equipment to deliver information and dispatching center uses information. dispatching automation system

5、 collect、handle the operation information of electrical network of real time, through man-machine monitoring system, concentrate and selectively display the operation condition of electrical network. dispatcher can find out overall situation, concentrate to pay full attention commander completely el

6、ectrical network safe、economic and high quality operation, at the same time raise maximumly the handling of electrical network that runs at safety level and raises the accident of electrical network efficiency, reduce the loss of power failure. this dispatching automation system architecture design,

7、 will be taking the graduate design assignment of dispatching automationas foundation ,under the guidance of guidance teacher ,fully show off the students comprehention on passing through classroom study of dispatching automation system systematic function, arrive at the purpose of promotion knowled

8、ge and improving actual working ability. keywords: dispatching automation，system structure，design.目 錄前言第一章 設計依據(jù)第二章 設計目標第三章 設計原則第四章 設計內容4.1電網結構4.2調度自動化系統(tǒng)功能4.3基準廠站布置4.4基準廠站的主接線設計4.5信息的組織原則4.6基準站信息的組織和信息量4.7調度中心主站計算機系統(tǒng)結構4.8調度自動化系統(tǒng)的技術指標第五章 結 論附圖： 附圖1：畢業(yè)設計基準變電站b主接線圖 附圖2：畢業(yè)設計基準變電站c主接線圖前 言隨著電網的發(fā)展和自動化程度的提高，

9、調度自動化系統(tǒng)已成為調度員實施生產指揮和控制電網運行必不可少的工具。但在實際運行過程中，由于調度自動化系統(tǒng)自身也可能出現(xiàn)各種異常情況，如:自動化系統(tǒng)故障、網絡中斷、數(shù)據(jù)采集通道中斷、系統(tǒng)軟件異常等，倘若發(fā)生異常情況而沒有及時發(fā)現(xiàn)，則可能導致調度人員無法進行正常的調度指揮，嚴重時可能影響整個電網的安全運行，造成巨大的經濟損失。為保障自動化系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、連續(xù)、有效的運行，南方電網有限公司汕頭供電分公司調度開發(fā)了自動化綜合監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以運行和管理為出發(fā)點，針對目前電力系統(tǒng)自動化的需求和特點，并且考慮到電力系統(tǒng)自動化未來的發(fā)展，而開發(fā)研制的一套自動化綜合監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的投運，機構要預先通過大

10、量的計算分析，制定對付意外事故的安全措施，裝設安全自動裝置和繼電保護設備，做好事故預想和處理預案，防范于未然。一旦電網發(fā)生故障，調度就要按地區(qū)電網實際情況并參考處理預案，迅速、準確地控制故障范圍，保證電網正常運行，并避免對電力用戶供電造成影響；遇到嚴重事故時，為保證主網安全和大多數(shù)用戶的正常供電，調度將根據(jù)具體情況采取緊急措施，改變發(fā)輸電系統(tǒng)的運行方式，或臨時中斷對部分用戶的供電。故障消除后，調度要迅速、有序地盡快恢復供電，盡量減少用戶停電時間。該系統(tǒng)是針對調度自動化機房設備集中、運行環(huán)境要求高而設計的，集成了全方位的監(jiān)測、報警和控制設備，實現(xiàn)了對機房環(huán)境的實時監(jiān)控;同時通過與ems系統(tǒng)、電能

11、量自動采集系統(tǒng)、mis系統(tǒng)互聯(lián)，進行實時交互通信，監(jiān)視自動化系統(tǒng)中各節(jié)點、進程和通道的運行狀態(tài)，通過對各種實時數(shù)據(jù)的分析處理，對系統(tǒng)頻率異常、聯(lián)絡線潮流不平衡、重要廠站數(shù)據(jù)不刷新等異常情況進行實時監(jiān)視，真正實現(xiàn)了“數(shù)據(jù)級監(jiān)視報警”。報警信息可通過電話、傳呼、短信等多種方式及時通報值班員及相關責任人，并具有遠程web查詢、監(jiān)控等功能。實現(xiàn)了自動化系統(tǒng)環(huán)境及運行狀態(tài)的自動監(jiān)控，提高了自動化系統(tǒng)的運行管理水平。調度自動化系統(tǒng)的另一重要任務是，保證電能質量，保持頻率、電壓、波形合格。這就必須時刻保持發(fā)電和用電的瞬時平衡。由于電能不易大量貯存，而用戶的用電是隨機的，要時刻保持供需平衡，就要求調度必須提前

12、預計社會用電需求，并依此進行事前的電力電量平衡，編制不同時段的調度計劃和統(tǒng)一安排電力設施的檢修和備用。在實際運行過程中調度一方面要依靠先進的調度自動化通信系統(tǒng)，密切監(jiān)視發(fā)電廠、變電站的運行工況和電網安全水平，迅速處理時刻變化的大量運行信息，正確下達調度指令；另一方面要實時調整發(fā)電出力以跟蹤負荷變化，滿足用電需求。在實際的調度過程中，還需要綜合考慮國家能源政策和環(huán)保政策，以及電源分布、負荷需求、電網結構以及防汛、環(huán)保等因素，按照公平、公正的原則合理安排發(fā)電，實現(xiàn)發(fā)電資源的優(yōu)化利用，以提高國家電力能源利用效益。為貫徹國家電力體制改革方針，在具有競爭能力的市場主體下，汕頭電力電網調度自動化系統(tǒng)就必須

13、依靠科技，利用現(xiàn)代信息技術、電子技術、通信技術、計算機及網絡技術與電力設備相結合，加強科學管理，提高管理檔次，把公司辦成一個以盈利為目標，最大限度滿足電力市場需求的電力網架結構，將電網在正常及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起，改進供電質量，加強企業(yè)管理的有效性，因此電網調度實現(xiàn)自動化勢在必行。 本次調度自動化體系結構設計，將以調度自動化畢業(yè)設計任務書為基礎，在指導教師的指引下，充分展現(xiàn)學生通過課堂學習對調度自動化系統(tǒng)體系功能的理解，達到增進知識、提高實際工作能力的目的。第一章 設計依據(jù)(1) 地區(qū)電網調度自動化設計技術規(guī)程，dl 5002-91；(2) 電

14、力系統(tǒng)調度自動化設計技術規(guī)程，dl 5003-91；(3) 地區(qū)電網調度自動化功能規(guī)范；(4) 地區(qū)電網調度自動化系統(tǒng)基本指標；(5) iec60860-5-101基本遠動配套標準；(6) 電網調度自動化系統(tǒng)運行管理規(guī)程；(7) 電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)通信應用層協(xié)議；(8) 地區(qū)電網數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件；(9) 地區(qū)電網調度自動化系統(tǒng)實用化驗收細則；(10) 電網調度自動化文件匯編；(11) 實現(xiàn)變電站無人值班對調度自動化系統(tǒng)的基本要求；(12) 電網調度自動化畢業(yè)設計任務書；(13) 電網調度自動化畢業(yè)設計指導書。 電網調度自動化是為電網調度管理服務的，因此調度自動化系統(tǒng)設計應與調度管理

15、體制相一致?，F(xiàn)代化電網調度自動化系統(tǒng)應與統(tǒng)一調度分級管理相適應。這樣可節(jié)省通道和提高投資效益。在實現(xiàn)電網分層控制時各級調度應組成信息交換網，信息一般采用逐級傳送方式。本次調度自動化系統(tǒng)體系結構畢業(yè)設計不涉及調度管理體制方面的內容，僅從技術的角度進行考慮，以畢業(yè)設計任務書作為設計依據(jù)，電網網絡接線示意圖如下：111111111112k21k110/10kv變電站監(jiān)控中心圖2-1 電網結構地理拓撲圖abcdefglihkmj220/110/10kv變電站2第二章 設計目標 新一代的電網調度自動化系統(tǒng)應考慮到internet/intranet技術對電力企業(yè)的影響，在設計、開發(fā)時應以scada功能為基

16、礎，da/dms、am/fm/gis、mis及其他子系統(tǒng)為擴展功能的、具有一體化平臺的網絡化、多功能系統(tǒng)。系統(tǒng)的硬件方面：優(yōu)先采用最新的、高可靠性的微型計算機硬件技術，作為系統(tǒng)工作站、服務器的硬件平臺。有條件的也可采用最新的risc或unix工作站系統(tǒng)。系統(tǒng)的軟件方面：調度自動化系統(tǒng)的操作系統(tǒng)采用新一代的microsoftwindowsnt/2000；數(shù)據(jù)庫采用高性能的商用關系型數(shù)據(jù)庫，如mssqlserver，oracle，sybase等，使系統(tǒng)軟件配置標準、規(guī)范；系統(tǒng)的輸出形式采用microsoftoffice的excel等優(yōu)秀工具軟件，使報表系統(tǒng)更加方便易用；軟件結構采用網絡分布式的客戶

17、/服務器模式。本次調度自動化系統(tǒng)體系結構設計本著學以致用、加深電力系統(tǒng)調度自動化知識的理解和結合學生工作實踐經驗的原則，在指導老師的引導下，達到以下設計目標： 、充分理解現(xiàn)代調度自動化系統(tǒng)包括的含義；、熟悉調度自動化系統(tǒng)的功能；、熟悉并鞏固變電站主接線圖的設計方法和相關規(guī)范；、掌握調度自動化系統(tǒng)的設計原則；、掌握電力系統(tǒng)中調度自動化基準廠站選擇的方法和原則；、掌握調度信息的組織和信息量的估算；、掌握調度中心主站計算機系統(tǒng)的結構；、掌握調度自動化系統(tǒng)應該達到的技術指標；、掌握電網結構分析的基本知識。 第三章 設計原則本次電網調度自動化系統(tǒng)體系結構設計必須遵循以下原則（本次畢業(yè)設計側重系統(tǒng)的體系結

18、構）：（1）穩(wěn)定性：應用于電網中的調度自動化系統(tǒng)，穩(wěn)定性是第一位的。落后的系統(tǒng)會增加技術人員掌握的難度，甚至導致系統(tǒng)無法發(fā)揮作用；（2）實用性：堅持人機對話簡潔、明了、方便的原則，且能完成調度系統(tǒng)與mis系統(tǒng)之間的信息共享；（3）易維護：系統(tǒng)的硬件設計與選擇應具有通用性，系統(tǒng)的軟件設計應具有遠程維護功能；（4）先進性；（5）可擴性；(6)伸縮性：根據(jù)用戶應用系統(tǒng)的需要和投資狀況，系統(tǒng)應能靈活地選擇軟硬件配置，并具有跨多硬件平臺的特點，系統(tǒng)的規(guī)?？蓮膯闻_機器到多臺機器、單種機型到多種機型任選；(7)靈活性：組成系統(tǒng)的各功能模塊，多數(shù)要能做到即裝即用；(8)安全性：系統(tǒng)硬件采用冗余設計，保證系統(tǒng)的

19、不間斷可靠運行；由操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫以及應用軟件的操作等級三方面來滿足嚴格的安全操作要求。(9)系統(tǒng)有統(tǒng)一的模塊化電網描述數(shù)據(jù)庫；(10)系統(tǒng)必須能夠進行高效的實時數(shù)據(jù)處理；(11)系統(tǒng)要有友好方便的人機界面；(12)系統(tǒng)要有功能強大的電子報表軟件，具有靈活的報表處理功能，并能做到圖文并茂；（13）系統(tǒng)對大量的歷史數(shù)據(jù)具有強大的歸納分析和趨勢預測功能。 第四章 設計內容41電網結構根據(jù)調度自動化畢業(yè)設計任務書，本設計的電網結構地理拓撲圖如圖2-1所示：該網絡是由2個220/110/10kv變電站、11個110/10kv變電站構成110kv電網，其中變電站a、b是220/110/10kv變電站，變

20、電站c是監(jiān)控中心，變電站d的出線數(shù)最多，而變電站m是終端變電站。電網結構分析如下：站名abcdefghijklm出線數(shù)2446442222321備注220kv監(jiān)控中心出線數(shù)最多一般一般一般一般一般一般一般一般終端42調度自動化系統(tǒng)功能現(xiàn)代的調度自動化系統(tǒng)包括三種含義：采集和變換信息、通信設備傳送信息和調度中心使用信息。調度自動化系統(tǒng)收集、處理電網運行實時信息，通過人機聯(lián)系系統(tǒng)把電網運行狀況集中而有選擇的顯示出來進行監(jiān)控。調度人員可以借此統(tǒng)觀全局，集中全力指揮全網安全、經濟和優(yōu)質運行。調度自動化系統(tǒng)安全監(jiān)控功能的實現(xiàn)，同時極大地提高電網安全運行水平，提高電網事故的處理效率，減少停電損失。各類地調

21、在考慮調度自動化系統(tǒng)時，應使其具有數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(scada)的功能，但在具體實施過程中應根據(jù)調度職責范圍、調度自動化現(xiàn)狀、基礎設備自動化條件，按照由低至高、由易到難的原則恰當確定總體功能。各類地調應該逐步實現(xiàn)遙控和遙調功能，有條件時可建設無人值班遙控變電站。但遙控、遙調功能實現(xiàn)取決于調度的需要、良好的一次設備、高可靠性的遠動終端和通道等因素，其中良好一次設備和通道對于眾多地調來說不是短期內可以解決的。各類地調應本著穩(wěn)妥可靠的方針，經過試點逐步的實現(xiàn)遙控、遙調的功能。調度自動化系統(tǒng)的功能，分為以下四級：、直接控制，用于減少停電事故；、優(yōu)化控制，用于提高技術經濟效益；、適應控制，使系統(tǒng)具有事故適

22、應能力；、綜合控制，對系統(tǒng)進行全面管理，提高經濟效益。系統(tǒng)的功能級別越高，電力系統(tǒng)運行特性和經濟效益也愈高；對信息的傳送和處理能力的要求也愈高。要設計、監(jiān)理好一個調度自動化系統(tǒng)，并要使它的功能充分發(fā)揮出來，使一項非常重要的任務，需要對電力系統(tǒng)的運行特性和要求有清晰的了解，又要在信息的傳送、處理和計算機的應用方面，綜合地規(guī)劃和設計。調度自動化系統(tǒng)的四級功能見下表：調度自動化系統(tǒng)功能第一級：直接控制1、運行參數(shù)的安全檢測和控制2、自動發(fā)電控制3、運行安全的分析4、無功和電壓控制第二級：最優(yōu)控制1、經濟調度控制2、發(fā)電計劃控制（水火電出力最優(yōu)計劃）3、系統(tǒng)運行安全最優(yōu)控制4、負荷管理第三級：適應控制

23、1、短期負荷預測（發(fā)電計劃控制）2、系統(tǒng)能量管理3、系統(tǒng)緊急控制4、系統(tǒng)恢復控制第四級：綜合控制1、最優(yōu)潮流控制2、系統(tǒng)動態(tài)過程控制3、系統(tǒng)可靠性控制4、長期負荷預測（結構控制）5、系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃控制6、總效益核算控制電力調度自動化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的運行生產中，起著舉足輕重的作用，正確地對電網的調度自動化系統(tǒng)進行設計，將使電能的生產、傳送、分配和使用獲得最大的技術經濟效益，并為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供重要的數(shù)據(jù)和依據(jù)。隨著erp不斷發(fā)展，電力調度自動化系統(tǒng)與erp之間的聯(lián)系越來越緊密，形成能量管理系統(tǒng)ems，它包括scada、發(fā)電計劃、發(fā)電控制、網絡分析和調度員培訓仿真系統(tǒng)等豐富的電力生產軟件管理功能。

24、為了保證系統(tǒng)正常必須有一個完善的管理手段，對各個調度控制臺及類人員賦予不同使用范圍及使用權限。一般根據(jù)業(yè)務需要至少應有3個等級，如：1） 操作員級：可以進行全部操作。2） 調度員級：級系統(tǒng)受理外的其他操作。3） 其他運行管理人員級：只能調看畫面，修改相關表格。43基準廠站布置本設計中基準廠站的選擇以滿足調度自動化系統(tǒng)（ads）的平均冗余度不小于2，且每個廠站的冗余度均不小于2為前提，按照樞紐站選為基準廠站、出線多的廠站選為基準廠站、重要廠站選為基準廠站等選擇基準站的原則進行選擇，并對以下的選擇方案進行比較：為了保證每個廠站的冗余度均不小于2，則與終端站連接的廠站必須選為基準廠站，因此變電站d必

25、須選為基準站。方案編號123基準站abcdgbdkgbcdg冗余度a322b323c444d423e333f433g222h222i333j232k222l222m222平均冗余度2.772.462.54結果備選備選備選以上三個基準廠站的選擇方案均能夠滿足平均冗余度不小于2，且每個廠站的冗余度均不小于2的前提。但根據(jù)最優(yōu)方案判據(jù)，選擇基準廠站數(shù)量少的方案，因此首先淘汰方案1，方案2與方案3比較而言，所選的基準廠站數(shù)量一致，但方案2的平均冗余度比方案3略小，且方案3把監(jiān)控中心站c作為基準廠站，而方案2則把監(jiān)控中心站c作為一般廠站，因此，方案3比方案2好，本設計選用方案3作為基準站的選擇方案。根據(jù)

26、基準廠站布置選擇的結果，方案3作為基準廠站的布置方案，其選擇的基準廠站有變電站a、b和水電廠c、d，結合本次畢業(yè)設計的目的和要求，選擇比較具有代表性的變電站a和水電廠c作為電氣主接線設計和遙測、遙信信息表設計的對象，達到增進相關知識學習和強化記憶的目的。44根據(jù)畢業(yè)設計指導書的主接線圖設計原則，變電站a和水電廠c的主接線基本情況如下表：序號項 目變電站b水電廠c1220kv出線路數(shù)2回0回2110kv出線路數(shù)6回（預留2回）6回（預留2回）310kv出線路數(shù)8回8回4主變壓器臺數(shù)2臺2臺5備 注220kv變電站監(jiān)控中心電氣主接線圖見附圖：1、 畢業(yè)設計基準變電站b主接線圖 2、 畢業(yè)設計基準變

27、電站c主接線圖 45信息的組織原則 根據(jù)相關調度自動化設計技術規(guī)程，信息的組織和信息量的計算，可參照如下規(guī)定：4.5.1 有人值班廠站的遠動信息4.5.1.1屬地調直接調度管轄的220kv及以上電壓等級輸變電部分的遠動信息可參照部頒dl500391電氣系統(tǒng)調度自動化設計技術規(guī)程的有關部分進行設計。4.5.1.2 發(fā)電廠、變電站應向直接調度的地調傳送下列遙測量：（1）發(fā)電廠總有功功率、總無功功率及有功電能量；（2）調相機組總無功功率；（3）跨地區(qū)聯(lián)絡線有功功率、無功功率及分別計算的雙向有功電能量；（4）110kv輸電線路的有功功率或電流；（5）35kv輸電線路的電流或有功功率；（6）旁路斷路器的

28、測量內容與同級電壓線路相同；（7）三繞組變壓器兩側有功功率和電流；（8）雙繞組變壓器的單側有功功率和電流；（9）計量分界點的變壓器加測無功功率和雙向有功電能量；（10）母聯(lián)、分段、分支斷路器電流；（11）10110kv系統(tǒng)電壓監(jiān)視點電壓。4.5.1.3 根據(jù)調度的需要在設備的可能條件下，發(fā)電廠、變電站可向直接調度的地調傳送下列遙測量的一部分：（1）梯級水電廠上下游水位；（2）當發(fā)電廠單機容量超過地區(qū)電網總負荷的5%且不小于50mw時，加測單機有功功率和無功功率；（3）110kv輸電線路的無功功率；（4）10kv重要線路的電流；（5）35kv及以上電壓等級用戶直配線路有功功率，必要時加測有功電能

29、量。4.5.1.4 發(fā)電廠、變電站應向直接調度的地調傳送下列遙信量：（1）廠、站事故總信號；（2）調度范圍的斷路器位置信號；（3）110kv聯(lián)系線主要保護（一般為高頻、距離、零序保護）和重合閘動作信號；（4）樞紐變電站110kv母線保護動作信號。4.5.1.5 根據(jù)調度需要和設備可能，發(fā)電廠、變電站可向直接調度的地調傳送下列遙信量的一部分： （1）發(fā)電機、變壓器、調相機內部故障總信號；（2）發(fā)電機由發(fā)電轉調相運行方式的狀態(tài)信號；（3）有載調壓變壓器抽頭位置信號（無條件時可給出上下限位置信號）；（4）自動調節(jié)裝置運行狀態(tài)信號（如中小型水電廠發(fā)電機功率成線調節(jié)裝置等）；（5）影響系統(tǒng)安全運行的越限

30、信號（如過電壓、過負荷，這些信號也可在調度端整定）；（6）110kv旁路斷路器主要保護（一般為高頻、距離、零序保護）和重合閘動作信號。4.5.1.6 根據(jù)調度需要和設備可能，地調可向直接控制的發(fā)電廠、變電站傳送下列遙控、遙調命令：（1）重要的110kv以下斷路器的分合；（2）成組程控裝置的投切；（3）無功補償裝置斷路器的投切（包括電容器組、電抗器等）；（4）有載調壓變壓器抽頭位置調整；（5）成組控制裝置整定值調節(jié)。對于有人值班的廠站，遙控調的主要目的是提高地區(qū)電網安全運行。對電網安全運行需要而又具備可控條件的設備，可以按遙控調方式進行設計。這類設備一般在地區(qū)電網調度自動化設計中統(tǒng)一考慮。4.5

31、.2 無人（少人）值班廠站的遠動信息目前，隨著電網自動化水平的提高，110kv及以下廠、變電所實現(xiàn)無人值班不僅可行，而且是電網發(fā)展的必然趨勢，新建或改造變電所，通過裝設在調度中心微機監(jiān)控、觀察變電所自動化系統(tǒng)，減少了人為失誤，各廠站均裝設rtu，rtu將采集數(shù)據(jù)傳送至調度中心：降低了出錯的機率，增強了設備運行的可靠性，簡化了生產管理環(huán)節(jié)。通過優(yōu)化系統(tǒng)結構，提高變電所自動化水平，降低了電力建設造價，推動了電網科學運行管理的進程；同時，實現(xiàn)無人值班，亦是提高電網自動化建設水平和保證電網安全經濟運行的重要技術手段。建設無人值班變電所的原則是：堅持新建與改造相結合，以實現(xiàn)變電所自動化和調度自動化為基礎

32、，以提高電網安全運行水平和提高企業(yè)經濟效益為目的。另外，以10kv為主的配網開關站，其二次自動化推薦采用將饋線的測量、控制、保護和通信接口集中于一體的四合一智能模塊，并分散安裝到各開關柜上，既簡化投資，又簡化施工難度。4.5.2.1 根據(jù)調度管理的需要和電氣設備狀態(tài)，地區(qū)電網的變電站和小水電廠可按無人值班遙控方式設計；4.5.2.2 遙控方式無人值班廠站遠動信息應遵照dl500391電力系統(tǒng)調度自動化設計技術規(guī)程相關章節(jié)的規(guī)定。少人值班和非遙控方式無人值班廠站遠動信息可視具體情況參照執(zhí)行。4.5.2.3 無人值班廠站根據(jù)調度需要和設備可能，可向地調增送下列遙測量的一部分：（1）10kv線路電流

33、；（2）10kv母線電壓；（3）10kv母線旁路、母聯(lián)、分段、分支斷路器的電流；（4）三繞組變壓器第三側電流；（5）并聯(lián)補償裝置的電流；（6）站用變壓器低壓側電壓；（7）直流母線電壓；（8）110kv線路有功電能量；（9）110kv降壓變壓器的有功電能量，其中三繞組變壓器有兩側測量。4.5.2.4 無人值班廠站根據(jù)調度的需要和設備可能，可向上一級調度機構增送下列遙信量的一部分：（1）反映運行方式的隔離開關位置信號；（2）110kv線路主要保護（高頻、距離、零序保護）和重合閘動作總信號；（3）主變壓器重瓦斯、差動保護和復合電壓電流閉鎖保護動作總信號；（4）低頻減載動作（按組）信號；（5）1035

34、kv斷路器事故跳閘總信號；（6）1035kv系統(tǒng)接地信號；（7）直流系統(tǒng)接地信號；（8）控制方式由遙控轉為當?shù)乜刂频男盘枴?.5.2.5 無人值班廠站根據(jù)調度的需要和設備可能，可向上一級調度機構增送下列全部或部分預告信號：（1）斷路器控制回路斷線總信號；（2）斷路器操作機構故障總信號；（3）變壓器油溫過高、繞組溫度過高總信號；（4）輕瓦斯動作信號；（5）變壓器或變壓器調壓裝置油位過低總信號；（6）繼電保護、故障錄波器、調壓裝置故障總信號；（7）距離保護閉鎖信號；（8）高頻保護收信信號；（9）消防報警信號；（10）大門打開信號；（11）遠動終端遙控電源消失信號；（12）遠動終端ups交流電源消失

35、信號；（13）遠動終端下行通道故障信號。4.5.2.6 根據(jù)調度需要和設備可能，上一級調度機構可向無人值班廠站增發(fā)以下遙控命令：（1）110kv以下斷路器分合;（2）變壓器中性點接地刀閘分合;（3）高頻自發(fā)信起動;（4）距離保護閉鎖復歸;（5）預告信號的復歸。4.5.2.7 不宜用遙控方式進行同期操作，同期操作宜由廠站同期裝置實現(xiàn)。4.5.2.8 不宜遙控方式進行事故保護裝置的復歸。保護裝置的復歸應在現(xiàn)場進行。4.5.2.9無（少）人值班廠站遠動信息是在有人值班廠站遠動信息基礎上增加這兩條內容，以便地調能較全面掌握無人值班變電站運行狀況，提高其運行可靠性和操作質量。46基準站信息的組織和信息量

36、基準變電站b的狀態(tài)信息及其組織設計4.6.1. 狀態(tài)信息設計4.6.1.1 狀態(tài)信息內容包括4.6.1.1.1 遙測量（1）110kv及以上線路：l 每條線路的p、q；l 母線電壓（包括220kv母線和兩段110kv母線）。（2）10kv線路：l 每條線路的p、i；l 母線電壓（兩段）。（3）變壓器：l 每臺變壓器高壓側的p、q；l 變壓器總的p、q。4.6.1.1.2 遙信量包括所有的開關狀態(tài)量。4.6.1.2 狀態(tài)信息表根據(jù)已設計的基準變電站b的主接線圖以及畢業(yè)設計指導書中信息傳輸格式原則的要求，將基準變電站b的狀態(tài)信息按照信息傳輸格式列表如下：(1)遙測信息表點號d*1d*21pq2v2

37、1(ab)v21(bc)3v11v124v91v925p211q2116p212q2127p111q1118p112q1129p101q10110p102q10211p103q10312p104q10413p105q10514p106q10615p901i90116p902i90217p903i90318p904i90419p905i90520p906i90621p907i90722p908i908(2)遙信信息表點號d*1d*21201，202，211，212，101，102，103，104，105，106，100，111，112，911，912，900，2901，902，903，904，9

38、05，906，907，908，4.6.2. rtu采集的狀態(tài)信息量根據(jù)變電站a的實際采集狀態(tài)信息量（遙測量44路，遙信量24路），并預留一定的備用容量，本站rtu的狀態(tài)信息采集容量設計為遙測量64路，遙信量32路。4.6.3. 信息傳輸幀格式設計4.6.3.1 幀結構rtu向主站傳送信息是按照一定的結構進行的，本站采用cdt規(guī)約與主站進行通信，要求rtu按照更新周期循環(huán)不斷地一幀一幀地向主站傳送信息，每周期傳送一幀信息，這一幀信息應包括本站的所有遙測量和遙信量。因此，信息傳輸幀結構如下：同步字eb90 eb90 eb900點控制字1點信息字12點信息字232點信息字3233點信息字3334點信

39、息字34其中，第1點到第32點為遙測信息，共64路，第33點到第34點為遙信信息，共32路。4.6.3.2 遙測信息字結構b7b0點號（00h7fh）bn字節(jié)遙測1b7b6b5b4b3b2b1b0bn+1b15b14b13b12b11b10b9b8bn+2遙測2b7b6b5b4b3b2b1b0bn+3b15b14b13b12b11b10b9b8bn+4校驗碼bn+5其中：l 每個遙測信息字傳遞兩路遙測量;l b11b0傳送一路遙測量，以二進制碼表示，b110時為正數(shù)，b111時為負數(shù)，以2的補碼表示負數(shù);l b141表示溢出，b151表示數(shù)無效。l 每個信息有6個字節(jié)，共48位二進制位。4.6

40、.3.3 遙信信息字結構b7b0點號（f0hffh）bn字節(jié)遙信b7b6b5b4b3b2b1b0bn+11-8b15b14b13b12b11b10b9b8bn+2遙信b7b6b5b4b3b2b1b0bn+39-16b15b14b13b12b11b10b9b8bn+4校驗碼bn+5說明：l 每個遙信信息字含16路遙信量;每兩個二進制位表示1路遙信狀態(tài)。l 狀態(tài)位定義：bn+4 bn=00表示斷路器或刀閘狀態(tài)為斷開，繼電保護未動作; bn+4 bn=11表示斷路器或刀閘狀態(tài)為閉合，繼電保護動作。4.6.4. 信息流量估算和信息傳輸速率4.6.4.1 信息流量信息流量是指一幀信息含有多少個二進制位，

41、以及多長時間傳送一幀信息。信息流量是設計信息傳輸速率的依據(jù)。按照設計的幀結構，本站的每幀包含34個信息字，每個信息字為48個二進制位。4.6.4.2 信息傳輸速率根據(jù)cdt規(guī)約對于實時性的要求，廠站必須每3秒鐘向主站傳送一幀信息，因此本站信息傳輸?shù)淖畹退俾剩焊鶕?jù)可選用的標準傳輸波特率，本站選用的信息傳輸速率為600波特。基準變電站c的狀態(tài)信息及其組織設計4.7.1. 狀態(tài)信息設計4.7.1.1 狀態(tài)信息內容包括4.7.1.1.1 遙測量（1）110kv線路：l 每條線路的p、q；l 母線電壓（兩段）。（2）10kv線路：l 兩臺站用變的p、i；l 母線電壓（兩段）。（3）變壓器：l 每臺變壓器

42、高壓側的p、q；l 變壓器總的p、q。4.7.1.1.2 遙信量包括所有的開關狀態(tài)量。4.7.1.2 狀態(tài)信息表根據(jù)已設計的基準水電廠c的主接線圖以及畢業(yè)設計指導書中信息傳輸格式原則的要求，將基準變電站a的狀態(tài)信息按照信息傳輸格式列表如下：(1)遙測信息表點號d*1d*21變壓器p變壓器q2發(fā)電機p發(fā)電機q3v11v124v91v925p111q1116p112q1127p101q1018p102q1029p103q10310p104q10411p105q10512p106q10613p901q90114p902q90215p903i90316p904i90417p905q90518p906q

43、90619p907i90720p908i908(2)遙信信息表點號d*1d*21101，102，103，104，105，106，100，111，112，911，912，900，901，902，903，904，2905，906，907，908，4.7.2. rtu采集的狀態(tài)信息量根據(jù)變電站c的實際采集狀態(tài)信息量（遙測量40路，遙信量20路），并預留一定的備用容量，本站rtu的狀態(tài)信息采集容量設計為遙測量64路，遙信量32路。4.7.3. 信息傳輸幀格式設計（同基準變電站b的設計）4.7.4. 信息流量估算和信息傳輸速率（同基準變電站b的設計）4.8調度中心主站計算機系統(tǒng)結構目前調度中心的計算機系

44、統(tǒng)多采用多機分布式系統(tǒng)，結構如下圖：圖2 系統(tǒng)配置圖分布式系統(tǒng)結構主要完成以下功能：（1）數(shù)據(jù)采集和處理 可采集有功功率、無功功率、電流、電壓以及溫度、頻率、壓力等模擬量和斷路器狀態(tài)、rtu狀態(tài)、事故總信號、保護及自動裝置動作信號等狀態(tài)量。采集到的實時數(shù)據(jù)立即分類、處理、記錄、歸檔。（2）畫面顯示 顯示電網系統(tǒng)網絡圖、廠站一次接線圖、負荷曲線圖、運行狀態(tài)、設備參數(shù)以及各種數(shù)據(jù)棒圖和事件順序記錄，可將畫面分為地理層、主網層、變電站層、設備層等，可在線修改畫面、報表、數(shù)據(jù)庫、而不影響系統(tǒng)運行。（3）計算統(tǒng)計 計算累積量、負荷率、合格率及有功、無功電量，統(tǒng)計某一段時間內的最大值、最小值、平均值等。用

45、戶還可以自定義公式，進行統(tǒng)計、計算。（4）事故追憶和故障報警 當電力系統(tǒng)發(fā)生事故時，自動將故障前5個測量值和故障后5個測量值存入歷史數(shù)據(jù)庫，供事故分析用。故障或運行異常時，自動發(fā)出圖形或語言報警信號。（5）報表和打印 可以自定義報表格式，制定各種形式的報表、圖形。報表、圖形顯示實時和歷史數(shù)據(jù)，制表操作完全在線，不影響系統(tǒng)運行。根據(jù)設定，可定時或隨時打印各類報表，如日、月、年負荷報表、運行參數(shù)曲線、操作記錄等。（6）網絡互聯(lián) 與mis網、上級調度系統(tǒng)公用數(shù)據(jù)通信網以及變電站綜合自動化系統(tǒng)等互聯(lián)通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。（7）遙控、遙調和系統(tǒng)內設備自動對時。（8）可擴展性 各種應用軟件如短路電流計算、運

46、行設備管理等可擴展使用，同時接入的rtu數(shù)量也可不斷擴充。4.8.1系統(tǒng)特點（1）面向對象的程序設計；（2）實時數(shù)據(jù)庫加大型商用數(shù)據(jù)庫；（3）分布式、全冗余結構，確保系統(tǒng)可靠性；（4）完善的scada功能，不僅滿足調度自動化系統(tǒng)，同時可滿足變電站綜合自動化系統(tǒng)；（5）遠程撥號訪問，使廠家可隨時隨地看到現(xiàn)場同步的信息，幫助用戶答疑解難，及時解決運行中的問題；（6）與mis系統(tǒng)聯(lián)接，增強了管理性，不僅網絡工作站，而且有關管理部門都可對系統(tǒng)運行狀態(tài)進行監(jiān)測和動態(tài)管理。4.8.2效益分析（1）優(yōu)化運行方式，降低線路損耗 公司年供電量20億kwh，通過調度自動化系統(tǒng)，優(yōu)化運行方式，降低線路（含變壓器）損

47、耗0.5%，一年節(jié)約用電1000萬kwh，計390萬元。（2）提高功率因數(shù) 汕頭地區(qū)電網的功率因數(shù)在很大程度上依賴于各變配電站的無功補償裝置的投運，借助于調度自動化系統(tǒng)，準確控制現(xiàn)有無功補償裝置及時、合理的投運，使功率因數(shù)穩(wěn)定在0.95左右。（3）降低最大需量費用 公司按兩部電價制交納電費。其中月最大需量18元/kw。采用電網調度自動化系統(tǒng)，合理調控設備檢修和事故情況下的運行方式，全年降低需量費用108萬元。升級改造后的汕頭地區(qū)調度自動化系統(tǒng)，性能穩(wěn)定，效果良好，不但實現(xiàn)了信息準確、調度靈活、指揮科學、反應迅速的既定目標，而且增強了分析、預防、處理事故的能力，其直接的和間接的效益已經和正在表現(xiàn)

48、出來。4.8.3 計算機系統(tǒng)配置原則（1） 系統(tǒng)調度應選用比較先進的設備。（2） 系統(tǒng)必須是收縮性的;可以靈活選用系統(tǒng)，軟硬件配置。（3） 必須有擴充性，可方便使用擴充應用模塊。（4） 要有靈活性：做到“即裝，即用”的原則。（5） 必須要有安全性。（6） 能夠統(tǒng)一的進行電網描述數(shù)據(jù)庫。（7） 必須高效的實時進行數(shù)據(jù)處理。（8） 要有友好方便的人機界面。（9） 由功能強大的電子報表軟件；具有靈活的報表處理功能，并能做到圖文并茂。4.8.4 計算機選型原則（1）同一省網的地調計算機機型系列宜統(tǒng)一或相兼容；（2）大型地調主計算機宜采用字長32位的高檔微機或小型機；（3）中型地調主計算機宜選用字長32

49、位的微機，也可采用16位微機；（4）小型地調主計算機宜選用字長16位的微機；（5）省網內各級調度的計算機型號不統(tǒng)一時，應采用標準接口，統(tǒng)一通信規(guī)約。4.8.5隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，進行科學管理所需信息增多，對于電力系統(tǒng)。主要有辦公數(shù)據(jù)和事故記錄數(shù)據(jù)及生產運行數(shù)據(jù)這三類信息構成；信息管理系統(tǒng)可采用拓撲結構。在電力局內部有一個文件服務器。系統(tǒng)為整個公司服務，內部存儲各個科室的信息以及各種數(shù)據(jù)。調度數(shù)據(jù)則通過網橋機傳送到服務器中，網橋機同時還負責事故的分合報警。根據(jù)設計水平年調度自動化系統(tǒng)的功能并考慮投運后10年發(fā)展的需要，應按以下條件確定計算機系統(tǒng)的規(guī)模。（1）數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控對象的容量；（2）遠動終

50、端類型及數(shù)量；（3）上下級調度自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的類型和數(shù)量；（4）外部設備的類型及數(shù)量；（5）通道數(shù)量及傳送速率；（6）計算機中央處理器負荷及其估算條件。4.8.6 計算機中央處理器平均負荷率在電網正常運行時任意30min內宜小于40%，在電網事故情況下10s內宜小于60%。4.8.7計算機應配置與上級調度計算機進行數(shù)據(jù)通信的接口。4.8.8 應配置用于系統(tǒng)維護、程序開發(fā)的程序員終端和打印機各一臺。4.8.9 根據(jù)遠動終端和信息傳輸方式對通道的技術要求，配置必要的通道接口，并提出對通道數(shù)量、質量的要求。4.8.10 計算機系統(tǒng)硬件包括以下內容： （1）計算機（包括前置機或通信控制器）；（2）

51、外存貯器；（3）輸入輸出設備；（4）通道接口；（5）專用不間斷電源。4.8.11電網調度自動化系統(tǒng)及信息管理系統(tǒng)的開發(fā)平臺構成有： 調度中心機 網橋機 公司服務器 hub 路由器 modem 局 辦 生 用 財 多 供 供 供 公 電 電 電 所 所 所 長 室 產 電 務 經 1 2 n圖3 整個地區(qū)電網調度自動化系統(tǒng)及信息管理系統(tǒng)體系結構圖 4.8.12計算機系統(tǒng)軟件包括以下內容：（1）在購置計算機系統(tǒng)時應配備必要的計算機系統(tǒng)軟件；（2）應具有適合電網特點、維護性和可擴性好的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；（3）數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控的軟件應滿足功能要求并實現(xiàn)模塊化；（4）根據(jù)需要配備相應的支持軟件；（5） 應選用成熟的應用軟件包，各類應用軟件可根據(jù)需要逐步擴充；（6） 系統(tǒng)應具有對各類應用軟件進行調試、維護、在線生成的功能。4.8.13人機聯(lián)系系統(tǒng)包括以下內容：（1）屏幕顯示設備；（2）打印和記錄設備；（3）電網調度模擬屏、調度臺；（4）調度模擬屏控制器。4.8.14電