電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)

電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的規(guī)劃*第一章引言*第二章需求分析*.1現(xiàn)狀與需求*.2設(shè)計原則*.3規(guī)劃目標(biāo)及依據(jù)*.4設(shè)計內(nèi)容*第三章主干網(wǎng)架構(gòu)*.1電力通信特點*.2通道方案設(shè)計*第四章主站系統(tǒng)*.1調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的規(guī)劃*.2變電所端的規(guī)劃*.3調(diào)度自動化系統(tǒng)計劃費用*附錄1．選擇縣級調(diào)度自動化主站系統(tǒng)需要考慮的問題*附錄2．交流采樣RTU與直流采樣RTU性能的比較*電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的規(guī)劃引言近幾年，無人值班變電所在國內(nèi)取得了成功的經(jīng)驗，對提高供電企業(yè)的勞動生產(chǎn)率，按現(xiàn)代企業(yè)的要求實現(xiàn)科學(xué)管理；對提高電網(wǎng)和變電所的安全運行水平；對降低變電所的建設(shè)成本，都有直接的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，是現(xiàn)代化電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，也是調(diào)度管理的發(fā)展方向。根據(jù)省局和國調(diào)中心的有關(guān)文件精神，縣級調(diào)度自動化工作應(yīng)把變電所無人值班建設(shè)放在重要的位置。電力部（原能源部）對縣級調(diào)度自動化工作非常重視，曾先后幾次發(fā)文對縣調(diào)自動化的技術(shù)規(guī)范做了規(guī)定和要求（請參閱部頒有關(guān)文件）；在當(dāng)時，這些技術(shù)規(guī)范是先進(jìn)的、科學(xué)的，但是隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)和通訊技術(shù)近幾年取得的突破性進(jìn)展，供電企業(yè)計算機(jī)信息管理和生產(chǎn)自動化管理的觀念已有革命性的變化，原有的技術(shù)規(guī)范已暴露出其明顯的不合理性和局限性。建立供電企業(yè)計算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)已是大勢所趨，硬件條件也已基本形成。用電管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)、財務(wù)系統(tǒng)等已在許多縣級供電局投入使用，MIS系統(tǒng)和EMS系統(tǒng)等也已提上議事日程，并已有成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)。那么，如何看待和處理各計算機(jī)子系統(tǒng)尤其是調(diào)度自動化系統(tǒng)與企業(yè)管理網(wǎng)之間的關(guān)系，作出一個全面、完整、科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計，是擺在我們面前的一個新課題。從某種意義上說，調(diào)度自動化系統(tǒng)是企業(yè)管理網(wǎng)的基礎(chǔ)，起著核心重要的作用。因為調(diào)度自動化系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)是供電企業(yè)生產(chǎn)和用電管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；建立一個通信網(wǎng)絡(luò)，周期長、耗資巨大，不可能重復(fù)建設(shè)，所以為調(diào)度自動化系統(tǒng)所建立的通信網(wǎng)必將是企業(yè)計算機(jī)管理網(wǎng)的通信骨干網(wǎng)。我們必須全面、整體地考慮這些問題，利用最新科學(xué)技術(shù)，制定最佳方案，在不增加很大投資的前提下，充分發(fā)揮調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能，并且為逐步實現(xiàn)一個性能完善、功能強(qiáng)大的企業(yè)管理網(wǎng)提供技術(shù)上的保證。在調(diào)度自動化系統(tǒng)向?qū)嵱没~進(jìn)的過程中，新生事物不斷出現(xiàn)，MIS系統(tǒng)和EMS系統(tǒng)又成了人們議論的話題，如何看待和處理SCADA系統(tǒng)與MIS系統(tǒng)、EMS系統(tǒng)之間的關(guān)系，成為人們關(guān)注的焦點。這不僅對原已通過實用化驗收的調(diào)度自動化系統(tǒng)提出了一個挑戰(zhàn)，同時對那些正在考慮建設(shè)調(diào)度自動化系統(tǒng)的單位提供了一個機(jī)遇，也就是說，他們可以充分考慮MIS系統(tǒng)、EMS系統(tǒng)對調(diào)度自動化系統(tǒng)及通道的要求，在系統(tǒng)規(guī)劃、通道規(guī)劃、功能配置上可以更全面，起點更高，從而少走彎路，加速發(fā)展。本規(guī)劃設(shè)計方案全面分析了縣級調(diào)度自動化系統(tǒng)在企業(yè)計算機(jī)管理網(wǎng)中的地位和作用，充分考慮了MIS系統(tǒng)、EMS系統(tǒng)等對調(diào)度自動化系統(tǒng)極其通道的要求和影響，系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計在調(diào)度自動化系統(tǒng)功能一步到位的基礎(chǔ)上，力求將整個電力企業(yè)的計算機(jī)都納入整個企業(yè)網(wǎng)中，實現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃、分塊工作、異地互聯(lián)、整體管理，并為將來的應(yīng)用擴(kuò)展和系統(tǒng)的升級預(yù)留接口。需求分析隨著瑞安市電網(wǎng)的不斷發(fā)展和結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，調(diào)度自動化已成為保證電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運行的重要手段，為了適應(yīng)電力市場運轉(zhuǎn)，確保瑞安市供電局電力調(diào)度滿足本市的需要，進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計。現(xiàn)狀與需求瑞安市位于浙江省溫州市的中部，幅員遼闊，人口眾多，經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)。在溫州地區(qū)，瑞安市的經(jīng)濟(jì)占有重要的地位，其用電量和用電負(fù)荷也都名列前茅。但是瑞安市地形復(fù)雜，人口分布及經(jīng)濟(jì)發(fā)展很不平衡；在東部平原地區(qū)，人口密集，經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，而在西部丘陵地區(qū)，人口較少，經(jīng)濟(jì)較為落后，所以電網(wǎng)和供電量在瑞安市整個區(qū)域內(nèi)亦很不平衡。到1997年12月底止，瑞安市電網(wǎng)共有35KV及以上變電所14座，主變19臺，總?cè)萘?00MVA。其中220KV變電所1座，主變1臺，容量為150MVA；110KV變電所3座，主變4臺，容量為110MVA；35KV變電所10座，主變14臺，容量為140MVA。瑞安市電網(wǎng)的遠(yuǎn)動建設(shè)目前才剛起步，已有幾個變電所進(jìn)行了調(diào)度自動化的繼電保護(hù)二次部分改造工作；通道建設(shè)還未展開，基本上為載波通道；市供電局調(diào)度大樓已經(jīng)建成，調(diào)度工作目前依靠電話及手動模擬屏進(jìn)行。為了滿足經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要，瑞安市電網(wǎng)在今后幾年將有更快的發(fā)展。隨著用電量的迅速增長，電網(wǎng)不斷擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，數(shù)據(jù)信息大量增加，原有的調(diào)度管理方法已經(jīng)不適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的形勢，迫切需要實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化。瑞安市供電局很早就應(yīng)用了計算機(jī)系統(tǒng)，例如：用電管理系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)、物質(zhì)管理系統(tǒng)、勞資人事和教育系統(tǒng)等,目前擬建成調(diào)度自動化系統(tǒng)、調(diào)度錄音系統(tǒng)、故障查詢處理系統(tǒng)等。但是一方面由于先前各個應(yīng)用系統(tǒng)投產(chǎn)時間不一，采用的軟件平臺、硬件平臺和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各不相同，另一方面隨著管理內(nèi)容及業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展與新業(yè)務(wù)的增多，因此現(xiàn)有的調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)通道需通過擴(kuò)充以適應(yīng)需求，主要表現(xiàn)在：由于各應(yīng)用系統(tǒng)是各主管部門根據(jù)本部門的需求組建的，因而各種信息既有大量的冗余，又有相互沖突。同時由于各系統(tǒng)的開發(fā)單位不同，技術(shù)水平參差不齊，因此信息的規(guī)范化程度低，各部門信息無法共享，交互操作的難度很大，無法統(tǒng)一管理。各系統(tǒng)、各工作終端有自己的傳輸專線，傳輸速率不等，速率低且安全性、可靠性差，不利于統(tǒng)一管理，隨著工作終端的增多，此問題將日益突出。由于引進(jìn)應(yīng)用系統(tǒng)時沒有統(tǒng)一規(guī)劃，各應(yīng)用系統(tǒng)又是針對本專業(yè)開發(fā)，因此存在多種機(jī)型，多種操作系統(tǒng)，多種協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)等情況。所以很難實現(xiàn)資源共享、系統(tǒng)互訪、統(tǒng)一管理，對于后期的開發(fā)難度很大，這將影響企業(yè)辦公自動化的實現(xiàn)。由于大部分系統(tǒng)沒有實現(xiàn)客戶/服務(wù)器模式。因此系統(tǒng)遠(yuǎn)程互訪時，需要較大的帶寬。由于現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)存在上述缺陷，而不可能在短時間內(nèi)對所有應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行更換，因此必須對目前的現(xiàn)狀和需求進(jìn)行科學(xué)的分析，制定出全局網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，既能滿足發(fā)展，又要容納現(xiàn)有系統(tǒng)，具體要求如下：以電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)良好運行為前提，在現(xiàn)有調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，兼顧目前已有的各應(yīng)用系統(tǒng)，使幾個應(yīng)用系統(tǒng)不作大規(guī)模修改，各系統(tǒng)應(yīng)能平滑地過渡到整個調(diào)度企業(yè)網(wǎng)中提供各種靈活多變的連網(wǎng)方式，系統(tǒng)要有一定的可擴(kuò)充性和可擴(kuò)展性提供高速平臺與足夠的帶寬，為將來的OA系統(tǒng)、視頻會議、Internet/Intranet等系統(tǒng)提供一條可靠、健壯的“信息高速公路”必須對整個企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行有效的集中的資源管理和網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計原則在本系統(tǒng)設(shè)計中采用以下原則：實用性：從保護(hù)用戶原用的設(shè)備投資和能夠完全滿足現(xiàn)實需求的角度出發(fā)，充分集成現(xiàn)有的各種計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使建設(shè)的系統(tǒng)適用、安全、可靠且易管理、維護(hù)和擴(kuò)展，具有最高的性價比。開放性：構(gòu)造一個開放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是當(dāng)前世界計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的潮流，因此我們在整個系統(tǒng)的設(shè)計中采用的規(guī)范、設(shè)備與廠商無關(guān)，具有較強(qiáng)的兼容性，便于與外界異種機(jī)平滑互聯(lián)。先進(jìn)性：當(dāng)今的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展日新月異，方向把握不準(zhǔn)則可能導(dǎo)致在很短的時間內(nèi)技術(shù)落伍，從而面臨被淘汰的危險。因此在堅持實用性的前提下盡量采用國際先進(jìn)成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備，適合未來的發(fā)展，做到一次規(guī)劃長期受益。可擴(kuò)充性：所選擇的聯(lián)網(wǎng)方案及設(shè)備要能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的不斷擴(kuò)大的要求，以便于將來設(shè)備的擴(kuò)充；要能適應(yīng)信息技術(shù)不斷發(fā)展的要求，平穩(wěn)地向未來新技術(shù)過渡。可靠性：系統(tǒng)設(shè)計除采用信譽好，質(zhì)量高的設(shè)備外，還采用一系列容錯、冗余技術(shù)、提高整個系統(tǒng)的可靠性。安全性：安全性包括兩個方面，一、網(wǎng)絡(luò)用戶級的安全性；二、數(shù)據(jù)傳輸級的安全性。網(wǎng)絡(luò)用戶級的安全性應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)中予考慮，而數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詣t必須在網(wǎng)絡(luò)傳輸時解決。規(guī)劃目標(biāo)及依據(jù)正如上面所講，在規(guī)劃時不能以孤立的眼光看待調(diào)度自動化系統(tǒng)，應(yīng)充分考慮它與MIS系統(tǒng)、EMS系統(tǒng)等之間的關(guān)系。并且調(diào)度自動化系統(tǒng)是一項涉及繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動、通訊、工業(yè)控制和計算機(jī)軟硬件等學(xué)科的系統(tǒng)工程，是生產(chǎn)技術(shù)的重大改進(jìn)，是減員增效的有力措施之一；調(diào)度自動化系統(tǒng)所引起的在管理方式上的改進(jìn)，將會影響供電企業(yè)絕大多數(shù)部門的管理工作。做好調(diào)度自動化系統(tǒng)及企業(yè)網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計工作，是最終可靠、經(jīng)濟(jì)、全面地實現(xiàn)調(diào)度自動化功能和企業(yè)網(wǎng)的根本保證。根據(jù)調(diào)度自動化系統(tǒng)的要求，結(jié)合瑞安局的實際情況，我們本著規(guī)劃工作要求全面、系統(tǒng)，具體實施宜采用分期、逐步完善的原則，制定了如下工作目標(biāo)：1·所有變電所按照無人值班變電所的要求進(jìn)行設(shè)計、改造，實現(xiàn)四遙功能。即使由于通道原因?qū)崿F(xiàn)四遙功能暫時有困難的變電所（比如實現(xiàn)光纖、電纜及無線通信等通道有困難，而郵局又暫時不能提供數(shù)據(jù)服務(wù)接口的變電所），也要求二次的四遙功能一步到位，以節(jié)省投資，加快變電所無人值班工作的進(jìn)行。2·局調(diào)度自動化系統(tǒng)按部頒文件要求采用雙通道，主通道力求以通訊容量大、頻帶寬的光纖技術(shù)實現(xiàn)，預(yù)留無人值班變電所圖象、安防及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的通信接口，并能為供電局與供電所、變電所之間實現(xiàn)完整的企業(yè)計算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)提供性能卓越的骨干通信網(wǎng)；應(yīng)絕對禁止電力通信網(wǎng)的重復(fù)建設(shè)工作，避免重大經(jīng)濟(jì)損失。在地理條件合適的地方，采用光纖環(huán)網(wǎng)方式；在光纖、無線通信等方式暫時難以實現(xiàn)的變電所，采用郵局提供的數(shù)據(jù)服務(wù)接口作為主通道。3·主站系統(tǒng)必須滿足部頒文件要求的調(diào)度自動化基本功能，具有高的可靠性、安全性和實用性，還應(yīng)該具有開放性、可擴(kuò)充性。制定本規(guī)劃方案的依據(jù)主要有以下標(biāo)準(zhǔn)：1·原能源部農(nóng)電(1992)42號《縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)實用化驗收細(xì)則》。2·原能源部調(diào)自(1991)100號《電力調(diào)度系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃大綱》。3·電力部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL451-91《循環(huán)式遠(yuǎn)動規(guī)約》4·原能源部農(nóng)電(1989)1038號《縣級電網(wǎng)電力調(diào)度自動化規(guī)范》。5·原能源部《縣級電網(wǎng)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)實用化要求》。6·浙電農(nóng)(91)100號轉(zhuǎn)發(fā)能源部《關(guān)于加強(qiáng)縣級電網(wǎng)電力調(diào)度自動化管理》的通知。7·浙電農(nóng)(91)1507號關(guān)于貫徹能源部《縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化實用化要求》的通知。8·瑞安市供電局1996年4月《瑞安市供電局電網(wǎng)調(diào)度自動化規(guī)劃》設(shè)計內(nèi)容1．針對瑞安供電局的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)作出規(guī)劃，考慮將要建設(shè)的系統(tǒng)以及已有的各種系統(tǒng)對通信網(wǎng)絡(luò)的要求，列舉相關(guān)網(wǎng)絡(luò)、通信設(shè)備，線路狀況，現(xiàn)有的通信手段，分析對應(yīng)的性價比，提出可供選擇的通道網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案；2．考慮瑞安供電局目前的建設(shè)狀況，已有系統(tǒng)的情況，在提出通道網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案的同時，兼顧考慮瑞安供電局新大樓的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，并設(shè)計以小的代價將現(xiàn)有系統(tǒng)、資源并入新系統(tǒng)的方法；3．分析現(xiàn)有各種主站系統(tǒng)、RTU系統(tǒng)的性價比，根據(jù)瑞安各個變電所、供電所對調(diào)度自動化不同的要求，重點針對瑞安供電局將有的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、選型；4．考慮瑞安各變電所的特殊情況，進(jìn)行變電所圖象監(jiān)控設(shè)計，提供圖象監(jiān)控方案與設(shè)備性價估計以供參考。主干網(wǎng)架構(gòu)電力通信特點隨著現(xiàn)代電力的不斷向前發(fā)展，電力通信也出現(xiàn)了一些新的特點和要求：1．由于電網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度自動化、四遙信號以及無人職守變電站的增多，要求通信設(shè)備能穩(wěn)定地運行，系統(tǒng)能高可靠地傳輸相互間的信息。2．隨著電力業(yè)務(wù)的增大和電力管理現(xiàn)代化的需要，系統(tǒng)組網(wǎng)容量要大，擴(kuò)容要方便，設(shè)備在各站點上下信息要方便。3．由于電力通信中信號較復(fù)雜，要求傳輸設(shè)備具有多種接口，以滿足控制信息和反饋信息的順利送達(dá)。4．在電力系統(tǒng)，通信維護(hù)力量相對薄弱，因此要求設(shè)備可靠性高，運行穩(wěn)定，維護(hù)簡單方便。5．由于電力通信將朝綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）方向發(fā)展，并要求全網(wǎng)能接入其他大網(wǎng)，這要求設(shè)備技術(shù)上具有一定的先進(jìn)性和強(qiáng)適應(yīng)性。通道方案設(shè)計根據(jù)以上特點，以電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)為主，兼顧其他系統(tǒng)進(jìn)行電力通信通道設(shè)計?，F(xiàn)有的系統(tǒng)對通道的要求.電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)：由主站系統(tǒng)及RTU系統(tǒng)組成，數(shù)據(jù)多以RS232方式進(jìn)行傳送，一個RTU與主站的數(shù)據(jù)交換速率一般遠(yuǎn)小于32Kbps，主站與RTU間的數(shù)據(jù)交換方式采用主備用方式以提高系統(tǒng)的可靠性；.電費管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一般基于以太網(wǎng)方式傳輸或基于撥號線方式交換數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存在于中心數(shù)據(jù)庫上，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫查詢系統(tǒng)在線路上頻繁進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所以對數(shù)據(jù)流量要求較高；.財務(wù)、人事以及物質(zhì)等系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換量相對比較有限，一般基于以太網(wǎng)方式操作。應(yīng)當(dāng)被考慮的系統(tǒng).圖象監(jiān)控系統(tǒng)：系統(tǒng)的品質(zhì)與傳輸通道直接有關(guān)，一般基于TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)的流量因?qū)D象質(zhì)量的要求不同可以選擇64K-2M的數(shù)據(jù)通道；.MIS系統(tǒng)：基于TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸量大，系統(tǒng)復(fù)雜，一般的數(shù)據(jù)交換量在兆的量級；.Internet/Intranet系統(tǒng)：基于TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸量大，一般的內(nèi)部數(shù)據(jù)交換量在兆至幾十兆的量級，網(wǎng)間數(shù)據(jù)交換量在兆的量級。通道技術(shù)狀況國內(nèi)電力系統(tǒng)使用較多、較成熟的通道技術(shù)現(xiàn)有如下幾種：光纖技術(shù)：是今后普遍推廣的一種組網(wǎng)方式。其主要特點有：高速，可提供133Mbps-1Gbps以上的帶寬；通信可靠，安全性好；傳播距離長，總體性價比高。通過各種光端機(jī)提供各種用戶需要的接口。通常的接口包括話務(wù)口、RS232口、RS422/485口、E1口，甚至可有標(biāo)準(zhǔn)圖象接口、以太網(wǎng)口。國內(nèi)普遍使用的光端機(jī)有UMC系列光端機(jī)、OTN系列光端機(jī)、OMUX系列光端機(jī)。音頻技術(shù)：是一種傳統(tǒng)的通信方式。與光纖技術(shù)相比，其主要特點有：端設(shè)備費用低，可維護(hù)性較好，易被理解；但是存在缺點有：長距離通信需要中繼，通信容量小，防雷擊性能差等。載波技術(shù)：電力載波通信是電力系統(tǒng)獨有的一種通信方式。它以電力線為載體，以變電站為終端，載波機(jī)裝在電力線的兩端。具有通信距離長，設(shè)備離用戶近，可靠性高、工程施工簡單的優(yōu)點。與數(shù)字通信相比，數(shù)字通信往往需要較寬的頻帶，要求較高的信噪比。國內(nèi)典型的載波設(shè)備有ZDD系列電力線載波機(jī)、SNC系列電力線載波機(jī)以及CZ系列程控電力載波機(jī)。擴(kuò)頻技術(shù)：是在二戰(zhàn)中產(chǎn)生的一種可靠性很高、保密性很強(qiáng)的軍事無線電通信技術(shù)，1985年起可在民用商業(yè)上使用。它的主要特點是抗干擾性能強(qiáng)、低功率工作、采用碼分多址以及可精確定位和定時。采用擴(kuò)頻通信，可實現(xiàn)點-點、點-多點數(shù)據(jù)、話音和圖象傳輸。傳輸距離無中繼時可達(dá)50KM。擴(kuò)頻通信與無線接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)合可組成新型擴(kuò)頻無線用戶環(huán)路，大大擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。國內(nèi)普遍使用的擴(kuò)頻系統(tǒng)有DTS系列擴(kuò)頻微波系統(tǒng)、UTILICOM無線擴(kuò)頻系統(tǒng)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）：全稱DigitalDataNetwork。是以光纜為主體的數(shù)字電路，通過數(shù)字電路管理分配設(shè)備（DDN設(shè)備）構(gòu)成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電路管理、分配網(wǎng)。與傳統(tǒng)的電信網(wǎng)相比，DDN向用戶提供具有全數(shù)字、高速率及靈活的交換復(fù)用功能的大容量數(shù)據(jù)通信平臺。其顯著特點具有規(guī)模大、覆蓋面廣、端口容量大、通信速率高、支持通信規(guī)程多、處理功能強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)時延低的特點。通常DDN業(yè)務(wù)根據(jù)用戶的需求向用戶提供V.24或V.35的標(biāo)準(zhǔn)接口。DDN電信部門通過數(shù)字電路出租業(yè)務(wù)向用戶提供DDN服務(wù)，典型的信道帶寬9.6K/19.2K/64K/128K/256K/384K/521K/768K/1M/2M。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）：全稱IntegratedServicesDigitalNetwork。是以提供點-點的數(shù)字連接的綜合數(shù)字電話網(wǎng)為基礎(chǔ)發(fā)展而成的通信網(wǎng)，用以支持包括話音及非話音的多種業(yè)務(wù)。特點如下：通信業(yè)務(wù)的綜合化，利用一條用戶線就可以提供電話、傳真、可視圖文及數(shù)據(jù)通信等多種業(yè)務(wù)，同時也降低了通信費用；提高了通信質(zhì)量；使用方便。常用的信道帶寬64K/128K。至今郵電ISDN業(yè)務(wù)的正在加大覆蓋面。幀中繼：是由X.25分組交換技術(shù)演變而來的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。幀中繼網(wǎng)由幀中繼接入設(shè)備（FRAD）、幀中繼交換設(shè)備和公用幀中繼業(yè)務(wù)組成。其特點如下：簡化網(wǎng)絡(luò)功能，提高網(wǎng)絡(luò)性能，降低網(wǎng)絡(luò)互連費用；不但網(wǎng)絡(luò)時延小、通信成本低，還由于采用國際標(biāo)準(zhǔn)，使多廠家產(chǎn)品相互兼容。常用方式是利用幀中繼進(jìn)行LAN互連。通信方式選用根據(jù)以上的分析，光纖技術(shù)與音頻電纜、載波技術(shù)以及擴(kuò)頻技術(shù)相比，有其明顯的優(yōu)越性：通信容量大，通信質(zhì)量高，防雷擊性能好。光纖組成的通訊網(wǎng)絡(luò)的容量很容易擴(kuò)展到上百兆以上，而由音頻電纜、載波技術(shù)以及擴(kuò)頻技術(shù)組成的通訊網(wǎng)絡(luò)則很難達(dá)到高的通訊容量，一般最多在兆級。所以難以使用電管理系統(tǒng)的性能充分發(fā)揮，更不可能滿足MIS系統(tǒng)，變電所圖象監(jiān)控系統(tǒng)以及企業(yè)INTRANET網(wǎng)對通訊容量的要求。所以我們認(rèn)為在地理因素、經(jīng)濟(jì)條件等允許的情況下,應(yīng)優(yōu)先考慮光纖通信技術(shù)。在瑞安市供電局的調(diào)度自動化通道規(guī)劃中，我們主要采用了光纖通信技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計綜合考慮上述特點，對瑞安供電局電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中的通道網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計。根據(jù)瑞安各個變電所的地理位置分布的特殊情況，將現(xiàn)有的變電所、供電所分為左、右兩個光纖環(huán)路，其中：右環(huán)：馬鞍山變、城關(guān)所、飛云變、塘下變、場橋變、前池變、汀田變、莘塍變、莘塍所、東山變以光纖網(wǎng)為通道形成環(huán)網(wǎng)，由于光纖網(wǎng)具有自愈特性，所以這些變電所無需為調(diào)度自動化系統(tǒng)提供備用通信通道。由于地理原因，麗岙變不能進(jìn)入右光纖環(huán)網(wǎng)，采用DDN作為主通道，通過載波通道，途經(jīng)慈湖變，轉(zhuǎn)接到場橋變作為備用通道；塘下所通過高速數(shù)據(jù)線在塘下變與右環(huán)相連。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮⒁妶D一。左環(huán)：馬鞍山變、仙降變、江南變、焦坑變、陶山變、桐蒲變、華瑞電廠、北門變以光纖為通道形成另一個環(huán)網(wǎng)，作為整個通信網(wǎng)絡(luò)的左環(huán)。高樓變、湖嶺變通過載波通道分別與焦坑變、陶山變相連；馬嶼所、仙降所通過高速數(shù)據(jù)線分別在焦坑變、仙降變與左環(huán)相連。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮⒁妶D二。左右環(huán)網(wǎng)以馬鞍山變作為公共點。圖一右環(huán)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖二左環(huán)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)光端機(jī)設(shè)備及報價根據(jù)瑞安局實際情況，光纖通道考慮基于SDH系統(tǒng)的光纖網(wǎng),設(shè)備采用UMC2000光環(huán)路設(shè)備，其特點為：可組建高可靠性的大規(guī)模傳輸系統(tǒng)，形成自愈環(huán)網(wǎng)，有網(wǎng)管功能，維護(hù)簡便。調(diào)度自動化系統(tǒng)通道建設(shè)分兩步進(jìn)行：第一步，基于四遙功能進(jìn)行通道組網(wǎng)；第二步，考慮變電所第五遙功能（圖象監(jiān)控），對通道進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。主站系統(tǒng)由于目前計算機(jī)和通信技術(shù)發(fā)展很快，性能強(qiáng)大的新產(chǎn)品層出不窮，價格也是不斷變化。所以我們采用規(guī)劃設(shè)計要求全面、系統(tǒng)，具體實施分期進(jìn)行、逐步完善的原則。調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的規(guī)劃主站系統(tǒng)構(gòu)成主站系統(tǒng)由數(shù)采工作站、調(diào)度工作站、維護(hù)工作站、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和各職能科室工作站等構(gòu)成局域網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)留有接口，可經(jīng)網(wǎng)橋與企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)相連，共享數(shù)據(jù)信息資源。并能向地區(qū)調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)必要的信息，控制調(diào)度模擬屏。數(shù)采工作站采用工控586微機(jī)，能與最多64路MODEM連接。并能通過RS232口向地區(qū)調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)信息。調(diào)度工作站、維護(hù)工作站和各科室工作站采用PII233機(jī)型PC機(jī)，調(diào)度工作站配置21”大屏幕彩顯，其它工作站配15”彩顯。調(diào)度工作站及維護(hù)工作站各配置寬行一臺漢字打印機(jī)。調(diào)度模擬屏由調(diào)度工作站控制，經(jīng)串行口向模擬屏控制器發(fā)送信息。系統(tǒng)短時間掉電由UPS供電，局里已有容量為3KW的UPS一臺；大樓長時間停電的后備電源由蓄電池供電，與整個局大樓的計算機(jī)管理系統(tǒng)的后備電源一起綜合考慮。調(diào)度模擬屏應(yīng)帶有智能控制器，模擬屏所需信號由調(diào)度工作站經(jīng)串行口提供，采用不下位操作方式。主站系統(tǒng)功能及技術(shù)指標(biāo)主站系統(tǒng)是調(diào)度自動化系統(tǒng)的核心部分，其功能特點將直接影響到整個調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能以及企業(yè)管理網(wǎng)所能達(dá)到的功能，所以主站軟件系統(tǒng)的選擇，在考慮價格因素的基礎(chǔ)上，還應(yīng)用發(fā)展的眼光考慮其功能特點。根據(jù)部頒《縣級電網(wǎng)電力調(diào)度自動化規(guī)范》和瑞安市電網(wǎng)的現(xiàn)狀與規(guī)劃、變電所實現(xiàn)無人值班的目標(biāo)以及企業(yè)管理網(wǎng)的現(xiàn)狀與規(guī)劃，要求主站軟件系統(tǒng)具備以下功能：軟件系統(tǒng)界面友好、操作簡便：界面友好、操作簡便是一個成熟軟件系統(tǒng)的基本要求，將給用戶充分發(fā)揮系統(tǒng)功能提供保障。系統(tǒng)具有開放性：各子系統(tǒng)具有開放性，是建立性能超群企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。一定的擴(kuò)充性和較強(qiáng)的二次開發(fā)能力：具有可擴(kuò)充性和擁有功能強(qiáng)大的二次開發(fā)工具，使用戶能夠根據(jù)自己的一些要求，定制系統(tǒng)的功能，是系統(tǒng)壽命的保證。數(shù)據(jù)采集采集經(jīng)各變電所端RTU傳送的所有測量量和信號量。數(shù)據(jù)處理全網(wǎng)有功、無功功率總加∑P、∑Q。電網(wǎng)有功、無功電度量總加∑kwh、∑kvarh。用積分的方法計算全網(wǎng)和特定點的軟電度。電量計費功能。CRT畫面顯示和操作功能顯示電力系統(tǒng)實時網(wǎng)絡(luò)圖。顯示各變電所實時主接線圖。顯示各變電所實時運行參數(shù)。顯示功率和電度總加量。顯示功率總加和電壓變化曲線，包括計劃值和實際值。顯示運行參數(shù)的越限告警和事故告警。顯示電壓棒形圖。顯示歷史數(shù)據(jù)。發(fā)送遙控、遙調(diào)命令。在線編輯圖形報表。在線修改歷史數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲和事件記錄定時存儲運行參數(shù)（存儲周期5分鐘或一小時可選）。事件順序記錄。超限量和越限時間記錄。操作記錄。報表打印打印整個電網(wǎng)系統(tǒng)日、月調(diào)度運行報表。打印事件順序記錄（SOE）、變位記錄、越限記錄和操作記錄。打印電網(wǎng)功率總加和電壓變化曲線?？狡?。模擬屏顯示功能顯示斷路器、隔離開關(guān)實際位置。事故時，斷路器變位信號優(yōu)先顯示，發(fā)出不對應(yīng)信號，并有聲光報警。主要遙測量和潮流方向。全網(wǎng)功率總加、系統(tǒng)頻率。日期、時鐘及安全日。數(shù)據(jù)傳輸主站可以與此1~64個RTU進(jìn)行雙工數(shù)據(jù)傳輸。主站向地區(qū)調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)所需要的數(shù)據(jù)并接受地區(qū)調(diào)度下發(fā)的用電指示等。通信規(guī)約采用部頒規(guī)約（CDT或polling）。主站具有信道誤碼率統(tǒng)計和顯示功能。遙控功能遙控斷路器。遙調(diào)有載調(diào)壓變壓器的分接頭。變電所端的規(guī)劃瑞安市供電局所屬35KV和110KV變電所在調(diào)度自動化改造時，都按無人值班方式規(guī)劃設(shè)計。遠(yuǎn)動信息變電所向調(diào)度中心傳送以下遙測量：110KV輸電線路的有功功率、電流和有功電度。35KV輸電線路的有功功率、電流和有功電度。10KV輸電線路的有功功率、電流和有功電度。主變的有功功率和電流。母線旁路、母聯(lián)、分段、分支斷路器電流。10~110KV系統(tǒng)電壓監(jiān)視點電壓。電容器組的無功和電流。直流母線電壓。變電所向調(diào)度中心傳送以下遙信量：變電所事故總信號。變電所的斷路器位置信號。反映運行方式的隔離開關(guān)位置信號。斷路器事故跳閘總信號。低周減載動作信號。10~35KV系統(tǒng)接地信號。直流系統(tǒng)接地信號。繼電保護(hù)、調(diào)壓裝置、故障錄波器故障總信號。控制方式有遙控轉(zhuǎn)為當(dāng)?shù)乜刂频男盘?。斷路器控制回路斷線總信號。斷路器操作機(jī)構(gòu)故障總信號。主變重瓦斯、差動保護(hù)和復(fù)合電壓電流閉鎖動作信號。變壓器溫度過高告警信號。輕瓦斯動作信號。110KV線路主要保護(hù)（距離、零序保護(hù)等）和線路重合閘動作信號。35KV線路主要保護(hù)（速斷、過流、距離保護(hù)等）和重合閘動作信號。10KV線路主要保護(hù)（速斷、過流保護(hù)等）和重合閘動作信號。母線旁路、母聯(lián)、分段、分支斷路器主要保護(hù)的動作信號。線路距離保護(hù)閉鎖信號。遠(yuǎn)動終端遙控電源消失信號。遠(yuǎn)動終端下行通道故障信號。大門打開信號。消防報警信號。調(diào)度中心向變電所傳送下列遙控、遙調(diào)命令：斷路器的分合。有載調(diào)壓變壓器抽頭位置的調(diào)整。預(yù)告信號的復(fù)歸。距離保護(hù)閉鎖的復(fù)歸。信號繼電器的復(fù)歸。遠(yuǎn)動裝置遠(yuǎn)動終端應(yīng)滿足以下條件：滿足遠(yuǎn)動信息采集和傳遞要求，性能良好、運行可靠。一個站點采用一套遠(yuǎn)動終端。安裝方便，維護(hù)簡單。滿足多種通信規(guī)約（CDT、polling、CDC8890、SC1801、MB-88等通信規(guī)約）。能測量三相（線）電壓、電流、有功、無功、視在功率和有功電能、無功電能、功率因數(shù)、頻率等。遙信、遙測、遙控量擴(kuò)展方便。裝置運行的環(huán)境溫度滿足變電所的要求，有防雷擊和防過電壓的措施。裝置有抗電磁干擾的能力。信號輸入有可靠的電氣距離，絕緣水平符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足以下標(biāo)準(zhǔn)：遙測精度：0.5級。事件順序記錄分辨不大于10ms。遙控輸出：無源接點方式，接點容量為直流220V、5A，110V、5A或24V、1A（微機(jī)保護(hù)等）。裝置主用電源為：交流220V，備用電源為：直流220V或110V。附錄1．選擇縣級調(diào)度自動化主站系統(tǒng)需要考慮的問題主站系統(tǒng)是調(diào)度自動化系統(tǒng)的核心部分。從80年代末期以來，電力部（包括原能源部）陸續(xù)對縣級調(diào)度自動化系統(tǒng)做了一定的規(guī)范，其中包括對主站系統(tǒng)的功能和配置等做了詳細(xì)的規(guī)定。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是計算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的突飛猛進(jìn)，前幾年所規(guī)定的相對先進(jìn)的性能指標(biāo)已是很容易達(dá)到了，而所規(guī)定的硬件配置則更是不合時宜。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日新月異，已給企業(yè)管理帶來了全新的概念，供電企業(yè)計算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)化已是大勢所趨，硬件條件已基本形成。當(dāng)年制定規(guī)范時，難以想象的一些事物已經(jīng)呈現(xiàn)在我們的眼前。我們必須在滿足規(guī)范所規(guī)定的基本要求之上，應(yīng)用最新技術(shù)，整體考慮，全面規(guī)劃。調(diào)度自動化主站系統(tǒng)就其發(fā)展經(jīng)歷了四個階段：第一個階段：此階段的產(chǎn)品功能基本滿足部頒規(guī)定的調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的要求，但由于受到當(dāng)時計算機(jī)和軟件水平的限制，產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性都存在著一定的問題，并且界面不友好，可操作性差，多為基于DOS操作系統(tǒng)下的應(yīng)用軟件。此階段的產(chǎn)品在各方面都存在著一定的問題，目前已大多被淘汰。第二個階段：此階段的產(chǎn)品在滿足部頒功能要求的基礎(chǔ)上，在穩(wěn)定性和可靠性方面有了很大的提高，軟件界面和可操作性也有了一定的改善，多數(shù)已經(jīng)采用WINDOWS界面。但是其數(shù)據(jù)管理為采用最原始的文件讀取方式，還談不上是數(shù)據(jù)庫管理，無法進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，并且不提供二次開發(fā)的工具，幾乎不具備二次開發(fā)的能力。此階段的產(chǎn)品為一個相對封閉、獨立的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，難以與其他計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和對系統(tǒng)功能進(jìn)行擴(kuò)充，所以該類產(chǎn)品的應(yīng)用壽命是有限的，定型產(chǎn)品有南自院的410系統(tǒng)。目前正在運行的SCADA系統(tǒng)有現(xiàn)當(dāng)一部分屬于此類型。第三個階段：這個階段的產(chǎn)品在系統(tǒng)運行的軟、硬件環(huán)境上作了很大的改善，使得系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性有更進(jìn)一步的提高。選用UNIX、WindowsNT等具有高度安全性的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，選用性能優(yōu)良、界面友好的WindowsNT作為工作站的操作系統(tǒng)，有的甚至需要選用價格昂貴的專用工作站來構(gòu)建系統(tǒng)。此階段的產(chǎn)品在數(shù)據(jù)庫管理上也有了一定