220kV變電站通訊監(jiān)控系統(tǒng)軟件分析

王福勝

摘要：變電站是電網(wǎng)中的重要節(jié)點(diǎn)，擔(dān)負(fù)著變換電壓等級(jí)、匯集電流、分配電能、控制電能的流向和調(diào)整電壓的功能。智能變電站是針對(duì)變電站的安全、可靠運(yùn)行而建立起來(lái)的，基于微電子技術(shù)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的一種新型變電站。隨著電子式互感器，智能高壓電器、高速網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等的發(fā)展，能夠?yàn)樽冸娬咎峁└邔哟蔚目煽?、高效、穩(wěn)定、開(kāi)放的智能變電站系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。本次設(shè)計(jì)針對(duì)智能變電站進(jìn)行了相關(guān)設(shè)備選型、綜合保護(hù)功能的設(shè)置以及對(duì)通信系統(tǒng)作了一些研究。選型方面主要根據(jù)額定值選擇并且校驗(yàn)。保護(hù)功能主要有變壓器內(nèi)部外部的各類(lèi)短路、過(guò)流及不正常運(yùn)行的整定計(jì)算;繼電保護(hù)部分主要是針對(duì)變壓器的保護(hù)，重點(diǎn)介紹變壓器的主保護(hù)和后備保護(hù)。通信部分主要介紹RS-485串行口標(biāo)準(zhǔn)和遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用。變電站運(yùn)行的各狀態(tài)量被變送器采集輸送到總線系統(tǒng)后，都要根據(jù)遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的信息，才能被數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)識(shí)別。

將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)綜合應(yīng)用于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，并接入網(wǎng)絡(luò)。采用基于B/S的三層體系結(jié)構(gòu)，將運(yùn)行監(jiān)測(cè)與辦公管理融為一體，實(shí)現(xiàn)了調(diào)度管理部門(mén)對(duì)繼電保護(hù)信息監(jiān)測(cè)與管理的雙重需求。實(shí)例應(yīng)用結(jié)果表明，該系統(tǒng)可大幅降低運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，為變電站的無(wú)人值班奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：變電站;設(shè)備選型;繼電保護(hù);遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)

一、監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)介紹

根據(jù)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，微機(jī)自動(dòng)化已經(jīng)是當(dāng)下發(fā)展的基石，在微機(jī)的基礎(chǔ)上更好的發(fā)展和研究。本文從設(shè)實(shí)現(xiàn)原理、整體結(jié)構(gòu)、軟硬件部分、功能模塊的應(yīng)用程序等方面對(duì)分層分布式變電站綜合自動(dòng)化微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了分析，以及通過(guò)五防監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)斷路器、隔離刀閘，接地刀閘的五防操作系統(tǒng)，還有微機(jī)自動(dòng)化的高級(jí)應(yīng)用終端的應(yīng)用。對(duì)220kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)及其微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行比較詳細(xì)地整體概述。對(duì)變電站綜合自動(dòng)化微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。

監(jiān)控綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，是對(duì)220kV系統(tǒng)電氣設(shè)備的監(jiān)控，通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制，遠(yuǎn)動(dòng)信息的交換和控制，變電站設(shè)備管理，系統(tǒng)配置，監(jiān)視和報(bào)警，操作員站畫(huà)面對(duì)主要電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視。通過(guò)電氣主接線圖，可以監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、潮流方向、模擬量的瞬時(shí)值，監(jiān)視綜合自動(dòng)化系統(tǒng)本身的配置和狀態(tài)，當(dāng)所采集的模擬量越線時(shí)，SOE窗口會(huì)彈出告警信息，提示監(jiān)控人員時(shí)刻掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。利用軟件可以實(shí)現(xiàn)抄表系統(tǒng)的RTU監(jiān)視，對(duì)設(shè)備的負(fù)荷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和通過(guò)AGC和AVC實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)荷分配。

設(shè)備配置主要是圍繞功能展開(kāi)的，例如我要實(shí)現(xiàn)變壓器的差動(dòng)保護(hù)，需配備一塊Speam80系列的施耐德保護(hù)裝置（或者其他產(chǎn)品廠家），兩組電流互感器和一塊通訊裝置。通過(guò)電流互感器二次端子接入保護(hù)裝置，給Speam80軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)變壓器斷路器的遙控合閘、保護(hù)跳閘和遙控分閘的功能，然后再通過(guò)通訊裝置配上通訊協(xié)議上傳到通訊管理機(jī)，然后再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)在通訊管理機(jī)時(shí)采時(shí)送保護(hù)裝置上傳的遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)、遙脈等數(shù)據(jù)到工作站的服務(wù)器，然后再通過(guò)通訊軟件PCS900或者PCS9700做數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)和圖形組態(tài)，關(guān)聯(lián)到服務(wù)器存儲(chǔ)的遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)、遙脈等數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控的功能。

二、微機(jī)保護(hù)的優(yōu)越性

微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，微機(jī)保護(hù)裝置與繼電器型或晶體管型裝置有不可比擬的優(yōu)越性，微機(jī)保護(hù)裝置是由軟件和硬件結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能的，因此在很大程度上，不同原理的繼電保護(hù)的硬件可以是一樣的，換以不同的程序即可改變繼電器功能，利用微計(jì)算機(jī)的邏輯判斷能力，很容易解決繼電保護(hù)中碰到要考慮因素太多時(shí)，利用模擬電路很難實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，使繼電保護(hù)動(dòng)作規(guī)律更合理，性能穩(wěn)定，可靠性高。微機(jī)保護(hù)的功能主要取決于算法和判據(jù)，也即由軟件決定，對(duì)于同類(lèi)型的保護(hù)裝置，只要程序相同，其保護(hù)性能必然一致，所以性能穩(wěn)定。而晶體管型的繼電器的元器件受溫度影響大，機(jī)械式的繼電器運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可能失靈，觸點(diǎn)性能不良，接觸不好等。而微機(jī)保護(hù)采用了大規(guī)模集成電路，所以裝置的元件數(shù)目、連接線等都大大減少，因而可靠性高。微機(jī)保護(hù)利用微機(jī)的記憶功能，可明顯改善保護(hù)性能，提高保護(hù)的靈敏性。例如，由微機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)的功率方向元件，可消除電壓死區(qū)，同時(shí)有利于新原理保護(hù)的實(shí)現(xiàn)。微機(jī)保護(hù)利用微機(jī)的智能，可實(shí)現(xiàn)故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)。這是常規(guī)保護(hù)裝置所不能比擬的。體積小、功能全。由軟件可實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)功能，可大大簡(jiǎn)化裝置的硬件結(jié)構(gòu)，可以在事故后，打印出各種有用數(shù)據(jù)。例如故障前后電壓、電流采樣值、故障點(diǎn)距離、保護(hù)的動(dòng)作過(guò)程和出口時(shí)間等。運(yùn)行工作維護(hù)工作量小，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方便?？稍诰€修改或檢查保護(hù)定值，不必停電校驗(yàn)定值。由于微機(jī)保護(hù)具有突出的優(yōu)越性，是今后繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向，因此變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，采用微機(jī)保護(hù)是必然的趨勢(shì)。尤其是新建的變電站，如果條件許可，則應(yīng)該采用變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，全面提高變電站的技術(shù)水平。

三、220kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)概述

自動(dòng)化變電站是一種新型變電站，應(yīng)用了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信和信息處理技術(shù)、現(xiàn)代遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)、現(xiàn)代微電子技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，使變電站的二次設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能重組優(yōu)化，以更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量、監(jiān)控、控制和調(diào)配。智能變電站的主要任務(wù)是，完成對(duì)站內(nèi)設(shè)備的信息共享，讓各設(shè)備之間完成信息的交換和數(shù)據(jù)分享，從而對(duì)變電站形成監(jiān)視和控制。智能變電站的出現(xiàn)，取代了傳統(tǒng)變電站的二次設(shè)備，同時(shí)也簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)變電站的二次接線。智能變電站的推廣和應(yīng)用是提高現(xiàn)代變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、降低運(yùn)行維護(hù)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項(xiàng)重要措施。把一些變電站常用功能智能化綜合在一起是智能變電站的一大特點(diǎn)，比如計(jì)算機(jī)技術(shù)，數(shù)據(jù)通訊，信息共享等?？梢允占冸娬炯捌渲饕€路上反映系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)信息，對(duì)其加以識(shí)別和處理之后用于分析、統(tǒng)計(jì)制表、超限報(bào)警和安全監(jiān)視等。

變電站運(yùn)行人員在制定短期運(yùn)行計(jì)劃（通常幾小時(shí)到幾個(gè)月之間）時(shí)，需要考慮資源的可利用程度、負(fù)載測(cè)算、系統(tǒng)功率互換、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等，使變電站在保證供電質(zhì)量及系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下把運(yùn)行費(fèi)用降到盡可能低的水平。制定和執(zhí)行短時(shí)運(yùn)行計(jì)劃，使電力系統(tǒng)做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。進(jìn)行發(fā)電控制以保持系統(tǒng)的頻率，維持電壓水平穩(wěn)定以保證供電質(zhì)量。變電站可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)安全性等級(jí)做分析和預(yù)防性控制，在緊急情況下進(jìn)行安全控制，防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，在故障消除時(shí)執(zhí)行恢復(fù)控制，電力系統(tǒng)又可以回到正常運(yùn)行狀態(tài)。

3.1 自動(dòng)化變電站的一些基本概念

SCADA系統(tǒng)：指變電站內(nèi)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)或調(diào)度所內(nèi)EMS系統(tǒng)或集控站系統(tǒng)。測(cè)控單元：指集中組屏的測(cè)控插箱。

分散式單元：指安裝于開(kāi)關(guān)柜上的分散式單元。

插件：插在控制器或測(cè)控單元內(nèi)的1塊集成電路板稱(chēng)1個(gè)插件。

遠(yuǎn)方：指變電站當(dāng)?shù)卦O(shè)備以外的其他地方，如調(diào)度所機(jī)房、監(jiān)控主控制室。就地：指變電站所在地的設(shè)備。SOE：帶時(shí)間標(biāo)志的事件順序記錄。COS：不帶時(shí)間標(biāo)志的變化遙信。

口令：指監(jiān)控系統(tǒng)裝置或后臺(tái)微機(jī)進(jìn)行參數(shù)修改、設(shè)置時(shí)需要輸入的密碼。智能變電站是變電站發(fā)展的一個(gè)新的方向，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、繼電保護(hù)技術(shù)、通信技術(shù)、微電子技術(shù)等對(duì)變電站的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。智能變電站的應(yīng)用，可以使電力系統(tǒng)的故障率降低，提高供電配電質(zhì)量，降低系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的成本。

3.2自動(dòng)化變電站的系統(tǒng)構(gòu)成

為了提高供電系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，確保供電的運(yùn)行質(zhì)量和可靠性，設(shè)置功能齊全、可靠性高、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單的變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分層分布式，分層分布式的終端采用綜合保護(hù)裝置。

全廠電氣數(shù)據(jù) 中心設(shè)置在 ”22OkV總變內(nèi)，設(shè)置電氣監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)（含 離線編程器），由以太網(wǎng)交換機(jī)（10OOM）、前置采集服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、SCADA服務(wù)器、DTS服務(wù)器、WEB數(shù)據(jù)服務(wù)器、PAS服務(wù)器、備機(jī)、工程師工作站、操作員工作站及服務(wù)器、打印機(jī)組成。在動(dòng)力中心控制樓內(nèi)設(shè)置全廠監(jiān)控中心，由 以太網(wǎng)交換機(jī)、工程師、操作員工作站組成。動(dòng)力中心綜合自動(dòng)化裝置在動(dòng)力中心控制樓內(nèi)，設(shè)電氣監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)（含離線編程器），集中組屏和分布式相結(jié)合，各綜合保護(hù)裝置采用工業(yè)以太網(wǎng)或現(xiàn)場(chǎng)總線方式與前端機(jī)相連，前端機(jī)至后臺(tái)系統(tǒng)采用光纖。總變電所電氣監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)（含離線編程器），集中組屏和分布式相結(jié)合，各綜合保護(hù)裝置采用工業(yè)以太網(wǎng)或現(xiàn)場(chǎng)總線方式與前端機(jī)相連，前端機(jī)至后臺(tái)系統(tǒng)采用光纖。此外35kV區(qū)域變電所設(shè)電氣監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)（含離線編程器），但6kV變配電所不設(shè)置后臺(tái)系統(tǒng)只設(shè)通訊管理機(jī)，并與0.4kV綜合保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)所有上傳信號(hào)至全廠電氣數(shù)據(jù)中心。

3.2.1站控層設(shè)備

主機(jī)兼工程師工作站。用于整個(gè)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)、管理，可完成數(shù)據(jù)庫(kù)的定義、修改，系統(tǒng)參數(shù)的定義、修改，報(bào)表的制作、修改，以及網(wǎng)絡(luò)管埋維護(hù)、系統(tǒng)診斷等工作;負(fù)責(zé)收集、處理、存儲(chǔ)站控層數(shù)據(jù);作為計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主要入機(jī)界面，用于圖形及報(bào)表顯示、事件記錄及報(bào)警狀態(tài)顯示和查詢，設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)的查詢，

操作指導(dǎo)，操作控制命令的解釋和下達(dá)、閉鎖邏輯功能等。在進(jìn)行維護(hù)和監(jiān)控操作時(shí)應(yīng)有可靠的登錄保護(hù)。主機(jī)兼操作員工作站按雙機(jī)冗余配置。站級(jí)控制層根據(jù)運(yùn)行及操作權(quán)限不同，配置2個(gè)主機(jī)和 2臺(tái)操作員工作站、1臺(tái)工程師站，供運(yùn)行監(jiān)視及操作控制用，并且完成對(duì)系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)的在線維護(hù)和修改：站級(jí)控制層通過(guò)以太網(wǎng)將這些設(shè)各與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控單元層互連，實(shí)現(xiàn)信息交換。

遠(yuǎn)動(dòng)通信設(shè)備應(yīng)采用雙套專(zhuān)用獨(dú)立設(shè)各，直采直送通過(guò)專(zhuān)用通道點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式以及站內(nèi)的數(shù)據(jù)網(wǎng)接入設(shè)備向各級(jí)調(diào)度傳送遠(yuǎn)動(dòng)信息;

公共接口設(shè)備：用于站內(nèi)其他設(shè)備的接入的轉(zhuǎn)換終端，該設(shè)備為專(zhuān)用設(shè)備。

電力系統(tǒng)調(diào)度的遠(yuǎn)程監(jiān)控可分四個(gè)子系統(tǒng)：信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)、信息采集和處理控制子系統(tǒng)、人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)。

信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)的作用是監(jiān)控系統(tǒng)廠站端，通過(guò)輸入設(shè)備采集和處理一些狀態(tài)量后，在發(fā)送到調(diào)度端，并接受調(diào)度端的命令作出動(dòng)作，通過(guò)命令輸出執(zhí)行設(shè)備完成遙控和遙調(diào)等操作。

信息傳輸子系統(tǒng)的作用是，用通信機(jī)和信道組成的系統(tǒng)，完成調(diào)度端和廠站端的信息傳輸，解決兩站間距離較遠(yuǎn)的問(wèn)題。

信息采集處理和控制子系統(tǒng)用來(lái)收集各調(diào)度端從廠站端采集來(lái)的信息，經(jīng)分析處理后，通過(guò)人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)呈現(xiàn)給工作人員，并接受信息，對(duì)廠站下達(dá)調(diào)度指令。

人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)用來(lái)將電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)量呈現(xiàn)給工作人員，實(shí)現(xiàn)的硬件有調(diào)度模擬屏、顯示器和打印機(jī)等，工作人員可操作鍵盤(pán)就對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)作出調(diào)整。

3.2.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

（a）網(wǎng) 絡(luò)交換機(jī)。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率 ≥1000Mbps（主 網(wǎng)絡(luò)采用1000M站內(nèi)采用100M），構(gòu)成分布式高速工業(yè)級(jí)雙以太網(wǎng)，應(yīng)經(jīng)過(guò)國(guó)家或電力工業(yè)檢驗(yàn)測(cè)試中心檢測(cè)，支 持交流、直流供電。

（b）其 他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。包括光/電轉(zhuǎn)換器，接口設(shè)備（如光纖接線盒）和 網(wǎng)絡(luò)連接線、電纜、光纜等。

（c）測(cè)I/O控裝置。I/O測(cè)控裝置具有狀態(tài)量采集、交流采樣及測(cè)量、防誤閉鎖、同期檢測(cè)、就地?cái)嗦菲骶o急操作和單接線狀態(tài)及數(shù)字顯示等功能，對(duì)全站運(yùn)行設(shè)備的信息進(jìn)行采集、轉(zhuǎn)換、處理和傳送。I/O測(cè)控裝置還應(yīng)配置有 “就地 /遠(yuǎn) 方 ”切換開(kāi)關(guān)。

3.3計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)功能

3.3.1數(shù)據(jù)采集和處理

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò) I/O測(cè)控裝置實(shí)時(shí)采集模擬量、狀態(tài)量等信息量;通過(guò)公共接口設(shè)備接受來(lái)自其他通訊裝置的數(shù)據(jù)。

對(duì)所采集的實(shí)時(shí)信息迸行數(shù)字濾波、有效性檢杳，工程值轉(zhuǎn)換、信號(hào)接點(diǎn)抖動(dòng)消除、刻度計(jì)算等加工。從而提供可應(yīng)用的電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率，功率因數(shù)等各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)帶品質(zhì)描述傳送至站控層和各級(jí)調(diào)度中心。

I/O數(shù)據(jù)采集單元輸入量額定值：

CT二 次額定電流：1A

PT二 次額定電壓：100V（線電壓）

特 殊 量 輸 入：4～20mA，DC O～±5V

3.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與維護(hù)

a）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，其數(shù)值應(yīng)根據(jù)運(yùn)行工況的實(shí)時(shí)變化而不斷更新，記錄被監(jiān)控設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài);

b）歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的重要數(shù)據(jù)將存放在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。

應(yīng)提供通用數(shù)據(jù)庫(kù)，記錄周期為1分鐘 -1小時(shí)可調(diào)。歷史數(shù)據(jù)應(yīng)能夠在線滾動(dòng)存儲(chǔ)1年，無(wú)需人工干預(yù)。所有的歷史數(shù)據(jù)應(yīng)能夠轉(zhuǎn)存到光盤(pán)或磁帶等大容量存儲(chǔ)設(shè)備上作為長(zhǎng)期存檔。對(duì)于狀態(tài)量變位、事件、模擬量越限等信息，應(yīng) 按時(shí)間順序分類(lèi)保存在歷史事件庫(kù)中，保存時(shí)間可由用戶自定義為幾個(gè)月、幾年等。

調(diào)度管理系統(tǒng)是分布式網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，共享一套數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，人機(jī)交互系統(tǒng)和分布式支撐環(huán)境。系統(tǒng)各網(wǎng)絡(luò)功能節(jié)點(diǎn)可以集成在同一節(jié)點(diǎn)上，也可分散駐留于不同節(jié)點(diǎn)，配置靈活，每個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)都可獨(dú)立運(yùn)行。

分布式SCADA系統(tǒng)調(diào)度端一般為局域網(wǎng)系統(tǒng)，其主要系統(tǒng)為數(shù)據(jù)服務(wù)器，WEB服務(wù)器，調(diào)度員工作站，維護(hù)工作站，通信前置機(jī)及打印機(jī)，模擬屏（大屏幕顯示器）等外設(shè)組成。

3.3.3計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的控制輸出

控制輸出的接點(diǎn)為無(wú)源接點(diǎn)，控制輸出：1個(gè)獨(dú)立的合間接點(diǎn)、1個(gè)獨(dú)立的跳閘接點(diǎn)和 1個(gè)獨(dú)立的閉鎖接點(diǎn)。合閘、跳閘輸出，均應(yīng)通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)閉鎖邏輯判斷。閉鎖接點(diǎn)應(yīng)能實(shí)時(shí)正確反映隔離開(kāi)關(guān)的閉鎖狀態(tài)，當(dāng)滿足相關(guān)閉鎖條件就允許對(duì)該隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作時(shí)，該閉鎖輸出接點(diǎn)閉合，以接通電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的控制電源回路;且該接點(diǎn)應(yīng)能長(zhǎng)期保持，直到閉鎖條件不滿足時(shí)，該接點(diǎn)斷開(kāi)以切斷電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的控制電源。

3.3.4調(diào)度端軟件

軟件從層次上來(lái)分，可分為三大類(lèi)，即系統(tǒng)軟件、支持軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件由計(jì)算機(jī)公司提供，面向機(jī)器本身，其算法和功能不依賴于特定的用戶。它的主要任務(wù)是使硬件所提供的能力可以得到充分的利用，支持用戶的應(yīng)用軟件的運(yùn)行并提供恰當(dāng)?shù)姆?wù)。

操作系統(tǒng)是微機(jī)最基本的系統(tǒng)軟件，由它來(lái)管理內(nèi)存分配，鍵盤(pán)操作，屏幕顯示，驅(qū)動(dòng)軟盤(pán)，硬盤(pán)等外設(shè)。操作系統(tǒng)有一部分固化在主機(jī)內(nèi)存中，大部分是在開(kāi)機(jī)后，從軟盤(pán)或硬盤(pán)調(diào)入內(nèi)存。

現(xiàn)場(chǎng)使用UNIX和WINDOWS系統(tǒng)特點(diǎn)：具備高穩(wěn)定性、可靠性及高實(shí)時(shí)響應(yīng)的特點(diǎn);具備強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理能力及較強(qiáng)的抗計(jì)算機(jī)病毒侵染的能力;硬件成本高，運(yùn)營(yíng)維護(hù)欠直觀。動(dòng)力和總變采用UNIX操作系統(tǒng)，化工區(qū)工作站采用WINDOWS操作系統(tǒng)。

3.3.5通訊、對(duì)時(shí)

微機(jī)保護(hù)裝置應(yīng)具備通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)和GPS衛(wèi)星時(shí)鐘對(duì)時(shí)功能。應(yīng)具備IRIG-B碼（直流）或脈沖對(duì)時(shí)功能，并通過(guò)保護(hù)柜端子接線。

采用軟件對(duì)時(shí)，CDT、DNP、Modbus等規(guī)約提供了軟件對(duì)時(shí)手段，可采用軟件對(duì)時(shí)。但由于受到通信速率的影響，需要采取修正措施。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要增加硬件設(shè)備。

3.3.6自恢復(fù)和自檢測(cè)功能

RTU作為遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集單元，必須保證不間斷地完成和SCADA系統(tǒng)的通信，但RTU的工作環(huán)境惡劣，具有強(qiáng)大電磁干擾，運(yùn)行中難免發(fā)生程序受干擾，或通信瞬時(shí)中斷等異常情況，有時(shí)也會(huì)發(fā)生電源瞬時(shí)掉電，這都會(huì)造成RTU死機(jī)，而使系統(tǒng)無(wú)法收到該被控對(duì)象的信息。因此要求RTU在遇這些情況時(shí)，能在最短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)，重新從頭開(kāi)始運(yùn)行程序，為了維護(hù)方便，通常要求RTU含有自檢程序。

3.4有線RS-485通訊方式綜述

在要求通信距離為幾十米到上千米時(shí)，廣泛采用RS-485串行總線標(biāo)準(zhǔn)。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測(cè)低至200mV的電壓，故傳輸信號(hào)能在千米以外得到恢復(fù)。RS-485采用半雙工工作方式，任何時(shí)候只能有一點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號(hào)加以控制。RS-485用于多點(diǎn)互連時(shí)非常方便，可以省掉許多信號(hào)線。應(yīng)用RS-485可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián)32臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和32臺(tái)接收器。RS-485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線，所以RS-485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。

四、總結(jié)

本文根據(jù)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)用分層、模塊化和面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法和組態(tài)技術(shù)，通過(guò)對(duì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)及其微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和基本功能以及變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)及其微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、基本原理、系統(tǒng)構(gòu)成等進(jìn)行了分析和研究，得出了變電站綜合自動(dòng)化微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案、整體結(jié)構(gòu)和組成框圖。

總之，提高計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性是變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的根本，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行是至關(guān)重要的。為了增強(qiáng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自身應(yīng)付故障的能力，在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮系統(tǒng)中任一環(huán)節(jié)遇到故障均不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行的原則。應(yīng)不斷完善變電站各項(xiàng)系統(tǒng)的功能，正確、可靠地與監(jiān)控系統(tǒng)連接。企業(yè)變電站安裝微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后，可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)變電站的各種動(dòng)態(tài)參量加以組織分析，再以數(shù)據(jù)，圖表，色彩及音響等形式形象直觀地呈現(xiàn)在值班人員面前。借助于該系統(tǒng)，值班人員能提前發(fā)現(xiàn)事故隱患，作到防患于未然。萬(wàn)一發(fā)生事故也能迅速找出事故原因，及時(shí)處理縮短停電時(shí)間減少經(jīng)濟(jì)損失，因此，研究變電站綜合自動(dòng)化微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有迫切的現(xiàn)實(shí)需要和重大的實(shí)際意義。

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