【文章內容簡介】 也可有監(jiān)控系統(tǒng)根據保護裝置測量的電壓、無功和變壓器抽頭信號通過專門的軟件實現。 （ 7）數據處理和記錄。你是數據的形成和存儲是數據處理的主要內容，它包括上一級調度中心，變電管理和保護的專業(yè)要求的數據。 （ 8）人機聯(lián)系。 （ 9）系統(tǒng)的自診斷。系統(tǒng)各內插件應具有自診斷功能，子很短信息也像被采集的數據一樣周期性地送往后臺機和遠方調度中心或操作控制中心。 （ 10）與控制中心通信。 防火、保安系統(tǒng)。 設計（論文）專用紙 第 6 頁 變電站綜合自動化的結構 目前從國內外變電站 綜合自動化的開展情況而言，大概存在以下幾種 （ 1）集中式系統(tǒng)結構。系統(tǒng)的硬件裝置、數據處理均集中配置，采用由前置機和后臺機構成的集控式結構，其中前置機完成數據輸人輸出、保護、控制及監(jiān)測等功能，后臺機完成數數據處理、打印及遠方通信等功能 ,目前國內許多廠家仍屬于集中式系統(tǒng)結構 ,這種結構有以下不足：前置管理機任務繁重、引線多，是一個信息“瓶頸”，降低了整個系統(tǒng)的可靠性，即作前置機故障情況下，將失去當地及遠方的所有信息及功能；另外仍不能從工程設計角度上節(jié)約開支，仍需鋪設電纜，并且擴展一些自動化需求的功能較難。在此值 得一提的是這種結構形成的緣由，變電站二次產品早期開發(fā)過程是按保護、測量、控制和通信部分分類、獨立開發(fā)，沒有從整個系統(tǒng)設計的指導思想下進行，隨著技術的進步及電力系統(tǒng)自動化的要求，在進行變電站自動化工程的設計時 .大多采用的是按功能 “拼湊”的方式開展，從而導致了系統(tǒng)的性能指標下降以及出現了許多無法解決的工程問題。 （ 2）分布式系統(tǒng)結構。按變電站被監(jiān)控對象或系統(tǒng)功能分布的多臺計算機單功能設備 將它們連接到能共享資源的網絡上實現分布式處理。這里所談的 “ 分布”是按變電站資源物理上的分布，強調的是從計算機的角度來研究分 布問題的。這是一種較為理想的結構，要做到完全分布式結構，在可擴展性、通用性及開放性方面都具有較強的優(yōu)勢，然而在實際的工程應用及技術實現上就會遇到許多目前難以解決的問題，如在分散安裝布置時，惡劣運行環(huán)境、抗電磁干擾、信息傳 設計（論文）專用紙 第 7 頁 圖 1.. 集中式系統(tǒng)結構框圖 輸途徑及可靠性保證上存在的問題等，就目前技術而言還不夠十分成熟，一味地追求完全分布式結構，忽略工程實用性是不必要的。 按變電站的控制層次和對象設置全站控制級（站級）和就地單元控制級（段級）的二層式分布控制系統(tǒng)結構。站級系統(tǒng)大致包括站控系統(tǒng)（ SCS)、站 監(jiān)視系統(tǒng)（ SMS)、站工程師工作臺（ EWS)及同調度中心的通信系統(tǒng)（ RTU)。 (1)站控系統(tǒng)（ SCS)應具有快速的信息響應能力及相應的信息處理分析功能，完成站內的運行管理及控制（包括就地及遠方控制管理兩種方式），例如事件記錄、開關控制及數據收集功能。 (2)站監(jiān)視系統(tǒng)（ SMS)應對站內所有運行設備進行監(jiān)測，為站控系統(tǒng)提供運行狀態(tài)及異常信息，即提供全面的運行信息功能，如擾動記錄、站內設備運行狀態(tài)、二次設備投入 /退出狀態(tài)及設備的額定參數等。 設計（論文）專用紙 第 8 頁 (3)站工程師工作臺（ EWS)可對站內設備進行狀態(tài)檢查、參數整定、調 試檢驗等功能，也可以用便攜機進行就地及遠端的維護工作。 圖 1.. 分布式系統(tǒng)結構框圖 這種結構相比集中式處理的系統(tǒng)具有以下明顯的優(yōu)點： 1）可靠性提高，任一部分設備故障只影響局部，即將危險分散，當站級系統(tǒng)或網絡故障，只影響到監(jiān)控部分，而最重要的保護、控制功能在段級仍可繼續(xù)運行；段級的任一智能單元損壞不應導致全站的通信中斷，比如長期霸占全站的通信網絡。 2)可擴展性和開放性較高，利于工程的設計及應用。 3)站內二次設備所需的電纜大大減少，節(jié)約投資也簡化了調試維護。 基于以上優(yōu)勢，分布式系統(tǒng)在變電站綜 合自動化中得到了廣泛采用。 設計（論文）專用紙 第 9 頁 DCS 技術簡介 DCS 技術概述 DCS 又稱為集散控制系統(tǒng)， DCS 為 4C 技術相融合的產物。 4C 技術是指控制（ Control）技術、計算機（ Computer）技術、通信（ Communication）技術、 CRT（ Cathode Ray Tube）顯示技術相融合的產物。 DCS 系統(tǒng)式 由多臺 計算機 分別控制生產過程中多個控制回路，同時又可集中獲取數據、集中管理和集中控制的 自動控制 系統(tǒng) 。 是由多個微處理器為核心的過程控制采集站，分別分散地對各部分工藝流程進行數據采集和控制，并通過數據通信系統(tǒng)與中央控制各監(jiān)控操作站聯(lián)網，對于生產過程進行集中監(jiān)視和操作的控制系統(tǒng)。隨著現代計算機和通訊網絡技術的高速發(fā)展， DCS 正向著多元化、網絡化、開放化、集成管理方向發(fā)展，使得不同型號的 DCS 可以互連，進行數據交換，并可通過以太網將 DCS 系統(tǒng)和工廠管理網相連，實現實時數 據上網，成為過程工業(yè)自動控制的主流。 DCS 技術發(fā)展 從 DCS 的發(fā)展歷程看， 20 年來 DCS 經歷了四代的變遷和發(fā)展。 （ 1）第一代 DCS。 20 世紀 70 年代， DCS 的控制站采用 8 位 CPU，操作員站和工程師站采用 16 位CPU。該系統(tǒng)具有多個微處理器，實現了分散輸入、輸出、運算和控制，以及集中操作監(jiān)視和管理。 （ 2）第二代 DCS 20 世紀 80 年代，大規(guī)模集成電路的發(fā)展， 16 位、 32 位微處理機技術的成熟，特別是局域網 LAN 技術用于 DCS，形成了第二代 DCS。為了提高可靠性，采用冗余 設計（論文）專用紙 第 10 頁 CPU，冗余電源及在線 熱備份。工程師站既可用作離線組態(tài)，與可用作在線組態(tài)。 80年代為 DCS 成熟期。 （ 3）第三代 DCS 20 世紀 90 年代，由于計算機技術的快速發(fā)展，使得 DCS 的硬件和軟件都采用了一系列高新技術，是 DCS 向更高層次發(fā)展，出現了第三代 DCS?？刂普静捎?32位 CPU，遠程 I/O 單元通過 IObus 分散安裝。操作員站有多媒體功能，采用國際標準的網絡通信協(xié)議，系統(tǒng)具有開放式。位 DCS 的發(fā)展期。 （ 4）第四代 DCS 前三代的 DCS 在生產現場依然采用了常規(guī)模擬檢測儀表和執(zhí)行機構，第四代DCS 改用數字儀表，并用現場總線互連，帶來了 DCS 控制站的變革，將控制站內的功能分散地分布在各臺現場數字一邊重，并可統(tǒng)一組態(tài)構成控制回路，實現徹底的分散控制。也就是說，由多臺現場數字儀表在生產現場構成了控制站。 DCS 技術特點 DCS 是一個一通信網絡為紐帶的計算機控制系統(tǒng)，其主要特點可以概括如下： （ 1）自治性。 DCS 自治性是指 DCS 的組成部分均可獨立地工作，各控制站地理地完成分配給自己的規(guī)定任務。 （ 2）協(xié)調性。 DCS 各工作站之間通過通信網絡傳送各種信息并協(xié)調工作，以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理。采用實時性的、安全可靠的工業(yè)控制局部 網絡，提高了信息的暢通性，使整個系統(tǒng)信息共享。 （ 3）靈活性。 DCS 硬件和軟件采用開放式、標準化和模塊化設計。系統(tǒng)為積木式結構，根據用戶的的需要靈活配置系統(tǒng)。當需要改變生產工藝集控制流程時，通過組態(tài)軟件及操作可以改變系統(tǒng)的控制結構。 設計（論文）專用紙 第 11 頁 （ 4）分散性。 DCS 的分散含義是廣義的，不單是分散控制，還有地域分散、設備分散、功能分散、電源分散和危險分散等含義。 （ 5）便捷性。 DCS 操作方便、顯示直觀。 （ 6）高可靠性。由于 DCS 將系統(tǒng)控制功能分散在各臺計算機上實現，系統(tǒng)結構采用容錯設計，因此某一臺計算機出現的故障不會導 致系統(tǒng)其它功能的喪失。此外，由于系統(tǒng)中各臺計算機所承擔的任務比較單一，可以針對需要實現的功能采用具有特定結構和軟件的專用計算機，從而使系統(tǒng)中每臺計算機的可靠性也得到提高。 變電站綜合自動化系統(tǒng)從本質上來說就是一個針對變電站設計的小型 DCS 系統(tǒng) ,而變電站綜合自動化系統(tǒng)控制所依據的工具是數據庫 , 計算機技術在數據管理方面的廣泛運用，對數據共享的要求也越來越高，而數據庫在數據管理中具有良好的數據共享性，因而基于數據庫得到了廣泛的應用。數據庫管理相對于傳統(tǒng)管理而言更加方便、準確、可靠。在變電站綜合自動化的相關技術里 ，數據庫技術是必不可少的，本次設計將對將對變電站數據庫進行研究。 設計（論文）專用紙 第 12 頁 第二章 數據庫 數據庫的概念 數據庫是存儲數據的倉庫，是長期