【導(dǎo)讀】鍵性技術(shù)，進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識并能夠合理利用。初步掌握變電站監(jiān)控設(shè)計(jì)步。四遙對象概數(shù)表、電力監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。設(shè)計(jì)正文、附件、參考書目等；振動：f<10Hz，振幅為；10Hz＜f<150Hz時，加速度為。電力監(jiān)控系統(tǒng)由控制站、遠(yuǎn)動通道及被控站組成；控制站采用計(jì)算機(jī)型電力集中監(jiān)控裝置，1：N結(jié)構(gòu)；通道能實(shí)現(xiàn)手動及自動切換；控制站具備與其它系統(tǒng)的通信接口能力；系統(tǒng)設(shè)備選型立足國產(chǎn)化。根據(jù)變電所主接線圖確定遙控、遙測、遙信對象，完成四遙對象概數(shù)表。確定模塊硬件方案，時間分辨率不大于10MS；輸入/輸出信號列表、編碼；軟件程序結(jié)構(gòu)、程序框圖、主要源程序設(shè)計(jì)；較大，不便打印，查看時可在計(jì)算機(jī)中放大）。

　　

【正文】 持各種用電量、模擬量極值統(tǒng)計(jì)、設(shè)備運(yùn)行時間累計(jì)等報表的生成、統(tǒng)計(jì)、歸檔、打印。 具有圖紙、日常維護(hù)數(shù)據(jù)的錄入功能。 西南交通大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 22 頁 模擬顯示功能 系統(tǒng)配置一套模擬顯示驅(qū)動器，通過與控制中心統(tǒng)一配置的大屏幕投影系統(tǒng)接口，提供對本系統(tǒng)宏觀整體運(yùn)行狀 況顯示，并動態(tài)顯示變電所開關(guān)位置帶電狀態(tài)，用于對供電系統(tǒng)宏觀指揮調(diào)度監(jiān)視。具體的接口及顯示功能在設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)時確定。 培訓(xùn)功能 系統(tǒng)具有對操作人員、運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行上崗培訓(xùn)功能，使其掌握電力監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行管理、操作、日常維護(hù)以及故障排除等業(yè)務(wù)。 口令功能 對不同權(quán)限的運(yùn)行管理人員進(jìn)行不同的口令級別設(shè)置，以開放不同的系統(tǒng)資源 ； 系統(tǒng)至少具備四級以上的口令級別：參觀人員、操作員、應(yīng)用軟件維護(hù)工程師、系統(tǒng)軟件編程工程師 ； 系統(tǒng)具有調(diào)度員交班、接班登陸功能，口令具有功能范圍及管轄范圍的界定作用。 漢 化功能 用戶界面應(yīng)進(jìn)行“漢化”處理 . 容錯能力、自診斷、自恢復(fù)功能 主站設(shè)備自檢標(biāo)志達(dá)到設(shè)備級，被控站設(shè)備自檢標(biāo)志達(dá)到模塊級。當(dāng)系統(tǒng)外部斷電恢復(fù)后，系統(tǒng)能夠自動恢復(fù)正常運(yùn)行。 通道狀態(tài)監(jiān)視、切換 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對通道的監(jiān)視和報警。主用通道發(fā)生故障時可自動投入備用通道并具有手動切換的手段。 西南交通大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 23 頁 系統(tǒng)時鐘同步功能 系統(tǒng)采用 GPS 提供的標(biāo)準(zhǔn)時鐘源做為系統(tǒng)內(nèi)的主時鐘 ， 系統(tǒng)具有時鐘同步功能，使包括變電所全所綜合自動化系統(tǒng)與控制中心的時鐘保持同步。 視頻安全監(jiān)控功能 系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程視頻信息采集和傳輸 功能 ； 系統(tǒng)具有對遠(yuǎn)程設(shè)備的監(jiān)控功能 視頻實(shí)時顯示處理功能 。 系統(tǒng)維護(hù)、修改和擴(kuò)展服務(wù)功能 系統(tǒng)提供對各種用戶畫面和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行在線修改、編輯和定義。采用人機(jī)對話表格輸入方式。包括數(shù)據(jù)庫生成，畫面生成，控制監(jiān)視測量點(diǎn)參數(shù)的修改增加和刪除，調(diào)度任務(wù)的生成和修改等。以及用戶根據(jù)需要增加硬件和一些其他功能等。 西南交通大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 24 頁 第 5 章 主要技術(shù)指標(biāo) 變電所監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)基本性能指標(biāo)要求 主、備機(jī)切換時間 ≤15s（備機(jī)完全接管系統(tǒng)的時間） 遙控命令傳送時間 ≤1s 遙信變位傳送時間 ≤2s 遙測精 度 177。%（不含變送器） 畫面響應(yīng)時間 ≤1s 遙控正確率 ≥% 遙信正確率 ≥% 站內(nèi)事件分辨率 ≤5ms 控制中心網(wǎng)絡(luò)通信速率： 10/100Mbps 自適應(yīng) 通信傳輸率不小于 9600bps 至 64Kbps 1 平均無故障工作時間（ MBTF） ≥10000 小時 1 系統(tǒng)可用率不小于 % 全所綜合自動化系統(tǒng)基本性能指標(biāo)要求 A/D 轉(zhuǎn)換精度不小于 14 位 模擬量測量總誤差 ≤%（不含變送器誤差） 控制正確率 ≥% 信號正確率 ≥% 事件順序記錄分辨率 ≤5ms 裝置平均無故障工 作時間：不小于 30000 小時 遠(yuǎn)程通信速率不低于 9600bps 至 64Kbps 視頻傳輸速率為 2Mbps 圖形水平清晰度：彩色圖像不應(yīng)低于 270 線 西南交通大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 25 頁 圖像畫面的灰度不應(yīng)低于 8 級 可靠性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性 可靠性 設(shè)備在設(shè)計(jì)時采用可靠性措施，這些措施通過利用如下的技術(shù)以降低系統(tǒng)故障概率和有關(guān)影響正常運(yùn)行的隨機(jī)性： 可維護(hù)性 設(shè)備設(shè)計(jì)成只需要最少的調(diào)整和預(yù)防性維護(hù)，以及運(yùn)行維護(hù)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)包括故障隔離及診斷措施，以減少設(shè)備修復(fù)時間，維護(hù)材料和人工成本。 可擴(kuò)展性 設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)的原則 ，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時留有擴(kuò)展能力，以適應(yīng)遠(yuǎn)期擴(kuò)展。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中已作相應(yīng)考慮，以滿足有關(guān)設(shè)備在擴(kuò)展時的要求。 西南交通大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 26 頁 第 6 章 RTU 系統(tǒng)的構(gòu)成及 配置 遠(yuǎn)動終端從系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想上可以分為集中式、分層分布式、分散與集中結(jié)合式、完全分散式。在此次設(shè)計(jì)中，變電站 采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ,以牽引變電所為核心 ,以功能為模塊 ,將供電臂上聯(lián)接的牽引供電設(shè)施納入系統(tǒng)節(jié)點(diǎn) ,充分體現(xiàn)分散控制 ,集中管理的結(jié)構(gòu)模式?？刂坪捅Ｗo(hù)系統(tǒng)既相互獨(dú)立 ,有關(guān)信息又相互 共享。 系統(tǒng)的分層分布式結(jié)構(gòu) ： 站控層主要設(shè)在各變電所、分區(qū)所、開閉所等主控室內(nèi)，主要由后臺監(jiān)控機(jī)、通信管理機(jī)、 GPS 接收器構(gòu)成。 通信管理機(jī)是站控層的核心，它通過多種類型的標(biāo)準(zhǔn)通信接口和通信規(guī)則來溝通各職能單元、后臺、遠(yuǎn)動中心間數(shù)據(jù)交換。一方面通行管理機(jī)與數(shù)據(jù)采集裝開 中 斷初 始 化中斷服務(wù)程序1R T U 軟 件 主 程 序 框 圖開 始執(zhí) 行 巡 查任 務(wù)中斷服務(wù)程序2中斷服務(wù)程序N? ? 西南交通大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 27 頁 置、保護(hù)裝置進(jìn)行通信，收集牽引變電所運(yùn)行中各實(shí)時信息并傳送到后臺機(jī)和遠(yuǎn)動中心，以便對各變電所進(jìn)行監(jiān)視。另一方面接收好轉(zhuǎn)發(fā)來自監(jiān)控系統(tǒng)的各類操作命令對變電站進(jìn)行遙控和遙調(diào)。通信管理機(jī)還通過 RS232 標(biāo)準(zhǔn)接口與 GPS 系統(tǒng)通信，使 本裝置和所有與之相連的保護(hù)、數(shù)據(jù)采集，后臺監(jiān)控都嚴(yán)格與 GPS 保持時鐘同步，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的同步采樣、故障分析和動態(tài)監(jiān)測。 后臺監(jiān)控機(jī)也稱上位機(jī)，是牽引變電所自動化系統(tǒng)的管理中心，主要負(fù)責(zé)人機(jī)聯(lián)系、信息匯總與處理、運(yùn)行管理和優(yōu)化控制等功能。后臺監(jiān)控機(jī)通常安裝于牽引變電所主控室內(nèi)，與通信管理機(jī)之間采用 RS232/485 串行通訊。 主要包括線路保護(hù)裝置、變壓器保護(hù)裝置、電容器保護(hù)裝置、綜合監(jiān)控及單元測量裝置、備用電自投及電壓無功自動控制裝置以及通信管理單元。各智能單元采用模塊化結(jié)構(gòu)，可根據(jù)工程的實(shí)際需要 ,靈活配置各間隔層的保護(hù)設(shè)備。各保護(hù)裝置功能相對獨(dú)立，凡是可以就地完成的功能決不依賴通信網(wǎng)。其后加速、諧波閉鎖的三段距離保護(hù)、一次重合閘功能、 PT 斷線檢測和故障測距功能。 3. 設(shè)備層： 主要是室外高壓電設(shè)備 ,如變壓器等 . 的基本硬件結(jié)構(gòu) RTU 是以單板機(jī) /單片機(jī)為核心的微機(jī)系統(tǒng)，主要組成部分包括： 西南交通大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 28 頁 (1)ROM：只讀存儲器，用來存放 RTU 的工作程序和某些固定參數(shù) 。 (2)RAM：隨機(jī)存儲器，用于各種數(shù)據(jù)的暫存。 (3)模入模出：模擬量輸入通道和輸出通道，通過接口電路與總線相 連。 (4)開入開出：開關(guān)量的輸入、輸出通道。 (5)Modem： RTU 數(shù)據(jù)按通信規(guī)約編碼后，通過 Modem 送上通信信道，與調(diào)度中 心遠(yuǎn)程通信。 模擬量輸入模塊 ADC0809 是 8 位逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器，具有 8 個模擬量輸入通道，可對8 路 05V 的輸入模擬電壓信號分時進(jìn)行轉(zhuǎn)換，完成一次轉(zhuǎn)換大約 100us,沒有內(nèi)部時鐘，必須由外部提供。 開關(guān)量輸入模塊 開關(guān)量構(gòu)成： (1)斷路器的合閘或跳閘信號 (2)重要的隔離開關(guān)狀態(tài) (3)保護(hù)及自動裝置狀態(tài) 西南交通大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 29 頁 附： RTU: 西南交通大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 30 頁 SCADA 系統(tǒng)構(gòu)成圖 西南交通大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 31 頁 附錄一： 四遙對象概數(shù)表 B 牽引變電所 遙調(diào)量 主變有載分接開關(guān)調(diào)整 遙控量 220KV側(cè)隔離開關(guān)、 變壓器上的隔離開關(guān)、斷路器 A相饋線斷路器 A相饋線隔離開關(guān)、 B相饋線斷路器 B相饋線隔離開關(guān)、自用變壓器隔離開關(guān)、自動重合閘投切 遙信量 、自用變壓器系統(tǒng)監(jiān)視信號 主變保護(hù)信號、所內(nèi)事故預(yù)告信號 并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置信號、 側(cè)母線保護(hù)信號 遙測量 220KV側(cè) A相母線電壓、 220KV側(cè) A相母線電流 220KV側(cè) B相母線電壓、 220KV 側(cè) B相母線電流 220KV側(cè) C相母線電壓、 220KV 側(cè) C相母線電流 主變壓器的電壓、電流、有功、無功、電度、溫度 A相母線電壓、 A相母線電流 B相母線電壓、 B相母線電流 自用電變壓器電壓、電流、有功、無功、電度、溫度、饋線電流 西南交通大學(xué)課程設(shè)計(jì) 第 32 頁 附錄 二 ：主要設(shè)備表 設(shè)備 套數(shù) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 1 主（備）服務(wù)器 2 調(diào)度員工作站 2 實(shí)時打印機(jī)及制表打印機(jī) 2 模擬屏 1 通信前置機(jī) 2 系統(tǒng)維護(hù)站 1 模擬屏驅(qū)動器 1 打印機(jī) 3 拷貝機(jī) 1