调度自动化SCADA系统简介.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电力调度自动化简介,Ver20150302v0.1,何为,SCADA?,SCADA:Supervisory Control And Data Acquisition,-,不是一个全面的控制系统,主要是基于管理层面的,-,位于硬件顶层的软件系统,通过,PLC,RTU,等模块于被控系统联系,-,广泛应用于工业的过程控制系统中,-,运行于,DOS,VMS,UNIX,NT,LINUX,等操作系统之上,-,是一种软实时的控制系统，在电力系统中它是一个复杂的计算机群,电话调度：,得到的信息是历史的，不一致的,做出的判断和决策是不可靠的,主要由厂站端的运行人员就地完成大部分监控功能,厂站端人员不了解系统状态，不了解全局,大规模电力系统的需求,SCADA,的必要性：,实时了解系统的运行状态,迅速、准确、可靠地将厂站端信息传送到调度中心,SCADA,的位置,电力系统,SCADA,Actual,Fixed,Accurate,simulation,快照,状态估计,拷贝,电力系统,AGC,AVC,在线闭环控制,操作控制,在线开环控制,电力系统调度计划、模拟和培训,离线分析和规划,培训模式,SCADA,是调度的“眼”和“手”,数据流分类,控制任务分类,SCADA,系统平台,大型调度自动化系统配置,路由器,调度员工作站,报表工作站,运方工作站,程序员工作站,维护工作站,网管工作站,数据库服务器,数据采集服务器,SCADA,服务器,数据通讯服务器,WEB,服务器,DTS,服务器,DTS,工作站,模拟屏,GPS,GPS,MODEM,SPDnet,安全,II,区,安全,III,区,SPTnet,磁盘阵列,终端服务器,千兆,/,百兆交换机服务器,路由器,物理隔离,高级应用服务器,拨号服务器,认证加密装置,前置系统,主要功能：与变电站,RTU,的数据通信,单机系统：,1,1,实际系统：,1,N,前置系统,系统实时数据来源,远动通信技术,传统的远动通信技术,串行通信,高级的通信方式网络通信,采用光纤联网技术，连接距离,10-100,公里,基于网络的数据采集和远动,传统的通道切换方式,使用通道切换柜,通道切换柜中插入多块通道切换板，所有的主备通道接入切换柜。,2N,个输入,2N,个输出,现在的通道切换装置,使用智能通道板,智能通道板是一种可编程的,MODEM,板。,可以通过程序控制通道板在输入的主备双通道之间自动切换。,前置机和通道板之间采用内部协议进行通信，可以在线向通道板发送控制命令。,前置系统数据接入技术,RTU,采用串行通信，前置系统需要接入大量的串行信号,必须提供某种设备，使前置机能够访问多个,RS232,串口,传统的数据接入方式,采用串口扩展设备,先进的数据接入方式,采用通信服务器,采用通信服务器接入通信数据已成为,SCADA,系统的发展趋势,采用串口扩展设备接入数据,串口扩展设备原理,串口扩展卡,采用串口扩展设备接入数据,采用通信服务器接入数据,通信服务器 标准的网络设备，将串行设备连接到网络，,管理员给通信服务器分配一个,IP,地址，通信服务器自动为每个串口分配一个端口号。,访问串口,访问网络设备，采用标准的,TCP/IP,协议，,socket,接口,对每个串口，通信服务器提供高达,230.4Kbps,通信速率,前置数据采集子网,在前置工作站上安装第三块网卡。数据采集网上连接前置工作站和通信服务器组,主流的服务器平台,PC,服务器,Unix,服务器,Sun/HP,主流的服务器操作系统Unix,Windows 2000 Server,Linux,主流的数据库,MS SQL Server,Oracle,Sybase,服务器系统,数据存储中心,调度员工作站,Window 2000/XP,其他人机工作站,维护、,PAS,分析等,WEB,发布服务器,PC,服务器,Window 2000 Server,IIS,服务,操作系统,(UNIX/LINUX,Windows NT),和商用数据库,软件结构,实时数据库,人机交互系统,软总线,(,事件,/,通信服务,),API,模型建立,WEB,浏览,系统安全与用户管理,拓扑分析及动态着色,无功电压控制,模拟操作,统计,计算,告,警,历史数据保存及查询,事故追忆,遥控、遥调、对时,数据采集,系统软件,支持软件,应用软件,报,表,AGC,SCADA,系统数据流图,实时数据库,以关系库为模板的、简化了的、基于内存的数据库,SCADA,的基本功能（一）,数据采集,(Data Acquisition),遥控和遥调操作,(Tele-control,Tele-adjust),告警,(Alarm),记录,(Logging),事故追忆（,PDR,Post Disturbance Review,）,事件顺序记录（,SOE,Sequence of Event Recording,）,统计、计算（,Statistics,Calculation,）,SCADA,的基本功能（二）,双机切换,(Failover),人机会话,(Man Machine Interface),报表,(Report),网络拓扑与动态着色,(Network Topology,Dynamic Coloring),历史数据存储,WEB,浏览,模拟盘驱动,(Mimic Up Data),系统模型的建立工具,SCADA,的基本功能数据预处理,遥测量合理性校验,遥测值变化率合理性校验,遥测值的平滑滤波,开关变位可信性校验,SCADA,的基本功能信息显示和报警,质量监视,安全限制监视,开关状态,停电监视,计划值执行情况,设备状态,保护和自动装置的动作状态,基于图形界面的智能化支撑环境,UNIX,下,Motif,界面,面向设备的图形化、一体化建模,历史数据查询,SCADA,信息显示的例子棒图,适合显示机组出力，电压等数据,SCADA,信息显示的例子饼图,适合显示份额数据，如水电占总出力的份额，某机组出力占总出力的份额，等,SCADA,信息显示的例子曲线,适合显示某个量的变化趋势，如系统负荷，频率，电压等。,SCADA,的基本功能遥控和遥调操作,避免误操作,返讯校验,画面提示操作信息,操作结果显示,智能化防误操作,调度录音电话,SCADA,的基本功能,PDR,，,SOE,记录系统发生异常情况和事故发生的顺序,作用：事故后分析事故,PDR,：记录事故前后一段时间间隔的重要实时数据SOE,：对事故时各种开关、继电保护、自动装置的状态变化信号按时间顺序排队。要求精确的时钟同步。,EMS,应用软件系统的数据流图,拓扑分析,可观测性分析,网络通信,SCADA,DB,遥信,网络结构,母线模型,SE,结果,实时状态估计,遥测,历史断面,历史断面保存,超短期,负荷预测,预测数据,外网,等值,在线,潮流,潮流结果,静态安全评定,自动故障选择,最优潮流,校正对策分析,在线故障计算,智能化,网络建模,灵敏度分析,经济评估分析,量测系统分析维护,短路容量扫描,静态电压稳定,暂态稳定分析,短期负,荷预测,开停机,计划,水火电,发电计划,国内研究情况,2004,年,9,月,142004,年,9,月,16,日在北京国调中心举行了基于,CIS GDA,接口的国内第五次互操作试验。,基本实现了基于,XML CIM,模型的交换、合并、拆分,基于,CIS,的,GDA,接口的测试,电力信息系统集成的未来,