配电网SCADA系统.ppt
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产管理； • (6)高级应用软件工作站：高级应用软件计算，分析； • (7)维护工作站：对整个网络进行监视，维护； • (8)数据采集(通信)工作站：相当于前置机功能，用来和子
站进行通信中，由于采用了网络终端服务器，数据采集工 作站(前置机)被省略。
几个基本概念
• 前置机的概念：SCADA系统的前置机负责规约转换和数 据预处理。早先，由于计算机的处理能力有限，为了 减轻主机(服务器)的CPU负担，一般都要配备专门的计 算机来运行前置数据处理程序，这就是SCADA系统的前 置机。实际上，前置机只是一个逻辑概念，如果主机 (服务器)的处理能力足够强，前置数据处理程序可以 直接运行在主机(服务器)上，让主机(服务器)兼作 SCADA系统的前置机。
障识别； • (2)向馈线远方终端发遥控命令，实现故障隔离和恢复供
电的功能； • (3)采集变电站内的并收集馈线远方终端的状态量，状态
量变位优先向上级主站传送； • (4)实现对变电站电压、电流、有功功率、无功功率、功
率因数、频率或者谐波值的测量、采集直流量并向上级主 站传送；
• (5)接收并执行上级主站的遥控命令或者电容器投切及 返送校核；
配电网SCADA系统
配电SCADA系统的内容
• 1 配电SCADA的功能 • 2 配电SCADA的基本组织模式 • 3 配电SCADA的硬件系统 • 4 配电SCADA的软件系统 • 5 配电SCADA系统通信规约 • 6 配网SCADA与AM/FM/GIS系统的集成
1 配电SCADA系统的功能
• 该方式适用于已经实现变电站自动化的情况。
3 配电SCADA系统的硬件系统
配网SCADA的计算机后台系统由SCADA服务器、操作工作站、打印输 出设备、图形数字化仪以及计算机网络设备等几个部分组成。 • 1）配网自动化系统子站，如果用变电站综合自动化的后台系统兼 作配网SCADA子站，这时服务器、操作工作站以及前置机都由同一 台计算机担任。系统的可靠性要求，配两台计算机互为热备用，并 通过局域网互联。
有功功率、无功功率、三相电流、三相电 压、功率因数、分接头位置等 。控制内容 主要是负荷开关、联络开关的遥控操作
2）配电SCADA系统的分层组织方式
• 配电SCADA系统由于存在大量分散的数据采集点， 一对一的组织方式就需要有大量的通信通道，在 主站端也需要有与之规模相应的通信端口，这种 组织方式实际上是不可能实现的。
4）配电SCADA主站、子站的设置
• 配电SCADA主站的设置： • 在一个城市的配电管理中心需要设置配电自动
化的主站系统 • 另一种方案是配电管理中心和电力调度中心合
而为一 • 配电SCADA子站的设置： • 通常设置在变电站内
配电自动化子站的功能
• 基本功能为： • (1)收集馈线远方终端故障电流或故障电压信息，完成故
• 变电站内馈线开关的数据采集和监控由站内RTU 来完成。
• 线路上各环网开关、负荷开关、街道配电站的数 据采集和监视控制，由安装在环网开关、负荷开 关、街道配电站内的馈线远方终端(FTU)来完成。
• 该方式不适用于已经实现变电站自动化的情况。
(2)配电SCADA子站独立于变电站自动化(SA) 系统
配电SCADA主站系统各模块功能
• (1)主服务器和备服务器：存放实时数据和历史数据，且两 台服务器互为备用；
• (2)SDE服务器：GIS系统的服务器，存放GIS系统所有的电 子地图、设备属性数据、用户资料等数据；
• (3)GIS工作站：显示以地图为背景的实时系统运行工况图； • (4)调度员工作站：显示系统单线图和实时数据； • (5)图形编辑／生产管理工作站：GIS系统维护和日常的生
Байду номын сангаас
配电SCADA主站系统
• 配电管理中心的SCADA主站系统除了必须具备变电站 SCADA子站系统的功能之外，还要完成其他的SCADA功 能和配电高级应用软件(DPAS)功能。
配电SCADA主站系统总体结构图
• 配电管理中心的主站系统还包括GIS工作站、图形编辑／ 生产管理工作站以及Web服务器等
• (6)采集事件顺序记录并向上级主站传送； • (7)采集脉冲量并向上级主站传送； • (8)接收并执行对时命令(或者GPS对时)； • (9)具有程序自恢复功能； • (10)具有设备自诊断或者远方诊断功能； • (11)具有通道监视的功能；
• (12)具有后备电源，并可在主电源失电时自动投入
(1)变电站自动化(SA)系统兼作配电SCADA子 站。
• SCADA子站和安装在环网开关、负荷开关、街道 配电站内的馈线远方终端(FTU)通信，完成线路 设备的监控。
• 子站不包括变电站监控功能，变电站自动化系统 或RTU数据直接送上级主站。
• 如果要在子站系统完成故障识别、故障隔离和供 电恢复功能，则必须有变电站出线开关的配合， 它要和变电站自动化(SA)系统或者RTU通信，或 通过与上级主站通信取得变电站出线开关的有关 信息，对它实现监控。
• 非常规功能包括“支持无人值班变电站的接口、实现馈线 保护的远方投切，定值远方切换、线路动态着色、地理接 线图与信息集成”。
2 配电SCADA系统的基本组织模式
• 1) 配网SCADA的基本监控对象 • 监视向配电网供电的变电站10kV出线 • 10kV线路的监控 • 10kV开闭所、配电变电所的监控。
• 配电SCADA一般采用分层组织测控单元的方式，把 分散的RTU组织成若干个通信区域(子站)，监控信 息首先在通信区域内集中，然后再上传到配电管 理中心(主站)。一个主站可以对应多个子站。若 分散的测控单元数量巨大，还可以进一步分层， 子站有二级直至多级子站
配电SCADA系统的分层体系结构
3）通信方式有： 多点共线方式；多点环形方式；RTU/FTU主从结构方式
• 配电SCADA系统既应该包括面向数据采集和监控系统的模 型和方法，也需要包括面向电力系统连接即网络拓扑的模 型和方法，为DMS应用软件提供一致的、完整的、可直接 使用的电力系统模型。
• 常规功能包括“数据采集(遥测、遥信)、报警、状态监视、 遥控、遥调、事件顺序记录、统计计算、趋势曲线、事故 追忆、历史数据的存储和制表打印”
站进行通信中，由于采用了网络终端服务器，数据采集工 作站(前置机)被省略。
几个基本概念
• 前置机的概念：SCADA系统的前置机负责规约转换和数 据预处理。早先，由于计算机的处理能力有限，为了 减轻主机(服务器)的CPU负担，一般都要配备专门的计 算机来运行前置数据处理程序，这就是SCADA系统的前 置机。实际上，前置机只是一个逻辑概念，如果主机 (服务器)的处理能力足够强，前置数据处理程序可以 直接运行在主机(服务器)上，让主机(服务器)兼作 SCADA系统的前置机。
障识别； • (2)向馈线远方终端发遥控命令，实现故障隔离和恢复供
电的功能； • (3)采集变电站内的并收集馈线远方终端的状态量，状态
量变位优先向上级主站传送； • (4)实现对变电站电压、电流、有功功率、无功功率、功
率因数、频率或者谐波值的测量、采集直流量并向上级主 站传送；
• (5)接收并执行上级主站的遥控命令或者电容器投切及 返送校核；
配电网SCADA系统
配电SCADA系统的内容
• 1 配电SCADA的功能 • 2 配电SCADA的基本组织模式 • 3 配电SCADA的硬件系统 • 4 配电SCADA的软件系统 • 5 配电SCADA系统通信规约 • 6 配网SCADA与AM/FM/GIS系统的集成
1 配电SCADA系统的功能
• 该方式适用于已经实现变电站自动化的情况。
3 配电SCADA系统的硬件系统
配网SCADA的计算机后台系统由SCADA服务器、操作工作站、打印输 出设备、图形数字化仪以及计算机网络设备等几个部分组成。 • 1）配网自动化系统子站，如果用变电站综合自动化的后台系统兼 作配网SCADA子站，这时服务器、操作工作站以及前置机都由同一 台计算机担任。系统的可靠性要求，配两台计算机互为热备用，并 通过局域网互联。
有功功率、无功功率、三相电流、三相电 压、功率因数、分接头位置等 。控制内容 主要是负荷开关、联络开关的遥控操作
2）配电SCADA系统的分层组织方式
• 配电SCADA系统由于存在大量分散的数据采集点， 一对一的组织方式就需要有大量的通信通道，在 主站端也需要有与之规模相应的通信端口，这种 组织方式实际上是不可能实现的。
4）配电SCADA主站、子站的设置
• 配电SCADA主站的设置： • 在一个城市的配电管理中心需要设置配电自动
化的主站系统 • 另一种方案是配电管理中心和电力调度中心合
而为一 • 配电SCADA子站的设置： • 通常设置在变电站内
配电自动化子站的功能
• 基本功能为： • (1)收集馈线远方终端故障电流或故障电压信息，完成故
• 变电站内馈线开关的数据采集和监控由站内RTU 来完成。
• 线路上各环网开关、负荷开关、街道配电站的数 据采集和监视控制，由安装在环网开关、负荷开 关、街道配电站内的馈线远方终端(FTU)来完成。
• 该方式不适用于已经实现变电站自动化的情况。
(2)配电SCADA子站独立于变电站自动化(SA) 系统
配电SCADA主站系统各模块功能
• (1)主服务器和备服务器：存放实时数据和历史数据，且两 台服务器互为备用；
• (2)SDE服务器：GIS系统的服务器，存放GIS系统所有的电 子地图、设备属性数据、用户资料等数据；
• (3)GIS工作站：显示以地图为背景的实时系统运行工况图； • (4)调度员工作站：显示系统单线图和实时数据； • (5)图形编辑／生产管理工作站：GIS系统维护和日常的生
Байду номын сангаас
配电SCADA主站系统
• 配电管理中心的SCADA主站系统除了必须具备变电站 SCADA子站系统的功能之外，还要完成其他的SCADA功 能和配电高级应用软件(DPAS)功能。
配电SCADA主站系统总体结构图
• 配电管理中心的主站系统还包括GIS工作站、图形编辑／ 生产管理工作站以及Web服务器等
• (6)采集事件顺序记录并向上级主站传送； • (7)采集脉冲量并向上级主站传送； • (8)接收并执行对时命令(或者GPS对时)； • (9)具有程序自恢复功能； • (10)具有设备自诊断或者远方诊断功能； • (11)具有通道监视的功能；
• (12)具有后备电源，并可在主电源失电时自动投入
(1)变电站自动化(SA)系统兼作配电SCADA子 站。
• SCADA子站和安装在环网开关、负荷开关、街道 配电站内的馈线远方终端(FTU)通信，完成线路 设备的监控。
• 子站不包括变电站监控功能，变电站自动化系统 或RTU数据直接送上级主站。
• 如果要在子站系统完成故障识别、故障隔离和供 电恢复功能，则必须有变电站出线开关的配合， 它要和变电站自动化(SA)系统或者RTU通信，或 通过与上级主站通信取得变电站出线开关的有关 信息，对它实现监控。
• 非常规功能包括“支持无人值班变电站的接口、实现馈线 保护的远方投切，定值远方切换、线路动态着色、地理接 线图与信息集成”。
2 配电SCADA系统的基本组织模式
• 1) 配网SCADA的基本监控对象 • 监视向配电网供电的变电站10kV出线 • 10kV线路的监控 • 10kV开闭所、配电变电所的监控。
• 配电SCADA一般采用分层组织测控单元的方式，把 分散的RTU组织成若干个通信区域(子站)，监控信 息首先在通信区域内集中，然后再上传到配电管 理中心(主站)。一个主站可以对应多个子站。若 分散的测控单元数量巨大，还可以进一步分层， 子站有二级直至多级子站
配电SCADA系统的分层体系结构
3）通信方式有： 多点共线方式；多点环形方式；RTU/FTU主从结构方式
• 配电SCADA系统既应该包括面向数据采集和监控系统的模 型和方法，也需要包括面向电力系统连接即网络拓扑的模 型和方法，为DMS应用软件提供一致的、完整的、可直接 使用的电力系统模型。
• 常规功能包括“数据采集(遥测、遥信)、报警、状态监视、 遥控、遥调、事件顺序记录、统计计算、趋势曲线、事故 追忆、历史数据的存储和制表打印”