調(diào)度自動化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計1.doc

四川大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院大專生（業(yè)余）畢業(yè)論文（設(shè)計）題 目 汕頭地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計 辦學(xué)學(xué)院 四川大學(xué)電氣信息學(xué)院 教學(xué)部 汕頭經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院 專 業(yè) 電氣系統(tǒng)及其自動化 年 級 03春 指導(dǎo)教師 周步祥 學(xué)生姓名 陳賢江 學(xué) 號 FH1031U2073 2005年 02月20日調(diào)度自動化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué)生：陳賢江 指導(dǎo)教師：周步祥 摘 要電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的運行生產(chǎn)中，通過完善基礎(chǔ)自動化、建設(shè)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)及安全防護(hù)體系等工作，使地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化水平真正適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的需要，正確地對電網(wǎng)的調(diào)度自動化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。將使電能的生產(chǎn)、傳送、分配和使用獲得最大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，并為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供重要的數(shù)據(jù)和依據(jù)。集中全力指揮全網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)和優(yōu)質(zhì)運行，同時極大地提高電網(wǎng)安全運行水平，提高電網(wǎng)事故的處理效率，減少停電損失。本次調(diào)度自動化體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，將以調(diào)度自動化畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書為基礎(chǔ)，在指導(dǎo)教師的指引下，充分展現(xiàn)學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)對調(diào)度自動化系統(tǒng)體系功能的理解，達(dá)到增進(jìn)知識、提高實際工作能力的目的。關(guān)鍵詞：調(diào)度自動化；體系結(jié)構(gòu)；設(shè)計目 錄前言第一章 設(shè)計依據(jù)1.1 設(shè)計要求1.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計分析1.3 功能要求分析第二章 設(shè)計目標(biāo)第三章 設(shè)計原則第四章 設(shè)計內(nèi)容4.1電網(wǎng)結(jié)構(gòu)4.2調(diào)度自動化系統(tǒng)功能4.3基準(zhǔn)廠站布置4.4基準(zhǔn)廠站的主接線設(shè)計4.5信息的組織原則4.6基準(zhǔn)站信息的組織和信息量4.7調(diào)度中心主站計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4.8調(diào)度自動化系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)結(jié)束語參考文獻(xiàn)前 言電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)是確保電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地發(fā)供電，提高電網(wǎng)調(diào)度運行管理水平的重要手段，是電力生產(chǎn)自動化和管理現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。我國電網(wǎng)調(diào)度自動化工作起始于五六十年代，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前已達(dá)到較高水平，并已成為各級電力調(diào)度中心的基本需要，為我國電力工業(yè)的進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn)。隨著電力工業(yè)體制改革的進(jìn)一步深化，電力市場的進(jìn)步探索，對電網(wǎng)調(diào)度自動化不斷提出新的要求，電網(wǎng)的運行和控制越來越依賴于完善、先進(jìn)和實用的調(diào)度自動化系統(tǒng)；同時，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異，許多新理論、新方法、新器件不斷出現(xiàn)，也為電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)的不斷進(jìn)步和設(shè)備的不斷更新提供了技術(shù)和物質(zhì)的保證?，F(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的內(nèi)涵也在不斷豐富、發(fā)展，不僅包括EMS、DMS以及電能量自動計量系統(tǒng)、調(diào)水自動化系統(tǒng)等，還將包括電力市場技術(shù)支持系統(tǒng)的有關(guān)內(nèi)容。但在實際運行過程中，由于調(diào)度自動化系統(tǒng)自身也可能出現(xiàn)各種異常情況，如:自動化系統(tǒng)故障、網(wǎng)絡(luò)中斷、數(shù)據(jù)采集通道中斷、系統(tǒng)軟件異常等，倘若發(fā)生異常情況而沒有及時發(fā)現(xiàn)，則可能導(dǎo)致調(diào)度人員無法進(jìn)行正常的調(diào)度指揮，嚴(yán)重時可能影響整個電網(wǎng)的安全運行，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為貫徹國家電力體制改革方針，把公司辦成一個以盈利為目標(biāo)、并具有競爭能力的市場主體。電力企業(yè)必須依靠科技進(jìn)步，加強科學(xué)管理，提高管理檔次，利用現(xiàn)代信息技術(shù)建立一個能夠最大限度滿足電力市場需求的電力網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，因此電網(wǎng)調(diào)度實現(xiàn)自動化勢在必行。南方電網(wǎng)有限公司汕頭供電分公司調(diào)度開發(fā)了自動化綜合監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以運行和管理為出發(fā)點，針對目前電力系統(tǒng)自動化的需求和特點，保障自動化系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、連續(xù)、有效的運行，并且考慮到電力系統(tǒng)自動化未來的發(fā)展，而開發(fā)研制的一套自動化綜合監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的投運，機構(gòu)要預(yù)先通過大量的計算分析，制定對付意外事故的安全措施，裝設(shè)安全自動裝置和繼電保護(hù)設(shè)備，做好事故預(yù)想和處理預(yù)案，防范于未然。一旦電網(wǎng)發(fā)生故障，調(diào)度就要按地區(qū)電網(wǎng)實際情況并參考處理預(yù)案，迅速、準(zhǔn)確地控制故障范圍，保證電網(wǎng)正常運行，并避免對電力用戶供電造成影響；遇到嚴(yán)重事故時，為保證主網(wǎng)安全和大多數(shù)用戶的正常供電，調(diào)度將根據(jù)具體情況采取緊急措施，改變發(fā)輸電系統(tǒng)的運行方式，或臨時中斷對部分用戶的供電。故障消除后，調(diào)度要迅速、有序地盡快恢復(fù)供電，盡量減少用戶停電時間。該系統(tǒng)是針對調(diào)度自動化機房設(shè)備集中、運行環(huán)境要求高而設(shè)計的，集成了全方位的監(jiān)測、報警和控制設(shè)備，實現(xiàn)了對機房環(huán)境的實時監(jiān)控;同時通過與EMS系統(tǒng)、電能量自動采集系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)互聯(lián)，進(jìn)行實時交互通信，監(jiān)視自動化系統(tǒng)中各節(jié)點、進(jìn)程和通道的運行狀態(tài)，通過對各種實時數(shù)據(jù)的分析處理，對系統(tǒng)頻率異常、聯(lián)絡(luò)線潮流不平衡、重要廠站數(shù)據(jù)不刷新等異常情況進(jìn)行實時監(jiān)視，真正實現(xiàn)了“數(shù)據(jù)級監(jiān)視報警”。報警信息可通過電話、傳呼、短信等多種方式及時通報值班員及相關(guān)責(zé)任人，并具有遠(yuǎn)程WEB查詢、監(jiān)控等功能。實現(xiàn)了自動化系統(tǒng)環(huán)境及運行狀態(tài)的自動監(jiān)控，提高了自動化系統(tǒng)的運行管理水平。調(diào)度自動化系統(tǒng)的另一重要任務(wù)是，保證電能質(zhì)量，保持頻率、電壓、波形合格。這就必須時刻保持發(fā)電和用電的瞬時平衡。由于電能不能大量貯存，而用戶的用電是隨機的，要時刻保持供需平衡，就要求調(diào)度必須提前預(yù)計社會用電需求，并依此進(jìn)行事前的電力電量平衡，編制不同時段的調(diào)度計劃和統(tǒng)一安排電力設(shè)施的檢修和備用。在實際運行過程中調(diào)度一方面要依靠先進(jìn)的調(diào)度自動化通信系統(tǒng)，密切監(jiān)視發(fā)電廠、變電站的運行工況和電網(wǎng)安全水平，迅速處理時刻變化的大量運行信息，正確下達(dá)調(diào)度指令；另一方面要實時調(diào)整發(fā)電出力以跟蹤負(fù)荷變化，滿足用電需求。在實際的調(diào)度過程中，還需要綜合考慮國家能源政策和環(huán)保政策，以及電源分布、負(fù)荷需求、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及防汛、環(huán)保等因素，按照公平、公正的原則合理安排發(fā)電，實現(xiàn)發(fā)電資源的優(yōu)化利用，以提高國家電力能源利用效益。本次調(diào)度自動化體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，將以調(diào)度自動化畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書為基礎(chǔ)，在指導(dǎo)教師的指引下，充分展現(xiàn)學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)對調(diào)度自動化系統(tǒng)體系功能的理解，達(dá)到增進(jìn)知識、提高實際工作能力的目的。第一章 設(shè)計依據(jù)一、設(shè)計要求 (1) 地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程，DL 5002-91；(2) 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程，DL 5003-91；(3) 地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化功能規(guī)范；(4) 地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)基本指標(biāo)；(5) IEC60860-5-101基本遠(yuǎn)動配套標(biāo)準(zhǔn)；(6) 電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)運行管理規(guī)程；(7) 電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)通信應(yīng)用層協(xié)議；(8) 地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件；(9) 地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)實用化驗收細(xì)則；(10) 電網(wǎng)調(diào)度自動化文件匯編；(11) 實現(xiàn)變電站無人值班對調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本要求；(12) 電網(wǎng)調(diào)度自動化畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書；(13) 電網(wǎng)調(diào)度自動化畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書。二、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計分析 （1）使用集線器構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)速率100Mb/s，配置雙前置機/數(shù)據(jù)服務(wù)器、雙調(diào)度員工作站、管理信息工作站、遠(yuǎn)動維護(hù)工作站、生產(chǎn)工作站、用電工作站、局長工作站、智能多串口、雙切開關(guān)、調(diào)制解調(diào)器柜、衛(wèi)星鐘等，以后還可根據(jù)具體情況任意增加工作站。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)關(guān)系到系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，可靠性，是保證整個系統(tǒng)運行的最佳方案。當(dāng)系統(tǒng)設(shè)備任意部分出現(xiàn)故障時，可切換備用設(shè)備運行。管理信息工作站是運用管理軟件分析采集的數(shù)據(jù)，使管理水平智能化。通過采集和分析的數(shù)據(jù)，使遠(yuǎn)程維護(hù)工作站、生產(chǎn)工作站、用電工作站、局長工作站共享數(shù)據(jù)，給管理者和決策者提供分析問題解決問題的方法。 （2）操作系統(tǒng)采用LINUX或Windows2000/XP。系統(tǒng)平臺考慮先進(jìn)性。 三、 功能要求分析 在滿足電力部頒發(fā)的地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范和地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)實用化要求的基礎(chǔ)上增加以下功能。 （1）軟件平臺功能 數(shù)據(jù)庫；制圖程序；遙控功能；事故報警功能；電壓監(jiān)測功能；在線設(shè)備管理；電量管理；事件并發(fā)處理功能、事件順序記錄；遙信封鎖功能；動態(tài)著色功能。（2）電網(wǎng)調(diào)度管理應(yīng)用軟件分析與開發(fā)。 通過電網(wǎng)調(diào)度工作的實際應(yīng)用，分析工作中實際問題的解決方案，開發(fā)相應(yīng)的電網(wǎng)自動化管理軟件。 包括：申請票、命令票、運行日志等票據(jù)和記錄的處理；電網(wǎng)運行簡報的自動生成；電壓無功自動調(diào)整；對變壓器負(fù)荷進(jìn)行管理；停電時間統(tǒng)計；系統(tǒng)維護(hù)功能。系統(tǒng)實施后的效果 ：根據(jù)供電系統(tǒng)的地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化的要求，設(shè)計總體方案結(jié)構(gòu)并分析了結(jié)構(gòu)的作用。通過闡述各種自動化系統(tǒng)功能，分析了調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)達(dá)到的要求，滿足地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化實用化標(biāo)準(zhǔn)。通過SCADA數(shù)據(jù)采集，把采集的數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析，指導(dǎo)生產(chǎn)、管理與決策，使電力市場不斷完善，并創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益，為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，為我國的信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。 電網(wǎng)調(diào)度自動化是為電網(wǎng)調(diào)度管理服務(wù)的，因此調(diào)度自動化系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)與調(diào)度管理體制相一致?，F(xiàn)代化電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)與統(tǒng)一調(diào)度分級管理相適應(yīng)。這樣可節(jié)省通道和提高投資效益。在實現(xiàn)電網(wǎng)分層控制時各級調(diào)度應(yīng)組成信息交換網(wǎng)，信息一般采用逐級傳送方式。本次調(diào)度自動化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計不涉及調(diào)度管理體制方面的內(nèi)容，僅從技術(shù)的角度進(jìn)行考慮，以畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書作為設(shè)計依據(jù)，電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接線示意圖如下：2 220/110/10KV 變電站1 110/10KV 變電站K 監(jiān)控中心圖1 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)地理拓?fù)鋱D第二章 設(shè)計目標(biāo) 新一代的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)考慮到Internet/Intranet技術(shù)對電力企業(yè)的影響，在設(shè)計、開發(fā)時應(yīng)以SCADA功能為基礎(chǔ)，DA/DMS、AM/FM/GIS、MIS及其他子系統(tǒng)為擴(kuò)展功能的、具有一體化平臺的網(wǎng)絡(luò)化、多功能系統(tǒng)。系統(tǒng)的硬件方面：采用最新的、高可靠性的微型計算機硬件技術(shù)，作為系統(tǒng)工作站、服務(wù)器的硬件平臺。有條件的也可采用最新的RISC或UNIX工作站系統(tǒng)。系統(tǒng)的軟件方面：調(diào)度自動化系統(tǒng)的操作系統(tǒng)采用新一代的MicrosoftWindowsNT/2000；數(shù)據(jù)庫采用高性能的商用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，如MSSQLServer，Oracle，Sybase等，使系統(tǒng)軟件配置標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范；系統(tǒng)的輸出形式采用MicrosoftOffice的Excel等優(yōu)秀工具軟件，使報表系統(tǒng)更加方便易用；軟件結(jié)構(gòu)采用網(wǎng)絡(luò)分布式的客戶/服務(wù)器模式。本次調(diào)度自動化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計本著學(xué)以致用、加深電力系統(tǒng)調(diào)度自動化知識的理解和結(jié)合學(xué)生工作實踐經(jīng)驗的原則，在指導(dǎo)老師的引導(dǎo)下，達(dá)到以下設(shè)計目標(biāo)： 、充分理解現(xiàn)代調(diào)度自動化系統(tǒng)包括的含義；、熟悉調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能；、熟悉并鞏固變電站主接線圖的設(shè)計方法和相關(guān)規(guī)范；、掌握調(diào)度自動化系統(tǒng)的設(shè)計原則；、掌握電力系統(tǒng)中調(diào)度自動化基準(zhǔn)廠站選擇的方法和原則；、掌握調(diào)度信息的組織和信息量的估算；、掌握調(diào)度中心主站計算機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；、掌握調(diào)度自動化系統(tǒng)應(yīng)該達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)；、掌握電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析的基本知識。 第三章 設(shè)計原則本次電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計必須遵循以下原則（本次畢業(yè)設(shè)計側(cè)重系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)）：（1）穩(wěn)定性：應(yīng)用于電網(wǎng)中的調(diào)度自動化系統(tǒng)，穩(wěn)定性是第一位的。落后的系統(tǒng)會增加技術(shù)人員掌握的難度，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)無法發(fā)揮作用；（2）實用性：堅持人機對話簡潔、明了、方便的原則，且能完成調(diào)度系統(tǒng)與MIS系統(tǒng)之間的信息共享；（3）易維護(hù)：系統(tǒng)的硬件設(shè)計與選擇應(yīng)具有通用性，系統(tǒng)的軟件設(shè)計應(yīng)具有遠(yuǎn)程維護(hù)功能；（4）先進(jìn)性；（5）可擴(kuò)性；(6) 伸縮性：可根據(jù)實際需要及資金情況靈活組成大、中、小型各類系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)可選用10M或100M高速以太網(wǎng)，計算機可選用IBM PC、Alpha工作站等機型，系統(tǒng)規(guī)模可隨時擴(kuò)充、軟硬件可隨時獨立升級，充分保護(hù)用戶投資。(7)靈活性：靈活方便的圖形生成和組態(tài)工具工作輕松快捷組成系統(tǒng)的各功能模塊，多數(shù)要能做到即裝即用；專用的圖表生成及組態(tài)軟件，專用的數(shù)據(jù)庫生成及管理軟件，圖表生成及組態(tài)軟件備有專用的電力系統(tǒng)圖形元件庫，任何復(fù)雜的圖形、報表、曲線、棒圖等均可唾手可得、一筆畫就。多窗口、多畫面、多層次、動態(tài)縮放顯示、三維立體圖形。全圖形界面，易于使用和維護(hù)。(8)安全性：系統(tǒng)硬件采用冗余設(shè)計，保證系統(tǒng)的不間斷可靠運行；由操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫以及應(yīng)用軟件的操作等級三方面來滿足嚴(yán)格的安全操作要求。(9)系統(tǒng)有統(tǒng)一的模塊化電網(wǎng)描述數(shù)據(jù)庫；(10)系統(tǒng)必須能夠進(jìn)行高效的實時數(shù)據(jù)處理；(11)系統(tǒng)要有友好方便的人機界面；(12)系統(tǒng)要有功能強大的電子報表軟件，具有靈活的報表處理功能，并能做到圖文并茂；（13）系統(tǒng)對大量的歷史數(shù)據(jù)具有強大的歸納分析和趨勢預(yù)測功能。 第四章 設(shè)計內(nèi)容41電網(wǎng)結(jié)構(gòu)根據(jù)調(diào)度自動化畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的電網(wǎng)接線圖所示，該網(wǎng)絡(luò)由11個110/10kV變電站和3個220/110/10kV樞紐變電站構(gòu)成，該電網(wǎng)有如下結(jié)構(gòu)特點：、電網(wǎng)由21條110KV輸電線路構(gòu)成主干網(wǎng)架，經(jīng)過11個110/10KV變電站和和3個220/110/10KV樞紐變電站實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)互聯(lián)；、電網(wǎng)可實現(xiàn)8個環(huán)網(wǎng)運行方式，電網(wǎng)整體輸電可靠性較高；、220/110/10KV樞紐變電站既作為110KV輸電線路的骨干節(jié)點，又作為5個環(huán)網(wǎng)運行的樞紐開關(guān)站，在本電網(wǎng)中占有相當(dāng)重要的地位，同時又可作為向更高一級電網(wǎng)過渡的連接節(jié)點；、電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控中心位于其中1個110/10KV變電站；變電站D、L的出線數(shù)最多，而變電站G是終端變電站。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析如下：站名ABCDEFGHIJKLMN出線數(shù)42253414523322備注220KV一般一般出線數(shù)最多監(jiān)控中心一般一般一般一般出線數(shù)最多一般一般一般終端一般42調(diào)度自動化系統(tǒng)功能現(xiàn)代的調(diào)度自動化系統(tǒng)包括三種含義：采集和變換信息、通信設(shè)備傳送信息和調(diào)度中心使用信息。調(diào)度自動化系統(tǒng)收集、處理電網(wǎng)運行實時信息，通過人機聯(lián)系系統(tǒng)把電網(wǎng)運行狀況集中而有選擇的顯示出來進(jìn)行監(jiān)控。調(diào)度人員可以借此統(tǒng)觀全局，集中全力指揮全網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)和優(yōu)質(zhì)運行。調(diào)度自動化系統(tǒng)安全監(jiān)控功能的實現(xiàn)，同時極大地提高電網(wǎng)安全運行水平，提高電網(wǎng)事故的處理效率，減少停電損失。各類地調(diào)在考慮調(diào)度自動化系統(tǒng)時，應(yīng)使其具有數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA)的功能，但在具體實施過程中應(yīng)根據(jù)調(diào)度職責(zé)范圍、調(diào)度自動化現(xiàn)狀、基礎(chǔ)設(shè)備自動化條件，按照由低至高、由易到難的原則恰當(dāng)確定總體功能。各類地調(diào)應(yīng)該逐步實現(xiàn)遙控和遙調(diào)功能，有條件時可建設(shè)無人值班遙控變電站。但遙控、遙調(diào)功能實現(xiàn)取決于調(diào)度的需要、良好的一次設(shè)備、高可靠性的遠(yuǎn)動終端和通道等因素，其中良好一次設(shè)備和通道對于眾多地調(diào)來說不是短期內(nèi)可以解決的。各類地調(diào)應(yīng)本著穩(wěn)妥可靠的方針，經(jīng)過試點逐步的實現(xiàn)遙控、遙調(diào)的功能。調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能，分為以下四級：、直接控制，用于減少停電事故；、優(yōu)化控制，用于提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益；、適應(yīng)控制，使系統(tǒng)具有事故適應(yīng)能力；、綜合控制，對系統(tǒng)進(jìn)行全面管理，提高經(jīng)濟(jì)效益。系統(tǒng)的功能級別越高，電力系統(tǒng)運行特性和經(jīng)濟(jì)效益也愈高；對信息的傳送和處理能力的要求也愈高。要設(shè)計、監(jiān)理好一個調(diào)度自動化系統(tǒng)，并要使它的功能充分發(fā)揮出來，使一項非常重要的任務(wù)，需要對電力系統(tǒng)的運行特性和要求有清晰的了解，又要在信息的傳送、處理和計算機的應(yīng)用方面，綜合地規(guī)劃和設(shè)計。調(diào)度自動化系統(tǒng)的四級功能見下表：調(diào)度自動化系統(tǒng)功能第一級：直接控制1、運行參數(shù)的安全檢測和控制2、自動發(fā)電控制3、運行安全的分析4、無功和電壓控制第二級：最優(yōu)控制1、經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制2、發(fā)電計劃控制（水火電出力最優(yōu)計劃）3、系統(tǒng)運行安全最優(yōu)控制4、負(fù)荷管理第三級：適應(yīng)控制1、短期負(fù)荷預(yù)測（發(fā)電計劃控制）2、系統(tǒng)能量管理3、系統(tǒng)緊急控制4、系統(tǒng)恢復(fù)控制第四級：綜合控制1、最優(yōu)潮流控制2、系統(tǒng)動態(tài)過程控制3、系統(tǒng)可靠性控制4、長期負(fù)荷預(yù)測（結(jié)構(gòu)控制）5、系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃控制6、總效益核算控制電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的運行生產(chǎn)中，起著舉足輕重的作用，正確地對電網(wǎng)的調(diào)度自動化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，將使電能的生產(chǎn)、傳送、分配和使用獲得最大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，并為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供重要的數(shù)據(jù)和依據(jù)。隨著ERP不斷發(fā)展，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)與ERP之間的聯(lián)系越來越緊密，形成能量管理系統(tǒng)EMS，它包括SCADA、發(fā)電計劃、發(fā)電控制、網(wǎng)絡(luò)分析和調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)等豐富的電力生產(chǎn)軟件管理功能。為了保證系統(tǒng)正常必須有一個完善的管理手段，對各個調(diào)度控制臺及類人員賦予不同使用范圍及使用權(quán)限。一般根據(jù)業(yè)務(wù)需要至少應(yīng)有3個等級，如：1） 操作員級：可以進(jìn)行全部操作。2） 調(diào)度員級：級系統(tǒng)受理外的其他操作。3） 其他運行管理人員級：只能調(diào)看畫面，修改相關(guān)表格。43基準(zhǔn)廠站布置基準(zhǔn)廠站的選擇按照冗余度高、校核廠站數(shù)少的原則進(jìn)行選擇，隨著無人值班變電站的普及和調(diào)度自動化系統(tǒng)對廠站信息可靠性要求的不斷提高，一般要求冗余度r2，平均冗余度r-2,以滿足提高可靠性的需求。為便于方案比較，對電力網(wǎng)絡(luò)中的各廠站編號如下：基準(zhǔn)廠站方案對比選擇見下表：方 案 編 號123校 核 站A、D、F、H、ID、F、IA、D、F冗余度A433B212C222D533E333F322G222H543I433J222K221L211M111N322平均冗余度（r-）2.712.212.14選擇結(jié)果淘汰備選備選根據(jù)上表所示基準(zhǔn)廠站選擇方案比較結(jié)果分析，三個方案均達(dá)到了冗余度r2，平均冗余度r-2的可靠性需求,由于基準(zhǔn)站的最優(yōu)方案判據(jù)需要滿足基準(zhǔn)站數(shù)量少而且要求信息冗余度高，于是對通過對三個方案的比較，第二個方案站數(shù)有三個，即圖中的D、F和I變電站，方案2作為本次體系結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計基準(zhǔn)廠站布置的實施方案。44基準(zhǔn)廠站的主接線設(shè)計按照上節(jié)基準(zhǔn)廠站布置選擇的結(jié)果，方案2作為基準(zhǔn)廠站的布置方案，為了鞏固課堂學(xué)習(xí)知識的理解和應(yīng)用，結(jié)合本次畢業(yè)設(shè)計的目的和要求，即基準(zhǔn)變電站D和電氣主接線結(jié)構(gòu)最復(fù)雜非基準(zhǔn)變電站H作為電氣主接線設(shè)計和遙測、遙信信息表設(shè)計的代表變電站，達(dá)到增進(jìn)相關(guān)知識學(xué)習(xí)和強化記憶的目的（為便于敘述，在以下的篇幅中將上述兩站統(tǒng)稱為基準(zhǔn)站D和基準(zhǔn)站H）。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書內(nèi)容所示，D、H兩站的主接線基本情況如下表：序號項 目變電站D變電站H1220KV出線路數(shù)/2110KV出線路數(shù)6（預(yù)留2回）5（預(yù)留1回）310KV出線路數(shù)10104主變壓器臺數(shù)225備 注監(jiān)控中心樞紐站變電站電氣主接線的設(shè)計和電氣設(shè)備的選擇以及動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定的校驗在此不再贅述（學(xué)生本次課程設(shè)計題目為：發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計降壓變電所），基準(zhǔn)廠站D和H的主接線圖見附圖：、 畢業(yè)設(shè)計基準(zhǔn)變電站D主接線圖 、 畢業(yè)設(shè)計基準(zhǔn)變電站H主接線圖 45信息的組織原則 根據(jù)相關(guān)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程，信息的組織和信息量的計算，可參照如下規(guī)定：4.5.1 有人值班廠站的遠(yuǎn)動信息4.5.1.1屬地調(diào)直接調(diào)度管轄的220kV及以上電壓等級輸變電部分的遠(yuǎn)動信息可參照部頒DL500391電氣系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程的有關(guān)部分進(jìn)行設(shè)計。4.5.1.2 發(fā)電廠、變電站應(yīng)向直接調(diào)度的地調(diào)傳送下列遙測量：（1）發(fā)電廠總有功功率、總無功功率及有功電能量；（2）調(diào)相機組總無功功率；（3）跨地區(qū)聯(lián)絡(luò)線有功功率、無功功率及分別計算的雙向有功電能量；（4）110kV輸電線路的有功功率或電流；（5）35kV輸電線路的電流或有功功率；（6）旁路斷路器的測量內(nèi)容與同級電壓線路相同；（7）三繞組變壓器兩側(cè)有功功率和電流；（8）雙繞組變壓器的單側(cè)有功功率和電流；（9）計量分界點的變壓器加測無功功率和雙向有功電能量；（10）母聯(lián)、分段、分支斷路器電流；（11）10110kV系統(tǒng)電壓監(jiān)視點電壓。4.5.1.3 根據(jù)調(diào)度的需要在設(shè)備的可能條件下，發(fā)電廠、變電站可向直接調(diào)度的地調(diào)傳送下列遙測量的一部分：（1）梯級水電廠上下游水位；（2）當(dāng)發(fā)電廠單機容量超過地區(qū)電網(wǎng)總負(fù)荷的5%且不小于50MW時，加測單機有功功率和無功功率；（3）110kV輸電線路的無功功率；（4）10kV重要線路的電流；（5）35kV及以上電壓等級用戶直配線路有功功率，必要時加測有功電能量。4.5.1.4 發(fā)電廠、變電站應(yīng)向直接調(diào)度的地調(diào)傳送下列遙信量：（1）廠、站事故總信號；（2）調(diào)度范圍的斷路器位置信號；（3）110kV聯(lián)系線主要保護(hù)（一般為高頻、距離、零序保護(hù)）和重合閘動作信號；（4）樞紐變電站110kV母線保護(hù)動作信號。4.5.1.5 根據(jù)調(diào)度需要和設(shè)備可能，發(fā)電廠、變電站可向直接調(diào)度的地調(diào)傳送下列遙信量的一部分： （1）發(fā)電機、變壓器、調(diào)相機內(nèi)部故障總信號；（2）發(fā)電機由發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相運行方式的狀態(tài)信號；（3）有載調(diào)壓變壓器抽頭位置信號（無條件時可給出上下限位置信號）；（4）自動調(diào)節(jié)裝置運行狀態(tài)信號（如中小型水電廠發(fā)電機功率成線調(diào)節(jié)裝置等）；（5）影響系統(tǒng)安全運行的越限信號（如過電壓、過負(fù)荷，這些信號也可在調(diào)度端整定）；（6）110kV旁路斷路器主要保護(hù)（一般為高頻、距離、零序保護(hù)）和重合閘動作信號。4.5.1.6 根據(jù)調(diào)度需要和設(shè)備可能，地調(diào)可向直接控制的發(fā)電廠、變電站傳送下列遙控、遙調(diào)命令：（1）重要的110kV以下斷路器的分合；（2）成組程控裝置的投切；（3）無功補償裝置斷路器的投切（包括電容器組、電抗器等）；（4）有載調(diào)壓變壓器抽頭位置調(diào)整；（5）成組控制裝置整定值調(diào)節(jié)。對于有人值班的廠站，遙控調(diào)的主要目的是提高地區(qū)電網(wǎng)安全運行。對電網(wǎng)安全運行需要而又具備可控條件的設(shè)備，可以按遙控調(diào)方式進(jìn)行設(shè)計。這類設(shè)備一般在地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化設(shè)計中統(tǒng)一考慮。4.5.2 無人（少人）值班廠站的遠(yuǎn)動信息目前，隨著變電站綜合自動化的發(fā)展進(jìn)程，無人值班、無人值守的變電站不斷增多，生產(chǎn)現(xiàn)場的可視化及環(huán)境監(jiān)控問題，如防火、防盜、防漬、防爆等就顯得不容忽視，而遠(yuǎn)動系統(tǒng)傳統(tǒng)的“ 四遙”功能遙測、遙信、遙控和遙調(diào)卻不能支持這一目的。于是，具備警戒作用的“遙 視”功能便成為現(xiàn)代遠(yuǎn)動系統(tǒng)的一項新內(nèi)容?，F(xiàn)代計算機技術(shù)、多煤體技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，已能成熟地實現(xiàn)圖像、聲音信號的數(shù)字化，以及對音像信號的處理和遠(yuǎn)距離傳送，在技術(shù)上成為可能使遠(yuǎn)動系統(tǒng)增加“遙視”。遙視功能主要是實現(xiàn)在調(diào)度中心觀看生產(chǎn)現(xiàn)場的實景，同時還應(yīng)具備警戒甚至能啟動安全設(shè)施的功能，如啟動消防系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、音響警告非法闖入者等。建設(shè)無人值班變電所的原則是：堅持新建與改造相結(jié)合，以實現(xiàn)變電所自動化和調(diào)度自動化為基礎(chǔ)，以提高電網(wǎng)安全運行水平和提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益為目的。4.5.2.1 根據(jù)調(diào)度管理的需要和電氣設(shè)備狀態(tài)，地區(qū)電網(wǎng)的變電站和小水電廠可按無人值班遙控方式設(shè)計；4.5.2.2 遙控方式無人值班廠站遠(yuǎn)動信息應(yīng)遵照DL500391電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程相關(guān)章節(jié)的規(guī)定。少人值班和非遙控方式無人值班廠站遠(yuǎn)動信息可視具體情況參照執(zhí)行。4.5.2.3 無人值班廠站根據(jù)調(diào)度需要和設(shè)備可能，可向地調(diào)增送下列遙測量的一部分：（1）10kV線路電流；（2）10kV母線電壓；（3）10kV母線旁路、母聯(lián)、分段、分支斷路器的電流；（4）三繞組變壓器第三側(cè)電流；（5）并聯(lián)補償裝置的電流；（6）站用變壓器低壓側(cè)電壓；（7）直流母線電壓；（8）110kV線路有功電能量；（9）110kV降壓變壓器的有功電能量，其中三繞組變壓器有兩側(cè)測量。4.5.2.4 無人值班廠站根據(jù)調(diào)度的需要和設(shè)備可能，可向上一級調(diào)度機構(gòu)增送下列遙信量的一部分：（1）反映運行方式的隔離開關(guān)位置信號；（2）110kV線路主要保護(hù)（高頻、距離、零序保護(hù)）和重合閘動作總信號；（3）主變壓器重瓦斯、差動保護(hù)和復(fù)合電壓電流閉鎖保護(hù)動作總信號；（4）低頻減載動作（按組）信號；（5）1035kV斷路器事故跳閘總信號；（6）1035kV系統(tǒng)接地信號；（7）直流系統(tǒng)接地信號；（8）控制方式由遙控轉(zhuǎn)為當(dāng)?shù)乜刂频男盘枴?.5.2.5 無人值班廠站根據(jù)調(diào)度的需要和設(shè)備可能，可向上一級調(diào)度機構(gòu)增送下列全部或部分預(yù)告信號：（1）斷路器控制回路斷線總信號；（2）斷路器操作機構(gòu)故障總信號；（3）變壓器油溫過高、繞組溫度過高總信號；（4）輕瓦斯動作信號；（5）變壓器或變壓器調(diào)壓裝置油位過低總信號；（6）繼電保護(hù)、故障錄波器、調(diào)壓裝置故障總信號；（7）距離保護(hù)閉鎖信號；（8）高頻保護(hù)收信信號；（9）消防報警信號；（10）大門打開信號；（11）遠(yuǎn)動終端遙控電源消失信號；（12）遠(yuǎn)動終端UPS交流電源消失信號；（13）遠(yuǎn)動終端下行通道故障信號。4.5.2.6 根據(jù)調(diào)度需要和設(shè)備可能，上一級調(diào)度機構(gòu)可向無人值班廠站增發(fā)以下遙控命令：（1）110kV以下斷路器分合;（2）變壓器中性點接地刀閘分合;（3）高頻自發(fā)信起動;（4）距離保護(hù)閉鎖復(fù)歸;（5）預(yù)告信號的復(fù)歸。4.5.2.7 不宜用遙控方式進(jìn)行同期操作，同期操作宜由廠站同期裝置實現(xiàn)。4.5.2.8 不宜遙控方式進(jìn)行事故保護(hù)裝置的復(fù)歸。保護(hù)裝置的復(fù)歸應(yīng)在現(xiàn)場進(jìn)行。4.5.2.9無（少）人值班廠站遠(yuǎn)動信息是在有人值班廠站遠(yuǎn)動信息基礎(chǔ)上增加這兩條內(nèi)容，以便地調(diào)能較全面掌握無人值班變電站運行狀況，提高其運行可靠性和操作質(zhì)量。46基準(zhǔn)站信息的組織和信息量 4.6.1結(jié)合上述設(shè)計規(guī)程，對本次畢業(yè)設(shè)計基準(zhǔn)廠站遙測量、遙信量的設(shè)計如下：畢業(yè)設(shè)計基準(zhǔn)變電站D狀態(tài)信息表點號遙測1遙測2點號遙測1遙測2點號遙測1遙測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點號遙 信 內(nèi) 容79遙 信 字 1絕緣110絕緣110絕緣10絕緣10母差110母差101T輕瓦斯1T重瓦斯遙 信 字 21T溫度升高1T溫度過高1T過負(fù)荷2T輕瓦斯2T重瓦斯2T溫度升高2T溫度過高2T過負(fù)荷80遙 信 字 1廠變溫度升高廠變溫度過高廠變過負(fù)荷廠變電壓過低廠變電壓過高直流電壓過高直流電壓過低直流屏異常遙 信 字 2合閘開關(guān)1合閘開關(guān)2合閘開關(guān)3合閘開關(guān)4控制開關(guān)1控制開關(guān)2控制開關(guān)3控制開關(guān)481遙 信 字 11QF位置1QS位置1QF差動1QF過流1QF過負(fù)荷1QF后備1QF備用1QF備用遙 信 字 22QF位置2QS位置2QF差動2QF過流2QF過負(fù)荷2QF后備2QF備用2QF備用82遙 信 字 13QF位置3QS位置4QS位置4QSD位置3QF高頻3QF距離3QF零序3QF裝置異常遙 信 字 24QF位置5QS位置6QS位置6QSD位置4QF高頻4QF距離4QF零序4QF裝置異常83遙 信 字 15QF位置7QS位置8QS位置8QSD位置5QF高頻5QF距離5QF零序5QF裝置異常遙 信 字 26QF位置9QS位置10QS位置10QSD位置6QF高頻6QF距離6QF零序6QF裝置異常84遙 信 字 17QF位置11QS位置12QS位置12QSD位置7QF高頻7QF距離7QF零序7QF裝置異常遙 信 字 28QF位置13QS位置14QS位置14QSD位置8QF高頻8QF距離8QF零序8QF裝置異常85遙 信 字 19QF位置9QF過流9QF過負(fù)荷9QF后備15QS位置16QS位置1TV異常2TV異常遙 信 字 210QF位置29QS位置10QF差動10QF過流10QF過負(fù)荷10QF電流一段10QF電流二段10QF裝置異常86遙 信 字 111QF位置30QS位置11QF差動11QF過流11QF過負(fù)荷11QF電流一段11QF電流二段11QF裝置異常遙 信 字 212QF位置17QS位置18QS位置單相接地12QF電流一段12QF電流二段12QF電流三段12QF裝置異常87遙 信 字 113QF位置19QS位置20QS位置單相接地13QF電流一段13QF電流二段13QF電流三段13QF裝置異常遙 信 字 214QF位置21QS位置22QS位置單相接地14QF電流一段14QF電流二段14QF電流三段14QF裝置異常88遙 信 字 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222QF位置22QF過流22QF過負(fù)荷22QF電流一段37QS電流二段38QS電流三段3TV異常4TV異常畢業(yè)設(shè)計基準(zhǔn)變電站H狀態(tài)信息表點號遙測1遙測2點號遙測1遙測2點號遙測1遙測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點號遙 信 內(nèi) 容100遙 信 字 1絕緣220零序220動作零序110動作零序110動作零序10動作零序10動作系統(tǒng)過壓系統(tǒng)欠壓遙 信 字 2絕緣110絕緣110絕緣10絕緣10母差110母差101T輕瓦斯1T重瓦斯101遙 信 字 11T溫度升高1T溫度過高1T過負(fù)荷2T輕瓦斯2T重瓦斯2T溫度升高2T溫度過高2T過負(fù)荷遙 信 字 2廠變溫度升高廠變溫度過高廠變過負(fù)荷廠變電壓過低廠變電壓過高直流電壓過高直流電壓過低直流屏異常102遙 信 字 1合閘開關(guān)1合閘開關(guān)2合閘開關(guān)3合閘開關(guān)4控制開關(guān)1控制開關(guān)2控制開關(guān)3控制開關(guān)4遙 信 字 21QF位置1QS位置1QF差動1QF過流1QF過負(fù)荷1QF后備1QF備用1QF備用103遙 信 字 12QF位置2QS位置2QF差動2QF過流2QF過負(fù)荷2QF后備2QF備用2QF備用遙 信 字 23QF位置3QS位置4QS位置4QSD位置3QF高頻3QF距離3QF零序3QF裝置異常104遙 信 字 14QF位置5QS位置6QS位置6QSD位置4QF高頻4QF距離4QF零序4QF裝置異常遙 信 字 25QF位置8QS位置9QS位置9QSD位置5QF高頻5QF距離5QF零序5QF裝置異常105遙 信 字 16QF位置10QS位置11QS位置11QSD位置6QF高頻6QF距離6QF零序6QF裝置異常遙 信 字 27QF位置12QS位置13QS位置13QSD位置7QF高頻7QF距離7QF零序7QF裝置異常106遙 信 字 18QF位置14QS位置15QS位置15QSD位置8QF高頻8QF距離8QF零序8QF裝置異常遙 信 字 19QF位置16QS位置17QS位置17QSD位置9QF高頻9QF距離9QF零序9QF裝置異常107遙 信 字 110QF位置18QS位置19QS位置19QSD位置10QF高頻10QF距離10QF零序10QF裝置異常遙 信 字 211QF位置20QS位置21QS位置21QSD位置11QF高