城市軌道交通牽引供電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

1、1系統(tǒng)概述42系統(tǒng)設(shè)計(jì)82.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)效果圖82.2系統(tǒng)功能模塊組成92.2.1變電所硬件設(shè)備實(shí)物92.2.2網(wǎng)絡(luò)化交互式實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)92.2.3教員監(jiān)控與管理系統(tǒng)92.2.4供電調(diào)度實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的通信接口和接口協(xié)議102.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路102.3.1實(shí)物設(shè)備與虛擬變電所相結(jié)合102.3.2采用情景化專家引導(dǎo)實(shí)訓(xùn)模式112.3.3數(shù)字化三維場(chǎng)景與主電氣圖仿真112.3.4構(gòu)建全真虛擬變電所122.3.5接口162.4一次系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)162.5二次系統(tǒng)工作條件模擬方案182.6實(shí)物設(shè)備與仿真設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)192.6.1電信號(hào)模擬數(shù)字化微處理工控機(jī)192.6.2終端控制邏輯服務(wù)器192.6.3仿真主變中主

2、變差動(dòng)、綜合測(cè)控、主變本體、主變后備192.6.4實(shí)物開(kāi)關(guān)柜中智能模塊202.6.5控制臺(tái)服務(wù)器系統(tǒng)202.6.6自動(dòng)化電力調(diào)度系統(tǒng)202.6.7電氣故障模擬及診斷系統(tǒng)213教學(xué)培訓(xùn)實(shí)現(xiàn)253.1變電所綜合自動(dòng)化253.1.1系統(tǒng)總述253.1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)273.1.3系統(tǒng)功能273.1.4系統(tǒng)控制、監(jiān)視、測(cè)量范圍303.1.5電力調(diào)度中心主站系統(tǒng)313.1.6SCADA系統(tǒng)復(fù)示終端333.2網(wǎng)絡(luò)化交互式演練系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案393.2.1網(wǎng)絡(luò)化交互式演練系統(tǒng)393.2.2系統(tǒng)概況413.2.3系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)功能413.3教員監(jiān)控與管理系統(tǒng)44441 系統(tǒng)概述各類實(shí)物設(shè)備按地鐵變電所實(shí)際情況布置，組成一個(gè)

3、具備實(shí)際場(chǎng)景和操作功能的實(shí)訓(xùn)變電站，從而使學(xué)生盡可能快地建立起城市軌道交通供電系統(tǒng)的整體概念。采用這套完整的實(shí)訓(xùn)變電站系統(tǒng)，可以進(jìn)行技能培訓(xùn)的內(nèi)容包括：l 城市軌道交通供電系統(tǒng)交接班、設(shè)備巡視、倒閘操作技能、高壓設(shè)備停電檢修作業(yè)安全技術(shù)措施設(shè)置的技能、一次事故處理的技能、電力調(diào)度技能的教學(xué)和訓(xùn)練。l 真空斷路器結(jié)構(gòu)、原理、操作機(jī)構(gòu)的認(rèn)知，真空斷路器的測(cè)試、檢修維護(hù)的教學(xué)和訓(xùn)練。l 金屬鎧裝封閉式開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)認(rèn)知，實(shí)際操作訓(xùn)練，五防機(jī)構(gòu)的檢修調(diào)整，二次回路故障處理的教學(xué)和訓(xùn)練。l 直流斷路器結(jié)構(gòu)、原理、操作機(jī)構(gòu)的認(rèn)知，真空斷路器的測(cè)試、檢修維護(hù)的教學(xué)和訓(xùn)練。l 成套直流開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)認(rèn)知，實(shí)際操作訓(xùn)練

4、，二次回路故障處理的教學(xué)和訓(xùn)練。l 直流斷路器結(jié)構(gòu)、原理、操作機(jī)構(gòu)的認(rèn)知，真空斷路器的測(cè)試、檢修維護(hù)的教學(xué)和訓(xùn)練。l 400V低壓成套開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)認(rèn)知，實(shí)際操作訓(xùn)練，二次回路故障處理的教學(xué)和訓(xùn)練。l 干式變壓器結(jié)構(gòu)、原理的認(rèn)知，干式變壓器的運(yùn)行、檢查、維護(hù)、檢修、試驗(yàn)技能的教學(xué)和訓(xùn)練。l 整流柜結(jié)構(gòu)、原理的認(rèn)知，整流柜的運(yùn)行、檢查、維護(hù)、檢修、試驗(yàn)技能的的教學(xué)和訓(xùn)練。l 交直流操作電源設(shè)備原理的認(rèn)知、運(yùn)行、檢查、維護(hù)、檢修、試驗(yàn)技能的教學(xué)和訓(xùn)練。l 電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的的結(jié)構(gòu)、原理的認(rèn)知、運(yùn)行、檢查、維護(hù)、檢修、試驗(yàn)技能的教學(xué)和訓(xùn)練。l 變電站繼電保護(hù)校驗(yàn)和整組傳動(dòng)試驗(yàn)的教學(xué)和訓(xùn)練。l 安全用具

5、的使用訓(xùn)練。電工儀器、儀表、工具的使用的教學(xué)和訓(xùn)練。同時(shí)還可以進(jìn)行電力調(diào)度中心主站系統(tǒng)的培訓(xùn)。其主要培訓(xùn)內(nèi)容包括：1、控制與操作功能1）遙控功能。在電力調(diào)度中心能夠?qū)?shí)訓(xùn)變電站的所有可操設(shè)備進(jìn)行遙控合、分操作，操作要有權(quán)限，所有操作要保存在系統(tǒng)日志。遙控操作包括單步操作、程序控制操作兩種類型。程序控制操作要包含地鐵現(xiàn)在應(yīng)用的各種程序控制操作序列和自定義序列。2）斷路器故障跳閘后的遠(yuǎn)方復(fù)歸功能，能夠?qū)﹂]鎖的保護(hù)裝置進(jìn)行遠(yuǎn)方復(fù)歸，進(jìn)行恢復(fù)送電操作。3）保護(hù)定值組管理功能。包括選擇站名、設(shè)備種類、設(shè)備名稱，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)定值召喚、顯示、保存、切換、打印等。4）保護(hù)投退功能。遠(yuǎn)方根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行需要投入、退

6、出某種保護(hù)功能。操作要保存在系統(tǒng)日志。5）控制閉鎖功能?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備出現(xiàn)故障或不能合閘送電（如接地刀閘閉合）時(shí)，對(duì)這個(gè)設(shè)備的控制命令會(huì)被閉鎖。閉鎖條件可以自定義，投、退。6）遙控屏蔽功能。包括全站屏蔽、全線屏蔽、某一電壓等級(jí)的屏蔽，單一開(kāi)關(guān)的屏蔽。解除屏蔽要有權(quán)限，主接線圖上要有標(biāo)注。7）人工直數(shù)。有權(quán)限的人員可以對(duì)系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行人工置數(shù)，并作出標(biāo)記，區(qū)別于正常數(shù)據(jù)。8）遠(yuǎn)方維護(hù)功能。可以遠(yuǎn)方對(duì)基礎(chǔ)設(shè)備采集量進(jìn)行修改、人機(jī)界面更改、硬件參數(shù)配置。利用維護(hù)工具軟件可以進(jìn)行系統(tǒng)軟件模塊的啟停，修改維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，圖形編輯、修改軟件配置，處理故障等。2、數(shù)據(jù)采集與處理功能1）遙信功能。包括開(kāi)關(guān)、小車的

7、位置信號(hào)；保護(hù)裝置的啟動(dòng)、出口、重合等；自定義系統(tǒng)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)等。2）遙測(cè)功能。包括變電站內(nèi)各種電氣設(shè)備的運(yùn)行電氣參數(shù)；數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能；計(jì)算功能；多種統(tǒng)計(jì)功能；超量程報(bào)警檢查功能等。3）數(shù)據(jù)處理打印功能。包括開(kāi)關(guān)操作信息、故障信息、電流電壓曲線、超限、峰谷值等。4）SOE（時(shí)間順序）事件記錄功能?？梢园磿r(shí)間、事件源查詢記錄SOE事件。5）故障錄波數(shù)據(jù)讀取功能。6）統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能。3、顯示功能1）人機(jī)界面顯示。2）接地狀態(tài)顯示。3）趨勢(shì)顯示。4）變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)狀態(tài)顯示。4、報(bào)警功能1）事件報(bào)警功能。2）報(bào)警事件打印功能。3）報(bào)警列表查詢和篩選功能。5、系統(tǒng)權(quán)限管理功能1）使用權(quán)限管理

8、。2）功能權(quán)限管理。3）控制權(quán)限管理。6、歷史數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)功能能夠自動(dòng)或手動(dòng)將歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)備份稱文件，刪除歷史數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)備份的文件。2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)效果圖圖 21系統(tǒng)設(shè)計(jì)效果圖示例2.2 系統(tǒng)功能模塊組成實(shí)訓(xùn)室內(nèi)包括變電所實(shí)物設(shè)備（1500V進(jìn)線柜、整流柜、負(fù)極柜、饋線柜、400V開(kāi)關(guān)柜、10KV開(kāi)關(guān)柜等）、網(wǎng)絡(luò)化教室、教師管理系統(tǒng)，學(xué)員可以在實(shí)物上操作，也可以在網(wǎng)絡(luò)機(jī)房?jī)?nèi)進(jìn)行演練。2.2.1 變電所硬件設(shè)備實(shí)物為了增加學(xué)員對(duì)實(shí)物的認(rèn)知和學(xué)員在實(shí)物設(shè)備中處理問(wèn)題的能力，系統(tǒng)配備硬件實(shí)物設(shè)備，包括AC10KV開(kāi)關(guān)柜、整流變壓器、整流柜、配電變壓器、交流400V低壓開(kāi)關(guān)柜、150

9、0V進(jìn)線柜、饋線柜、負(fù)極柜、上網(wǎng)柜、縱聯(lián)柜、軌道電位限制裝置、自動(dòng)化屏等相關(guān)配置附件。這些設(shè)備可以被操作，可以實(shí)時(shí)反映電力仿真的結(jié)果。經(jīng)過(guò)模數(shù)接口處理，可與虛擬變電所無(wú)縫連接在一起，在實(shí)物設(shè)備上的操作可按照固有邏輯反饋到虛擬環(huán)境中，引起虛擬變電所仿真模型的動(dòng)作及變化（如控制盤、屏幕、指示燈），動(dòng)作方式、現(xiàn)象及結(jié)果與實(shí)際一致。2.2.2 網(wǎng)絡(luò)化交互式實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)本方案的牽引變電所內(nèi)配置了交互式學(xué)員演練系統(tǒng)，并配備一套學(xué)員實(shí)訓(xùn)教學(xué)機(jī)，可以滿足實(shí)訓(xùn)演練的同時(shí)具備觀摩功能。觀摩功能可進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)的講授、學(xué)員自主學(xué)習(xí)輔導(dǎo)；難點(diǎn)、重點(diǎn)及操作演示。2.2.3 教員監(jiān)控與管理系統(tǒng)教員監(jiān)控管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)組織訓(xùn)練與

10、成績(jī)考核，并對(duì)訓(xùn)練和考核過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。教師以任務(wù)形式編制教學(xué)、訓(xùn)練及考核任務(wù)。學(xué)員所有操作會(huì)被詳細(xì)的記錄下來(lái)，可以實(shí)現(xiàn)情景化的教學(xué)、演練、考核。教師可以向不同的學(xué)員發(fā)送不同的任務(wù)，也可進(jìn)行統(tǒng)一任務(wù)訓(xùn)練。教員控制計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與各功能模塊相連。教員能夠通過(guò)教員控制臺(tái)完成對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)、數(shù)據(jù)管理、用戶管理、故障實(shí)時(shí)設(shè)置或預(yù)設(shè)、故障管理、成績(jī)?cè)u(píng)判、成績(jī)管理、編制考核任務(wù)、通知學(xué)員考試、實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能。2.2.4 供電調(diào)度實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的通信接口和接口協(xié)議為了增加在牽引變電所中學(xué)員對(duì)供電調(diào)度系統(tǒng)的認(rèn)知和學(xué)員在實(shí)物調(diào)度作業(yè)中處理問(wèn)題的能力，同時(shí)為滿足系統(tǒng)關(guān)聯(lián)廠家設(shè)備之間的兼容性，以及整套實(shí)訓(xùn)演練系統(tǒng)的完善性

11、，提高學(xué)員綜合實(shí)操技能的能力。針對(duì)供電調(diào)度實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)提供資源如下：（1）調(diào)度員工作站：其主要提供通信數(shù)據(jù)包含運(yùn)行監(jiān)視及操作界面信息、各種故障實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)報(bào)警信息、各種報(bào)表記錄信息、曲線的檢索及顯示信息、打印實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及報(bào)表信息等調(diào)度管理任務(wù)數(shù)據(jù)資料。（2）通信接口協(xié)議：本系統(tǒng)通信接口協(xié)議適合多種網(wǎng)絡(luò)形式，如以太網(wǎng)、FDK-BUS現(xiàn)場(chǎng)總線、485通訊網(wǎng)等，同時(shí)通訊媒介可選光纖、同軸電纜、屏蔽雙絞線，裝置采用層疊工業(yè)小卡結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同通訊組網(wǎng)的要求，使得系統(tǒng)靈活性、穩(wěn)定性大大提高。2.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路2.3.1 實(shí)物設(shè)備與虛擬變電所相結(jié)合為了增加學(xué)員對(duì)實(shí)物的認(rèn)知和學(xué)員在實(shí)物設(shè)備中處理問(wèn)題的能力，系統(tǒng)配備實(shí)物

12、設(shè)備，這些設(shè)備可以被操作，可以實(shí)時(shí)反映電力仿真的結(jié)果。經(jīng)過(guò)模數(shù)接口處理，可與虛擬變電所無(wú)縫連接在一起，在實(shí)物設(shè)備上的操作可按照固有邏輯反饋到虛擬環(huán)境中，引起虛擬變電所仿真模型的動(dòng)作及變化（如控制盤、屏幕、指示燈），動(dòng)作方式、現(xiàn)象及結(jié)果與實(shí)際一致。2.3.2 采用情景化專家引導(dǎo)實(shí)訓(xùn)模式采用“專家引導(dǎo)、學(xué)員跟隨”的方式，專家系統(tǒng)以引導(dǎo)欄的方式給出每一步的操作提示，包含操作方法、設(shè)備位置、應(yīng)產(chǎn)生的現(xiàn)象和結(jié)果等，學(xué)員根據(jù)提示進(jìn)行演練。引導(dǎo)信息符合有關(guān)規(guī)章，處理步驟、操作方法與實(shí)際作業(yè)程序、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)規(guī)范一致。系統(tǒng)包含教學(xué)、演練、考核三大模塊，在全三維環(huán)境下，可以模擬正常的供電系統(tǒng)交接班、設(shè)備巡視、

13、倒閘操作技能、高壓設(shè)備停電檢修作業(yè)所有步驟，并可對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化操作步驟逐步評(píng)判對(duì)錯(cuò)，并給出成績(jī)。符合情景化的教學(xué)、演練、自測(cè)及考核等多樣的培訓(xùn)模式，即可進(jìn)行設(shè)備基礎(chǔ)認(rèn)知，又可開(kāi)展實(shí)訓(xùn)協(xié)作演練。2.3.3 數(shù)字化三維場(chǎng)景與主電氣圖仿真充分利用提供的各種資源，通過(guò)3D渲染引擎模塊、物理仿真引擎模塊、通訊智能模擬模塊、電路原理邏輯模塊、電路原理邏輯控制動(dòng)態(tài)顯示模塊、專家指導(dǎo)系統(tǒng)模塊之間相互的協(xié)調(diào)配合運(yùn)用。使學(xué)生能夠自主地進(jìn)行交互式、游戲化的學(xué)習(xí)和練習(xí)，降低教師的工作強(qiáng)度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對(duì)軌道交通供電系統(tǒng)的理解，掌握倒閘操作作業(yè)、檢修作業(yè)和一次系統(tǒng)事故處理的技能。具體操作界面類似下圖：2.3.

14、4 構(gòu)建全真虛擬變電所虛擬變電所演練系統(tǒng)將變電所設(shè)備進(jìn)行軟件三維虛擬仿真。采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、三維建模技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、電路數(shù)字化技術(shù)等手段，對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行全三維仿真。學(xué)員控制鼠標(biāo)和鍵盤可以實(shí)現(xiàn)在場(chǎng)景中漫游、巡視、對(duì)設(shè)備進(jìn)行各種操作、各種倒閘作業(yè)、非正常狀況設(shè)置和處理、音響閃光報(bào)警處理等功能。圖 22虛擬變電所-整流器及負(fù)極柜1) 構(gòu)建虛擬化的變電所，學(xué)員在三維可視化環(huán)境下，控制鼠標(biāo)和鍵盤實(shí)現(xiàn)在變電所場(chǎng)景內(nèi)虛擬漫游、巡視、倒閘、進(jìn)行設(shè)備認(rèn)知，學(xué)員可以熟悉變電所的整體組成、設(shè)備構(gòu)成，設(shè)備外觀、形狀、所在位置等。能夠?qū)崿F(xiàn)倒閘作業(yè)、分合閘、試驗(yàn)等功能。2) 虛擬變電所可以對(duì)各種保護(hù)

15、跳閘現(xiàn)象進(jìn)行模擬，可以滿足學(xué)員對(duì)保護(hù)跳閘現(xiàn)象分辨及認(rèn)識(shí)的需要。3) 虛擬變電所室內(nèi)、室外設(shè)備布局、組成、功能、相對(duì)位置關(guān)系與實(shí)際一致。4) 變電所內(nèi)的變壓器、開(kāi)關(guān)、其他操作設(shè)備、各種屏柜、顯示屏、發(fā)光及報(bào)警裝置的外觀、比例、動(dòng)作及顯示方式、邏輯關(guān)系、面板按鈕布局、菜單結(jié)構(gòu)、顯示方式等與實(shí)際一致并能夠隨著演練實(shí)時(shí)發(fā)生相對(duì)應(yīng)的改變。5) 虛擬變電所主要電氣、電子、機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)關(guān)系及動(dòng)作時(shí)序均根據(jù)實(shí)際變電所進(jìn)行一對(duì)一的仿真。6) 虛擬變電所能夠正確反應(yīng)系統(tǒng)固有的控制邏輯關(guān)系，所有的操作信息能夠根據(jù)實(shí)際情況實(shí)時(shí)更新并輸出相關(guān)的仿真計(jì)算結(jié)果。圖 23虛擬變電所-控制室示例圖 24虛擬變電所-控制

16、室設(shè)備示例圖 25虛擬變電所-控制室示例2.3.5 接口本系統(tǒng)接口通訊部分適合多種網(wǎng)絡(luò)形式，如以太網(wǎng)、FDK-BUS現(xiàn)場(chǎng)總線、485通訊網(wǎng)等，同時(shí)通訊媒介可選光纖、同軸電纜、屏蔽雙絞線，裝置采用層疊工業(yè)小卡結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同通訊組網(wǎng)的要求，使得系統(tǒng)靈活性大大提高。為滿足地鐵較復(fù)雜的保護(hù)控制模式，系統(tǒng)各裝置模塊采用高速32位工業(yè)處理器和大容量存儲(chǔ)資源，多層板表面貼裝設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)功能擴(kuò)展非常方便，同時(shí)全方位的可靠性和貫徹始終的EMC設(shè)計(jì)理念，使得裝置的電磁兼容性各項(xiàng)性能均達(dá)到IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最嚴(yán)酷等級(jí)的要求。系統(tǒng)應(yīng)用WINDOWS2000/WINDOWS NT作為監(jiān)控平臺(tái)，PSOS實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)進(jìn)行

17、通訊調(diào)度，TCP/IP 或FDK-BUS協(xié)議進(jìn)行通訊，保護(hù)測(cè)控軟件采用模塊化面向?qū)ο蠹夹g(shù)編程，數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)嚴(yán)密且靈活，使得整個(gè)系統(tǒng)移植方便，安全可靠，維護(hù)方便。系統(tǒng)充分引入最新的通訊前沿技術(shù)，使得在確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性的前提下，使得系統(tǒng)的信息資源可以進(jìn)行外部網(wǎng)絡(luò)瀏覽和進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，便于遠(yuǎn)程系統(tǒng)診斷和隨時(shí)監(jiān)視，即通過(guò)帶防火墻及權(quán)限的WEB瀏覽方式進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行信息了解和判斷分析。裝置每個(gè)模塊保護(hù)CPU和測(cè)量控制CPU及通訊CPU分別承擔(dān)各自任務(wù)，使得系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性得到保證。2.4 一次系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)城軌供電實(shí)訓(xùn)變電站的一次系統(tǒng)主接線，以典型的引變電站一次系統(tǒng)主接線為原型，其主接線圖如下所示。整個(gè)實(shí)

18、訓(xùn)變電站包括的設(shè)備有：Ø 10kV電源系統(tǒng)的12kV開(kāi)關(guān)柜。Ø 1500V開(kāi)關(guān)柜、負(fù)極柜、端子柜、饋出柜、排流柜、軌道電位限制器、上網(wǎng)柜、縱聯(lián)柜。Ø 牽引變壓器、配電變壓器、整流柜。Ø 低壓400V成套開(kāi)關(guān)柜、抽屜式開(kāi)關(guān)。Ø 控制室的交直流電源屏、自動(dòng)化屏。Ø 各類輔助設(shè)備。2.5 二次系統(tǒng)工作條件模擬方案為了在不具備二次系統(tǒng)的保護(hù)、線路檢測(cè)、三軌有壓監(jiān)視、電壓表指示等工作電壓條件的實(shí)訓(xùn)室，保證各開(kāi)關(guān)柜的正常工作，同時(shí)在保障人身安全的前提下，增加非正常情況的教學(xué)任務(wù)，我公司開(kāi)發(fā)了電氣設(shè)備故障模擬及診斷系統(tǒng)，電氣設(shè)備故障模擬及診斷系統(tǒng)具

19、備兩點(diǎn)功能：1) 為二次系統(tǒng)提供整定值范圍內(nèi)的模擬信號(hào)；主回路用低電壓模擬10kV電壓，不能滿足二次系統(tǒng)信號(hào)采集模塊對(duì)電壓的要求，為了保證二次系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備的正常工作，由電氣設(shè)備故障模擬及診斷系統(tǒng)生成滿足各類整定值范圍內(nèi)的模擬信號(hào)，加到二次系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備輸入端，以保證開(kāi)關(guān)操作、信號(hào)顯示、電壓顯示、電流顯示、聯(lián)鎖關(guān)系、保護(hù)裝置的正常工作。2) 產(chǎn)生超出整定值范圍的模擬信號(hào)，模擬故障。各類控制開(kāi)關(guān)柜的一個(gè)重要作用是保護(hù)，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)大的波動(dòng)、負(fù)載過(guò)流時(shí)，能自動(dòng)切斷電路，保護(hù)用電設(shè)備及人身安全。像過(guò)流保護(hù)、欠壓保護(hù)、缺相保護(hù)等非正常的情況，在現(xiàn)場(chǎng)工作中是經(jīng)常出現(xiàn)的。但限于實(shí)訓(xùn)室環(huán)境之困，幾乎所有非正常情況

20、都無(wú)法表現(xiàn)。為解決這個(gè)問(wèn)題，滿足現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的需要，我公司專門設(shè)計(jì)了“電氣設(shè)備故障模擬及診斷系統(tǒng)”。2.6 實(shí)物設(shè)備與仿真設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)在開(kāi)關(guān)柜通訊上，采用工業(yè)級(jí)RS485RS232PC104產(chǎn)品、配置32位CPU終端控制邏輯運(yùn)算服務(wù)器。該邏輯運(yùn)算服務(wù)器具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理及存儲(chǔ)能力、快速的實(shí)時(shí)響應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜實(shí)物與仿真不間斷的通訊能力，以及與上位工控機(jī)、教師機(jī)、數(shù)字化三維場(chǎng)景仿真服務(wù)器之間數(shù)據(jù)的交換；同時(shí)該服務(wù)器采用下位通訊具有掉電數(shù)據(jù)保護(hù)的存儲(chǔ)器，操作系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。2.6.1 電信號(hào)模擬數(shù)字化微處理工控機(jī)控制模式為無(wú)主從分布式控制，大大增強(qiáng)了電信號(hào)模擬系統(tǒng)可靠性，通訊方式同時(shí)采用

21、工業(yè)級(jí)RS485RS232PC104產(chǎn)品，16路干接點(diǎn)告警輸出，16路干接點(diǎn)信號(hào)輸入。具有強(qiáng)大的檢測(cè)與監(jiān)控功能，自動(dòng)監(jiān)控主母線回路工作狀態(tài)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)處于運(yùn)行狀態(tài)下的開(kāi)關(guān)柜母線系統(tǒng)出現(xiàn)的各種異常并作出報(bào)警信號(hào)的發(fā)送。2.6.2 終端控制邏輯服務(wù)器通訊模式采用工業(yè)級(jí)RS485RS232PC104產(chǎn)品，終端控制邏輯服務(wù)器配置32位CPU，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理及存儲(chǔ)能力、快速的實(shí)時(shí)響應(yīng)性，來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜實(shí)物與仿真之間不間斷的通訊能力；同時(shí)該服務(wù)器采用下位通訊具有掉電數(shù)據(jù)保護(hù)的存儲(chǔ)器，操作系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。2.6.3 仿真主變中主變差動(dòng)、綜合測(cè)控、主變本體、主變后備相關(guān)配套智能保護(hù)裝置只作本體外

22、觀仿真，具備參數(shù)顯示、界面操作、智能模塊通訊功能。相關(guān)邏輯控制、數(shù)據(jù)處理完全有上級(jí)控制運(yùn)算工控機(jī)完成。對(duì)于每個(gè)智能模塊在終端控制邏輯服務(wù)器都有屬于各自的IP通訊虛擬地址，以及相關(guān)配置的儲(chǔ)存單元，方便以后進(jìn)行相關(guān)執(zhí)行動(dòng)作步驟的查詢與分析。2.6.4 實(shí)物開(kāi)關(guān)柜中智能模塊各智能模塊單元完全獨(dú)立的處理有我公司自行研發(fā)的先進(jìn)數(shù)字化電信號(hào)微處理服務(wù)器發(fā)送的特制電信號(hào)，根據(jù)采集的特制模擬電信號(hào)進(jìn)行獨(dú)自的相關(guān)邏輯判斷后執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。因此在智能模塊與上位機(jī)通訊系統(tǒng)中需要與我公司數(shù)字化微處理服務(wù)器系統(tǒng)并行通訊，滿足實(shí)現(xiàn)在動(dòng)作執(zhí)行上信息同步一致，設(shè)置故障時(shí)可以提供給智能模塊裝置輸出正確的電信號(hào)。2.6.5 控制

23、臺(tái)服務(wù)器系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中心和數(shù)據(jù)中心，服務(wù)器為用戶提供用戶注冊(cè)、登陸驗(yàn)證、任務(wù)請(qǐng)求、成績(jī)上傳、接受教師機(jī)控制等服務(wù)，保存用戶的各種狀態(tài)和訓(xùn)練及考試成績(jī)數(shù)據(jù)。2.6.6 自動(dòng)化電力調(diào)度系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能：Ø 遙控功能，選點(diǎn)式操作、選站式操作、選線式操作Ø 遙測(cè)功能，對(duì)變電所的各種量值進(jìn)行遙測(cè)Ø 遙信功能，變電所的各種實(shí)時(shí)信息、開(kāi)關(guān)位置、保護(hù)信號(hào)、預(yù)告信號(hào)等傳到控制中心Ø 顯示功能，顯示供電系統(tǒng)圖、變電所主接線圖、SCADA系統(tǒng)圖、各種程控表、操作記錄清單Ø 事故追憶及系統(tǒng)自檢功能Ø 數(shù)據(jù)處理功能Ø 打印功能，時(shí)序打印、召喚打印

24、Ø 漢字功能，所有文字描述采用漢字顯示Ø 口令功能，提供不同級(jí)別的口令，口令密碼可修改，保證操作安全2.6.7 電氣故障模擬及診斷系統(tǒng)電氣設(shè)備故障模擬及診斷系統(tǒng)包括教員監(jiān)控與管理系統(tǒng)、故障設(shè)置服務(wù)器、故障設(shè)置工控機(jī)、執(zhí)行控制電路板等設(shè)備。教員可在電氣設(shè)備上進(jìn)行故障模擬設(shè)置,能夠引起電氣系統(tǒng)的動(dòng)作,并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的反應(yīng)。學(xué)員按照實(shí)際的流程進(jìn)行排查，學(xué)員通過(guò)檢測(cè)儀表檢查出相應(yīng)的故障代碼并做相應(yīng)的故障處理方案，處理完成，故障消除，恢復(fù)正常狀態(tài)。教員亦可對(duì)硬件進(jìn)行恢復(fù)處理。1) 教員監(jiān)控與管理系統(tǒng)用于設(shè)置各種故障任務(wù)，并監(jiān)控學(xué)員的操作情況。2) 故障設(shè)置服務(wù)器根據(jù)教員機(jī)發(fā)布的故障任務(wù)，

25、生成各種故障內(nèi)容，并向動(dòng)車組列車設(shè)備發(fā)出控制信息，使產(chǎn)生相應(yīng)的故障現(xiàn)象（如跳主斷等）。同時(shí)向故障設(shè)置工控機(jī)發(fā)送控制命令，設(shè)置各種硬件配電柜故障，并根據(jù)故障設(shè)置工控機(jī)反饋的信息，判斷故障處理情況。3) 故障設(shè)置工控機(jī)根據(jù)故障設(shè)置服務(wù)器發(fā)布的故障信息，生成各類故障控制信號(hào)，控制執(zhí)行控制電路板生成各類故障條件。同時(shí)采集學(xué)員在硬件設(shè)備上的操作動(dòng)作，反饋給故障設(shè)置服務(wù)器。4) 執(zhí)行控制電路板接受故障設(shè)置工控機(jī)的命令，以模擬各種電氣故障條件。電氣設(shè)備故障模擬及診斷系統(tǒng)主要包括以下功能模塊：序號(hào)項(xiàng)目描述及主要技術(shù)參數(shù)1.學(xué)員賬號(hào)管理模塊完成學(xué)員信息的錄入、刪除、修改、查詢等2.學(xué)員成績(jī)管理模塊完成學(xué)員訓(xùn)練考

26、核成績(jī)的查詢、報(bào)表生成、打印等功能3.訓(xùn)練任務(wù)管理模塊完成具體訓(xùn)練及考核任務(wù)內(nèi)容的編制4.交互式操作模塊以比較直觀的對(duì)故障進(jìn)行表現(xiàn)和盡量符合現(xiàn)場(chǎng)人員使用習(xí)慣，該系統(tǒng)采用與MON類似的人機(jī)界面顯示故障信息。系統(tǒng)的操作界面應(yīng)方便簡(jiǎn)單，操作界面中包含的開(kāi)關(guān)柜相關(guān)信息。5.故障邏輯管理模塊按功能電路或故障分類，設(shè)定故障內(nèi)容。故障推導(dǎo)、仿真引擎將基于軟PLC技術(shù)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)LD（梯形圖）邏輯運(yùn)算。邏輯圖中的每個(gè)輸入接點(diǎn)即可以是具體的電器、機(jī)械設(shè)備也可以是某種現(xiàn)象，每個(gè)Rung（階梯）的輸出線圈都對(duì)應(yīng)著一種故障，因此根據(jù)一定的邏輯規(guī)則編寫出的LD邏輯可以很清楚的顯示出某個(gè)故障的產(chǎn)生的電器、機(jī)械等誘發(fā)原

27、因。同時(shí)每個(gè)Rung的輸出還可以是若干故障誘因的中間輸出線圈，多個(gè)中間輸出線圈對(duì)應(yīng)的輸入接點(diǎn)就可以提供比較復(fù)雜的故障誘因邏輯，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)不同故障中相同誘因的重用，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的故障設(shè)置、仿真邏輯。6.故障數(shù)據(jù)管理模塊故障數(shù)據(jù)庫(kù)，窮舉所有可能出現(xiàn)的故障，按功能電路分類列出，方便教員設(shè)置故障時(shí)使用。下面以接觸網(wǎng)過(guò)流保護(hù)，開(kāi)關(guān)柜跳主斷的非正常情況為例，介紹電氣設(shè)備故障模擬及診斷系統(tǒng)設(shè)置故障的方法。在設(shè)置非正常故障時(shí)，只需在老師機(jī)上選擇相應(yīng)故障，無(wú)需其他操作，系統(tǒng)既自動(dòng)生成相應(yīng)故障。以過(guò)流保護(hù)為例，具體流程如下：圖 26故障生成-過(guò)流保護(hù)為例3 教學(xué)培訓(xùn)實(shí)現(xiàn)3.1 變電所綜合自動(dòng)化3.1.1 系統(tǒng)

28、總述電力監(jiān)控與數(shù)字采集（SCADA）系統(tǒng)的作用是保證調(diào)度人員在控制中心對(duì)供電系統(tǒng)中的主變電所、牽引供電系統(tǒng)及供配電系統(tǒng)的供電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集，直觀了解所有運(yùn)行設(shè)備的工作狀況，使供電系統(tǒng)安全、可靠地經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。SCADA系統(tǒng)主要作用有以下3個(gè)方面：1) 對(duì)供電系統(tǒng)安全運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)控地鐵供電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)調(diào)度管理人員對(duì)電網(wǎng)的電壓、潮流、負(fù)荷、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及工況指標(biāo)的監(jiān)視和控制，保證供電質(zhì)量和用戶的用電要求。2) 對(duì)供電系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度在實(shí)現(xiàn)對(duì)供電系統(tǒng)安全監(jiān)控的基礎(chǔ)上，通過(guò)SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度，達(dá)到降低損耗、節(jié)約電能的目的。3) 對(duì)供電系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)安全分

29、析和事故處理在系統(tǒng)發(fā)生事故之前、之后或事故時(shí)的信息進(jìn)行及時(shí)采集、及時(shí)分析和處理，縮小事故范圍。提供事故處理對(duì)策和相應(yīng)的監(jiān)控手段，以使事故性地未然，及時(shí)處理事故或故障，以減少事故的損失。本方案中的應(yīng)用軟件是開(kāi)放性的，用戶在遵循操作規(guī)則的前提下，可根據(jù)運(yùn)營(yíng)的要求，修改、增擴(kuò)系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象和應(yīng)用畫(huà)面。用戶畫(huà)面窗口具有平滑縮放功能，縮放時(shí)畫(huà)面上的各設(shè)備動(dòng)態(tài)符號(hào)相對(duì)位置保持不變，且是全圖。用戶畫(huà)面定義時(shí)具有拷貝功能，且有詢問(wèn)是“相同”還是“不同”對(duì)象拷貝的功能。應(yīng)用軟件具有帶數(shù)據(jù)庫(kù)定義的圖形編輯工具。各種圖形符號(hào)在定義時(shí)具有平滑縮放功能。各種圖形符號(hào)在定義后，自動(dòng)檢測(cè)電氣連接的正確性，并給出提示信息。各種

30、記錄（操作、警報(bào)）可根據(jù)用戶要求，按站名、對(duì)象、性質(zhì)、時(shí)間等項(xiàng)目進(jìn)行檢索。程控的定義和執(zhí)行應(yīng)包含邏輯判斷功能，只有當(dāng)定義的條件滿足時(shí)，才能執(zhí)行后續(xù)操作。系統(tǒng)所有對(duì)象定義后，系統(tǒng)能自動(dòng)檢測(cè)應(yīng)定義而未定義的對(duì)象所在。應(yīng)用軟件具有在線修改、增擴(kuò)功能，且自動(dòng)刷新控制中心所有計(jì)算機(jī)。變電所綜合自動(dòng)化軟件站控主單元，采用通用性強(qiáng)的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。支持軟件滿足IEC1131-3的規(guī)定。配置綜合測(cè)試和診斷軟件包，可診斷所內(nèi)各種設(shè)備故障，故障標(biāo)志到模塊級(jí)。維護(hù)軟件應(yīng)具有良好的開(kāi)放性，支持用戶二次開(kāi)發(fā)。軟件系統(tǒng)運(yùn)行可靠。3.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考慮到地鐵變電所中壓成套設(shè)備（含繼電保護(hù)裝置）、直流成套設(shè)備、低壓成套

31、設(shè)備、配套設(shè)備（溫控箱、控制器）及排流柜、自用電源屏等，不是由一家設(shè)備廠商提供，不可能采用同一種網(wǎng)絡(luò)。為此，此變電所SCADA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用混合型，即成套電氣設(shè)備采用總線型結(jié)構(gòu)，配套電氣設(shè)備等采用星型結(jié)構(gòu)，混合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，如下圖所示。圖 31網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.1.3 系統(tǒng)功能變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)用于變電所各種設(shè)備的控制、監(jiān)視、聯(lián)動(dòng)、聯(lián)鎖、閉鎖功能，自動(dòng)投切，電流、電壓、功率、電度采集功能。重要設(shè)備之間不僅利用二次回路實(shí)現(xiàn)硬線的聯(lián)動(dòng)、聯(lián)鎖、閉鎖，還利用綜合自動(dòng)化軟件完成上述功能，實(shí)現(xiàn)邏輯判斷、計(jì)算、繼電器等功能。系統(tǒng)功能如下所示：(1)控制信號(hào)盤主要功能1）通信功能實(shí)現(xiàn)與電力監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程通信。向電力

32、監(jiān)控系統(tǒng)控制中心主機(jī)或當(dāng)?shù)鼐S護(hù)計(jì)算機(jī)傳送變電所操作、事故、預(yù)告等信息；接收電力監(jiān)控系統(tǒng)控制中心主機(jī)或當(dāng)?shù)鼐S護(hù)計(jì)算機(jī)下發(fā)的控制命令。通過(guò)變電所實(shí)訓(xùn)室內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)，完成與各間隔單元的接口功能，并進(jìn)行規(guī)約處理，實(shí)施對(duì)間隔單元的數(shù)據(jù)采集與控制輸出。與變電所便攜式維護(hù)計(jì)算機(jī)及人機(jī)界面的通信功能。2）集中監(jiān)控功能配置人機(jī)界面:以漢字菜單及對(duì)話框方式，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話及變電所實(shí)訓(xùn)室內(nèi)集中監(jiān)控管理。圖 32集中監(jiān)控人機(jī)界面控制功能:接收電力監(jiān)控系統(tǒng)控制中心主機(jī)或當(dāng)?shù)鼐S護(hù)計(jì)算機(jī)的控制命令，對(duì)變電所實(shí)訓(xùn)室內(nèi)被控對(duì)象進(jìn)行集中控制，遠(yuǎn)方遙控和變電所實(shí)訓(xùn)室內(nèi)集中控制操作之間設(shè)操作切換閉鎖，同一被控設(shè)備只允許由一個(gè)遠(yuǎn)方控制端對(duì)

33、其實(shí)施遙控。操作分選擇執(zhí)行兩步進(jìn)行。同時(shí)，設(shè)有I/O模塊單元。3）信息顯示功能主要包括：被控對(duì)象的位置信號(hào)，各種事件信息，自檢信息及動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)主接線圖，變電所實(shí)訓(xùn)室內(nèi)各微機(jī)保護(hù)測(cè)控單元、信息采集單元等裝置的運(yùn)行工況等。信號(hào)顯示內(nèi)容有：事件時(shí)間、事件內(nèi)容（漢字顯示）等，以便于維護(hù)人員的故障查找。4）用戶畫(huà)面顯示功能能動(dòng)態(tài)顯示變電所主接線畫(huà)面和接入綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的微機(jī)測(cè)控、保護(hù)單元、信息采集單元等裝置的通信工況。5）測(cè)量量集中顯示功能包括各種模擬量及脈沖量的工程值，并可對(duì)工程值轉(zhuǎn)換公式進(jìn)行靈活定義。6）通道切換功能站控主單元通過(guò)主、備遠(yuǎn)程通道與控制中心通信，兩路通信路徑互為熱備用；在故障時(shí)可以自動(dòng)切

34、換通信路徑，恢復(fù)正常工作，并有相關(guān)報(bào)警信息上送。7）時(shí)鐘同步功能可通過(guò)軟件或硬件與車站通信時(shí)鐘系統(tǒng)對(duì)時(shí)，以同控制中心電力監(jiān)控系統(tǒng)保持同步；并且可通過(guò)軟件對(duì)時(shí)，與各間隔單元設(shè)備同步，對(duì)時(shí)精度不小于1ms，同時(shí)對(duì)于I/O信號(hào)等應(yīng)附加時(shí)標(biāo)上傳。8）具有看門狗、自診斷、自恢復(fù)功能及系統(tǒng)故障診斷功能。變電所實(shí)訓(xùn)室內(nèi)任何微機(jī)測(cè)控、保護(hù)單元、信息采集單元裝置、網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備、通信通道發(fā)生故障，均報(bào)警。對(duì)于牽引降壓混合變電所，實(shí)現(xiàn)直流饋線斷路器與電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)之間的軟聯(lián)鎖。在操作選擇、校核時(shí)，站控主單元按操作對(duì)象預(yù)編程的聯(lián)鎖條件進(jìn)行操作閉鎖軟件判別。變電所實(shí)訓(xùn)室內(nèi)任何事故、預(yù)告信號(hào)均發(fā)音響信號(hào)，事故、預(yù)告采用不同

35、音響，且音響在一定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)解除，音響時(shí)間可調(diào)。盤上設(shè)置音響“投入”、“撤除”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。 9）系統(tǒng)故障診斷功能變電所實(shí)訓(xùn)室內(nèi)任何監(jiān)控單元發(fā)生故障，均報(bào)警，單個(gè)監(jiān)控單元的故障，不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，故障標(biāo)志達(dá)到模塊級(jí)。任何監(jiān)控單元的故障報(bào)警均應(yīng)在變電所和控制中心監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)圖上顯示并報(bào)警。3.1.4 系統(tǒng)控制、監(jiān)視、測(cè)量范圍1主要控制范圍1）控制開(kāi)關(guān)范圍牽引降壓混合變電所：10KV斷路器、750V直流斷路器、750V牽引網(wǎng)電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)。2）控制種類范圍繼電保護(hù)整定組轉(zhuǎn)換、自動(dòng)裝置投入-撤除、開(kāi)關(guān)分合閘。2主要監(jiān)視范圍0.4kV以上級(jí)所有設(shè)備（含相關(guān)0.4kV斷路器）運(yùn)行信息、開(kāi)關(guān)位置、事故

36、信號(hào)和預(yù)告信號(hào)、自動(dòng)裝置投入撤除信號(hào)、開(kāi)關(guān)當(dāng)?shù)?遠(yuǎn)動(dòng)操作位置信號(hào)、交直流裝置信號(hào)。主要測(cè)量范圍：a.10KV進(jìn)出線電流b.10KV母線電壓c.10KV/750V整流機(jī)組10KV側(cè)電流、有功功率、有功電度d.750V母線電壓e.750V饋線電壓f.750V饋線電流g.750V負(fù)極總電流h.直流屏直流母線電壓i.雜散電流監(jiān)測(cè)量3.1.5 電力調(diào)度中心主站系統(tǒng)其主要功能包括：遙控、數(shù)據(jù)采集處理、顯示、報(bào)警、查詢等。設(shè)備安裝在實(shí)訓(xùn)基地的調(diào)度中心培訓(xùn)位置。1、控制與操作功能1）遙控功能。在電力調(diào)度中心能夠?qū)?shí)訓(xùn)變電站的所有可操設(shè)備進(jìn)行遙控合、分操作，操作要有權(quán)限，所有操作要保存在系統(tǒng)日志。遙控操作包括單

37、步操作、程序控制操作兩種類型。程序控制操作要包含地鐵現(xiàn)在應(yīng)用的各種程序控制操作序列和自定義序列。2）斷路器故障跳閘后的遠(yuǎn)方復(fù)歸功能，能夠?qū)﹂]鎖的保護(hù)裝置進(jìn)行遠(yuǎn)方復(fù)歸，進(jìn)行恢復(fù)送電操作。3）保護(hù)定值組管理功能。包括選擇站名、設(shè)備種類、設(shè)備名稱，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)定值召喚、顯示、保存、切換、打印等。4）保護(hù)投退功能。遠(yuǎn)方根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行需要投入、退出某種保護(hù)功能。操作要保存在系統(tǒng)日志。5）控制閉鎖功能?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備出現(xiàn)故障或不能合閘送電（如接地刀閘閉合）時(shí)，對(duì)這個(gè)設(shè)備的控制命令會(huì)被閉鎖。閉鎖條件可以自定義，投、退。6）遙控屏蔽功能。包括全站屏蔽、全線屏蔽、某一電壓等級(jí)的屏蔽，單一開(kāi)關(guān)的屏蔽。解除屏蔽要有權(quán)限，主

38、接線圖上要有標(biāo)注。7）人工直數(shù)。有權(quán)限的人員可以對(duì)系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行人工置數(shù)，并作出標(biāo)記，區(qū)別于正常數(shù)據(jù)。8）遠(yuǎn)方維護(hù)功能?？梢赃h(yuǎn)方對(duì)基礎(chǔ)設(shè)備采集量進(jìn)行修改、人機(jī)界面更改、硬件參數(shù)配置。利用維護(hù)工具軟件可以進(jìn)行系統(tǒng)軟件模塊的啟停，修改維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，圖形編輯、修改軟件配置，處理故障等。2、數(shù)據(jù)采集與處理功能1）遙信功能。包括開(kāi)關(guān)、小車的位置信號(hào)；保護(hù)裝置的啟動(dòng)、出口、重合等；自定義系統(tǒng)計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)等。2）遙測(cè)功能。包括變電站內(nèi)各種電氣設(shè)備的運(yùn)行電氣參數(shù)；數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能；計(jì)算功能；多種統(tǒng)計(jì)功能；超量程報(bào)警檢查功能等。3）數(shù)據(jù)處理打印功能。包括開(kāi)關(guān)操作信息、故障信息、電流電壓曲線、超限、峰谷

39、值等。4）SOE（時(shí)間順序）事件記錄功能?？梢园磿r(shí)間、事件源查詢記錄SOE事件。5）故障錄波數(shù)據(jù)讀取功能。6）統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能。3、顯示功能1）人機(jī)界面顯示。2）接地狀態(tài)顯示。3）趨勢(shì)顯示。4）變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)狀態(tài)顯示。4、報(bào)警功能1）事件報(bào)警功能，包括綜控室緊急停電操作。2）報(bào)警事件打印功能。3）報(bào)警列表查詢和篩選功能。5、系統(tǒng)權(quán)限管理功能1）使用權(quán)限管理。2）功能權(quán)限管理。3）控制權(quán)限管理。6、歷史數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)功能能夠自動(dòng)或手動(dòng)將歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)備份稱文件，刪除歷史數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)備份的文件。3.1.6 SCADA系統(tǒng)復(fù)示終端SCADA系統(tǒng)由主站端和遠(yuǎn)端控制單元組成。遠(yuǎn)端控制單元完成各種數(shù)據(jù)的

40、采集、終端命令的實(shí)現(xiàn)、信號(hào)的上送等。主站則完成整個(gè)系統(tǒng)的總控。包括數(shù)據(jù)的處理，遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)等。SCADA系統(tǒng)復(fù)示終端是能夠與SCADA系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行通訊并遠(yuǎn)離于主站，能夠完成SCADA系統(tǒng)監(jiān)控工作站同樣的功能的遠(yuǎn)方工作站。SCADA系統(tǒng)復(fù)示終端部署在供電沿線的變電所、分區(qū)所以及各個(gè)檢修站，以方便相關(guān)人員在任何地方都能對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、操作，隨時(shí)看到整條線的接線畫(huà)面、各類設(shè)備的運(yùn)行情況。查詢SCADA系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)。3.1.6.1 復(fù)示終端系統(tǒng)功能Ø 復(fù)示終端系統(tǒng)作為SCADA系統(tǒng)的附屬系統(tǒng)，可以根據(jù)實(shí)際工作的需要滿足用戶的基本要求和一些特殊要求。它的一些主要功能

41、如下：Ø 復(fù)示系統(tǒng)具備SCADA系統(tǒng)工作站所提供的所有功能；Ø 復(fù)示系統(tǒng)提供用戶優(yōu)先級(jí)別設(shè)置；Ø 復(fù)示系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)上網(wǎng)功能；Ø 復(fù)示系統(tǒng)對(duì)SCADA系統(tǒng)透明。即復(fù)示系統(tǒng)是否起用對(duì)SCADA主系統(tǒng)的運(yùn)行不產(chǎn)生任何影響。SCADA主服務(wù)器具有復(fù)示終端監(jiān)控進(jìn)程。隨時(shí)為復(fù)示子節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)。3.1.6.2 復(fù)示終端系統(tǒng)硬件組成復(fù)示系統(tǒng)硬件分SCADA主機(jī)系統(tǒng)服務(wù)器端和遠(yuǎn)端PC端。作為遠(yuǎn)端PC公需要一臺(tái)普通計(jì)算機(jī)，通過(guò)以太網(wǎng)連接至主工作站，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)復(fù)示。系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)如下圖所示。3.1.6.3 復(fù)示終端軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用C/S模式，SCADA系統(tǒng)作為服務(wù)端

42、，向客戶端提供服務(wù)，如數(shù)據(jù)下載服務(wù)和控制信息發(fā)送等。復(fù)示節(jié)點(diǎn)作為客戶端，顯示被控站畫(huà)面，并根據(jù)服務(wù)端發(fā)各站狀態(tài)信息，做出相應(yīng)的處理并顯示出結(jié)果，客戶端除非有特殊權(quán)限，一般不允許控制，只作為一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)視器。服務(wù)端的功能主要是后臺(tái)運(yùn)行，比如對(duì)客戶端提供畫(huà)面下載，提供節(jié)點(diǎn)表數(shù)據(jù)下載；接收網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，分析處理，并向客戶端提供控制服務(wù)。服務(wù)端可以與多個(gè)客戶端相連，客戶端連接服務(wù)端時(shí)需輸入用戶名及口令，這些用戶數(shù)據(jù)保存在服務(wù)端中的一個(gè)ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)中，程序通過(guò)DAO讀寫數(shù)據(jù)，客戶端必須通過(guò)服務(wù)端的用戶口令檢查后才能進(jìn)行以后的操作。畫(huà)面數(shù)據(jù)保存在調(diào)度端系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器SQLSERVER或SYBASE數(shù)據(jù)庫(kù)中

43、，如果客戶端向服務(wù)端申請(qǐng)下載某個(gè)畫(huà)面或者請(qǐng)求菶畫(huà)面的控制狀態(tài)數(shù)據(jù)，服務(wù)端將通過(guò)ODBC去讀調(diào)度端系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫(kù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端。服務(wù)端在向客戶端改善控制信息時(shí)，將監(jiān)聽(tīng)和接收局域網(wǎng)上廣播的報(bào)文，然后根據(jù)報(bào)文內(nèi)容向客戶端發(fā)送控制數(shù)據(jù)包?？蛻舳朔制邆€(gè)部分：1) 畫(huà)面顯示：顯示當(dāng)前選擇或者撕開(kāi)的畫(huà)面。顯示方式可以在縮放方式和普通顯示方式間切換。2) 消息顯示1：顯示提示信息，包括你所做的操作的結(jié)果和對(duì)話信息（聊天功能）。3) 消息顯示2：顯示非位置遙信的發(fā)生及恢復(fù)的提示信息。4) 網(wǎng)絡(luò)操作：用戶登陸、用戶注冊(cè)、密碼修改、畫(huà)面下載（斷點(diǎn)續(xù)傳，重新下載），并保存下載數(shù)據(jù)到本地。5) 本地文

44、件瀏覽：可以在這里查看系統(tǒng)已經(jīng)保存在本地的下載文件，并可以看見(jiàn)這個(gè)文件是否下載完畢，以及最后一次下載時(shí)間，如果沒(méi)有下載完，可以打開(kāi)這個(gè)文件繼續(xù)下載。每一個(gè)畫(huà)面下載后只有一個(gè)副本，系統(tǒng)只保存最后一次下載后保存的數(shù)據(jù)。6) 對(duì)話（聊天）功能：系統(tǒng)提供網(wǎng)上用戶廣播交流信息的功能。7) 控制：實(shí)現(xiàn)接點(diǎn)表下載和接點(diǎn)表斷點(diǎn)和事佬功能；向服務(wù)端申請(qǐng)控制開(kāi)始，然后接收控制數(shù)據(jù)包，處理后，將結(jié)果顯示在消息顯示窗口1或消息顯示窗口2中。系統(tǒng)服務(wù)器軟件采用異步SOCKET通訊，端口號(hào)可設(shè)，服務(wù)器地址可以選擇，所以系統(tǒng)可以構(gòu)架多個(gè)服務(wù)端，并通過(guò)ODBC支持不同數(shù)據(jù)庫(kù)。主要流程如下圖。網(wǎng)絡(luò)連接上后，客戶端將向服務(wù)端發(fā)送口令數(shù)據(jù)包，服務(wù)端檢查口令是否正確，如果不正確，將向客戶端發(fā)送一個(gè)錯(cuò)誤包，如果通過(guò)口令檢查將發(fā)送一個(gè)確認(rèn)包，并向客戶端發(fā)送一個(gè)畫(huà)面名稱和代碼包客戶端收到這個(gè)包后，將數(shù)據(jù)分解并顯示在列表內(nèi)?？蛻舳?/p>