接触网、变电、电气工程及其自动化、铁道供电专业毕业论文、设计

1、题 目：基于wxh7s线路远程专业:学号:控制的研究与实现xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx指导教师: 学习中心:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 大 学xxxx 年 xx 月 xx 日院系：xxxxxxxxxxxxxxxxxx 专 业： xxxxxxxxxxxxxxxxxx年级： xxxx学 号： xxxx 姓 名：xxxxx学习中 心： xxxx 扌旨 导 教师： xxxx题目：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx指导教师评 语：指导教师：签章）评阅人评 语：评阅人：（签章）成 绩：答辩委员会主任：签章）毕业设计任务书班 级：xxxx学生

2、姓名:xxxx学 号： xxxxx发题tl期：xxx 年xx月xx日完成tl期：xx年xx月xx日题 目：基于wxh7s线路远程控制的研究与实现题目类型：工程设计j 技术专题研究 理论研究软硕件产品开发一、设计任务及要求研究wx1i7s微机线路测控装置的操作，实现对线路的远程控制。二、应完成的硬件或软件实验运用wxii-7s微机线路测控装置，完成变电站主设备和进、出线的遥信、遥测、遥控等功能。三、应交出的设计文件及实物（包括设计论文、程序清单或磁盘、实验装置或产品等）1设计论文；四、指导教师提供的设计资料五、要求学生搜集的技术资料（指出搜集资料的技术领域）六、设计进度安排第一阶段：了解wxh7

3、s线路远程控制装置的基本功能及基本原理;第二阶段：变电站综合口动化技术研允；第三阶段：电力运动技术的研究；第四阶段：wxii7s线路远程控制装置功能扩展的探索与研究；第五阶段：完成毕业设计论文。评阅及答辩（ 周）学院市查意见:指导教师：年月h审批人：年月日诚信承诺、本论文是本人独立完成；二、本论文没有任何抄袭行为；三、若有不实，一经查出，请答辩委员会取消本人答辩（评阅）资格。承诺人：年 月 日摘 要1第1章绪论3scada概述1.2 scada在国内外的发展及应用1.3 scada的功能61.3.1数据采集功能61.3.2事故追忆功能71.3.3历史数据存储71.3.4报表功能81.3.5特殊

4、运算功能81.4 研究scada的重要意义81.5 实验室状况91.6本文的工作9第2章scada的原理102.1数据采集102.1.1数字量采集112. 1.3电度采集原理182.2 wxg微机通讯管理装置182. 2. 1wxg-1e 简介182. 2. 2wxg-1e 调试19第3章 wxh-7s简介213.1 wxh-7s 概述32硬件结构说明3.3功能简介34装置使用说明3.5调试方法第4章 监控站软件概述4.1实时数据库生成软件4.2画面生成软件1:14.3报表生成技术4.4控制组态软件21232324272931323233第5章测试与遥控355.1操作过程355.2实验结果37

5、 38致 谢39参考文献40摘要随着国民经济的发展和人民牛活水平的提高，整个社会信息化和电气化程度的不断 提高，电力供应作为国民经济的基础，其安全性和质量就显得尤为重要。因此，电力管 理部门迫切要求电力设备集成化、综合化、自动化，希望能用科学的手段来管理变配电 系统。这也是电力产业发展的新趋势。应用电力远动系统(scada)是电力系统自动化的必然趋势。它是综合应用现代电子 技术、通信技术、网络技术和图形技术并与配电设备相结合，将配电系统在正常和事故 情况下的监视、保护、控制和供电企业的工作管理有机融合在一起的综合性先进技术。 它可以大大提高电网安全运行水平，改善供电质量，降损节能。scada系

6、统是一项涉及 电网一次、二次设备、通信系统、调度自动化系统、变电所的运行方式和运行管理诸方 面的综合性系统。scada系统具备四遥功能，即“遥信、遥测、遥控、遥调”。微机远动系统是按功能划分的分布式多单元，多cpu数据采集、控制系统。wxh 7s微机线路监控装置是其中的一个模块，完成变电站主设备和进、出线的遥信、遥测、 遥控等功能。本文主要研究wxh7s微机线路监控装置的遥控功能。关键词：电力系统scada系统 遥控abstractwith the development of national economy and improvement of the people's livin

7、g standards, the continuous improvement of the whole social information and electrification, power supply, as the foundation of national economy, its security and quality become more and more important. so the national electric administrative department requires the electric equipment integration, t

8、otalization and automatization in high speed it is hope to manage and change the distribution system with the scientific means. it is also the new trend in which the electric industry develops.supervisory control and data acquisition system (scada) is a certain trend to realize the automation of the

9、 power system. it is a comprehensive advanced technology which contains modern electronic technology, communication technology, network technology and graphics technology it can not only keep watch on but also protect and control the distribution system in the case of normal and accident. substation

10、 automation combined with management of the power supply enterprise can improve the safe operation level of grid greatly and better power supply quality, meanwhile, decrease waste and save energy.scada is a comprehensive system, which interfere in electric power network once twice facilities、communi

11、cation system、dispatching automatic system, substation operational pattern, operational management and so on. scada system has four remote functionstelesignak telemeterings telecontrol and teleadjusting.the scada system is a distributional multi-units, multi-cpu data acquisition and control system c

12、lassified by function. wxh7s computer line monitor and control unit is one module of them, which is responsible for telesignal , telemetering and telecontrol function of main converting station equipment and its in/out line. the paper mainly discusses the telecontrol function of wxh一7s computer line

13、 monitor .keywords： power system scada system telecontrol第1章绪论scada概述随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，整个社会信息化和电气化程度也越来 越高，电力供应作为国民经济的基础，其安全性和质量就显得尤为重要。因此，国家电 力管理部门迫切要求电力设备集成化、综合化、自动化，希望能用科学的手段来管理变 配电系统，这也是电力产业发展的新趋势。由于生产过程自动化程度日益提高，人们不断谋求对生产过程，特别是对处于分散 状态的生产过程的集中监视、控制和统计管理。为适应上述目的，远动技术在综合自动 控制理论、计算机技术和现代通信技术的基础上

14、迅速发展起来。远动技术即是调度所与 各被控端(包括变电所等)之间实现遥控、遥测、遥信和遥调技术的总称，由远动装置 在调度所和变电所之间充当传送各种信息的桥梁。它是实现系统实吋调度和进一步实现 调度自动化的基础，传统远动装置的主要功能是遥控、遥调、遥测和遥信。所谓遥控就 是指远距离控制，亦即从监控主站发出命令通过执行端实现对被控对象的远程操作，这 种命令只取有限个离散值，通常取两种状态切换指令，如开关的“合”、“分”。遥信， 顾名思义，是将被控站的牵引供电设备状态信号、事故报警信号等远距离传送给监控主 站处理，如开关位置信号、事故、预告信号等。遥测是将被控牵引供电设备的某些运行 参数远距离传送给

15、监控主站处理，如有功和无功功率、电度、电压、电流等电气参数及 故障点等非电气参数。遥调是指监控主站通过命令直接对被控站某些供电设备的工作参 数进行远距离调整，如调整变压器的原边电压等。远动技术在20世纪30年代首先用于铁路运输系统，40年代用于电力系统，我国在 50年代末才在电力系统中采用。而电气化铁道远动系统在我国60年代开始研制，80年 代才得到了广泛应用。和电力系统远动装置一样，电气化铁道远动系统也经历了继电器、 晶体管、继承电路和微机远动系统几个阶段，相应的远动系统也称为第一代、第二代、 第三代和第四代远动系统。目前广泛应用的电气化铁道远动系统均称为微机远动系统。以微型机为主构成、以完

16、成常规“四遥”功能为目标的监视和数据采集系统，简称 为微机远动系统，即 scada 系统(supervisory control and data acquisition system)。 这种系统的被控端简称为远动终端，即rtu (remote terminal unit)o由于计算机的速 度越来快、功能越来越强，使得微机远动系统除了传统的“四遥”功能外，还可完成许 多其它的数据处理和管理功能，如根据需要，编制各种不同的图形、报表，可与其它系 统联网等功能，还可提供操作人员的在线培训、防误操作以及辅助决策等功能。因此， 具有这些扩展功能的微机远动系统，我们称之为微机监控系统。微机监控系统由3

17、部分 构成：控制中心(control center,也称为调度端)、通道(channel)和远方终端(rtu) 构成巴1.2 scada在国内外的发展及应用作为电力网监控系统，scada是较早提出来的一种电力自动化系统。电网调度自动 化系统概念的提出是在50年代中期，这标志着现代电网自动化的开始。以前只有远动 装置及机电式的调频装置，不成为系统。60年代初，有些电力公司利用数字计算机实现 电力系统经济调度，开始了计算机在调度中的应用。在1965年美国东北部大停电后， 多数电力公司意识到依靠远动装置在模拟盘上显示信息的方式已远不能满足复杂电网 安全运行的要求，开始把计算机系统的应用从以考虑经济为

18、主转移至以安全为主，就出 现了所谓电网scada系统，但是上述成果述不是综合的系统。从70年代开始，出现了 综合式数字保护系统的第一个原型，即日本kabsia公司与三菱公司合作的sdsc-i型系 统，实现了一个77/6. 6 kv配电所的所有测量、控制和保护功能。美国、英国、法国等 国家的一些公司也相继开展了这种全新概念的变电站综合自动化系统的研制，其中规模 较大的是美国电力研究院(epri)和西屋公司合作的spsc系统;瑞典的abb公司生产了 适用于低压系统的scs 100及适用于高压系统的scs200o这些示范性工程的成功，为这 种技术的推广起了积极的作用。进入80年代，由于计算机技术的飞

19、速发展，综合式数 字变电站控制和保护系统进入了实用阶段。并且目前国外一些发达国家己经在各种电压 等级的变电站实现了无人值守，取得了显著的社会经济效益玄。scada系统发展到今天己经经历了三代，第一代是基于专用计算机和专用操作系统 的scada系统。第二代是80年代基于通用计算机的scada系统，在第二代中，操作系 统一般是通用的unix操作系统，scada系统在电网调度自动化中与经济运行分析、自动 发电控制(agc)以及网络分析结合到一起构成了 ems系统(能量管理系统)。第一代与第 二代scada系统的都是基于集中式计算机系统，并且系统不具有开放性，因而系统维护, 升级以及与其它联网存在很大

20、困难。90年代按照开放的原则，基于分布式计算机网络以 及关系数据库技术的能够实现大范围联网的scada系统称为第三代。这一阶段是我国 scada系统发展最快的阶段，各种最新的计算机技术都汇集进scada系统中。我国的电网调度自动化起步较早，大体经历了远动化、数字化和自动化三个阶段。 早在20世纪50年代中期，就开始研制有接点遥信和频率式遥测远动装置，在东北、北 京等地区进行无人值班变电站的试点，并在计算技术的影响下，由布线逻辑向数字化、 软件化的方向发展。1958年电力部主管部门做出了一项关于研发计算机的重要技术决策:支持当时的华 北电力设计院派人参加由中国科学院计算所研制的我国第一台大型数字

21、电子计算机 （104机）的调试和投运工作。此工作导致了电力部门161电子管计算机和167晶体管 计算机两代计算机的研制和应用开发工作。随后骨干力量分流到电力部南北两个主要研 究单位一一电力自动化研究院和中国电力科学研究院，促进电力部门较早地进入数字技 术领域。两代计算机的先后投运和推广应用，在设计、研制、科研和运行领域培养了大批计 算技术应用人才，推动计算机和远动技术相结合，向自动化方向发展。1972年，广东省 中调所和华北电力设计院合作，使广东省自制的108乙机与sf58有接点遥信和频率式 遥测远动装置互连成功。这是我国最早实现计算机与远动结合的一个实例。但是，由于 当时我国走的是一条按部就

22、班的由电子管、错晶体管、硅晶体管、集成电路的路子，很 快就被绕过电子管和晶体管、直接走向集成电路、实现跨越式发展的日本超过了。这也 是我国电网调度自动化技术在改革开放前发展不快的一个原因。改革开放前，我国电网调度自动化领域内的远动化和数字化是按远动和计算机两个 专业各自发展的。二者结合组成一体化的scada系统，并取得“引进一消化一开发一创 新”的快速发展，则是改革开放后的事。1978年电力部主管部门力排众议，做出了第二 次技术决策：随1979年我国第一条500rv超高压线路平武输电工程引进我国第一套计 算机与远动终端（rtu） 体化的scada系统。随平武工程从瑞典asea公司引进的 six

23、dac-3 scada系统，通过ds-801 rtu对平武线一线三站实现了安全监控。经消化、 开发、汉化并接入其他远动终端后，该系统扩充为整个湖北电网调度自动化系统，稳定 运行达15年以上。sindac-3系统的引进，确立了计算机与远动相结合的scada理念。差不多与此同时, 电力部通信调度局还从日本日立公司引进了用于通信调度的仅含主站的h80e系统。电 力科学研究院和电力自动化研究院分别参与了上述两项工程的引进和开发工作。在“引进一消化一开发一创新”方针的指引下，部属南北两院在20世纪80年代中 期起先后开发了 pdp-11/24、microvaxik vax-11/750、vax4000等

24、计算机与远动终端 相结合的scada系统。目前，我国500kv电压等级的变电站大多数基本上为有人值守运行方式，且自动化 水平及可靠性也不够高。新建的220kv及以下电压等级的变电站都按无人值守的运行方 式设计，并且对原有变电站也在进行综合自动化设备的更新和安装。如今，西安交大、 清华大学、华北电力大学、南京自动化研究院、北京四方继保公司等科研院所对scada 系统都进行了理论与应用研究，部分理论和算法达到了国际先进水平。国内许多生产厂家在这方面也进行了大量的研究与开发，经过近二十年的实践与 应用，电网调度自动化系统从集中式到分布式，其技术特点及运行要求等方面均取得了 极大的发展。特别是近年来，

25、随着我国国民经济水平的提高，电力系统也获得了前所未 有的发展，电力需求的增长也使得scada系统得到了广泛的推广及应用，为满足电力系 统运行管理现代化的迫切要求，普及scada系统己迫在眉睫。国内已有科研单位和厂家 推出了产品，并投入现场运行，取得了一定的效果。总的来说，已推出的产品具有一定 的技术应用价值，也得到了一些用户的认可；另一方面，由于近年来国家在配网改造方 面投入大量的资金，各电力公司对配网的进一步重视以及新的用电需求的出现，从功能 上来看，现有装置存在的欠缺正逐步显露出来，如精度低、不能进行谐波分析计算以及 电压质量统计功能简单等。更多的问题是，设计时算法的选择不完善、没有断路器

26、在线 监测、故障诊断功能；未考虑与配网自动化多种通讯方案接口，预留通讯接口不够等缺 陷。这些缺陷影响了装置的大量推广和运行。scada系统在电气化铁道远动系统的应用技术上己经取得突破性进展，应用上也有 迅猛的发展。由于电气化铁道与电力系统有着不同的特点，在scada系统的发展上与电 力系统的道路并不完全一样。在电气化铁道远动系统上已经成熟的产品有由我所自行研 制开发的hy200微机远动系统以及由西南交通大学开发的dwy微机远动系统等。这些系 统性能可靠、功能强大，在保证电气化铁道供电安全，提高供电质量上起到了重要的作 用，对scada系统在铁道电气化上的应用功不可没三。目前scada系统的通信

27、标准一直处于多种标准同时存在，且有些标准格式互不统 一，造成各个厂家的设备互相不兼容。因此，通信标准的统一也是将来scada系统发展 中的一个重要方向。iec 61850是国际电工委员会制定的变电站通信网络和系统系列标 准，也是国家电力行业和关标准的基础。经过多年酝酿和讨论，该标准2003年己经正 式发布了大部分内容。它是全世界唯一的scada系统通信标准，也将可能成为通用网络 通信平台的工业控制通信标准。1. 3 scada的功能目前各厂家生产的调度自动化scada主站设备虽然都各有特点，但都具有以下基本 功能：1. 3.1数据采集功能计算机按照预先选定的采样周期，对输入到系统的模拟信号、数

28、字信号、开关信号 进行采样，并把所采集的数据保存起来。釆集的频率一般取决于信号的测量精度和信号 本身的频谱特征。对于模拟信号的采样，要经过模数转换，将模拟信号转换成数字信号。 对于数字信号和开关信号而言，一般关心的是它的电平状态的变化，而不是信号幅度的 测量值，不需要进行模数转换。模拟信号处理模拟信号是指随时间连续变化的信号，这些信号在规定的一段连续时间内，其幅值 为连续值，即从一个量到下一个量时中间没有间断。例如正弦信号x（t）=asin（wt+<l） o 模拟信号一般有两种类型：一种是由各种传感器获得的低电压或电流信号；另一种是由 仪器或变送器输出的符合某种标准的电流或电压信号。这些

29、模拟信号经过采样保持和 a/d转换输入计算机后，常常要进行数据正确性判断、标度变换、护线性化等处理。模拟信号非常便于传送，但它对干扰信号很敏感，容易使传送中的信号的幅值或相 位发生畸变。因此有时述要对模拟信号做数字滤波、零漂修止等处理。数字信号处理数字信号是指在有限的离散瞬时上取值的间断信号。在二进制系统中，数字信号是 由有限字长的数字组成，其中每一位可以表示为0和1两个数码。数字信号的特点是: 它只代表某个瞬时的量值，是不连续的信号。数字信号是由某些类型的传感器或仪器输出，它在线路上的传送形式有两种：一种 是并行方式传送；另一种是串行方式传送。数字信号对传送线路上的不完善性（畸变、噪 声）不

30、敏感，这是因为只需检测脉冲的有无来获取信息，至于信号的精确性（幅值、持续 时间）是无关紧要的。开关信号处理开关信号主要来自各种开关器件，如按钮开关、行程开关和继电器触点等。开关 信号的处理主要是监测开关器件的状态变化.1. 3. 2事故追忆功能此项功能是调度员能够在电网发生事故后，及时了解事故前后发生的电网事件序 列。能将电网事故发生的前一段时间和发生事故后一段时间电网中指定模拟量值和计算 量值列表显示。启动信号可以是实时采集的模拟量或状态量，也可是计算模量或计算状 态量。1. 3. 3历史数据存储实时数据库中的任何数据都可以被保存到系统的历史数据库中。数据类型主要是遥 测量、电度量。通过mm

31、i （人机对话）环境中的历史数据检索功能对历史数据库进行操作 和管理。历史数据可以复制在磁带和磁盘上。事件数据可以按名称、时间等来检索。1. 3. 4报表功能报表对于h常统计应用来讲是非常重要的，所以一般scada系统都具有较强的报表 功能，能方便地提取历史数据库数据。系统除了应提供报表中经常要使用的计算公式（最 大、最小、平均和带条件计算等）外，维护员还可以自己制作计算公式。报表数据维护, 包括制作、修改有权限规定。方便用户自己定义各种统计分析报表，如供电可靠性、设 备可靠性统计分析报表等。1. 3. 5特殊运算功能有些实时数据不是直接测量到的，比如联络线潮流总加、全网发电总功率，实际上,

32、这类数据是scada利用特殊运算功能得到的。特殊运送功能就是对某些直接采集到的数 据进行某种数学运算，得到一些不能直接采集到和由于某种原因没有采集到的数据，以 弥补测量系统的不足，满足电网调度的需要。主要包括实时数据（遥信、遥测、常数及 其组合）的计算功能，历史数据（遥信、遥测、常数及其组合）的计算功能。启动计算功 能的速率应可调整。提供成套完整的计算公式，算法包括四则运算、逻辑判断等。该功 能扩大了 scada提供的时实数据规模，更适应电力系统调度运行的需要。1.4研究scada的重要意义scada （supervisory control and data acquisition,数据采集

33、与监视控制）系统， 是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监 视和控制，实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等功能。scada 系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采 集与监视控制以及过程控制等诸多领域。由于各个应用领域对scada的要求不同，所以 不同应用领域的scada系统发展也不完全相同。在电力系统中，scada系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。它作为能量管 理系统（ems系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系 统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断岀系统故障状态等优势，

34、现已经成为电力调度 不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担, 实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。scada在铁道电气化远动系统上的应用较早，在保证电气化铁路的安全可靠供电, 提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。在铁道电气化scada系统的发展过 程中，随着计算机的发展，不同时期有不同的产品，同时我国也从国外引进了大量的 scada产品与设备，这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展。电网调度自动化己成为调度现代电网的重要手段，其作用主要有以下三个方面：1) 对电网安全运行状态实现监控电网止常运行时，通过

35、调度人员监视和控制电网的周波、电压、电流、潮流、负荷 与出力、主设备的位置状况及水、热能等方面的工况指标，使之符合规定，保证电能质 量和用户计划用电、用水和用汽的要求。2) 对电网运行实现经济调度在对电网实现安全监控的基础上，通过调度自动化的手段实现电网的经济调度，以 达到降低损耗、节省能源，多发电、多供电的目的。3) 对电网运行实现安全分析和事故处理导致电网发生故障或异常运行的因素非常复杂并且过程十分迅速，如不能及时预 测、判断或处理不当，不但可能危及人身和设备安全，甚至会使电网瓦解崩溃，造成大 面积停电，给国民经济带来严重损失。为此，必须增强调度自动化手段，实现电网运行 的安全分析，提供事

36、故处理对策和相应的监控手段，防止事故发生以便及时处理事故， 避免或减少事故造成的重大损失。1.5实验室状况兰州交通大学电力远动实验室于2005年引进了一套rs2000系列变电站综合保 护装置和th8098遥测装置，使实验室的硬件设施建设上了一个新的台阶。另有ajb -308c继电器保护测试仿真装置和jdml-02断路器模拟装置以及高性能计算机各一 台，可以完成电力远动有关“四遥”功能的实验。1.6本文的工作本文将在充分利用现有设备的基础上，研究wxh-7s微机线路测控装置的操作，实 现对线路的远程控制。scada的原理不同的电网调度中心，因其所处的地域不同，调度电网范围和规模不同，发展阶段 不

37、同，所采用的调度自动化系统的应用软件配置有很大差异，数据采集与监视控制即 scada系统，是各种档次电网调度自动化都应具备的基本功能。微机监控系统主要由以 下模块组成：2.1数据采集自20世纪70年代以来，微处理器的问世促使微型计算机技术及其应用迅速发展， 在世界范围内引起了一场新的技术革命，并推动人类社会进入到信息吋代。作为微型计 算机应用技术的一个重要分支一一数据采集技术，集传感器、信号采集与转换、计算机 等技术于一体，是获取信息的重要工具和手段。在科学研究中，数据采集模块可获得大量的动态信息，这些信息为研究瞬间物理过 程提供了有力的工具，是获取科学奥秘的重要手段之一。随着微型计算机的应用

38、与普及, 这一技术在科学研究、生产过程等领域中发挥着越来越垂要的作用。数据采集模块的任务，就是采集传感器输出的模拟信号并将信号转换成计算机能识 别的数字信号，然后送入计算机，根据不同的需要由计算机进行相应的计算和处理，得 出所需的数据。与此同吋，将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量 的监控。数据采集系统性能的好坏，主要取决于它的精度和速度。在保证精度的条件下, 应有尽可能高的采样速度，以满足实吋采集、实吋处理和实吋控制对速度的要求。电力系统中的数据采集功能是由位于电网调度控制中心的主站计算机系统和位于 远方电厂、变电站的rtu及相关的信息传输通道共同完成的。rtu负责采集现场由

39、pt、 ct、电度表等测到的生数据，并进行必要的处理，以适应数据通道的需要。数据信息经 通道传到主站，主站计算机系统将数据转换成工程量，再提供给人机联系子系统，输出 给调度运行人员。由scada采集到的远方数据犬体包括三类:模拟量、数字量、脉冲量，即所谓的遥 测量、遥信量、电度量。模拟量包括有功功率、无功功率、电流、电压等。在通常的scada 系统中，厂站端rtu以很短的周期扫描模拟量量测系统的输岀，如果某个量的检测值比 前一次的值的差超过了一定的范围（死区），那么，这个新的量测值就被发往主站。断路 器、隔离开关、保护等的状态信息，属于遥信量，当rtu检测到遥信量的变化时，新的 值就被发往主站

40、。脉冲量通常是由脉冲电度表量测到的电度量，量测到的脉冲累加量要 连续的发往主站，才能保证主站收到可用的电度量。另外，每隔一定的吋间厂站端设备也会发一次全数据，将所有的遥信，遥测，电度，发给主站端。 数据采集系统与外部模拟世界的关系如图2. 1所示："模拟量;数字壹图2.1数据采集系统与模拟世界关系图2. 1.1数字量采集数字量采集单元负责采集刀闸状态、断路器状态、普通保护动作信号和变压器有载调压分接头位置信号等。装置原理框图如图2. 2所示:图2. 2：数字采集模块原理32路遥信输入220v/110v/48v32路遥信输入220v/110v/48v工作原理如下：该装置由dsp主板、遥

41、信采集板、遥信端配板、以太网接口板、rs232/ rs422/ rs485/ 光纤板组成，各电路板的工作特性分别叙述如下：1) dsp主板dsp主板完成本单元故障诊断、数据采集与处理、与智能网络控制单元通讯，以及 实时数据的存储。每0.8ms扫描一次全遥信状态，保证soe分辨率小于ims。采用软件 延时去抖措施，消除遥信误报现象。遥信状态采集软件流程图如图2. 3所示：有变位 '岸yes记录变位；)图2. 3遥信釆集流程图dsp主板提供一路高速现场总线can-bus,实现与智能网络控制单元组网通讯；提 供4个rs232通讯端口，每个端口的波特率可以相互独立选择，设置其中一个或两个端 口

42、与以太网接口板进行信息交换可实现单以太网或双以太网通讯模式，预留与gps对时 接口，实现模块级卫星时钟同步；dsp主板提供一个装置维护通讯端口，便于装置本身 的维护与调试。2）遥信端配板与遥信采集板h-dio m0yd-x-01 ver«u 200340 hbc322xl图2. 4遥信端配板实物图遥信端配板实物图如图2. 4所示。遥信端配板分有源、无源两种，均采集16路开 入量，两种端配板上都有遥信指示灯，指示所接遥信的分合状态。当任一路遥信为“合” 时，端配板上与之对应的指示灯就被点亮，可以通过该指示灯判断现场开入量的分合状 态。遥信端配板上均设有传动开关试验装置，可以通过把信号线

43、和公共端短接的方法来 实验遥信传动是否与所接开关状态一致，也可以通过拨动传动开关来完成相应遥信测试 的传动试验，便于现场维护与调试。传动原理图如图2. 5所示。当kz开关闭合时，遥 信处于传动试验状态。此时，若拨动传动试验开关ki、k2、k3kn中任一个至bc端 闭合,ab端断开，则该路遥信发“1”，led灯点亮;反之，该路遥信发“0”, led灯熄灭。 当传动实验开关k1、k2、k3kn的bc端断开，ab端闭合时，遥信处于正常工作状态。 此时kz开关对遥信传动不产生任何影响，遥信只反映现场开关的分合状态。遥信采集板通过打印电缆与两块遥信端配板连接，经光电隔离后将信号送入dsp主 板，共采集3

44、2路开入量。3）以太网接口板该电路板完成本单元故障诊断、与dsp主板的信息交换与处理、与智能网络控制单 元通讯，实现装置的以太网通讯；提供4个rs232通讯端口，每个端口的波特率可以相 互独立选择，设置其中一个端口与dsp主板进行信息交换可实现以太网通讯模式。4) rs232/ rs422/ rs485/光纤板用于实现装置物理层通讯模式的转换。公共端、aonkz+5v+5v+5v图2.5传动原理图2.1. 2模拟量采集th-8098遥测单元采用双四路自带保持/采样的并行14位a/d max125,确保电压、 电流同时采样，每周波釆样32点，可计算岀高达15次谐波信息并供系统使用，对二次 电压、

45、电流直接交流采样，采用付氏算法计算电压、电流、有功功率、无功功率等数据, 并且可完成变电站现场直流及非电量的测量。其工作原理如下：装置由dsp主板、模拟信号转换板、pt端配板、ct端配板、测频板、以太网接口 板、rs232/ rs422/ rs485/光纤板组成，各电路板的工作特性分别叙述如下：1) dsp主板dsp主板完成木单元故障诊断、数据采集与处理、与智能网络控制单元通讯，以及实时数据的存储。在采样时通过数字开关选择通道，选中的模拟信号送入a/d进行转换。通过频率跟 踪确保每周波采样点数恒定，利用并行14位a/d max125的双四路自带保持/采样特性 保证电压、电流采样的同时性，提高功

46、率计算精度。dsp主板提供一路高速现场总线can-bus,实现与智能网络控制单元组网通讯。dsp主板提供4个rs232通讯端口，每个端口的波特率可以相互独立选择，设置其 中一个或两个端口与以太网接口板进行信息交换可实现单以太网或双以太网通讯模式， 预留与gps对时脉冲接口，实现模块级卫星时钟同步。dsp主板提供一个装置维护通讯端口，便于装置本身的维护与调试。2）模拟信号转换板和端配板yd-c-04/06 vu eooxiisw3sw1sw2x图2.6模拟信号转换板实物图模拟信号转换板如图2. 6所示，图中sw1, sw2分别是釆集的电压电流通道跳块。sw3为线路板地址拔码开关。模拟信号采集分为

47、电压采集电路（pt端配板）、电流采集电路（ct端配板），电压 采集电路对二次回路的ac 0-100v信号进行采样，经过一个40k限流电阻得到02. 5ma信号送入电压互感器，然后进入模拟信号转换板经过放大得到ac 02.5v信号进入主板；电流信号（ac 05a）通过一穿心电流互感器得到025ma信号，然后经过模拟 信号转换板得到ac 02. 5v信号送入主板。其屮电压互感器、穿心电流互感器的应用,增强了系统的抗干扰性。设计原理如图2. 7所示:outoijt图2. 7模拟采集设计原理图3）测频板图2. 8测频板实物图测频板实物图如图2. 8所示。测频板可对8段母线电压进行切换，实现对每一段母

48、线电压的频率跟踪，保证装置每周波采样点数恒定。4）以太网接口板以太网接口板主要完成本单元故障诊断、与dsp主板的信息交换与处理、与智能网络控制单元通讯，实现装置的以太网通讯。以太网接口板提供4个rs232通讯端口，每个端口的波特率可以相互独立选择，设 置其中一个端口与dsp主板进行信息交换可实现以太网通讯模式，预留与gps对吋接口 , 实现模块级卫星时钟同步。5) rs232/ rs422/ rs485/光纤板用于实现装置物理层通讯模式的转换。th-8098远动系统模拟量采集原理框图如图2.9所示：隔离隔离rs485candsp主板rj45rj45以太网接口板1(tcp/ip)以太网接口板2(

49、tcp/ip)7电流 信号 转换板1v96总线v直流 信号 采集 板v电流 信号 转换 板n电压 信号 转换板1电压 信号 转换 板nac 05aac 05aac 0100vac 0-100v dc05v图2.9：模拟量采集原理图2. 1. 3电度采集原理本装置以mcs51系列单片机为核心，采用光电隔离技术与软、硬件多种综合去干扰 措施，集全智能化的采集、处理、键盘/显示、通讯于一体，从而实现了多功能电能量 的自动抄表，工作原理框图如图2. 10所示：图2. 10电度采集原理框图2.2 wxg微机通讯管理装:2. 2. 1wxg-1e 简介wxg1e是基于rs485接口的通讯管理单元，具有8路

50、rs485接口，4路rs 232接口，2路模拟量接口，与具有rs485、rs232接口的下位机通讯，完成数据采 集：可与数字通讯设备或模拟数字设备的上位机通讯，完成规约转发，可采用cdt和9702 两种规约owxg-le通讯管理单元与保护装置、其它外围设备及系统通讯如图2. 11所示。prot1, 2, 3图2. 11系统结构示意图任何情况下，按两次“复归”键，系统都会进入“主菜单”界面，如图2. 12所示。 在主菜单下，输入止确的密码即可进入规约设置模式，如图2. 13所示。根据主站要求可以进行主站站号、从站站号、同步字、通讯速率、检验方式等信息 的设置。在图2.10状态下，按“确认”键，移

51、动光标位置，改变相应项数值，修改完 毕按“ t ”键，此时液晶显示“写定值成功”。其中：main表示主站站号；rtu表示从 站站号；sys表示同步字，0表示同步字为d709, 1表示同步字为eb90, bps表示波特 率，0表示波特率为300bit/s, 1表示波特率为600bit/s, 2表示波特率为1200bit/s； crc表示校骑方式，0表示止表取反，1表示正表不取反，2表示反表取反，3表示反表 不取反。图2. 12主菜单界面图2. 13规约设置界面2. 2. 2wxg-1e 调试1）扩展设置扩展板1的单排直针跳到左侧，扩展板2的单排直针跳到右侧。2）通讯线的连接根据rs-485 口的

52、配置，将保护装置用双绞线与wxg-1e的rs-485 口对应相连，连 线要准确可靠。3）通讯检验装置单元号设置好以后，保护装置应能正常通讯。观察各保护装置面板上的通讯收 发灯，若收发灯以连续且接近0.5s的频率闪烁时，说明通讯正常；否则应查明故障原 因。4）联机调试整个综自站的大部分信息要通过监控系统来反应，因此用串口线将wxg-1e规约板 的rs232 口与pc机相连，起动测试软件，进行以下内容的检验：遥测检验在各保护装置的屏体端子排施加电流、电压，通过测试软件读取电流、电压、有功 功率、无功功率、功率因数、频率等测量信息，其值应与液晶显示值相符。遥信检验各保护装置的所有遥信在屏体端子排上逐

53、一测试，通过测试软件读取遥信的点号和 状态及soe信息，同时遥信变位插入应正确。对每个具有操作回路的装置做各项保护功能试验，开关位置及保护动作信息应能够 正确反应，同时音响系统应能正确反应动作类型。遥控检验对所有具有操作回路的装置外接模拟断路器，通过测试软件进行遥控合分闸操作， 遥控命令应能准确下发，模拟断路器应动作正确。电度检验在电度表屏端子排施加电流5a、线电压100v,通过测试软件读取电度值，应与实 际电度值相符。第3章wxh-7s简介3. 1 wxh-7s 概述wxh-7s微机线路测控装置主要适用于220v及以下变电站，完成变电站主设备和进、 出线的遥信、遥测、遥控等功能。wxh-7s

54、微机线路测控装置为嵌入式安装方式，既可以集中组屏安装于控制室内，也 可以分散安装于一次设备附近（户内开关柜上或户外控制箱内）。1）额定参数额定直流：220v额定交流：线电流100v；相电压57. 7v；电流5a；频率50脱.功率消耗：电源冋路不大于5.0瓦；交流冋路不大于0.5伏安/相.2）测量范围电流：0. olte1. 40ie电压:0. oluel40ue频率：44. 9hz55. 1hz3）测量误差范围频率:0.2%。电流、电压：5%o有功功率、无功功率：5%。4）遥信事件记录分辨率：不大于2ms遥控正确率：不低于99.99%5）绝缘性能绝缘电阻：装置各导电电路对外露非带电金属部分及外

55、壳之间，以及电气上无联系的 不同电路之间，用开路屯压500v的测试仪器分别测定其绝缘屯阻值，不小于loomqo介质强度：政治电源冋路、交流冋路、出口冋路之间及对地能承受2kv的工频试验电 压，开入量冋路对地能承受1kv的工频试验电压，历时1分钟，无绝缘击穿或闪络现象。冲击电压：装置电源回路、交流回路、出口回路之间及对地能承受5kv标准雷电波的 短时冲击电压试验，无绝缘击穿或闪络现象。6）机械性能装置能承受gb7261继电器及继电保护装置基本试验方法中第16章规定的严酷等 级为1级的振动响应，振动耐久试验。装置能承受gb7261继电器及继电保护装置基本试验方法中第17章中规定的严酷 等级为1级的

56、冲击响应，冲击耐久试验。装置能承受gb7261继电器及继电保护装置基本试验方法中第18章中规定的严酷 等级为1级的碰撞试验。7）触点性能在电压不大于250v,电流不大于0.5a的直流有感负荷电路，触点断开容量为20w, 或在电压不大于250v,电流不大于0.5a的交流电路中触点断开容量为50vao电寿命次 数为1000次。8）抗干扰性能承受高频脉冲干扰能力装置能承受gb/t14598. 13-1998量度继电器和保护装置的电气干扰试验第1部 分：1mhz脉冲群干扰试验中严酷等级为iii级、频率为1mhz和100khz的高频脉冲干扰。承受静电放电干扰能力装置能承受gb/t14598. 14-1998量度继电器和保护装置的电气干扰试验第2部 分：静电放电试验中严酷等级为iii级、电压为8kv的静电放电干扰。承受辐射电磁场干扰能力装置能承受gb/t14598. 9-1995电气继电器 第22部分 量度继电器和保护装置的 电气干扰试验第三篇：辐射电磁场干扰试验中规定的严酷等级为iii级的辐射电磁场 干扰。承受快速瞬变干扰能力装置能承受gb/t14598. 10-1996电气