远距离数据通信及电网调度自动化系统

第二章变电站综合自动化系统构成原理第七节远距离数据通信及电网调度自动化系统一、远距离数字通信模型数字通信系统利用数字信号来传递信息的通信系统基本任务是将信息源要传送的信息传给发送设备，再由发送设备将待发送信息转换成适合在信道中传送的信号，并送入信道。数字通信系统模型信源电网中的各种信息源，经过有关器件处理后转换成易于计算机接口元件处理的电平或其他量；另外还有各种指令、开关信号等。调制器将信道编码器输出的数码转换为适合于在信道上传送的调制信号后再送往信道。一、远距离数字通信模型解调器将收到的调制信号转换为数字序列，它是调制的逆变换。信源编码器把各种信源送出的模拟信号或数字信号转换为符合要求的数码序列。信道编码器对数字信号再次进行编码，使之具有自动纠错或检错的能力。一、远距离数字通信模型信道它是信号远距离传输的载体，如载波通道、光纤通道、微波通道等。信道译码器将收到的数码序列进行检错或纠错码信源译码器将信道泽码器处理后的数字序列变换为相应的信号后进绐受信者。一、远距离数字通信模型受信者指接收信息的人或设备。同步用以保证收发两端步调一致，协调工作。二、数字信号的调制与解调

1、数字调制的基本概念能量或频率主要集中在零频附近，并具有一定的范围，此信号不能直接在模拟信道上传输。在数字通信中，由发送端产生的原始的一系列的方形脉冲电信号特点连续信号离散信号基带信号二、数字信号的调制与解调

1、数字调制的基本概念-将数字基带信号用调制器变换成适合于远距离传输的正弦波信号。这种正弦波信号携带了原基带信号的数字信息，通过线路传输到接收端后，再将携带的数字信号取出来调制与解调的过程调制与解调示意图二、数字信号的调制与解调

1、数字调制的基本概念二、数字信号的调制与解调2、数字调制的方法ASKFSKPSK相对相移键控振幅键控绝对相移键控DPSK频移键控数字调幅使正弦波的振幅随数码的不同而变化，但频率和相位保持不变。使正弦波的频率随数码不同而变化，而振幅和相位保持不变。数字调频二、数字信号的调制与解调2、数字调制的方法数字调相使正弦波相位随数码而变化，而振幅和频率保持不变。数字调制波形图二、数字信号的调制与解调2、数字调制的方法数字调频原理图零交点检测法的原理框图和相应波形图三、远距离数据通信方式1、电力线载波通信方式将0.3～2.5kHz划归电话使用，2.7～3.4kHz划归远动数据使用。三、远距离数据通信方式2、微波通信方式三、远距离数据通信方式3、无线扩频通信方式无线扩频原理图三、远距离数据通信方式4、光纤通信方式四、电网调度自动化系统简介1、调度自动化系统的功能数据采集和监控系统SCADA调度自动化系统能量管理系统EMS四、电网调度自动化系统简介1、调度自动化系统的功能-完成信息收集、处理和控制功能的自动化系统，它通过CRT和调度模拟屏对电网运行进行在线的安全监视，并有越限告警、记录、打印制表、事故追忆、本系统的自检、远动通道状态的监测等功能，对电网中重要开关进行遥控，对有载调压变压器分接头、调相机、静电电容器等无功功率补偿设备进行自动调节或投切，实现电压监控。SCADA系统的功能四、电网调度自动化系统简介1、调度自动化系统的功能县级调度国家调度大区网调省级调度地区调度调度控制机构四、电网调度自动化系统简介1、调度自动化系统的功能国家调度为EMS系统，通过数据通信与各大区电网控制中心相连，协调、确定大区网间的联络线潮流和运行方式，监视、统计和分析全国电网运行情况。大区网调为EMS系统，按统一调度，分级管理原则，负责超高压网的安全运行，并按规定的发用电计划及监控原则进行管理。省级调度负责省网的安全运行，并按规定的发电计划及监控原则进行管理，提高电能质量和经济运行水平。四、电网调度自动化系统简介1、调度自动化系统的功能地区调度为SCADA系统，采用由若干个集控站将周围站点信息汇集、处理后送地区调度的方式。县级调度分为超大型、大型、中型、小型四个等级。四、电网调度自动化系统简介2、调度自动化系统的组成发电厂、变电站远动子系统（子站）调度中心（主站）人机联系子系统四、电网调度自动化系统简介2、调度自动化系统的组成远动子站负责收集各厂、站的各种信息，将其传送到调度中心，完成对信息的预处理。同时也将调度中心的控制命令传送到各厂、站。调度中心对远动子系统收集到的基础数据作进一步加工处理、分析、计算，为调度人员监视、分析系统运行状态以及对系统运行进行控制提供依据。人机联系子系统用于向调度人员显示和输出信息，也可以输入调度人员的控制命令。分布式电网调度自动化系统框图前置机工作站框图四、电网调度自动化系统简介2、调度自动化系统的组成服务器任务是数据维护和数据处理，响应客户机的请求向客户机传送格式化的数据信息。客户机负责提供用户界面，如图形、表格以及声音、动画等。前置机负责采集调度自动化实时数据，是系统与现场数据接口的关键部位。四、电网调度自动化系统简介2、调度自动化系统的组成系统服务器的功能：完成系统数据功能负责维护和存储系统实时数据负责维护和存储系统历史数据四、电网调度自动化系统简介2、调度自动化系统的组成调度员工作站完成对电网的实时监控功能，提供人机交互界面，显示图形和实时数据、PAS数据、调度管理信息等。维护工作站完成修改图形、系统数据库，制作/打印报表、监视系统运行工况、备份数据等工作。PAS工作站用于PAS计算，完成相应的应用功能：如网络拓扑及状态估计、调度员潮流、负荷预测等。四、电网调度自动化系统简介2、调度自动化系统的组成运方工作站提供给运行方式人员负荷预测等工作的使用网关兼网络管理工作站以备将来其他系统通过网络交换机和网关接入到调度自动化系统中来。Web服务器建立有其它信息处理系统所需的数据库，包括各类历史数据等。调度自动化系统组屏图四、电网调度自动化系统简介3、调度自动化系统的软件配置①系统软件应采用功能化和模块化的设计软件系统的结构为操作系统平台数据库(DBMS)支撑平台SCADA基础平台PAS应用软件模块和其它功能模块四、电网调度自动化系统简介3、调度自动化系统的软件配置②操作系统及数据库系统◆系统服务器与Web服务器操作系统——支持Tru64、AIX、Solaris、HP-UX等64位UNIX操作系统和MSWindows操作系统。◆数据库采用通用商用数据库系统——支持SQLServer、Oracle、Sybase和DB2四大商用数据库。数据库访问支持SQL方式。◆工作站——采用Windows2000Professional操作系统，SCADA报表系统应基于MicrosoftExcel实现。四、电网调度自动化系统简介3、调度自动化系统的软件配置③防病毒软件④SCADA基础平台软件实时数据库管理系统软件提供高效的实时数据存取，实现电力系统的监视、控制和电网分析。历史数据库管理系统软件保存历史数据(包括曲线、报表等采样数据、告警信息记录等)四、电网调度自动化系统简介3、调度自动化系统的软件配置⑤计算机网络通信软件⑥图形与人机联系软件◆采用目前流行的工业标准软件，基于统一的跨平台图形及人机界面系统。◆图形系统要支持多窗口分层、大屏幕投影显示，支持与数据库的关联，可根据电力系统接线原理对各元件进行逻辑上的有机联系。四、电网调度自动化系统简介3、调度自动化系统的软件配置⑦SCADA功能软件实现与各种类型的终端进行通信、规约解释、收发数据、数据预处理、误码率统计、数据终端属性配置等功能。前置机通信软件数据处理和控制软件能处理各种