配电自动化系统-chapter5.ppt

第5章 配电SCADA系统的组织 概述 电力系统的复杂性和重要性使得其离不开监视和控制。 传统的监控任务使用模拟屏（Mimic board）实现，屏上有一个系统接线图，展现了系统的概貌。上面是仪表指示灯等，从现场采集的各种信号被送到接线图对应的部件上，从模拟屏上可以直接查看系统的实时情况。 这种方法简单直观，但是成本太高，维护不方便，功能有限，当系统增大时需要很大的空间来增建模拟屏。 同时随着模拟屏的增大，其直观性也逐渐消失。 随着计算机技术的发展，用计算机屏幕来显示系统的接线图、实时状况变得切实可行。SCADA系统就是在这样一个发展过程中的产物。 SCADA——“Supervisory Control And Data Acquisition”， 监视控制和数据采集 。 SCADA采集安装在各个配电设备处的终端单元上报的实时数据，并使调度员能够在控制中心遥控现场设备。 包括数据库管理、数据采集、数据处理、远方监控、报警处理、历史数据管理以及报表生成等功能。 SCADA一般由中央监控系统、通信系统、现场执行设备等三部分组成。 SCADA系统简单示意图 电力系统的SCADA技术是从电网调度自动化技术发展而来的。 1965年美国东北发生了一次大的停电事故，这使许多电力公司意识到，仅仅依靠远动装置在模拟盘上显示信息已经无法满足复杂电网的安全运行的要求。 因此在电力系统中开始把计算机运用到安全分析评价方面，从而导致了电网监控系统——SCADA的出现，这是电网调度自动化的一个平台。 利用SCADA系统，调度员可以掌握电网当前的运行工况以及发展趋势，给电网调度带来很大的方便。 另外利用SCADA系统采集的实时信息可以对电力系统的扰动进行快速的分析计算，从而预测跳闸的后果；可以开发在线潮流计算、系统仿真、校正控制等高级功能软件。 电力系统电能的生产包括发电、变电、输电、配电等几个环节，各环节的电能设备（发电机、变压器、输电线、电网馈线以及各种开关、刀闸和隔离设备、用户用电设备等）共同构成了电力网。 电力网又可以分为输电网和配电网。与之相对应的SCADA系统也可以分为输电SCADA系统（ TSCADA ）和配电SCADA系统（ DSCADA ）。 电力系统的SCADA系统最初只是在输电系统进行开发。随着配电自动化的实施， SCADA系统逐步被引用到配电网的监控中，虽然配电SCADA起步较晚，而且功能和输电基本相同，但是并不意味着可以照搬输电的SCADA。 相反，配电的SCADA系统比输电的SCADA系统更为复杂，具有其独特性： 配电SCADA的特点 1、配电网一般是树状结构，不仅有集中在变电所的设备，还有大量分布于馈线沿线的设备（如柱上变压器、开关等），数据分散、点多、每一点信息量较少，采集信息比输电网困难； 2、配电网设备较多，数据量一般要比输电网多出一个数量级； 3、配电网的操作频度及故障频度远比输电网多，因此采集的信息应该能反应配电网的故障，例如短路故障前后的电压和电流； 4、配电网是三相不平衡网络，而输电网是三相平衡网络，因而无论在计算上还是在SCADA图形监视上，都不尽相同； 5、对于配电网而言，需要有建立在SCADA系统之上的具有故障隔离能力及恢复供电能力的自动操作软件； 6、配电网因其点多面广，配电网SCADA系统对通信系统提出了比输电网更高的要求； 7、配电网直接连接用户，由于用户的增容、拆迁、改动等原因，使得配电网SCADA系统的创建、维护、扩展工作量非常大。 配电网SCADA系统的任务 配电网SCADA系统是配电网自动化的基础。作为电力系统自动化系统的一个底层模块，配电SCADA肩负着几项重要的任务： 向配电网的调度、管理人员提供配电网的实时数据、信息，方便他们了解配电网的实时情况和负荷变化的趋势； 为各种电力系统自动化高级功能软件提供准确、及时的信息，从而实现对配电网乃至整个电网的优化控制、调度、故障预测和排除，提高供电质量、供电的可靠性和安全性； 用远方遥控代替手工操作，提高工作效率，减轻运行、操作、维护人员的劳动强度。 配电SCADA系统的功能 从功能上看，配电网的SCADA系统和其他系统的SCADA系统大致相同，主要实现“四遥”功能，即： 遥信：采集配电网的各种开关设备的实时状态，通过配电网的信道送到监控计算机。 遥测：采集配电网的各种电能（如电流、电压、用户负荷、电度等）的实时数值，通过配电网的信道送到监控计算机。 遥控：操作人员通过监控计算机发送开关开合命令，通过配电网信道传达到现场，使现场的执行机构操作开关的开合，达到给用户送电、停电等目的。 遥调：操作人员通过监控计算机或者高级监控程序自动发送参数调节命令，通过配电信道传送到现场，使现场的调节机构对特定的参数进行调节