配电SCADA系统
SCADA系统介绍完整版
RTU能执行旳任务流程取决于下载到 CPU中旳程序。应用程序可用工程中常 用旳编程语言编写，如梯形图、C语言等。 有些设备采用C语言编程。
RTU旳特点： （1）同步提供多种通讯端口和通讯机制。 （2）提供大容量程序和数据存储空间。 （3）高度集成旳、更紧凑旳模块化构造设
3、两种构造比较
• （1）B／S模式旳优点和缺陷 • B／S构造旳优点体现在： • 具有分布性特点，能够随时随处进行查询、
浏览等业务处理。
• 业务扩展简朴以便，经过增长网页即可增 长服务器功能。
• 维护简朴以便，只需要变化网页，即可实 现全部顾客旳同步更新。
• 开发简朴，共享性强。
• B／S 构造旳缺陷体现在：
HELP ALPHA
V0 W.X YZ SHIFT
现场人 机界面
现I/O
图1.1 SCADA系统实例－污水处理厂监控系统
1、定义
SCADA系统是一类功能强大旳计算机 远程监督控制与数据采集系统，它综合利 用了计算机技术、控制技术、通信与网络 技术，完毕了对测控点分散旳多种过程或 设备旳实时数据采集，本地或远程旳自动 控制，以及生产过程旳全方面实时监控， 并为安全生产、调度、管理、优化和故障 诊疗提供必要和完整旳数据及技术手段。
工作站
数据服务器
WEB服务器
污水泵站
以太网
Profibus
SCADA 服务器
进水泵房
SCADA 服务器
电台
曝气池
污泥处理
配电间
现场I/O
HUB/MAU
NIC
%UTILIZATION
配电自动化6-配电SCADA
事件记录
01
对配电网中的重要事件进行记录，包括开关设备的动作、故障
发生和处理等。
报警机制
02
根据事件的重要性和紧急程度，设置不同的报警级别，并通过
声光电等方式提醒管理人员进行处理。
报警处理
03
管理人员根据报警信息，及时处理相应的事件，确保配电网的
安全稳定运行。
报表生成与打印
数据统计
对配电网的运行数据和监控数据进行统计和分析。
工业园区配电网自动化可以优化资源配置，提高电力供应的可靠性和稳定性，降 低能源消耗和生产成本。
住宅小区配电网自动化
住宅小区是居民生活的重要场所，对供电的可靠性和稳定 性要求较高。配电SCADA系统在住宅小区配电网自动化中 能够实时监测和控制配电网的运行状态，保障居民用电的 稳定性和可靠性。
住宅小区配电网自动化可以提高供电的可靠性和稳定性， 优化资源配置，降低能源消耗和运行成本。
人机交互技术
图形化界面设计
利用图形化界面展示配电网的运行状态和实时数据，便于用户直 观地了解系统运行情况。
报表生成与打印
支持自定义报表生成和打印功能，方便用户进行数据统计和分析。
报警与通知功能
对异常事件进行实时报警，并通过短信、邮件等方式通知相关人员 进行处理。
安全防护技术
1 2
防火墙技术
设置防火墙以保护SCADA系统免受未经授权的 访问和攻击。
数据处理
对采集到的数据进行处理，包括数据 滤波、去噪、计算等操作，以得到准 确可靠的监控信息。
故障定位与隔离
故障检测
通过实时监控配电网的运行状态， 及时发现故障并触发故障检测机 制。
故障定位
利用故障定位算法和智能终端设备， 快速准确地定位故障发生的位置。
SCADA系统在电力监控中的应用
SCADA系统在电力监控中的应用1. 什么是SCADA系统SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统是指在工业控制系统中对过程数据进行实时监测、控制和管理的一种自动化系统。
它由人机界面、远程通信和控制、数据采集与处理等组成，广泛应用于电力、石油、天然气、交通、水利等领域。
2. SCADA系统在电力监控中的作用在电力系统中，SCADA系统扮演着至关重要的角色。
通过与电力设备连接，如发电机、变压器、开关设备等，SCADA可以实时监测各个设备的运行状态，获取电网负荷信息，进行远程操作和控制，提高电力系统的安全性、可靠性和效率。
3. SCADA系统在电力监控中的应用场景3.1 发电厂监控SCADA系统可以实时监测发电机组的运行状态和参数，包括转速、温度、湿度等信息，及时发现故障并采取必要措施。
同时，通过监测发电量和负荷信息，实现对发电厂的优化调度。
3.2 输配电监控SCADA系统可以监测变电站、配电室等设备的运行状态，实时获取线路负荷、开关状态等信息，保障电力输配过程中的安全稳定运行。
通过远程操作功能，可实现对设备的远程控制以及故障快速排除。
3.3 负荷预测与调度利用SCADA系统采集的实时数据和历史数据，结合负荷预测模型进行分析和预测，为电力调度人员提供决策支持。
通过合理调度各个发电机组和负荷侧设备，实现供需平衡，保障电网安全稳定运行。
4. SCADA系统在电力监控中面临的挑战与解决方案4.1 数据安全性挑战随着信息化技术的发展，SCADA系统也面临着数据安全性挑战。
针对这一问题，可以采取加密传输技术、访问控制策略等手段保护数据安全。
4.2 系统可靠性要求在电力系统中，对SCADA系统的高可靠性要求非常高。
为了提高系统的可靠性，可以采取冗余设计、备份机制等措施，确保在关键时刻系统能够正常运行。
4.3 多样化设备兼容性电力系统中涉及到众多不同厂家生产的设备，因此需要考虑如何解决不同设备之间的兼容性问题。
SCADA电力系统
电力监控系统采用SCADA电力系统，检测范围10KV-0.4KV功能：友好的人机交互界面（HMI）1、标准的变配电系统具有CAD一次单线图显示中、低压配电网络的接线情况；庞大的系统具有多画面切换及画面导航的功能；分散的配电系统具有空间地理平面的系统主画面。
主画面可直观显示各回路的运行状态，并具有回路带电、非带电及故障着色的功能。
主要电参量直接显示于人机交互界面并实时刷新。
2 、用户管理本软件可对不同级别的用户赋予不同权限，从而保证系统在运行过程中的安全性和可靠性。
如对某重要回路的合/分闸操作，需操作员级用户输入操作口令外，还需工程师级用户输入确认口令后方可完成该操作，具有客户端功能，可通过局域网远程监控，远程监控时不可对系统进行操作。
3、数据采集处理本电力监控系统可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量状态（包括三相电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度、开关位置、设备运行状态等），将采集到的数据或直接显示、或通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示（总系统功率、负荷最大值、功率因数上下限等），并对重要的信息量进行数据库存储。
4、趋势曲线分析本系统需提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的负荷运行状况。
如通过调用某配出回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况。
系统的历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势，方便工程人员对监测的配电网络进行质量分析。
5、报表管理本系统具有标准的电能报表格式并可根据用户需求设计符合其需要的报表格式，系统可自动统计。
可自动生成各种类型的实时运行报表、历史报表、事件故障及告警记录报表、操作记录报表等，可以查询和打印系统记录的所有数据值，自动生成电能的日、月、季、年度报表，根据复费率的时段及费率的设定值生成电能的费率报表，查询打印的起点、间隔等参数可自行设置；系统设计还可根据用户需求量身定制满足不同要求的报表输出功能。
智能变配电SCADA系统设计
智能变配电SCADA系统设计摘要：变配电系统对于供电运行非常重要，然而也存在反应速度和准确性问题，对此可利用现代化技术设计一套智能变配电SCADA系统，起到监控变配电和采集数据的作用，本文详细介绍此系统的结构、设计方案和通信方法，展现其分析、查询和报警等功能，希望对变配电的自动化发展有所裨益。
关键词：智能；变配电；SCADA系统；监控和收集早期的变配电系统以就地控制作为管理方法，信息掌握的时效性和准确性受到影响，安全故障频发，严重影响了供电系统的可靠运行。
随着计算机网络、通信等技术的进步，其在变配电系统中的应用也不断增加，智能变配电SCADA系统就是采用新的通信设备和智能电力仪表，提高抗干扰能力，达到集中处理和监控高低压配电系统的目的，根据动态情况和负荷分析选择最佳运行工况，及时处理故障，高效安全的完成变配电工作。
1 智能变配电SCADA系统结构设计智能变配电SCADA系统结构是在基于C#下完成的，主要结构包括移动监控层、配电室监控层、网络通信层、配电层四部分，详细的结构组成图如下图1所示，下面进行详细介绍：第一是移动监控层；使用智能变配电系统可将手机软件安装在移动终端上，利用工业控制计算机进行监控，由配电室监控层上传数据解包，以数据呈现和分析的方式移动监控整个高低压配电，充分利用通信功能，将数据信息无线传送于移动监控层[1]。
第二是配电室监控层；此层的作用在于解析电力仪表信息，在管理分析后执行相关操作，其组成包括工业控制计算机、SQLServer 数据库和智能变配电监控软件等。
第三是网络通信层；可将PCI卡槽与网络通信层的多串口卡相连，将Modbus－RTU通信协议用于配电层数据采集，此协议适用性佳，工业领域应用充分，协议使用中需要用到各类仪表的数据、参数。
第四是配电层；此层可通过各种电力仪表监控开关状态和电量参数，经由屏蔽线传输给网络通信层，主要包括高低压室、变压室等，囊括了多功能电测表和微机保护等装置。
配电网SCADA系统.ppt
配电SCADA系统的分层体系结构
3）通信方式有： 多点共线方式；多点环形方式；RTU/FTU主从结构方式
障识别； • (2)向馈线远方终端发遥控命令，实现故障隔离和恢复供
电的功能； • (3)采集变电站内的并收集馈线远方终端的状态量，状态
量变位优先向上级主站传送； • (4)实现对变电站电压、电流、有功功率、无功功率、功
率因数、频率或者谐波值的测量、采集直流量并向上级主 站传送；
• (5)接收并执行上级主站的遥控命令或者电容器投切及 返送校核；
产管理； • (6)高级应用软件工作站：高级应用软件计算，分析； • (7)维护工作站：对整个网络进行监视，维护； • (8)数据采集(通信)工作站：相当于前置机功能，用来和子
站进行通信中，由于采用了网络终端服务器，数据采集工 作站(前置机)被省略。
几个基本概念
• 前置机的概念：SCADA系统的前置机负责规约转换和数 据预处理。早先，由于计算机的处理能力有限，为了 减轻主机(服务器)的CPU负担，一般都要配备专门的计 算机来运行前置数据处理程序，这就是SCADA系统的前 置机。实际上，前置机只是一个逻辑概念，如果主机 (服务器)的处理能力足够强，前置数据处理程序可以 直接运行在主机(服务器)上，让主机(服务器)兼作 SCADA系统的前置机。
• SCADA子站和安装在环网开关、负荷开关、街道 配电站内的馈线远方终端(FTU)通信，完成线路 设备的监控。
scada系统方案
scada系统方案SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统方案是现代工业控制领域中非常重要的解决方案。
它允许用户对分布式控制设备进行实时监控和远程操作，从而提高生产效率和安全性。
本文将探讨SCADA系统方案的核心组成部分以及其在各个领域的应用。
首先，让我们了解SCADA系统的核心组成部分。
一个典型的SCADA系统包括三个主要部分：监视站、远程终端单元（RTU）和通信网络。
监视站是用于控制和监测过程的中央控制台，操作员可以通过监视站对系统进行实时监控和控制。
RTU是安装在控制设备上的电子装置，它负责采集和转发控制设备的数据。
通信网络则用来连接监视站和RTU，确保数据的及时传输和交流。
SCADA系统方案在许多领域都有广泛的应用。
首先是能源行业。
在发电厂中，SCADA系统可以实时监测和控制发电设备的运行状态，提高发电效率和可靠性。
在输电和配电过程中，SCADA系统可以监测电网的负荷和故障情况，及时采取措施确保电力的稳定供应。
此外，SCADA系统方案在公共事业领域也发挥着重要作用。
例如，供水和污水处理厂可以利用SCADA系统监测水质、水位和设备工作状态，及时调整和维护系统。
城市交通系统也可以使用SCADA系统来管理和监控交通灯、路面监控和公共交通运行状态，提高交通效率和安全性。
另一个应用领域是制造业。
制造业中的生产流程通常需要引入大量的自动化设备和机器人系统。
通过SCADA系统，制造商可以集中监控和控制这些设备，确保生产线的高效和安全运行。
自动化程度高的制造业公司还可以通过SCADA系统实现全面的生产计划和资源调度，提高生产效率和产品质量。
在石油和天然气行业，SCADA系统方案也发挥着关键作用。
石油和天然气管道运输系统通常非常复杂，需要监测和控制大量的参数和设备。
通过SCADA系统，运营商可以实时监测管道的流量、温度和压力等关键参数，并远程控制和调整设备，确保系统的运行安全和高效。
6.配电SCADA系统
（2）向下级FTU发出YK命令实现FA；
（3）YX(开关量)并向上一级子站传送； （4）YC(模拟量、数字量、脉冲量)并向上
一级子站传送； （5）接受上级子站YK实现电容器投切及遥 控校核；
（6）SOE功能并向上级传送；
（7）GPS对时；
（8）程序自恢复； （9）设备自诊断或远方诊断； （10）通道监视功能； （11）具有后备电源UPS系统。 选配功能（略）
配电SCADA系统特有功能：支持无人值班变
电站接口、实现馈线保护的远方投切、定值 远方切换、线路动态着色、地理接线图、信 息集成。 配电SCADA系统特有特点： 1）监控大量的变电站、馈线设备、采集信息 多； 2）故障频度高、操作频繁； 3）对于远动规约有特殊要求； 4）配电网为三相不平衡网络，计算复杂； 5）维护性要求高； 6）配电网DMS集成了MIS和AM/FM/GIS。
6.2配电SCADA系统的组成基本模式
1.配电SCADA系统分层组织方式
优点： 1）有利于分布实施SCADA系统监控； 2）减少主站数据处理数量、提高系统可靠性、
优化通信通道配置。
•
大 城 市 配 电
配电自动化 总控制中心
SCADA 层 次 结 构
配电自动化 子控制中心
现场设备层
6.配电SCADA系统
6.1概述
6.2配电SCADA系统的组成基本模式 6.3配电SCADA系统平台
6.1概述
1.配电SCADA系统的功能及特点
配电SCADA系统：SCADA（Supervisory
Control And Data Acquisition）配电网数据 采集和监测控制系统，是以计算机技术为基 础的配电网生产过程控制与调度自动化系统。 常规功能：数据采集、处理、报警、状态监 视遥控、摇调、SOE、统计计算、趋势曲线、 事故追忆、历史数据的存储和制表打印。
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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
信道送到
时状态，通过配电网的
监控计算机。
• 遥测：采集配电网的各种电能（如电流、
等）的实
电压、用户负荷、电度
时精品数课件值，通过配电网的
精品课件
配电SCADA系统
• 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，维护方面，功能有
精品课件
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，主要表现在： • 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；
精品课件
• 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；
精品课件
• 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
限，当系统增大时需要很大的空间来增建
模拟
精品课件
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。
• 一、SCADA系统 SCADA为“Supervisory Control And Data Acquisition”缩写，是“监视控 制和数据采集”的意思
精品课件
• 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。
四、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：
精品课件
• 1、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；
• 2、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 的可靠相和安全性；
• 3、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。
• 遥控：操作人员通过监控计算机发送开
道传
关开合命令，通过配电网信
构操
达到现场，使现场的执行机
送电、
作开关的开合，达到给用户
停电等目的。
• 遥调：操作人员通过监控计算机或者高级监
令，通过
控程序自动发送参数调节命 配电精信品课道件 传送到现场，使现
ห้องสมุดไป่ตู้ 此外，配电网SCADA系统也同样要给监控、 操作人员提供画面，要给电力系统其它 高级管理软件提供数据共享的接口。
精品课件
• 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。
三、配电SCADA系统的特点
• 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
精品课件
• 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。
通信信道1 ……
遥控、遥调执行装置 遥信、遥调数据采集装置
监控微机
通信信道n
遥控、遥调执行装置 遥信、遥调数据采集装置
SCADA系统简单示意图
精品课件
二、电力系统自动化SCADA系统
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，这时许多电 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 开始把计算机运用转移到以安全考虑为 主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。