电力系统远动课程设计

一、 课程设计题目 电力系统远动变电站综合自动化的设计。
学号：
201211321
二、课程设计使用的原始资料（数据）及设计技术要求： 初步掌握变电站监控设计步骤和方法；了解变电站监控系统的整体构成。
三、课程设计的目的 主要目的是通过该课程设计使学生了解变电站监控系统的整体构成及关 键性技术，进一步巩固所学知识并能够合理利用。
调度员工作站通过网络适配器与计算机网络相连。具备良好的人 机界面和安全操作口令设置功能。每个调度员工作站配置操作、显示 用的人机接口设备一套。每一个人机界面装置包括图像显示终端一 套、键盘、鼠标，显示器屏幕。
调度员工作站作为控制站的人机接口设备之一，能够实现检测各 被控站及接触轨上开关状态、电源线路、接触轨带点状态，可对各种 故障信息进行适时多窗口报警显示，通过鼠标和键盘完成对被控站的 遥控操作，并进行操作前的合理性判定，同时完成各种报表记录、曲 线的检索及显示、对报表进行在线修改、打印实时数据及报表、拷贝 等调度管理任务。此外调度员工作站设备可实现对模拟屏的控制、音 响实验、复归等。
(2) 系统具有事故追忆功能，事故追忆不仅包含模拟量数值，还 应有事故追忆阶段相关开关量的变化内容。
(3) 事故追忆功能可追忆到事故前 1 分钟到事故后 2 分钟的所有 模拟量值，系统能同时存贮 10 个以人工触发。
3.6 报表及统计功能 系统能记录、统计和显示各种数据报表。 (1) 定期报表：用表格的形式按每天、每月、每季、每年显示有
图（2）
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2.2.1 计算机网络
控制站采用双以太网结构、客户机/服务器访问方式，正常情况 下双网同时工作，并可根据数据需要分担不同的数据传输或平衡网络 负荷，当某一网络故障时，系统给出报警信息，并由非故障网络承担 全部数据传输。网络采用交换式以太网，通信协议采用 TCP/IP 协议， 通信介质采用光纤 1600Mbps 自适应。
7 月 9 日 熟悉课程设计内容及要求制定方案。 7 月 10 日 设计电路及软件测试。 7 月 11 日 采购数字电压表组件按照设计电路进行焊接。 7 月 12 日 产品整理并完成设计报告及答辩。
六、主要参考文献 [1] 柳永智，刘晓川主编．电力系统远动中国电力出版社，2006 年 7 月。 [2] 刘功，合肥供电公司 ，变电站综合自动化系统的发展。
图（1） （1）电力远动系统应由调度端、远动终端RTU及数据通信通道三
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部分所组成。 （2）调度端设在运营管理段的电力调度室内，与RTU端距离较远。 （3）远动终端设在变、配电所的控制室内、地区主要负荷供电
点处及铁路沿线车站的集中供电点处。 （4）电力远动系统网络的结构采用1对N的集中监控、监测方式，
功电度量和无功电度量统计值及依此计算出的功率因数，显示模拟量 极值及出现的时间。报表能进行手动修改。
1 远动概念与设计原则 1.1 远动系统的概念
远动系统是指对广阔地区的生产过程进行监视和控制的系 统，他包括对必需的过程信息的采集、处理、传输和显示、执行 等全部的设备与功能。构成远动系统的设备包括厂站端远动装置， 调度端远动装置和远动信道。 1.2 主要设计原则
(1）电力监控系统由控制站、远动通道及被控站组成； (2）控制站采用计算机型电力集中监控装置，1：N 结构； （3）通道采用铁路综合通用光纤网中的专用通道，并设置主用 和备用通道； （4）主备通道能实现手动及自动切换； （5）控制站具备与其它系统的通信接口能力； （6）系统设备选型立足国产化； 2 系统构成和基本配置 2.1 系统配置 采用多点环形配置，所有站之间的通信线路形成环路，控制 中心或主站可以通过两条不同的路径于每一子站通信，见图（1）。
3.3 遥测监视功能 遥测参数的采集方式：系统通过实时采样对被控站系统运行参数
进行实时采集并在调度系统进行实时监视。
3.4 显示处理方式 在显示器所显示的被控站主接线图上，实时显示电流、电压及
功率等测量参数。
3.5 事件顺序记录及事故追忆功能
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(1) 系统具有将事件信息按顺序记录的功能，事件信息应带有时 标，每条信息应有发生的时间、描述、动作状态等参数，事件分辨率 小于 5ms。
3 电力监控调度系统功能
3.1 控制中心功能 控制方式采用远动控制、所内集中控制、设备本体控制三级控制
方式，正常运行时采用远动控制，当设备检修时采用所内集中控制或 设备本体控制。一般在开关柜上设当地/远方选择开关，对于接触网
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上网电动隔离开关，在控制信号盘上设置当地/远方转换开关和相应 的合分闸开关。三种控制方式相互闭锁，以达到安全控制的目的。
2.2.6 系统维护工作站
系统维护工作站通过网络适配器与计算机网络相连。用于生成、 维护、修改、管理系统的实时数据库、历史数据库及用户画面，并定 义、修改系统运行参数及开发应用程序等，系统对数据库、用户画面 和系统运行参数的修改、定义，可以在先随时进行，但不影响系统的 正常运行。
维护工作站还应具备模拟培训功能。模拟培训软件可以通过网络 共享系统英语数据库，提供一个和真实环境完全一致的迷你环境。给 调度人员一个练习、使用本系统的良好平台。在维护工作站不进行数 据维护时，可进行模拟培训。
2.2.2 主服务器
主服务器的功能是： （1）管理维护控制站局域网的全局配置文件，接受来自局域
网内各其他接点的信息。 （2）遥控、遥测、遥调、遥信处理。 （3）保存并维护有关系统运行所需的全局数据和对历史数据
的管理，并对调度端客户机提供数据服务。 （4）完成调度文档管理、统计报表生成制作。
2.2.3 调度员工作站
2.2.4 模拟屏
模拟屏设备，通过对系统各主要开关等状态的各种灯光显示，对 全线系统进行直观动态显示。模拟屏上设置数字时钟显示及安全天数 显示，数字时钟应与系统时钟同步。模拟屏控制器除通过网络对模拟
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屏进行控制外，还可单独对模拟屏进行各种位置及操作。
2.2.5 通信前置机
通信前置机完成数据的发送、接受及数据的预处理，如通信规约 的变换等，减轻主服务器节点的 CPU 负荷，通过网络适配器与控制 中心局域网络相连，并与主服务器进行数据通信。通信处理机采用双 重配置，冗余结构，主、备工作方式，主服务器实时监视主、备通信 前置机的工作状态，可对其进行自动、手动切换。两套通信前置机具 备并行处理功能以支持主、备通道的状态。
四、课程设计的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求 等）
1. 主要设计原则和主要设计标准；
2. 根据原始资料确定系统应实现的功能，包括调度中心及 RTU 应实现的功能。
3. 变电站监控系统的系统构成及配置；
4. 调度中心：系统构成、系统网络结构、软硬件配置等； 五、工作进度安排
2.2.7 被控站
被控端设在沿线的主变电所，牵引降压变电所内，各被控站内采 用当地综合自动化系统，完成所内的控制、保护、测量及系统监控终 端的功能，各被控站通过所内综合自动化系统的通信处理单元实现， 与控制中心的信息交换，即遥测，遥信信息的上传和下行遥控，遥调 信息的接受和执行，以实现变电所的无人值守。
新能源与动力工程学院
课程设计报告
远程监控技术课程设计
专
业
班
级
姓
名
学
号
指导教师
电力工程与管理 电力 1201 周勇 201211321 王书平
2015 年 7 月
兰州交通大学新能源与动力工程学院课程设计任务书
课程名称： 远程监控技术课程设计
指导教师（签名）：
班级： 电力工程与管理1201
姓名： 周勇
审核批准意见
系主任（签字）
年月日
指导教师评语及成绩
指 导 教 师 评 语
成 绩
设计过程 （40）
设计报告 （50）
小组答辩 （10）
总成绩 （100）
指导教师签字： 年月
目录
1 远动概念与设计原则 ............................... - 1 2 系统构成和基本配置 .................................... 1 2.1 系统配置 ........................................... 1 2.2 系统构成 ........................................... 2 3 电力监控调度系统功能 .................................. 4 3.1 控制中心功能 ....................................... 4 3.2 遥信信息的采集及处理功能 .......................... 5 3.3 遥测监视功能 ....................................... 5 3.4 显示处理方式 ....................................... 5 3.5 事件顺序记录及事故追忆功能 ......................... 5 3.6 报表及统计功能 ..................................... 6 3.7 画面显示功能 ....................................... 6 3.8 远动调度管理功能 ................................... 7 4 确定监控内容 .......................................... 7 4.1 遥信对象的确定 ..................................... 8 4.2 遥信对象的采集 ..................................... 8 5 牵引变电所 ............................................ 8 5.1 牵引变电所结构 ..................................... 9 5.2 配电变压器保护 ..................................... 9 6 硬件设计 ............................................. 10 6.1 硬件设计.......................................... 10 7 心得体会 ............................................. 11 参考文献 .............................................. 12