电力系统自动化编辑加工

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机电工程师谈电力工程中电力系统自动化技术的应用剖析

随着我国社会的不断发展，经济的快速增长，在近年来，为我国的电力工程注入了源源不断的活力，特别是电力系统自动化技术的应用，为其指明了新的发展方向。作为电力工程发展中的核心部分，电力系统自动化技术的有效应用，在很大程度上丰富了电力工程的发展。近年来电力工程的效率逐年提高。基于此，电力企业有必要对自动化技术加大重视力度，遵循时代的发展，对其进行有效优化和更新，使其发挥最大价值。

近年来，中国的科技进步取得了一定的进展，极大地鼓舞了中国电力企业实现快速发展。作为一种现代化的技术，自动化技术得到了社会的广泛青睐，并有效运用在电力系统的运行过程中， 为其运行效率夯实了基础。现如今，如何加强电力系统自动化技术的应用效果作为电力工程的关键环节，得到了居民的广泛讨论。根据这一现象，我国的电力企业要立足于科学技术的发展现状， 改进自动化技术。

一、应用优点

虽然中国的电力系统自动化技术处于初级发展阶段，但近年来，随着科学技术的不断发展，为其发展提供了动力源，使其向成熟的阶段进步。电力系统自动化技术的主要原理，是立足于信息技术，电子处理技术和网络通信技术的综合运用，使其有效作用于电网系统当中，帮助电力系统开展运行和维护的工作。通常， 作为电力工程中更常见的自动化系统，不仅需要加强控制和设备电源系统的有效应用，还需要在更新信息系统中进行科学表示， 并确保实施自动监测系统 。对于传统的电力运行模式，现代化的自动系统技术的优点较为突出，具体表现在可以保障系统的运行效率，使安全性落到实处。换句话来说，电子系统自动化技术可以通过电力系统完成基本操作，不仅在很大程度上解放了人力， 还规避了由于人为失误所带来的安全隐患。信息技术的有效应用， 可以使电网系统的运行处于全面的监控当中，很大程度上缓解了安全事故的发生频率。

二、发展概况

（一）变电站

作为电力系统的重要组成部分，电子系统自行化可以有效作用于变电站的运行维护，在开展实际的工作当中，首先，技术人员不仅要对变电站的基础信息进行全方面的掌握和了解，还要将其准确反映在设备当中，保障变电站运行效果符合预期目标。其次，技术人员要立足于变电站的运行原理，对其实际的工作状态进行有效探讨，从而对变电站的自动化技术进行有效调整，使其在变电站的运行当中发挥最大价值，实现变电站工作的优化升级。最后，技术人员要对变电站的信息引起高度重视，对其进行有效整合，使电网自动化可以有效作用于变电站的运行效果，保障电力系统的高效作业。

（二）配电系统

在现代化配电系统中，光纤技术受到广泛青睐。相比较于其他传统技术，光纤技术在传输过程中突出表现了高速率和高稳定性的特点，被有效运用在电力系统当中。然而就目前的发展来看， 光纤技术对信息技术的要求较高，成本较高，因此在推广的过程中仍存在一定的难度。作为一种常见的现代化配电技术，通信技术不仅可以帮助电力系统的正常运行，其传输速率也可以和光纤技术相媲美，因此得到了电力企业的广泛青睐，并运用在配电系统当中。

三、实际应用

（一）仿真技术

作为电力工程中的重要内容，仿真技术的应用效果如果没有达到理想化目标，不仅会导致机动化技术功能无法有效体现，还在很大程度上阻碍了电力系统的运行。针对电力系统中的相关数据，仿真技术不仅可以对其进行有效分析，还可以有效规避人为分析信息中的不足，对信息进行严格把控，使其体现准确定，从而避免决策失误所带来的不良后果 。另外，仿真技术不仅可以帮助电力系统开展有效的资源分配，还可以遵循合理性的原则，对系统中的信息进行全面研究，使得电力企业的经济收益最大化， 还可以保障其工作效率达到理想状态。与此同时，电力系统在具体的运行过程中，工作人员可以利用仿真技术对其工作状态进行实时监控，有效掌握其运行效果，使稳定性得到充分反映。还在很大程度上保障问题处理的及时性，一旦发现弊端，工作人员根据仿真技术所得的数据，及时调整电力系统以稳定其工作状态。

（二）计算机技术

随着时代的不断发展，作为科学技术下发展的产物，计算机技术在我国普及到社会发展的方方面面，电力工程在早期发展阶段就将计算机技术融入电力系统的运行当中，在很大程度上使得电力系统运行更加凸显稳定性，推动了电力企业的有效发展，并使得其工作效率更上一层楼，为其经济收益提供了保障。计算机技术不仅可以对不同资源进行管理和开发，还可以对整个电力系统流程进行由制约，使其在全方面的监控下运行，对其工作状态进行严格把控，保障电力系统的各项流程可以顺利开展。计算机技术的有效应用不仅可以减轻人员工作的负担，还在很大程度上缓解了人为失误所造成的负面影响，对整体的供电效率有着至关重要的促进作用。

（三）智能保护技术

在特定的工作状态下，智能保护技术不仅可以有效地分析存储在电力系统中的数据库，还可以针对不同资源的应用途径，对其进行管理和开发。现如今随着科学技术的发展，智能保护技术在应用过程中不仅融合了计算机技术，在自动化技术的基础上获得了突飞猛进的进展，不仅在很大程度上使得电力系统的运行具有稳定性，它还使电力工程的经济效益达到预期。与此同时，智能保护技术还可以对电力系统中正在运行的设备进行有效检测， 将其工作状态反馈给技术人员，保障反馈工作的实时性，使得设备维修工作可以顺利开展，在很大程度上减少了设备故障所带来的损失。技术人员在利用智能保护技术的过程中，要对电力系统的运行状态进行实时分析，对其进行调整，使其可以维护电力系统的日常工作，帮助电力企业获得更长远的发展。

（四）PCL 技术

作为一项现代化的运行技术，PLC 技术在电力工程的运用效果得到了社会的广泛重视，随着时代的发展，人们对能源节约的理念加大了重视力度，而 PLC 有效运行在电力工程当中，在很大程度上缓解了电力系统电能消耗严重的弊端，使得可持续发展的理念可以落到实处。PLC 在电力系统的实际运行当中，会产生一定的电能，技术人员对其进行有效储存，可以对其能源进行二次利用 [4]。PLC 技术不仅具有机电触碰控制技术，还结合了计算机技术和信息技术的优越性，不仅可以实现电力系统的自动化运行， 还在很大程度上帮助程序的编辑工作，使顺序性可以得到充分体现，为电力系统的稳定性夯实基础。PLC 技术的有效运用不仅可以使得缓解电能消耗严重的问题，使节能减排的理念发挥最大价值，还在很大程度上促进电力企业的可持续发展，为其带来巨大的经济效益。

四、结束语：

总而言之，虽然中国的电力工程在近年来取得了突飞猛进的飞跃，但是在电力自动化技术的运行当中，仍存在一些问题。电力企业应当立足于电力系统的运行情况，不仅要把控变电站的有效作业，还要使配电系统的科学性落到实处。技术人员要对仿真技术引起高度重视，加强计算机技术的应用效果，促使智能保护技术可以在电力工程当中发挥最大价值，为电力系统运行提供保障，从而进一步推动我国电力工程的整体建设。

电力系统及其自动化是不是编程很多，需要很复杂的程序

力系统及其自动化编程主要是单片机类的编程，难度还是有些的，但也是很复杂

100分急求电力调度自动化系统的一些制度和方案。

前 言

为了实现县级电网运行信息的集成和资源的整合，落实国家电网公司《农村电网自动化及通信系统技术导则Q/GDW 126-2005》的精神，实现县级电网调度自动化系统集约化和规范化改造和建设，全面提升县调管理水平，推动县调技术进步，我们组织编制了《东北电网有限公司县级电网调度自动化系统技术规范》，以指导和规范县级供电企业电网调度自动化系统的规划设计、建设、运行管理。
本规范书内容包括：系统总体要求、技术指标、系统配置和系统功能等。本技术规范将主站端控制系统进行整合，将各应用功能进行集成，在统一的技术支持平台上实现县级电网调度和生产控制的功能。
县级电网调度自动化系统通信部分以通信专业技术规范执行。
本《规范》由东北电网有限公司营销与农电管理部负责编制并解释。

1 总则
1.1 适用范围
本技术规范规定了“十一五”期间东北电网有限公司县级电网调度自动化主站系统（以下简称县调主站系统）建设目标、建设原则、系统结构、建设模式、应用功能规范和性能指标。
本技术规范是“十一五”期间东北电网有限公司县级电网调度自动化主站系统规划、设计、建设、改造、验收和运行的主要技术依据。
1.2 引用标准
IEEE- 802.X 系列局域网通信标准
IEC 61970 能量管理系统应用程序接口标准
IEC 61968 配网管理系统接口标准
IEC 60870-5（所有部分） 远动设备及系统 第5部分：传输规约
GB/T 13730 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件
GB/T 13729 远动终端设备
DL/T 634.5101 远动设备及系统 第5-101部分：传输规约 基本远动任务配套标准
DL/T 634.5104 远动设备及系统 第5-104部分：传输规约 采用标准传输协议子集的IEC 60870-5-101网络访问
DL/T 516 电力调度自动化系统运行管理规程
DL/T 550 地区电网调度自动化功能规范
DL/T 5003 电力系统调度自动化设计技术规程
DL/T 5002 地区电网调度自动化设计技术规程
DL/T 635 县级电网调度自动化系统功能规范
DL/T 789 县级电网调度自动化系统实用化要求及验收
DL/T 721 配电网自动化系统远方终端
DL 451 循环式远动规约
DL 476 电力系统实时数据通信应用层协议
国家电监会令[2004] 第5号 电力二次系统安全防护规定
电监安全[2006]34号文 地、县级调度中心二次系统安全防护方案
国家经贸委令[2002]第30号 电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定
国家电网公司Q/GDW 126-2005 农村电网自动化及通信系统技术导则
1.3 建设原则
⑴县级电网调度自动化系统（以下简称县调系统）的规划、设计和建设应参照相关国际标准，遵循相关国家标准、电力行业标准、国网公司企业标准以及相关国家部委技术文件的规定，统一规划、统一设计、重在实用、适当超前。
⑵ 县调系统的功能和配置应以县级电网一次系统的规模、结构以及运行管理的要求为依据，与一次电网的发展规模相适应，满足一次电网未来8年以上调度运行管理及变电运行管理的发展要求，确保电网的安全、优质、经济运行。
⑶ 县调系统应为电网提供监测、分析和控制功能的综合性业务服务平台，符合一体化系统设计和信息数据整合的技术要求，把县调系统建设成为电网调度、集中监控、运行操作的实时控制平台。
⑷ 县调系统采用一体化设计，应稳定可靠运行，快速准确地采集和处理电网的各种信息量，及时反应电网运行情况。具有良好的在线可扩展性，维护简便，满足电力系统二次安全防护的要求。在任何情况下，不能因本系统的缺陷导致一次系统的事故。

2 系统体系结构
2.1 总体要求
2.1.1 标准性
县调系统应遵循国际国内标准，操作系统采用Unix/ Windows；数据模型设计参考IEC 61970 CIM标准的思想，系统接口设计参考IEC 61970 CIS标准的思想；配网自动化数据模型参考IEC 61968标准的思想；数据网络通信采用TCP/IP协议，商用数据库访问遵循ANSI SQL标准；人机界面GUI采用Windows GDI+ 标准；通讯规约应满足IEEE、IEC标准或国家相关标准。
2.1.2 一体化设计
县调系统必须遵循一体化设计思想，采用分布式系统结构，在统一的支撑平台的基础上，可灵活扩展、集成和整合各种应用功能，各种应用功能的实现和使用应具有统一的数据库模型、人机交互界面，并能进行统一维护。
2.1.3 Unix/Windows混合平台
县调系统中所有服务器选择Unix硬件和操作系统平台，工作站选用PC和Windows操作系统，主要的数据采集、处理、发布节点可选择Unix处理平台，人机交互界面操作宜采用Windows平台。
2.1.4 可靠性
⑴ 系统的重要单元或单元的重要部件应为冗余配置，保证整个系统功能的可靠性不受单个故障的影响。
⑵ 系统应能够隔离故障，切除故障应不影响其它各节点的正常运行，并保证故障恢复过程快速而平稳。
⑶ 硬件设备的可靠性：县调系统所选设备应是符合现代工业标准，并具有相当的生产历史，在国内计算机领域占有一定比例的标准产品。所有设备具有可靠的质量保证和完善的售后服务保证。
⑷ 软件设计的可靠性：软件的开发应遵循软件工程的方法，经过充分测试，程序运行稳定可靠，系统软件平台应选择可靠和安全的版本。
⑸ 系统集成的可靠性：不同厂家的软、硬件产品应遵循共同的国际国内标准，以保证不同产品集成在一起能可靠地协调工作。
2.1.5 安全性
⑴ 系统应具有高度的安全保障特性，能保证数据的安全和具备一定的保密措施，执行重要功能的设备应具有冗余备份。系统运行数据要有双机热备份，防止意外丢失。
⑵ 系统应构筑坚固有效的专用防火墙和数据访问机制，最大限度地阻止从外部对系统的非法侵入，有效地防止以非正常的方式对系统软、硬件设置及各种数据进行访问、更改等操作。
⑶ 调度自动化系统与其它电力监控系统之间(变电站DCS监控系统)应是相对独立的关系。
⑷ 禁止非电力监控系统对调度自动化系统数据的直接调用。
⑸ 系统应实现主机加固。
⑹ 系统的管理上应采取各种措施防止内部人员对系统软硬件资源、数据的非法利用，对计算机病毒的防护应覆盖调度自动化系统的所有服务器和工作站，提供定期、及时更新病毒代码的机制，严格控制各种计算机病毒的侵入与扩散。
2.1.6 开放性
⑴ 支撑平台的各功能模块和各应用功能应提供统一标准接口，支持用户和第三方应用软件程序的开发，保证能和其它系统互联和集成。
⑵ 系统应具有良好的软件和硬件在线可扩展性，可以逐步建设、逐步扩充、逐步升级，不影响系统正常运行。
⑶ 系统容量可扩充，包括可接入的厂站数量、系统数据库的容量等，不应该有不合理的设计容量限制，从而能使系统可以整体设计、分步实施。
2.1.7 易用性
⑴ 系统应采用图模库一体化技术，方便系统维护人员画图、建模、建库，图模库一次生成，并保证三者数据的同步性和一致性。
⑵ 需对用户提供系统编译运行环境，以保证在软件修改和新模块增加时用户能独立生成可运行的完整系统。
⑶ 必须提供完整的技术资料（至少包括用户使用、维护及版本更新等相关手册以及第三方提供的技术资料）。
⑷ 操作应提供在线帮助功能，系统维护应具有流程和向导功能。
⑸ 应具备简便、易用的维护诊断工具，使系统维护人员可以迅速、准确地确定异常和故障发生的位置和原因。
2.2 系统软件结构
县调系统的软件体系结构由操作系统、支撑平台、应用功能共三个层次组成，层次结构图见下图1。其中：
1.操作系统可根据硬件平台选用Unix、Windows、Linux。
2.支撑平台为各种应用功能的实现提供通用的支撑服务。支撑平台提供以下的通用服务功能：网络数据传输、实时数据处理、历史数据处理、图形界面、报表、系统管理、权限管理、告警、计算等。
3.本期应用功能包括SCADA功能，集控监控功能，安全WEB数据发布功能等。
根据远期发展可选择电网分析功能（网络建模、网络拓扑、电压无功优化、状态估计、调度员潮流、负荷预报），配电自动化功能，操作安全约束系统等。

1.1 系统硬件结构
本期县调自动化系统采用双机双网结构，主要硬件设备采用冗余配置，避免单点硬件故障导致系统瘫痪。典型的系统配置包括：独立的数据采集网段；主网采用双网结构；主系统由两台数据采集服务器、两台数据服务器、两台调度员工作站、两台监控工作站、一台报表工作站、一台维护员工作站组成；设置一台物理隔离装置和WEB服务器实现信息的安全发布功能。
1.1.1 网络数据传输设备
网络数据采集设备包括前置采集交换机和主网络交换机，网络采用冗余交换式以太网结构。网络交换速率采用100M/1000M自适应。网络结构满足以下要求：
1.单网故障或单点网络故障不影响系统功能运行。
2.主网络交换机可具有SNMP网络管理协议，可以对交换机进行在线监视和控制，如端口运行工况、网络流量等。
1.1.2 数据通信与采集
数据通信与采集是整个系统的基础数据来源与控制通道，其组成包括前置数据采集服务器、串行通信设备、时间同步装置等。
通道及厂站装置冗余配置且正常工作条件下，前置数据采集服务器应分别使用不同的通道与厂站装置一一通信，实现负载均衡，通信资源优化利用。
前置数据采集服务器可配置PC服务器，应冗余配置。两台数据采集服务器按照主备热备用工作方式。
串行通信设备包括模拟通道板、数字通道板、终端服务器或路由器等。终端服务器用于常规远动串行通道接入，路由器和2M网络专线用于与网络RTU、RTU通过终端服务器接入数据网、综合自动化系统、上下级控制中心之间的通信。
1.1.3 数据服务器
数据服务器由两台PC服务器组成。数据服务器一方面运行商用数据库管理系统；另一方面承担数据处理、数据存贮、数据分发、数据检索、双服务器之间数据同步功能。两台数据服务器采用主备热备用工作机制，可以实现无扰动自动/手动切换，在切换过程中应保证数据不丢失。
1.1.4 人机界面交互工作站
人机界面交互工作站选用主流Windows图形工作站，可根据需要配置单屏或多屏显示器，并具有多媒体功能。主要的人机工作站有：调度员工作站、监控工作站、报表工作站、维护工作站等。
1.调度员工作站：完成对电网的各种实时监视功能；
2.监控工作站：完成对电网的各种实时监视和安全操作功能；
3.报表工作站：主要进行报表的维护和打印；
4.维护工作站：进行系统的数据库录入、画面编辑、报表制作以及系统性能调整工作。
1.1.5 WEB服务器
按照国调中心二次安全防护的要求，安全WEB发布与主系统相对独立，但图形、实时数据、历史数据等保持一致。WEB服务器应选用PC服务器。在I区和III区之间布置电力专用隔离装置，用于从内网向外网的单向通信，同步传送实时数据、历史数据、电量数据、各种统计数据、图形、报表、文件等，同时对I区的主系统形成保护，确保其不受病毒黑客等的攻击。
在WEB服务器上应安装防火墙、防病毒软件。

2 支撑平台
支撑平台位于操作系统与应用功能之间，实现对所有应用功能的全面、通用服务和支撑，为应用功能的一体化集成提供平台，结构图见下图2。
支撑平台应提供以下通用服务：网络数据传输、实时数据处理、历史数据处理、图形界面、报表、系统管理、权限管理、告警、计算等。
支撑平台应提供标准的服务访问或编程接口，支持用户新应用软件的开发以及第三方软件的集成。
1.1 系统运行环境
1.1.1 操作系统
选用Unix/Winodws的主流通用版本，并应及时安装相应系统补丁，确保上层应用软件的稳定可靠运行。
1.1.2 商用数据库
应选用主流商用数据库管理系统，推荐选用Oracle 9i和SQL Server2003等。
1.1.3 其它工具软件
在系统相应的节点上应根据实际需求安装C/C++/Java编译和运行环境、MS Office软件、防病毒软件、防火墙软件等。第三方软件的安装必须考虑与操作系统和应用软件的兼容性，并具有合法的使用授权。
1.2 支撑平台
1.2.1 网络数据传输
网络数据传输应采用动态平衡双网技术，对底层网络数据传输进行封装，实现服务器和工作站各个节点之间透明的网络数据传输，同时可以监视网络流量、网络传输异常，并自动进行告警。具体应满足以下要求：
1.网络数据传输应采用TCP/IP协议的分布式网络管理软件，可与各种网络设备相匹配。
2.网络数据传输应提供标准的应用程序接口，上层应用功能和用户开发的软件均通过此接口实现进程之间的透明网络通信。
3.网络数据传输应能支持单网、双网或单双网混合。
4.网络数据传输应采用动态双网平衡分流技术，正常工作时采用两个网段同时进行数据传输，异常情况下则通过动态网络路径管理将两种流量合并。
5.网络数据传输应能监视网络上所有节点的网络通信状态，自动监视和统计网络流量，自动诊断交换机故障和节点网卡故障，并具有网络异常和网卡故障告警功能。
1.2.2 实时数据处理
实时数据处理应采用C/S分布式结构，并借鉴IEC 61970 CIM数据模型，实现高效的实时数据处理、存取和管理。具体应满足以下要求：
1.应面向电力设备和网络，借鉴IEC 61970 CIM模型建立系统数据模型。
2.应基于C/S模式实现分布式的实时数据库管理。
3.支持实时态、研究态等多态。
4. 支持多应用：前置、SCADA、集控监控等。
5.实时数据库提供各种访问接口，包括本地接口与网络接口。
6.应提供简便易用的基于CIM模型思想的实时数据库浏览、录入和维护的图形界面，所有的修改操作都有历史记录，以备查询。
7.应提供CIM模型数据智能快速变换、录入和校核功能。
8.应提供CIM模型倒出工具，实现系统之间模型的互换，并具备自动/手动两种手段。
9.提供基于CIM模型的数据检索器。
1.2.3 历史数据处理
历史数据处理主要用于实现系统与商用数据库的交互，实现各种数据在商用数据库中的存贮与管理。应满足以下功能：
1.系统应提供访问历史数据库的接口和相关数据操作工具包，进行历史数据的查询和处理。
2.对商用数据库的访问应按照三层结构（客户-服务进程-商用数据库），客户进程不能直接访问数据服务器上的商用数据库，必须通过部署在数据服务器上的服务进程实现对商用数据库的访问。
3.商用数据库中的历史数据类型应至少包括下列内容：量测数据、统计计算数据、状态数据、事件/告警信息、SOE信息、事故追忆数据、趋势数据及曲线、预测数据、计划数据、应用软件计算结果断面、其它数据。
4.可灵活定义商用数据库历史采样数据的时间周期。
5.数据的保存：所有采样数据、事件、告警等信息至少保存1年。
6.应提供简单方便易操作的数据库备份和恢复工具，能按照表空间进行数据的备份和还原。能方便地在两个商用数据库之间进行数据库中的数据及结构比较功能。提供灵活方便的数据库维护工具。
7.具有灵活的历史数据统计、分析、处理和显示功能，具有灵活的查询和分析功能。
8.应具有商用数据库故障隔离与告警功能。
9.应具有基于动态SQL模板实现对各种历史事件告警数据的查询功能。
10.商用数据库应具备以下告警功能：商用数据库异常告警，数据库磁盘空间告警，表空间告警，表记录最大个数告警，数据库状态告警。
1.2.4 图形界面
图形界面主要采用图模库一体化技术以及多应用数据切换技术，实现矢量化、多平面、多层次的一体化图形系统。主要的功能包括图形编辑、图元编辑、间隔编辑、图形浏览功能。
系统的人机界面应采用面向对象技术，采用图模库一体化技术，建立多平面多层次矢量化无级缩放图形系统，生成单线图的同时，自动建立网络模型和网络库。需具备全图形人机界面，画面可以显示来自不同分布服务器节点的数据。系统的所有应用均应采用统一的人机界面。
系统应提供灵活、方便和丰富的图形编辑功能，可以利用系统自备的图元与用户编辑的图元，自主地定制各种接线图、目录、曲线等。
系统应提供按照面向对象的方法设计的基于CIM思想的图库一体化技术，提供一套先进的图形制导工具，图形和数据库录入一体化，作图的同时可在图形上录入数据库，使作图和录入数据一次完成，自动建立图形上的设备和数据库中的数据的对应关系。
系统应提供一套的图形应用切换技术。对于一个厂站而言，使用同一幅图形，采用多图层技术将不同应用共用的图形元素以及独特的图形元素都画在同一幅图里，在用户调出图形后，根据用户所选择的不同应用，图形系统自动识别显示该应用下的内容。
在一次接线图上可以实现多应用数据的自动比对功能。
提供子图的编辑和保存功能：对于系统中各种典型的间隔，可以预先在图形编辑器中编辑生成，保存为子图，作为一个整体直接加入一次接线图进行编辑。
提供图形模板的编辑、生成和浏览功能。
快速建设设备图元之间的拓扑关系，快速实现设备图元与数据库之间的关联关系。
自动检查和校核图形上连接关系的正确性，实现拓扑关系自动入库，自动生成设备的标注和测点。
1.2.5 报表服务
系统应具有与Microsoft Excel兼容的报表管理系统，运行于报表工作站上。
报表服务器应具有报表定义编辑、显示、存储、打印等功能，并且在兼容Microsoft Excel的基础上增加便于制作电力系统报表的数据定义功能。
支持在DMIS或MIS网上任何普通PC机上使用Excel制作报表，然后通过调用报表服务器数据库接口获得相关数据。
报表系统应支持对历史数据的修改功能，历史数据修改功能需要在报表服务器上完成。
曲线、棒图和饼图能添加到报表上，与电力系统运行相关的说明和注释也能由调度员在线写入到报表中并且能支持汉字，同时报表系统应提供调度员备忘录功能。
系统提供的各种查询工具，其结果应能通过报表显示和打印。
可灵活定义和生成时报、日报、周报、月报、季报及年报等，报表的生成时间、内容、格式和打印时间可由用户定义。
1.2.6 权限管理
1.按照功能、角色、用户、组和属性来构建权限体系；
2.系统管理员缺省情况下不具有遥控权限；
3.可以灵活定义责任区，建立责任区、人员、机器之间的关联关系。
1.2.7 告警
1.能够灵活处理电力系统事故或计算机系统故障时系统产生告警信息源。
2.具有灵活的告警方式组合。
3.当告警原因消除后，该告警显示能够自动撤消。
4.登录告警并由操作员确认。
5.用户可以预先定义告警事件的类别和级别以及选择告警方式，并提供告警信息的分类、统计、检索和历史存储功能，还可根据用户需要调节告警信息的存储量。
1.2.8 计算服务
计算引擎能够完成用户各种计算功能，使数据库具有动态特性。系统应提供支持ANSI C的全C语言计算引擎，通过自定义各种C语言公式来完成各种计算，在用户不用编程的情况下，能对数据库的点定义特定的计算。用户定义的计算没有限制。
1.可采用C语言内置的标准运算函数，如abs，三角运算等；可采用C语言提供的所有操作符和运算符；提供C语言全部的控制结构支持，如if then else 条件语句，for循环语句，while循环语句，switch分支结构等；支持变量定义，函数调用等C语言功能。
2.可引用数据库中的任何数据进行计算。。
3.计算周期可由用户在线设定或修改。
4.通过图形拖拽等技术快速方便的生成公式。
5.应能自动判断公式的定义出错信息。
6.公式的优先级可自动计算，自动判断公式的先后计算顺序。
7.应提供公式的正确性校核工具，并在公式修改完成后自动实现校核，并给出相关告警提示。

2 系统应用功能
系统的应用功能主要采集、处理厂站端综自/RTU数据、配网信息等数据，通过对控制系统和功能应用的集成，实现对电网的实时监视、分析和控制。
本期系统应具备数据采集功能，SCADA功能，集控监控功能，安全WEB数据发布功能等。
根据远期建设可扩展电网分析功能（网络建模、网络拓扑、根据实际需要选择状态估计、调度员潮流、负荷预报），电压无功优化AVQC功能，配电自动化、遥控操作安全约束系统等功能。
2.1 数据采集功能
SCADA前置系统完成数据采集功能。前置系统通过与各远方RTU或变电站综合自动化系统的通信实现对电网实时运行信息的采集，将其接收到的实时数据通过网络点对点通信方式写入到系统的实时数据库中去。前置系统同时接收用户控制命令，通过向远方终端下达控制命令实现对远方站的调控功能。前置系统在调度自动化系统中处于非常关键的地位，要求其必须具有高度的可靠性和强大的信息处理能力。
前置系统应必须具有以下功能：
1．与RTU或综合自动化系统的通信，包括CDT、Polling方式，采用的规约包括点对点通信的部颁CDT规约、IEC60870-5-101规约、DNP3.0、SC-1801等，以及网络通信的IEC60870-5-104规约。
2．支持全双工方式通信。传输速率300，600，1200，2400，4800，9600bps可选。
3．能够接收处理不同格式的遥测量，遥信量、脉冲量，并处理为系统要求的统一格式。
4．能够接收、处理厂站端的SOE事件信息。
5．能够实现对厂站端的遥控、遥调、对时等下行信息。
6．可以单通道或双通道方式收发同一厂站端数据。双通道工作时，可各自使用不同通信模式(数字或模拟通信)，并能根据通道状态切换主/备通道。
7．可以同时采用一路网络、一路专线方式收发同一厂站端数据。网络、专线同时工作时，可各自使用不同的通信规约，并能根据需要进行主/备切换。
8．支持一点多址通信方式。
9．可接收同步/异步通道信号。
10．具有对通信过程监视诊断，统计通道停运时间。
11．能在线关闭和打开指定通道，可动态复位通讯口。
12．具有与GPS时钟接口。
13以厂站为单位分类组织实时数据：
遥测量YC(模拟量)：带符号二进制数。
遥信量YX(数字量)
电度量YM(脉冲累计量或数字量)
事件顺序记录(SOE)：在数据库内循环记录。
14．前置系统采用双机互为热备用工作方式的冗余配置，由系统运行管理软件监视其运行状态，支持手动或自动切换功能。
15．前置系统应交互方便、人机界面友好。其人机界面应提供如下功能：
各厂站通信原码监视，显示报文帧格式数据。应具有通信原码报文录制存盘功能。
对前置机系统配置库进行管理，如：插入、删除、修改。
修改和设置通道参数和厂站参数。
16．以厂站为单位分类组织的远动信息监视：遥测YC、遥信YX、电度YM、厂站的SOE数据以及通道状态的监视。
2.2 SCADA功能
系统SCADA功能主要是将前置系统采集的各类数据进行处理，并进行计算和统计，将其结果显示、打印和保存，实现对电网运行状态的实时监视，实现对各类事件、事故的分析，如：极值潮流、经济运行、安全监视等。
2.2.1 数据采集
1．模拟量
模拟量包括：有功功率、无功功率、电流、电压、频率及其它测量值。
可设定每个模拟量的限值范围，仅把超过限值具备变化的值发送给控制系统，每个模拟量的限值范围可在工作站通过人机界面设定。
2．状态量
状态量包括：断路器位置、事故跳闸总信号、预告信号、刀闸位置、有载调压变压器抽头位置、主保护动作信号、事件顺序记录、RTU状态信号、系统各工作站状态信号等。
3．脉冲量
脉冲量包括：各厂站RTU脉冲电能量等。
4．保护及综合自动化信息
系统对RTU除完成远动四遥功能之外，对已安装变电站微机保护及综合自动化系统的厂站亦可完成相应的保护数据采集及控制功能。包括：
接收并处理保护开关状态量
接收并处理保护测量值量
接收保护定值信息
远方传送、设定、修改保护定值
接收保护故障动作信息
接收保护装置自检信息
保护信号复归
2.2.2 数据处理
2.2.2.1 模拟量处理
1.每个模拟量可根据不同的时间或其他条件设置多组限值，系统应提供方便的界面让用户手动进行限值的切换。
2.允许人工设置数据，MMI上的画面数据需用颜色区分并提供列表。
3.自动统计记录任意采样模拟量的极值及其发生时间，自动统计记录任意采样模拟量每日的电度量，并作为历史数据供查阅和再加工。
4.对于不同数据，包括未被初始化的数据、可疑数据、不刷新数据及不可用数据及人工置数数据都需有不同质量标志。
5.应提供自动/手动两种方式下的旁路代和对端代功能及实时列表，并且不影响被代数据的各种运算结果。
6.旁路代时自动根据旁路量测值进行限值判断，以免因量测为0而没有正确判断出越限的情况。
7.提供遥测越限延时（可调）处理功能，如某一遥测越限并保持设置的时间后，才作告警。
2.2.2.2 状态量处理
状态量包括开关量和多状态的数字量。系统对状态量的处理应采用“遥信变位+周期刷新”的信息传送机制，以保证相关信息能快速准确的传送至后台。
1.状态量的极性处理
状态量的极性统一规定为“1”表示合闸状态，“0”表示分闸状态，并可进行反极性修改和处理。
2.状态量根据不同的性质发出不同的报警，并进入不同的分类栏。
3.状态量的事故判别
根据事故总信号或保护信号与开关变位，并结合相关遥测量（归零，时延由用户设定）判断事故跳闸。
4.状态量操作
对状态量的操作分为：
(1) 封锁（人工设置）指定遥信的合/分状态，封锁后可有颜色变化。
(2) 解除/封锁指定遥信的合/分状态。
(3) 抑制/恢复告警。
5.多态数据处理
为了表示电网中有关设备的运行状态，一个状态量应具有多个状态，系统能对同一状态量的多个状态进行不同的处理。
6.其他处理
(1) 对于可疑信号在数据库中应标明身份，并在人机界面（MMI）上显示。
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电力系统自动化毕业论文范文

　　电力系统自动化是一项综合性质的技术,包含内容广泛，并且随着时代的发展,经济水平的提高,生活质量的提升,对于电力的需求和利用也就越来越大。下文是我为大家搜集整理的关于电力系统自动化毕业论文范文的内容，欢迎大家阅读参考!
　　电力系统自动化毕业论文范文篇1
　　试析电力系统调度自动化

　　【摘 要】阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案，并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。

　　【关键词】电力系统;调度自动化;信息

　　一、传统配电网实现电力系统自动化研究现状分析

　　电力系统的自动化发展主要是在配电网的上加强其自动化，因此为了提高其供点质量以及供电的可靠性，在进行电力系统自动化分析的时候，主要从配电网上实现其自动化，使得整个电力系统的发展符合当前的科技要求。目前配电网在实现自动化下，通常在10kv辐射线或者是树状的线路进行重合器以及分段器的方式来构成配电网，由于这种方式在现实自动化的过程中，不需要在配置通道上与主站的系统组成上，需要依靠重合器以及分段器本身的功能来实现电力的隔离和恢复功能，从而到电力系统的自动化，此种方法不仅具备相应容易实施的特点，而且还有节省投资的优点。同时还有其他实现电力系统自动化的接线方式，对于这些配电网的接线方式以及整个系统的构成，都具有一定的缺陷性，因此随着科学技术的提高，目前计算机网络技术正在快速的发展，使得在实现电力系统自动化发展的阶段可以对其进行改进，期改进的状态也在不断的发生着变化。

　　二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标

　　(一)电力系统调度的任务。

　　电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节，是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大，有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是：尽设备最大能力满足负荷需要，使整个电网安全可靠连续供电，保证电能质量，经济合理利用能源，保证发电、供电、用电各方合法利益。

　　(二)调度自动化的必要。

　　电力系统是一个庞大而且复杂的系统，有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户，通过多种电压等级的电力线路，互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的，而且要满足发电量和用户用电量的平衡。现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大，运行操作日益复杂，所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面，用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格，这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益，可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况，迅速进行处置，防止事故扩大，减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后，可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网，经济效益更大。因此，电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作，是电力系统不可缺少的组成部分。

　　(三)电网调度自动化的组成部分及其功能。

　　电网调度自动化系统，其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端(RTU)和信息通道三大部分。根据功能的不同，可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息，此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁，其核心是数据通道，它经调制解调器与RTU及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心，以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件，完成从采集到信息的各种处理及分析计算，乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理，通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备，为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入，传送给执行机构。

　　我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比，还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术，但是总体而言，电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如：系统计算机CPU负载率问题，即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下，其负载率仍很高;CDT和Polling远动规约的选用问题，CDT和Polling两类规约在我国得到了广泛应用，并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去，选用哪一类规约的远动装置，原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定，不宜盲目追求采用Polling远动;系统的开放性问题，系统应该是开放的，能够支持不同的硬件平台，支持平台采用国际标准开发，所有功能模块之间的接口标准应统一，支持能过户应用软件程序开发，保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口，系统应能提供开放式环境。此外，现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切，尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制，本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代，则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实

　　三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法

　　(一)管理方面

　　统一思想，加强调度管理，提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作，增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质，最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度，严格考核，加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制;严格执行“两票三制”制度，严把安全关。加强调度专业培训，提高调度员业务水平。

　　(二)技术方面

　　积极开发更高级实用的装置和软件，努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通，避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。

　　随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步，在不远的将来，电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托，能更好地维持供需平衡，保证良好的电能质量。
　　电力系统自动化毕业论文范文篇2
　　浅析电力系统自动化技术

　　【摘 要】随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展，原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且，电力拖动控制已经走出工厂，在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统，下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。

　　【关键词】电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器

　　0 引言

　　现今，创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程，并确保过程运行的可靠及安全，为先进的维护策略打造了相应的基础。

　　电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有，为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展，电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术，包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等，大大提升了过程系统的效率和安全性能。

　　电力系统自动化系统一般是指电工二次系统，即电力系统自动化指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力系统各个元件、局部系统或全系统进行就地或远方自动监视、协调、调节和控制以保证电力系统安全稳定健康地运行和具有合格的电能质量[1]。

　　1 电力自动化的发展

　　我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。变电站自动化技术经过数十年的发展已经达到一定的水平，在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班，而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术，从而大大提高了电网建设的现代化水平，增强了输配电和电网调度的可能性，降低了变电站建设的总造价，这已经成为不争的事实。然而，技术的发展是没有止境的，随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响，全数字化的变电站自动化系统即将出现。

　　2 电力自动化的实现技术

　　现场总线(Fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展，引起了自动化系统结构的变革，随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有，人们对电网的安全要求也越来越高，现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。

　　3 无线技术

　　无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线，因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系，并实现信息共享。此外，无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步，正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题，并由此在电力流程工业领域及资产管理领域，开创一个激动人心的新纪元。

　　尽管目前存在多种无线技术汉阳科技，但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性，还有成本，都因无线技术网络的不同而不同。因此，很多用户都倾向于“依据具体的应用场合，来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi(b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、自组织网络等，其中尤以Wi-Fi和WIMAX应用增长速度最快，这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。

　　4 信息化技术

　　电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点，大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先，目前电力调度自动化的各种系统，如SCADA、AGC以及EMS等已建成，省电力调度机构全部建立了SCADA系统，电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说，早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力，从国产121机到176机，再到176双机，华北电力调度局全用过，到1978年已经基本实现了电网调度自动化。

　　5 安全技术

　　电力是社会的命脉之一，当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的，因此电力系统最重要的是运行的安全性，但这个问题在全世界均未得到很好解决，电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重，我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求，电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施，我国必将出现世界上最大规模的电力系统。

　　6 传动技术

　　实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一，在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言，在未来30年，变频器，尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显，变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。

　　在业内，以ABB为首的电力自动化技术领导厂商，ABB建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来，公司多次参与国家重点电力建设项目，凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品，包括：PLC、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。

　　7 人机界面

　　发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备，随着科学技术的不断发展，搜企网，单片机技术的日趋完善，电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求，直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备，直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用，同时提供给高压开关及断路器的操作电源，因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行，直流电源屏的发展已经经历了很长的时间，从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等，至目前直流电源屏已很成熟。

　　直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术，将工频交流经过多级变换，最后形成稳定的直流输出，直流电源屏系统控制的核心部件是V80系列可编程控制器PLC，它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理，最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。

　　8 结束语

　　电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济各个部门，随着我国科技技术的发展，电气自动化技术也随之提高。

　　【参考文献】

　　[1]汪秀丽.中国电力系统自动化综述[J].水利电力科技，2005(02).

　　[2]唐亮.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].硅谷，2008(02).

　　[3]夏永平，唐建春.浅议电力系统自动化[J].硅谷，2010(06).
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