基于wxh—7s線路遠(yuǎn)程控制的研究與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文

1、<p>　　題 目：基于WXH—7S線路遠(yuǎn)程控制的研究與實(shí)現(xiàn) </p><p>　　專 業(yè)：xxxxxxxxxxxxx </p><p>　　學(xué) 號(hào)： xxxxxxxx </p><p>　　姓 名： xxxxxxx </p><p>　　指導(dǎo)教師：

2、 xxxxxx </p><p>　　學(xué)習(xí)中心: xxxxxxxxxxxx </p><p>　　xxxxxxxxx 大 學(xué) </p><p>　　xxxx年xx月xx日</p><p>　　院系：xxxxxxxxxxxxxxxxxx 專 業(yè)： xxxxxxxxxxxxxxxxxx <

3、;/p><p>　　年級(jí)： xxxx 學(xué) 號(hào)： xxxx 姓 名： xxxxx </p><p>　　學(xué)習(xí)中心： xxxx 指導(dǎo)教師： xxxx </p><p>　　題目：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx </p><p

4、><b>　　指導(dǎo)教師</b></p><p>　　評(píng) 語(yǔ)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： (簽章) </p><p><b>　　評(píng) 閱 人</b></p><p&

5、gt;　　評(píng) 語(yǔ)： </p><p>　　評(píng) 閱 人： (簽章)</p><p>　　成 績(jī)： </p><p>　　答辯委員會(huì)主任： (簽章

6、)</p><p>　　年 月 日 </p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書</p><p>　　班 級(jí)： xxxx 學(xué)生姓名： xxxx 學(xué) 號(hào)： xxxxx </p><p>　　發(fā)題日期： xxx 年xx月xx日

7、 完成日期： xx年xx月xx日</p><p>　　題 目：基于WXH—7S線路遠(yuǎn)程控制的研究與實(shí)現(xiàn) __________</p><p>　　題目類型：工程設(shè)計(jì)√ 技術(shù)專題研究 理論研究 軟硬件產(chǎn)品開發(fā)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</b&

8、gt;</p><p>　　研究WXH—7S微機(jī)線路測(cè)控裝置的操作,實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的遠(yuǎn)程控制。</p><p>　　應(yīng)完成的硬件或軟件實(shí)驗(yàn)</p><p>　　運(yùn)用WXH-7S微機(jī)線路測(cè)控裝置，完成變電站主設(shè)備和進(jìn)、出線的遙信、遙測(cè)、遙控等功能。</p><p>　　應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件及實(shí)物（包括設(shè)計(jì)論文、程序清單或磁盤、實(shí)驗(yàn)裝置或產(chǎn)品等）<

9、/p><p>　　1 設(shè)計(jì)論文； </p><p>　　指導(dǎo)教師提供的設(shè)計(jì)資料</p><p>　　要求學(xué)生搜集的技術(shù)資料（指出搜集資料的技術(shù)領(lǐng)域）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)

10、進(jìn)度安排</b></p><p>　　第一階段：了解WXH—7S線路遠(yuǎn)程控制裝置的基本功能及基本原理； </p><p>　　第二階段：變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)研究； </p><p>　　第三階段：電力運(yùn)動(dòng)技術(shù)

11、的研究； </p><p>　　第四階段：WXH—7S線路遠(yuǎn)程控制裝置功能擴(kuò)展的探索與研究； </p><p>　　第五階段：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。 </p><p>　　評(píng)閱及答辯

12、 （ 周）</p><p>　　指導(dǎo)教師： 年 月 日</p><p><b>　　學(xué)院審查意見：</b></p><p>　　審 批 人： 年 月

13、 日</p><p><b>　　誠(chéng)信承諾</b></p><p>　　本論文是本人獨(dú)立完成；</p><p>　　本論文沒(méi)有任何抄襲行為；</p><p>　　若有不實(shí)，一經(jīng)查出，請(qǐng)答辯委員會(huì)取消本人答辯（評(píng)閱）資格。</p><p><b>　　承諾人： </b><

14、;/p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　第1章 緒論3</b></p><p><b

15、>　　SCADA概述3</b></p><p>　　1.2 SCADA在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展及應(yīng)用4</p><p>　　1.3 SCADA的功能6</p><p>　　1.3.1數(shù)據(jù)采集功能7</p><p>　　1.3.2事故追憶功能7</p><p>　　1.3.3歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)8<

16、/p><p>　　1.3.4報(bào)表功能8</p><p>　　1.3.5特殊運(yùn)算功能8</p><p>　　1.4 研究SCADA的重要意義8</p><p>　　1.5 實(shí)驗(yàn)室狀況9</p><p>　　1.6 本文的工作9</p><p>　　第2章 SCADA的原理10<

17、;/p><p>　　2.1 數(shù)據(jù)采集10</p><p>　　2.1.1數(shù)字量采集11</p><p>　　2.1.3電度采集原理18</p><p>　　2.2 WXG微機(jī)通訊管理裝置18</p><p>　　2.2.1WXG-1E簡(jiǎn)介18</p><p>　　2.2.2WXG-1E

18、調(diào)試19</p><p>　　第3章 WXH-7S簡(jiǎn)介21</p><p>　　3.1 WXH-7S概述21</p><p>　　3.2硬件結(jié)構(gòu)說(shuō)明23</p><p>　　3.3功能簡(jiǎn)介23</p><p>　　3.4裝置使用說(shuō)明24</p><p>　　3.5調(diào)試方法28&l

19、t;/p><p>　　第4章 監(jiān)控站軟件概述29</p><p>　　4.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)生成軟件31</p><p>　　4.2畫面生成軟件32</p><p>　　4.3報(bào)表生成技術(shù)32</p><p>　　4.4控制組態(tài)軟件33</p><p>　　第5章 測(cè)試與遙控35</

20、p><p>　　5.1 操作過(guò)程35</p><p>　　5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果37</p><p><b>　　結(jié) 論38</b></p><p><b>　　致 謝39</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)..........................

21、.........................................................................................................40</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，整個(gè)社會(huì)信息化和電氣化程度的不斷提高，電力供應(yīng)作為

22、國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，其安全性和質(zhì)量就顯得尤為重要。因此，電力管理部門迫切要求電力設(shè)備集成化、綜合化、自動(dòng)化，希望能用科學(xué)的手段來(lái)管理變配電系統(tǒng)。這也是電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。</p><p>　　應(yīng)用電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)(SCADA)是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的必然趨勢(shì)。它是綜合應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和圖形技術(shù)并與配電設(shè)備相結(jié)合，將配電系統(tǒng)在正常和事故情況下的監(jiān)視、保護(hù)、控制和供電企業(yè)的工作管理有機(jī)融合在一起的綜合性先進(jìn)技

23、術(shù)。它可以大大提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平，改善供電質(zhì)量，降損節(jié)能。SCADA系統(tǒng)是一項(xiàng)涉及電網(wǎng)一次、二次設(shè)備、通信系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、變電所的運(yùn)行方式和運(yùn)行管理諸方面的綜合性系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)具備四遙功能，即“遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)”。</p><p>　　微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)是按功能劃分的分布式多單元，多CPU數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)。WXH—7S微機(jī)線路監(jiān)控裝置是其中的一個(gè)模塊，完成變電站主設(shè)備和進(jìn)、出線的遙信、遙測(cè)、遙控等

24、功能。本文主要研究WXH—7S微機(jī)線路監(jiān)控裝置的遙控功能。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) SCADA系統(tǒng) 遙控</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the development of national economy and improvement of the people'

25、;s living standards, the continuous improvement of the whole social information and electrification, power supply, as the foundation of national economy, its security and quality become more and more important. So the na

26、tional electric administrative department requires the electric equipment integration, totalization and automatization in high speed. It is hope to manage and change the distribution system with the scientific </p>

27、<p>　　Supervisory Control and Data Acquisition System（SCADA）is a certain trend to realize the automation of the power system. It is a comprehensive advanced technology which contains modern electronic technology,

28、communication technology, network technology and graphics technology. It can not only keep watch on but also protect and control the distribution system in the case of normal and accident. Substation automation combined

29、with management of the power supply enterprise can improve the safe opera</p><p>　　SCADA is a comprehensive system, which interfere in electric power network once、twice facilities、communication system、dispat

30、ching automatic system, substation's operational pattern, operational management and so on. SCADA system has four Remote Functions —telesignal、telemetering、telecontrol and teleadjusting. </p><p>　　The SC

31、ADA system is a distributional multi-units, multi-CPU data acquisition and control system classified by function. WXH—7S computer line monitor and control unit is one module of them，which is responsible for telesignal ,

32、telemetering and telecontrol function of main converting station equipment and its in/out line. The paper mainly discusses the telecontrol function of WXH—7S computer line monitor .</p><p>　　Keywords：power s

33、ystem SCADA system telecontrol</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　SCADA概述</b></p><p>　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，整個(gè)社會(huì)信息化和電氣化程度也越來(lái)越高，電力供應(yīng)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，其安全性和質(zhì)量就顯得尤為重要

34、。因此，國(guó)家電力管理部門迫切要求電力設(shè)備集成化、綜合化、自動(dòng)化，希望能用科學(xué)的手段來(lái)管理變配電系統(tǒng)，這也是電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。</p><p>　　由于生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度日益提高，人們不斷謀求對(duì)生產(chǎn)過(guò)程，特別是對(duì)處于分散狀態(tài)的生產(chǎn)過(guò)程的集中監(jiān)視、控制和統(tǒng)計(jì)管理。為適應(yīng)上述目的，遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)在綜合自動(dòng)控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來(lái)。遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)即是調(diào)度所與各被控端（包括變電所等）之間實(shí)現(xiàn)遙控、遙測(cè)

35、、遙信和遙調(diào)技術(shù)的總稱，由遠(yuǎn)動(dòng)裝置在調(diào)度所和變電所之間充當(dāng)傳送各種信息的橋梁。它是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度和進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置的主要功能是遙控、遙調(diào)、遙測(cè)和遙信。所謂遙控就是指遠(yuǎn)距離控制，亦即從監(jiān)控主站發(fā)出命令通過(guò)執(zhí)行端實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的遠(yuǎn)程操作，這種命令只取有限個(gè)離散值，通常取兩種狀態(tài)切換指令，如開關(guān)的“合”、“分”。遙信，顧名思義，是將被控站的牽引供電設(shè)備狀態(tài)信號(hào)、事故報(bào)警信號(hào)等遠(yuǎn)距離傳送給監(jiān)控主站處理，如開關(guān)位置信號(hào)、

36、事故、預(yù)告信號(hào)等。遙測(cè)是將被控牽引供電設(shè)備的某些運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)距離傳送給監(jiān)控主站處理，如有功和無(wú)功功率、電度、電壓、電流等電氣參數(shù)及故障點(diǎn)等非電氣參數(shù)。遙調(diào)是指監(jiān)控主站通過(guò)命令直接對(duì)被控站某些供電設(shè)備的工作參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離調(diào)整，如調(diào)整變壓器的原邊電壓等。</p><p>　　遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)在20世紀(jì)30年代首先用于鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)，40年代用于電力系統(tǒng)，我國(guó)在50年代末才在電力系統(tǒng)中采用。而電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)在我國(guó)60年代開始研

37、制，80年代才得到了廣泛應(yīng)用。和電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置一樣，電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)也經(jīng)歷了繼電器、晶體管、繼承電路和微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)幾個(gè)階段，相應(yīng)的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)也稱為第一代、第二代、第三代和第四代遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。目前廣泛應(yīng)用的電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)均稱為微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。</p><p>　　以微型機(jī)為主構(gòu)成、以完成常規(guī)“四遙”功能為目標(biāo)的監(jiān)視和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，即SCADA系統(tǒng)（Supervisory Control and

38、Data Acquisition System）。這種系統(tǒng)的被控端簡(jiǎn)稱為遠(yuǎn)動(dòng)終端，即RTU（Remote Terminal Unit）。由于計(jì)算機(jī)的速度越來(lái)快、功能越來(lái)越強(qiáng)，使得微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)除了傳統(tǒng)的“四遙”功能外，還可完成許多其它的數(shù)據(jù)處理和管理功能，如根據(jù)需要，編制各種不同的圖形、報(bào)表，可與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等功能，還可提供操作人員的在線培訓(xùn)、防誤操作以及輔助決策等功能。因此，具有這些擴(kuò)展功能的微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，我們稱之為微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。微機(jī)監(jiān)

39、控系統(tǒng)由3部分構(gòu)成：控制中心（Control Center,也稱為調(diào)度端）、通道（Channel）和遠(yuǎn)方終端（RTU）構(gòu)成[1]。 </p><p>　　1.2 SCADA在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展及應(yīng)用</p><p>　　作為電力網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，SCADA是較早提出來(lái)的一種電力自動(dòng)化系統(tǒng)。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)概念的提出是在50年代中期，這標(biāo)志著現(xiàn)代電網(wǎng)自動(dòng)化的開始。以前只有遠(yuǎn)動(dòng)裝置及機(jī)電式的調(diào)頻裝置，

40、不成為系統(tǒng)。60年代初，有些電力公司利用數(shù)字計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度，開始了計(jì)算機(jī)在調(diào)度中的應(yīng)用。在1965年美國(guó)東北部大停電后，多數(shù)電力公司意識(shí)到依靠遠(yuǎn)動(dòng)裝置在模擬盤上顯示信息的方式已遠(yuǎn)不能滿足復(fù)雜電網(wǎng)安全運(yùn)行的要求，開始把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用從以考慮經(jīng)濟(jì)為主轉(zhuǎn)移至以安全為主，就出現(xiàn)了所謂電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)，但是上述成果還不是綜合的系統(tǒng)。從70年代開始，出現(xiàn)了綜合式數(shù)字保護(hù)系統(tǒng)的第一個(gè)原型，即日本Kabsia公司與三菱公司合作的SDSC

41、-I型系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)77/6.6 kV配電所的所有測(cè)量、控制和保護(hù)功能。美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等國(guó)家的一些公司也相繼開展了這種全新概念的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研制，其中規(guī)模較大的是美國(guó)電力研究院(EPRI)和西屋公司合作的SPSC系統(tǒng)；瑞典的ABB公司生產(chǎn)了適用于低壓系統(tǒng)的SCS 100及適用于高壓系統(tǒng)的SCS200。這些示范性工程的成功，為這種技術(shù)的推廣起了積極的作用。進(jìn)入80年代，</p><p>　　SCADA

42、系統(tǒng)發(fā)展到今天己經(jīng)經(jīng)歷了三代，第一代是基于專用計(jì)算機(jī)和專用操作系統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)。第二代是80年代基于通用計(jì)算機(jī)的SCADA系統(tǒng)，在第二代中，操作系統(tǒng)一般是通用的UNIX操作系統(tǒng)，SCADA系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析、自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)以及網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)合到一起構(gòu)成了EMS系統(tǒng)(能量管理系統(tǒng))。第一代與第二代SCADA系統(tǒng)的都是基于集中式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并且系統(tǒng)不具有開放性，因而系統(tǒng)維護(hù)，升級(jí)以及與其它聯(lián)網(wǎng)存在很大困難。90年代

43、按照開放的原則，基于分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍聯(lián)網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)稱為第三代[3]。這一階段是我國(guó)SCADA系統(tǒng)發(fā)展最快的階段，各種最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)都匯集進(jìn)SCADA系統(tǒng)中。</p><p>　　我國(guó)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化起步較早，大體經(jīng)歷了遠(yuǎn)動(dòng)化、數(shù)字化和自動(dòng)化三個(gè)階段。早在20世紀(jì)50年代中期，就開始研制有接點(diǎn)遙信和頻率式遙測(cè)遠(yuǎn)動(dòng)裝置，在東北、北京等地區(qū)進(jìn)行無(wú)人值班變電站的試點(diǎn)，并在計(jì)算技術(shù)

44、的影響下，由布線邏輯向數(shù)字化、軟件化的方向發(fā)展。</p><p>　　1958年電力部主管部門做出了一項(xiàng)關(guān)于研發(fā)計(jì)算機(jī)的重要技術(shù)決策：支持當(dāng)時(shí)的華北電力設(shè)計(jì)院派人參加由中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所研制的我國(guó)第一臺(tái)大型數(shù)字電子計(jì)算機(jī)（104機(jī)）的調(diào)試和投運(yùn)工作。此工作導(dǎo)致了電力部門161電子管計(jì)算機(jī)和167晶體管計(jì)算機(jī)兩代計(jì)算機(jī)的研制和應(yīng)用開發(fā)工作。隨后骨干力量分流到電力部南北兩個(gè)主要研究單位——電力自動(dòng)化研究院和中國(guó)電力科學(xué)

45、研究院，促進(jìn)電力部門較早地進(jìn)入數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域。</p><p>　　兩代計(jì)算機(jī)的先后投運(yùn)和推廣應(yīng)用，在設(shè)計(jì)、研制、科研和運(yùn)行領(lǐng)域培養(yǎng)了大批計(jì)算技術(shù)應(yīng)用人才，推動(dòng)計(jì)算機(jī)和遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)相結(jié)合，向自動(dòng)化方向發(fā)展。1972年，廣東省中調(diào)所和華北電力設(shè)計(jì)院合作，使廣東省自制的108乙機(jī)與SF58有接點(diǎn)遙信和頻率式遙測(cè)遠(yuǎn)動(dòng)裝置互連成功。這是我國(guó)最早實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)動(dòng)結(jié)合的一個(gè)實(shí)例。但是，由于當(dāng)時(shí)我國(guó)走的是一條按部就班的由電子管、鍺晶

46、體管、硅晶體管、集成電路的路子，很快就被繞過(guò)電子管和晶體管、直接走向集成電路、實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的日本超過(guò)了。這也是我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)在改革開放前發(fā)展不快的一個(gè)原因。</p><p>　　改革開放前，我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的遠(yuǎn)動(dòng)化和數(shù)字化是按遠(yuǎn)動(dòng)和計(jì)算機(jī)兩個(gè)專業(yè)各自發(fā)展的。二者結(jié)合組成一體化的SCADA系統(tǒng)，并取得“引進(jìn)—消化—開發(fā)—?jiǎng)?chuàng)新”的快速發(fā)展，則是改革開放后的事。1978年電力部主管部門力排眾議，做出了

47、第二次技術(shù)決策：隨1979年我國(guó)第一條500kV超高壓線路平武輸電工程引進(jìn)我國(guó)第一套計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)動(dòng)終端（RTU）一體化的SCADA系統(tǒng)。隨平武工程從瑞典ASEA公司引進(jìn)的SINDAC-3 SCADA系統(tǒng)，通過(guò)DS-801 RTU對(duì)平武線一線三站實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)控。經(jīng)消化、開發(fā)、漢化并接入其他遠(yuǎn)動(dòng)終端后，該系統(tǒng)擴(kuò)充為整個(gè)湖北電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，穩(wěn)定運(yùn)行達(dá)15年以上[4]。</p><p>　　SINDAC-3系統(tǒng)的引進(jìn)，

48、確立了計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)動(dòng)相結(jié)合的SCADA理念。差不多與此同時(shí)，電力部通信調(diào)度局還從日本日立公司引進(jìn)了用于通信調(diào)度的僅含主站的H80E系統(tǒng)。電力科學(xué)研究院和電力自動(dòng)化研究院分別參與了上述兩項(xiàng)工程的引進(jìn)和開發(fā)工作。</p><p>　　在“引進(jìn)—消化—開發(fā)—?jiǎng)?chuàng)新”方針的指引下，部屬南北兩院在20世紀(jì)80年代中期起先后開發(fā)了PDP-11/24、MicroVAXII、VAX-11/750、VAX4000等計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)動(dòng)終端相結(jié)

49、合的SCADA系統(tǒng)。</p><p>　　目前，我國(guó)500kV電壓等級(jí)的變電站大多數(shù)基本上為有人值守運(yùn)行方式，且自動(dòng)化水平及可靠性也不夠高。新建的220kV及以下電壓等級(jí)的變電站都按無(wú)人值守的運(yùn)行方式設(shè)計(jì)，并且對(duì)原有變電站也在進(jìn)行綜合自動(dòng)化設(shè)備的更新和安裝。如今，西安交大、清華大學(xué)、華北電力大學(xué)、南京自動(dòng)化研究院、北京四方繼保公司等科研院所對(duì)SCADA系統(tǒng)都進(jìn)行了理論與應(yīng)用研究，部分理論和算法達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

50、</p><p>　　國(guó)內(nèi)許多生產(chǎn)廠家在這方面也進(jìn)行了大量的研究與開發(fā)，經(jīng)過(guò)近二十年的實(shí)踐與應(yīng)用，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)從集中式到分布式，其技術(shù)特點(diǎn)及運(yùn)行要求等方面均取得了極大的發(fā)展。特別是近年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提高，電力系統(tǒng)也獲得了前所未有的發(fā)展，電力需求的增長(zhǎng)也使得SCADA系統(tǒng)得到了廣泛的推廣及應(yīng)用，為滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行管理現(xiàn)代化的迫切要求，普及SCADA系統(tǒng)己迫在眉睫。國(guó)內(nèi)已有科研單位和廠家推出了產(chǎn)品，

51、并投入現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，取得了一定的效果?？偟膩?lái)說(shuō)，已推出的產(chǎn)品具有一定的技術(shù)應(yīng)用價(jià)值，也得到了一些用戶的認(rèn)可；另一方面，由于近年來(lái)國(guó)家在配網(wǎng)改造方面投入大量的資金，各電力公司對(duì)配網(wǎng)的進(jìn)一步重視以及新的用電需求的出現(xiàn)，從功能上來(lái)看，現(xiàn)有裝置存在的欠缺正逐步顯露出來(lái)，如精度低、不能進(jìn)行諧波分析計(jì)算以及電壓質(zhì)量統(tǒng)計(jì)功能簡(jiǎn)單等。更多的問(wèn)題是，設(shè)計(jì)時(shí)算法的選擇不完善、沒(méi)有斷路器在線監(jiān)測(cè)、故障診斷功能；未考慮與配網(wǎng)自動(dòng)化多種通訊方案接口，預(yù)留通訊接口不夠

52、等缺陷。這些缺陷影響了裝置的大量推廣和運(yùn)行。</p><p>　　SCADA系統(tǒng)在電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)上已經(jīng)取得突破性進(jìn)展，應(yīng)用上也有迅猛的發(fā)展。由于電氣化鐵道與電力系統(tǒng)有著不同的特點(diǎn)，在SCADA系統(tǒng)的發(fā)展上與電力系統(tǒng)的道路并不完全一樣。在電氣化鐵道遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)上已經(jīng)成熟的產(chǎn)品有由我所自行研制開發(fā)的HY200微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)以及由西南交通大學(xué)開發(fā)的DWY微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)性能可靠、功能強(qiáng)大，在保證電氣化鐵

53、道供電安全，提高供電質(zhì)量上起到了重要的作用，對(duì)SCADA系統(tǒng)在鐵道電氣化上的應(yīng)用功不可沒(méi)[5]。</p><p>　　目前SCADA系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)一直處于多種標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)存在，且有些標(biāo)準(zhǔn)格式互不統(tǒng)一，造成各個(gè)廠家的設(shè)備互相不兼容。因此，通信標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一也是將來(lái)SCADA系統(tǒng)發(fā)展中的一個(gè)重要方向。IEC 61850是國(guó)際電工委員會(huì)制定的變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)系列標(biāo)準(zhǔn)，也是國(guó)家電力行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)多年醞釀和討論，該標(biāo)

54、準(zhǔn)2003年己經(jīng)正式發(fā)布了大部分內(nèi)容。它是全世界唯一的SCADA系統(tǒng)通信標(biāo)準(zhǔn)，也將可能成為通用網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的工業(yè)控制通信標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　1.3 SCADA的功能</p><p>　　目前各廠家生產(chǎn)的調(diào)度自動(dòng)化SCADA主站設(shè)備雖然都各有特點(diǎn)，但都具有以下基本功能：</p><p>　　1.3.1數(shù)據(jù)采集功能</p><p>　　

55、計(jì)算機(jī)按照預(yù)先選定的采樣周期，對(duì)輸入到系統(tǒng)的模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)、開關(guān)信號(hào)進(jìn)行采樣，并把所采集的數(shù)據(jù)保存起來(lái)。采集的頻率一般取決于信號(hào)的測(cè)量精度和信號(hào)本身的頻譜特征。對(duì)于模擬信號(hào)的采樣，要經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。對(duì)于數(shù)字信號(hào)和開關(guān)信號(hào)而言，一般關(guān)心的是它的電平狀態(tài)的變化，而不是信號(hào)幅度的測(cè)量值，不需要進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。</p><p><b>　　·模擬信號(hào)處理</b>&

56、lt;/p><p>　　模擬信號(hào)是指隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)，這些信號(hào)在規(guī)定的一段連續(xù)時(shí)間內(nèi)，其幅值為連續(xù)值，即從一個(gè)量到下一個(gè)量時(shí)中間沒(méi)有間斷。例如正弦信號(hào)x(t)=Asin(wt+φ)。模擬信號(hào)一般有兩種類型:一種是由各種傳感器獲得的低電壓或電流信號(hào);另一種是由儀器或變送器輸出的符合某種標(biāo)準(zhǔn)的電流或電壓信號(hào)。這些模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣保持和A/D轉(zhuǎn)換輸入計(jì)算機(jī)后，常常要進(jìn)行數(shù)據(jù)正確性判斷、標(biāo)度變換、護(hù)線性化等處理。<

57、/p><p>　　模擬信號(hào)非常便于傳送，但它對(duì)干擾信號(hào)很敏感，容易使傳送中的信號(hào)的幅值或相位發(fā)生畸變。因此有時(shí)還要對(duì)模擬信號(hào)做數(shù)字濾波、零漂修正等處理。</p><p><b>　　·數(shù)字信號(hào)處理</b></p><p>　　數(shù)字信號(hào)是指在有限的離散瞬時(shí)上取值的間斷信號(hào)。在二進(jìn)制系統(tǒng)中，數(shù)字信號(hào)是由有限字長(zhǎng)的數(shù)字組成，其中每一位可以表示為

58、0和1兩個(gè)數(shù)碼。數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)是:它只代表某個(gè)瞬時(shí)的量值，是不連續(xù)的信號(hào)。</p><p>　　數(shù)字信號(hào)是由某些類型的傳感器或儀器輸出，它在線路上的傳送形式有兩種:一種是并行方式傳送;另一種是串行方式傳送。數(shù)字信號(hào)對(duì)傳送線路上的不完善性(畸變、噪聲)不敏感，這是因?yàn)橹恍铏z測(cè)脈沖的有無(wú)來(lái)獲取信息，至于信號(hào)的精確性(幅值、持續(xù)時(shí)間)是無(wú)關(guān)緊要的。</p><p><b>　　

59、3;開關(guān)信號(hào)處理</b></p><p>　　開關(guān)信號(hào)主要來(lái)自各種開關(guān)器件，如按鈕開關(guān)、行程開關(guān)和繼電器觸點(diǎn)等。開關(guān)信號(hào)的處理主要是監(jiān)測(cè)開關(guān)器件的狀態(tài)變化.</p><p>　　1.3.2事故追憶功能</p><p>　　此項(xiàng)功能是調(diào)度員能夠在電網(wǎng)發(fā)生事故后，及時(shí)了解事故前后發(fā)生的電網(wǎng)事件序列。能將電網(wǎng)事故發(fā)生的前一段時(shí)間和發(fā)生事故后一段時(shí)間電網(wǎng)中指定模

60、擬量值和計(jì)算量值列表顯示。啟動(dòng)信號(hào)可以是實(shí)時(shí)采集的模擬量或狀態(tài)量，也可是計(jì)算模量或計(jì)算狀態(tài)量。</p><p>　　1.3.3歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)</p><p>　　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的任何數(shù)據(jù)都可以被保存到系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。數(shù)據(jù)類型主要是遙測(cè)量、電度量。通過(guò)MMI(人機(jī)對(duì)話)環(huán)境中的歷史數(shù)據(jù)檢索功能對(duì)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作和管理。歷史數(shù)據(jù)可以復(fù)制在磁帶和磁盤上。事件數(shù)據(jù)可以按名稱、時(shí)間等來(lái)檢索。<

61、;/p><p><b>　　1.3.4報(bào)表功能</b></p><p>　　報(bào)表對(duì)于日常統(tǒng)計(jì)應(yīng)用來(lái)講是非常重要的，所以一般SCADA系統(tǒng)都具有較強(qiáng)的報(bào)表功能，能方便地提取歷史數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)除了應(yīng)提供報(bào)表中經(jīng)常要使用的計(jì)算公式(最大、最小、平均和帶條件計(jì)算等)外，維護(hù)員還可以自己制作計(jì)算公式。報(bào)表數(shù)據(jù)維護(hù)，包括制作、修改有權(quán)限規(guī)定。方便用戶自己定義各種統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表，如供電

62、可靠性、設(shè)備可靠性統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表等。</p><p>　　1.3.5特殊運(yùn)算功能</p><p>　　有些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)不是直接測(cè)量到的，比如聯(lián)絡(luò)線潮流總加、全網(wǎng)發(fā)電總功率，實(shí)際上，這類數(shù)據(jù)是SCADA利用特殊運(yùn)算功能得到的。特殊運(yùn)送功能就是對(duì)某些直接采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行某種數(shù)學(xué)運(yùn)算，得到一些不能直接采集到和由于某種原因沒(méi)有采集到的數(shù)據(jù)，以彌補(bǔ)測(cè)量系統(tǒng)的不足，滿足電網(wǎng)調(diào)度的需要。主要包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(遙信

63、、遙測(cè)、常數(shù)及其組合)的計(jì)算功能，歷史數(shù)據(jù)(遙信、遙測(cè)、常數(shù)及其組合)的計(jì)算功能。啟動(dòng)計(jì)算功能的速率應(yīng)可調(diào)整。提供成套完整的計(jì)算公式，算法包括四則運(yùn)算、邏輯判斷等。該功能擴(kuò)大了SCADA提供的時(shí)實(shí)數(shù)據(jù)規(guī)模，更適應(yīng)電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的需要。</p><p>　　1.4 研究SCADA的重要意義</p><p>　　SCADA(Supervisory Control And Data Acqu

64、isition，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)系統(tǒng)，是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過(guò)程控制與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號(hào)報(bào)警等功能。SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，它可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過(guò)程控制等諸多領(lǐng)域。由于各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)CADA的要求不同，所以不同應(yīng)用領(lǐng)域的SCADA系統(tǒng)發(fā)展也不完全相同。</p><p&g

65、t;　　在電力系統(tǒng)中，SCADA系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛，技術(shù)發(fā)展也最為成熟。它作為能量管理系統(tǒng)（EMS系統(tǒng)）的一個(gè)最主要的子系統(tǒng)，有著信息完整、提高效率、正確掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、加快決策、能幫助快速診斷出系統(tǒng)故障狀態(tài)等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已經(jīng)成為電力調(diào)度不可缺少的工具。它對(duì)提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性、安全性與經(jīng)濟(jì)效益，減輕調(diào)度員的負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化與現(xiàn)代化，提高調(diào)度的效率和水平中方面有著不可替代的作用。</p><p>　　SCAD

66、A在鐵道電氣化遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)上的應(yīng)用較早，在保證電氣化鐵路的安全可靠供電，提高鐵路運(yùn)輸?shù)恼{(diào)度管理水平起到了很大的作用。在鐵道電氣化SCADA系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，不同時(shí)期有不同的產(chǎn)品，同時(shí)我國(guó)也從國(guó)外引進(jìn)了大量的SCADA產(chǎn)品與設(shè)備，這些都帶動(dòng)了鐵道電氣化遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)向更高的目標(biāo)發(fā)展。</p><p>　　電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化己成為調(diào)度現(xiàn)代電網(wǎng)的重要手段，其作用主要有以下三個(gè)方面:</p><p

67、>　　1）.對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控</p><p>　　電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)調(diào)度人員監(jiān)視和控制電網(wǎng)的周波、電壓、電流、潮流、負(fù)荷與出力、主設(shè)備的位置狀況及水、熱能等方面的工況指標(biāo)，使之符合規(guī)定，保證電能質(zhì)量和用戶計(jì)劃用電、用水和用汽的要求。</p><p>　　2）.對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)調(diào)度</p><p>　　在對(duì)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控的基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)度自動(dòng)化的

68、手段實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度，以達(dá)到降低損耗、節(jié)省能源，多發(fā)電、多供電的目的。</p><p>　　3）.對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)安全分析和事故處理</p><p>　　導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生故障或異常運(yùn)行的因素非常復(fù)雜并且過(guò)程十分迅速，如不能及時(shí)預(yù)測(cè)、判斷或處理不當(dāng)，不但可能危及人身和設(shè)備安全，甚至?xí)闺娋W(wǎng)瓦解崩潰，造成大面積停電，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p失。為此，必須增強(qiáng)調(diào)度自動(dòng)化手段，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的安全分析，提供

69、事故處理對(duì)策和相應(yīng)的監(jiān)控手段，防止事故發(fā)生以便及時(shí)處理事故，避免或減少事故造成的重大損失[6]。</p><p>　　1.5 實(shí)驗(yàn)室狀況</p><p>　　蘭州交通大學(xué)電力遠(yuǎn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)室于2005年引進(jìn)了一套 RS—2000系列變電站綜合保護(hù)裝置和TH—8098遙測(cè)裝置，使實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)施建設(shè)上了一個(gè)新的臺(tái)階。另有AJB—308C繼電器保護(hù)測(cè)試仿真裝置和JDML—02斷路器模擬裝置以及高性

70、能計(jì)算機(jī)各一臺(tái)，可以完成電力遠(yuǎn)動(dòng)有關(guān)“四遙”功能的實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　1.6 本文的工作</p><p>　　本文將在充分利用現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，研究WXH—7S微機(jī)線路測(cè)控裝置的操作,實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的遠(yuǎn)程控制。</p><p>　　第2章 SCADA的原理</p><p>　　不同的電網(wǎng)調(diào)度中心，因其所處的地域不同，調(diào)度電網(wǎng)范圍和規(guī)模

71、不同，發(fā)展階段不同，所采用的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用軟件配置有很大差異，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制即SCADA系統(tǒng)，是各種檔次電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化都應(yīng)具備的基本功能。微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要由以下模塊組成： </p><p><b>　　2.1 數(shù)據(jù)采集</b></p><p>　　自20世紀(jì)70年代以來(lái)，微處理器的問(wèn)世促使微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用迅速發(fā)展，在世界范圍內(nèi)引起了一場(chǎng)新的技術(shù)革命，

72、并推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)入到信息時(shí)代。作為微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的一個(gè)重要分支——數(shù)據(jù)采集技術(shù)，集傳感器、信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換、計(jì)算機(jī)等技術(shù)于一體，是獲取信息的重要工具和手段。</p><p>　　在科學(xué)研究中，數(shù)據(jù)采集模塊可獲得大量的動(dòng)態(tài)信息，這些信息為研究瞬間物理過(guò)程提供了有力的工具，是獲取科學(xué)奧秘的重要手段之一。隨著微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用與普及，這一技術(shù)在科學(xué)研究、生產(chǎn)過(guò)程等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。</p>&

73、lt;p>　　數(shù)據(jù)采集模塊的任務(wù)，就是采集傳感器輸出的模擬信號(hào)并將信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，然后送入計(jì)算機(jī)，根據(jù)不同的需要由計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算和處理，得出所需的數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，將計(jì)算得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示或打印，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)某些物理量的監(jiān)控。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)性能的好壞，主要取決于它的精度和速度。在保證精度的條件下，應(yīng)有盡可能高的采樣速度，以滿足實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)處理和實(shí)時(shí)控制對(duì)速度的要求。</p><p>　　

74、電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集功能是由位于電網(wǎng)調(diào)度控制中心的主站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和位于遠(yuǎn)方電廠、變電站的RTU及相關(guān)的信息傳輸通道共同完成的。RTU負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)由PT、 CT、電度表等測(cè)到的生數(shù)據(jù)，并進(jìn)行必要的處理，以適應(yīng)數(shù)據(jù)通道的需要。數(shù)據(jù)信息經(jīng)通道傳到主站，主站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成工程量，再提供給人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)，輸出給調(diào)度運(yùn)行人員。</p><p>　　由SCADA采集到的遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)大體包括三類:模擬量、數(shù)字量、脈沖量，即所

75、謂的遙測(cè)量、遙信量、電度量。模擬量包括有功功率、無(wú)功功率、電流、電壓等。在通常的SCADA系統(tǒng)中，廠站端RTU以很短的周期掃描模擬量量測(cè)系統(tǒng)的輸出，如果某個(gè)量的檢測(cè)值比前一次的值的差超過(guò)了一定的范圍(死區(qū))，那么，這個(gè)新的量測(cè)值就被發(fā)往主站。斷路器、隔離開關(guān)、保護(hù)等的狀態(tài)信息，屬于遙信量，當(dāng)RTU檢測(cè)到遙信量的變化時(shí)，新的值就被發(fā)往主站。脈沖量通常是由脈沖電度表量測(cè)到的電度量，量測(cè)到的脈沖累加量要連續(xù)的發(fā)往主站，才能保證主站收到可用的電

76、度量。另外，每隔一定的時(shí)間廠站端設(shè)備也會(huì)發(fā)一次全數(shù)據(jù)，將所有的遙信，遙測(cè)，電度，發(fā)給主站端。</p><p>　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與外部模擬世界的關(guān)系如圖2.1所示[7]:</p><p>　　圖2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與模擬世界關(guān)系圖</p><p>　　2.1.1數(shù)字量采集</p><p>　　數(shù)字量采集單元負(fù)責(zé)采集刀閘狀態(tài)、斷路器狀態(tài)、普通保護(hù)

77、動(dòng)作信號(hào)和變壓器有載調(diào)壓分接頭位置信號(hào)等。裝置原理框圖如圖2.2所示：</p><p><b>　　工作原理如下：</b></p><p>　　該裝置由DSP主板、遙信采集板、遙信端配板、以太網(wǎng)接口板、RS232/ RS422/ RS485/光纖板組成，各電路板的工作特性分別敘述如下：</p><p><b>　　1) DSP主板&l

78、t;/b></p><p>　　DSP主板完成本單元故障診斷、數(shù)據(jù)采集與處理、與智能網(wǎng)絡(luò)控制單元通訊，以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。每0.8MS掃描一次全遙信狀態(tài)，保證SOE分辨率小于1MS。采用軟件</p><p>　　延時(shí)去抖措施，消除遙信誤報(bào)現(xiàn)象。遙信狀態(tài)采集軟件流程圖如圖2.3所示：</p><p><b>　　圖</b></p>

79、;<p>　　圖2.3 遙信采集流程圖</p><p>　　DSP主板提供一路高速現(xiàn)場(chǎng)總線CAN-BUS，實(shí)現(xiàn)與智能網(wǎng)絡(luò)控制單元組網(wǎng)通訊；提供4個(gè)RS232通訊端口，每個(gè)端口的波特率可以相互獨(dú)立選擇，設(shè)置其中一個(gè)或兩個(gè)端口與以太網(wǎng)接口板進(jìn)行信息交換可實(shí)現(xiàn)單以太網(wǎng)或雙以太網(wǎng)通訊模式，預(yù)留與GPS對(duì)時(shí)接口，實(shí)現(xiàn)模塊級(jí)衛(wèi)星時(shí)鐘同步；DSP主板提供一個(gè)裝置維護(hù)通訊端口，便于裝置本身的維護(hù)與調(diào)試。</p

80、><p>　　2) 遙信端配板與遙信采集板</p><p>　　圖2.4 遙信端配板實(shí)物圖</p><p>　　遙信端配板實(shí)物圖如圖2.4所示。遙信端配板分有源、無(wú)源兩種，均采集16路開入量，兩種端配板上都有遙信指示燈，指示所接遙信的分合狀態(tài)。當(dāng)任一路遙信為“合”時(shí)，端配板上與之對(duì)應(yīng)的指示燈就被點(diǎn)亮，可以通過(guò)該指示燈判斷現(xiàn)場(chǎng)開入量的分合狀態(tài)。遙信端配板上均設(shè)有傳動(dòng)開關(guān)試

81、驗(yàn)裝置，可以通過(guò)把信號(hào)線和公共端短接的方法來(lái)實(shí)驗(yàn)遙信傳動(dòng)是否與所接開關(guān)狀態(tài)一致，也可以通過(guò)撥動(dòng)傳動(dòng)開關(guān)來(lái)完成相應(yīng)遙信測(cè)試的傳動(dòng)試驗(yàn)，便于現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)與調(diào)試。傳動(dòng)原理圖如圖2.5所示。當(dāng)KZ開關(guān)閉合時(shí)，遙信處于傳動(dòng)試驗(yàn)狀態(tài)。此時(shí)，若撥動(dòng)傳動(dòng)試驗(yàn)開關(guān)K1、K2、K3……KN中任一個(gè)至BC端閉合,AB端斷開,則該路遙信發(fā)“1”，LED燈點(diǎn)亮；反之，該路遙信發(fā)“0”，LED燈熄滅。當(dāng)傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)開關(guān)K1、K2、K3……KN的BC端斷開，AB端閉合時(shí)，遙

82、信處于正常工作狀態(tài)。此時(shí)KZ開關(guān)對(duì)遙信傳動(dòng)不產(chǎn)生任何影響，遙信只反映現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)的分合狀態(tài)。</p><p>　　遙信采集板通過(guò)打印電纜與兩塊遙信端配板連接，經(jīng)光電隔離后將信號(hào)送入DSP主板，共采集32路開入量。</p><p><b>　　3) 以太網(wǎng)接口板</b></p><p>　　該電路板完成本單元故障診斷、與DSP主板的信息交換與處理、與

83、智能網(wǎng)絡(luò)控制單元通訊，實(shí)現(xiàn)裝置的以太網(wǎng)通訊；提供4個(gè)RS232通訊端口，每個(gè)端口的波特率可以相互獨(dú)立選擇，設(shè)置其中一個(gè)端口與DSP主板進(jìn)行信息交換可實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊模式。</p><p>　　4) RS232/ RS422/ RS485/光纖板</p><p>　　用于實(shí)現(xiàn)裝置物理層通訊模式的轉(zhuǎn)換[8]。</p><p>　　圖2.5 傳動(dòng)原理圖</p>

84、<p>　　2.1.2模擬量采集</p><p>　　TH-8098遙測(cè)單元采用雙四路自帶保持/采樣的并行14位A/D MAX125，確保電壓、電流同時(shí)采樣，每周波采樣32點(diǎn)，可計(jì)算出高達(dá)15次諧波信息并供系統(tǒng)使用，對(duì)二次電壓、電流直接交流采樣，采用付氏算法計(jì)算電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率等數(shù)據(jù)，并且可完成變電站現(xiàn)場(chǎng)直流及非電量的測(cè)量。其工作原理如下：</p><p>　　裝

85、置由DSP主板、模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換板、PT端配板、CT端配板、測(cè)頻板、以太網(wǎng)接口板、RS232/ RS422/ RS485/光纖板組成，各電路板的工作特性分別敘述如下：</p><p><b>　　1) DSP主板</b></p><p>　　DSP主板完成本單元故障診斷、數(shù)據(jù)采集與處理、與智能網(wǎng)絡(luò)控制單元通訊，以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。</p><p>

86、　　在采樣時(shí)通過(guò)數(shù)字開關(guān)選擇通道，選中的模擬信號(hào)送入A/D進(jìn)行轉(zhuǎn)換。通過(guò)頻率跟蹤確保每周波采樣點(diǎn)數(shù)恒定，利用并行14位A/D MAX125的雙四路自帶保持/采樣特性保證電壓、電流采樣的同時(shí)性，提高功率計(jì)算精度。</p><p>　　DSP主板提供一路高速現(xiàn)場(chǎng)總線CAN-BUS，實(shí)現(xiàn)與智能網(wǎng)絡(luò)控制單元組網(wǎng)通訊。</p><p>　　DSP主板提供4個(gè)RS232通訊端口，每個(gè)端口的波特率可以相

87、互獨(dú)立選擇，設(shè)置其中一個(gè)或兩個(gè)端口與以太網(wǎng)接口板進(jìn)行信息交換可實(shí)現(xiàn)單以太網(wǎng)或雙以太網(wǎng)通訊模式，預(yù)留與GPS對(duì)時(shí)脈沖接口，實(shí)現(xiàn)模塊級(jí)衛(wèi)星時(shí)鐘同步。</p><p>　　DSP主板提供一個(gè)裝置維護(hù)通訊端口，便于裝置本身的維護(hù)與調(diào)試。</p><p>　　2) 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換板和端配板</p><p>　　圖2.6 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換板實(shí)物圖</p><p&g

88、t;　　模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換板如圖2.6所示，圖中SW1，SW2分別是采集的電壓電流通道跳塊。SW3為線路板地址拔碼開關(guān)。</p><p>　　模擬信號(hào)采集分為電壓采集電路（PT端配板）、電流采集電路（CT端配板）,電壓采集電路對(duì)二次回路的AC 0～100V信號(hào)進(jìn)行采樣，經(jīng)過(guò)一個(gè)40K限流電阻得到0～2.5mA信號(hào)送入電壓互感器，然后進(jìn)入模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換板經(jīng)過(guò)放大得到AC 0～2.5V信號(hào)進(jìn)入主板；電流信號(hào)（AC 0～5A）

89、通過(guò)一穿心電流互感器得到0～2.5mA信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換板得到AC 0～2.5V信號(hào)送入主板。其中電壓互感器、穿心電流互感器的應(yīng)用，增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾性。</p><p>　　設(shè)計(jì)原理如圖2.7所示：</p><p>　　圖2.7 模擬采集設(shè)計(jì)原理圖</p><p><b>　　3) 測(cè)頻板</b></p><p&g

90、t;　　圖2.8 測(cè)頻板實(shí)物圖</p><p>　　測(cè)頻板實(shí)物圖如圖2.8所示。測(cè)頻板可對(duì)8段母線電壓進(jìn)行切換，實(shí)現(xiàn)對(duì)每一段母線電壓的頻率跟蹤，保證裝置每周波采樣點(diǎn)數(shù)恒定。</p><p><b>　　4) 以太網(wǎng)接口板</b></p><p>　　以太網(wǎng)接口板主要完成本單元故障診斷、與DSP主板的信息交換與處理、與智能網(wǎng)絡(luò)控制單元通訊，實(shí)現(xiàn)裝

91、置的以太網(wǎng)通訊。</p><p>　　以太網(wǎng)接口板提供4個(gè)RS232通訊端口，每個(gè)端口的波特率可以相互獨(dú)立選擇，設(shè)置其中一個(gè)端口與DSP主板進(jìn)行信息交換可實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊模式，預(yù)留與GPS對(duì)時(shí)接口，實(shí)現(xiàn)模塊級(jí)衛(wèi)星時(shí)鐘同步。</p><p>　　5) RS232/ RS422/ RS485/光纖板</p><p>　　用于實(shí)現(xiàn)裝置物理層通訊模式的轉(zhuǎn)換。</p>

92、;<p>　　TH-8098遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)模擬量采集原理框圖如圖2.9所示：</p><p>　　2.1.3電度采集原理</p><p>　　本裝置以MCS51系列單片機(jī)為核心，采用光電隔離技術(shù)與軟、硬件多種綜合去干擾措施，集全智能化的采集、處理、鍵盤/顯示、通訊于一體，從而實(shí)現(xiàn)了多功能電能量的自動(dòng)抄表，工作原理框圖如圖2.10所示：</p><p>　　圖

93、2.10 電度采集原理框圖</p><p>　　2.2 WXG微機(jī)通訊管理裝置</p><p>　　2.2.1WXG-1E簡(jiǎn)介</p><p>　　WXG—1E是基于RS—485接口的通訊管理單元，具有8路RS—485接口，4路RS—232接口，2路模擬量接口，與具有RS—485、RS—232接口的下位機(jī)通訊，完成數(shù)據(jù)采集：可與數(shù)字通訊設(shè)備或模擬數(shù)字設(shè)備的上位機(jī)通

94、訊，完成規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)，可采用CDT和9702兩種規(guī)約。WXG—1E通訊管理單元與保護(hù)裝置、其它外圍設(shè)備及系統(tǒng)通訊如圖2.11所示。</p><p>　　圖 圖2.11 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　任何情況下，按兩次“復(fù)歸”鍵，系統(tǒng)都會(huì)進(jìn)入“主菜單”界面，如圖2.12所示。</p><p>　　在主菜單下，輸入

95、正確的密碼即可進(jìn)入規(guī)約設(shè)置模式，如圖2.13所示。</p><p>　　根據(jù)主站要求可以進(jìn)行主站站號(hào)、從站站號(hào)、同步字、通訊速率、檢驗(yàn)方式等信息的設(shè)置。在圖2.10狀態(tài)下，按“確認(rèn)”鍵，移動(dòng)光標(biāo)位置，改變相應(yīng)項(xiàng)數(shù)值，修改完畢按“↑”鍵，此時(shí)液晶顯示“寫定值成功”。其中：MAIN表示主站站號(hào)；RTU表示從站站號(hào)；SYS表示同步字，0表示同步字為D709，1表示同步字為EB90，BPS 表示波特率，0表示波特率為30

96、0BIT/S，1表示波特率為600BIT/S，2表示波特率為1200BIT/S；CRC表示校驗(yàn)方式，0表示正表取反，1表示正表不取反，2表示反表取反，3表示反表不取反[6]。</p><p>　　圖2.12 主菜單界面 圖2.13 規(guī)約設(shè)置界面</p><p>　　2.2.2WXG-1E調(diào)試</p><p><

97、;b>　　1) 擴(kuò)展設(shè)置</b></p><p>　　擴(kuò)展板1的單排直針跳到左側(cè)，擴(kuò)展板2的單排直針跳到右側(cè)。</p><p><b>　　2) 通訊線的連接</b></p><p>　　根據(jù)RS-485口的配置，將保護(hù)裝置用雙絞線與WXG-1E的RS-485口對(duì)應(yīng)相連，連線要準(zhǔn)確可靠。</p><p>

98、;<b>　　3) 通訊檢驗(yàn)</b></p><p>　　裝置單元號(hào)設(shè)置好以后，保護(hù)裝置應(yīng)能正常通訊。觀察各保護(hù)裝置面板上的通訊收發(fā)燈，若收發(fā)燈以連續(xù)且接近0.5S的頻率閃爍時(shí)，說(shuō)明通訊正常；否則應(yīng)查明故障原因。</p><p><b>　　4) 聯(lián)機(jī)調(diào)試</b></p><p>　　整個(gè)綜自站的大部分信息要通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)

99、反應(yīng)，因此用串口線將WXG-1E規(guī)約板的RS232口與PC機(jī)相連，起動(dòng)測(cè)試軟件，進(jìn)行以下內(nèi)容的檢驗(yàn)：</p><p><b>　　遙測(cè)檢驗(yàn)</b></p><p>　　在各保護(hù)裝置的屏體端子排施加電流、電壓，通過(guò)測(cè)試軟件讀取電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率等測(cè)量信息，其值應(yīng)與液晶顯示值相符。</p><p><b>　　

100、遙信檢驗(yàn)</b></p><p>　　各保護(hù)裝置的所有遙信在屏體端子排上逐一測(cè)試，通過(guò)測(cè)試軟件讀取遙信的點(diǎn)號(hào)和狀態(tài)及SOE信息，同時(shí)遙信變位插入應(yīng)正確。</p><p>　　對(duì)每個(gè)具有操作回路的裝置做各項(xiàng)保護(hù)功能試驗(yàn)，開關(guān)位置及保護(hù)動(dòng)作信息應(yīng)能夠正確反應(yīng)，同時(shí)音響系統(tǒng)應(yīng)能正確反應(yīng)動(dòng)作類型。</p><p><b>　　遙控檢驗(yàn)</b>

101、;</p><p>　　對(duì)所有具有操作回路的裝置外接模擬斷路器，通過(guò)測(cè)試軟件進(jìn)行遙控合分閘操作，遙控命令應(yīng)能準(zhǔn)確下發(fā)，模擬斷路器應(yīng)動(dòng)作正確。</p><p><b>　　電度檢驗(yàn)</b></p><p>　　在電度表屏端子排施加電流5A、線電壓100V，通過(guò)測(cè)試軟件讀取電度值，應(yīng)與實(shí)際電度值相符[9]。</p><p>

102、　　第3章 WXH-7S簡(jiǎn)介</p><p>　　3.1 WXH-7S概述</p><p>　　WXH-7S微機(jī)線路測(cè)控裝置主要適用于220V及以下變電站，完成變電站主設(shè)備和進(jìn)、出線的遙信、遙測(cè)、遙控等功能。</p><p>　　WXH-7S微機(jī)線路測(cè)控裝置為嵌入式安裝方式，既可以集中組屏安裝于控制室內(nèi)，也可以分散安裝于一次設(shè)備附近（戶內(nèi)開關(guān)柜上或戶外控制箱內(nèi)）。

103、</p><p><b>　　1）額定參數(shù)</b></p><p>　　·額定直流：220V</p><p>　　·額定交流：線電流100V；相電壓57.7V；電流5A；頻率50Hz .</p><p>　　·功率消耗：電源回路不大于5.0瓦；交流回路不大于0.5伏安/相.</p>

104、;<p><b>　　2）測(cè)量范圍</b></p><p>　　·電流：0.01Ie～1.40Ie</p><p>　　·電壓：0.01Ue～1.40Ue </p><p>　　·頻率：44.9Hz～55.1Hz</p><p><b>　　3）測(cè)量誤差范圍</

105、b></p><p><b>　　·頻率：0.2‰</b></p><p><b>　　·電流、電壓：5‰</b></p><p>　　·有功功率、無(wú)功功率：5‰</p><p>　　4）遙信事件記錄分辨率：不大于2mS</p><p>　

106、　遙控正確率：不低于99.99％</p><p><b>　　5）絕緣性能</b></p><p>　　·絕緣電阻：裝置各導(dǎo)電電路對(duì)外露非帶電金屬部分及外殼之間，以及電氣上無(wú)聯(lián)系的不同電路之間，用開路電壓500V的測(cè)試儀器分別測(cè)定其絕緣電阻值，不小于100MΩ。</p><p>　　·介質(zhì)強(qiáng)度：政治電源回路、交流回路、出口回

107、路之間及對(duì)地能承受2KV的工頻試驗(yàn)電壓，開入量回路對(duì)地能承受1KV的工頻試驗(yàn)電壓，歷時(shí)1分鐘，無(wú)絕緣擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。</p><p>　　·沖擊電壓：裝置電源回路、交流回路、出口回路之間及對(duì)地能承受5KV標(biāo)準(zhǔn)雷電波的短時(shí)沖擊電壓試驗(yàn)，無(wú)絕緣擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。</p><p><b>　　6）機(jī)械性能</b></p><p>　　

108、3;裝置能承受《GB7261繼電器及繼電保護(hù)裝置基本試驗(yàn)方法》中第16章規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的振動(dòng)響應(yīng)，振動(dòng)耐久試驗(yàn)。</p><p>　　·裝置能承受《GB7261 繼電器及繼電保護(hù)裝置基本試驗(yàn)方法》中第17章中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為1級(jí)的沖擊響應(yīng)，沖擊耐久試驗(yàn)。</p><p>　　·裝置能承受《GB7261 繼電器及繼電保護(hù)裝置基本試驗(yàn)方法》中第18章中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為

109、1級(jí)的碰撞試驗(yàn)。</p><p><b>　　7）觸點(diǎn)性能</b></p><p>　　在電壓不大于250V，電流不大于0.5A的直流有感負(fù)荷電路，觸點(diǎn)斷開容量為20W，或在電壓不大于250V，電流不大于0.5A的交流電路中觸點(diǎn)斷開容量為50VA。電壽命次數(shù)為1000次。</p><p><b>　　8）抗干擾性能</b>

110、</p><p>　　·承受高頻脈沖干擾能力</p><p>　　裝置能承受《GB/T14598.13-1998 量度繼電器和保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn) 第1部分：1MHz脈沖群干擾試驗(yàn)》中嚴(yán)酷等級(jí)為Ⅲ級(jí)、頻率為1MHz和100kHz的高頻脈沖干擾。</p><p>　　·承受靜電放電干擾能力</p><p>　　裝置能承受《

111、GB/T14598.14-1998 量度繼電器和保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn) 第2部分：靜電放電試驗(yàn)》中嚴(yán)酷等級(jí)為Ⅲ級(jí)、電壓為8KV的靜電放電干擾。</p><p>　　·承受輻射電磁場(chǎng)干擾能力</p><p>　　裝置能承受《GB/T14598.9-1995 電氣繼電器 第22部分 量度繼電器和保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn) 第三篇：輻射電磁場(chǎng)干擾試驗(yàn)》中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為Ⅲ級(jí)的輻射電磁場(chǎng)干擾