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TECHNOLOGYSHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY本章內(nèi)容概述遠方終端RTU數(shù)據(jù)通信的通信規(guī)約調(diào)度中心的計算機系統(tǒng)自動發(fā)電控制EMS的網(wǎng)絡分析功能SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY第一節(jié) 概述SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY本節(jié)內(nèi)容一、電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務

二、電力系統(tǒng)的分區(qū)、分級調(diào)度三、調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能概述四、調(diào)度自動化系統(tǒng)的開展歷程五、SCADA/EMS系統(tǒng)的子系統(tǒng)劃分六、調(diào)度自動化系統(tǒng)的設備構(gòu)成SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY?保證優(yōu)良的供電質(zhì)量保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性保證較高的平安水平——選用具有足夠的承受事故沖擊能力的運行方式保證提供強有力的事故處理措施一、電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY１.保證優(yōu)良的供電質(zhì)量〔1〕電能質(zhì)量要求U=UN,

f=fN〔2〕措施∑PG=

∑Pload∑QG=

∑Qload一、電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY2.保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性〔1〕規(guī)劃是系統(tǒng)運行經(jīng)濟性的前提電廠選址、輸電線路的長度與電壓等級〔2〕在確定的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)下，系統(tǒng)運行經(jīng)濟性取決于調(diào)度方案大機組比小機組效率高新機組比舊機組效率高

高壓輸電比低壓輸電經(jīng)濟一、電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY3.保證供電平安，承受事故沖擊〔1〕事故原因外因：雷雨、風暴、雪、鳥獸內(nèi)因：設備內(nèi)部隱患、人員操作水平欠佳〔2〕預想事故分析：對運行的系統(tǒng)，預想假設干事故進行分析、計算，選擇適當運行方式。一、電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY4.保證強有力的事故處理措施保證強有力的事故處理措施恢復運行一、電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY國家調(diào)度機構(gòu)跨省、自治區(qū)、直轄市調(diào)度機構(gòu)省、自治區(qū)、直轄市級調(diào)度機構(gòu)省轄市級調(diào)度機構(gòu)縣級調(diào)度機構(gòu)二、電力系統(tǒng)的分區(qū)、分級調(diào)度SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY□：中心調(diào)度；○：省級調(diào)度中心；●：地區(qū)調(diào)度所或供電局二、電力系統(tǒng)的分區(qū)、分級調(diào)度〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY國家調(diào)度中心網(wǎng)局調(diào)度中心地區(qū)調(diào)度中心省級調(diào)度中心縣級調(diào)度中心直屬電廠地方電廠省屬電廠直屬變電站地方變電所變電所省屬變電站SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY協(xié)調(diào)功能：平安監(jiān)控、調(diào)度管理、方案能量管理系統(tǒng)〔EMS

〕〔Energy

Management

System〕三、調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能（Supervisory

Control

and

Data

Acquisition）監(jiān)控功能：現(xiàn)場測量、狀態(tài)信息及控制信號的雙向交換電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)（

SCADA

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TECHNOLOGY圖5-3

EMS功能組合示意圖EMS（調(diào)度中心）三、調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY三、調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能〔續(xù)〕電力系統(tǒng)監(jiān)視和控制電力系統(tǒng)狀態(tài)估計電力系統(tǒng)平安分析和平安控制電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制電力系統(tǒng)潮流優(yōu)化電力系統(tǒng)實時負荷預測電力系統(tǒng)頻率和有功功率自動控制電力系統(tǒng)電壓和無功功率自動控制電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度控制電力系統(tǒng)負荷管理SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY電網(wǎng)調(diào)度自動化的初級階段布線邏輯式遠動技術(shù)的采用：四遙：遙測、遙信、遙控、遙調(diào)電網(wǎng)調(diào)度自動化的第二階段電子計算機在電力系統(tǒng)調(diào)度工作中的應用：SCADA

—

EMS電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的快速開展階段計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)的開展：集中式—分布式—開放式〔SCADA／EMS快速開展〕四、調(diào)度自動化系統(tǒng)的開展歷程SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY支撐平臺子系統(tǒng)SCADA子系統(tǒng)AGC/EDC〔Automatic

GenerationControl/Economic

Dispatch

Control〕子系統(tǒng)高級應用軟件PAS(Power

system

ApplicationSoftware)子系統(tǒng)調(diào)度員仿真培訓系統(tǒng)DTS〔Dispatcher

TrainingSimulator〕調(diào)度管理信息子系統(tǒng)DMIS

(DispatcherManagement

Information

System)五、SCADA/EMS系統(tǒng)的子系統(tǒng)劃分SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的設備可以統(tǒng)稱為硬件，這是相對于各種功能程序－軟件而言的。它的核心是計算機系統(tǒng)，其典型的系統(tǒng)構(gòu)成可參見圖5-4和圖5-5。六、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的設備構(gòu)成SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY第二節(jié) 遠方終端RTUSHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY本節(jié)內(nèi)容一、RTU的任務二、RTU的結(jié)構(gòu)三、模擬量輸入通道四、模擬量輸出通道五、開關(guān)量輸入輸出通道SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY數(shù)據(jù)采集模擬量(YC)；開關(guān)量(YX)；數(shù)字量(YC)；脈沖量

(YC)等。數(shù)據(jù)通信執(zhí)行命令完成遙控(YK)、遙調(diào)(YT)等操作。一、RTU的任務SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY4．其它功能(1)當?shù)毓δ埽簩τ腥酥蛋嗟妮^大站點，如果配有CRT、打印機等，可完成顯示、打印功能；越限告警功能；事件順序記錄功能等。(2)自診斷功能：程序出軌死機時自行恢復功能；自動監(jiān)視主、備通信信道及切換功能；個別插件損壞診斷報告等功能。一、RTU的任務〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY二、RTU的結(jié)構(gòu)SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY三、模擬量輸入通道SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔一〕基于逐次逼近式A/D變換的模擬量輸入電路1．電壓形成電路三、模擬量輸入通道〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY不能變化。多路轉(zhuǎn)換開關(guān)〔MUX〕模/數(shù)轉(zhuǎn)換器〔A/D〕〔一〕基于逐次逼近式A/D變換的模擬量輸入電路低通濾波〔ALF〕限制輸入信號的最高頻率，以降低采樣頻率。采樣保持器〔S/H〕采樣保持器〔S/H〕的根本原理：

A/D轉(zhuǎn)換器完成一次完整的轉(zhuǎn)換需要的一段時間里，模擬量圖5-9采樣保持器的采樣-保持波形三、模擬量輸入通道〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔二〕基于V/F轉(zhuǎn)換的模擬量輸入回路電壓－頻率變換技術(shù)〔VFC〕的原理是將輸入的電壓模擬量線性地變換為數(shù)字脈沖式的頻率，使產(chǎn)生的脈沖頻率正比于輸入電壓的大小，然后在固定的時間內(nèi)用計數(shù)器對脈沖數(shù)目進行計數(shù)，供CPU讀入。三、模擬量輸入通道〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY模擬量輸出電路的作用是把微型機系統(tǒng)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量輸出，這個任務主要由數(shù)/?！睤/A〕變換器來完成。四、模擬量輸出通道SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔一〕開關(guān)量輸入通道五、開關(guān)量輸入輸出通道SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔二〕開關(guān)量輸出通道五、開關(guān)量輸入輸出通道〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY第三節(jié) 數(shù)據(jù)通信的通信規(guī)約SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY一、并行傳輸與串行傳輸并行傳輸機理：8位二進制，8+1根線，每根線傳送一位碼元。特點：傳輸速度快〔百兆字節(jié)/s〕，通信規(guī)約簡單，所需信號線多，本錢高。應用：傳輸距離短、高速的場合。串行傳輸機理：一回傳輸線〔2根〕，一個一個碼元傳輸。特點：所需信號線少，本錢低，傳輸速度慢，通信規(guī)約復雜。應用：廠、所與調(diào)度普遍應用。SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGYDn狀態(tài)控制D0計算機計算機1

11

10

00

0狀態(tài)控制計算機計算機計或算外計或算外機設計或算外機設圖5-14

并行傳輸和串行傳輸(a)并行傳輸

(b)串行傳輸一、并行傳輸與串行傳輸SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY3.串行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收一、并行傳輸與串行傳輸SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY碼元：把每個信號脈沖稱為一個碼元。碼元速率：每秒傳送的碼元數(shù)，以Bd〔波特〕為單位。信息速率：系統(tǒng)每秒傳送的信息量。單位是bit/s〔比特/秒〕。誤碼率：數(shù)據(jù)經(jīng)傳輸后發(fā)生錯誤的碼元數(shù)與總傳輸碼元數(shù)之比。過失控制：在一個實用的通信系統(tǒng)中一定要能發(fā)現(xiàn)過失，并采取糾正措施，把出錯控制在所能允許的盡可能小的范圍內(nèi)，這就是過失控制。最簡單和最常用的檢錯方法是奇偶校驗。二、數(shù)據(jù)通信中的傳輸速率和誤碼率SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY奇校驗和偶校驗奇校驗：使檢測到的代碼中“1〞的個數(shù)為奇數(shù)有效信息1011001附加奇校驗位1合成碼1011001[1]10110011偶校驗：使檢測到的代碼中“1〞的個數(shù)為偶數(shù)10100011有效信息1011001附加偶校驗位0合成碼1011001[0]1011001110110010二、數(shù)據(jù)通信中的傳輸速率和誤碼率SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY三、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的工作方式SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY1.異步通信格式每幀以“起始位〞〔低電平〕開頭，接著傳送信息碼元，最后附加一位“奇偶校驗位〞和“停止位〞〔高電平〕。存在起始位和終止位，有效信息比低，傳輸效率低。四、異步傳輸和同步傳輸SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY四、異步傳輸和同步傳輸〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY1.2.同步通信格式同步通信方式的發(fā)、收必須時刻嚴格保持同步。無起始位和終止位，有效信息長，傳輸效率高。四、異步傳輸和同步傳輸〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY五、遠距離數(shù)據(jù)通信的根本模型SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY信源：即電網(wǎng)中的各種信息源。信源編碼器：把各種信源轉(zhuǎn)換成易于數(shù)字傳輸?shù)钠骷?。信道編碼器：作用是為了保護所傳送的信息內(nèi)容，增加保護 碼元。調(diào)制器與解調(diào)器〔MODEM〕：為增加傳輸距離，將基帶信 號進行調(diào)制傳送，可減弱干擾信號。五、遠距離數(shù)據(jù)通信的根本模型〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY信道：信號遠距離傳輸?shù)妮d體。解調(diào)器：調(diào)制器的逆過程。信道譯碼器：編碼器的逆過程，除去保護碼元。信源譯碼器：將二進制信號恢復到模擬信號的過程。信宿：信息的接收地或接收人員能觀察的設備。五、遠距離數(shù)據(jù)通信的根本模型〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY六、數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)調(diào)制與解調(diào)的意義：基帶數(shù)字信號諧波成分多，占用頻帶很寬；傳統(tǒng)信道多為模擬信號設計；直接傳輸波形畸變較大，容易失真。調(diào)制器〔Modulator〕解調(diào)器〔Demodulator〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY1．數(shù)字調(diào)幅又稱振幅鍵控方式〔ASK〕，它是用正弦波不同的振幅來代表“1〞和“0〞兩個碼元。2．數(shù)字調(diào)頻數(shù)字調(diào)頻又稱移頻鍵控〔FSK〕，它是用不同頻率來代表“1〞和“0〞，而其振幅和相位那么相同。六、數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY3．數(shù)字調(diào)相數(shù)字調(diào)相又稱移相鍵控〔PSK〕，又分為二元絕對調(diào)相和二元相對調(diào)相兩種方式?！?〕二元絕對調(diào)相。圖5-22〔d〕波形中初相位為代表“0〞，而初相位為那么代表“1〞?！?〕二元相對調(diào)相。圖5-22〔e〕波形中后一周波的相位繼續(xù)與前一周波相同的，代表碼元“0〞；而后一周波相位與前一周波相位相反的那么代表碼元“1〞。數(shù)字調(diào)相抗干擾性能最好，但硬、軟件均比較復雜。六、數(shù)字信號的調(diào)制與解調(diào)〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY局域網(wǎng)是一種在較小區(qū)域內(nèi)使各種數(shù)據(jù)通信設備互連在一起的通信網(wǎng)絡。令牌環(huán)〔Token

Ring〕1.2．以太網(wǎng)〔

Ethernet〕七、局域網(wǎng)及其應用SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY現(xiàn)場總線是應用在生產(chǎn)現(xiàn)場，在微機化測量控制設備之間實現(xiàn)雙向串行多節(jié)點數(shù)字通信的系統(tǒng)，也被稱為開放式、數(shù)字化、多點通信的底層控制網(wǎng)絡。它在制造業(yè)、流程工業(yè)、特別在變電站的分層分布式綜合自動化系統(tǒng)中具有廣泛的應用前景。RS-422/RS485：實時性差；主從控制現(xiàn)場總線：雙向串行的多節(jié)點數(shù)字通信系統(tǒng)八、現(xiàn)場總線SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔一〕通訊規(guī)約在通信網(wǎng)中，為了保證通信雙方能正確、有效、可靠地

進行數(shù)據(jù)傳輸，在通信的發(fā)送和接收的過程中有一系

列的規(guī)定，以約束雙方進行正確、協(xié)調(diào)的工作，我們

將這些規(guī)定稱為數(shù)據(jù)傳輸控制規(guī)程，簡稱為通信規(guī)約。明確標準以下幾個問題：有共同的語言。有一致的操作步驟。規(guī)定檢查錯誤以及出現(xiàn)異常情況時計算機的應付方法。九、循環(huán)式規(guī)約和問答式規(guī)約SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY一個通信規(guī)約包括的主要內(nèi)容有：代碼〔數(shù)據(jù)編碼〕、傳輸控制字符、傳輸報文格式、呼叫和應答方式、過失控制步驟、通信方式〔指單工、半雙工、全雙工通信方式〕、同步方式及傳輸速率等。九、循環(huán)式規(guī)約和問答式規(guī)約〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔二〕種類循環(huán)式通信規(guī)約：〔按約定的次序循環(huán)發(fā)送〕占用通道多問答式通信規(guī)約：〔有問必答，無問不答〕多臺RTU共用一個通道提高數(shù)據(jù)傳送速度通道適應性強九、循環(huán)式規(guī)約和問答式規(guī)約〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔二〕種類1.循環(huán)式通信規(guī)約按循環(huán)方式工作時，廠站RTU享有發(fā)送信息的主動權(quán)。發(fā)送端與接收端保持嚴格的同步，信息按事先約定的先后次序排列，并一次循環(huán)發(fā)送。各RTU將采集并編碼的遙測信息和遙信信息循環(huán)不息地傳送給調(diào)度中心。由調(diào)度中心發(fā)給RTU的各種遙控、遙調(diào)或其它命令，由下行通道隨時傳送〔全雙工通道上、下行通信可同時進行〕，不是循環(huán)的。九、循環(huán)式規(guī)約和問答式規(guī)約〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔二〕種類2.問答式通信規(guī)約問答通信方式由主站掌握遙測，遙信通信的主動權(quán)。主站輸流詢問各RTU。各RTU只有在接到主站詢問后才可以答復〔報送數(shù)據(jù)〕。主站向子站發(fā)送的命令大致可分為初始化設置參數(shù)類,查詢類，管理控制類，其他類。應答式規(guī)約特點是：RTU有問必答，RTU無問不答。應答規(guī)約的優(yōu)點：〔1〕允許多臺RTU以共線的方式共用一個通道;〔2〕采用變化信息傳送策略，壓縮了數(shù)據(jù)塊的長度，提高了數(shù)據(jù)傳送速度；〔3〕通道適應性強。九、循環(huán)式規(guī)約和問答式規(guī)約SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY十、通信信道SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY開展：早期：電力線載波、架空明線或電纜20世紀60年代：微波、特高頻、同軸電纜多路載波20世紀80年代：數(shù)字微波、衛(wèi)星通信、光纖通信、程控交換20世紀90年代中后期：架空地線復合光纜〔ＯＰＧＷ〕、全介質(zhì)自承式光纜〔ＡＤＳＳ〕等。分組交換、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)〔ＤＤＮ〕、異步轉(zhuǎn)移模式〔ＡＴＭ〕、會議 、會議電視。十、通信信道〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY現(xiàn)狀：電力通信網(wǎng)是以光纖、微涉及衛(wèi)星電路構(gòu)成主干線，各支路充分利用電力線載波、特種光纜等電力系統(tǒng)特有的通信方式，并采用明線、電纜、無線等多種通信手段及程控交換機、調(diào)度總機等設備組成的多用戶、多功能的綜合通信網(wǎng)。電力通信網(wǎng)已根本形成了由數(shù)字微波通道、衛(wèi)星通道及光纖通道構(gòu)成的以北京為中心覆蓋全國各電力集團公司和省電力公司的主干網(wǎng)架，以及以北京為中心的四級匯接五級交換的全國性自動交換網(wǎng)、全國電力 會議網(wǎng)、中國電力信息網(wǎng)、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)和分組交換網(wǎng)。十、通信信道〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔一〕電力載波通信十、通信信道〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔一〕電力載波通信阻波器：阻止高頻信號進入電力設備。耦合電容器和結(jié)合濾波器：共同構(gòu)成高頻信號的通路，將電力線上的工頻高電壓和大電流與通信設備隔離，以保證人身和設備的平安。高頻電纜：連接載波終端機與結(jié)合濾波器，要求衰減小，阻抗匹配，頻率響應好。十、通信信道〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔一〕電力載波通信線路衰減小，機械強度高，可靠性高經(jīng)濟性好，無需單獨架設和維護線路電力系統(tǒng)根本通信方式十、通信信道〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔二〕光纖通信十、通信信道〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔二〕光纖通信電端機：對來自信源的模擬信號進行A/D變換，將各種低速率數(shù)字信號復接成一個高速率的電信號，進人光端機的發(fā)送端。光端機：光纖通信的光發(fā)射機俗稱光端機，實質(zhì)上是一個電光調(diào)制器。光導纖維十、通信信道〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔二〕光纖通信形式上為有線通信方式，實質(zhì)上采用光波通信抗電磁干擾能力強光纖的通信容量大、功能價格比高安裝維護簡單光纖是非導體，架設方便十、通信信道〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔三〕微波中繼通信與衛(wèi)星通信十、通信信道〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔三〕微波中繼通信與衛(wèi)星通信微波通信我國采用2GHz作為電力系統(tǒng)的主干線，8GHz作為分支頻段，11GHz

頻帶用于近距離的局部系統(tǒng)。衛(wèi)星通信衛(wèi)星通道的頻段為上行5925～6425MHz，下行為3700～4200MHz。十、通信信道〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔三〕微波中繼通信與衛(wèi)星通信頻帶寬，300MHz~300GHz抗干擾性強，通信穩(wěn)定方向性強，保密性好本錢比有線通信低設備復雜，技術(shù)要求水平高十、通信信道〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY第四節(jié) 調(diào)度中心的計算機系統(tǒng)SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY一、調(diào)度中心SCADA/EMS的前置機系統(tǒng)前置機系統(tǒng)擔負著與廠站RTU和各分局的數(shù)據(jù)通信及通信規(guī)約解釋等任務，是SCADA/EMS系統(tǒng)的橋梁和根底。SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY1．前置機值班前置主機擔負以下任務：與系統(tǒng)效勞器及SCADA工作站通信。與各RTU通信及通信規(guī)約處理?？刂魄袚Q裝置的切換動作。設置各終端效勞器的參數(shù)。備用前置機可能擔負以下任務中的局部或全部：監(jiān)聽前置主機的工作情況，一旦前置主機發(fā)生故障，立即自動升格為主機，擔負起主機的全部工作。監(jiān)聽次要通道的信息，確定該通道的運行情況。一、調(diào)度中心SCADA/EMS的前置機系統(tǒng)〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY終端效勞器每臺終端效勞器有16個串行通信口，可與16路廠站RTU通信。切換裝置切換裝置可以完成對上行雙通道信號及下行信號的選擇切換。通道設備作用是與各種不同的通道信號適配。一、調(diào)度中心SCADA/EMS的前置機系統(tǒng)〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔一〕系統(tǒng)結(jié)構(gòu)SCADA/EMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置見圖5-31。2000系統(tǒng)采用三網(wǎng)機制。主網(wǎng)雙網(wǎng)配置可實現(xiàn)負荷熱平衡及熱備用雙重使命。二、調(diào)度中心SCADA/EMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔二〕主網(wǎng)各節(jié)點功能簡介系統(tǒng)效勞器〔Server〕負責保存所有歷史數(shù)據(jù)、登陸各類信息。SCADA工作站雙機熱備用，主要運行SCADA軟件及AGC/EDC軟件。PAS工作站用于各項PAS計算以實現(xiàn)各項PAS功能。調(diào)度員工作站承擔對電網(wǎng)實時監(jiān)控和操作的功能，實時顯示各種圖形和數(shù)據(jù)，并進行人機交互，實現(xiàn)不了位功能調(diào)用。二、調(diào)度中心SCADA/EMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔二〕主網(wǎng)各節(jié)點功能簡介配電自動化工作站完成配電自動化管理功能。DTS工作站調(diào)度員仿真培訓。調(diào)度管理工作站負責與調(diào)度生產(chǎn)有關(guān)的方案和運行設備的管理。電量管理工作站實現(xiàn)電量的自動查詢、記錄、獎罰電量的計算等功能。網(wǎng)絡網(wǎng)絡是分布式計算機系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，2000系統(tǒng)采用高速雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，保證信息能高速可靠傳輸。二、調(diào)度中心SCADA/EMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY第五節(jié) 自動發(fā)電控制SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY在系統(tǒng)正常運行狀態(tài)下，AGC的根本功能是：使發(fā)電自動跟蹤電力系統(tǒng)負荷變化；響應負荷和發(fā)電的隨機變化，維持電力系統(tǒng)頻率為額定值〔50Hz〕；在各區(qū)域間分配系統(tǒng)發(fā)電功率，維持區(qū)域間凈交換功率為方案值；對周期性的負荷變化按發(fā)電方案調(diào)整發(fā)電功率；監(jiān)視和調(diào)整備用容量，滿足電力系統(tǒng)平安要求。一、AGC的根本功能SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY一、AGC的根本功能〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY二、AGC的一般過程SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY二次調(diào)頻由AGC實現(xiàn):區(qū)域調(diào)節(jié)控制確定機組的調(diào)節(jié)分量PR。區(qū)域跟蹤控制的目的是按方案提供機組發(fā)電基點功率〔basepoint〕Pi。將PR加到基點功率Pi上，它們共同形成的期望發(fā)電量P作用于調(diào)頻機組的控制系統(tǒng)?？刂普{(diào)速器的nREF，形成機組出力的閉環(huán)控制。二、AGC的一般過程〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY三、AGC與其它應用軟件的關(guān)系SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY向AGC提供基點功率值;也稱火電系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度〔EDC〕，即在系統(tǒng)負荷、機組組合、水電方案、交換方案、備用監(jiān)視方案、機組經(jīng)濟特性、網(wǎng)絡損失特性和運行限制等條件下，按照等耗微增率準那么，編制火電機組發(fā)電方案，使整個系統(tǒng)的發(fā)電費用最低。四、發(fā)電方案SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔一〕電力系統(tǒng)負荷預測的分類電力系統(tǒng)的負荷預測可以分為系統(tǒng)的負荷預測和母線的負荷預測兩類。按照系統(tǒng)負荷預測的周期來分，電力系統(tǒng)的負荷預測可分為：超短期負荷預測，短期負荷預測，中期負荷預測和長期負荷預測。(二)負荷預測的要求及影響負荷預測的因素衡量電力系統(tǒng)負荷預測軟件和方法的主要指標是負荷預測的精度。四、發(fā)電方案〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY四、發(fā)電方案〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY2、負荷預測算法目前比較實用的算法主要有：線性外推法、線性回歸法、時間序列法、卡爾曼濾波法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡法、灰色系統(tǒng)和專家系統(tǒng)方法等。四、發(fā)電方案〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY第六節(jié)

EMS的網(wǎng)絡分析功能SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY本節(jié)內(nèi)容網(wǎng)絡接線分析〔網(wǎng)絡拓撲〕電力系統(tǒng)狀態(tài)估計平安分析與平安控制SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔一〕網(wǎng)絡拓撲的定義及根本功能網(wǎng)絡拓撲分析的根本功能是根據(jù)開關(guān)的開合狀態(tài)〔遙信信息〕和電網(wǎng)一次接線圖來確定網(wǎng)絡的拓撲關(guān)系?！捕尘W(wǎng)絡拓撲的根本術(shù)語網(wǎng)絡元件〔Component〕；節(jié)點〔Node)；邏輯支路〔LogicBranch〕；保存元件〔RetainedComponents〕；零阻抗支路〔Zero

impedanceBranch〕；母線；活島和死島；主母線一、網(wǎng)絡接線分析〔網(wǎng)絡拓撲〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔一〕狀態(tài)估計的必要性SCADA數(shù)據(jù)庫存在下面明顯缺點：

數(shù)據(jù)不齊全數(shù)據(jù)不精確受干擾時會出現(xiàn)不良數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)不和諧二、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔二〕狀態(tài)估計的功能得到最接近于系統(tǒng)真實狀態(tài)的最正確估計值；對生數(shù)據(jù)進行不良數(shù)據(jù)〔或叫壞數(shù)據(jù)〕的檢測與辨識，刪除或改正不良數(shù)據(jù)；推算出齊全而精確的電力系統(tǒng)運行參數(shù)；糾正偶爾會出現(xiàn)的開關(guān)狀態(tài)遙信錯誤；估計某些可疑或未知的設備參數(shù)；以現(xiàn)有數(shù)據(jù)預測未來的趨勢和可能出現(xiàn)的狀態(tài)；確定合理的測點數(shù)量和合理的測點分布。二、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔三〕狀態(tài)估計的根本原理1.測量的冗余度狀態(tài)估計算法必須建立在實時測量系統(tǒng)有較大冗余度的根底之上。一般要求是：測量系統(tǒng)的冗余度＝系統(tǒng)獨立測量數(shù)/系統(tǒng)狀態(tài)變量數(shù)＝〔～

)電力系統(tǒng)的狀態(tài)變量數(shù)是指表征電力系統(tǒng)特征所需最小數(shù)目的變量。二、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔三〕狀態(tài)估計的根本原理〔續(xù)〕狀態(tài)估計的步驟〔1〕假定數(shù)學模型；〔2〕狀態(tài)估計計算；〔3〕不良數(shù)據(jù)檢測；〔4〕不良數(shù)據(jù)辨識。不良數(shù)據(jù)的檢測檢查是否有不良測值混入或是否有結(jié)構(gòu)錯誤信息。不良數(shù)據(jù)的辨識確定具體的不良數(shù)據(jù)或網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)錯誤信息的過程。二、電力系統(tǒng)狀態(tài)估計〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY平安監(jiān)視對電力系統(tǒng)的實時運行參數(shù)(頻率、電壓和功率潮流等)以及斷路器、隔離開關(guān)等的狀態(tài)進行監(jiān)視。平安分析在平安監(jiān)視的根底上，對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)做出平安評價，包括靜態(tài)平安分析和動態(tài)平安分析。平安控制平安控制是為保證電力系統(tǒng)平安運行所進行的調(diào)節(jié)、校正和控制。三、平安分析與平安控制SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔一〕電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)正常運行狀態(tài)正常運行狀態(tài)時，系統(tǒng)滿足所有的約束條件。警戒狀態(tài)擾動使電力系統(tǒng)總的備用裕度減少、平安水平降低后，就可能進入警戒狀態(tài)。緊急狀態(tài)如果系統(tǒng)發(fā)生了一個嚴重的故障，使運行極限被破壞，系統(tǒng)就進入了緊急狀態(tài)。恢復狀態(tài)電網(wǎng)解列切除局部負荷或電源等措施后，就能夠使頻率電壓等運行參數(shù)恢復穩(wěn)定，回到正常限值之內(nèi)，并重新滿足不等式約束條件。三、平安分析與平安控制〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔二〕靜態(tài)平安分析1．預想故障分析對一組可能發(fā)生的假想故障進行在線的計算分析，校核這些故障后電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行方式的平安性，判斷出各種故障對電力系統(tǒng)平安運行的危害程度。可分為三局部：故障定義、故障篩選和故障分析。三、平安分析與平安控制〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔二〕靜態(tài)平安分析〔續(xù)〕1．預想故障分析〔1〕故障定義建立預想故障的集合；預想故障集合主要包括以下各種開斷故障：單一線路開斷；兩條以上線路同時開斷；變電站回路開斷；發(fā)電機回路開斷；負荷出線開斷；上述各種情況的組合?！?〕故障篩選故障按其對電網(wǎng)的危害程度進行篩選和排隊?！?〕故障分析對預想故障集合里的故障進行快速仿真潮流計算。三、平安分析與平安控制〔續(xù)〕SHANDONG UNIVERSITY

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TECHNOLOGY〔二〕靜態(tài)平安分析〔續(xù)〕

2．快速潮流計算方法直流潮流法將電力系統(tǒng)的交流潮流(有功功率和無功功率)用等值的直流