当前位置:首页 > 办公文档 > 其它办公文档 > 清华电力系统调度自动化2SCADA1(总体介绍、数据采集与
SCADA系统(1)(总体介绍、数据采集与传输)吴文传21、引论2、SCADA1(总体介绍、数据采集与传输)3、SCADA2(功能介绍、演示、面向对象技术分析)4、SCADA3(支持平台技术:数据库技术、人机界面与中间件技术)5、状态估计1(引言、网络拓扑、量测可观测性分析)6、状态估计2(静态状态估计及其算法)7、状态估计3(不良数据的检测和辩识)8、静态安全分析1(绪言、潮流算法)9、静态安全分析2(静态安全评定、控制对策、最优潮流)10、短期负荷预测11、自动发电控制12、无功电压控制13、调度员培训系统14、实时电力市场15、机动16、专题研究选题与辅导3电网的调度中心调度大厅主机房4Anoperator’sviewof“security”SecurityOverloadSecurityVoltageSecurityDynamicSecurityTrans-formerOverloadLineOverloadLowVoltageUnstableVoltageTransientInstabilityOscillatoryInstability“Anyconsequenceofacredibledisturbancethatrequiresalimit”StaticsecurityDynamicsecurity5Off-economicdispatchPowersystem“states”andactionsNormal(secure)EmergencyRestorativeExtremeemergency.Separation,cascadingdeliverypointinterruption,loadsheddingAlert,NotsecureControlledloadcurtailmentTransmissionloadingreliefproceduresOtheractions(e.g.switching)6何为SCADA?•SCADA:SupervisoryControlAndDataAcquisition•-不是一个全面的控制系统,主要是基于管理层面的•-位于硬件顶层的软件系统,通过PLC,RTU等模块于被控系统联系•-广泛应用于工业的过程控制系统中•-运行于DOS,VMS,UNIX,NT,LINUX等操作系统之上•-是一种软实时的控制系统,在电力系统中它是一个复杂的计算机群7•电话调度:–得到的信息是历史的,不一致的–做出的判断和决策是不可靠的–主要由厂站端的运行人员就地完成大部分监控功能–厂站端人员不了解系统状态,不了解全局•大规模电力系统的需求-SCADA的必要性:–实时了解系统的运行状态–迅速、准确、可靠地将厂站端信息传送到调度中心8EMS技术的发展电话调度SCADA模拟盘AGC数字技术EMS系统工程负荷预测培训模拟交易管理电价计算系统工程系统工程EMSEMS19301940195019701980199020009SCADA的位置电力系统SCADAActualFixedAccuratesimulation快照状态估计拷贝电力系统AGCAVC在线闭环控制操作控制在线开环控制电力系统调度计划、模拟和培训离线分析和规划培训模式SCADA是调度的“眼”和“手”数据流分类控制任务分类SCADA系统平台10硬件结构11实时信息的采集•远动的概念–远动(Telecontrol)–遥测(Telemetering)–遥信(Telesignal)–遥控(Teleswitching)–遥调(Teleadjusting)调度中心发电厂发电厂变电站变电站发电厂发电厂变电站变电站遥测遥信遥控遥调12实时信息采集的种类•遥测–发电厂–变电所•遥信–开关量–开关上的继电器触点信号13电力系统运行控制所需要的信息•遥测量:•母线电压;各线路的有功、无功功率或电流;•变压器有功、无功功率、分接头档位;•发电机/电厂所发有功、无功出力;•电站/厂,线路有功电度;•系统频率;水库水位;气象数据。•遥信量:•断路器的合、分状态;隔离刀闸的合、分状态;•各个元件保护状态;•自动装置的动作状态;•事故总信号。14通信系统基础信息源发送设备信道接收设备受信者躁声源mg(t)g’(t)m’s(t)s’(t)通信系统基本模型•模拟消息:状态连续变化的消息,如强弱变化的语音•数字消息:消息状态量是离散的,如文字•信号是消息的一种载体:•模拟信号:表达消息的信号对应的表征量是取连续值•数字信号:表达消息的信号对应的表征量是取离散值•模拟通信系统:传递模拟信号的通信系统•数字通信系统:传递数字信号的通信系统15信道躁声源调制器信道编码器信源编码器信息源解调器信源译码器信道译码器受息者数字通信系统模型编码器译码器信源编码器:将信息源送出的模拟信号和数字信号转换为符合要求的数码系列信道编码器:给数码系列按一定规则加入监督码(校验码)调制解调器:信道编码器出来的是二进制脉冲信号《==〉信道高频信号信道:信号远距离传输的载体,如:电缆、架空线、光纤、微波空间等信源译码器:信道编码器的逆过程,除去监督码获得发送侧的二进制数字序列信道译码器:将二进制信号恢复到模拟信号16波特率与比特率码元:数据通信中,传送的是一个个离散脉冲信号,故把每个信号脉冲称为一码元。码制:每一码元能代表几种状态,称几元码制误码率:数据经传输后,发生错误的码元数与总传输码元数之比111100E143400E1/3E2/3E二元码制四元码制波特率(Bd,Baud):每秒传送的码元数,适用于所有码制,是消息传递速率比特率(Bit):每秒传送的信息量,是信息传递速率信息量I的定义:I=loga(1/P)P是消息所表示的事件出现的概率,一般a=2.N元码制:每一个消息所表示的事件可能有N种不同的状态,P=1/N.I=log2N2元码制:P=1/2.I=log22=1,所以信息速率和码元速率数值上相等17数字式远动信息的传输过程遥测编码器交流采样遥信编码器开关量信道编码器并串变换调制器信道解调器串并变换译码器计算机干扰遥控执行遥调执行译码器串并变换解制器信道调制器并串变换编码器遥控\遥调干扰RTU前置机18通信工作方式发端信道收端单工:单方向传输发端信道半双工:可不同时上下行双向传输收端收端发端发端信道双工:可同时上下行双向传输收端收端发端信道19串/并--转换原理发送缓冲区发送数据接收缓冲区接收数据发送时钟接收时钟1111100011111000发送数据发送时钟接收时钟接收数据串--并转换移位寄存器并--串转换移位寄存器20调制和解调•二进制信息通过调制加到交流高频信号上再传输•接收端将含有信息的交流信号解调,还原信息一、移幅键控ASK(AmplitudeShiftKeying)Sc(t)G(t)S(t),()cos,mcStUwt0代表字元“0”代表字元“1”乘法器带通滤波器S(t)G(t)Sc(t)=Umcoswct21二、移频键控FSK(FrequencyShiftKeying)调制和解调G(t)S(t)f1f2f1S1(t)S2(t)cos,()cos,mmUwtStUwt12代表字元“1”代表字元“0”f1f2控制门1控制门2反相器G(t)相加器FSK信号22二、调相键控PSK(PhaseShiftKeying)调制和解调G(t)S(t)PSKDPSKcos,()cos(),mcmcUwtStUwt代表字元“1”代表字元“0”01011(1)绝对移相键控,,0代表字元“0”代表字元“1”(2)相对移相键控23数码传输的同步•异步传输方式(起止同步)...10起始位奇偶校验P1111停止位7位数据第n位字符起始位0第n+1位字符空闲位实质上是在传送一个字符的时间内收发两端保持同步,其他时间可以是异步。效率低异步传输方式传送一个8位字符24数码传输的同步数据时钟起始位8161616123456123456起始位数据时钟异步数据接收原理接收时钟频率太高正确接收的条件:在整个数据单元中,时钟累积误差不超过半个码元长度25同步传输方式,单标志数码传输的同步收发两端始终保持同步。在无信息传送时,通道上仍需连续传送同步码(EB90)同步码...数据码同步码...校验码26实时信息的差错控制技术•抗干扰编码–不可检测和辨识:0-开;1-合–可检测和不可辨识:00-开;11-合–可检测和可辨识:000-开;111-合–多种编码方法(1)循环检错法。丢弃误码,等下一循环(2)检错重发。发现有错,通知重发(3)反馈检验法。原封不动返回发端校核(4)前向纠错法。对收到的编码检测,发现并纠正271、奇偶校验:奇偶指码组中“1”的个数是奇数还是偶数1011001(1)1011001(0)2、水平一致校验:3、水平垂直一致校验:常用检错码11100110001110100110101000011101100010000100110011101110110110001水平校验码元垂直校验码元(L行)小组(m列)①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩28•4、校验和CS(CheckSum)常用检错码10011100010100110010100110010101110101101校验和①282726252423222120信息组②③④与码位对应的权29循环码•线性分组码:(n,k)码组(码字):n=k+r,k信息码长度,r监督码长度.监督码由一组线性方程式算出,信息码和监督码的关系成线性关系例子:(7,3)分组码的7位用C6,C5,C4,C3,C2,C1,C0表示.校验码C4,C3,C2,C1,C0的计算公式:C3=1*C6+0*C5+1*C4C2=1*C6+1*C5+1*C4C2=1*1+1*0+1*1=0C1=1*C6+1*C5+0*C4C0=0*C6+1*C5+1*C4信息组校验位码字000000000000000011101001110101001110100111011101001110101001110100111010100111010011110100111010011110100111010030循环码•循环码是线性分组码的一种。任一循环码字循环一位仍为循环码的一码字循环码的校验位计算方法:(n,k)循环码的信息组k位,校验位有r=n-k位:(1)信息多项式:M(X)=A1Xk-1+A2Xk-2+…+Ak-1X1+AkX0(2)求(n,k)循环码的生成多项式G(X)。G(X)由式Xn+1进行因式分解得出。G(X)为r阶多项式。(3)M(X)*Xr/G(X)的余式为R(X),由R(X)可得校验位(4)F(X)=M(X)*Xr+R(X)可得发送码字。例:M=(101)(1)M(x)=1*X2+0*X1+1*X0=X2+1(2)M(X)*Xr=(X2+1)X4=X6+X4(3)G(X)是Xn+1=X7+1的一个多项式为4阶:X7+1=(X+1)(X3+X+1)(X3+X2+1)G(X)=(X+1)(X3+X+1)=X4+X3+X2+1或(X+1)(X3+X2+1)=X4+X2+X+1(4)R(X)=(M(X)*Xr)%G(X)=1*X3+1*X2+0*X1+0*X0(5)F(X)=(101,1100)31通讯规约•CDT:循环数字传送方式•Polling:问答式•IEC101,IEC102,IEC103:分布式网络协议•……32(1)循环式远动通信协议•CDT(CyclicDigitalTransmit),时钟严格同步同步字控制字信息字1…信息字n同步字…•同步字:3组EB90H码,48位•控制字:6个字节,48位控制字节校验码帧类别帧长源站地址目的地址控制字帧结构EL控制字节SD0010•E:扩展位,E=0是本协议定义的帧类别,E=1帧类别可以另外定义•L:帧长定义,L=1表示有信息;•上行信息:•S=1:源站地址有内容,源站地址代表子站号;D=1:目的站代表主站号•下行信息:•S=1:源站地址有内容,源站地址代表主站号;D=1:目的站代表子站号•D=0:代表广播
本文标题:清华电力系统调度自动化2SCADA1(总体介绍、数据采集与
链接地址:https://www.777doc.com/doc-18869 .html