电力系统远动原理,实验报告

电力系统远动原理,实验报告电力系统远动原理实验报告???????电力系统远动原理?实验报告??学院电气信息学院专业电气工程及其自动化学生姓名学号年级2021级指导教师陈实?教务处制表?二Ο一四年六月八日????????目录?实验一电力系统数据采集与实时监控实验............................................................3?一、实验目的..........................................................................................................3?二、原理与说明.....................................................................................................3?三、实验项目与方法...............................................................................................6?四、实验步骤..........................................................................................................8?五、实验分析........................................................................................................12?六、实验总结........................................................................................................12?实验二远动系统通信规约实验.........................................................................................17?一、实验目的.....................................................................................................................17?二、原理与说明.................................................................................................................17?1.Modbus简介..............................................................................................................18?2.系统中开关量、模拟量地址......................................................................................23?三、实验项目与方法.........................................................................................................24?1.监控系统通信实验......................................................................................................24?2.通信协议解析实验......................................................................................................29?四、实验报告要求.............................................................................................................31?五、思考题.........................................................................................................................33?附录：实验截图??2???实验一电力系统数据采集与实时监控实验一、实验目的?1)掌握组建电网仿真实验系统的方法与步骤。?2)掌握数据采集和实时监控SCADA的作用、基本功能、实现原理和操作?方法。?3)掌握表征发电厂和变电站当前运行状态的参数类型和特点、获取方式、?表现形式。如母线电压、有功功率、无功功率、电流和开关状态等。?4)掌握厂站终端的结构、特点和主要功能。?3??5)掌握改变发电厂和变电站当前运行方式的控制命令信息的类型和特点、下发方式。?二、原理与说明?电力系统是由许多发电厂、输电线路、变电站、配电线路和各种形式的负荷组成的。电力系统调度中心担负着整个电力网的调度任务，以实现电力系统的安全优质和经济运行的目标。?电力系统调度中心必须具有两个功能：第一是与所辖电厂、变电站及上级调度等进行测量读值、状态信息及控制信号的远距离、高可靠性的双向交换，简称为电力系统监控系统，即SCADA（SupervisoryControlandDataAcquisition）；另一个是本身应具有的协调功能（安全监控及其它调度管理与计划等）。?系统结构如图1-1。?RTU结构及技术参数参照《TQDM-II电力系统综合组态实验系统说明书》。TQWR-II微机型RTU具有以下特点：?1、标准的编程语言环境；?2、极强的环境适应能力，工作温度-40℃—70℃，环境湿度5%—95%RH；?3、极强的抗电磁干扰能力；?4、丰富的通信接口、支持多种通信方式、通信距离长；?5、大容量存储能力；?1.通信接口?两路RS485通信接口，可分别响应主机召唤（任一时刻仅一个RS485接口响应主机通讯）。两路RS485通信接口都有防雷措施，输入输出之间有光电隔离器件进行隔离，以保证高质量的通讯传输。串口通讯初始默认波特率为?4??9600bps，8位数据位，1位停止位，无校验。?2.调度系统“四遥”功能?⑴遥信：本终端有48路遥信输入接口，每一路的遥信输入信号都有防雷措施和光电隔离器件进行保护，保证系统的运行稳定。?用于采集厂站设备运行状态等无源节点，并按规约传送给调度中心，包括：断路器和隔离刀闸的位置信号、继电保护和自动装置的位置信号、发电机和远动设备的运行状态等。?⑵遥测：本终端共有48路电压电流信号输入，用于采集变电所电压、电流、有功功率、无功功率，功率因数等模拟信号。?⑶遥控：本终端有32路（对）遥控输出，用于执行调度中心改变设备运行状态的命令，如操作厂站各电压回路的断路器、投切补偿电容和电抗器、发电机组的启停等。为了保证终端遥控的准确性和寿命，本终端的遥控输出均采用松下的继电器。?⑷遥调：可以通过32路遥控输出对远程的设备进行远程调试；??5??设备设备设备设备?图1-1系统结构图??3.实验装置?6??????????????发电机组控制屏??????G1??变电站低压模拟屏?7??三、实验项目与方法?本实验采用‘2MF—无穷大’系统，一次接线图如图1-2。?利用无穷大系统屏、系统升压屏、机组、机组控制屏、变压器屏、网络屏等构成电网供电系统，利用变电站低压模拟屏、负载屏等构成配电系统。?图1-2中，断路器对应顺序为：???????8??图1-2实验供电系统一次示意图??注意：接线前务必断开所有电源以及无穷大系统出线开关。?实验接线参照图1-3，接线步骤如下：?A、接线屏上无穷大系统连接至升压变压器入端，升压变压器出端连接网络屏?1QF入端，同时将网络屏3QF入端并入1QF入端；?B、1QF出端连接至线路L1入端，线路L1出端连接至2QF入端，2QF出端连?接至5QF入端，5QF出端连接至线路L2入端，线路L2出端连接至6QF入端；?C、6QF出端连接至线路4QF出端，3QF出端连接至L3入端，L3出端连接至?4QF入端，4QF出端连接至6QF出端；?D、接线屏上机组1连接至变压器T1入端，变压器T1出端连接网络屏5QF入?端，同时机组2连接至变压器T2入端，变压器T2出端连接网络屏4QF出端；???????9??E、低压屏进线1连接至3QF入端，低压屏进线2连接至6QF出端；低压屏出线1连接至负载1，低压屏出线2连接至负载2；???????图1-3实验供电系统一次接线图?注意：接线完毕后务必多次检查连线是否正确，特别是相序和高低压不能出错。?四、实验步骤?1.实验过程?①断路器216跳闸7?10????????②断路器216合闸???????11??③负载11QF合闸???????④负载11QF跳闸???????12???⑤2MF升压???????⑥2MF降压???????13???P．S．增速与减速不能做??2.事件记录???????3.报警信息?14????????五、实验分析?1.远动调度自动化系统结构及功能：?答：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）和信点通道三大部分。根据所完成功能的不同，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、调下或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统和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，以电子计算机为主要组成部分。该子系统包含大量的直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件，完成对采集到的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?15??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。?2.分析遥控命令的下达方式，怎样进行遥控闭锁，保证系统运行的安全性？答：遥控命令分：自动和手动，下达方式选择手动时，屏幕是只显示线路始末端跳闸，需要判断具体故障点；选择自动时，屏幕显示故障周围跳闸，可以更及时地跳开线路，减少停电时间。下达遥控命令时，仅仅依靠软件判断符合防误逻辑后，就直接出口，一般系统运行的安全性不是很高，但如果在遥控回路增加了电气闭锁硬接点，通过和遥控闭锁控制器相结合来解决集中控制中心、子站遥控操作的强制闭锁问题，就可以使系统的运行安全性提高。?六、实验总结?电网调度自动化系统是用来监控整个电网运行状态的，使调度人员可统观全局，运筹全网，有效地指挥电网安全、稳定和经济运行，是调度现代电网的重要手段。电网调度自动化系统对电力系统的安全经济运行起着不可或缺的作用。随着计算机技术、网络和通信技术、数据库技术等的飞速发展和电力市场的要求以及国际标准的成熟完善，调度自动化系统正在朝着数字化、集成化、网格化、标准化、市场化、智能化的方向发展。?电力系统是一个庞大复杂的系统，无论是信息的覆盖面、深度、广度等都是一般系统无法比拟的。电力系统每天都要产生大量的与电力系统运行状态有关的信息，要充分发挥现有设备的能力，必须能及时、准确地掌握