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1、0,综合自动化系统培训教程,1. 综合自动化系统的构成原理2. 综合自动化系统中的数据采集技术3. 综合自动化系统中的通讯技术,1,1. 综合自动化系统的构成原理,变电站、发电厂电气监控系统是随着计算机技术和网络通讯技术的高速发展而迅速发展起来的产品，从上世纪80年代的RTU加当地功能，到90年代的星型结构的综合自动化系统，再到当前正在流行的总线结构的综合自动化系统，系统结构不断完善，系统规模不断扩大，系统功能不断加强，从而推动了变电站、发电厂电气运行自动化水平的不断提高。本课程将重点对RCS9000系列综合自动化系统的结构、功能和工作原理进行介绍和探讨，以帮助学员从总体上把握和理解RCS90
2、00系列综合自动化系统的构成原理和实现方法。,2,星型结构综自系统,3,总线结构综自系统,4,综自系统的功能与实现途径,5,RCS-9600综合自动化系统,* RCS-9600综自系统结构* RCS-9698A/B总控单元* RCS-9600综自系统的工程配置,6,RCS-9600综自系统结构,7,RCS-9698A/B总控单元,RCS9698A/B总控单元的功能RCS9698A总控单元装置与插件RCS9698A总控单元的硬件结构RCS9698B总控单元装置与插件RCS9698B总控单元的硬件结构,8,RCS9698A/B总控单元的功能,9,RCS9698A总控单元装置与插件,10,RCS96
3、98A总控单元的硬件结构,11,RCS9698B总控单元装置与插件,12,RCS9698B总控单元的硬件结构,13,RCS-9600综自系统的工程配置,RCS9698A/B总控单元的组态与配置 (组态工具包软件使用介绍演示) RCS9600后台监控系统的组态与配置 (后台监控系统的系统工具使用介绍演示),14,RCS-9700综合自动化系统,* 220KV以上变电站的RCS9700系统* 110KV变电站的RCS9700系统* 用于发电厂电气监控的RCS9700系统* RCS-9700系统中的信息交换原理* RCS-9700系统中的规约转换器* RCS-9700系统中的远动工作站* RCS-9
4、700测控装置间隔层的联锁功能* RCS-9700NCS系统的AGC功能* RCS-9700NCS系统的AVC功能* RCS-9700综自系统的后台监控功能,15,220KV以上变电站的RCS9700系统,16,110KV变电站的RCS9700系统（方案1）,17,110KV变电站的RCS9700系统（方案2）,18,RCS9700系统中的信息交换原理,RCS9700系统的网络连接图以太网系统中各设备之间的信息交换模型不同通信网络之间的信息转换原理以太网系统中的客户机/服务器信息交换方式后台监控系统中各设备之间的信息交换,19,RCS9700系统的网络连接图,20,以太网系统中各设备之间的信息
5、交换模型,21,不同通信网络之间的信息转换原理,22,以太网系统中的客户机/服务器信息交换方式,23,后台监控系统中各设备之间的信息交换,24,RCS9700系统中各装置的地址,网络103规约报文寻址：网段地址装置网络地址RCS9700 IP地址掩码为255.255.0.0 表明四位IP地址前两位为网段地址，后两位是装置网络地址 网段地址：所有装置必须相同，一般设置为，A网198.120 ；B网198.121 装置网络地址：变化范围为065535，保持唯一。 IP地址3位装置地址256， IP地址4位装置地址 IP地址3位256RCS9700C型装置： 装置地址范围：165534， 装置网络地
6、址装置地址 IP地址3位装置地址256， IP地址4位装置地址 IP地址3位256RCS9600B型装置（WorldFip现场总线接口装置） 装置地址范围：165534， 装置网络地址装置地址RCS9600A型装置（RS485/232串口接口装置） 装置地址范围：1254， 管理机地址0255 装置网络地址管理机地址256装置地址,25,RCS9782智能网关IP地址设置,RCS-9782用于WORLDFIP总线装置报文和以太网间报文的转发RCS9782网关一般成对出现，每个网关占2个IP地址同一网关的两个IP地址分别为：198.120.0.X1 和 198.121.0.X0X1/X0由拨码开
7、关的位置决定，开关1、2、3、4分别对应二进制的D0、D1、D2、D3，ON1，OFF0X1X01，X1为主网关的第四段IP地址，X0为备网观点第四段IP地址,26,远动装置的功能,与站内智能设备通讯搜集实时信息。根据需要对信号进行合成处理。按给定的通讯规约与调度、集控中心通信。,27,RCS-9698C/D远动装置,RCS-9698C/D远动装置适用于规模较大、要求较高的综自系统RCS-9698C为单机配置，RDCS-9698D为双机配置 采用486嵌入式PC系统构成，具有强大的处理能力实时多任务的VxWorks操作系统，功能扩展灵活方便对下采用双以太网通信，对上支持网络和串口通信支持硬件对
8、时网络，内置GPS模块，并且支持双GPS工作方式每一通信接口都可灵活选择各种通信协议灵活多样的通信配置多种维护检测手段，细致的信息提示方便的信息合成处理,28,RCS-9698C的装置与插件,29,RCS-9698C的硬件结构,30,RCS-9698D的装置与插件,31,RCS-9698D的硬件结构,32,RCS9698C/D的组态与配置,RCS9698C/D装置出厂时是一台标准配置的通信装置，为了使它变成一台能满足具体变电站要求的远动工作站，必须对它进行组态与配置，下面通过一个具体实例介绍RCS9698C/D远动工作站的配置过程和配置方法。 （RCS9698C/D组态工具软件使用介绍演示）,
9、33,RCS9698E/F综合通信装置,RCS9698E/F综合通信装置是针对110KV以下电压等级的变电站自动化系统小规模、低成本的需要开发的一种综合性通信装置RCS9698E为单机配置，RCS9698F为双机配置 RCS9698E/F通信装置综合了RCS9700系统中由RCS9698C/D、RCS9794、RCS9782等多台装置共同完成的功能，简化了系统结构，降低了系统造价,34,RCS9698E装置,35,RCS9698F装置,36,RCS9698F的硬件结构,37,RCS9698G/H远动机,RCS9698E/F远动机处于站控层，对下连接间隔层装置，对装置信息进行独立收集、分析、处理
10、，然后以CDT、101、104等规约通过模拟、数字或网络方式向调度、集控中心传输，同时接收遥控、遥调命令，实现远方信息终端功率。信息采用“直采直送”方式，RCS9698G/H远动机的运行独立于后台监控系统，双方互不影响。RCS9698G为单机配置，RCS9698H为双机配置,38,RCS9698H远动机,39,RCS9698G/H远动机特点,RCS9698H采用完全电气独立的双机配置，每一个单机具有独立的电源、插件和背板。双机之间除了外部的通信连接外，没有任何电气联系。同时外部通信连接全部采用有效的电气隔离。完全独立的电气特性，确保了双机的冗余功能，充分保障运行的安全。CPU板采用INTEL高
11、速低功耗网络处理器，该CPU是INTEL专门对网络通信而设计，可以轻松应对100M以太网满负荷流量。分布式多CPU结构，每个CPU并行处理任务，各CPU板通过高速背板总线交换数据。单机，可配4块CPU板，提供16个以太网口。可配3块串口板，提供12个串口，每串口可配置成232/485/422。另外可配置MODEM插件或独立MODEM机箱，提供15个独立的模拟通道。每一通信口可以配置各种通信规约。每一个CPU板都有独立的实时时钟，可以接收统一的网络对时，可以接受差分秒脉冲、分脉冲和IRIG-B对时，保证时间的一致性。可以通过液晶显示器查看实时数据值以及系统运行状态，以及部分装置参数，并可以完成参
12、数设置。友好的组态配置工具，操作简便灵活，方便工程使用。功能强大的动态调试工具，既可以实现通信装置的当地功能，还可以实现对通信装置本身的维护。,40,9794规约转换器,采集各种微机保护、自动装置信息采集各种测控装置、智能电能表信息采集变电站智能辅助设备信息实现与管理变电站主计算机系统通信支持多种通信规约通过GPS可实现自动对时和统一系统时间各设备、装置通信状态检查和监视通过网络联机维护和监测自诊断历史事件记录和查询（9794AB）远方命令记录和查询（9794AB）支持多套双机切换方案（9794B）,41,RCS9794装置与插件,42,RCS9794的组态与配置,RCS9794装置出厂时是一
13、台标准配置的通讯装置，为了使它变成一台能满足具体变电站要求的规约转换器，必须对它进行组态与配置，下面通过一个具体实例介绍RCS9794规约转换器的配置过程和配置方法。 （RCS9793组态工具软件使用介绍演示）,43,RCS9794AB装置,44,RCS9794A通信装置端子定义图,45,综自系统中的时钟同步问题,时钟同步的作用：解决由分散的智能装置采集的遥信变位信号时标的一致性问题，为事故分析提供准确的信号动作顺序信息。时钟同步的结果：各装置的时钟误差 2 mS两种时钟同步方案 1）报文对时和脉冲对时相结合 2）IRIG-B码对时,46,基于报文对时和脉冲对时相结合的时钟同步方案,通信报文对
14、时：也叫软对时，是一种常见的对时方法。由于对时报文传输的延时和装置响应的不同步，使得对时精度只能到秒级，毫秒级对时必须通过秒脉冲对时来解决秒脉冲对时：也叫硬对时，它借助于GPS装置在每个整秒时刻发出的脉冲信号的上升沿去中断各装置的CPU，清零毫秒计数器，达到毫秒同步,47,综自系统中的秒脉冲对时原理,48,基于IRIG-B码对时的时钟同步方案,GPS装置与卫星对上后，通过RS232、RS485或RS422通讯口向外发送一种称为“B码”的对时信息分散的智能装置通过接收和解读“B码”对时信息中所携带的“时钟信息”和“秒起始信息”来实现时钟同步,49,IRIG-B码对时的原理,GPS将1秒时宽等分1
15、00份，每份10ms称作一个码元，将日时分秒及秒起始信息通过这100个码元传到需要对时的装置上，每秒钟传送一次，装置通过解读这些码元所衔带的时钟信息，达到时钟同步的目的。每个码元衔带一个脉冲，通过脉冲宽度表示不同的信息，2ms宽度代表二进制数“0”， 5ms宽度代表二进制数“1”，8 ms宽度代表“位置识别标志”，每10个码元包含1个“位置识别标志”，连续出现2个“位置识别标志”代表1个整秒的开始，随后的码元分别表示秒分时日的数值，其中秒7位分7位时6位日10位，之后是控制码。,50,IRIG-B对时码实例,51,RCS-9700综自系统的后台监控功能,RCS9700综自系统的后台监控系统有WINDOWS和UNIX两个版本，相应的硬件平台为高性能的PC机和工作站。后台监控系统的功能：系统建立与维护、实时监控、与保护相关的功能。系统建立与维护：系统参数设置、数据库编辑与维护、画面编辑与维护、实时报表编辑与维护、操作权限设置。实时监控：实时数据的采集、处理、统计、计算，过程监视与报警，远方操作。与保护相关的功能：保护定值的设置与修改、保护信息的处理与统计、故障波形的分析功能。,52,后台数据库组态,RCS9700后台数据库的信息索引采用逻辑装置的引用方式方便的通过添加地址，型号，名称来引入一个新间隔的信息（RCS9700后台数据库编辑软件使用介绍演示）,
