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1、1四川大学网络教育学院大专生（业余）毕业论文（设计）题题 目目 汕头地区电网调度自动化系统体系结构设计 办学学院办学学院 四川大学电气信息学院 教学部教学部 汕头经济管理干部学院 专专 业业 电气系统及其自动化 年年 级级 03 春 指指导导教教师师 周步祥 学学生生姓姓名名 陈贤江 学学 号号 FH1031U2073 20052005年年 0202 月月2020日日2调度自动化系统体系结构设计学生：陈贤江 指导教师：周步祥 摘摘 要要电力调度自动化系统在电力系统的运行生产中，通过完善基础自动化、建设调度数据网及安全防护体系等工作，使地区电网调度自动化水平真正适应电网发展的需要，正确地对电网的
2、调度自动化系统进行设计。将使电能的生产、传送、分配和使用获得最大的技术经济效益，并为电力系统的发展提供重要的数据和依据。集中全力指挥全网安全、经济和优质运行，同时极大地提高电网安全运行水平，提高电网事故的处理效率，减少停电损失。本次调度自动化体系结构设计，将以调度自动化毕业设计任务书为基础，在指导教师的指引下，充分展现学生通过课堂学习对调度自动化系统体系功能的理解，达到增进知识、提高实际工作能力的目的。关键词：关键词：调度自动化；体系结构；设计3目目 录录前言前言第一章第一章 设计依据设计依据1.11.1设计要求设计要求1.21.2系统总体结构设计分析系统总体结构设计分析1.31.3功能要求分
3、析功能要求分析第二章第二章 设计目标设计目标第三章第三章 设计原则设计原则第四章第四章 设计内容设计内容4.14.1 电网结构电网结构4.24.2 调度自动化系统功能调度自动化系统功能4.34.3 基准厂站布置基准厂站布置4.44.4 基准厂站的主接线设计基准厂站的主接线设计4.54.5 信息的组织原则信息的组织原则4.64.6 基准站信息的组织和信息量基准站信息的组织和信息量4.74.7 调度中心主站计算机系统结构调度中心主站计算机系统结构4.84.8 调度自动化系统的技术指标调度自动化系统的技术指标结束语结束语参考文献参考文献4前前 言言电网调度自动化系统是确保电网安全、优质、经济地发供电
4、，提高电网调度运行管理水平的重要手段，是电力生产自动化和管理现代化的重要基础。我国电网调度自动化工作起始于五六十年代，经过几十年的发展，目前已达到较高水平，并已成为各级电力调度中心的基本需要，为我国电力工业的进步做出了巨大贡献。随着电力工业体制改革的进一步深化，电力市场的进步探索，对电网调度自动化不断提出新的要求，电网的运行和控制越来越依赖于完善、先进和实用的调度自动化系统；同时，现代科学技术日新月异，许多新理论、新方法、新器件不断出现，也为电网调度自动化技术的不断进步和设备的不断更新提供了技术和物质的保证。现代电网调度自动化系统的内涵也在不断丰富、发展，不仅包括 EMS、DMS以及电能量自动
5、计量系统、调水自动化系统等，还将包括电力市场技术支持系统的有关内容。但在实际运行过程中，由于调度自动化系统自身也可能出现各种异常情况，如:自动化系统故障、网络中断、数据采集通道中断、系统软件异常等，倘若发生异常情况而没有及时发现，则可能导致调度人员无法进行正常的调度指挥，严重时可能影响整个电网的安全运行，造成巨大的经济损失。为贯彻国家电力体制改革方针，把公司办成一个以盈利为目标、并具有竞争能力的市场主体。电力企业必须依靠科技进步，加强科学管理，提高管理档次，利用现代信息技术建立一个能够最大限度满足电力市场需求的电力网架结构，因此电网调度实现自动化势在必行。5南方电网有限公司汕头供电分公司调度开
6、发了自动化综合监控系统。该系统是以运行和管理为出发点，针对目前电力系统自动化的需求和特点，保障自动化系统安全、稳定、连续、有效的运行，并且考虑到电力系统自动化未来的发展，而开发研制的一套自动化综合监控系统。该系统的投运，机构要预先通过大量的计算分析，制定对付意外事故的安全措施，装设安全自动装置和继电保护设备，做好事故预想和处理预案，防范于未然。一旦电网发生故障，调度就要按地区电网实际情况并参考处理预案，迅速、准确地控制故障范围，保证电网正常运行，并避免对电力用户供电造成影响；遇到严重事故时，为保证主网安全和大多数用户的正常供电，调度将根据具体情况采取紧急措施，改变发输电系统的运行方式，或临时中
7、断对部分用户的供电。故障消除后，调度要迅速、有序地尽快恢复供电，尽量减少用户停电时间。该系统是针对调度自动化机房设备集中、运行环境要求高而设计的，集成了全方位的监测、报警和控制设备，实现了对机房环境的实时监控;同时通过与 EMS 系统、电能量自动采集系统、MIS 系统互联，进行实时交互通信，监视自动化系统中各节点、进程和通道的运行状态，通过对各种实时数据的分析处理，对系统频率异常、联络线潮流不平衡、重要厂站数据不刷新等异常情况进行实时监视，真正实现了“数据级监视报警” 。报警信息可通过电话、传呼、短信等多种方式及时通报值班员及相关责任人，并具有远程 WEB 查询、监控等功能。实现了自动化系统环
8、境及运行状态的自动监控，提高了自动化系统的运行管理水平。调度自动化系统的另一重要任务是，保证电能质量，保持频率、电压、波形合格。这就必须时刻保持发电和用电的瞬时平衡。由于电能不能大量贮存，6而用户的用电是随机的，要时刻保持供需平衡，就要求调度必须提前预计社会用电需求，并依此进行事前的电力电量平衡，编制不同时段的调度计划和统一安排电力设施的检修和备用。在实际运行过程中调度一方面要依靠先进的调度自动化通信系统，密切监视发电厂、变电站的运行工况和电网安全水平，迅速处理时刻变化的大量运行信息，正确下达调度指令；另一方面要实时调整发电出力以跟踪负荷变化，满足用电需求。在实际的调度过程中，还需要综合考虑国
9、家能源政策和环保政策，以及电源分布、负荷需求、电网结构以及防汛、环保等因素，按照公平、公正的原则合理安排发电，实现发电资源的优化利用，以提高国家电力能源利用效益。本次调度自动化体系结构设计，将以调度自动化毕业设计任务书为基础，在指导教师的指引下，充分展现学生通过课堂学习对调度自动化系统体系功能的理解，达到增进知识、提高实际工作能力的目的。7第一章设计依据一、设计要求 (1)地区电网调度自动化设计技术规程，DL 5002-91；(2)电力系统调度自动化设计技术规程，DL 5003-91；(3)地区电网调度自动化功能规范；(4)地区电网调度自动化系统基本指标；(5)IEC60860-5-101 基
10、本远动配套标准；(6)电网调度自动化系统运行管理规程；(7)电力系统实时数据通信应用层协议；(8)地区电网数据采集及监控系统通用技术条件；(9)地区电网调度自动化系统实用化验收细则；(10)电网调度自动化文件汇编；(11)实现变电站无人值班对调度自动化系统的基本要求；(12)电网调度自动化毕业设计任务书；(13)电网调度自动化毕业设计指导书。二、系统总体结构设计分析 （1）使用集线器构成网络结构，网络速率 100Mb/s，配置双前置机/数据服务器、双调度员工作站、管理信息工作站、远动维护工作站、生产工作站、用电工作站、局长工作站、智能多串口、双切开关、调制解调器柜、卫星钟等，以后还可根据具体情
11、况任意增加工作站。系统的网络结构关系到系统运行的稳定性，可靠性，是保证整个系统运行的最佳方案。当系统设备任意部分出现故障时，可切换备用设备运行。管理信息工作站是运用管理软件分析采集的数据，8使管理水平智能化。通过采集和分析的数据，使远程维护工作站、生产工作站、用电工作站、局长工作站共享数据，给管理者和决策者提供分析问题解决问题的方法。 （2）操作系统采用 LINUX 或 Windows2000/XP。系统平台考虑先进性。 三、 功能要求分析 在满足电力部颁发的地区电网调度自动化系统技术规范和地区电网调度自动化系统实用化要求的基础上增加以下功能。 （1）软件平台功能 数据库；制图程序；遥控功能；
12、事故报警功能；电压监测功能；在线设备管理；电量管理；事件并发处理功能、事件顺序记录；遥信封锁功能；动态着色功能。（2）电网调度管理应用软件分析与开发。 通过电网调度工作的实际应用，分析工作中实际问题的解决方案，开发相应的电网自动化管理软件。 包括：申请票、命令票、运行日志等票据和记录的处理；9电网运行简报的自动生成；电压无功自动调整；对变压器负荷进行管理；停电时间统计；系统维护功能。系统实施后的效果 ：根据供电系统的地区电网调度自动化的要求，设计总体方案结构并分析了结构的作用。通过阐述各种自动化系统功能，分析了调度自动化系统设计应达到的要求，满足地区电网调度自动化实用化标准。通过SCADA 数
13、据采集，把采集的数据进一步分析，指导生产、管理与决策，使电力市场不断完善，并创造更好的经济效益，为用户提供更优质的服务，为我国的信息产业的发展做出更大的贡献。 电网调度自动化是为电网调度管理服务的，因此调度自动化系统设计应与调度管理体制相一致。现代化电网调度自动化系统应与统一调度分级管理相适应。这样可节省通道和提高投资效益。在实现电网分层控制时各级调度应组成信息交换网，信息一般采用逐级传送方式。本次调度自动化系统体系结构毕业设计不涉及调度管理体制方面的内容，仅从技术的角度进行考虑，以毕业设计任务书作为设计依据，电网网络接线示意图如下：10220/110/10KV 变电站110/10KV 变电站
14、监控中心图 1 电网结构地理拓扑图21K11第二章设计目标新一代的电网调度自动化系统应考虑到 Internet/Intranet 技术对电力企业的影响，在设计、开发时应以 SCADA 功能为基础，DA/DMS、AM/FM/GIS、MIS及其他子系统为扩展功能的、具有一体化平台的网络化、多功能系统。 系统的硬件方面：采用最新的、高可靠性的微型计算机硬件技术，作为系统工作站、服务器的硬件平台。有条件的也可采用最新的 RISC 或 UNIX 工作站系统。系统的软件方面：调度自动化系统的操作系统采用新一代的Microsoft Windows NT/2000；数据库采用高性能的商用关系型数据库，如MS
15、SQL Server，Oracle，Sybase 等，使系统软件配置标准、规范；系统的输出形式采用 Microsoft Office 的 Excel 等优秀工具软件，使报表系统更加方便易用；软件结构采用网络分布式的客户/服务器模式。 本次调度自动化系统体系结构设计本着学以致用、加深电力系统调度自动化知识的理解和结合学生工作实践经验的原则，在指导老师的引导下，达到以下设计目标： 、充分理解现代调度自动化系统包括的含义；、熟悉调度自动化系统的功能；、熟悉并巩固变电站主接线图的设计方法和相关规范；、掌握调度自动化系统的设计原则；、掌握电力系统中调度自动化基准厂站选择的方法和原则；、掌握调度信息的组织和信息量的估算；12、掌握调度中心主站计算机系统的结构；、掌握调度自动化系统应该达到的技术指标；、掌握电网结构分析的基本知识。 第三章设计原则本次电网调度自动化系统体系结构设计必须遵循以下原则（本次毕业设计侧重系统的体系结构）：（1）稳定性：应用于电网中的调度自动化系统，稳定性是第一位的。落后的系
