第三章第三章 配电网数据采集与监控系统配电网数据采集与监控系统（（SCADASCADA）） •一、一、SCADASCADA系统系统•Supervisor Control And Data AcquisitionSupervisor Control And Data Acquisition的缩写，即的缩写，即监测监控及数据采集的意思监测监控及数据采集的意思•作用：完成远方现场的运行参数状态的监视、对工艺流程作用：完成远方现场的运行参数状态的监视、对工艺流程进行全面、实时的监视和远方操作控制、调节等任务进行全面、实时的监视和远方操作控制、调节等任务, ,并并为生产、调度和管理提供必要的数据为生产、调度和管理提供必要的数据 •问题：问题：SCADASCADA应用对象是什么？应用对象是什么？第一节 概述2024/8/13第2页沈阳工程学院 •(1)(1)配电网一般是树枝状结构，数据分散、点多、每点信息量少，配电网一般是树枝状结构，数据分散、点多、每点信息量少，采采集信息比输电网困难集信息比输电网困难•(2)(2)配电网设备多，配电网设备多，数据量数据量一般比输电网多出一个数量级。
一般比输电网多出一个数量级•(3)(3)配电网的配电网的操作频率高操作频率高，因此要求采集的信息应能反应配电网故障因此要求采集的信息应能反应配电网故障•(4)(4)低压配电网为低压配电网为三相不平衡网络三相不平衡网络，因此无论在计算上还是在，因此无论在计算上还是在SCADASCADA图图形监视上，都与输电网不尽相同形监视上，都与输电网不尽相同•(5)(5)对配电网而言，需要有对配电网而言，需要有建立在建立在SCADASCADA系统之上系统之上的具有故障隔离能力的具有故障隔离能力及恢复供电能力的及恢复供电能力的自动操作软件自动操作软件•(6)(6)配电网因其点多面广，配电网配电网因其点多面广，配电网SCADASCADA系统对通信系统系统对通信系统提出了比输电提出了比输电网更高的要求网更高的要求•(7)(7)配电网直接连接用户，使得配电网配电网直接连接用户，使得配电网SCADASCADA系统的创建、维护、扩展系统的创建、维护、扩展工作量工作量非常巨大非常巨大二、配电网SCADA系统的特点 2024/8/13第3页沈阳工程学院 配电网终端设备配电网终端设备实现数据采集、实现数据采集、调节、信息上传和调节、信息上传和本地控制等功能本地控制等功能区域工作站区域工作站通信网络通信网络用于用于RTURTU与中心站与中心站通讯及与其它通讯及与其它RTURTU通讯通讯 中心工作站中心工作站2024/8/13第4页沈阳工程学院 •配配电电SCADASCADA系系统统既既应应该该包包括括面面向向数数据据采采集集和和监监控控系系统统的的模模型型和和方方法法，，也也需需要要包包括括面面向向电电力力系系统统连连接接即即网网络络拓拓扑扑的的模模型型和和方方法法，，为为DMSDMS应应用用软软件件提提供供一一致致的的、、完完整整的的、、可可直直接接使用的电力系统模型使用的电力系统模型。
•常常规规功功能能包包括括“数数据据采采集集( (遥遥测测、、遥遥信信) )、、报报警警、、状状态态监监视视、、遥遥控控、、遥遥调调、、事事件件顺顺序序记记录录、、统统计计计计算算、、趋趋势势曲曲线线、、事事故故追忆、历史数据的存储和制表打印追忆、历史数据的存储和制表打印” •非非常常规规功功能能包包括括“支支持持无无人人值值班班变变电电站站的的接接口口、、实实现现馈馈线线保保护护的的远远方方投投切切，，定定值值远远方方切切换换、、线线路路动动态态着着色色、、地地理理接接线图与信息集成线图与信息集成” 第二节 配电网SCADA系统的功能 •一、数据采集功能一、数据采集功能•SCADASCADA系统的数据采集可以来自变电站、开关站、环网柜、系统的数据采集可以来自变电站、开关站、环网柜、柱上开关、配电变压器等的实时数据，也可以手工输入柱上开关、配电变压器等的实时数据，也可以手工输入 •数据采集类型有：数据采集类型有：•（（1 1）模拟量）模拟量 （（2 2）数字量）数字量 （（3 3）脉冲量）脉冲量 •（（4 4）标准）标准GPSGPS时钟时钟 （（5 5）保护信息）保护信息•（（6 6）事件顺序记录）事件顺序记录( (SOE) SOE) 2024/8/13第6页沈阳工程学院 •模拟量数据处理模拟量数据处理•状态量数据处理状态量数据处理 •累积量数据处理累积量数据处理•积分累积量处理积分累积量处理•计算量的处理计算量的处理 •统计功能统计功能 •报表生成、数据整理。
报表生成、数据整理•趋势曲线的生成趋势曲线的生成•异常情况和操作记录等提示告警、打印异常情况和操作记录等提示告警、打印•历史文档归档保存、整理历史文档归档保存、整理二、数据处理功能2024/8/13第7页沈阳工程学院 •（（1 1）实时对断路器和某些开关进行操作实时对断路器和某些开关进行操作•（（2 2）投切有载变压器分接头投切有载变压器分接头•（（3 3）电容器投切；电抗器投切电容器投切；电抗器投切三、控制功能2024/8/13第8页沈阳工程学院 •（（1 1）与负荷监控系统的数据交换）与负荷监控系统的数据交换 •（（2 2）与配电地理信息（）与配电地理信息（GISGIS））系统、系统、DMSDMS系统的数据交换和系统的数据交换和传输 •（（3 3）用电营业管理系统的数据交换）用电营业管理系统的数据交换•（（4 4）与故障报修系统的数据交换）与故障报修系统的数据交换•（（5 5）与）与RTURTU、、FTUFTU、、TTUTTU的数据通信的数据通信四、数据的交换与传输功能2024/8/13第9页沈阳工程学院 •GISGIS数据数据 DMS、SCADA、GIS系统之间的数据交换GISDMSSCADA实时数据实时数据GIS数据数据计算结果计算结果实时数据实时数据计算结果计算结果2024/8/13第10页沈阳工程学院 •人机界面功能：人机界面功能：•①①变电站一次接线图及配网逻辑图实时数据刷新显示，接变电站一次接线图及配网逻辑图实时数据刷新显示，接线图可输出到打印机；线图可输出到打印机；•②②设备参数显示、查询；设备参数显示、查询；•③③具有任意模拟量的曲线趋势图具有任意模拟量的曲线趋势图•④④实现数据查询、拷贝和打印历史文档功能；实现数据查询、拷贝和打印历史文档功能；•⑤⑤具有通道运行监视、报警和统计功能；具有通道运行监视、报警和统计功能；•⑥⑥采用多窗口风格，不同的窗口可显示不同的画面；采用多窗口风格，不同的窗口可显示不同的画面；•⑦⑦支持图形的放大、缩小功能，支持图形的层、面设置与支持图形的放大、缩小功能，支持图形的层、面设置与显示和自动切换。
提供图形导航功能；显示和自动切换提供图形导航功能；•⑧⑧图形的线路动态着色功能和潮流方向标志功能图形的线路动态着色功能和潮流方向标志功能•⑨⑨配电网设备的检修与线路检修的挂牌功能；配电网设备的检修与线路检修的挂牌功能；五、人机界面功能(工况监视功能)2024/8/13第11页沈阳工程学院 •系统的设备管理、监视功能系统的设备管理、监视功能 ：：•①①系统实时运行工况；系统实时运行工况；•②②各子系统运行情况；各子系统运行情况；•③③系统配置图及其运行情况；系统配置图及其运行情况；•④④RTURTU、、FTUFTU、、TTUTTU配置图及其运行情况；配置图及其运行情况；•⑤⑤主机运行监视和故障自动切换；主机运行监视和故障自动切换；•⑥⑥网络运行状态监视及网络数据传输监视；网络运行状态监视及网络数据传输监视；•⑦⑦各节点系统运行进程状态监视和编辑各节点系统运行进程状态监视和编辑 2024/8/13第12页沈阳工程学院 •通过系统提供的绘图功能实现图形的编辑在一个有通过系统提供的绘图功能实现图形的编辑在一个有权限的机器上编辑的图形可实时的更新到全系统，并可存权限的机器上编辑的图形可实时的更新到全系统，并可存储到数据库中；储到数据库中；六、图形编辑功能2024/8/13第13页沈阳工程学院 •报警处理分两种方式：一种是事故报警，另一种是预告报报警处理分两种方式：一种是事故报警，另一种是预告报警。
警 •报警的内容一般有：越限报警；开关量的状态变化报警；报警的内容一般有：越限报警；开关量的状态变化报警；设备、配网终端及通道故障报警；综合自动化保护事件报设备、配网终端及通道故障报警；综合自动化保护事件报警；警；SOESOE信息报警信息报警七、报警处理2024/8/13第14页沈阳工程学院 •历史记录的类型主要有：测量数据、状态数据、累计数据、历史记录的类型主要有：测量数据、状态数据、累计数据、数字数据、报警数据、事件顺序记录数据、继电保护数据、数字数据、报警数据、事件顺序记录数据、继电保护数据、安全装置数据和事故追忆记录等安全装置数据和事故追忆记录等 •历史数据库管理系统可以根据实时数据的存储周期定时将历史数据库管理系统可以根据实时数据的存储周期定时将实时数据转存到历史数据库中实时数据转存到历史数据库中 八、历史数据处理功能2024/8/13第15页沈阳工程学院 •电力系统发生故障时，往往是多个继电保护和断路器先后电力系统发生故障时，往往是多个继电保护和断路器先后动作把这些带有毫秒级时间标记的遥信动作顺序记录下动作把这些带有毫秒级时间标记的遥信动作顺序记录下来的功能，称为来的功能，称为SOESOE。
九、事件顺序记录2024/8/13第16页沈阳工程学院 •事故追忆功能是在开关变位时将变位前后若干时间段内系事故追忆功能是在开关变位时将变位前后若干时间段内系统中的主要参数记录下来，供事后分析用统中的主要参数记录下来，供事后分析用 •（一）事故追忆启动（一）事故追忆启动•（二）事故重演（二）事故重演•（三）事故分析（三）事故分析十、事故追忆功能 2024/8/13第17页沈阳工程学院 •通讯超时处理；通讯超时处理；•通讯校验错处理；通讯校验错处理；•通讯封锁与解锁处理；通讯封锁与解锁处理；•遥控上锁与解锁处理；遥控上锁与解锁处理；•遥控二级确认处理；遥控二级确认处理；•分母为零，非法值分母为零，非法值( (无穷大、无穷小等无穷大、无穷小等) )处理处理十一、容错措施2024/8/13第18页沈阳工程学院 •系统由系统由GPSGPS全球定位时钟提供标准时间，同时向全系统发全球定位时钟提供标准时间，同时向全系统发对钟命令，包括主站系统的各个节点的机器、对钟命令，包括主站系统的各个节点的机器、RTURTU、、FTUFTU、、TTUTTU等十二、系统的时间统一2024/8/13第19页沈阳工程学院 •功能：自动生成操作票及对操作票进行模拟操作功能：自动生成操作票及对操作票进行模拟操作•该系统的两种运行模式：该系统的两种运行模式：•正常模式：操作票系统和监控系统一起运行，并且操正常模式：操作票系统和监控系统一起运行，并且操作票系统和监控系统的设备状态将一致作票系统和监控系统的设备状态将一致 •培训模式：操作票系统只是在启动时从监控系统中取得各培训模式：操作票系统只是在启动时从监控系统中取得各个设备当前状态，在运行过程中，设备状态的变位并不反个设备当前状态，在运行过程中，设备状态的变位并不反映到操作票系统，在该状态下，可以进行操作票快速模拟，映到操作票系统，在该状态下，可以进行操作票快速模拟，即将操作票专家系统当前设备的状态改成执行了操作票后即将操作票专家系统当前设备的状态改成执行了操作票后的状态的状态 • 十三、智能操作票功能2024/8/13第20页沈阳工程学院 •系统以任务为单位进行授权和权限控制系统以任务为单位进行授权和权限控制 •操作权限可分以下四个级别：操作权限可分以下四个级别：•（（1 1）值班类：可浏览监视接线图，报表，曲线；）值班类：可浏览监视接线图，报表，曲线；•（（2 2）调度员：增加遥控权限，可手动切换主备机；）调度员：增加遥控权限，可手动切换主备机；•（（3 3）系统维护员：可进行图形编辑，数据库生成，修改，）系统维护员：可进行图形编辑，数据库生成，修改，报表，曲线的生成，修改，历史数据存贮周期设定；报表，曲线的生成，修改，历史数据存贮周期设定；•（（4 4）系统管理员：计算机系统的组网，节点功能配置。
系统管理员：计算机系统的组网，节点功能配置对所有控制操作实施完全检查，并提供详细记录备查对所有控制操作实施完全检查，并提供详细记录备查 十四、系统安全管理2024/8/13第21页沈阳工程学院 •站端系统维护：维护工作站通过现有通道对站端系统进行站端系统维护：维护工作站通过现有通道对站端系统进行远程维护，包括对远程维护，包括对FTUFTU的运行监视和参数设置的运行监视和参数设置•通道监视：对通道监视：对RTURTU通讯通道的状态及通讯质量进行监视，通讯通道的状态及通讯质量进行监视，并对各通道的通讯出错次数进行统计提供时分段开并对各通道的通讯出错次数进行统计提供时分段开关定值远方设置与修改功能关定值远方设置与修改功能 十五、通道监视与站端系统维护 2024/8/13第22页沈阳工程学院 •与地调与地调SCADASCADA系统的数据交换接口系统的数据交换接口•与与MISMIS系统的接口系统的接口 •与负荷控制系统的接口与负荷控制系统的接口 •与用电营业管理系统的接口与用电营业管理系统的接口 •与与GISGIS系统的接口系统的接口 十六、与其它系统的数据交换的接口功能2024/8/13第23页沈阳工程学院 •（一）报表打印（一）报表打印•配调工作站均可召唤打印所需要的报表；报表的生成在报配调工作站均可召唤打印所需要的报表；报表的生成在报表工作站上进行；表工作站上进行； 报表可定时打印，时间可设置；报表可定时打印，时间可设置；•（二）实时打印（二）实时打印• 包括事件及报警打印，操作记录打印。
包括事件及报警打印，操作记录打印•（三）（三） 图形打印图形打印•接线图、曲线图、棒图等的打印接线图、曲线图、棒图等的打印十七、打印输出2024/8/13第24页沈阳工程学院 第三节 配电SCADA系统的基本组织模式1)1) 配网配网SCADASCADA的基本监控对象的基本监控对象•监视向配电网供电的变电站监视向配电网供电的变电站1010kVkV出线出线 •1010kVkV线路的监控线路的监控 •1010kVkV开闭所、配电变电所的监控开闭所、配电变电所的监控 有功功率、无功功率、有功功率、无功功率、三相三相电流、三相流、三相电压、功率因数、功率因数、、分接头位置等分接头位置等 控制内容主要是负荷开关、联络开关的控制内容主要是负荷开关、联络开关的遥控操作遥控操作 2 2）配电）配电SCADASCADA系统的分层组织方式系统的分层组织方式•配配电电SCADASCADA系系统统由由于于存存在在大大量量分分散散的的数数据据采采集集点点，，一一对对一一的的组组织织方方式式就就需需要要有有大大量量的的通通信信通通道道，，在在主主站站端端也也需需要要有有与与之之规规模模相相应应的的通通信信端端口口，，这这种种组织方式实际上是不可能实现的。
组织方式实际上是不可能实现的•配配电电SCADASCADA一一般般采采用用分分层层组组织织测测控控单单元元的的方方式式，，把把分分散散的的RTURTU组组织织成成若若干干个个通通信信区区域域( (子子站站) )，，监监控控信信息息首首先先在在通通信信区区域域内内集集中中，，然然后后再再上上传传到到配配电电管管理理中中心心( (主主站站) )一一个个主主站站可可以以对对应应多多个个子子站站若若分分散散的的测测控控单单元元数数量量巨巨大大，，还还可可以以进进一一步步分分层层，，子站有二级直至多级子站子站有二级直至多级子站 配电配电SCADASCADA系统的分层体系结构系统的分层体系结构 3 3）常用通信方式有：）常用通信方式有： 多点共线方式；多点环形方式；多点共线方式；多点环形方式；RTU/FTURTU/FTU主从结构方式主从结构方式 4）配电SCADA主站、子站的设置配电配电SCADASCADA主站的设置：主站的设置：•在一个城市的配电管理中心需要设置配电自动在一个城市的配电管理中心需要设置配电自动化的主站系统化的主站系统 •另一种方案是配电管理中心和电力调度中心合另一种方案是配电管理中心和电力调度中心合而为一而为一 配电配电SCADASCADA子站的设置：子站的设置：•通常设置在变电站内通常设置在变电站内 配电自动化子站的功能配电自动化子站的功能•基本功能为：基本功能为：• (1)(1)收收集集馈馈线线远远方方终终端端故故障障电电流流或或故故障障电电压压信信息息，，完完成成故故障识别；障识别；• (2)(2)向向馈馈线线远远方方终终端端发发遥遥控控命命令令，，实实现现故故障障隔隔离离和和恢恢复复供供电的功能；电的功能；• (3)(3)采采集集变变电电站站内内的的并并收收集集馈馈线线远远方方终终端端的的状状态态量量，，状状态态量变位优先向上级主站传送；量变位优先向上级主站传送；• (4)(4)实实现现对对变变电电站站电电压压、、电电流流、、有有功功功功率率、、无无功功功功率率、、功功率率因因数数、、频频率率或或者者谐谐波波值值的的测测量量、、采采集集直直流流量量并并向向上上级级主主站传送；站传送； •(5)(5)接收并执行上级主站的遥控命令或者电容器投切及接收并执行上级主站的遥控命令或者电容器投切及返送校核；返送校核；•(6)(6)采集事件顺序记录并向上级主站传送；采集事件顺序记录并向上级主站传送；•(7)(7)采集脉冲量并向上级主站传送；采集脉冲量并向上级主站传送；•(8)(8)接收并执行对时命令接收并执行对时命令( (或者或者GPSGPS对时对时) )；；•(9)(9)具有程序自恢复功能；具有程序自恢复功能；•(10)(10)具有设备自诊断或者远方诊断功能；具有设备自诊断或者远方诊断功能；•(11)(11)具有通道监视的功能；具有通道监视的功能；•(12)(12)具有后备电源，并可在主电源失电时自动投入具有后备电源，并可在主电源失电时自动投入 (1)(1)变电站自动化变电站自动化( (SA)SA)系统兼作配电系统兼作配电SCADASCADA子站。
子站•变电站内馈线开关的数据采集和监控由站内变电站内馈线开关的数据采集和监控由站内RTURTU来完成•线线路路上上各各环环网网开开关关、、负负荷荷开开关关、、街街道道配配电电站站的的数数据据采采集集和和监监视视控控制制，，由由安安装装在在环环网网开开关关、、负负荷荷开开关关、、街街道道配配电电站站内内的的馈馈线远方终端线远方终端( (FTU)FTU)来完成•该方式不适用于已经实现变电站自动化的情况该方式不适用于已经实现变电站自动化的情况配电配电SCADASCADA与现有自动化系统结合与现有自动化系统结合 (2)(2)配电配电SCADASCADA子站独立于变电站自动化子站独立于变电站自动化( (SA)SA)系统系统•SCADASCADA子子站站和和安安装装在在环环网网开开关关、、负负荷荷开开关关、、街街道道配配电电站站内内的的馈馈线线远方终端远方终端( (FTU)FTU)通信，完成线路设备的监控通信，完成线路设备的监控•子子站站不不包包括括变变电电站站监监控控功功能能，，变变电电站站自自动动化化系系统统或或RTURTU数数据据直直接接送上级主站送上级主站•如如果果要要在在子子站站系系统统完完成成故故障障识识别别、、故故障障隔隔离离和和供供电电恢恢复复功功能能，，则则必必须须有有变变电电站站出出线线开开关关的的配配合合，，它它要要和和变变电电站站自自动动化化( (SA)SA)系系统统或或者者RTURTU通通信信，，或或通通过过与与上上级级主主站站通通信信取取得得变变电电站站出出线线开开关关的的有有关关信息，对它实现监控。
信息，对它实现监控•该方式适用于已经实现变电站自动化的情况该方式适用于已经实现变电站自动化的情况 第四节第四节 配电配电SCADASCADA系统的硬件系统系统的硬件系统 配配网网SCADASCADA的的计计算算机机后后台台系系统统由由SCADASCADA服服务务器器、、操操作作工工作作站站、、打打印印输输出出设设备备、、图图形形数数字字化化仪仪以以及及计计算算机机网网络络设设备备等等几几个个部部分分组组成 配电配电SCADASCADA主站系统主站系统•配配电电管管理理中中心心的的SCADASCADA主主站站系系统统除除了了必必须须具具备备变变电电站站SCADASCADA子子站站系系统统的的功功能能之之外外，，还还要要完完成成其其他他的的SCADASCADA功功能和配电高级应用软件能和配电高级应用软件( (DPAS)DPAS)功能 配电配电SCADASCADA主站系统总体结构图主站系统总体结构图•配配电电管管理理中中心心的的主主站站系系统统还还包包括括GISGIS工工作作站站、、图图形形编编辑辑／／生生产管理工作站产管理工作站以及以及WebWeb服务器等服务器等 配电配电SCADASCADA主站系统各模块功能主站系统各模块功能•(1)(1)主主服服务务器器和和备备服服务务器器：：存存放放实实时时数数据据和和历历史史数数据据，，且且两两台台服服务务器互为备用；器互为备用；•(2)(2)SDESDE服服务务器器：：GISGIS系系统统的的服服务务器器，，存存放放GISGIS系系统统所所有有的的电电子子地地图图、、设备属性数据、用户资料等数据；设备属性数据、用户资料等数据；•(3)(3)GISGIS工作站工作站：显示以地图为背景的实时系统运行工况图；：显示以地图为背景的实时系统运行工况图；•(4)(4)调度员工作站调度员工作站：显示系统单线图和实时数据；：显示系统单线图和实时数据；•(5)(5)图形编辑／生产管理工作站图形编辑／生产管理工作站：：GISGIS系统维护和日常的生产管理；系统维护和日常的生产管理；•(6)(6)高级应用软件工作站高级应用软件工作站：高级应用软件计算，分析；：高级应用软件计算，分析；•(7)(7)维护工作站维护工作站：对整个网络进行监视，维护；：对整个网络进行监视，维护；•(8)(8)数数据据采采集集( (通通信信) )工工作作站站：：相相当当于于前前置置机机功功能能，，用用来来和和子子站站进进行行通通信信中中，，由由于于采采用用了了网网络络终终端端服服务务器器，，数数据据采采集集工工作作站站( (前前置置机机) )被省略。
被省略 •如果用变电站综合自动化的后台系统兼作配网如果用变电站综合自动化的后台系统兼作配网SCADASCADA子站，子站，这时服务器、操作工作站以及前置机都由同一台计算机担这时服务器、操作工作站以及前置机都由同一台计算机担任系统的可靠性要求，配两台计算机互为热备用，并通任系统的可靠性要求，配两台计算机互为热备用，并通过局域网互联过局域网互联配网自动化系统子站配网自动化系统子站2024/8/13第38页沈阳工程学院 几个基本概念（早期技术）几个基本概念（早期技术）•前置机的概念前置机的概念：：SCADASCADA系统的前置机负责规约转换和数据预处理系统的前置机负责规约转换和数据预处理早先，由于计算机的处理能力有限，为了减轻主机早先，由于计算机的处理能力有限，为了减轻主机( (服务器服务器) )的的CPUCPU负担，一般都要配备专门的计算机来运行前置数据处理程序，负担，一般都要配备专门的计算机来运行前置数据处理程序，这就是这就是SCADASCADA系统的前置机实际上，前置机只是一个逻辑概念，系统的前置机实际上，前置机只是一个逻辑概念，如果主机如果主机( (服务器服务器) )的处理能力足够强，前置数据处理程序可以直的处理能力足够强，前置数据处理程序可以直接运行在主机接运行在主机( (服务器服务器) )上，让主机上，让主机( (服务器服务器) )兼作兼作SCADASCADA系统的前系统的前置机。
置机•双机切换问题：单通道单双机切换问题：单通道单MODEMMODEM和单通道双和单通道双MODEMMODEM 第五节 配电SCADA系统的软件系统•1) 1) SCADASCADA系统的软件层次模型系统的软件层次模型 SCADASCADA系系统统的的软软件件可可以以分分为为三三个个层层次次操操作作系系统统、、支支撑撑软软件件、、应应用用软软件件操操作作系系统统位位于于系系统统的的最最底底层层 2 2）配电）配电SCADASCADA系统的软件逻辑构成系统的软件逻辑构成•SCADASCADA系统是人系统是人( (调度员以及运行管理人员调度员以及运行管理人员) )和监控对象和监控对象( (变／配电站的开关和线路等设备变／配电站的开关和线路等设备) )的一个中介，因此的一个中介，因此SCADASCADA系统除了其核心部分，还应包括系统和监控对象的系统除了其核心部分，还应包括系统和监控对象的接口、系统和人接口、系统和人( (使用者使用者) )的接口基于这么一个认识，的接口基于这么一个认识，SCADASCADA系统在逻辑上可以分为三个部分：系统在逻辑上可以分为三个部分：数据处理系统数据处理系统、、前置机系统前置机系统和和人机联系工作站人机联系工作站 2 2）配电）配电SCADASCADA系统的软件逻辑构成系统的软件逻辑构成•数据处理系统是数据处理系统是SCADASCADA系统的核心部分。
它包括系统的核心部分它包括SCADASCADA数数据库和数据库维护的功能据库和数据库维护的功能•前前置置机机系系统统和和现现场场的的RTURTU／／FTUFTU打打交交道道，，完完成成系系统统和和监监控控对对象象的的接接口口前前置置机机软软件件包包括括串串行行口口通通信信功功能能、、规规约约转转换换功功能能、、数数据据预预处处理理功功能能以以及及和和数数据据处处理理系系统统通通信信的的功功能能 •人人机机联联系系工工作作站站负负责责提提供供用用户户界界面面，，如如图图形形、、表表格格甚甚至至声声音音、、动动画画等等等等此此外外，，人人机机联联系系工工作作站站还还为为用用户户提提供供向向RTURTU／／FTUFTU发控制命令发控制命令( (如遥控如遥控) )的手段的手段 3 3）配电）配电SCADASCADA系统的系统的Client/ServerClient/Server网络模型网络模型 4 4) ) 配电配电SCADASCADA系统软件结构系统软件结构 5 5）配电）配电SCADASCADA数据库系统数据库系统 配电配电SCADASCADA系统核心软件模块系统核心软件模块•数据处理系统数据处理系统•告警处理系统告警处理系统 •用户安全管理系统用户安全管理系统•数据采样和历史数据管理系统数据采样和历史数据管理系统•SCADASCADA图形软件图形软件•SCADASCADA报表表软件件 •SCADASCADA前置机前置机软件件 第六节第六节 配电配电SCADASCADA系统通信规约系统通信规约1 1）通信方式和功能）通信方式和功能•（（1 1））配配网网SCADASCADA系系统和和FTUFTU之之间的的通通信信组织方方式式，，不不管管是是采采用用多多点点共共线还是多点是多点环质是一种共线挂灯笼的方式质是一种共线挂灯笼的方式•（（2 2））FTUFTU除除了了采采集集正正常常数数据据以以外外，，还还需需要要采采集集故故障障电电流流／／电电压压数数据。
据 ，，•（（3 3））在在馈馈线线自自动动化化中中必必须须快快速速识识别别故故障障、、隔隔离离故故障障、、恢恢复复供供电电，，这就要求故障发生时要优先快速传输故障状态信息这就要求故障发生时要优先快速传输故障状态信息 2 2）） 配电配电SCADASCADA系统控制程序对系统控制程序对FTUFTU的轮询过程的轮询过程 3）配电SCADA系统通信规约和报文•(1)(1)物物理理层层DNP DNP 3 3．．0 0是是一一种种基基于于串串行行通通信信口口物物理理介介质质可可以以是是专专线线电电缆缆、、光光纤纤、、无无线线或或者者卫卫星星等等等等目目前前有有一种通过以太网实现规约的发展趋势一种通过以太网实现规约的发展趋势 ‘•(2)(2)数数据据链链路路层层数数据据链链路路层层管管理理数数据据收收发发双双方方之之间间的的逻逻辑辑链链路路，，并并负负责责查查找找数数据据在在物物理理通通道道传传输输中中的的错错误误检测•(3)(3)应应用用层层应应用用层层表表示示的的是是最最后后接接收收到到的的完完整整的的数数据据报文，或者是在传输层前被传递的数据报文报文，或者是在传输层前被传递的数据报文 •数据链路层数据链路层•应用层报文格式应用层报文格式 Request Header 请求报头 ObjectHeader对象标题 Data数据 ObjectHeader对象标题 Data数据Response Header 响应报头 ObjectHeader对象标题 Data数据 ObjectHeader对象标题 Data数据其中： 起 始 字 0x05 起 始 字 0x64 长 度 链路 层控 制字 目的 地址 源 地 址 CRC 校验 码 用户 数据 CRC 校验 码DIRFRMFCBFCV功能码 第七节第七节 配电配电SCADASCADA系统与系统与AM/FM/GISAM/FM/GIS系统的集成系统的集成 •两种集成方式两种集成方式 •SCADASCADA和和AMAM／／FMFM／／GISGIS之间的数据交换之间的数据交换•SCADASCADA向向AMAM／／FMFM／／GISGIS提供数据提供数据 •AMAM／／FMFM／／GISGIS通过通过SCADASCADA发遥控命令发遥控命令 配电配电SCADASCADA系系统统AM--Automation Mapping，自动成图；，自动成图；FM--Facility Management，设施管理；，设施管理；GIS--Geographic Information System，地理信息系统，地理信息系统 H H市区配电自动化系统的组织市区配电自动化系统的组织•H H市区配电网的特点：分布比较集中，因此比较便于采用市区配电网的特点：分布比较集中，因此比较便于采用分层集结的策略进行配电自动化系统组织。
分层集结的策略进行配电自动化系统组织•H H市配电市配电SCADASCADA系统的区域规划方案如下图所示：系统的区域规划方案如下图所示： Y Y市区配电自动化系统的组织市区配电自动化系统的组织•Y Y市城区配电网的特点：网络主要集中于市城区配电网的特点：网络主要集中于2km-3km2km-3km的地理范的地理范围内，因而有可能采取一些特殊的方法，以较低的代价构围内，因而有可能采取一些特殊的方法，以较低的代价构成有效且可靠的通讯网络和电源供应策略成有效且可靠的通讯网络和电源供应策略•Y Y市城区配电市城区配电SCADASCADA系统的体系结构如下图所示：系统的体系结构如下图所示： Y Y市城区配电市城区配电SCADASCADA系统主干信道的通信设备系统主干信道的通信设备 Motorola公司的公司的MOSCAD配电配电SCADA系统系统 Motorola公司的公司的MOSCAD配电配电SCADA系统系统 Motorola公司的公司的MOSCAD配电配电SCADA系统系统 。