第四章远动监控系统数据传输与通信网络结构2远动监控
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远动及通信传输故障分析及解决方法作者:吕彦召邓显俊明廷谦刘启鹏来源:《科技资讯》2018年第20期摘要:远动通信系统对保证电网的完全稳定运行具有重要意义。
文章基于远动通信系统的基本结构和原理,探讨了远动通信系统的故障检测与诊断,并提出了处理远动系统故障的一般流程。
电力系统的主要构成是发电厂、输电线路、变电站以及各种负荷,由于调度系统的不但升级改造,现代电力系统在广阔的地域上连接成一个庞大而复杂的系统,这必然造成电能储存困难和能源中心与负荷中心之间的距离不断加大,因此,必须要应用远动和通信传输技术来实现众多电厂、变电站的管理和监控。
关键词:远动系统通信传输故障分析中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)07(b)-0017-021 远动通信系统的基本结构和原理远动系统是指对广阔地域空间上的生产过程进行必要的监视和控制的系统,它包括对远动控制所必须的通信信息的采集、处理、传输、显示以及执行等全部设备和功能。
构成远东系统的主要设备有3个部分,分别是厂端远动装置、调度端远动装置和远动通信。
远动技术是指在广阔的地域上将电力系统的数据信息以及相关的指令从一端传输到另一端,然后进行显示、记录、控制和执行。
就信息的传输方式而言,主要包括循环式传输和问答式传输两种基本方式。
其中循环式样传输方式主要以发电厂和变电站的远动装置为主,对相关数据信息进行周期性采集,并以周期性循环的方式向调度端进行数据信息发送,这种方式主要应用于点对点的远动装置上。
在这种传输模式中,厂站端将需要传输的数据信息按照预先的约定组成各种帧,再编排好顺序,然后进行逐帧循环发送,因此信息的传送具有周期性。
由于这种传输方式不需要接收端的需求和回答,因此,对传输信道的质量要求较低,被干扰的信息可以在下一循环中得到修正。
问答式传送方式主要以电力调度中心为主,首先由调度中心发出查询指令,发电厂和变电站依据相关指令进行数据采集和传输,在这种方式下,发电厂和变电站在没有收到相关指令时远动装置处于静止状态。
远动信息网络传输方法收藏此信息打印该信息添加:用户发布来源:未知远动信息网络传输方法孙军平1,盛万兴2,王孙安1(1. 西安交通大学,陕西省西安市710049;2. 中国电力科学研究院,北京100085)摘要:针对目前中国电网自动化系统领域广泛使用的远动串口通信模式,分析了远动信息网络传输的必要性及其益处,研究了远动信息的网络通信模式和技术方案,并讨论了通信模式中的技术问题,如以太网技术、TCP/IP协议和网络通信中的广播、组播技术问题。
最后指出了网络传输必将成为远动数据传输的发展方向。
关键词:远动通信;广域网;TCP/IP;网关1 引言目前我国电力自动化系统中普遍采用基于电路交换方式、独立占用64kbit/s的低速通道进行串口通信。
但这种通信方式还不是网络系统,因为网络系统必须具备对等方式,即各个通信端都是平等的,不存在主从关系。
随着全国电网的连通,根据自动发电控制(AGC)技术的需求、电力市场的建立和大电网安全分析系统数据准确性的要求,迫切需要远动信息的网络传输以及建立基于广域网的大电网系统,解决远动信息一发多收和信息转发过程中造成的延时问题[1],使各相关主站同时共享厂站的实时信息,达到实时信息全电网共享,为电网安全分析系统和配调系统提供基于同一时刻的准确数据,进而实现电网高效、安全、经济运行。
通过远动信息的网络传输,可彻底改变主站和厂站之间的主从关系,网络路由器将取代传统的通信前置机,使网络数据可双向传输,真正实现各个通信终端的网络平等(基本通信网络结构如图1所示)。
主站可直接同各种配电智能终端单元交换数据,并可直接下发命令控制终端设备,消除了传统的通信前置机在通信中的“瓶颈”现象。
另外大大节省了投资,减少了现场的维护工作量,使实时数据传输能力有很大提高。
2 远动数据的网络通信模式2.1 实现网络通信的协议实现远动信息网络传输的关键是解决RTU和IED的网络接入问题。
目前我国变电站自动化系统中RTU和IED采用的串口通信协议大多为IEC60870-5-101和DNP3.0等,这些协议基本上都遵循基于ISO参考模型的增强性能结构(EPA),仅用了OSI参考模型7层中的3层(即物理层、链路层和应用层)实现数据传输。
远动技术一、综合监控系统的组成:ISCS (Integrated Supervision and Control System)的主要目的是将各分散孤立的自动化系统联结为一个有机的整体,实现地铁各专业相关系统之间的信息互通、资源共享,提高各相关系统的协调配合能力,高效实现系统间的联动,提高地铁全线的整体自动化水平。
ISCS相关的系统包括:安全门系统(PSD)、门禁系统(IAS)(预留)、列车监控系统(ATS)、电力监控系统(PSCADA)、环境与设备监控系统(BAS)、火灾自动报警系统(FAS)、传输系统(TS)、广播系统(PA)、闭路电视系统(CCTV)、通信集中告警系统、时钟系统(CLK)、自动售检票系统(AFC)、乘客信息系统(PIS)。
其中的电力监控系统(PSCADA -Power Supervisory Control And Data Acquisition System)为深度集成系统,ISCS通过网络把各变电所的PSCADA集成起来,完成PSCADA的中央监控功能。
ISCS与各变电所内相对独立的PSCADA共同构成全线完整的PSCADA,负责监控35kV交流中压系统、750V直流供电系统、0.4kV 交流系统、杂散电流监视系统等。
HMI其实广义的解释就是“使用者与机器间沟通、传达及接收信息的一个接口”。
二.计算机网络利用各种通信手段,把地理上分散的计算机系统,以共享资源为目标有机的结合起来,而它们各自又是具有独立功能的网络系统。
1.计算机网络的特点(1)地理分散:如果中央处理机在1m之内,就不能称为计算机网络,而是多机处理系统。
(2)独立处理:构成计算机网络的各台计算机具有独立功能。
(3)通信协议:网络中的各台计算机要能相互的通信,必须遵守的规则和约定或者语言。
(4)资源共享:包括软件和硬件的资源共享。
2.计算机网络的分类(1)按地理位置分:局域网和广域网(2)按功能分:通信子网(负责整个网络的数据通信)和资源子网(各种网络资源的集合),主机通过通信子网连接,通信子网的功能把消息从一台主机传到另外一台主机。
1、SCADA: 监督控制与数据采集。
是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统,由监控站(调度端:监控,数据统计与管理功能)、被控站(受调度端监视的站场。
它完成对远动系统的数据采集,预处理,发送,接收,及输出执行的功能)、信道(运动信息传输的介质)组成。
远动主要任务:集中监视、集中控制。
性能指标:可靠性、容量、实时性、抗干扰能力、。
2、远动系统:在铁路牵引供电系统中使用的SCADA系统。
用电气化手段通过一个或多个相互联接(或非连接)的通道,实现对远方处于分散状态的生产过程的集中监测、控制和集中管理的系统。
3、调度端:监控、数据统计、管理功能。
被控站:数据采集、预处理、发送、接收、输出执行。
信道:远动信息传输的介质(通路)。
无线通信:(1)架空线路或电缆直接传送远动信息(2)远动与载电波电话复用电力线载波信道(3)光纤通信(优点:传输频带宽通讯量大。
传输损耗小,而适合长距离传输。
体积小,重量轻,可绕性强,敷设方便。
输入与输出间店隔离不怕电磁干扰。
保密性好,无漏信号和串音干扰。
抗腐蚀,抗酸碱,且可直接埋于地下。
缺点:强度不如金属丝。
连接比较困难,一旦故障后修复工艺要求较高。
分录和耦合不方便。
弯曲半径不宜太小。
)(4)无线信道,远动与微波通信设备复用,无线传送远动信息SCADA系统应用于电力系统,给水系统,石油,化工,远动系统(铁路牵引供电系统)4、光纤:单模、多模。
单模:传输容量大、距离长、用于主干线。
多模:传输容量小、用于设备内部通信。
5、远动终端:RTU。
在被控站内远动数据采集、处理、发送、接收以及输出执行等功能的设备。
6、从远动系统信息传送方式分为两大类:循环传送方式(CDT)、查询传送方式(Polling)。
通信规约:循环式传输规约(CDT),POlling规约()7、五遥:二元(遥控,遥信),多元(遥调,遥测,遥视)8、3C:计算机、控制、通信。
9、SCADA系统调度端其主要系统由:服务器、web服务器、调度员工作站、维护工作站、通信前置机、打印机、模拟屏(大屏幕显示器)等外设组成。