电力调度SCADA仿真系统的开发与应用.docVIP

精品论文 参考文献 电力调度SCADA仿真系统的开发与应用 （国网河南罗山县供电公司） 摘要：给出了一种电力SCADA仿真系统及其实现方法。该系统在生产实践的仿真培训方面具有很好的应用前景和优势。 关键词：调度；SCADA系统；通信工作站；开发及应用 1、引言 随着电力工业的发展，电网容量的不断扩大，互联大电网迅速形成；大机组、互联大电网、超高压远距离输电线的出现，对安全经济和高质量发输电的要求更加严格，从而能实时地对电力系统运行进行自动数据采集与监视控制（SCADA）的调度自动化系统应运而生。而调度人员能否正确地操作、使用SCADA系统，全面、准确地掌握电力系统的运行情况，在SCADA系统的辅助下对运行情况进行分析、做出正确的判断和决策，以至采取必要的措施及时处理事故和异常情况，对保证电力系统安全、经济、可靠地运行，意义非???重大。而生产实际中因其直接与生产设备相联，故鲜有机会让调度人员对SCADA系统的各种操作和各种运行情况有一个全面的了解，这对充分发挥SCADA系统效用，提高调度人员素质都极为不利。因此，我们给出了一种电力SCADA仿真系统及其实现方法，以此实现对电力SCADA各种功能的仿真操作，从而对调度人员或电力专业的大学生进行仿真培训，使他们在进入生产实践之前就能很好地掌握必要的技能，具备直接上岗的技术素质。这对缩短人员技术积累周期，提高生产效率，保证系统运行安全很有裨益。 2系统结构 整个仿真系统的结构如图1所示。 图1 仿真系统结构图 图1中CZ1，CZ2为仿真厂站设备，从而为SCADA仿真系统提供厂站信息的模拟台；RTU1，RTU2为2个厂站终端；TX1，TX2为信息传送的通信通道；PC为SCADA仿真系统的调度中心计算机系统，由多台微机组成，其结构如图2所示。 图2 网络系统结构图 图2中FRONT为前置通信工作站；dd为实时监控工作站；SQL为历史数据管理工作站；EMS为能量管理工作站；RTNET为微机实时网络；NPORT为实时服务器。考虑到仿真系统的经济性，没必要设置冗余的服务器和前置通信工作站，通信通道采用具有屏蔽层的四芯通信电缆，两端接调制解调器(Modem)以便使得信息能够远传和提高抗干扰能力。RTNET是采用BNC接头将所有调度中心的所有计算机用细缆联结成实时网络。而且因为仿真系统不可能和厂站的实际设备相连，故厂站端的信息也是采用模拟的方法提供，在模拟信息台上用开关仿真厂站的断路器的开合以提供遥信信息，用灯的亮或灭来仿真遥控信息从而模拟厂站的断路器的动作，而用可调的感性负载来提供遥测量的仿真，用直流表来仿真遥调的结果。 3仿真系统的开发 3.1 RTU的开发 RTU采用IntelPentium100主机，通过遥测、遥信、遥控、遥调4个功能模板与厂站信息模拟台连接完成相应的功能。采用部颁CDT规约与调度中心的前置工作站进行通信。实时通信软件设计的3个关键环节如图3所示。 串行通信口初始化可设通信速率为600b/s，字结构除同步字外均采用(48,40)码，同步字为3组EB90。校验位依据40位信息位的代码值和生成多项式g(x)=x8+x2+x+1进行代数运算计算最后的校验码，由于规约规定是带陪基形成的校验码，最后必须按位取一次反。各信息字的组织格式遵守CDT规约。通讯采用中断方式，对于中断类型N，其中断服务处理程序的偏移量和段基址为IPle;(4*N,4*N+1)，CSle;(4*N+2,4*N+3)，而80x86系列PC机规定通信适配器COM1使用中断IRQ4（N=12），COM2使用中断IRQ3（N=11），故可按上述计算IP，CS的公式设置中断矢量。 相应中断服务程序的编写，其中发送字符处理是将要发送休息按CDT规约组装后上发，而接受字符处理是将接受到的信息按CDT规约进行分析，从而启动相应的执行机构或设置返校信息并调用发送字符处理程序组装上发该返校信息。 图3实时通信设计结构图 3.2调度中心计算机系统的开发 所有工作站的程序开发均采用在Windowsxp平台下完成。 (1)前置通信工作站的开发 前置部分是调度中心与RTU进行信息交换的枢纽，对他的实时性较高。因此，充分利用了Windowsxp基于线程的多任务技术，将前置部分的各功能模块安