电力系统及其自动化实验报告-RTU

电力系统及其自动化实验报告1电力系统及其自动化实验(一)实验报告姓名：班级：学号：实验时间：1.实验内容：本次实验的主要目的是熟悉工业监控模拟系统调度中心的结构及系统配置，了解调度系统软件体系，学习使用用户界面和数据库工具，动手操作调整系统的配置，通过对RTU的遥控、遥信、遥测等功能的了解，理解RTU的组成原理及各种工作方式和信息采集原理。。实验内容1.GM-2000DAS分布式管理自动化系统图1GM-2000DAS分布式管理自动化系统结构图GM-2000DAS分布式管理自动化系统在结构上可分为调度中心、信道和被控端子系统。GM-2000DAS分布式管理自动化系统软件体系包括了客户/服务器系统、操作系统、数据库管理系统等。客户机／服务器（C/S）体系结构是在单一体系结构、宿主式体系结构和局域网广义网体系结构的基础上发展起来的，它既保留了宿主式体系结构中的数据集中管理、安全可靠和数据一致性的优点，又保留了文件服务器方式的多用户共享主机系统的数据资源和外设资源，降低了系统成本。电力系统及其自动化实验报告2WINDOWS操作系统是基于INTEL或相应平台，窗口界面，图形操作系统，用于个人计算机或PC服务器。其特点为：操作直观、简便但安全性欠缺；UNIX操作系统是字符界面，多用于基于RISC的小型机或服务器。UNIX操作系统可靠性高、安全性强、网络功能强大，但操作不直观。常用的关系数据库管理系统有：MicrosoftSQLSERVER、SYBASE、Oracle、Informix等。关系数据库管理系统提供海量数据的存储、更新及查询、检索，支持SQL（Structurequerylanguange）查询语言，支持ODBC（opendatabaseconnection，开放数据库连接）接口标准，无论采用何种数据库管理系统，应用软件均可以采用相同的接口访问数据库系统，而且WINDOWS操作系统可通过控制面板中管理工具之ODBC界面设置。GM-2000DAS分布式管理自动化系统提供了方便灵活易用的Windows的界面，采用多文档、多视图的界面形式，可以同时打开多个监视和控制画面，随意的定制各种界面元素的显示和隐藏，并提供了“全屏”和“正常”两种界面模式。系统启动后在默认状态下没有登录，用户可以通过登录窗口进行身份验证后登录系统，系统根据添加用户所设定的用户身份后自动确定用户的权限，系统采用一次登录，连续有效的方式管理登录信息，并在需要验证身份的时候自动验证，直到用户选择注销身份。调度员工作站通过用户登录的方式验证用户身份，根据用户的不同权限决定用户可以进行的操作，没有登录系统的使用者只能查看当前供电情况和进行数据的召唤操作，不能进行任何种类的控制操作。用户在不需要进行控制操作的时候尽量不要登录系统，以免误操作的发生，操作完毕应尽快注销登录，使系统回到不可控状态，以免造成安全事故，用户离开操作台和换班时请务必注销身份。2.远动系统调度端远动系统由后台处理机、操作员工作站、通信处理机等主要网络节点设备组成。电力系统及其自动化实验报告3图2远动系统调度端调度中心，又称主站系统，即接收和转发信息并进行监视控制的系统。主站系统中的通信控制器从各个远动终端取得信息后，主计算机进行数据处理，检测一些参数是不是有越限现象发生，断路器有没有变位等，并将结果通过显示器或模拟屏向调度员报告。调度员向计算机输入控制命令，向各远动终端发送断路器操作命令或调整发电机出力等控制命令。主站还要将经过处理的信息向上层调度中心转发，通常这是通过数据通信网进行的。主站的上述功能就称为SCADA（supervisorycontrolanddataacquisition），即监控与数据采集功能。3.远动系统通道结构目前较为常见的SCADA系统的通信网络拓扑结构方式有点对点方式、环形方式、双T型结构、网状结构方式。在实际工程中，以上几种网络结构往往同时存在于一个监控系统中。调度端被控站被控站被控站调度端被控站被控站被控站调度端被控站被控站被控站调度端被控站被控站被控站被控站a)点对点结构b)环型结构c)双T型结构d)网状结构图1-3通信前置机的几种网络结构电力系统及其自动化实验报告4图3几种常见的SCADA系统的通信网络拓扑结构方式在环形通道中，各RTU与控制中心主机进行数据交换的通信网RTU端的接线如图4所示，上行通道收发线是RTU与控制中心通信连接的通道接线，下行通道收发线是RTU与下一站通信连接的通道接线，GM-R061、GM-R063用于连接通道隔离变压器，并具有通道防雷保护和掉电直通功能。4.RTU系统的功能GM-2000DAS型RTU系统主要完成遥控、遥信、遥测等远动功能，主要由总控单元，控制、采集单元，交流采样单元等三个主要部分构成。系统采用多处理器分散式原则，内部采用现场局域网连接各单元。一、心得体会在这次实验中，我了解到了工业监控系统的结构以及系统配置，初步接触到调度系统软件体系，在学习了解的基础上尝试着使用用户界面和数据库工具，并首次用自己学号通过登录窗口进行身份验证后登录系统。通过老师的细心讲解，图1.5RTU机柜通信原理接线示意图J2GM-R0611#GM-R0612#J2GM-R060通信板J1-4J1-3J1-1J1-2J1-3J1-4J1-2J1-1J1-6J1-5J1-7J1-8上行通道收JA1JA-4JA-8JA-7JA-3JA-5JA-6JA-21#GM-R063J3D6J1-6J1-5J1-7J1-8J3GM-R0632#上行通道发下行通道发下行通道收D5D7D8D4D3D2D131243124电力系统及其自动化实验报告5结合本科学习的远动课程，我对远动系统中RTU的组成、工作原理和工作方式，以及RTU的主要功能有了更为客观的认识，不再单单只是一个抽象的概念。由于实验室设备未调整好，很遗憾没能完成实验的全部内容，也没能实时观察到RUT的遥控、遥信、遥调等功能，但在软件的相关界面中，我们还是能很清楚地了解到变电站、开闭所等铁路相关单元的电气接线图，大致明白整个系统的工作方式，工作人员的操作方式等。由于本科有学习铁路远动系统的相关知识，这次实验让我更多地关注是将理论知识与工程实际相结合，更想了解的是老师常常提起的“四遥”功能的实现过程。虽然很遗憾没能亲眼看见RUT相关功能的实现过程，但是却是让自己对工业监控系统整体上有了更为清晰的了解，从整体结构和功能上有了大致的把握。最后，在实验平台的接触中，我看到了仿真运行的各种有趣之处。让我产生对这仿真的兴趣，在以后的学习中会更多地思考要怎么样才能发现问题、解决问题，激发了我学习的热情。感谢老师的细心讲解和答疑！