电力系统监控和数据采集系统介绍

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1、电力系统监控和数据采集系统测控技术与仪器0840308234张臻欢摘要：介绍了监控和数据采集系统各部分的功能和运行原理,以及一种基于USB和CAN总线技术的数据采集系统，该系统主要由一•个USB・CAN节点和多个数据采集结点构成，釆用CAN总线构成通信网，以USB总线接口实现主节点与计算机的通信，数据采集结点完成电力设备参数采集，可以通过一•台丄机监控多个电力设备状态参数。该系统实现了电力监控系统中的电力参数检测和总线通信，具有实时性强、可靠性高、抗干扰能力强、容易扩展新节点等优点。关键词：电力监控、数据采集、功能运行

2、原理、通川串行总线、控制器局域网总线引言：计算机的出现，使监控系统的设计与使用发牛了巨大的变化。在引入以计算机为基础的系统前，监控系统的功能局限丁•远程控制和简单的状态信号显示。当以计算机为基础的监控系统出现后，人容量的数据采集和处理才有可能被广泛地运用，并成为计算机系统的基木功能之一。随看电力工业的发展，电力系统的可靠性和电能质量越來越多的受到人们的关注,对电力监控也提出了更高的要求。1监控及数据采集的功能1.1数据釆集丿制期性地从RTU中采集数据是它的基本功能。电力系统中的大多数系统是以查询方式采集数据，即RTU仅

3、在接收到主站对其请求后，才把数据传送给主站。它有*2种可选用的RTU响应方式：第-种方式是发送所需点或点集的实际值或状态；另--种方式是仅发送前一次查询请求以来状态发牛过的变化或数据值超过一预先定义的增量变化范闌的点或点集。后者称为报告异常事件方式。此方式的主要优点是减少了主站处理时间。通信线路中平均负荷也比第一种方式要小。不过，通信线路必须具有足够的带宽容量，以适应最坏情况，即在电力系统出现大干扰时，大量点的数据会发生快速变化，而此时调度员却最需要及时和准确的数据。数据采集过程可认为是一些专川及高度相关子过程的过程集

4、。这些子过程为：a.对RTU内部数据库的查寻及快速修改；b.主站周期性地对RTU进行查询；c.把主站所需的RTU数据传送给主站；d.校核I犬1传送所引起的数据错误；e.换算数据工程单位；f・通过写入來覆盖数据库中的原有状态或数值。1.2信息显示信息显示是有选择地检索数据库中固定数据及实时数据，并将其组合后提供给运行人员的过程。通常将其显示在有限的图形CRT彩色屏幕上。固定数据包括发电厂、变电站接线图的信息及其它不随吋变化的可显示信息。可变数据包括二态或三态设备的状态和数量变化，并可能帶有符号的模拟量。通过名字或标识符来

5、表示的设备名称和点的标志常被认为固定值，并被附在变量后而。显示常常选择分层的树结构形式。在此结构中，索引页血（或者叫菜单）允许运行人员用光标定位技术（键盘、鼠标、跟踪球或屏幕接触定位法）来选择各种信息的显示。在同一系统中，常常提供多种显示选择方法，如专用功能键、显示标识符或名字的键盘输入。专用功能键使显示的时间大为缩短。但山于受空间的限制，因而这种键的数目是有限的。川标识符进行键盘选择，要求运行人员记住及使用相互参照表。也有除CRT之外的其它显示介质。一般佇动态模拟盘，它主要通过灯光的变化来显示。也有在模拟盘上装配数就

6、来显示重要的模拟量数据。1.3监控监控是指能操纵远距离设备的运行。这个过程包括发电厂或变电站的选择、被控设备的选择以及执行开关的断廿或闭合。因此需采川选择一确认选择一操作的顺序（简称为操作前校核）。必须避免未被选中设备的操作或未发命令就进行错误操作的情况发生，这是监控及数据采集系统中一个重要的设计环节。为了高度安全，通常采用如图1所示的“操作前校核"信息顺序。1.4报警处理告诉运行人员发生了异常事件并报告发生的时间、站号、设备和事件的实质，一般称为报警处理。它有多种报警处理及表示方式。处理方法的细节大都被纳入监控及数据

7、采集系统中的一个功能块中。最常用的报警处理输出是按时间先后排列，显示在CRT报警表、打卬机破复制输出和语音报警中。运行人员确认报警之后，立即把运行状态直接转到与其相关的UjffeW翌制ifc址状态/命令退帕左站校杭備Q功侧玛］整IM地址［狀杰/命令主姑拽行检息赢可］药取矗址「状忘临令送倒主站执籽依2功咙丹控制堆址［zzi运行位置，进行人工直接干预。1.5信息存贮及报告圉1操作祈枕核依息恋序记录和保存运行过程屮的状态和数据是电力系统运行屮的一项重要任务,通过秸确的记录，用來满足各种统计要求和对系统未來运行情况及用电规划进

8、行预测。记录保存一般的实现方法是按一定的周期间隔获取预先选定的数据集，并把它们保存在—•个滚动文件中。存贮周期常被设定为lh,但某些特殊情况下则需要更频繁获取和保存信息。监控及数据采集系统中的历史文件为各种表、报告捉供了一个有效数据和状态信息源。可在保存历史数据文件的基础上设置各种报表格式，如日、刀、年报表等。1.6事件顺序采集事