基于SCADA的电力系统故障模拟系统研究

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1、附件四上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名■万翅L日期：砷-年3月，o目附件五上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文

2、被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在一年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密曰。(请在以上方框内打“4”)学位论文作者签名可疚指导教师签名．杉《汤日期：阳略年8月l口日日期：动·啤，月，L日上海交通大学硕士生学位论文基于SCADA的电力系统故障模拟系统研究StudyofPowerSystemFaultSimulationSystemBasedonSCADAScheme摘要电力系统动态模拟实验的主

3、要任务是对实际电力系统进行物理模拟，通过多种运行方式和故障形式的模拟，达到检验电力系统动态性能的目的。随着电力系统通信技术的不断发展，现代电力系统逐渐采用监视控制及数据采集(SCADA)系统实现电力系统的运行与日常管理。fSCADA系统通过实现遥信、遥测、遥控和遥调的“四遥”功能，极大地简化了电力系统的运行和管理工作量。在电力系统动态模拟中采用SCADA系统，可以提高系统的可靠性，降低运行和维护成本，也便于存储历史数据及故障分析。)声7本文首先介绍监视控制与数据采集(ScADA)系统的结构、功能、以及组成SCADA的

4、各部分软硬件、组态软件、可编程逻辑控制器(PLC)和现场总线的概念、原理及特点。电力系统的故障模拟要历经开机准备、转速调节、并网、故障操作和解列等一系列过程，本文对这一过程中所涉及到的原理，如直流电机调速原理、发电机并网原理做了简要分析。本文以一个实际的电力系统动态模拟系统为例，对其基于SCADA的故障模拟系统进行详细研究。整个监视与控制系统呈三层结构，从上到下依次是过程监控层、中间层和现场设备层。过程监控层处于控制系统的最上层，为实验室的管理和使用人员提供一个集中监视和管理的环境。人机界面是过程监控层的核心部分，本

5、文着重对其技术问题进行了研究。f如对设计的规范化作约定，以增强代码的可读性和系统的可扩充性；在画面的组织上采用三视图显示方式，使整个系统结构清晰明了；为使用户操作方便，采用事件触发方式实现画面之间的自由切换；增加系统的安全等级，将无关人员排除在系统之外，并对控制命令如开关操作等设置权限。减小误操作的概率；通过对衍生标记、事件和宏的综合运用，解决输电线路三相开关和单相开关操作中所涉及到的开关选择的难点；在发电机组和无穷大系统选择的问题上，通过控制相应的衍生标记，实现数据的正确显示和开关的正确对应；短路操作中采用分级菜单

6、，解决多种故障类型的选择问题：通过定义一些内存标记和PLC接口数据，实现短路地点选择、放障形式选择以及短路时间设定上与PLC的互操作；解决了发电机调速和同期合闸的问题；此外，还研究了开关位置和PLC实际状态不对应的问题及系统初始化问题。所研究的基于SCADA的虫左系统故障模拟系统目前己进入整体调试阶段，正式投运后，所有的数据采集工舴将由数字电量变送表来完成，以取代以前人工读数；开关的控制命令将从触摸屏或人机界面上下达，以取代以前的直接对现场开关的操作。SCADA系统的采用，无疑会大大简化运行和管理的工作量。2卢～关键

7、宇：监视控锖妊采为故障模吵组态软件／，)，’上海交通大学硕士生学位论文AbstractAmaindutyofapowersystemdvrlalIlicsimulationandanalysissystemistoimitatethedynamicfaultbehaviorofaCrealpowersystemWithmeunceasingdevelopmentofpowersystemcommunicationtechnique，SupervisoryControlAndDataAcquisition(SCADA)

8、schemehasbeenwidelyusedtomanagethedailyoperationofalargepowersystem．TheadoptionofSCADAcangreatlydecreasetheoperationandmmntenanceworkloadbyitsremotecontrol，remotecommunicati