電力系統監視控制（Supervisory Control of Electric Power System）是人機互動手段等一整套支持性軟體。用這套工具可建立各種資料庫。資料庫有三類結構：層次型、網路型和關係型。電力系統結構有層次型特點，故採用層次型和關係型相結合的資料庫較為合適。在監視控制系統中實時數據和歷史數據是分別建庫的。
基本介紹
- 中文名：電力系統監視控制
- 外文名：Supervisory Control of Electric Power System
- 類型：支持性軟體
- 特點：層次型
簡介,電力系統監視控制,基本介紹,詳細介紹,採集信息,處理種類,
簡介
電力系統監視控制
實時資料庫其中存放的是監視和控制用的實時數據，因此數據存取速度應比較快。提高速度的方法是資料庫常駐記憶體，最佳化存取路徑，將資料庫映射到套用軟體數據區，使套用軟體能像使用一般變數那樣使用其中數據.實時資料庫存放的是畫面和列印表單說明數據，採樣和計算統計數據，遙側量的係數、報普限值，事故過程記錄，事件記錄，電力系統套用軟體用的計算數據和結果。
歷史和資料資料庫對這類資料庫沒有嚴格的存取時間要求，所以可採用人機互動更為方便的通用型資料庫(商用資料庫)管理系統。歷史和資料資料庫中存放的是畫面、列印表單和資料庫的初始定義數據，統計留存的歷史數據，計畫和預報的未來數據.電力系統元件模型數據，各種設備的資料數據，以及其他不常用數據等。
基本介紹
隨著多媒體工作站、人工智慧、辦公自動化、計算機輔助設計和製造等技術的發展，目前的三類資料庫管理系統難以滿足對知識、檔案、圖像、圖形、語音信息等各種複雜結構數據的存貯和操作的要求，面向對象的資料庫能提供這些功能.調度自動化的主站系統是一個任務(套用)分散式的多計算機系統，資料庫也相應採用分散式資料庫技術，類型有同庫分布和異庫分布兩種.同庫分布要確保各庫間數據內容的一致性.隨粉電力系統自動化技術和信息技術的迅速發展，調度自動化系統中的資料庫技術必將隨之不斷提高。dlon1JX一torlgJ一orl弓h{kongzh-電j]系統監視控制(supervisoryeontrolOfeleetriePowersystem)
詳細介紹
通過數據採集與監視控制系統(簡稱數據採集與監控系統》對電力系統運行狀態進行線上監視及對遠方設備進行操作控制的功能。監視是指對電力系統運行信息的採集、處理、顯示、告警和列印，以及對電力系統異常或事故的自動識別。控制則主要是指通過人機聯繫工具對斷路器、隔離開關、靜電電容器組等設備進行遠方操作的開環性控制。調度員用人機聯繫工具執行電力系統日運行計畫並保持頻率和中樞點電壓的質量，採取預防性措施消除不安全因素，處理事故，恢復電力系統正常運行。監視控制功能是調度自動化系統的基本功能.它為自動發電控制、經濟運行、安全分析等高層功能提供實時數據和各種實用性支持程式.如畫面管理、人機互動管理、制表列印管理、資料庫管理、計算機通信管理等程式。在進行電力系統監視控制和統計記錄軟體設計時，必須分析其功能。電力系統監視控制內容歸納如下：
採集信息
傳恰數據檢查下行命令信息高峰壓編側tt處理狀態t處理多汀數據處理數據計算監視點狀態標記巨牛卜﹂理處頂據數色著位類理定種處和現多斷理牌斷展圖判處掛列息絡限f備沖信網越報設故匡少卜匕七網路拓撲分析安全監視和報，處理氣象信息的接入和處理釗表列印廠單個斷路搖/隔離開關操作和防誤檢查人工遠方操作十成組控制操作預定義和操作票生成L--操作決策指導故’過，信‘記‘王事件順序記錄事故追憶記錄故障波形記錄統計計算和存取管理計算機網路數據交換和信息瀏覽人機聯繫數據甘理{傲姍采維實時資料庫歷史和資料資料庫調度中心控制系統(簡稱主站)通過通信通道定期對遠方發電廠、變電所內的遠動終端(remoteterminalunit，RTU)或綜合自動化計算機系統進行數據的採集、檢錯和糾錯處理，其採集和傳輸內容及周期見電力系統調度信息。信息傳拾主站和RTU之間按遠動通信規約傳抽信息.傳輸方法有兩種:以RTU為主動的循環傳送方式和以主站為主動的問答方式.主站和大型廠站監控系統計算機之間以及各主站之間一般用數據通信方式傳送信息(見遠動傳墉規約)。數據檢查RTU將信息用奇偶碼、正反碼、循環冗餘碼或BCH碼等方法編碼傳送，主站收到後通過解碼進行查錯糾錯處理，差錯率過高或通道有故障時發出告替或切換至備用通道。下行命令下行命令有全系統對時、遠動終端參數和繼電保護整定參數下裝、遠方診斷以及對電力系統設備遠方調節和遠方控制等.信息高峰壓縮當出現大t突發信息時，為避免信息過載，自動修改模擬l傳翰悶值或延長模擬量採樣周期以減少傳愉t，商峰過後再自動恢復正常傳翰。傲據頂處理主站對遠動終端所送數據進行的各種預處理。它包括側量t處理、狀態t處理、多數據源處理、數據計算和監視點狀態標記等。
處理種類
①側t值的標度轉換;②校驗數值合理性;③校驗數值變化率，④當前採樣值和以往值加權平滑濾波。狀態t處理狀態量處理中最關健的是斷路器狀態信號處理，
處理方法是:①用信息以3取2冗餘傳送的方法提高斷路器狀態信號可信度;②用斷路器狀態信號及其相關的遙測量如功率或電流的有無做一致性邏輯檢查，進一步提高斷路器動作信息可信度;③用RTU送來的事故總信號區別出斷路器為享故跳閘或人工跳閘.多數據源處理一個廠站的側t數據會從多種渠道送至調度中心，以增加數據冗餘度，但多像數據的質量和可用性不一樣，需從中選出質量好者作為顯示和計算統計用數據，挑選規則可以事先設計。數據計算用測童數據計算出要監視的其他數據，如功率因數、視在功率等。
監控系統提供簡單計算語句，讓調度員在螢幕上構造計算數據的公式，由監控系統解釋執行.對計算數據也可進行越限檢查和報普處理。監視點狀態標記對要監視控制的採樣點和計算數據點用自動或人工方法標記其特徵，如停止採樣、停止報普、人工設定、越限或狀態變化、側點有故障、設備停用、禁止操作、備用側點有效等。各種標記在顯示時用顏色或旁註字元區分，由各有關程式判別和處理.網路拓撲分析電力系統元件連線關係即電力系統結構狀態的分析。此項軟體用於在電網監控和電網分析套用中建立網路模型.例如，在網路圖多種類著色中就需用此項功能軟體。安全監視和報，處理電力系統運行參數和設備狀態的實時顯示以及參數越限和狀態變化的報替處理.這是監控系統識別電力系統運行狀態的主要方法.信J息展現調度員了解電力系統運行情況的主要途徑。展現工具有計算機螢幕顯示器、調度模擬屏、巨型電子動態顯示屏、計算機驅動的記錄儀表和燈光等，但以螢幕顯示器為主。它所顯示的有採樣和計算統計信息、報替信息、故障過程記錄信息、操作指導建議、歷史資料、設備資料、監控系統運行狀態等。這是人機聯繫軟體設計(特別是螢幕畫面設計)的核心內容。網路圖多種類若色網路圖和廠站圖中的元件按照不同的要求，分別以不同的顏色和線形顯示。
著色種類有:①網路靜態著色，即按照電壓等級或不同輻射子網著色;②網路動態拓撲著色，即網路解列成若干孤立子網時，對帶電子網、停電子網和接地子網著以不同顏色，以示區分;③網路追蹤著色，即在規模大和線路密集的網路中，臨時觀察某輻射子網上下游連線關係和尋蹤著色.④越限著色，即將過載的線路和電壓越限的母線予以特殊著色。
越限判斷對大部分測量和計算數據都需判斷是否越過允許限值，限值有上限和下限，一個參數可以有多對上下限，如頻率的限值可以分為異常和事故兩檔，而且只有超過異常或事故限值一定時間後才開始報替和統計，因此某些數值限值還附有時間限值。報警處理當出現電力系統參數越限、斷路器事故跳閘、監控系統或通信通道故障等異常事件時，首先按事件類型和嚴重程度分類分級，然後用不同頻率音響、語音和各種畫面顯示方法向調度員報警，並進行統計和列印。當突發報替信息過多時，可用專家系統軟體壓縮報警信息，濾掉派生的或不重要的報警信息。還可用專家系統對眾多的單個報警信息進行分析並生成全局性報警信息，如母線停電、網路解列、局部區域停電等。
設備掛牌處理在設備檢修時調度員在廠站圖和網路圖上給被檢修設備掛標誌牌，如停電、接地、有人在上等，以加強關注，保證人身和電網安全。條件不對誤掛時有告警。設備掛牌亦可用在其他需警示的場合。故障判斷和定位電力系統出現多種故障或伴有斷路器、繼電保護和安全自動裝置誤動、拒動等複雜情況時，由人工智慧軟體依據收集到的信息，判斷故障性質和位置。氣象信息的接入和處理雨、雪、風、雷電、溫度、濕度、陰晴等氣象變化對電力系統的負荷變化有重要影響，並可能構成電力系統安全運行的潛在威脅。不少電力系統調度室內裝有氣象和雷電顯示的獨立裝置，監控系統可接人衛星和雷達氣象信息，經處理後將它們顯示在電力系統地理接線圖上，使調度員監視更為方便。在能量管理系統中這些信息還可用於水庫水情預報、電力系統負荷預報、惡劣氣象地區安全分析等。制裹列印制表列印的種類主要有統計報表、報警信息、故障過程記錄、調度操作記錄等。統計報表按時或按日統計，定時輸出。其他幾類可隨機或定時列印輸出。
列印除自動起動外還可用人機互動手段起動。制表列印程式提供工具，讓用戶自行定義報表格式和數據源。人工遠方操作調度員可用螢幕顯示器和鍵盤、滑鼠等工具對發電廠、變電所內大型設備進行遠方操作，如斷合隔離開關或斷路器，投切負荷或補償元件，開停發電機組等。單個斷路器/隔離開關操作和防誤檢查一般分為選擇操作對象、檢查對象是否允許操作、校核對象選中返送信息、執行操作及結果反饋等幾個步驟。防誤檢查包括帶負荷拉合隔離開關、帶地線合斷路器、設備掛有特殊標誌等。成組控制操作預定義和操作票生成倒母線、投切變壓器等操作是許多單個斷路器和隔離開關操作的組合，為了避免操作失誤，用人機聯繫對話視窗預先定義成組操作系列，生成包括約束和閉鎖條件及相關繼電保護處理在內的操作票。操作票可自動或人工執行，也可模擬預演，以檢查是否有誤或引起電網異常。操作決策指導電力系統發生事故時，人工智慧軟體根據事故情況自動提出事故處理和恢復運行的操作指導建議.供調度員參考執行。故障過程信息記錄電力系統事故發生和發展過程中各種設備的動作和運行參數變化的記錄。記錄可顯示列印，供分析事故用。李件順序記錄主站對各RTU送來的事件順序記錄(sequeneeofeventreeord、ng，以)E)按事件動作時間先後統一排隊，列印全系統的S()E，為此需要全系統高精度統一時鐘，並儘量減少各環節傳遞時鐘的誤差。(見遠動終端)
辜故追憶記錄主站對電力系統事故前後實時參數變化的記錄。所記內容可以是全部參數或部分事先選定的參數，事故前後各記錄若干次。故障波形記錄電力系統事故時部分元件電流、電壓等波形變化的記錄。記錄設備裝在廠站端，信息送至主站，進行多站記錄綜合分析和顯示，也可繪圖輸出。
統計計算和存取管理統計分為:①單項數據統計，如最大值、最小值、平均值、積分值、合格率等;②多項數據統計，如全網總功率、水火電發電量、地區用電量等;③事件統計.包括電力系統的正常操作、異常事故、參數越限、監控系統異常等事件的統計。統計按照時、日、周、月、年的間隔進行.並存入歷史資料庫中.按時間和分類條件要求進行單個和成組數據查詢。計算機網路數據交換和信息瀏覽調度中心數據採集和監控系統要通過計算機網路與其他系統進行數據交換和瀏覽。
