电网监控资料

电网监控：电网监控采集电网中发电厂、变电站、输电线路的运行数据，如开关状态，电压，电流，有功、无功功率、电度量、频率、功率因数等信息，变换后送至控制中心，接收控制中心的指令分合开关或调节开关的分接头位置。

电网调度：协调和管理电力系统内电能的产、输、配、用和用电设备的运行、操作、事故处理，具体工作内容有编制负荷与发电量平衡计划，编制大量设备的维修计划，进行发电和经济调度控制，进行电力系统的安全分析，处理异常与事故等。

直流采样：将被测量交流量通过模拟电路变换成与之成正比的0~5V直流电压和0~1mA或4~20mA直流电流或脉冲量信号输出。

交流采样：对交流量瞬时值直接采样，通过A/D变换将模拟量变换为数字量，由微机对这些数字量进行运算，获得被测电压、电流、有功、无功功率和电能量值。

标度变换：电力系统中各种参数有不同的量纲和数值范围，如V与KV，A与KA，这些信号最终经A/D转换为标幺值形态的数字量，无法表明该被测量的大小，为了显示、打印、报警及向调度传送，必须把这些数字量转换成具有不同量纲的数值，这就是标度变换。

远方终端RTU：RTU是设在发电厂或变电站的一个多路输入和输出的微机系统，它采集所在发电厂或变电站表征电力系统运行状态的模拟量和状态量，监控并向调度中心传送这些模拟量和状态量，执行调度中心法网所在发电厂或变电站的远方控制和调节命令。

越阈传送：采集平时变化不大模拟量时，为了提高装置效率和信道利用率，采用“阈值”方法，只有变化量超过这个“阈值”时才传送，小于或等于“阈值”就不传送。每次遥测量传送后，当前值就成为中间值，而在其上下各再划出一个新小区域“阈值”。

变为传送：遥信量一般很少变动，顾遥信信息一般采用误遥信变位时不发送，有变位时插入传送的方式，称为“变位传送”。

配电管理系统：从发电、配电到用电的监视、控制和管理的综合自动化系统。

配电自动化：是指一种可以在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统，主要是指配电变电站自动化和馈线自动化。

AM/FM/GIS：AM是自动绘图，FM是设备管理，GIS是地理信息系统的简称，三者组成配电网图资系统，是配电生产管理系统的基础。

馈线自动化：馈线自动化就是监控馈线的运行方式和负荷，当故障发生后，及时准确地确定并迅速隔离故障区段，恢复健全区段供电。

通信规约：电网通信系统中，为实现有效的信息传输，收发两端需共同遵守的对数码传输速率、数据结构、同步方式等的预先约定，称之为通信规约。

预想事故分析：针对预先设定的电力系统元件（如线路、变压器、发电机、负荷和母线等）的故障及组合，确定他们对电力系统安全运行产生的影响。

发电计划：即电力系统的经济调度，包括负荷预测与平衡，水电计划，火电计划，交换计划，机组组合，检修计划，燃料计划等。

问答题：

1、简述电网监控与调度自动化系统的目标？

答：保障电力系统安全稳定、优质高效、经济环保的持续运行。

2、调度自动化系统由那些子系统组成？

答：电网监控与调度自动化系统按其功能可分为四个子系统：信息采集和命令执行子系统；信息传输子系统；信息的收集、处理和控制子系统；人机联系子系统。

3、调度自动化系统中能量管理系统（EMS）的主要功能有哪些？

答：能量管理系统（EMS）基本功能有：数据采集和监控（SCADA）；自动发电控制和经济调度控制（AGC/EDC）；电力系统状态估计和安全分析（SE/SA）；调度员培训仿真系统（DTS）.

4、简述常规电量变送器的基本原理、种类及特点。

    答：常规电量变送器将被测量交流量通过模拟电路变换成与之成正比的直流电压和电流或脉冲量信号，按被测量的不同，可分为：交流电压、电流变送器；有功、无功功率变送器;有功、无功电能变送器;频率变送器：功率因数变送器：直流电压、电流变送器。常规电量变送器的功耗大，对测量精度有影响，附加误差大，稳定性差，响应时间较长，功能单一，价格高。

5、述微机电量变送器的基本原理及特点。

答：微机变送器对交流量瞬时值直接采样，通过A/D变换将模拟量变为数字量，由微机对这些数字量进行运算，获得被测电压、电流、有功、无功功率和电能量值，一台微机变送器可测量几条线路的电压、电流、功率、点能量，而且每条线路可测多个电气量，因此可代替多台常规电量变送器，微机变送器功耗低，测量精度高，附加误差小，稳定性好，响应时间短。

6、微机变送器主要有哪些部分组成？

答微机变送器由交流信号输入回路、中间互感器、滤波电路、多路模拟开关、采样保持器、A/D转换器、CPU、存储器以及工频跟踪和采样时序电路等组成。

7、结合图说明遥信信息采样时如何实现的，其采集电路分几部分？

   答：遥信信息采集是将遥信触点的通断状态转化为高低电平信号输出，遥信采集电路即触点位置采集电路，其电路分为+24V电源、遥信触点、RC滤波、限流电阻、光耦保护二极管、光电耦合器、+5V电源几部分。

8、简述中断触发扫查方式的遥信输入过程及此方式的特点。

   答：采用遥信矩阵输入电路和3-8线译码器及接口芯片，接口芯片用编码扫描线按一定周期扫描传感器矩阵，只有检测到遥信变位时，才向CPU发出中断请求，CPU响应中断，启动扫查输入，读取新的遥信状态并处理，该方式CPU开销小且可靠性高。

9、结合下图说明遥控命令的执行过程。

  答：a、调度中心向厂站端RTU发出遥控选择命令。

      b、RTU接到选择命令后，启动选择定时器，遥控执行回路处于准备就绪状态。

      c、RTU读取遥控性质继电器和对象继电器的动作状态，形成返校信息。

      d、RTU将返校信息发往调度中心。

e、调度中心将返校信息与原发遥控选择命令核对。正确则发遥控执行命令至RTU，反

之，发出遥控取消命令。

f、RTU接到遥控执行命令后，使遥控执行继电器动作；若接到遥控取消命令，则清除

选择命令，使对象继电器和性质继电器复位；

g、RTU若超时未收到遥控执行命令或遥控撤销命令，则作自动撤销，并清除选择命令，

复位全部继电器；

h、遥控过程中，遇有遥信变位，则自动撤销遥控命令；

i、RTU在执行完遥控执行命令后，向调度中心补送一次遥信信息。

10、变电站自动化系统的基本功能有哪些？

    答：变电站自动化的基本功能体现在七个子系统：1.监控子系统2.微机保护子系统3.电压、无功功率综合控制子系统4.五防子系统5.其他自动装置功能子系统6.遥视及检测子系统7.远动及数据通信子系统。

11、变电站电压无功控制VQC的控制策略是什么？其实现方式有哪些？

    答：变电站VQC综合调节的控制策略是首先保证供电电压的质量满足要求，再投入是党的电容器组使系统有功损耗最小，同时，要保证调节动作次数最少。VQC的实现可由专门硬件就地实现，也可由监控系统及软件方式实现，常用的调节方法有“十七区图”法。

12.、简述遥控操作的微机防误闭锁的工作原理

     答：所有遥控设备的控制回路中都串联有遥控闭锁触点，监控系统遥控某个设备时，先向微机“五防”系统发送遥控允许请求，“五防”系统根据遥信信息和主机的操作规则库判断该设备的遥控操作是否违反“五防”，对于违反“五防”的，向监控系统回复禁止命令，闭锁触点断开。反之，发送允许的应答信号，闭锁触点接通，允许遥控。

13、配电管理系统（DMS）的主要内容有哪些？

    答：配电管理系统的主要内容包括：配电调度自动化系统;变电站、配电所自动化；馈线自动化（FA）；自动制图/设备管理/地理信息系统（AM/FM/GIS）；用电管理自动化：配电系统运行管理自动化；配电网分析软件（DPAS）；通信及与其他系统的接口。

14、简述基于FTU和通信网络的馈线自动化如何实现开环线路的故障隔离？有什么优点?

   答：该线路各开关处均设置FTU，并指定其中任意一台为主FTU，完成与其他FTU的数据通信。发生故障时，故障区段应当位于从电源侧到末端方向最后一个经历了故障电流的开关和第一个未经历的故障电流的开关之间。主FTU受到各个FTU的状态和实时记录，可以判断出故障在某两个负荷开关之间的区段，并命令控制将此两个负荷开关打开并保持在开的位置，自动完成故障识别和故障隔离，其优点有：能防止事故范围扩大，减少重合次数，动作时间短。

15、配电网图资系统（AM/FM/GIS）的主要作用有哪些？

   答：配电网图资系统（AM/FM/GIS）为配电管理系统DMS的所有应用提供统一的、准确的地理层和设备层基础数据，设备管理FM就是在GIS支持下的地图上对应显示各种电力设备和线路的符号，并可以检索其坐标位置以及全部有关技术档案，自动绘图AM是在GIS支持下提供各种电力设备和线路的街道地理位置图。

16、什么是需方用电管理DSM？举出一些DSM的应用实例。

    答：需方用电管理是在法规和支持下，采取有效的激励和诱导措施极富适宜的运作方式，通过电力公司、能源服务公司、社会中介组织、高效产品供应商、电力用户等的共同努力，提高终端用电效率和改善用电方式，充分利用电能的系统工程，DSM的应用方案种类繁多，例如推行分时激励电价、充分利用分散系能源电源、补贴使用高效节能设备与技术如节能灯和热泵、发展电能储存如避峰储热、发展配电自动化技术等。

17、简述目前我国电力系统调度数据通信协议体系。

    答：电力系统调度数据通信体系由厂站内系统、主站与厂站之间和主站测系统三个层次组成。厂站内的战级通信总线和间隔通信总线都应采用基于以太网的IEC 61850系列标准；主站侧各应用系统遵从IEC 61970系列标准。

18、简述IEC 60870-5-101~104系列协议的用途。

    答：IEC 60870-5-101一般用于变电站欲动设备和调度计算机系统之间，能够传输遥测、遥信、遥调，保护事件信息、保护定值、录波等数据，IEC60870-5-104是将IEC 60870-5-101以TCP/IP的数据包格式在以太网上传输的扩展应用。IEC 20870-5-102主要应用于变电站电量采集终端和电量计费系统之间传输实时或分时电能量数据。IEC 60870-5-103是将变电站内的保护装置接入运动设备的协议，用以传输继电保护的所有信息。

19、简述调度自动化主站分布式系统的构成及特点。

    答：调度自动化主站分布式系统（1）主网结构采用实时双网，提高了网络通信的可靠性。（2）采用标准的接口和介质，按功能和信息流向分组、分层，将前置机系统和SCADA、EMS后台应用以及DTS应用解列分布在网络的各个节点上，降低了对单机的性能要求，提高了主网络系统的传输效率。（3）通过第三网络接口板接至企业MIS，实现与外部系统的开放数据访问。（4）可以实现在同一节点上同时运行SCADA、EMS和DTS三大应用功能。（5）关键节点均采用双机热备份冗余设置，提高了系统的安全性和可靠性。

20、简述电力系统状态估计的作用及估计过程。

    答：状态估计的作用是利用冗余测量值，采用数学方法处理而得到电力系统的状态估计值，从而排除监控系统采集数据中的不良数据。其过程一般可以分为以下四个步骤：（1）假定数学模型。（2）状态估计：根据选定的数学方法，计算出使残差最小的状态变量估计值。（3）检测：监测是否有结构误差和不良数据信息，如果没有，状态估计即告结束；如果有，则转入第四步。（4）识别：在修正或除去已识别出来的不良测值和结构信息后，在进行下次状态估计计算，反复迭代估计，直至没有不良数据和结构错误为止。

21、什么是电力系统静态安全分析？它包括哪些主要内容？

   答：判断电力系统发生预想事故后电压是否越限和线路是否过负荷的分析称为电力系统静态安全分析。包括电力网络的化简与等值，预想事故分析和安全约束调度。