电力系统远动01概述
电力系统远动
二、电力系统远动简介
• 遥信 • 将远方站内电工设备的状态以信号的两种状态即0、1(或 断开、闭合)传送主站端(调度端)。遥信反映的内容主 要有断路器和隔离开关的位置,继电保护的动作状态,报 警信号,自动控制的投、切,发电厂、变电所的事故信号 ,电工设备参数的越限信号,以及远方站远动设备的状态 、自诊断信号等。 • 遥信的传送有变位传送和循环传送两种,以变位传送为优 。为避免发生信号丢失,在远动设备初投入运行时,需将 全部内容向主站端传送,使主站端安全监控系统内的数据 库的内容和模拟盘的信号状态准确反映系统内运行设备的 状态。在平时定期传送全部信号。 •
二、电力系统远动简介
• 对遥信的主要技术要求是在遥信变位以后应在 1秒钟内传 送到主站,并要求防止遥信误动作,即遥信编码的信号距离 应当大于或等于4,以防止外界干扰的作用。在电工设备输 入的接口部件处应加滤波和其他技术措施,防止接点抖动 后引起误反映。滤波时间常数应≤10毫秒。由于遥信的接 口部件和主要高压电工设备的接点联系,距离较远,易受 强电感应,接口处应有光电隔离或经过继电器隔离。 • 目前远动设备的遥信编码一般以数据字节的一位反映一个 开关接点的状态。但是国际电工委员会(IEC)TC-57专委会的 标准规定,一般断路器等设备的开合状态,应以两位来反映 一个开关接点的状态,即以01、10来反映,而00、11为错 误状态,只有事故告警信号才用一位数据位来反映一个信 号的状态。
二、电力系统远动简介
• 遥测 • 将远方站的各种测量值传送到主站端。遥测的主要技术指 标是模拟转器的准确度、分辨率、温度稳定性。一般要求 准确度在±0.1~±0.5%;分辨率为10或12±1位。 数字量 的字长则根据被测对象的要求而定。遥测量一般有模拟量 、数字量、脉冲计数量和其他测量值。 • 模拟量:电气设备的各种参量,诸如电压、电流、功率等 。它们经过各种变送器的转换变成统一规格的直流电压(0 ~5伏,0~±5伏,0~±10伏)或直流电流(0~1毫安,0~ 10毫安,4~10毫安)输入到远动设备,经过多路转换开关 ,输入到模数转换器,转换成10位或12位(包括符号位) 的数值,传送到主站端。
电力系统远动简介
若还不行,则需--差错控制编码。
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第四节 抗干扰编码的基本原理
目的:在数字通信系统中,为了提高数字信号传 输的有效性而采取的编码称为信源编码;为了提 高数字通信的可靠性而采取的编码称为信道编码。 差错可控
检/纠错编码
信道
译码
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第四节 抗干扰编码的基本原理
2、错误的类型 (1)随机性错误 (白噪声引起) 特点:单个错,错误之间不相关。主要出现在无
记忆信道。 (2)突发性错误 (脉冲干扰引起) 特点:成串错,错误之间有相关性。主要出现在
有记忆信道。错误传播。 (3)混合性错误
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第四节 抗干扰编码的基本原理
3、差错控制的方式 (1)检错重发(ARQ)
远动通信就是将模拟信号已特有的方式编码转换成01信 息量,并在主站端解码,这就涉及有效传输数据及干扰 信号,也就产生了不同抗干扰编码方式,主要有奇偶监 督码、定比码 、水平一致校验码 、水平垂直一致校验 码(方阵码)
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第四节 抗干扰编码的基本原理
1、编码问题的提出 由于数字信号在传输过程中必不可免的受到干扰 的影响,使码元波形变坏,故传输到接收端后可 能发生错判。 乘性:均衡
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第三节 远动通讯规约
IEC104数据传输的一般过程 (主站)建立TCP连接
(主站)STARTDT激活传输 (子站)STARTDT激活确认
(主站)总召唤 (子站)总召唤确认,全遥信,全遥测,总召唤结束
(子站)变化遥测/变化遥信 …… ……
(主站)遥控/遥调/参数下装 (子站)遥控/遥调/参数下装确认
应用场合
基本远动任务配套 变电站和调度中 标准 (也称四线通 心间 讯)
电力系统远动
1遥测:即远程测量:应用远程通信技术进行信息传输,实现对远方运行设备的监视和控制。
遥信:即远程指示;远程信号:对诸如告警情况、开关位置或阀门位置这样的状态信息的远程监视。
遥控:即远程命令:应用远程通信技术,使运行设备的状态产生变化。
遥调:即远程调节:对具有两个以上状态的运行设备进行控制的远程命令。
2远动技术:是一门综合性的应用技术,基本原理包括数据传送原理,编码理论,信号转换技术原理,计算机原理等。
远动系统:是指对广阔地区的生产过程进行监视和控制的系统,它包括对必须的过程信息的采集、处理、传输和显示、执行等全部的设备与功能。
远动配置:是指主站与若干子站以及连接这些占的传输链路的组合体。
3误码率:等于错误接收的码元数与传送的总码元数之比。
误比特率:等于错误接收的信息量与传送信息总量之比。
协议规约:在远动系统中,为了正确地传送和接收信息,必须有一套关于信息传输顺序,信息格式和信息内容的约定。
4漏同步:当同步字在信道中受到干扰,是其中的某些码元发生变位,致使收端检测不出同步字时称为漏同步。
假同步:当接收到信息序列中,出现于同步字相同的码序列时,在对同步字检测时会把它误判断为同步字,造成假同步。
位同步的反校:收发两端发送时钟和接收时钟的相位差,φ〉π时,数字锁相电路在工作过程中,通过相位调整,会使两者的相位差继续增加,直到φ=2π造成两端时序错一位,称为返校。
5事件:指运行设备的变化。
事件顺序记录:指开关或继电保护动作时,按动作的事件先后顺序进行记录。
事件分辨率:指正确区分事件发生顺序的最小时间间隔。
6完成一次A/D转换所需的时间称为A/D转换时间。
其倒数称为转换速率。
7数字滤波:就是在计算机中用一定的计算方法对输入信号的量化数据进行数学处理,减少干扰在有用信号中的比重,提高信号的真实性。
这是一种软件方法,对数字滤波算法的选择,滤波系数的调整有很大灵活性。
死区计算:对连续变化的模拟量规定一脚小的变化范围。
第一章电力系统远动概述
第二节远动系统的功能
电力系统远动原理及应用
• 所谓远动,就是应用远程通信技术,对远方的运行设备进行监视和控 远动, 远动 就是应用远程通信技术, 实现远程测量、 • 制,以实现远程测量、远程控制和远程调节 实现远程测量 远程控制和远程调节等各项功能。 • 电力系统远动的主要任务如下。 • ①将表征电力系统运行状态的各发电厂和变电所的有关实时信息采集 • 到调度控制中心。 • ②把调度控制中心的命令发往发电厂和变电站,对设备进行控制和调 节。 • 为完成上述任务,远动装置要实现基本“四遥 四遥”功能: 四遥 • 遥测,即远程测量,应用远程通信技术,传输被测变量的值。如调 ①遥测 • 度端对远方厂站端的电流、电压、用功、无功的远程测量。(连续电量) • 遥信,即远程指示、远程信号,应用远程通信技术完成对设备状态 ②遥信 信息的监视。如对厂站端的告警情况、开关位置或阀门位置这样的状态 信息的远程监视。(开关量) • 遥控,即远程命令,应用远程通信技术,使设备的运行状态产生变 ③遥控 化。如远方控制厂站端的断路器分闸、合闸,发动机的开机、停机等。 (开关量) • 遥调,即远程调节,对具有两个以上状态的运行设备进行控制的远 ④遥调 程命令。如改变变压器的分接头位置、改变发动机组的用功出力等。 (连 续量)
电力系统远动原理及应用
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遥控是调度所(主站端)远距离控制发电厂、变电站内需要调节控制的 遥控 对象。被控对象一般为发电厂、变电站电气设备的合闸和跳闸、投入和 切除等。由于遥控涉及电气设备动作,所以要求遥控动作准确无误,一 般采用选择——返送校验——执行的过程。 在调度员发送命令时,首先校核该被控制站和被控制的设备应在正常运 行状态,系统或变电所没有发生事故和警报,所发出的命令符合被控设 备的状态。在主站端校验正确后,方能向远方厂、站发送命令。 命令被送到远方厂、站以后,经过差错校核,确认命令没有受到干扰。 远方厂、站收到命令后,应先检查输出执行电路没有接点处于闭合状态, 然后将正确接收的命令输出,同时将输出命令的状态反编码送到主站端; 主站端将接收到的返送校核码与原命令码进行比较。在返送校核无误后, 将结果显示给调度人员,并向远方厂、站发送执行命令。此时由执行命 令将输出执行电路的电源合上,驱动执行电路,使操作对象动作。 被控制的对象动作后,还要检查有关电路是否有接点粘上,并将动作 结果告知主站,经过一定时间将电路电源自动切除。对于电力系统,遥 控的技术指标是正确动作率为100%。 遥控信号是开关信号
电力系统远动信息传输技术
信息传输设备的功能与分类
信息传输设备的配置与选型
信息传输设备的配置
在配置信息传输设备时,需要考虑电力系统的规模、结构、运行方式和通信要求等因素,合理选择设备的型号、数量和配置方式。
信息传输设备的选型
选型时应根据实际需求和系统要求,选择技术成熟、性能稳定、易于维护的设备,同时要考虑设备的可扩展性和兼容性。
访问控制
通过设置访问控制策略,限制对远动信息的访问权限,以防止未授权的访问和操作。访问控制通常基于角色访问控制(RBAC)模型进行设计和管理。
加密技术
采用加密算法对传输的信息进行加密处理,以防止信息被非法获取和篡改。常见的加密算法包括对称加密算法(如AES)和非对称加密算法(如RSA)。
信息传输安全
可再生能源
利用可再生能源为信息传输设备和网络供电,减少对传统能源的依赖。
信息传输设备与网络的绿色化发展
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远动信息传输技术能够实时采集和传输电力系统的运行状态、设备参数、故障信息等数据,为状态监测与故障诊断系统提供全面的数据支持。通过分析这些数据,可以及时发现系统故障的征兆,预测故障的发展趋势,为运维人员提供决策支持,有助于及时采取措施排除故障,提高电力系统的稳定性和可靠性。
电力系统的状态监测与故障诊断
02
01
信息传输网络的结构与特点
所有节点都与中心节点相连,信息传输效率高,但中心节点故障可能导致整个网络瘫痪。
集中式拓扑
节点之间相互连接,无中心节点,具有较高的可靠性和灵活性。
分散式拓扑
节点按层次划分,每个层次内部采用分散式拓扑,层次之间采用集中式或分散式拓扑。
分布式拓扑
信息传输网络的拓扑结构
电力系统远动
电力系统远动power system telemechanics为电力系统调度服务的远距离监测、控制技术。
由于电能生产的特点,能源中心和负荷中心一般相距甚远,电力系统分布在很广的地域,其中发电厂、变电所、电力调度中心和用户之间的距离近则几十公里,远则几百公里甚至数千公里。
要管理和监控分布甚广的众多厂、所、站和设备、元器件的运行工况,已不能用通常的机械联系或电联系来传递控制信息或反馈的数据,必须借助于一种技术手段,这就是远动技术。
它将各个厂、所、站的运行工况(包括开关状态、设备的运行参数等)转换成便于传输的信号形式,加上保护措施以防止传输过程中的外界干扰,经过调制后,由专门的信息通道传送到调度所。
在调度所的中心站经过反调制,还原为原来对应于厂、所、站工况的一些信号再显示出来,供给调度人员监控之用。
调度人员的一些控制命令也可以通过类似过程传送到远方厂、所、站,驱动被控对象。
这一过程实际上涉及遥测、遥信、遥调、遥控,所以,远动技术是四遥的结合。
发展简况随着科学技术的发展,远动技术的内容和实现的技术手段也在不断发展、更新,大体可分为3个阶段。
第一阶段(20世纪30年代):以继电器和电子管为主要部件构成远动设备。
这些设备中用继电器、磁心构成遥信、遥调、遥控设备;用电子管和磁放大器构成脉冲频率式遥测;调制解调采用脉冲调幅式。
这些设备的运行是可靠的,在电力系统的调度管理中发挥过一定的作用。
第二阶段(50~60年代初):以半导体器件为主体,采用模数转换技术和脉冲编码技术、信息论中抗干扰编码,与计算机技术相结合的综合远动设备;将遥信、遥测、遥调、遥控综合为循环式点对点远动设备;调制解调器采用调频制为主。
第三阶段(60年代以后):采用微型计算机构成远动系统,其主要特征是在主站端(调度端)形成前置机接收、处理远动信息,可以接收多个远方站的信息,前置机并可以向上级转发信息和驱动模拟盘。
前置机应能接收处理符合标准的远动信息,还要能接入各类已在使用的远动设备的信息。
远动概述
调度中心
电力调度远程监控的 基本结构
调度控制中心的作用
1-1
Part 1 远程监控
采集表征电力系统运行状态的各种实时信息, 进行安全监视,确保电网安全运行。 制定、执行运行计划。
进行电力系统安全水平的分析与校正控制或预防控制
远动技术
1-1
Part 1 远程监控
将各个厂、所、站的运 行工况(包括开关状态、 设备的运行参数等)转 换成便于传输的信号形 式,加上保护措施以防
远动技术是一门综合性 的应用技术,它的基本 原理包括数据传输原理、 编码理论、信号转换技 术原理、计算机原理等。
止传输过程中的外界干
扰,经过调制后,由专 门的信息通道传送到调
度。
远动技术是调度管理和 现代科技的产物,因此 它随着科学技术,特别 是计算机技术的迅猛发 展而不断更新换代。内容有代码(数据编码)、 传输控制字符、传输报文格式、呼叫呾应答方式、 差错控制步骤、通信方式(单工、半双工、全双工 )、同步方式及传输速率等。
1-4
Part 1 远动信息的传输规约
循环式
子 站
主 站
问答式
子 站
主 站
对计算机远动系统的要求
1-5
Part 1 性能指标
1.可靠性高 2.实时性强 3.数据准确 4.设计合理 5.可维护性好
1-4
Part 1 远动信息的传输规约
在通信网中,为了保证通信双方能正确、有效、可靠地进行数据传输,在 通信的发送和接收过程中有一系列的规定,以约束双方进行正确、协调的 工作,我们将这些规定称为数据传输控制规程,简称为通信规约。
A
B
1-4
Part 1 远动信息的传输规约
通信规约规范的问题 共同的语言 一致的操作步骤——控制步骤 检查错误以及出现异常情况时计算机的应付方法
电力系统远动(新)
第一章电力系统远动和调度思考:1. 你觉得什么是电力系统远程监控?我们可以监控到什么?2. 你觉得什么是电力系统调度?我们如何进行调度?1 电力远动功能(重点);2 远动信息内容;3 远动系统组成;4 调度自动化系统(重点)什么是电力系统远动:远动----利用远程通信技术,进行信息传输,实现对远方运行设备的监视和控制.遥测:远程测量,传输被测变量值.遥信:远程指示,如告警\开关位置等状态.遥控和遥调例:实时母线电压(遥测)发电机空转/运行(遥信)断路器投切(遥控)机端负荷增加/减少(遥调)实现远动的手段:1 配备必要自动装置2 设国家调度/大区网调/省级调度和地区调度等各级调度中心电力系统调度中心的任务:1 合理调度发电厂出力2 迅速排除故障3 实时了解,决策调整远程监控:远动技术在电力系统中的应用,使调度员借助遥测和遥信,监视远方运行设备的实时运行状况;借助遥控和遥调,完成对远方运行设备的控制.(远程监视,远程控制)远动信息内容:遥测信息;遥信信息;遥控信息;遥调信息远动信息传输模式:循环传输模式或问答传输模式远动信息的编码:按规约,把远动信息变换成各种信息字或各种报文.远动信道:传输远动信号的通道.远动系统的设备:厂站端远动装置;调度端远动装置;远动信道远动系统配置类型:点对点配置;多路点对点配置;多点星形配置;多点共线配置;多点环形配置调度自动化系统:组成:远动子系统;计算机子系统;人机联系子系统功能组成:数据采集和监控(SCADA)和能量管理系统(EMS)分层控制:国家调度;大区网调;省级调度;地区调度;县级调度国家调度:调度自动化系统为EMS系统.协调大区网间联络线潮流和运行方式,管理全国电网运行.大区网调:调度自动化系统也为EMS.负责超高压网的安全运行,管理电能质量和经济运行水平.省级调度:调度自动化系统也为EMS.负责省网的安全运行,管理电能质量和经济运行水平.地区调度:调度自动化系统为SCADA系统.分散收集处理信息,集中调度.县级调度:调度自动化系统也为SCADA系统.主要进行负荷管理.第二章远动信息传输规约1 远动信息传输系统(重点)数字通信系统:远动信息远动装置数字信号(二进制)远动信道输出通信方式:1 单工通信;2 半双工通信;3 全双工通信数字通信系统的质量:主要指标:1 信号传输的有效性(传输速率)2 信号传输的可靠性(差错率)2 串行通信及传输控制规程:1.异步通信;2.同步通信;3.传输控制规程3 远动信息的循环式传输规约(重点)1 帧结构:1.以同步字开头;2.有控制字;3.一般均有信息字;4.帧长度可变2 信息字结构1 功能码;2 信息数据;3 校验码3 传输规则4 问答式传输规约1 称Polling远动规约;2 传送均为报文;3 异步通信方式第三章远动信息的信道编译码(重点!)1 抗干扰编码的基本原理(重点)信道编码—称为抗干扰编码最小距离与码的检错纠错能力:一种码的最小距离是衡量这种码抗干扰能力的重要参数。
电力系统远动[深度荟萃]
行业特制
12
图2-1是断路器动作机构 原理图。当合闸线圈YC通 电,断路器闭合,辅助触点 QF断开;当跳闸线圈YT通 电,断路器断开,QF常闭触 点闭合。
行业特制
YC YT
QF 图2-1
13
图2-2 是断路器事故跳
+KM
闸音响回路的一部分。断路器
在合闸位置时,SA投入合闸 后位置,SA的1-3,23-21两 对触点闭合,而QF常闭触点
选通
S
数据
A
选择
B
C
输出
Y
100000000
X01010101 X00110011 X00001111 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
W
1 D0 D行1业特D制2 D3 D4 D5 D6 D7
行业特制
4
1.2远动信息及传输模式
❖ 远动信息:遥测信息、遥信信息、遥控信息、 遥调信息。
❖ 远动信息传输模式:循环数字传输模式 (CDT方式)、问答传输模式(polling方式)
❖ 常用远动信道:专用有线信道、复用电力线 载波信道、微波信道、光纤信道、无线电信 道等。
行业特制
5
1.3远动系统
❖ 远动系统功能结构图
SA
1KSM SYM R
QF -XM
1 3 23 21
在断开位置。若此时断路器跳 闸,则QF触点闭合,接通回
1KSM
1KM
路的正、负电源,使信号脉冲 继电器1KSM的触点闭合,接
-KM HA
通音响报警回路。
1KM
行业特制 图2-2 有源
14
上面介绍的是单触点遥信。目前在遥信对象状态的采集方面也有采用
电力系统远动
第一章概述1 远动的含义:利用远程通信技术进行信息传输,实现对远方运行设备的监视和控制。
2 四遥:遥测、遥信、遥控、遥调。
3 遥测:应用远程通信技术,传输被测变量的值。
遥信:远程信号,对诸如告警情况、开关位置或阀门位置这样的状态信息的远程监视。
遥控:应用远程通信技术,使运行设备的状态产生变化。
遥调:即远程调节,对具有两个以上状态的运行设备进行控制的远程命令。
4 现代电力系统由发电厂、变电所、输配电线路和用电设备等组成,包括发电、输电、配电和3用电四个环节。
5 电力系统调度中心的任务:一是合理地调度所属发电厂的出力,制定运行方式,从而保证电力系统的正常运行安全、经济地向用户提供满足质量要求的电能。
二是在电力系统发生故障时,迅速排除故障,尽快恢复电力系统的正常运行。
6 遥测的信息:电量和非电量。
电量如:电压、电流、功率,有功,无功,功率因数等,非电量如:发电机温度,水库水位等。
7 遥控信息下达后必须进行返回校验。
远动信息的传输方式,循环式和问答式polling。
8 循环式:厂站自动向调度端周期性的传输测量的信息,对信道要求较低。
问答式:调度端向厂站发送查询命令,对信道要求较高,且保证有上下行信道。
9 远动信息的编码规约规定:由远动信息产生的任何信息字都是由48位二进制数构成,即所有的信息字的位数相同。
其中前八位是功能码,最后八位是校验码,用CRC校验10 校验码是信息字中用于检错和纠错的部分,他的作用是提高信息在传输过程中的抗信道干扰能力。
11 问答式传输规约与循环式规约的不同,问答式传输规约中不同类型的报文,报文的总字节数不同,即报文的长度不同,且报文长度的变化总是八位八位的增减,即八位八位的增加或减少。
12 问答式传输规约中的报文,报头通常有3----4个字节,它指出进行问答的双方中RTU 的地址、报文所属的类型、报文中数据的字节数、数据区表示报文要传送的信息内容,它的字节数和字节中各位的含义随报文类型的不同而不同,且数据字节数是多少,由报文头中的有关字节指出,校验码按照规约给定的某种编码规则,用报文头和数据的字节运算得到。
电力系统远动技术
云计算和边缘计算
02
利用云计算资源进行数据处理和存储,同时利用边缘计算进行
实时监控和反馈。
标准化和模块化设计
03
制定统一的标准,实现设备的标准化和模块化,提高设备间的
兼容性。
未来发展趋势与展望
智能化
集成化
利用AI和机器学习技术对电力系统进行智 能分析和优化。
将多种功能集成于一个系统中,实现更高 效的管理和监控。
数字通信阶段
随着数字技术的发展,电力系统远动 技术逐渐采用数字通信方式,提高了 信号的传输效率和稳定性。
02 电力系统远动技术的原理 与基础
数据采集与传输原理
数据采集
通过各种传感器和测量仪表对电力系 统中的电压、电流、功率、频率等电 气量进行测量,并将测量结果转化为 数字信号。
数据传输
将采集到的数字信号通过特定的通信 协议和传输介质进行传输,常用的传 输介质包括光纤、电力线、无线等。
成果与影响
智能电网的建设提高了电力系统的稳定性和可靠性,减少了停电和故 障发生的频率,为当地经济发展提供了有力支持。
某电力企业远程监控系统优化
背景介绍
某电力企业在运营过程中,发现其远程监控系统存在一些问题和 不足,需要进行优化。
实施方案
该企业采用了更先进的远程监控技术和设备,对原有系统进行了升 级和改造。
特点
具有远程、集中控制、实时监测 、自动调整等功能,能够提高电 力系统的稳定性和可靠性,降低 运营成本。
电力系统远动技术的应用场景
1 2
远程监控
通过远动技术实现对发电厂、变电站等电力设施 的远程监控,实时监测设备的运行状态和电量参 数。
调度管理
电力系统调度中心利用远动技术对电网进行实时 监测和调控,实现电力的优化调度和平衡。
电力系统远动原理
调度系统的作用
1、制定运行方式、确定各发电厂出力。目 的:保证系统正常运行、安全、经济。
2、发生故障时,迅速排除故障,尽快恢复 正常运行。(实时性更强)
怎样实现?早期靠电话联系。
远动系统的引入
随着自动化通信控制技术的发展,出现了一种自 动化装置替代电话联系的方式。
位置:安装于调度中心和厂站端,借助某种信道 自动传输信息。
特点:?(表示方式0,1)
遥控信息
改变设备运行状态的命令,如发电机的起停命令, 断路器的分合命令。电容器,电抗器的投切命令。
特点:可靠性要求高。 保证措施:返校。
遥调信息
传送改变设备运行参数的命令,如改变发 电机有功出力(调速)和励磁电流(调压)的 设定值,改变变压器分接头的位置。
功能:向调度端传递厂站端信息并显示,存储, 处理。根据需要由调度端操作调节厂站设备,满 足前述的需要。
远动技术可以发挥哪些作用?
2、电力系统远动技术的作用
提高自动化程度
及时处理各种事故
节约运行费用
减少停电 缩短停电时间
建立真正的调度自动
如何实现? 化,能量管理系统
3、电力系统远动要完成的任务
同步字的作用
DL451规约要求远动信息的传送采用同步通信方式,即通信 过程以同步字的检测作为信息传输的开始。
检测到同步字后,进入同步通信状态,将接收信息按字节 划分开。实现帧同步。
3、远动信息的基本内容
电力系统远动实现的功能通常又称为“四 遥”功能。
除了基本的四遥功能,还包括SOE,事故追 忆、召唤时钟、广播命令等功能.
为了实现这种“四遥”功能,远动信息的 基本内容包括:遥信信息、遥测信息、遥控 信息和遥调信息。
什么是电力系统远动
1、什么是电力系统远动?答:远动-利用远程通信技术,进行信息传输,实现对远方运行设备的监视和控制。
即四遥功能。
(1)遥测:远程测量,传输被测变量值(电量或非电量).如实时母线电压(2)遥信:远程指示,如告警\开关位置等状态发电机空转/运行(3)遥控(4)遥调,如断路器投切机端负荷增加/减少2、远动信息传输模式:循环传输模式或问答传输模式3、远动信息的循环式传输规约:①帧结构②信息字结构③传输规则4、远动信息的问答式传输规约:①称Polling远动规约②传送均为报文③异步通信方式5、远动信息的编码:按规约,把远动信息变换成各种信息字或各种报文.6、远动信道:传输远动信号的通道.7、远动系统的设备:厂站端远动装置、调度端远动装置、远动信道8、远动系统配置类型:点对点、多路点对点、多点星形、多点共线、多点环形配置9、远动系统通信方式:单工通信、半双工通信、全双工通信10、数字通信系统:远动信息→远动装置→数字信号(二进制)→远动信道→输出11、串行通信及传输控制规程:①异步通信②同步通信③传输控制规程12、通信信道:输电线路、无线电调度、微波/卫星/光纤信道13、实现远动的手段:①配备必要自动装置②设国家调度/大区网调/省级调度和地区调度等各级调度中心14、数字通信系统的质量主要指标:①信号传输的有效性(传输速率) ②信号传输的可靠性(差错率)15、电力系统调度中心的任务:①合理调度发电厂出力②迅速排除故障③实时了解,决策调整16、调度自动化系统⑴组成:远动子系统、计算机子系统、人机联系子系统⑵功能组成:数据采集和监控(SCADA)和能量管理系统(EMS)⑶五级调度:①国家调度:调度自动化系统EMS系统.协调大区网间联络线潮流和运行方式,管理全国电网运行.②大区网调:EMS.负责超高压网的安全运行,管理电能质量和经济运行水平.③省级调度:EMS.负责省网的安全运行,管理电能质量和经济运行水平.④地区调度:SCADA系统.分散收集处理信息,集中调度.⑤县级调度:SCADA系统.主要进行负荷管理.17、信道编码作用:抗干扰18、码距:101、010为3(对应的不同码数)11111重量为5(非零码元个数)最大似然译码:000开关合111开关分闸110表分闸奇偶校验码---奇(偶):包含这个码在内1个数为奇(偶)19、信源编码:对信息源发出的模拟信号进行模数转换{0、1为码元00001111为码字(整体)}20、线性分组码=非零码字的最小重量21、三相短路故障和正常运行时,系统里面是正序。
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第二节
远动信息及传输模式
第二节
远动信息及传输模式
载波信道是用频率为300MHz - 300GHz的无线电 波传输信号。由于微波是直线传播,传输距离一 般为30 - 50km,所以在远距离传输时,要设立中 继站。微波信道的优点是频带宽,传输稳定,方 向性强,保密性好。
第二节
远动信息及传输模式
第一节
电力系统远动的功能
遥控即远程命令(telecommand):
应用远程通信技术,使运行设 备的状态产生变化。
第一节
电力系统远动的功能
遥调即远程调节(teleadjusting):
对具有两个以上状态的运行设 备进行控制的远程命令。
第一节
电力系统远动的功能
在电能生产中,总是需要 多少就生产多少,必须随 时保证生产和消费之间的 功率平衡。为了使发电、 供电等环节随时跟踪用电 负荷的变化,并保证对用 户的供电质量,同时提高 电力系统运行的安全性和 经济性,电力系统中除配 备必要的自动装置外,还 设有国家调度、大区网调、 省级调度和地区调度等各 级调度中心,由它们监视 控制发电、输电和配电网 的运行情况。
远动信息及传输模式
遥控信息和遥调信息从调度中心向发电
厂、变电所传送,也可以从上级调度中 心通过下级调度中心转送,称它们为下 行信息。这些信息通常由调度员人工操 作发出命令,也可以自动启动发出命令, 即所谓的闭环控制。
第二节
远动信息及传输模式
二、远动信息的传输模式
远动信息的传输可以采用循环传输模
传输远动信号的通道称为远动信道。
我国常用的远动信道有专用有线信道、复
用电力线载波信道、微波信道、光纤信道、 无线电信道等。信道质量的好坏直接影响 信号传输的可靠性。
第二节
远动信息及传输模式
电力线载波信道是电力系统中应用较广泛的信道 形式。当远动信号与载波电话复用电力线载波信 道时,通常规定载波电话占用0.3-2.3kHz(或0.32.0kHz)音频段,远动信号占用2.7-3.4kHz(或2.43.4kHz)的上音频段。由远动装置产生的用二进制 数字序列表示的远动信号,经调制器转换成上音 频段内的数字调频信号后,进入电力载波机完成 频率搬移,再经电力线传输。收端载波机将接收 到的信号复原为上音频信号,再由解调器还原出 用二进制数字序列表示的远动信号。
电力系统对遥控信息的可靠性要求很高,为了
提高控制的正确性,防止误动作,在遥控命令 下达后,必须进行返送校核。 当返送命令校核无误之后,才能发出执行命令。
第二节
远动信息及传输模式
遥调信息传送改变运行设备参数的命令,如
改变发电机有功出力和励磁电流的设定值, 改变变压器分接头的位置等。
第二节
信号在光纤信道中的传输过程是:发端将电信号转 变成光信号,让光信号沿着光导纤维(通常用光缆) 传输,收端再将光信号还原为电信号。光导纤维 传输信号的工作频率高,光纤信道具有信道容量 大,衰减小,不受外界电磁场千扰,误码率低等 优点
第二节
远动信息及传输模式
无线电信道由发射机、发射天线、自由空间、接 收天线和接收机组成。在无线电信道中,信号以 电磁波在自由空间中传输。因为它利用自由空间 传输,不需要架设通信线路,因而可以节约大量 金属材料并减少维护人员的工作量。
(Master station)和子站。主站也称控制站(Controlling station)。它是对子站实现远程监控的站;子站也称受控站 (controlled station),它是受主站监视的或受主站监视且控 制的站。计算机技术进入远动技术之后,安装在主站和子 站的远动装置分别被称为前置机(front-end processor)和远 动终端装置(Remote Terminal Unit缩写成RTU)。
主站与子站之间通过专用的传输链路相连接的一种配置,
2.多路点对点配置(multiple point-to-point configuration)
控制中心或主站,通过各自链路与多个子站相连的一种
配置,主站与各子站可同时交换数据,见图1-4 (b)
第三节
远动系统
3.多点星形配置(multipoint-star configuration) 控制中心或主站与多个子站相连接的一种配置。任 何时刻只许一个子站传输数据到主站;主站可选择一 个或多个子站传输数据,也可向全部子站同时传输 全局性报文,见图1-4(c) 4.多点共线配置 (multi-partyline configuration ) 控制中心或主站通过一公共链路与多个子站相连的 一种配置。任何时刻只许一个子站传输数据到主站; 主站可选择一个或多个子站传输数据,也可向全部 子站同时传输全局性报文,见图1-4 (d)
第二节
远动信息及传输模式
问答式传输规约的报文格式与循环式传输规
约的信息字格式比较,最明显的差别是,问 答式传输规约中,不同类型的报文,报文的 总字节数不同,即报文的长度不同.且报文 长度的变化总是按字节增减,即八位八位地 增加或减少。
第二节
远动信息及传输模式
四、常用远动信道
信道是信号传输时经过的通道。
远动信息在传输前,必须按有关规约
的规定,把远动信息变换成各种信息 字或各种报文。这种变换工作通常称 作远动信息的编码,编码工作由远动 装置完成。
第二节
远动信息及传输模式
采用循环传输模式时,远动信息的编码要遵守循环传输规
约的规定。我国原电力部颁发的循环式传输规约的信息字 格式见图1-1。按规约规定,由远动信息产生的任何信息字 都由48位二进制数构成,即所有的信息字位数相同。其中 前8位是功能码,它有分种不同取值,用来区分代表不同 信息内容的各种信息字,可以把它看作信息字的代号。最 后8位是校验码,采用CRC (Cyclic Redundancy Check)校 验。
第三节
远动系统
一、远动系统(telecontrol system)
远动系统是指对广阔地区的生产过程进行监
视和控制的系统,它包括对必需的过程信息
的采集、处理、传输和显示、执行等全部的
设备与功能。构成远动系统的设备包括厂站
端远动装置,调度端远动装置和远动信道。
第三节
远动系统
按习惯称呼的调度中心和厂站,在远动术语中称为主站
传输模式对信道质量的要求较低,因为任何一个被干扰 的信息可望在下一循环中得到它的正确值。
第二节
远动信息及传输模式
问答传输模式也称polling方式。
在这种传输模式中,若调度端要得到厂站端的监视信息,必
须由调度端主动向厂站端发送查询命令报文。查询命令是要
求一个或多个厂站传输信息的命令。查询命令不同,报文中
参数及状态,分析收集到的实时数据,作出决策,再对发 电厂及变电所下达命令,实现对系统运行方式的调整。
第二节
远动信息及传输模式
一、远动信息内容
远动的遥测、遥信、遥控和遥
调功能,通过传送远动信息实 现。
远动信息包括遥测信息、遥信
信息、遥控信息和遥调信息。
第二节
远动信息及传输模式
遥测信息传送发电厂、变电所的各种运行参
第一节
电力系统远动的功能
遥测即远程测量(telemetering) :
应用远程通信技术,传输被测 变量的值。
第一节
电力系统远动的功能
遥信即远程指示,远程信号
(teleindication; telesignalization):
对诸如告警情况、开关位置或 阀门位置这样的状态信息的远 程监视。
式或问答传输模式。
第二节
远动信息及传输模式
循环数字传输模式也称CDT (Cyclic Data Transmission)方式。
在这种传输模式中,厂站端将要发送的远动信息按规约
的规定组成各种祯,再编排顿的顺序,一帧一核地循环 向调度端传送。信息的传送是周期性的、周而复始的,
发端不顾及收端的需要,也不要求收端给以回答。这种
数,它分为电量和非电量两类。
电量包括母线电压、系统频率、流过电力设备
(发电机、变压器)及输电线的有功功率、无功功 率和电流。
非电量包括发电机机内温度以及水电厂的水库
水位等。
这些都是随时间作连续变化的模拟量。
第二节
远动信息及传输模式
遥信信息包括发电厂、变电所中断路器和隔离开 关的合闸或分闸状态,主要设备的保护继电器动 作状态,自动装置的动作状态,以及一些运行状 态信号
第一章 概述
远动技术是一门综合性的应用
技术,它的基本原理包括数据 传输原理、编码理论、信号转 换技术原理、计算机原理等。
第一章 概述
第一节
第二节
第三节
第四节
电力系统远动的功能 远动信息及传输模式 远动系统 调度自动化系统
第一节
电力系统远动的功能
远动(telecontrol)的含义
利用远程通信技术进行信息传 输,实现对远方运行设备的监 视和控制。 遥测、遥信、遥控、遥调
的类型标志取不同值,报文的字节数一般也不一样。厂站端 按调度端的查询要求发送回答报文。用这种方式,可以做到 调度端询问什么,厂站端就回答什么,即按需传送。由于它 是有问才答,要保证调度端发问后能收到正确的回答,对信 道质量的要求较高,且必须保证有上下行信道。
第二节
远动信息及传输模式
三、远动信息的编码
第二节
远动信息及传输模式
问答式传输规约中的报文(Message)格
式见图1-2。报文头通常有3-4个字节, 它指出进行间答的双方中RTU的地址 (报文中识别其来源或目的地的部分); 报文所属的类型;报文中数据区的字节 数。数据区表示报文要传送的信息内 容,它的字节数和字节中各位的含义 随报文类型的不同而不同,且数据区 的宇节数是多少,由报文信息头中的 有关字节指出。校验码按照规约给定 的某种编码规则,用报文头和数据区 的字节运算得到。