微机远动技术
第三章微机远动系统3
②对事故和事件信息进行优先传送。该功能加强了 调度自动化系统在电网监视过程中对突发事件的快 速反应能力。也就是说，不管RTU当前正在处理什 么工作，只要一旦发现系统有事故或事件发生，就 应立即停止现行工作，把事故或事件信息迅速发送 到调度端。 ③接收调度端下发的命令并执行命令。该功能是调 度自动化系统提供给电网管理的又一技术措施。它 主要是能够接收遥控操作命令，并执行命；另外， 还能接收调度端下发的各种召唤命令、对时命令、 复归命令等，对有些命令的执行还要将执行结果汇 报给调度端。例如，断路器的分、合闸；无功补偿 设备的投入和切除，进行有功、无功的调节，有载 调压等操作。
当然，不论是单CPU的还是多CPU的远动终端， 其所要完成的功能遥控、遥调）功能以外，还应完 成电能（脉冲量）采集、远程通信、当地功能（键 盘输入、显示输出）等。远动终端的硬件结构通常 是按RTU所需完成的功能进行设计，框图如图3－2 所示。图中，RTU的硬件结构主要由七大部分组成： 遥信、遥测、遥控、遥调、电能、键盘显示和通信。 各部分均可带有CPU，组成特定功能的智能模板。 每一种功能模板所处理的信息量是一定的，当信息 量较大时可用多块功能模板。各模板之间的数据交 换是通过外部总线完成，外部总线可以是并行总线， 也可以是串行总线。
近些年，随着网络技术的发展，变电站自动化 技术从集中式向分布式发展，变电站二次设备不再 出现常规功能装置重复的 I／O现场接口，能够通过 网络真正实现数据共享、资源共享，常规的功能装 置变成了逻辑的功能模块。以太网技术正被广泛引 入变电站自动化系统过程层的采集、测量单元和间 隔层保护、控制单元中，构成基于网络控制的分布 式变电站自动化系统，系统的通信具有实时性、优 先级、通信效率高等特点。所以厂站端的远动装置 功能逐渐利用网络技术，通过逻辑的功能模块来实 现，是远动装置的发展方向。
微机远动技术微机远动通信规约
第6章
微机远动通信规约
（ 4 ）类别标志：指 RTU 数据或信息依其不同扫 描周期划分为 0 ， 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 5 ， 6 ， 7 类， b0 位为1表示类别0有效，b7位为1表示类别7有效， 其余类推。
（5）校验码 校验码采用国际标准化组织 ISO 制订的 HDLC 标 准CRC校验码，其生成多项式为： g1（x）=
第6章
微机远动通信规约
第6 章
微机远动通信规约
6.1
6.2
微机远动常用规约的特点
远动中信息的帧格式
6.3
6.4
微机远动的循环式远动规约简介
问答式远动规约介绍
第6章
微机远动通信规约
本章学习目标
l 微机远动的三种通信规约的特点 l 微机远动循环式通信规约格式 l 重点了解问答式远动规约的报文格式及特点
（1）RTU地址：用来区别各厂站，一般一个厂 站用一个RTU地址，若厂站容量特别大，也可以 多占用RTU地址，地址范围为00—FEH（0～ 254），可任意选用。
（2）报文类型：用来说明报文的不同内容或类 型，规定不同码代表不同类型的报文。 （3）数据长度：用来说明本报文数据取的大小， 即所传送的数据总字节数N。
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第6章
微机远动通信规约
6.1 微机远动常用规约的特点
6.1.1 问答式规约 6.1.2 循环式规约 6.1.3 对等方式规约
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第6章
微机远动通信规约
6.1.1 问答式规约
问答式规约的特点是：
（ 1 ） RTU 有问必答，当 RTU 收到主机查询命令 后，必须在规定的时间内应答，否则视为本次通 信失败。 （2）RTU无问不答，当RTU未收到主机查询命 令时，绝对不允许主动上报信
远动技术
第二章1、远动（SCADA）系统调度端功能：（1）能完成远方操作及监视，能正确和及时地掌握每时每刻都在变化着的供电系统设备运行情况，处理影响整个供电系统正常运行的事故和异常情况；（2）对所有数据进行分析，处理，存储及打印，以友好人机界面向调度员显示，转发其它系统共享。
（3）概括的说就是遥控，遥信，遥调，遥测。
调度端是SCADA系统的指挥中枢，是远动系统的重要组成部分之一。
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。
2、如何进行软硬件设计硬件设计方法调度端计算机硬件系统可以采用从简单的单台计算机直至多台不同类型的计算机组成的复杂系统。
相应的配置方式有：集中式的单机或多机系统：是由一台计算机执行所有数据采集、人机联系和应用程序的功能。
但是为增强可靠性，也有多机系统。
所以其主要有无冗余单机系统，冗余双机系统，多机系统。
分层式的多机系统和网络式的分布系统：把各项功能进一步分散到多台计算机中去而构成的系统。
其有客户/服务器结构。
软件设计方法结构化设计方法：从整个程序出发，突出程序模块化的设计方法。
利用程序结构图表达程序模块之间的关系。
重点：对模块的恰当划分。
Parnas方法：在概要设计时预先估计未来生命期中可能发生的情况，采取相应措施提高系统的可维护性和可靠性。
Jackson方法：建立简单清晰的模块结构，设计原则“程序结构同数据结构相对应”采用图形或语言方式描述程序中的“顺序”、“循环”、“选择”三类控制结构面向对象的设计方法3、了解调度端的发展趋势SCADA 系统的调度端是整个系统的核心内容，是系统的指挥中心，其可靠性是至关重要的，所以采用高可靠性，自动化程度高的系统将是未来调度端发展的趋势。
针对这一情况，在大型系统中，分布式调度端硬件结构将是一个发展方向。
4、调度端是如何实现其各项功能的。
调度端实现功能主要从两个方面实现，第一是硬件，通过各类服务器，通信前置机和调度员工作站等实现硬件上功能的实现，利用通信线路完成信号传播的通路；第二是软件，利用系统软件，支持软件和应用软件实现数据的处理，记录，以及人机界面的交互。
远动终端通用技术条件
表2 状态量电压标称值
状态量
直流电压
12
24 优先采用值
48
60
5
110 非优先采用值
220
V 交流电压
— — — — 24 48 110 220
表3 状态量输入电流分级
mA
电流分级
状态量输入直流和交流电流值
最小
最大
1级
1
5
2级
5
10
3级
10
50
4级
50
—
表4 状态量输出电流分级
A
状态量输出
电流分级
使用。
2 引用标准 GB191 包装储运图示标志 GB2421 电工电子产品基本环境试验规程 总则 GB2423.1 电工电子产品基本环境试验规程 试验 A：低温试验方法 GB2423.2 电工电子产品基本环境试验规程 试验 B：高温试验方法 GB2423.3 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Ca：恒定湿热试验方法 GB2423.10 电工电子产品基本环境试验规程 试验 Fc：振动(正弦)试验方法 GB2887 计算机场地技术条件 GB3047.1 面板、架和柜的基本尺寸系列 JB616 电力系统二次电路用屏(台)通用技术条件 DL451 循环式远动规约
注：与二次设备及外部回路直接连接的接口回路绝缘电阻采用 Ui＞60V 的要求。
3.7 绝缘强度 在正常试验大气条件下，设备的被试部分应能承受表7 中规定的50Hz 交流电压1min 绝
缘强度的试验，无击穿与闪络现象。 试验部位为非电气连接的两个独立回路之间，各带电回路与金属外壳之间。
表7
V
额定绝缘电压 Ui
远动终端通用技术条件
GB/T 13729－92 国家技术监督局1992－10－06批准 1993－05－01实施
电力系统远动技术----远动终端RTU概述
电力系统远动技术---—远动终端RTU概述远动终端RTU概述一、RTU定义"远动终端：电网调度自动化系统中安装在发电厂、变电站的一种具有四遥远动功能的自动化设备.远动装置=远方终端=远动终端=RTU（Remote Terminal Unit）。
"RTU在电网调度自动化系统中具有重要的作用.（系统结构：调度端SCADA/EMS ＋远动信道＋厂站端RTU)。
二、RTU发展概述① 60~70年代，硬件式远动装置:晶体管或集成电路构成的无触点远动装置WYZ 或者数字式综合远动型远动装置SZY，均属于布线逻辑式远动装置，所有功能均由逻辑电路实现，现已经基本淘汰。
② 80年代后，软件式远动装置：基于微机原理构成的远动装置(微机远动装置),功能由软件程序实现，具有功能强、可扩充性好、结构简单、稳定可靠等优点，得到普及应用。
三、RTU的功能概述"远方功能：RTU与调度中心之间通过远距离信息传输所完成的监控功能。
① 遥测（YC,Tele—measurement）：远程量测值。
RTU将采集到的厂站运行参数按规约传送给调度中心（上传).包括:P、Q、U、I、档位、温度等,容量达几十到上百个（路）.另外还包括2类特殊YC：a）数字值(Digital Measured Value)：RTU以数字量的形式直接接收后上传。
如频率、水库水位等。
b) 记数脉冲（Counter Pulse）:单独的采集(电路）板.主要指RTU采集的反映电能量的脉冲记数。
容量可达几十路电度量.② 遥信（YX，Tele—indication， Tele-signalization）：远程状态信号。
RTU 将采集到的厂站设备运行状态按规约传送给调度中心（上传)。
包括：断路器和隔离刀闸的位置信号、继电保护和自动装置的位置信号、发电机和远动设备的运行状态等.容量达几十到几百个。
③ 遥控（YK，Tele—command）：远程命令。
浅析电力系统微机远动装置
Ｒ Ｏ Ｍ 的检查 通常采 用奇偶 校 验法 。Ｃ Ｐ Ｕ是微 机系 统的核 心部 件 ， Ｃ Ｐ Ｕ的电路 相当复杂 ． 对Ｃ Ｐ Ｕ的检查从 功能来检查 比从 电路来检查 更合 宜 对 于模 拟量采 集及模， 数 转达换 的故障检测 也可从 功能着 手． 输 入一预先设置 的标准 电压 ． 考 察其转换结果 ， 若合要求 就可认 为无故障 。
４ ． 结 束 语
随着计算机技术 的发展 ， 微机远动从芯片级向板 级 、 系统机级 、 网 络级的方向不断地发展 远动终端 已从单 Ｃ Ｐ Ｕ向多Ｃ Ｐ Ｕ的方向发展 ． 取代模拟变送 器． 直接交流采样 的远动终端也开始推广。而随着计算 机技术和通信技术 的发展 ． 电力系统 的 自动化技术必将发展到一个 新 的水平 ． 远动系统作为 电力 自动化系统 的一个子系统也必将随着电网
２ ． 多微 机 远 动装 置 特 点
随着 电力 系统 的不断发 展 ． 对远动 的要求 也 日益 提高 ． 容量 不 断增 加 ， 功能不 断扩大 ． 面对这 日益增长 的需 要 ． 可 以采 用档次更 高 的计 算机 ． 而解决这 一 问题 的另 一途径 是采用 多 台微 处理机 ． 将 任 务分 散 ， 每 台微处 理机只需完 成一部分功能 ． 互相协作 ． 共同完成 任 务。 多微机系统分为共享总线方式 、 输入一输 出链接 方式 、 多端 口存 储器 方式 共享 总线型系统 ． 各微处理机通过 共享总线 可以相互 交 换 数据 ： 而用数据链 路连 接起来 的系统 一般称 为松耦 合系 统 ． 数 据 链路 可以采用 串行 或并行方式 ： 共享存储器 的多微机 系统一般称 为 紧耦 合系统 ． 系统中各个微处 理机都能访 问公 共 的存储 器 远 动采 用 多微机结构可 以按需要组织 远动装置的功 能 ．提高工 作效率 ． 各 微 机之间可 以按 主一从 方式按层 次划分或按 功能划分 ． 以多微机 构 成的系统 具有性能 价格 比高 ， 适应 性强 ． 扩展方 便 ． 可靠性 高 ， 便 于 设 置备用机等优 点 ． 因此多微 机远动装置在 电力 自动 化远动 系统 里 得 到 广 泛 应 用
《微机远动技术(电气化铁道运动系统)》练习册答案
练习一一、填空1、远动技术就是对物体或各种过程进行远距离（测量）和（控制）的综合技术。
2、（遥控）就是对被控对象进行远距离控制。
3、（遥测）就是对被测对象的某些参数进行远距离测量。
4、（遥信）就是将被控站的设备状态信号远距离传送给调度端。
5、（遥调）就是调度端直接对被控站某些设备的工作状态和参数的调整。
6、以（微机）为主构成、以完成常规（”四遥”）功能为目标的监视控制和数据采集系统，简称为微机远动系统。
7、按远动功能的实现方式远动系统分为：（布线逻辑式远动系统）、（计算机远动系统）。
8、根据远动装置采用的元件是否有接点远动系统分为：（有接点远动系统）、（无接点远动系统）。
9、根据远动技术的信息传输方式远动系统分为：（循环式远动系统）、（问答式远动系统）。
10、根据远动装置的工作方式远动系统分为分：（1:1工作方式远动系统）、（1:N工作方式远动系统）、（M:N工作方式远动系统）。
11、按被控对象是分散还是集中远动系统分为：（分散型远动系统）、（集中型远动系统）。
12、现场信息转换包括需要测量对象信息的（转换与放大）和被控对象的（执行机构）两部分。
13、计算机远动系统的基本组成（现场信息转换与控制机构）、（远动终端RTU ）、（通信信道）、（调度端）。
14、计算机远动系统实时性常用（“传输时延”）来衡量，它指从（发送端）事件发生到（接收端）正确地收到该事件信息这一段（时间间隔）。
15、计算机系统有两种运行方式即：（手动运行）方式和（自动运行）方式。
二、判断题1、在远动系统中，1：N工作方式远动系统是指调度端N台装置对应被控端的一台装置。
( × )2、远动终端是位于远离调度端对现场实现监测和控制的装置。
( √ )3、遥控就是对被控对象进行远距离控制。
（√）4、按远动功能的实现方式分：（1）循环式远动系统（2）问答式远动系统。
（×）5、远动系统中每个设备的可靠性一般用平均故障间隔时间来表示。
微机远动技术修改教材
单元一微机远动系统基础本单元主要介绍了什么是微机远动系统，以及微机远动系统的构成、分类、和衡量系统性能的主要性能指标，并简要介绍了远动系统得应用。
【综合学习目标与要求】（1）认识什么是微机远动系统；（2）能够识别遥控、遥信、遥测、遥调四种信号；（3）认识远动系统的组成及分类方法；（4）了解微机远动的性能指标；（5）了解微机远动技术的应用【教学实施要求】本单元教学实施过程考核，将记录每一模块的得分，最终进行单元成绩总评。
教学实施是以工作任务为中心来选择、组织课程内容，并以完成工作任务为主要学习方式的课程模式，其目的在于加强课程内容与工作之间的相关性，实现理论实践一体化，提高学生职业能力培养的质量。
教学模块和具体任务的选择可以根据实际教学情况进行增补或删减，每一模块的教学按一下步骤实施:(1)教师布置任务，并给出本模块实施方法与模块的评价标准。
(2)组织实施教学，将学生分成学习团队，接收一项工作任务模块，以团队形式组织讨论、查找与模块相关的学习资源、研究学习计划、实施模块教学。
(3)教师全程关注每一个团队的模块学习项目，提出引导性的意见，发展学生的反思习惯于解决问题的能力。
(4)完成模块学习任务后，团队要进行总结汇报演讲，或针对实践技能的掌握进行实作演示，学生进行自我评分及相互评分，给出各模块学习中的成绩，教师对学生测试检查或成果展示给出评分。
(5)教师根据学生的自评分、互评分及教师评分，给出综合评分。
模块一远动系统基本知识任务：掌握远动系统的基本知识通过对微机远动系统基本知识的学习，包括远动系统的定义、组成、分类以及主要性能指标的学习，对远动系统有一个整体的把握，对以后学习各个部分奠定基础。
【学习目标】（1）掌握远动系统的定义；（2）掌握远动系统的组成；（3）了解远动系统的分类方法；（4）了解远动系统的主要性能指标；（5）了解远动系统的应用。
【学生自我评价标准：满分10分】【学习资料】一、远动系统定义远动技术在现代生产生活中应用已经非常广泛，包括电力系统、铁路系统等，这些系统往往由很多生产设备和生产部门组成，而且分布比较分散，为了保证系统的正常运行，必须借助于远动技术进行调度管理。
第1章 微机远动技术概述
第1章 微机远动技术概述
1.1.2 远动技术在电力系统中的应用
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统又称远动系统， 系统又称远动系统， 系统又称远动系统 即数据采集与监视控制系统。 即数据采集与监视控制系统。远动系统的 应用领域很广，它可以应用于电力系统、 应用领域很广，它可以应用于电力系统、 给水系统、石油、 给水系统、石油、化工等领域的数据采集 与监视控制以及过程控制等诸多领域。 与监视控制以及过程控制等诸多领域。
第1章 微机远动技术概述
第一代是基于专用计算机和专用操作系统的远动 系统， 系统，如电力自动化研究院为华北电网开发的 SD176系统以及在日本日立公司为我国铁道电 系统以及在日本日立公司为我国铁道电 气化远动系统所设计的H-80M系统。这一阶段 系统。 气化远动系统所设计的 系统 是从计算机运用到远动系统时开始到70年代 年代。 是从计算机运用到远动系统时开始到 年代。 从技术实现上分析，早期 ～ 年代的远动系 从技术实现上分析，早期50～60年代的远动系 统采用分离元件组成， 统采用分离元件组成，其可以实现的功能是非常 有限的。且各项技术指标都很难达到要求。 有限的。且各项技术指标都很难达到要分布式计算机网络以及关 年代按照开放的原则， 年代按照开放的原则 系数据库技术的能够实现大范围联网的EMS/SCADA系 系数据库技术的能够实现大范围联网的 系 统称为第三代。 统称为第三代。这一阶段是我国远动系统发展最快的阶 各种最新的计算机技术都汇集进SCADA/EMS系统 段，各种最新的计算机技术都汇集进SCADA/EMS系统 中。这一阶段也是我国对电力系统自动化以及电网建设 投资最大的时期，国家计划未来三年内投资2700亿元改 投资最大的时期，国家计划未来三年内投资 亿元改 造城乡电网可见国家对电力系统自动化以及电网建设的 重视程度。 重视程度。
远动技术
远动技术一、综合监控系统的组成:ISCS (Integrated Supervision and Control System)的主要目的是将各分散孤立的自动化系统联结为一个有机的整体，实现地铁各专业相关系统之间的信息互通、资源共享，提高各相关系统的协调配合能力，高效实现系统间的联动，提高地铁全线的整体自动化水平。
ISCS相关的系统包括：安全门系统（PSD）、门禁系统（IAS）（预留）、列车监控系统（ATS）、电力监控系统（PSCADA）、环境与设备监控系统（BAS）、火灾自动报警系统（FAS）、传输系统（TS）、广播系统（PA）、闭路电视系统（CCTV）、通信集中告警系统、时钟系统（CLK）、自动售检票系统（AFC）、乘客信息系统（PIS）。
其中的电力监控系统（PSCADA -Power Supervisory Control And Data Acquisition System）为深度集成系统，ISCS通过网络把各变电所的PSCADA集成起来，完成PSCADA的中央监控功能。
ISCS与各变电所内相对独立的PSCADA共同构成全线完整的PSCADA，负责监控35kV交流中压系统、750V直流供电系统、0.4kV 交流系统、杂散电流监视系统等。
HMI其实广义的解释就是“使用者与机器间沟通、传达及接收信息的一个接口”。
二．计算机网络利用各种通信手段，把地理上分散的计算机系统，以共享资源为目标有机的结合起来，而它们各自又是具有独立功能的网络系统。
1．计算机网络的特点（1）地理分散：如果中央处理机在1m之内，就不能称为计算机网络，而是多机处理系统。
（2）独立处理：构成计算机网络的各台计算机具有独立功能。
（3）通信协议：网络中的各台计算机要能相互的通信，必须遵守的规则和约定或者语言。
（4）资源共享：包括软件和硬件的资源共享。
2．计算机网络的分类（1）按地理位置分：局域网和广域网（2）按功能分：通信子网（负责整个网络的数据通信）和资源子网（各种网络资源的集合），主机通过通信子网连接，通信子网的功能把消息从一台主机传到另外一台主机。
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
变电站综合自动化系统介绍
1
1、基本概念
遥信：指对状态信息的远程监视。 遥测：指运用通信技术传输所测变量之值。 遥控：指具有两个确定状态的运行设备进行的远程操作。
遥调：指对具有不少于两个设定值的运行设备进行的远程操作。 遥脉：指运用通信技术对远方的运行设备的脉冲量(如电能量)进行远程累计。 遥视：指运用通信技术对远方的运行设备状态进行远程监视。
21
4、主要功能
调节控制指对电压、无功的控制目标值等进行设定后，系统自动按要求的方式对 电压－无功进行联合调节。 其中包括自动投切无功补偿设备和调节主变压器分接头位置。 电压－无功自动控制要充分考虑运行方式的需要和各种闭锁条件。
22
4、主要功能
报警处理：报警处理分两种方式，一种是事故报警，另一种是预告报警。 前者包括保护动作信号和非操作引起的断路器跳闸信号。 后者包括一般设备变位、状态异常信息、模拟量越限／复限、计算机站控系统的 各个部件、间隔层单元的状态异常、趋势报警等。
9
2、结构模式
10
2、结构模式
分层分布式：分布分散式结构系统从逻辑上将变电站自动化系统划分为两层，即 变电站层(站级测控单元)和间隔层(间隔单元)。也可分为三层，即变电站层、通信层 和间隔层。 这种结构方式介于集中式与分散式两种结构之间，形式较多。目前国内应用较多 的分散式结构集中式组屏。这种结构方式具有分散式结构的全部优点,由于采用了集 中式组屏,非常有利于系统的设计、安装与维护管理。 主要特点是按照变电站的元件，断路器间隔进行设计。将变电站一个断路器间隔 所需要的全部数据采集、保护和控制等功能集中由一个或几个智能化的测控单元完 成。测控单元可直接放在断路器柜上或安装在断路器间隔附近，相互之间用光缆或 特殊通信电缆连接。这种系统代表了现代变电站自动化技术发展的趋势，大幅度地 减少了连接电缆，减少了电缆传送信息的电磁干扰，且具有很高的可靠性，比较好 的实现了部分故障不相互影响，方便维护和扩展，大量现场工作可一次性地在设备 制造厂家完成。
远动技术的发展及变电站自动化系统的工作原理
变电站自动化系统的工作原理及实现——自动化知识系列讲座之一一、自动化技术的发展概述1、概念自动化技术，也即远动技术，是一种可以实现电力系统调度的远距离检测、控制技术，它的作用是将分布在各个不同位置、不同类型的变电站（包括发电厂）和用户的运行工况（包括开关状态、设备的运行数据等）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端，在调度端的主站经过反调制，还原为原来对应的信息显示出来，供调度人员监控之用。
而调度员的控制命令也可以通过类似过程传送到远方的被控对象。
这一过程实际上涉及遥测、遥信、遥调、遥控，所以，传统远动技术是四遥的结合。
而我局目前已经实现了第五遥，遥视——是利用先进的图像传感技术、计算机网络技术和通信技术，将变电站内电气设备的运行状态和安放情况用图像或告警的形式传送到远方，这样，调度人员、巡检运行人员、保安人员玖能够试试的监控现场运行情况。
实现了电网的可视化监控和调度，使电网运行更加安全可靠。
关于遥视的详细知识将会开设专题讲解。
实际上，还有第六遥，遥脉，也就是电度量的自动采集和传送。
2、发展概述2.1早期的变电站远动技术（20世纪60、70年代）早期的远动设备由以下3部分组成。
a、变电站远动设备。
它包括远动主设备（RTU）、调制解调器（MODEM）和过程设备，其中过程设备包括信息输入设备（如变送器等）、信息输出设备（如遥控继电器、档位调节器等）。
过程设备的作用：是面向电力生产过程，把强电特性的信息转换为电子技术能处理的小信号（变送器），或相反（遥控继电器）。
工作过程大致为：变电站的各种告警、状态和位置信号经光电隔离后直接送入RTU，测量量来自CT、PT，经变送器转换成直流电压或电流信号后送A/D 转换，再经RTU的逻辑电路处理后，按一定的通信协议发往调度端；而遥控或遥调命令，则由调度端发出，RTU接收后输出给遥控继电器或档位调节器，从而控制现场设备运行。
微机远动技术在铁道电气化中的应用
机 为基 础 的主 监 控 机 ，它 监 控 所 选 定 执 行 他 生 产 企 业 自动化 显 著 不 同 的 地 方 。 端 的远 方 终 端 装 置 （ 称 远方 终 端 ， Ｒ Ｕ 简 用 Ｔ
化 系 统 。 为 了完 成 变 电所 和 调 度 所 之 间远 在正 常运 行 或 事 故 情 况 下 ， 能 符 合 安 全 、 故 处 理 方 面 的 功 能 。 恢 复 正 常 运行 方 面 ， 都 在
距 离 信息 的实 时 自动 传 输 ．必 须 应 用 远 动 经 济 及 高 质 量 供 电 的要 求 。 目前 还 完 全 靠 人 工 处 理 。计 算 机 只 能 提 供
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２自监系 动控统
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萋耋 篓
个 能 对 供 电 一 次 系 统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ主 要 设 备 进 行 监
电气 化 铁 道 供 电系 统 的 调 度 任 务 就 是 力 的事 故 处 理 措 施 。 从 目前 来 看 。调 度 计 算 机 还 未 具 有 事
视 、 量 、 整 、 制 以 及 管 理 的 调度 自动 控制 整个 供 电系 统 的运 行 方 式 ，使 之 无 论 测 调 控
算 机 系统 的 组 成及 技 术 特 征 ． 以适 应 铁 道 电 气 化 的运 用 。
关键词 微机远动 电气 化 铁道 调 度 自动 化
中 图 分类 号
Ｕ９ ２
文献标识码
Ａ
随 着 我 国 电 气 化 铁 道 的迅 速 发 展 ， 供 Ｉ 、 算 机 接 口等 。 Ｓ计 ／
变电站综合自动化介绍
摘要：要提高变电站运行的可靠性及经济性,一个最基本的方法就是要提高变电站运行管理的自动化水平,实现变电站综合自动化。
所谓变电站综合自动化，就是广泛采用微机保护和微机远动技术，分别采集变电站的摹拟量、脉冲量、开关状态量及一些非电量信号，经过功能的重新组合，按照预定的程序和要求实现变电站监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程，从而实现数据共享和资源共享，使变电站设计简捷、布局紧凑,使变电站的运行更加安全可靠。
本文主要介绍变电站综合自动化的概念、发展、结构、功能以及优缺点等方面的内容，并且结合实训时的内容介绍了 CSC2000 系统。
关键词：配网系统自动化；变电站综合自动化； CSC2000；变电站是电力系统中的一个重要环节 ,它的运行情况直接影响到电力系统的可靠、经济运行。
而一个变电站运行情况的优劣,在很大程度上取决于其二次设备的工作性能。
现有的变电站有三种运行形式 :一种是常规变电站;一种是部份实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站；再有另一种就是全面微机化的综合自动化变电站。
在常规变电站中,其继电保护、中央信号系统、变送器、远动及故障录波装臵等所有二次设备都是采用传统的分立式设备，且站内配臵有大量控制、保护、计量用屏盘。
使设备设臵复杂、重复。
占地面积大, 日常维护管理工作繁重。
这种常规变电站的一个致命弱点是不具有自诊断能力，对二次系统本身的故障无法检测。
为了预防这种故障,需要频繁地定期进行各种试验和调试 ,而一旦浮现了所料未及的设备故障,便会给整个变电站的运行带来灾难性的后果。
所以变电站实现微机自动化是必然的选择。
变电站自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装臵和远动装臵等)经过功能的组合和优化设计。
利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术。
实现对全变电站的主要设备和输、配电路线的门动测量、监控和微机保护以及与调度控制中心通信等综合性的自动化功能。
远动教案
郑州铁路职业技术学院教师教案郑州铁路职业技术学院教师教案郑州铁路职业技术学院教师教案郑州铁路职业技术学院教师教案郑州铁路职业技术学院教师教案郑州铁路职业技术学院教师教案郑州铁路职业技术学院教师教案郑州铁路职业技术学院教师教案1.1 基本概念1.1.1 什么是远动技术现代社会生产过程的集约化、自动化程度不断提高，人们从事生产的领域也越来越广泛，所以，人们不断谋求对生产过程中对处于分散状态（或远程、危险）的生产设备的运行实施集中监视、控制和统计管理。
经过长期生产实践的积累，配合科学技术的发展水平，远动技术逐渐形成为一门相对独立的应用学科。
远动技术是建立在自动控制理论、检测技术、计算机技术和现代通信技术基础上的一门多学科应用技术。
远动技术集控制、通信、计算机技术于一体，在工业、电力、运输、航空航天、气象和原子能开发利用等领域得到广泛的应用，并发挥着越来越重要的作用。
远动系统（Telecontrol System）根据应用场合和完成其特定任务方面等方面的不同，有着繁多的种类，各自有着不同的特征。
较为简单的远动系统可能是完成一个很简单的对单一对象的控制；而较复杂的远动系统可能是一个很大的对多个被控对象的集群控制。
远动系统不论简单或复杂，系统都具有远距离的人（或者机器）和机器之间交换信息的功能。
例如，在电气化铁道牵引供电系统中应用远动技术后，设立在中心城市的电力调度所即可通过远动系统（Telecontrol System）完成对铁路沿线数百公里（甚至上千公里）范围内的各个牵引变电所、分区亭和开闭所的信息交互与传输，实现对牵引变电所、分区亭和开闭所中的电气设备运行状态进行实时控制与监视，其示意图如图1.1所示。
一方面，根据调度工作需要出发，牵引变电所将断路器等电气设备的位置信号、事故信号以及主要运行参数等信息能迅速、正确、可靠地反映给调度所；另一方面，调度所在了解到各被控对象的电气设备运行情况并进行判断处理后，即可对牵引变电所（包括分区亭和开闭所等）下达命令，去直接操作某些设备，完成实时控制的任务。
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论述微机远动技术的发展随着科学技术的发展，远动技术已经形成一门独立的学科。
由于生产过程自动化程度日益提高，人们不断谋求对生产过程，特别是对处于分散状态的生产过程的集中监视、控制和统计管理。
为适应上述目的，远动技术在综合自动控制理论、计算机技术和现代通信技术的基础上迅速发展起来。
远动技术在20 世纪30 年代首先用于铁路运输系统，40 年代用于电力系统，我国在50 年代末才在电力系统中采用。
而电气化铁道(简称电铁)远动系统在我国60 年代开始研制，80 年代才得到了广泛应用。
和电力系统远动装置一样，电铁远动系统也经历了继电器、晶体管(分立元件)、集成电路和微机远动系统几个阶段，相应的远动系统也称为第一代、第二代、第三代和第四代远动系统。
第一代、第二代、第三代远动系统统称为布线逻辑远动系统，第四代即为徽机远动系统。
目前，广泛使用的电铁远动系统均为微机远动系统。
远动系统(Telecontrol System，有时也称为Remote—Control System)在基本设想方面，在应用场合和完成其特定的任务方面都有着繁多的种类，各自有着不同的特征。
有的可能是一个很简单的单一对象控制；有的可能是一个很大的综合系统。
不管怎样，远动系统具有远距离的在人(或者机器)和机器之间交换信息的机能。
如供电系统设有电力调度所，统一指挥供电系统在正常及事故情况下的运行工作，并集中管理沿铁道线分布的许多牵引变电所、分区亭和开闭所中的电力设备。
为了保证供电系统运行的可靠性和经济性，调度所必须及时地掌握系统的实际运行情况。
所以，从调度工作出发，一方面需要收集信息，要求变电所将断路器的位置信号、事故信号及主要运行参数等能迅速、正确、可靠地反映给调度所；另一方面，调度所切实了解到系统的运行情况并进行判断处理后，应对变电所(包括分区亭和开闭所等)下达命令，去直接操作某些设备或调整某些参量，或去完成实时控制的任务。
为了完成变电所与调度所之间远距离信息的实时自动传输，必须应用远动技术，采用远动装置。
简单地说，远动技术即是调度所与各被控端(包括变电所等)之间实现遥控、遥测、遥信和遥调技术的总称。
由远动装置在调度所和变电所之间充当传送各种信息的桥梁。
采用远动装置对于监视和控制系统的运行是一个十分有利的工具。
它是实现系统实时调度和进一步实现调度综合自动化的基础。
传统远动装置的主要功能是遥控、遥调、遥测和遥信。
1．遥控(YK, Remote-Control，或者Telecontrol)遥控是从调度所发出命令以实现远方操作和切换。
这种命令只取有限个离散值，通常只取两种状态指令，例如开关的“合”、“分”指令。
2．遥调(YT, Teleadjusting)遥调是调度所直接对被控站某些设备的工作状态和参数的调整。
如调节变电所的某些量值(如电压等)。
3．遥测(YC，Telemetering)遥测是将被控站的某些运行参数传送给调度所。
如有功和无功功率、电度、电压、电流等电气参数及接触网故障点等非电气参数。
4．遥信(YX，Telesignal)遥信是将被控站的设备状态信号远距离传送给调度所。
如开关位置信号、报警信号等。
远动化的主要任务：一是集中监视，提高安全经济运行水平。
正常状态下实现合理的系统运行方式。
事故时，及时了解事故的发生和范围，加快事故处理；二是集中控制，提高劳动生产率。
调度人员可以借助远动装置进行遥控或遥调，实现无人化或少人化，并提高运行操作质量，改善运行人员的劳动条件。
电气化铁道供电系统采用远动装置，实现集中监视和控制，可以保证供电质量，提高可靠性和减少维修费用。
其经济效益是很明显的。
因而在一些技术先进国家的牵引供电设备中广泛采用远动装置。
此外，如电力系统、列车运行、石油开采、煤矿、农田灌溉、给排水系统、大工厂及联合企业、气象、宇航、原子能的应用以及军事目标的控制等，或是由于控制对象远离被控点，或是由于被控对象有危险不宜靠近的，均需采用远动技术。
而且，随着技术的发展，需采用远动技术的领域和场合将更加日益广泛。
总之，远动技术已经为国民经济各部门及国防部门所需要。
尽管它的历史不长，但发展速度很快。
最早使用的远动装置是有接点式装置，它的主要元器件是继电器。
随着新型电子器件的出现，以晶体管为主要元件的无接点式远动装置相继出现。
随之而来的是由集成元件构成的全集成电路装置的诞生，上述各型装置都属于布线逻辑装置，它们按预定的要求进至设计，使构成装置的各部分逻辑电路按固定的时间顾序工作，以完成预定的功能。
这些装置属于硬件式的装置，不能随意进行功能的扩展。
为了提高装置的灵活性和可扩性，以适应多种用户的不同需要，人们又研制出了软件化的远动装置。
如初期的微机远动装置，以及目前广泛使用的微型计算机远动装置(简称微机远动)等。
布线逻辑远动装置的逻辑电路中有一套时序电路，由它控制其余逻辑电路按时序工作，从而使输入的待处理信息(如遥信对象的状态量、要发送的遥控命令等)变成处理好的信息(如遥信信号、遥控指令等)。
由于这种装置处理工作全部在逻辑电路中自动进行，要改变处理要求必须重新进行电路设计。
而软件化远动装置除硬件外，还包括软件部分。
整个装置的工作由输入的软件——加工程序控制。
当需要改变处理要求时，只需对程序进行修订。
即使需要增加硬件，由于各部分电路是通过总线相互连结，扩展也很方便。
因此软件化远动装置更具有灵活性和可扩性。
随着微型计算机技术的发展和普及，软件化远动装置中以微机远动装置占绝对优势。
从硬件设计上进行划分，微机远动装置的发展经历了三个阶段：片级设计；板级或模块级设计；系统级设计。
片级设计是指用户根据自己的要求选用不同类的微处理器片、存贮器片、输入输出片等联成自己的系统。
板级或模块级设计则是直接采用单板机或软硬件结合的多功能集成模块构成用户系统。
系统级设计是直接使用具有完整的硬件和软件结构的微型机系统，适当配置一些接口电路，即可更方便地构成一个满足用户要求的系统。
显而易见，随着徽型计算机生产技术的发展，微机远动装置硬件的设计越趋简单。
由于微机远动装置的工作方式由软件进行控制，使装置的功能大大加强。
它除了能同硬件装置一样完成“四遥”功能外，还能进行许多运算处理工作。
比如对遥信信号进行变位判别、事故顺序记录、程序控制、用程序实现功率总加等。
同时，还能进行信息的加工处理和转发。
这时调度端远动装置既能接收遥测、遥信信号，又能发送遥测、遥信信号，与传统的概念略有区别。
这种转发功能是布线逻辑远动装置难以实现的。
除此之外，微机远动装置还可进行一些实时计算，如多个站的功率总和，输电线线损计算、误码率统计、各种图形报表的显示、打印等。
以微型机为主构成、以完成常规“四遥”功能为目标的监视控制和数据采集系统，简称为微机远动系统，即SCADA 系统(Supervisory Control and Data Acquisition System)。
这种远动系统的被控端简称为远方终端，即RTU(Remote Terminal Unit)。
由于计算机的运算速度越来越快、功能越来越强，使得微机远动系统除了完成常规的“四遥”功能外，还可完成许多其它的数据处理和管理功能，如根据需要，编制各种不同的图形、报表，可提供复示终端，可与其它系统联网等功能，还可提供操作人员的在线培训、防误操作以及辅助决策等功能。
因此，具有这些扩展功能的微机远动系统，我们称之为微机调度自动化系统(Dispatching Automation System)，也简称为微机监控系统(Supervisory Control System)。
在本书中，除非特别注明，微机远动系统即指微机监控系统。
微机监控系统由三大部分构成：控制中心(Control Center，CC，也称为调度端)、通道(Channel)和远方终端(RTU)构成。
控制中心主要由远动主机、模拟屏(Mimic Panel)、打印机、工程师终端、VDU 显示设备(含键盘、鼠标器等人机接口)、通讯处理器以及不问断电源UPS 等，控制中心一般设在铁路分局的调度所，RTU 一般设在铁路沿线的各变电所、开闭所或分区亭内，它们之间的信息通过远动通道来传输。
控制中心的主要任务就是对RTU 送来的信息进行加工、处理，并根据需要进行各种报表、记录的打印、存贮、显示，对事故信号进行报警，以及操作员通过人机接口向各RTU 发出操作命令等。
RTU 的主要功能则是采集变电所内各开关量的状态、电气量的参数并及时上送调度中心，以及执行控制中心发来的各种操作命令等。
随着我国电气化铁道的迅速发展，供电系统的运行、调度、管理工作日益复杂，要傲到安全、经济、降低损耗，就需要建立一个能对供电一次系统主要设备进行监视、测量、调整、控制、管理以及与其它系统(如行车调度自动化系统、红外轴温监控系统等)联网以实现数据共享的调度自动化综合监控系统。
这是微机监控系统的发展方向。
（1）随着电气化铁道的迅猛发展，在铁路干线上，电力机车牵引将逐渐替代内燃及蒸汽机车牵引而成为铁路运输的主力。
而牵引供电系统的高效、可靠运行是电力牵引运输得以顺利进行的根本保证。
微机监控技术为提高牵引供电系统调度管理综合自动化水平，为迅捷、快速分析、查找、切除故障点，提高系统智能化水平，确保系统安全、可靠、高效运行提供了有力的技术支持。
电气化铁道微机监控系统(亦称微机远动系统)基本结构在第一章绪论中已述及，系统主要由三大部分组成，即装设于铁路分局(局)调度所(中心)的监控主站(调度端)，装设于铁路沿线牵引变电所(分区亭、开闭所等)的远方终端装置(RTU，亦称被控站或执行端)及从铁路通信系统中分离出来的远动通道。
监控主站和被控站以远动通道为桥梁有机配合，共同实现对牵引供电设备遥控、遥信、遥测、遥调等功能。
所谓遥控(YK)，顾名思义，即指远距离控制，亦即从监控主站发出命令通过执行端实现对被控对象的远程操作，这种命令只取有限个离散值。
通常取两种状态切换指令，如开关的“合”、“分”。
遥信(YX)是将被控站的牵引供电设备状态信号、事故报警信号等远距离传送给监控主站处理，如开关位置信号、事故、预告信号等。
遥测(YC)是将被控牵引供电设备的某些运行参数远距离传递给监控主站处理，如有功和无功功率、电度、电压、电流等电气参数及故障点等非电气参数。
遥调(YT)是指监控主站通过命令直接对被控站某些牵引供电设备的工作参数进行远距离调整，如调整变压器的原边电压等。
（2）监控主站功能及组成原理监控主站是微机监控系统乃至牵引供电系统的调度指挥中心。
装设于此的调度管理自动化系统为直观实现调度管理意图提供了强有力的技术支持。
监控主站(这里习惯称之为调度端)设备主要由冗余配置的双主机服务器(MC)、冗余配置的调度员操作工作站(OW)、冗余配置的通讯前置处理机(CC)、数据维护工作站(DW)、工程师终端(ET)、数据终端通信控制器(DTC)、大幅模拟屏(MNP)、流水打印机(LP)、报表打印机(RP)、拷屏打印机(CP)、电源系统(UPS 及配电盘)、连接电缆等部分组成。