电力系统远动第2章 远动装置的功能模块
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
PRT THREE
远动系统的基本组成:主站、子站、通信通道
主站:接收和处理子站发来的数据进行数据处理和显示
子站:采集和处理现场数据并将数据发送给主站
通信通道:连接主站和子站实现数据传输 远动系统的工作原理:通过通信通道主站和子站进行数据交互实现远程监控和控 制。
采集方式:通过传感器、数据采集器等设备进行数据采集 数据处理:对采集到的数据进行预处理、数据清洗、数据融合等处理 数据传输:将处理后的数据通过通信网络传输到远动中心 数据存储:将传输到的数据存储在远动中心的数据库中便于查询和分析
PRT FIVE
智能电网:利用现代 通信技术、计算机技 术、控制技术等实现 电网的自动化、智能 化、信息化
远动技术:实现电网 中各设备之间的远程 控制和信息交换
应用案例:智能电网 中的远动技术在电网 调度、设备监控、故 障诊断等方面的应用
效果:提高电网运行 效率降低运行成本提 高供电可靠性实现电 网的智能化管理
远动技术在分布式能源接入系统中的作用 远动技术在分布式能源接入系统中的应用案例 远动技术在分布式能源接入系统中的挑战和解决方案 远动技术在分布式能源接入系统中的发展趋势和前景
远动技术在电力市场交易系统中的应用 远动技术在电力市场交易系统中的作用 远动技术在电力市场交易系统中的应用案例 远动技术在电力市场交易系统中的发展趋势
实时监控:通过远动技术实现电力系统的实时监控及时发现异常情况 故障诊断:利用远动技术对电力系统进行故障诊断快速定位故障点 远程控制:通过远动技术实现电力系统的远程控制提高系统运行效率 数据分析:利用远动技术对电力系统数据进行分析为决策提供支持
PRT SIX
远动技术在智能电网中的 应用
智能电网对远动技术的需 求
《电力系统自动装置》复习思考题参考答案
《电力系统自动装置》复习题参考答案绪论复习思考题1、简述电力系统自动装置的作用。
答:电力系统自动装置是保证电力系统安全运行、稳定运行、经济运行和避免电力系统发生大面积故障的自动控制保护装置。
2、电力系统自动装置有哪些功能?答:电力系统自动装置的功能主要有:(1)配合继电保护装置提高供电的可靠性;(2)保障电网的安全运行,防止故障的进一步扩大;(3)保证电能质量,使电力系统稳定运行和经济运行。
3、电力系统自动装置有哪些类型?答:电力系统自动装置有自动操作型和自动调节型。
而自动操作型又可分为正常操作型和反事故操作型。
第一章复习思考题1、AA T装置有何用途?答:备用电源和设备自动投入装置的作用是在当工作电源因故障被断开后,能自动、迅速地将备用电源或设备投入工作或将用户切换到备用电源上,使负荷不至于停电的一种自动装置,保证用户供电的可靠性和电力系统安全运行。
2、对AAT装置有哪些基本要求?答:AA T装置应满足以下基本要求:(1)保证工作电源或设备断开后,备用电源或设备才能投入;(2)工作母线突然失压时AA T应能动作;(3)AAT装置应保证只动作一次;(4)发电厂用AA T装置运行方式应灵活;(5)应校验AAT动作时备用电源过负荷情况;(6)备用电源投于故障时应使其保护加速动作;(7)AAT装置动作过程应使负荷中断供电的时间尽可能短。
3、为什么要求AAT装置只能动作一次?答:当工作母线发生持续性短路故障或引出线上发生未被出线断路器断开的持续性故障时,备用电源或设备第一次投入后,由于故障仍然存在,继电保护装置动作,将备用电压或设备断开。
此后,不允许再次投入备用电压或设备,以免对系统造成不必要的冲击,因此,AA T 装置只能动作一次。
4、简述明备用和暗备用的含义。
答:明备用方式是指备用电源在正常情况下不运行,处于停电备用状态,只有在工作电源发生故障时才投入运行的备用方式。
暗备用方式是指两个电源平时都作为工作电源各带一部分自用负荷且均保留有一定的备用容量,当一个电源发生故障时,另一个电源承担全部负荷的运行方式。
电力系统远动考点全总结
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,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.远动配置是指主站与若干子站以及连接这些站的传输链路的组合体。
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.3。
误码率:错误接收的码元数与传送的总码元数之比。
用Pe表示。
误比特率:错误接收的信息量与传送信息总量之比。
用Peb表示。
在远动系统中,为了正确的传送和接收信息,必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定,这一套约定称为规约或协议。
4.当同步字在信道中受到干扰,使其中某些码元发生变位,致使收端检测不出同步字,称为漏同步.当接收到的信息序列中,出现与同步字相同的码序列时,在对同步字检测时会把它误判为同步字,造成假同步。
收发两端发送时钟和接收时钟的相位差〈∏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≈2∏,造成两端时序错一位,这种情况称为反校。
5。
事件指的是运行设备状态的变化,如开关所处的闭合或断开状态的变化,保护所处的正常或告警状态的变化。
事件顺序记录是指开关或继电保护动作时,按动作的时间先后顺序进行的记录.事件分辨率指能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.死区计算是对连续变化的模拟量规定一个较小的变化范围。
第二章电力系统调度自动化
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4
2 保证供电优良的质量
(1)电能质量要求 电压U=UN, 频率 f=fN,波形
(2)措施 ∑Pg= ∑Pload ∑Qg= ∑Qload
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3 保证系统运行经济性
(1)规划是系统运行经济性的前提 电厂选址、输电线路的长度与电压等级 计及新能源?
(2)在确定的网络结构下,系统运行经济性取决 于调度方案
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三、电力系统调度自动化的结构
数
据 采 集
信 息
与
传
命 令
输
执
子
行
子
系
系 统
统
信
息
人
收 集
机
、 处
联
理
系
、 控
子
制
系
子 系
统
统
调度自动化系统的总体结构
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三、电力系统调度自动化的结构
上传
1. 数据采集与命令执行子系统
• 远动终端: Remote Terminal Unit,简称RTU
备用通信信道及切换功能
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1. 数据采集及命令执行子系统
主CPU
地址总线:选通
分CPU
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RTU的结构
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1. 数据采集及命令执行子系统
模拟量采集系统原理结构框图
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1. 数据采集及命令执行子系统
数字量输入系统原理结构框图
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三、电力系统调度自动化的结构
2. 信息传输子系统
电力系统远动 ppt课件
继电器1KSM的触点闭合,接 通音响报警回路。
+KM
1KSM SYM R
1KSM
1KM
HA 1KM
SA QF -XM
-KM
图2-2 有源
16
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 双触点遥信的处理方法,即一个遥信量由两个状态量表示,一个来自开关 的合闸接点,另一个来自跳闸接点.不论无源还是有源触点,由于他们来自 强电系统,直接进入远动装置将会干扰甚至损坏远动设备,因此必须加入 信号隔离措施。
译码 同步
返送校核调制 解调i 电电流变送器量 输
u 电压变送器
模
模\数
拟
转换
多
编码
入 i u 功率变送器
路 开
终 非电量输入 传感器
关
端 装
脉冲量输入
脉冲计数
置 部
状态量输入
数字多路开关
分
非电量输入
传感器
遥控执行
译码
遥调执行
同步
调制 调制
上下 行行 信信 息息
信道
上下
行行
信 息
信 息
9
❖ 远动系统配置的基本模式
点对点配置,如图a
多路点对点配置,如图b 多点星形配置,如图c 多点共线配置,如图d 多点环行配置,如图e
图a
图b
图c
图d
图e
10
1.4调度自动化系统
调度模拟屏
显示器、打印机、 键盘、鼠标
远动 信道
主计算机 前置机
人机联系子系统 计算机子系统
远动子系统
远动终端1-N
调度自动化系统组成
远动装置
远动终端装置(RTU)介绍文章:一、概述电力远动装置(RTU)是一种计算机智能化的产品,可广泛应用于电网调度自动化监控系统,电厂、变电站小型配电箱8GB56510CC 综合自动化系统,以及其它工业自动化监控系统中,完成现场数据采集测量和监控功能。
远动装置综合了计算机,测量,通信和自动化的专业技术,通过对输变电线路及设备的交流电压、电流的数据采集,自行计算出功率、电量、功率因数、频率等参数。
同时也具备常规远动装置的遥信、遥测、遥控、遥调功能和数据传输等功能,由于在产品结构及技术上的重大变革,使远动装置具有分散安装并能在零下温度运行的性能,与常规远动装置相比,其综合性能有了突破性的改进,显著的提高数据的实时性,准确性;提高了抗干扰冲击能力和运行的可靠性,显著的降低了安装、维护、扩容条件和难度;降低了场地环境的运行要求,小型仪表模块化结构和嵌如式分布智能,解决了历史上远动装置无法工厂化生产的难题,使大规模生产和应用成为可能,为产品的商品化、标准化、系列化创出一条新路。
纵观国内外的RTU产品,大多数是采用紧凑型总线的模板框架式结构,总线模板计算机是应用最广泛的万金油产品,也称为原始制造厂家产品,在八十年代初期,这种产品为当时患有企业自动化饥渴症的中国提供了一份灵丹妙药,因此一轰而起。
例如当时的STD总线,被称为一唱雄鸡天下白的产品,当然也适用于远动终端。
系统工程人员可以根据软件编写和调配模板达到灵活应用的目的。
但这些优点也是致命的弱点,这种灵活的二次软件、硬件和构件的开发必须是专业技术人员牺牲大量的人力和时间去完成,这种灵活性造成了灵活的规格,灵活的标准,灵活的结构形式。
可以随意塑造产品的功能,给软件硬件打补丁。
总之不确定性太大,严重偏离了远动终端国家标准中所提到的系列化、标准化和向上兼容的原则。
大多数产品从成本出发仅留有适当的逻辑余量,无法进行有效的扩充。
I/o 模板无限扩展和软件编制的过于庞大,也会带来可靠性的牺牲造成顾此失彼的结果,否则,就必须大幅度提高软件硬件平台的成本。
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.
二、电力系统远动简介
• 数字量:主要是水位计、数字或频率计、功角转换器、电 能累加器和变压器分接头位置所反映的水位、系统频率、 电气量的功率角,发(耗)电量以及变压器分接头位置等 。这些量经过相应的变送器或直接以并行数字状态输入到 远动设备的并行接口部件。输入的格式可能是若干组并行 的二进制、二-十进制等形式。 • 脉冲计数量:脉冲电能表以脉冲串的形式向远动设备输入 ,由远动设备进行累加。根据调度端(主站端)的冻结和传 送命令,向主站端传送。传送的间隔周期可能是 15分钟、 1 小时、8小时或24小时。累计器的字长可以是6位二-十进 码,和电能表的字长一样;或者是8位二进制字长。后一种 情况要求传送的时间间隔短,在两次传送的时间内累加器 不会溢出。
二、电力系统远动简介
• 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。 • 遥信主要有那些量 • 断路器、隔离开关位置信号、变压器分接头位置、变压器 本体故障信号、断路器操作机构故障、控制回路断线、远 方就地操作转换、直流系统信号、保护动作信号、装置异 常信号、通信故障信号。 • 大门位置、消防报警、UPS交流电源消失。
二、电力系统远动简介
• 返送校验 • 命令被送到远方站以后,经过差错控制的校核,确认命令没 有受到干扰。远方站收到命令后,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;在主站端将接收到 的返送校核码进行比较。
二、电力系统远动简介
• 执行 • 在返送校核无误后,将结果显示给调度人员,并向远方站 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,驱动执行电路操作对象动作。被控制的对象动作后, 过一定时间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,过一定时间将电路电源自动切除。只有这 样严格的技术措施,才能保证遥控的正确无误。对于电力 系统,遥控的技术指标是执行的正确动作率为100%。
电力系统远动及其自动化——历年考题题库复习过程
电力系统远动及调度自动化试题一、填空题(每小题1分,共10分)1.地调中心可调整辖区的_电压和无功功率_。
2.一阶递归数字滤波器的输出y n=αX(n)+(1-α)y(n-1)_。
3.A/D转换器中的基准电压可产生按二进制权倍减的MSB→LSB的_电压砝码_。
4.12位A/D芯片工作在交流采样方式时,被测量正最大值时补码形式的A/D结果为_011111111111_。
5.二—十进制数转换的乘十取整法适用于___小数____。
6.我国远动系统中普遍采用的同步码是___三组EB90H ____。
7.电力线载波信道可同时传送____语音信号和远动信号___。
8.IBM公司的LAN网寻径方便,结构为___树形____。
9.经济调度主要是合理分配各电厂的___有功功率____。
10.配电网线路阻抗与电抗之比可能____大于1___。
二、单项选择题(每小题1分,共15分。
从每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。
)11.自动发电控制AGC功能可保证电网的( )①电压②频率③电流④功率因数12.霍尔模块工作频率为50HZ时,精度( )①低于0.5% ②高于0.5%③等于0.5% ④等于1%13.用数字量多路开关采集遥信信号时,欲使W=E14,数据选择端ABCD应为( )①0111②1110 ③1101 ④101114.2000MHZ频率属( )①短波频段②中波频段③微波频段④长波频段15.数据传输系统中,若在发端进行检错应属( )①循环检错法②检错重发法③反馈校验法④前向纠错法16.(15,7)循环码的全部许用码组有( )①256个②129个③127个④128个17.我国循环式运动规约中规定的循环码是( )①(7,4)循环码②方阵码③(7,3)循环码④(48,40)循环码18.星形结构计算机网的特点之一( )①资源共享能力差②资源共享能力强③可靠性④建网难19.异步通信方式的特点之一是( )①设备复杂②设备简单③传输效率高④时钟要求高20.调度员尽力维护各子系统发电,用电平衡时属( )①正常状态②紧急状态③恢复状态④瓦解状态21.电力系统状态估计的量测量主要来自( )①调度人员②值班人员③SCADA系统④主机22.对一个月到一年的负荷预测属( )①短期负荷预测②超短期负荷预测③中期负荷预测④长期负荷预测23.配电系统少人值守变电站应具有的基本功能是( )①自动重合闸功能②变电站综合自动化功能③遥控功能④遥信功能24.配电自动化系统用控制功能减负荷时通过DMS的( )①SCADA功能②LM功能③SCADA/LM功能④GIS/LM功能25.馈电线自动化系统应有( )①无功调节功能②有功调节功能③故障定位功能④电容器投切功能三、简答题(每小题5分,共40分)26.电网调度自动化应有哪些功能?SCADA功能、AGC功能、EDC功能、EMS功能。
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。
浅谈电厂远动系统的功能及应用
浅谈电厂远动系统的功能及应用作者:李丽云来源:《科技风》2017年第17期摘要:电力系统调度自动化的应用日趋深入,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。
因此,远动这门技术的重要性越来越明显,这就需要从事该专业的人员在工作中不断总结学习。
本文从远动系统基本概念入手,介绍各个AGC远动功能以及系统拓扑图,并对系统相关软件及具体功能做了一些粗浅的研究总结。
关键词:远动系统;远动拓扑图;功能;应用电力系统自动化也称为电力系统调度自动化,我们可以理解成这是综自测控装置收集变电站站端的电气参数,包括开关位置、保护信号、电压电流等遥测数据,并将这些收集到的信息经过可靠的通道传送至系统主站(前置机、服务器),经过处理、计算和筛选后,再将信息经由友好的界面呈现给用户,并实现遥控、遥调功能的过程。
总之,电力调度自动化就是运用自动化技术,使运行人员在调度室里就可以可靠的监视、控制和维护电网。
1 相关名词解释1.1 什么是调度主站主站给调度、市场、运方等技术人员提供电网运行的实时数据,完成对采集到信息的各种处理及分析计算,并实现对电力设备的控制和操作。
1.2 什么是远动终端远动终端,同样可以理解为为了进行电网监视和控制而安装在变电站的一种远动装置。
远动终端的职能是采集变电站运行状态的模拟量和状态量,监视并向调度中心传送这些模拟量和状态量,执行调度中心发往所在变电站的控制和调节命令。
而远动终端的主要功能是要实现:遥信、遥控、遥调、遥测功能。
1.3 什么是远动四遥远动四遥指的是:遥信、遥测、遥控和遥调。
遥信:是远方状态信号,简记为YX。
它是将被监视厂、站的设备状态信号远距离传送给调度。
例如开关位置信号。
遥测:是远方测量,简记为YC。
它是将被监视厂站的主要参数变量远距离传送给调度。
例如厂、站端的功率、电压、电流等。
遥控:是远方操作,简记为YK。
它是从调度发出命令以实现远方操作和切换。
电力系统的远动控制技术的基本原理、功能
电力系统的远动控制技术的基本原理、功能
电力系统的远动控制技术的基本原理、功能摘要】:电力系统是电能的生产与消费系统,随着科学技术的迅速发展,电力自动化技术在电力系统中的应用日益广泛,发挥着越来越重要的作用。
本文介绍了电力系统结合计算机技术、通信技术和控制技术,利用电力系统自身设备,通过远动控制技术实现调度自动化,实现电力系统调度自动化。
文章分析了电力系统的远动控制技术的基本原理、功能及其应用的关键技术。
关键词】:远动控制,电力自动化,应用
引言
电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。
虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。
据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。
新名称为电气二程及其自动化或自动化。
电力系统自动化主要包括生产过程中的自动检测与自动调节和控制功能,另外还包括系统和元件中的自动安全保护功能与网络信息中的自动传输功能。
为了实现电力系统真正的自动化,计算机技术、通信技术和远动控制技术必不可少,远动系统由远动控制主站、远动终端和通信通道三部分组成。
一、远动控制的基本原理
远动控制技术就是指为了实现远程调节、远程控制、远程信号、远程测量等诸多功能,采用远程通信技术来监视和控制远方的运行设备。
电力系统远动 ppt课件
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。
9
第一节 电力系统远动的功能
电力系统调度中心的任务
一是合理地调度所属各发电厂的出力,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。
PPT课件
12
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
如厂站设备事故总信号、发电机组开或停的状 态信号、远动及通信设备的运行状态信号等。
遥信信息所涉及的对象只有两种状态.因此用一 位二进制数的“0”或“1”便可以表示出一个 遥信对象的两种不同状态。
为此,调度中心必须随时了解发电厂及变电所的实时运行 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。
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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。
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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 式或问答传输模式。
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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 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。
电力系统远动 远动系统构成
2、接收并处理远动信息后,向全网广播,实现信息共享,对全系统数 据的扫描时间在5秒左右。 3、数据转发功能:电力调度采用分层管理方式,需要向上级调度发送 信息。
4、接收调度工作站送来的遥控和遥调命令,并向RTU发送。 5、完成遥测值的归零、乘系数、越限比较,一些统计、计算工作,对 遥信变位的判别及事故追忆等。
单
制元
单元
元
元
柜
元
设 备 层
TA、 TA、 断
TV TV
路
器
线 路
电 容 器
主 变
适用于较大规模分层分布式集中组屏
变
电
站
工程师站
层
人-机接口 监控主机
通信控制机
调度或监控中心
数采控制机
保护管理机
间
测
测开
开
故
电
线
线
电
主
备
隔
量
量关
关
障
压
路
路
容
变
自
层
单
单量
量
录
无
保
保
器
保
投
元
元输
输
波
功
护
护
保
护
1
2
入
出
器
控
2:实时性:总传送时间:从发送站事件发生起,到接收站显 示止的时间。
3:准确性: 遥测月合格率=(遥测总数X月总小时数-各路遥测不合格小时
数总和)/遥测总数X月总小时数 事故遥信年动作正确率=年正确动作次数/(年正确动作次数+
年拒动、误动次数)
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 概述
电力系统远动概述1. 引言在现代电力系统中,远动技术(Remote Terminal Unit,RTU)被广泛应用于电力系统中的监测、控制和保护。
通过使用远动系统,电网运维人员可以远程监测和控制电力系统中的设备,提高系统的可靠性和安全性。
本文将介绍电力系统远动的概念、原理、应用以及未来的发展方向。
2. 电力系统远动的概念电力系统远动是指通过使用远动终端单元(RTU)与电力系统中的设备进行远程通信,实现监测、控制和保护的技术。
远动系统通常由RTU、远动协议、通信网络以及各种控制设备组成。
3. 电力系统远动的原理电力系统远动的原理主要基于通信技术和自动化控制。
远动系统通过RTU获取电力系统中各种设备的状态数据,如电压、电流、温度等,并将这些数据传输到远程监控中心。
同时,远动系统可以向电力系统中的设备发送控制信号,实现对设备的遥控操作。
4. 电力系统远动的应用电力系统远动广泛应用于电力系统的监测、控制和保护。
以下是一些常见的应用场景:•实时监测:通过远动系统,可以实时监测电力系统中各种设备的运行情况,如变压器、开关设备、发电机等。
运维人员可以通过监测数据判断设备是否正常运行,并根据需要采取相应的操作。
•遥控操作:通过远动系统,运维人员可以对电力系统中的设备进行遥控操作,如开关、闭锁、调节设备参数等。
这样可以实现对电力系统进行远程控制,提高操作的灵活性和效率。
•故障监测和保护:远动系统可以实时监测电力系统中的故障,并对其进行保护。
当发生故障时,远动系统可以及时发出警报,并采取相应的措施,避免事故的扩大。
•数据分析:远动系统可以对电力系统中的数据进行收集和分析,提供给运维人员进行决策。
通过对数据的分析,可以发现潜在问题,提前采取措施进行预防。
5. 电力系统远动的发展方向近年来,随着信息技术的发展,电力系统远动技术也在不断创新。
未来的电力系统远动有以下发展趋势:•数据处理和分析能力的提升:随着大数据技术的发展,电力系统远动将更加注重对数据的处理和分析能力。
电力系统远动第二版柳永智
第一章概述1.什么是远动?什么是远动系统?其主要由哪几部分组成?主要作用和功能是什么?答: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)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。
3)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。
4)远动系统主要功能:“四遥“功能、调度事务管理功能、运行数据归档及统计报表功能、用户画面显示功能、数据打印及画面拷贝功能、大屏幕投影显示功能、模拟培训功能、口令级别设置功能、报警功能、系统维护\修改\扩展功能、系统时钟同步功能、自检功能、通道自动/手切切换功能、复示功能、其它功能。
2.“四遥”的功能是什么?答:遥测即远程测量:应用远程通信技术,传输被测变量的值。
遥信即远程指示: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。
3.电力系统调度中心的任务是什么?答:电力系统调度中心的任务,一是合理地调度所属各发电厂的出力,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,尽快回复电力系统的正常运行。
4.远动信息的内容答:上行信息:遥测信息发送发电厂、变电所的各种运行参数,它分为电量(电压、电流、频率、有功、无功等)和非电量(温度、水位等)。
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。
遥信信息所涉及的对象只有两种状态。
遥信信息通常由运行设备的辅助接点提供。
下行信息:遥控信息传送改变运行设备状态的命令。
(必须进行返送校核)遥调信息传送改变运行设备参数的命令。
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电气工程学院 林国松
第二章 远动装置的功能模块
1 2
远动终端(RTU)的功能和结构 遥测量的采集和处理
3 遥信量的采集和处理 4 5 6 7
遥信变位及遥测量越限比较 遥控与遥调 多微机远动装置 故障检测与故障诊断
第一节 远动终端(RTU)的功能和结构
一、RTU的功能
远方功能 遥测、遥信、遥控、 遥调 数字量 计数脉冲 事件顺序记录 转发 电力系统统一时钟 适合规约的数据远传
ROM检查流程
第七节 故障检测与故障诊断
三、串行通信口的故障检测
正常情况:继电器不动作,TxD和RxD信号通过各自的动 断触点连通,系统正常通信。 通信自检:继电器动作,两个动合触点将TxD和RxD短接, 正常通信中断,通信自检程序做自发、自收操作。
第节 遥控与遥调
一、遥控
远动规约中的遥控命令
第一步 第二步 第三步 第四步
主站(调 度端)向 子站 (RTU) 发送遥控 命令
子站向主 站返送返 校信息
根据实际 情况,主 站向子站 下达遥控 执行或遥 控撤销命 令
如果是遥 控执行则 RTU改变 遥控输出 状态,如 果是遥控 撤销则遥 控输出状 态不变
第四节 遥信变位及遥测量越限比较
三、遥测量越限比较
越限比较功能通常设在调度端,每一个遥测量都要设定对应 的上限值和下限值。
例如:频率的变化不能超过50±0.2Hz,电压的变化不能超 过额定电压的±5%。 四、事故追忆 要实现事故追忆功能,就必须在内存中开辟一足够大的实时 数据缓冲区,一般不对所有的遥测量,可以事先定义好每一 事故对应的需存储的遥测量集这样既减少了存储容量,有提 高了事故的分析效率。 事故追忆功能应该在发生事故时启动。
第七节 故障检测与故障诊断
二、存储器的故障检测
RAM的故障检测 故障类型
RAM检查流程
电源或控制线故障 某些存储单元固定为1或0 地址译码器故障 有的数据线固定为1或0 有的地址线固定为1或0
第七节 故障检测与故障诊断
二、存储器的故障检测
ROM的故障检测 故障类型与RAM类似。
第二节 遥测量的采集和处理
常用的电量变送器:功率变送器
三相无功功率测量
三表法
Q Q1 Q2 Q3
Q
1 T
T
0
u (t )i ' (t )dt
1 T
T
0
2UI sin(t ) sin(t 90)dt UI sin
两表法(当三相电路完全对称时) 因为 所以
第二节 遥测量的采集和处理
二、模/数转换原理与常用芯片
逐位比较式A/D转换
逐位比较式A/D变 换是把待转换的直 流模拟电压与一组 呈二进制关系的标 准电压一位一位由 高至低逐位进行比 较,决定每位是去 码(为0)还是留 码(为1),从而 实现模拟电压到二 进制数码的转换。
第二节 遥测量的采集和处理
四、遥测量的处理
二-十进制转换:二-十进制代码称为BCD码
开始 开始
整数位处理
确定最高位
取小数部分
小数位处理
除以10的最高位次方 取出商作为最高位
乘以10取整 取整数部分
余数除以10的次高位次方 取出商作为次高位
直到最后
结束
直到个位
结束
第二节 遥测量的采集和处理
四、遥测量的处理
死区计算
死区计算式对连续变 化的模拟量规定一个 较小的变化范围,当 模拟量在这个范围变 化时,认为模拟量没 有变化,此期间模拟 量的值用原值表示, 这个规定的范围称为 死区。
第二节 遥测量的采集和处理
四、遥测量的处理
死区计算
在我国问答式远动规约中,死区以压 缩因子的形式来表示,用压缩因子来 规定模拟量的变化范围。 数据区有8个字节,每个字节存放一 种压缩因子,用二进制表示,其值从 0~255任意设定,代表模拟量变化的 绝对值。由主站向RTU发送的I/O模 块工作方式与参数报文确定。
第二节 遥测量的采集和处理
四、遥测量的处理
各个遥测量都有对应的标度变换系数K。系数存放 如图所示:
当一个遥测量经A/D转换后,相应从遥测系数区 取出相应的标度变换系数K与之相乘,再把乘积 右移N位。若需要显示,则在二-十进制转换后, 根据F1F2标上的小数点完成标度变换。
第二节 遥测量的采集和处理
第二节 遥测量的采集和处理
四、遥测量的处理
标度变换:把A/D转换数字量转换成具有不同量 纲的数值,以便于工作人员进行监视和管理。 例如:被测电流的满量程为1500A,经变换后的 满量程结果为2047。当电流在0~1500A范围 内变化是,A/D转换的输出在0~2047之间变 动,两者呈线性比例关系,比例系数为K,称为 标度变换系数。 设遥测量的实际值为S, A/D转换后的值为D,则 K=S/D。
P 90 ) 2UIsin 1 P 2 U BC I A cos(90 ) U AB I C cos(
Q 3UIsin 3 (P1 P2) 2
第二节 遥测量的采集和处理
常用的电量变送器:电能变送器 有功电能 功率变送器 输出电压 输出脉冲频率
W P(t )dt Pav (t1 - t 0 )
第五节 遥控与遥调
二、遥调
远动规约中的遥调命令
设定命令:控制字格式与 遥控相同帧类别为57H。 只有一个下行帧,无返校、 执行、撤销命令帧。功能 码为E8H,设定操作为 C3H,对象号是二进制码, 设定点的数值为12为二进 制数,无系数,负数以2的 补码表示。
第五节 遥控与遥调
遥调输出接口框图
励磁自动调节装置 频率和有功功率自动调节装置 有载调压变压器的分接头调节装置
第六节 多微处理机远动装置
一、多微机系统的几种结构形式
多微机系统:由多台微机通过共享总线、数据 链路或共享存储器等连接起来的系统。
共享总线方式
输入-输出链接方式
多端口存储器方式
第六节 多微处理机远动装置
二、多微处理机远动装置
第二节 遥测量的采集和处理
一、电量变送器
电量变送器是将一种电量变换为供测量用的一种电量仪器。
分类
交流电流、交流电压变送器 有功功率、无功功率变送器 有功电能、无功电能变送器 频率变送器 功率因数变送器 直流电流、直流电压变送器 微机变送器
第二节 遥测量的采集和处理
变送器的标称值
t0 t1
U 0 k1 P
f k 2U 0
Pav
U 0av f N 1 av k1 k1k 2 t1 t 0 k1k 2
N kN k1k 2
W Pav (t1 - t 0 )
第二节 遥测量的采集和处理
常用的电量变送器:电能变送器
第二节 遥测量的采集和处理
常用的电量变送器:微机变送器
当地功能
显示 报表打印 本机键盘、显示器 其他功能
自检、自调 自恢复
第一节 远动终端(RTU)的功能和结构
二、RTU的结构
从功能上,RTU主要是采集发电厂或变电站的遥测量、遥信 量、数字值和计数值,经适当处理后及时向调度中心发送,形 成对电网的监视。同时RTU接收并执行调度中心发送到所在 厂站的命令,形成对电网运行的控制。
三、模拟遥测量输入电路
基于U/f转换的模拟量输入电路
第二节 遥测量的采集和处理
四、遥测量的处理
模拟式滤波 数字滤波
模拟式滤波:输入到遥测量采集系统的模拟直流电压来自 各类变送器和传感器,有用的信号长混杂有各种频率的信 号。在遥测量采集的输入端通常采用RC低通滤波器,用 来一只某些干扰信号。 数字滤波: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的比重,提高 信号的真实性
对于TTL电平,0~0.8V为低电平,2~5V为高电平,0.8~ 2V的电平不定。
第四节 遥信变位及遥测量越限比较
一、遥信量变位的检测
比较器
第四节 遥信变位及遥测量越限比较
一、遥信量变位的检测
定时扫查模式
变位触发模式
第四节 遥信变位及遥测量越限比较
二、事件顺序记录
事件指的是运行设备状态的变化,如开关所的闭合或断开状 态的变化,保护所的正常或告警状态的变化。 事件顺序记录是指开关或继电保护动作是,按动作的事件先 后顺序进行的记录。 事件分辨率是指能正确区分事件发生顺序的最小时间间隔。 站内分辨率和站间分辨率(或称系统分辨率)是事件顺序记 录的主要技术指标。站内(或站间)分辨率是指站内(或站 间)发生两个事件能分辨出来的最小时间间隔。 规约中要求,站内分辨率应小于10ms,系统分辨率应小于 20ms。
第三节 遥信量的采集和处理
一、遥信量的采集
遥信信息通常由电力设备的辅助触点提供,辅助触点的开 合直接反映出该设备的工作状态。
第三节 遥信量的采集和处理
一、遥信量的采集
遥信信息的隔离措施
继电器隔离
光电隔离
第三节 遥信量的采集和处理
一、遥信量的采集
一个实用的遥信取样电路
目前在遥信对象状态的采集方面也有采取双触点遥信的处理 方法,称“双点遥信”。 遥信量由两个状态信号表示,分别来自开关的合闸触点、分 闸触点。“01”、“10”为有效代码; “00”、“11”为无效代 码
第五节 遥控与遥调
一、遥控
远动规约中的遥控命令
第五节 遥控与遥调
一、遥控
远动规约中的遥控命令
遥控选择 (下行)
遥控返校 (上行)
遥控执行 (下行)
遥控撤销 (下行)
第五节 遥控与遥调
遥控输出接口电路