第三章电力系统远动技术
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
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。
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。
电力系统远动技术概述(ppt 66页)
第三章 电力系统远动技术
数字信号的调制
第三章 电力系统远动技术
数字信号解调 • 振幅键控非相干解调原理框图
• 振幅键 控非相干 解调过程 各点波形 图
第三章 电力系统远动技术
2. 频率键控(FSK)（非相干解调）
第三章 电力系统远动技术
2. 频率键控(FSK)（非相干解调）
第三章 电力系统远动技术
信道
(b)半双工方式
甲方发信端 甲方收信端
信道
(c)全双工方式
直通方式和交换方式 （需交换机）
同步通信和异步通信
乙方收信端
乙方发信端 乙方收信端
乙方收信端 乙方发信端
第三章 电力系统远动技术
•信息传输速率与误码率 •通信系统的性能指标：有效性（速度）、可靠性 （质量）、适应性、经济性及维护使用
装置开关输出回路接线图
第三章 电力系统远动技术
第三章 电力系统远动技术
第一节 信息传输基础 信息传输的过程称为通信，所有通信都是将
消息变成与之对应的信号来传递。 现代通信主要是以电信号来传递的，通常寄
托在电信号的某一参量上，按电信号的参量承载 的信号类型可分为 连续的：模拟信号——普通的电话机 离散的：数字信号——电报、传递的数据、遥控指 令等
在帧中每一个字末端附上一个奇或偶校验 码。 选择附加码是“1”或“0”的原则为： 使得该字包括监督码元在内含有偶个“1” （偶校验）或奇数个“1”（奇校验）
第三章 电力系统远动技术
二维奇偶监督码
恒比码：从某确定码长的码组中挑选那些1和0的比例为 恒定值的码组作为许用码，在检验时，只要计算接受码组 中的1的数目是否正确，就可知道有无错误
第三章 电力系统远动技术
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
第三章第二次电力系统远动和信息
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第三章第二次电力系统远动和信息
v 调度控制中心给发电厂或变电所发的远程命令有控 制命令和调节命令等。
v 当调度控制中心需要直接控制厂、站中的某些设备， 如断路器的合、分闸，发电机组的开、停等，就应 发出相应的控制命令。
v 这种对于具有两个确定状态的运行设备进行操作的 远程命令称为远程控制，简称遥控(YK)。
第三章第二次电力系统远动和信息
v 远动技术是一门综合性的应用技术，其基本原理包 括数据传输原理、编码理论、信号转换技术原理和 计算机原理等。
v 远动技术是调度管理和现代科学技术的产物，因此 其随着科学技术，特别是计算机技术的迅猛发展而 不断更新换代。
v 远动系统由厂站端、通道和调度端组成。工作模式 有循环式和问答式之分，但其硬件结构框架和数据 采集等软件模块并无实质性的差别，其主要差别在 通信软件模块。
•2、电力系统状态估计；
•3、电力系统安全分析和安全控制； •4、电力系统稳定控制；
•5、电力系统潮流优化；
•6、电力系统实时符合预测；
•7、电力系统频率和有功功率自动控制；•8、电力系统电压和无功功率自动控制；
•9、电力系统经济调度控制；
•10、电力系统负荷管理。
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第三章第二次电力系统远动和信息
•图3-26
•遥信、遥测原理 框图
第三章第二次电力系统远动和信息
•遥 控 执行
•遥 调 执行
•遥 控 命 令
•寄 存 器•遥 调 命 令
•寄 存 器
•数 码 写 入
•寄 存 器
•抗 译 干码 扰器
•解 •接 调收 器机
• 信道
电力系统远动_正文
前置机和RTU在接收对方信息时,必须保证与对 方同步工作，因此收发信息双方都有同步措施。 远动系统中的前置机和RTU是的配置方式如图。
前置1
前置2
RTU1 1—n台RTU
RTUn
二、远动系统配置的基本模式
远动配置（telecontrol configuration）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。常用的远动配置有下面一些类型。 1. 点对点配置（point-to-point configuration） 主站与子站之间通过专用的传输链路 相连接的一种配置，见图1-4（a）。 2. 多路点对点配置（multiple point-to-point configuration） 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）。
第四节 调度自动化系统
一、调度自动化系统的功能
调度自动化系统由远动子系统、计算机子系 统和人机联系子系统组成，见图1-5。 远动子系统负责收集各发电厂、变电所的各 种信息，将其传送到调度中心，完成对信息的预 处理。同时也可将调度中心的控制命令传送到发 电厂或变电所。计算机子系统是对远动子系统收 集到的基础数局作进一步加工处理、分析、计算， 为调度人员监视、分析系统运行状态以及对系统 运行进行控制提供依据。
人机联系子系统包括屏幕显示器、打印机、键盘、 鼠标、调度模拟屏等设备，用于向调度人员显示 和输出信息，也可以输入调度人员的控制命令。
调度自动 化系统
SCADA（Supervisory Control And Data
Acquisition）
EMS（Energy Management System）
第一章 概述
现代大型工业生产系统，比如电力系统、石油系统、 铁路系统等，组成大型工业生产系统的生产设备及生产 部门多，且分散在相距甚远的广阔地区。为了保证系统 的正常工作，构成系统的各部分必须在一个调度机构的 统一指挥下协调工作。为此，调度机构要随时了解系统 各部分在生产过程中的实际情况，并在此基础上作出对 生产过程进行指挥的策略。为了使调度工作既满足实时 性好，又保证可靠性高，必须借助远动技术实现调度管 理。 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。
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％。
电力远动技术
2 远方站的远动设备也采用微型机
这种系统除了传统的远动功能、模拟转换、遥信扫描、遥
控之外，还扩展了事故顺序记录、全系统时钟对时、事故
3
追忆、发(耗)电量统计和传送，增加当地功能，如电容器 投切、接地检查，当地屏幕显示和打印制表以及其他需要
的 为功 了能 保， 证远 整方 个站 安扩全大监功控能系时统要的发可展靠成性多，机在系远统方或站采和用主高 站功 端
电力远动技术 11.26
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；再将正确接收的命令输 出，并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
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机 构的电源合上，驱动执行机构操作 对象动作。被控对象动作后，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
在电力系统中，远动装置作为电力自动化控制系统的核心设备，能够 实现对电力系统各种设备的自动控制和保护，如断路器、接地开关、 避雷器、变压器等设备。同时还可以进行数据采集和传输，提供给上 层监控系统参考，支持电力系统运行管理和决策。在更广泛的应用中， 远动装置也被用于实现对广阔地区的生产过程进行监视和控制，包括 对必需的过程信息的采集、处理、传输和显示、执行等全部的设备和 功能
电力远动技术 11.26
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1 远动的基本概念 3 远动的基本概念 5 远动装置的用途
2 远动的基本概念 4 远动技术的发展 6 远动实现的基本功能
电力系统远动技术
第三章电力系统远动技术第一节远动终端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（RemoteTerminal 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①60～70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。
②80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。
调度中心发给RTU的改变设备运行状态的命令。
包括：操作厂站各电压回路的断路器、投切补偿电容器和电抗器、发电机组的启停等。
电力系统远动技术的优势与挑战
电力系统远动技术的优势与挑战电力系统远动技术的优势与挑战引言：电力系统远动技术是一种基于通信和自动化技术的电力系统控制手段，它通过远程监测、控制和调度电力设备，实现对电网的智能化管理。
本文将介绍电力系统远动技术的优势和挑战，并分析其在现代电力系统中的应用前景。
一、优势1. 提高运行效率电力系统远动技术可以实现对电网设备的远程监测和控制，减少人工巡检的频率和工作量。
通过实时获取设备运行状态数据，可以及时发现故障并进行处理，提高了故障处理效率。
远动技术还可以实现对设备运行参数的自动调整，提高了设备运行效率。
2. 提高供电可靠性通过电力系统远动技术，可以实现对供电设备和线路状态的实时监测，并能够快速定位和修复故障。
当发生故障或异常情况时，系统能够自动切换到备用线路或设备以保持供电稳定。
这种快速响应能够大大减少停电时间，并提高供电可靠性。
3. 降低运维成本电力系统远动技术可以实现对电网设备的自动巡检和维护，减少了人力资源的投入。
通过远程监测和预测性维护，可以及时发现设备的潜在问题并进行修复，避免了因设备故障而带来的停电损失。
远动技术还可以提供运行数据分析和优化建议，帮助运维人员制定更科学合理的运行策略，降低了运维成本。
4. 实现智能化管理电力系统远动技术可以实现对电网的智能化管理。
通过与其他信息系统集成，可以实现对电网各个环节的数据共享和协同处理。
与配电自动化系统结合可以实现对配变站、开关柜等设备的自动控制；与能源管理系统结合可以实现对能源消耗情况的监控和优化；与调度自动化系统结合可以实现对电网调度过程的自动化控制等。
这些功能的实现将极大地提高电网管理效率和智能化水平。
二、挑战1. 安全性风险随着电力系统远动技术的广泛应用，电力系统的安全性风险也相应增加。
远动系统需要与各种设备和网络进行通信，这就给黑客攻击和数据泄露等安全问题带来了潜在隐患。
为了保障远动系统的安全性，需要采取一系列的安全措施，包括加密通信、访问控制、防火墙等。
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。
电力系统远动技术讲义课件
非综合自动化系统变电站与调度的通讯
采用传统RTU，一个站内有一套或几套RTU， RTU可为微机式或集成电路式。数据通过电缆从开 关场到RTU的数据采集单元，遥控命令也是通过控 制电缆发送给有关装置。
RTU通过远动规约（如CDT,N4F,SC1801等）与 调度通讯。
电力系统远动技术讲义
DO DI AI
RTU
板板板
保护
保护
保护
保护
站内RTU信号采集示意图
电力系统远动技术讲义
返回
CSC2000综自系统远动与调度的通讯
充分利用通讯网采集各间隔数据，由远动主 站负责处理这些数据。
采用计算机(CSM300)模拟RTU,只负责规约转 换。
在站内，远动主站节点与其它节点按站内规约 通讯，在站外，远动主站与调度按远动规约通讯。
•
CPU为16位单片机。
• CSM300C/D
•
采用32位工控机，可同时与多个调度端通讯。
• CSM300E
•
采用QNX嵌入式操作系统，支持多任务，多进程，
实时性强，配置灵活。
电力系统远动技术讲义
远动主站的主要功能
• 收集前置装置上送的网络信息 • 将网络信息转换成标准远动规约所要求的格
式 • 模拟RTU完成标准的“四遥”功能 1 驱动事故音响和预告音响
以上示例是某220KV综合自动化站的分组复归配置文件。共分为两组，其中第1 组为站内的所有220KV等级的双网络装置，第2组为站内的其他需要复归的单网络装 置。文件中每个字节对应的是该分组中的保护装置的网络地址，每个分组最多接入 64个装置，不足64个以00填充。
电力系统远动技术讲义
五.双机切换配置文件
电力系统远动技术(电气试验室——邓超婧)
电力系统远动技术作者：邓超婧（发电事业部）摘要远动是调度中心与各被控端之间实现遥控、遥测、遥信及遥调技术的总称，是调度自动化的核心内容。
本文从系统组成、四遥，通讯方式及通讯规约四个方面结合君正热电厂典型系统结构对远动技术做了介绍。
关键词远动技术，君正热电厂，系统组成，通信方式，规约1.综述随着电力系统的不断发展壮大，完成发电、变电、配电的厂站数量也越来越多，因工业生产及电力生产的特点，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，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、站设备及元器件的运行工况，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，必须借助于一种远距离传输技术，这就是远动技术。
简单地说，远动是调度中心与各被控端之间实现遥控、遥测、遥信及遥调技术的总称。
远动装置在调度中心和各变电所之间充当传送各种信息的桥梁。
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。
发、供、配电同时完成是电力生产最为显著的特点，为了保证供电系统运行的可靠性和经济性，调度所必须实时掌握系统的实际运行情况。
所以，从调度工作出发，一方面需要收集大量信息，要求厂站将断路器、刀闸的位置信号、事故信号及主要运行参数等信息能迅速、正确、可靠地反映给调度中心；另一方面，调度所切实了解到系统的运行情况并通过DMS等先进分析管理系统进行判断处理后，应对厂站及变电所下达命令，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，远动系统则负责为调度中心提供大量信息并根据调度指令执行调度员的遥控、遥调命令，它是调度自动化系统的重要组成部分。
2.远动系统组成远动系统由厂站端RTU、远动机、通信设备、信道及调度端的信息采集和处理系统、模拟屏及人机接口等内容组成，如图1所示。
图1 远动系统组成R TU英文全称Remote Terminal Unit，即远方终端单元，负责站端信息的采集、转换、传输，接收并执行遥控命令，通常布置在间隔层。
电力系统远动原理及技术优秀课件
4、信道编码的作用
信道编码的作用是根据一定的规 则，在信息序列m中添加一些码元，将 信息序列m变成较原来长的二进制数字 序列c，称为码字。
信道编码的目的是提高信息序列m 的抗干扰能力。
5、调制器的作用
调制器的作用是将用数字序列表示的码 字c，变换成适合于传输的信号形式，送 入信道，电力系统远动装置中，常采用 数字调频或数字调相的方法，将码字c中 的每个码字“0”或“1”，变成不同的两 种载波频率或两种载波相位。
2、 信道编码的方法
信道编码的一般方法：对信源编码得到的序列， 按照某种规律，添加一定数量的监督码元，由 信息序列和监督码元构成一个有抗干扰能力的 码字，添加监督码元的规律或规则不同，就形 成了不同的编码方法。
远动信息的信道编码常用编码方法有：奇偶加 正反校验码、BCH码、等比码、卷积码等。目 前主要采用的是BCH码。
错误图样
有了错误图样与接收码字就可以得到正 确的发送码字了吗？
错误图样是我们为了研究信道中的干扰 而提出的一个物理模型。
错误图样并不真正存在于发送过程中。 错误图样是我们通过信道译码纠正了干
扰后得到的一个序列，而不是通过错误 图样进行译码。（先后顺序）
8、信道译码
信道译码就是根据按收码字r及信道编码 规则，检查或纠正按收码字r中的错误码 元，产生出发送码字c的估计值c*，并从 c*中还原出信息序列m的估计值m*。
BSC信道的特征
按收码元与发送码元相同的概率，为码元 正确按收概率q；（q>0.5）
按收码元与发送码元相反的概率，为码元 错误概率p。(p>0.5)
P+Q=1(要么正确，要么错误) 假设信道对发送码元的影响是独立的。
4.2.2最大似然译码（原理）
第3章 电力系统远动信息传输技术
三 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 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。
干扰 加性：调制解调体制、发送功率、最佳接收
若还不行，则需－－差错控制编码。
40
四 差错控制编码
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
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。
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。
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。
三 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、远动及通信设备的运行状态信号等。
《电力系统远动》课件
THANKS
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02
电力系统远动的基本原理
数据采集与处理
数据采集
通过各种传感器和测量仪表，实时监测电力系统各节点的电 压、电流、功率等运行参数，并将这些数据转换为数字信号 。
数据处理
对采集到的数字信号进行预处理，如滤波、去噪、格式转换 等，以提取出有用的信息，为后续的分析和控制提供依据。
数据传输原理
数据传输方式
电力系统远动
contents
目录
• 电力系统远动概述 • 电力系统远动的基本原理 • 电力系统远动的关键技术 • 电力系统远动的应用场景 • 电力系统远动的发展趋势与挑战 • 案例分析
01
电力系统远动概述
定义与特点
定义
电力系统远动是一种利用远程通信技 术对电力系统进行监视和控制的技术 。
特点
具有远程监视、控制和保护功能，能 够实现电力系统的实时监测、调度和 控制，提高电力系统的安全性和稳定 性。
04
电力系统远动的应用场景
智能电网中的应用
智能电网是电力系统远动技术的重要应用场景之一。通过远 动技术，可以实现电网的实时监测、控制和调度，提高电网 的可靠性和稳定性。
具体而言，远动技术可以用于监测电网设备的运行状态、收 集电网运行数据、控制电网设备的运行状态等，为智能电网 的运行和管理提供有力支持。
遥控技术通过远程控制开关、调节变压器分接头等操作，实现对电力系统的远程控制； 遥调技术则通过远程调整发电机出力、投退无功补偿装置等操作，实现对电力系统运行
状态的远程调整。
故障诊断与处理技术
总结词
故障诊断与处理技术是电力系统远动技 术的难点，用于及时发现和解决电力系 统的故障问题。
VS
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“101”
“011” 根据多数表决法的判断原则应为闭合
奇偶校验
➢在帧中每一个字末端附上一个奇或偶校验 码。 选择附加码是“1”或“0”的原则为：使得 该字包括监督码元在内含有偶个“1”（偶校 验）或奇数个“1”（奇校验）
二维奇偶监督码
字符码字
码字
0000111 0000111 1
0000110 0000110 0
第三章电力系统远动技 术
2020年7月8日星期三
模拟量输入部分
开关量（数字量）输入回路
• （1）装置面板上的接点 •（2）从装置外部经端子排引入装置的接点
➢开关量（数字量）输出回路
•装置开关输出回路接线图
第三章 电力系统远动技术
➢ 第一节 信息传输基础 信息传输的过程称为通信，所有通信都是将
消息变成与之对应的信号来传递。 现代通信主要是以电信号来传递的，通常寄
➢ 现场仪表之间可以通信，实现了现场仪表自律分散控制
➢ 由于现场总线仪表具有互操作性，不同厂家的仪表可以自 由组合，为用户提供了更为广泛的选择余地
➢ 实现了测量仪表、电气仪表、分析仪表的综合化 ➢ 在控制室就可以对现场仪表进行调试、校验、诊断和维护
•1. 信息传输速率 • 数字信号由码元组成，定义单位时间传输的码元 数为码元速率Rs，单位为码元／s，又称波特(baud) ，简记为Bd，所以码元速率也称波特率。 • 定义单位时间传输的信息量为信息速率Rb，单位 为bit/s (比特／秒)，所以信息速率又称比特率。
• 码元可以是二进制的，也可以是多进制的，进制 不同的码元携带的信息量不同。一个二进制码元的信 息量为1bit，一个M进制码元的信息量为log2M bit， 所以码元速率Rs和信息速率Rb之间的关系为
0000101 0000101 0
0000100 0000100 1
0000011 0000011 0
校验字符
0000011 0
•恒比码：从某确定码长的码组中挑选那些1和0的比例为 恒定值的码组作为许用码，在检验时，只要计算接受码组 中的1的数目是否正确，就可知道有无错误
➢现场总线通信方式 •现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表 ，使它们各自都具有了数字计算和数字通信能力，采用 可进行简单连接的双绞线等作为总线，把多个测量控制 仪表连接成的网络系统
•现场仪表具有综合管理功能 •系统控制Leabharlann 能的自律分散 •系统控制功能的下移
现场总线通信方式
➢ 双向数字通信方式的特点 ➢ 一根双绞线可连接多台设备，从而减少导线数量，降低配
线成本
➢ 由于采用数字传输方式，可以实现高精度的信息处理，提 高控制质量
➢ 由于实现了多重通信，除了可以传送过程变量、控制变量 外，还传送大量的现场设备管理信息
托在电信号的某一参量上，按电信号的参量承载 的信号类型可分为 连续的：模拟信号——普通的电话机 离散的：数字信号——电报、传递的数据、遥控指 令等
•第三章 电力系统远动技术
•第一节 信息传输基础 • 点与点之间建立的通信系统是通信的最基本形式， 其如下框图所示 。
➢ 模拟通信和数字通信 • (1) 模拟通信一般指的是信源发出的、信宿接收的和
➢几种常用的检错码有如下几种： (1) 奇偶监督码 (2) 二维奇偶监督码 (3) 重复码 (4) 恒比码
重复码
➢ 检错
增加一位，即“11”表示开关闭合，“00”表示开关断开
“11”
“10”
“01” 丢弃
➢ 纠错
再增加一位，即“111”表示开关闭合，“000”表示开关断开
“111”
“110”
➢数字信号的调制
➢数字信号解调 • 振幅键控非相干解调原理框图
• 振幅键控 非相干解 调过程各 点波形图
2. 频率键控(FSK)（非相干解调）
2. 频率键控(FSK)（非相干解调）
➢相位键控相干解调原理
➢相位键控 相干解调过 程各点波形 图
第三节 信息传输差错控制原理
➢差错控制方式 前向纠错(FEC)、检错重发(ARQ)和混合纠错 (HEC)是常用的三种差错控制方式
• 如每秒钟传送2400个码元，则码元速率为2400 baud；当采用二进制时，信息速率为2400bit/s；若采 用四进制时，信息速率为4800bit/s。对于二进制，在 数值上波特率和比特率是相等的，但其意义是不同的
2. 误码率
➢异步传输和同步传输 •1. 异步通信
2. 同步通信 接收端的时钟严格保持与发送端一致，同步通信 时一个数据帧中包含有如下几个部分 ： 同步码、数据码、校验码。
信道传输的等都是模拟信号的通信过程或方式。 • (2) 数字通信一般是指以数字信号的形式传输信号的
系统。 ➢ 数字通信具有以下特点： • (1) 抗干扰能力强。 • (2) 便于进行信号加工与处理 • (3) 传输中出现的差错(误码)可以设法控制，提高了
传输质量
•(4) 数字信息易于加密且保密性强 •(5) 能够传输话音、电视和数据等多种信息，增加了通 信系统的灵活性和通用性。
•现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之 间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放 式、数字化、多点通信的控制网络
•以现场总线为基础的现场控制层，其网段与工厂现场设 备相连，是工厂信息网络集成系统的底层，是工厂底层 网络
现场总线通信方式
➢ 采用现场总线，实现了控制系统的综合管理和自 律分散控制
•缺点：信号带宽增加，频带的利用率低 • 模拟电话信号带宽为4KHZ • 数字电话信号带宽为20KHZ~60KHZ
➢数字通信传输方式 • 串行传输，并行传输
•点到点通信、点到多点通信和多点到多点通信 •单工方式、半双工方式和双工方式
•直通方式和交换方式 （需交换机） •同步通信和异步通信
•信息传输速率与误码率 •通信系统的性能指标：有效性（速度）、可靠性（ 质量）、适应性、经济性及维护使用
第二节 电力系统远动通信系统简介
•远动系统的构成：厂站端远动装置、调度端远动装置和 远动信道
•调度中心——主站（控制站），厂站——子站
•安装在主站和子站的远动装置分别称为前置机和远动终 端装置RTU
•s
•m
•c
•R
➢ 二进制数字信号通信（数字信号的调制与解调）
二进制数字调制中，包括三种形式：幅度键控 (ASK) 、频率键控(FSK)和相位键控(PSK)