远程测控终端系统RTU90
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远程测控终端系统RTU 新技术及其应用
2020/12/2
汇报人：李芊芊 指导老师：刘家军 副教授
1
摘要
摘要：分布式的网络远动终端单元RTU（Remote Terminal Unit） 在功能、可靠性、易维护性方面显现出其相对于传统RTU的优势。 下面介绍一种基于嵌入式Linux的分布式网络RTU，它具有强大的网 络通信功能和良好的开放性。RTU不仅是一种数据采集和控制的终 端装置，它可以集成很多扩展模块成为变电站的信息处理核心平台 。特别是在分级电压控制系统中，作为一级电压控制的无功/电压 当地控制模块完全可集成到网络RTU中。这种模式一方面有利于与 二级电压控制系统协调，另一方面也方便维护并可有效降低投资成 本。
2020/12/2
7
分布式RTU
2020/12/2
分布式RTU结构示意图
分布式RTU
♢ 分布式RTU能够采集更多 的开关量、模拟量和电度信 息，并且能够控制更多路遥 控和遥调； ♢ 分布式RTU能够向更多的 调度中心建立联系，适用于 各种通讯规约；提高了事件 顺序记录（SOE）的站内分 辨率要求； ♢ 多CPU结构、各模块间以 串行总线相互联系的分布式 RTU相比来说更有优势。
第二代——集中式软件化RTU
保护与测控装置相对独立，通过通信管理单元能够将各自信息送到后台或调度 端计算机，采用集中方式管理。此阶段内RTU采用微机交流采样技术，以微处理 器为核心，对电网的电流、电压进行直接交流采样，经软件运算获得各种电气 量。其特点是采样中间环节少，精度高，稳定性好。
第三代——分布式网络化RTU
Biblioteka Baidu
关键词：网络RTU；Linux；变电站自动化；开放源代码
2020/12/2
2
Abstract
Abstract：Distributed network RTU is showing its merits in function, reliability and maintenance comparing to traditional one. A distributed network RTU based on embedded Linux is developed. It has powerful network communication ability and an open architecture. RTU is not only a data-acquisition and control terminal, it can also act as a kernel information management platform in substation. The var/voltage regulating module, integrated in RTU as the first layer in layered voltage coontrol system, can coordinate with the second layer, which facilitates the maintenance and reduces the total investment.
随着计算机技术、网络及通信技术的飞速发展，分层分布式的自动化系统应运而 生，其特点是融站内监控功能、信号采集、远动功能以及保护信息为一体的综合 自动化系统。这也是我国变电站自动化技术发展的方向。
2020/12/2
5
RTU的分类
从体系结构上 从采样方式上
集中式RTU 分布式RTU
直流采样RTU 交流采样RTU
通过网络方式，可以轻易地实现各个模块的互访，从而增强了系统的扩
展性。
2020/12/2
9
串口RTU与网络RTU
串口RTU
传统的串口式RTU受串口容量 和传输速率的限制,成为系统 传输网络的瓶颈,不适应电网 运行管理系统的发展需要。采 用的串口联接方式,传输速率 只有2400bps。
网络RTU
网络RTU将网络技术与RTU 技术有效结合起来,用以太 网技术替代传统的串行、 并行总线技术,结合基于网 络的远动传输规约,全面改 善通信容量和通信质量。 采用以太网联接技术,传输 速率可达到10Mbps以上。
• c.减少数据流程，提高系统的可靠性
对于传统的集中式RTU系统，如果RTU主机瘫痪，将使得整个RTU瘫痪，而 分布式RTU则不存在这个问题：每个分布式的模块在网络上都是一个独立的模 块，不受其他模块的影响，他们通过一个本地集线器接入整个网络，从而增 加了系统硬件配置的灵活性。
• d.提供模块之间的访问与控制
8
集中式RTU与分布式RTU对比
与集中式RTU相比，分布式RTU具有以下优点：
• a.成本降低
就近安装嵌入式的测控模块，用少量简易的网线代替庞杂的二次电缆， 将会大大节省变电站空间，降低成本。
• b.安装调试方便
采用分布式RTU，降低了整体复杂性，能避免很多接线错误和繁琐的调试 过程。当变电站一次系统扩建时，仅需增加相应的测控单元，扩充数据库即 可，而不影响已在线运行的监控系统的正常工作。
Key words: network RTU; Linux; substation automation; open sorce code
2020/12/2
3
目录
2020/12/2
1 RTU的发展及分类 2 分布式网络化RTU 3 RTU应用实例列举
4
RTU的发展
第一代——布线逻辑式RTU
继电器式、晶体管式、集成电路的远动装置 所有功能由硬件电路完成。按预定的要求进行设计、使构成装置的各部分电路按 固定的时间顺序工作来完成预定的功能。
从组屏方式上
从结构上
2020/12/2
集中组屏RTU 分散布置RTU
机柜式RTU 壁挂式RTU 机箱式RTU 单元模块化RTU等
串口RTU 网络RTU
6
集中式RTU
集中式RTU
♢ 集中式RTU，各模块之间 均以并行总线相联系，集中 布置于一个机箱或机柜中； ♢ 集中式的微机远动装置因 采用单处理器，CPU负荷过 重往往不能满足要求； ♢ 采用并行总线的集中式远 动装置也不便于采集不在同 一现场的参数。
远程测控终端系统RTU 新技术及其应用
2020/12/2
汇报人：李芊芊 指导老师：刘家军 副教授
1
摘要
摘要：分布式的网络远动终端单元RTU（Remote Terminal Unit） 在功能、可靠性、易维护性方面显现出其相对于传统RTU的优势。 下面介绍一种基于嵌入式Linux的分布式网络RTU，它具有强大的网 络通信功能和良好的开放性。RTU不仅是一种数据采集和控制的终 端装置，它可以集成很多扩展模块成为变电站的信息处理核心平台 。特别是在分级电压控制系统中，作为一级电压控制的无功/电压 当地控制模块完全可集成到网络RTU中。这种模式一方面有利于与 二级电压控制系统协调，另一方面也方便维护并可有效降低投资成 本。
2020/12/2
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分布式RTU
2020/12/2
分布式RTU结构示意图
分布式RTU
♢ 分布式RTU能够采集更多 的开关量、模拟量和电度信 息，并且能够控制更多路遥 控和遥调； ♢ 分布式RTU能够向更多的 调度中心建立联系，适用于 各种通讯规约；提高了事件 顺序记录（SOE）的站内分 辨率要求； ♢ 多CPU结构、各模块间以 串行总线相互联系的分布式 RTU相比来说更有优势。
第二代——集中式软件化RTU
保护与测控装置相对独立，通过通信管理单元能够将各自信息送到后台或调度 端计算机，采用集中方式管理。此阶段内RTU采用微机交流采样技术，以微处理 器为核心，对电网的电流、电压进行直接交流采样，经软件运算获得各种电气 量。其特点是采样中间环节少，精度高，稳定性好。
第三代——分布式网络化RTU
Biblioteka Baidu
关键词：网络RTU；Linux；变电站自动化；开放源代码
2020/12/2
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Abstract
Abstract：Distributed network RTU is showing its merits in function, reliability and maintenance comparing to traditional one. A distributed network RTU based on embedded Linux is developed. It has powerful network communication ability and an open architecture. RTU is not only a data-acquisition and control terminal, it can also act as a kernel information management platform in substation. The var/voltage regulating module, integrated in RTU as the first layer in layered voltage coontrol system, can coordinate with the second layer, which facilitates the maintenance and reduces the total investment.
随着计算机技术、网络及通信技术的飞速发展，分层分布式的自动化系统应运而 生，其特点是融站内监控功能、信号采集、远动功能以及保护信息为一体的综合 自动化系统。这也是我国变电站自动化技术发展的方向。
2020/12/2
5
RTU的分类
从体系结构上 从采样方式上
集中式RTU 分布式RTU
直流采样RTU 交流采样RTU
通过网络方式，可以轻易地实现各个模块的互访，从而增强了系统的扩
展性。
2020/12/2
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串口RTU与网络RTU
串口RTU
传统的串口式RTU受串口容量 和传输速率的限制,成为系统 传输网络的瓶颈,不适应电网 运行管理系统的发展需要。采 用的串口联接方式,传输速率 只有2400bps。
网络RTU
网络RTU将网络技术与RTU 技术有效结合起来,用以太 网技术替代传统的串行、 并行总线技术,结合基于网 络的远动传输规约,全面改 善通信容量和通信质量。 采用以太网联接技术,传输 速率可达到10Mbps以上。
• c.减少数据流程，提高系统的可靠性
对于传统的集中式RTU系统，如果RTU主机瘫痪，将使得整个RTU瘫痪，而 分布式RTU则不存在这个问题：每个分布式的模块在网络上都是一个独立的模 块，不受其他模块的影响，他们通过一个本地集线器接入整个网络，从而增 加了系统硬件配置的灵活性。
• d.提供模块之间的访问与控制
8
集中式RTU与分布式RTU对比
与集中式RTU相比，分布式RTU具有以下优点：
• a.成本降低
就近安装嵌入式的测控模块，用少量简易的网线代替庞杂的二次电缆， 将会大大节省变电站空间，降低成本。
• b.安装调试方便
采用分布式RTU，降低了整体复杂性，能避免很多接线错误和繁琐的调试 过程。当变电站一次系统扩建时，仅需增加相应的测控单元，扩充数据库即 可，而不影响已在线运行的监控系统的正常工作。
Key words: network RTU; Linux; substation automation; open sorce code
2020/12/2
3
目录
2020/12/2
1 RTU的发展及分类 2 分布式网络化RTU 3 RTU应用实例列举
4
RTU的发展
第一代——布线逻辑式RTU
继电器式、晶体管式、集成电路的远动装置 所有功能由硬件电路完成。按预定的要求进行设计、使构成装置的各部分电路按 固定的时间顺序工作来完成预定的功能。
从组屏方式上
从结构上
2020/12/2
集中组屏RTU 分散布置RTU
机柜式RTU 壁挂式RTU 机箱式RTU 单元模块化RTU等
串口RTU 网络RTU
6
集中式RTU
集中式RTU
♢ 集中式RTU，各模块之间 均以并行总线相联系，集中 布置于一个机箱或机柜中； ♢ 集中式的微机远动装置因 采用单处理器，CPU负荷过 重往往不能满足要求； ♢ 采用并行总线的集中式远 动装置也不便于采集不在同 一现场的参数。