电力系统自动化课程设计

电力系统自动化

课程设计

题目: 遥调量输出单元设计

院系名称：电气工程学院

专业班级：电气0702

学生姓名：***

学号： ***********

指导教师：**

设计地点：

设计时间： 2010/12/9-2010/12/19 成绩：

指导老师签名：

日期：

摘要

电网调度自动化的最初阶段，采用的是布线逻辑式远动技术。远动技术的主要内容是“四遥”—遥测、遥信、遥控、和遥调。这些安装于各厂站的远动装置，采集各机组出力、各线路潮流和各母线电压等实时数据，以及各断路器等的实时状态，然后通过远动通道传给调度中心，并直接显示在调度台的仪表和系统模拟屏上。调度员可以随时看到这些参数和系统运行方式，还可以立刻“看到”断路器的事故跳闸信号。遥测、遥信方式的采用等于给调度中心安装了“千里眼”，可以有效地对电力系统得运行状态进行实时的监视。远动技术还进一步提供了遥控、遥调的手段，采用这些手段，可以在调度中心通过对遥测、遥信对变压器、变电站、发电机组、母线、输电线路等电力设备采集到的信息进行事故综合分析、潮流计算等直接对某些断路器进行合闸和断开，对发电机的出力进行调节。远动装置已经成了调度中心非常重要的工具，是电力系统调度自动化的重要基础。

此设计主要是对遥调输出单元进行分析说明，并阐述其在整个电网调度自动化中的重要作用。

关键词：电网调度自动化四遥遥调

目录

1 RTU概述 (1)

1.1 RTU基本功能 (2)

2 遥调单元输出设计 (3)

2.1 遥调单元输出设计方案比较 (3)

2.2 数字式遥调单元基本构成 (4)

2.2.1 数字式遥调单元的具体操作步骤 (5)

2.3 遥调输出单元设计原理 (5)

2.3.1 输出接口电路设计 (5)

2.3.2 D/A转换电路 (6)

3 电力系统信息收集处理与控制调节 (7)

设计心得 (9)

参考文献 (10)

1 RTU概述

现代生活中有许许多多的大型工业生产系统，比如电力系统、石油系统和铁路系统等，组成大型工业生产系统的生产设备及生产部门都特别多，分散在广阔的地区。

如果生产过程分布的范围不广，相距不远，通常可采用就近监视和就近控制的办法，而如电力、铁路、采矿和石油等这些部门要对相距遥远的生产过程进行监视和控制，如果仍然沿用就近监视的办法，在技术上和经济上是不现实的。为了保证系统的正常工作，构成系统的各部门必须由一个调度机构的统一指挥下协调工作，采用专门的措施来克服相距遥远所带来的困难。

为了使调度机构随时了解系统的各个部分在生产过程中的实际情况，并在此基础上做出对生产过程进行指挥的策略，为了使调度工作既实时性好，又可靠性高，必须借助远动技术实现强有力的调度管理，致使远动技术得到了长足的发展。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制，以实现远程测量、远程信号、远程控制、远程调节等各项功能。

远动是电网调度自动化系统的重要组成部分。远动系统的主要任务是将厂站的实时运行信息送给调度控制中心；把调度的控制、调节等命令送给厂站执行。遥信、遥测、遥控和遥调是运动的基本功能，这是对完整地实现某一远程监控任务而言的。如果按执行任务所经历的环节考察，例如实现遥测，要经过数据采集、数据传输、数据处理以及人机联系等环节，因而远动系统应具有数据采集功能、数据传输功能以及人际联系功能等。

远动系统的数据采集、数据处理等功能可以用不同的方法来实现，例如用布线逻辑方法，这是将数字逻辑电路按预定的要求，用固定的布线连接起来，各部分电路在时序的配合下按顺序协同工作，实现预定的功能。布线逻辑法在装置制成后由于电路布线已固定，再要增加或改变功能就比较困难，适应性较差。另一种方法是采用存储程序方式来实现。这种装置的硬件在存储程序的指挥下完成预定的功能，计算机采用的就是这种方式。不同的程序可以实现不同的功能，改变程序比较方便，工作灵活，适应性强。如今微型计算机日益普及，且它具有很强

的数据处理能力，价格便宜，可靠性高。用微型计算机构成的远动装置，其硬件和软件可以按模块方式适当组合，实现各种功能，因此在远动系统中已获得广泛应用。

要实现电网调度自动化，首先要采集实时数据，进行监视和控制，所以电网调度自动化的基本组成部分是数据采集和监控系统，即SCADA系统。在此基础上配以自动发电控制、经济调度控制以及其他如安全监视、安全分析等功能构成能量管理系统。由于远动系统是为调度控制中心提供实时数据。实现对远方运行设备的监视和控制，因为它是电力系统调度自动化的基础，是调度自动化系统的一个重要部分。远动终端（Remote Terminal Unit , RTU）是电网监视和控制系统的一种远动装置，是电网调度自动化系统的重要基础设备。安装于各变电站或发电厂内，是电网调度自动化系统在基层的“耳目”和“手脚”。其主要任务是将厂站的实时运行信息送给调度控制中心，把调度的控制、调节等命令送给厂站执行。

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。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。1.1RTU基本功能

电力系统远动的主要任务是：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。

遥测、遥信、遥控和遥调是RTU的基本功能，简称为四遥。作为具体的远动装置，并非都具有四遥功能，有的只有遥测和遥信，有的则兼有遥控和遥调，视需要而定。

从发电厂和变电所发往调度中心的信息有测量量和状态量等，例如有功功率、无功功率、电压、电流、频率和水库的水位等是测量量，断路器或隔离开关的位置是闭合还是断开状态，继电保护的继电器是否处于动作状态，自动装置是处于投入还是退出工作状态等是状态量。用远程通信技术传送被测参量的测量值称为远程测量，简称遥测（YC）。对状态量进行远程监视称为远程信号，简称遥信（YX）。

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。当