电力系统自动化-第三章PPT课件

1 电力系统自动化 信息学院 杨 年月日 2 第一部分 信息传输基础 第二部分 电力系统远动通信系统简介 第三部分 信息传输差错控制原理 第四部分 电力系统远动装置功能与结构 第五部分 RTU 四遥 单元设计原理 第六部分 电力系统远动通信规约 3 信息传输基础 传递消息的过程称之为通信 其目的就是把含有信息的消息从一地传向另一地 YOURSITEHERE 4 信息采集和命令执行子系统 1 信源是指发出信息的信息源 2 变换器的功能是把信源发出的信息变换成适合在信道上传输的信号 3 信道是信号传输媒介的总称 4 反变换器的功能是变换器的逆变换 5 信宿是信息传送的终点 也就是信息接收者 6 噪声源不是人为实现的实体 YOURSITEHERE 5 通信可分为以下两种 通信的分类 1 模拟通信一般指的是信源发出的 信宿接收的和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 YOURSITEHERE 6 3 1 2二进制数字信号通信 为了使数字信息在带通信道中传输 必须用数字基带信号对载波进行调制 使基带信号的功率谱搬移到较高的载波频率上 这种调制称为数字调制 数字调制的三种基本方式 幅度键控 ASK 频移键控 FSK 相位键控 PSK 在二进制数字调制中 载波的幅度 频率或相位只有两种变化状态 此种传输信号方式可称为二进制数字信号通信 YOURSITEHERE 7 数字通信传输方式 YOURSITEHERE 8 1 按通信对象数量的不同 通信方式可分为点到点通信 即通信是在两个对象之间进行 点到多点通信 一个对象和多个对象之间的通信 和多点到多点通信三种 多个对象和多个对象之间的通信 2 根据信号传输的方向与传输时间的不同 任意两点间的通信方式都可分为单工方式 半双工方式和双工方式 YOURSITEHERE 9 单工方式 在任何一个时刻 信号只能从甲方向乙方单向传输 甲方只能发信 乙方只能收信 比如广播电台与收音机 电视台与电视机的通信 点到多点 遥控玩具 航模 点到点 和寻呼等 半双工方式 在任何一个时刻 信号只能单向传输 或从甲方向乙方 或从乙方向甲方 每一方都不能同时收 发信息 比如对讲机 收发报机以及问询 检索等之间的通信 双工方式 在任何一个时刻 信号能够双向传输 每一方都能同时进行收信与发信工作 比如普通电话 手持式移动电话机 手机 3 按通信终端之间的连接方式可划分为两点间直通方式和交换方式 直通方式是通信双方直接用专线连接 而交换式的通信双方必须经过一个称为交换机的设备才能连接起来 如电话系统 4 按同步方式的不同 又分为同步通信和异步通信 YOURSITEHERE 10 信息传输速率与码误率 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 YOURSITEHERE 11 2 误码率 数字信号在信道传输过程中 由于信道本身有关参数的影响和噪声干扰 致使在接收端判决再生后的码元可能出现错误 即发生误码 异步传输和同步传输 1 异步通信异步通信时 对每一个数据编码加上一些固定的特殊码 如起始位 校验位和停止位等 便组成一个数据帧 YOURSITEHERE 12 2 同步通信 同步通信的最基本特点是使接收端的时钟严格保持与发送端一致 从而使接收时钟与接收数据位之间不存在误差积累的问题 确保正确地将每一个数据位区分开并接收下来 帧的开头必须规定同步码 这是一组区别于一般信息编码的一种特殊的二进制编码 通常选择在数据码中极少出现的码型 以避免可能造成的混乱 同步码后面紧跟着数据码 每个数据字之间紧密排列不留空隙 YOURSITEHERE 13 3 2电力系统远动通信系统简介 1 信源可以是数据终端 如仪器采集的数据或计算机磁盘上的数据 2 信源编码包含模拟信号的数字化和信源压缩编码两个范畴 3 信道编码也称为差错控制技术 为了提高传输的可靠性 在传输中采用了差错控制技术 即把可控制的冗余加入二进制序列 从而得到高的传输可靠性 减少误码的影响 YOURSITEHERE 14 4 调制是把经过编码的基带数字信号经过载波调制 搬移到信道上适当的频带 产生对应于输入离散符号的模拟信号 在信道中传输 5 信道即传输媒介 可以是有线媒介 无线媒介或它们的组合 6 解调是指在系统的接收端处理受信道特性限制和噪声串扰的信号波形 并把每个波形还原为代表原传输数字信号 解调器能处理接收波形并判定传输码元是1还是0 数字信号的调制与解调 数字信号的传输方式可以分为基带传输和频带传输两种 YOURSITEHERE 15 三种基本形式的数字调制 这就是数字振幅调制 数字频率调制和数字相位调制 振幅键控 ASK 频率键控 FSK 和相位键控 PSK YOURSITEHERE 16 用基带数字信号对正弦载波的幅度进行调制 控制 称为振幅调制 也叫做振幅键控 ASK 用基带数字信号对正弦波的频率进行调制 控制 称为频率调制 也叫做频移键控 FSK 用基带数字信号对正弦波的相位进行调制 控制 称为相位调制 也叫做相移键控 PSK YOURSITEHERE 17 对数字调制和解调最基本的要求是 1 适合于信道的特性 2 占有窄的频谱 带外辐射功率小 3 具有比较高的频带利用率 4 抗干扰性强 在给定的误码率要求下 所需的归一化信噪比低 5 实现简单 1 振幅键控 ASK ASK有两种实现方法 乘法器实现法和键控法 当数字基带信号为二进制时 则为二进制振幅键控 2ASK信号的时间波形随二进制基带信号s t 通断变化 所以又称为通断键控信号 OOK信号 YOURSITEHERE 18 YOURSITEHERE 19 2 频率键控 FSK 频率键控是用数字基带信号控制载波信号的频率 即以不同频率的高频振荡来表示不同的数字基带信息 若正弦载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化 则产生的是二进制移频键控 FSK 信号 其可以看成是两个不同载波的二进制振幅键控信号的叠加 因此可采用一个电键来控制两个不同频率的载波振荡器的输出而获得 YOURSITEHERE 20 YOURSITEHERE 21 3 相位键控 PSK 相位键控是用数字基带信号控制载波的相位 使载波的相位发生跳变 而载波的振幅和频率维持不变的一种调制方式 数字相位调制由于频带利用率高 抗噪声性能好 YOURSITEHERE 22 YOURSITEHERE 23 相位键控分为绝对移相和相对移键控相两种 以上讲述的是绝对移相键控 可记为CPSK 它是利用载波不同相位直接来表示数字基带信号 假设前后相邻码元的载波相位差为 可定义一种数字信息与 之间的关系为 YOURSITEHERE 24 3 2 3现场 Fieldbus 总线通信方式 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连接 是工厂信息网络集成系统的底层 所以说现场总线是工厂底层网络 1 现场仪表具有综合管理功能 使用现场总线不但可以传输采集的信息值 而且还可以传输很多用于设备管理的信息 2 系统控制功能的自律分散 现场仪表具有高层次功能 在某种程度上承担了系统仪表的控制功能 3 系统控制功能的下移 随着现场仪表的高功能化以及控制功能的分散化 YOURSITEHERE 25 现场总线是现场仪表所采用的双向数字通信方式 其具有以下特点 YOURSITEHERE 26 现场总线定义了三个层次 1 物理层定义信号如何发送 其从上层接收编码信息并在现场总线传输媒体上将其转换成物理信号 亦可以进行相反的过程 2 通信层定义设备间网络如何被共享和调度 它控制信息通过物理层传输到现场总线 同时通过链接活动调度器 用来规定确定信息的传输和批准设备间数据的交换 连接到现场总线 并且此层负责对用户层命令进行编码和解码 3 用户层它定义了一个利用资源模块 转换模块 系统管理和设备描述等技术的功能模块应用过程 YOURSITEHERE 27 3 2 4局域网信息传输 局域网 LocalAreaNetworks LAN 是把多台小型 微型计算机以及外围设备用通信线路互联起来 并按一定的网络通信协议实现通信的系统 从硬件的角度看 局域网 LAN 是传输介质 网卡 工作站 服务器以及其他网络连接设备的集合体 从软件角度看 LAN由网络操作系统 NetworkOperatingSystem NOS 统一协调 指挥 提供文件 打印 通信和数据库等服务功能 从体系结构来看 LAN由一系列层次的服务和协议标准来定义 在该系统中各计算机既能独立工作 又能交换数据进行通信 YOURSITEHERE 28 LAN的基本特征有下列三方面 1 覆盖的地理范围可以在一幢大楼或一个建筑群里距离一般在0 1km 10km之间 2 数据传输速率高 如10Mb s 100Mb s 百兆 1000Mb s 千兆 吉 的以太网已得到了广泛应用 正在推出10Gb s 万兆 的以太网 3 误码率很低 大致为10 8 10 10 节点 有两种 一种是转接节点 支持网络的连接 通过连接的链路来转接信息 如集中器 转接中心等 另一种是访问节点 除了连接的链路以外 还有计算机和终端设备 也称为端点 链路 是两个节点之间承载信息流的线路或信道 单位时间内可以连接的最大信息量 称为链路容量 通常链路有电话线路 光缆 微波连接等 主机 负责处理数据和网络控制 同时还执行网络协议 终端 是用户进行网络操作时使用的设备 YOURSITEHERE 29 局域网的典型拓扑结构有星 star 形 环 ring 形 总线 bus 形和树 tree 形 YOURSITEHERE 30 1 星形拓扑结构以中央节点为中心 然后均以单独的链路使处理中心与其他工作站相连 这种形式又称集中式网络 2 环形拓扑结构各个收发器接成环形 信息在连接的环路中传送时 必须穿过接于环路中各个节点的通信控制处理机 只有信息流中的目的地址和某个通信控制处理机在环路中的地址相同时 信息才被接收3 总线形拓扑结构各个工作站均挂在一条总线上 各工作站地位平等 无中心控制节点 总线大多采用一根同轴电缆 双绞线或扁平电缆 两端用终接器作阻抗匹配 以防信号反射 总线形拓扑结构的重要特征是采用广播式多路访问方法 只要总线空时 任何一个有信息发送权的节点 都可以发送信息 4 树形拓扑结构是分级的集中控制式网络 结构就像树杈似的 在分布式LAN中较流行 YOURSITEHERE 31 电力公司中应用LAN大体是从办公自动化 OA 和工厂自动化 FA 两个方面展开的 对于在OA中应用LAN 大体分以下三个阶段 1 第一阶段为起步阶段 供电公司中心所在地开始引入办公自动化 并采用局域网LAN 最初的目的主要是实现主机与终端之间的数据传送 尽可能用简单的导线 集中化的MODEM等设备 以降低成本 省事省力 2 第二阶段 规模开始扩大 逐步向公司本部以外的调度中心 中等规模的调度管理所扩展 在这些所里也开始设有副主机 终端机也进一步地扩大 3 第三阶段 网络进一步扩大 包括一些中小规模的调度中心在内 也引进了LAN 终端机普及到供电所和营业所一级 YOURSITEHERE 32 3 3信息传输差错控制原理 3 3 1信息传输差错控制的必要性不管是模拟通信系统还是数字通信系统 都存在因干扰和信道传输特性不好对信号造成的不良影响 对于模拟信号而言 信号波形会发生畸变 引起信号失真 并且信号一旦失真就很难纠正过来 因此 在模拟系统中只能采取各种抗干扰 防干扰措施 尽量将干扰降到最低程度以保证通信质量 而数字系统对干扰或信道特性不良的宽容度比模拟系统大 但是当干扰超过系统的限度就会使数字信号产生误码 从而引起信息传输错误 3 3 2差错控制方式差错控制编码的基本思想就是在数字信号序列中加入一些冗余码元 这些冗余码元不含有通信信息 但与信号序列中的信息码元有着某种制约关系 这种关系在一定程度上可以帮助人们发现或纠正在信息序列中出现的错误 也就是误码 从而起到降低误码率的作用 YOURSITEHERE 33 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 如下图3 14所示 是这三种方式构成的差错控制系统原理框图 YOURSITEHERE 34 在前向纠错 FEC 系统中 发信端将信息码经信道编码后变成能够纠正错误的码 然后通过信道发送出去 收信端收到这些码组后 根据与发信端约定好的编码规则 通过译码能自动发现并纠正因传输带来的数据错误 前向纠错方式只要求单向信道 因此特别适合于只能提供单向信道的场合 同时也适合一点发送多点接收的广播方式 其优点是接收信号的延时小 实时性好 缺点是设备复杂 成本高 且纠错能力愈强 编译码设备就愈复杂 检错重发 ARQ 系统的发信端将信息码编成能够检错的码组发送到信道 收信端收到一个码组后进行检验 将检验结果 有误码或者无误码 通过反向信道反馈给发信端作为对发信端的一个应答信号 检错重发系统根据工作方式可分为3种 停发等候重发系统 返回重发系统和选择重发系统 混合纠错 HEC 方式是前向纠错方式和检错重发方式的结合 其内层采用FEC方式 纠正部分差错 外层采用ARQ方式 重传那些虽已检出但未纠正的差错 混合纠错方式在实时性和译码复杂性方面是前向纠错和检错重发方式的折中 较适合于环路延迟大的高速数据传输系统 YOURSITEHERE 35 3 3 3差错控制的实现途径数字通信中码元的错误大致有两类 随机错误和突发错误 1 随机错误 由随机噪声引起的码元错误 其特点是码元中任意一位或几位发生从0变1或从1变0的错误是相互独立的 彼此之间没有联系 一般不会引起成片的码元错误 2 突发错误 由突发噪声引起的码元错误 比如 闪电 电器开关的瞬态 磁带缺陷等都属于突发噪声 必须在信息码序列中加入监督码元才能完成检错和纠错功能 其前提是监督码元要与信息码之间有一种特殊的关系 YOURSITEHERE 36 几种常用的检错码有如下几种 1 奇偶监督码 这是一种最简单也是基本的检错码 又称奇偶校验码 编码方法是把信息码元先分组 在每组最后加一位监督码元 使该码中1的数目为奇数或偶数 奇数时称为奇校验码 偶数时称为偶校验码 统称奇偶校验码 2 二维奇偶监督码 二维奇偶监督码又称方阵码 它是在上述奇偶校验码的基础上形成的 将奇偶校验码的若干码组排列成矩阵 每一码组写成一行 然后再按列的方向增加第二维校验位 3 重复码 重复码是在每位信息码元之后 用简单重复多次的方法编码 例如重复两次时 用111传输1码 用000传输0码 4 恒比码 恒比码是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 在检测时 只要计算接收码组中1的数目是否正确 就可知道有无错误 YOURSITEHERE 37 3 4电力系统远动装置功能与结构 3 4 1远动装置概述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 遥控和遥调是远动的基本功能 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 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 YOURSITEHERE 38 二 电力系统中的一次系统与二次系统 一次系统二次系统常见的主接线图一次设备二次设备简单介绍电力系统的接线方式电力现场的概述变配电站运行的介绍 YOURSITEHERE 39 1 一次系统 与电能的发送传输分配直接有关的系统属于一次系统 用于一次系统的设备属于一次设备 如发电机 传输线 开关 断路器等 YOURSITEHERE 40 对于一次系统实现测量 控制 信号 保护 自动及远动的功能的系统属于二次系统 用于二次系统的设备属于二次设备 如保护继电器 控制装置 计量表等 2 二次系统 YOURSITEHERE 41 3 常见的主接线图 YOURSITEHERE 42 一次设备常见的有进线 母线 出线 母联 主变 变压器 电容器 避雷器等 断路器 开关 具有灭弧功能 有专用的灭弧装置 油断路器 真空断路 SF6断路器 负荷开关 有简单的灭弧装置 具有一定的灭弧功能 负荷开关电容器组特别有效 隔离开关 没有专用的灭弧装置 只能用于与带电部分电压隔离 空气开关 低压中控制和保护用的开关 如ABBS系列的主要是用于低压 刀闸 刀形开关 具有非常简单的灭弧功能或没有灭弧功能 例接地刀闸等 4 1一次设备简单介绍 YOURSITEHERE 43 二次设备常见的有PT CT 继电保护装置 测量装置 控制装置等 PT PotentialTransformer 电压互感器 CT CurrentTransformer 电流互感器 继电保护装置测量装置控制装置RTU RemoteTerminalUnit Suitableofdistributionautomationsystem用于电网远方终端 配电变压器远方终端和中压监控单元 配电自动化及管理系统子站 等设备的统称 采用通信通道 完成数据采集和远方控制等功能 4 2二次设备简单介绍 YOURSITEHERE 44 电网中常见的电力接线方式按功能可以分为两大类 无备用接线方式有备用接线方式 发电厂和变电所的电气主接线分为四类 单母线接线单母线分段接线带旁路母线的单母线双母线接线 5 电力系统的接线方式 YOURSITEHERE 45 按运行管理区域划分三个子系统调度自动化系统发电自动化系统变电自动化系统按自动控制对象划分比较多电力系统频率和有功功率自动控制电力系统电压和无功功率自动控制电力系统安全自动控制电力系统断路器自动控制等 三 电力系统自动化 分类 YOURSITEHERE 46 通常调度端的运算处理的工作量相当大 需要配置专用的监控系统的主计算机作为后台 调度端远动装置主要负责和各RTU之间的通信和数据预处理工作 成为前置处理机 调度端前置机 模拟屏 监控主计算机 MODEM RTU MODEM RTU MODEM RTU 2监控主计算机配前置机 YOURSITEHERE 47 为了提高监控系统的可靠性 以免单主机系统中主计算机故障时影响全系统的正常工作 采用冗余配置方式 前置机A 主计算机A MODEM RTU MODEM RTU 前置机B 主计算机B MIS 双机切换 3集中分层式双主计算机双主机系统 YOURSITEHERE 48 远动终端 RemoteTerminalUnit RTU 是电网监视和控制系统中安装在发电厂或变电站的一种远动装置 简称RTU RTU在电网监控系统中如图3 15所示 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 远动系统由厂站端 通道和调度端组成 YOURSITEHERE 49 3 4 2远动装置功能 电力系统是由发电厂 变电站及输电线路等组成 并由调度控制中心对全系统的运行进行统一的管理 电力系统远动的主要任务是 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 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 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 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 对于具有两个以上状态的运行设备发出的远程命令称为远程调节 简称遥调 YT 遥测 遥信 遥控和遥调是远动系统的四项基本功能 在我国常称之为四遥 YOURSITEHERE 50 3 4 3远动装置的基本构成远动系统把调度控制中心与发电厂 变电所联系起来 一侧称为调度端 另一侧称为厂站端 从监控的角度来看 一侧是监控端 而另一侧是被监控端 远动系统是由控制站 被控站及信道等组成 数字式远动系统的基本结构如图3 16所示 YOURSITEHERE 51 在数字式远动系统中 传送的遥测量和遥信量都以数字方式表示 图3 16 a 是遥测遥信部分 有功功率 无功功率 电压和电流等被测量先由电量变送器变换为与之成正比的直流模拟电量 然后进入远动装置 由遥测编码器将模拟量转换为数字量 按一定的格式进行编码 图3 16 b 是遥控遥调部分 当控制站需要遥控时 就发出遥控命令 指定被控对象的代号 如某号断路器 及操作的性质 合闸或分闸 遥控命令由遥控编码器编码后 经信道编码器编码 并串变换和调制再送往信道 被控站将收到的信号解调 经串并变换后由信道译码器译码检验 当控制站需要遥调时 就发遥调命令 由遥调编码器编码 遥调通常是给被调节的对象设置整定值 再由被调节对象的调节器按整定值的要求进行调节 YOURSITEHERE 52 RTU原理框图如图3 17所示 YOURSITEHERE 53 3 4 4远动装置的软件结构远动装置的软件由一个主管理系统程序和多个子系统程序组成 每个子系统中的运行相应于系统的软件 这些软件都包括一个主程序和一个或多个中断服务程序 主控系统软件主要包括与子系统的通信程序 与调度中心的通信程序 数据处理程序以及人机联系程序 多个从系统运行各自的程序 主 从系统协调工作 共同完成RTU功能所指定的任务 其结构如图3 18所示 YOURSITEHERE 54 3 5RTU 四遥 单元设计原理 3 5 1遥测量采集单元设计反映系统运行状况实时需监测的变化量均属遥测信息 主要包括模拟量 数字量和脉冲量 1 模拟遥测量的采集模拟量分为电量和非电量两种 电量指的是一次系统中母线电压 支路 输电线和变压器 电流 支路有功和无功等 非电量指的是发电机定子和转子的温度 水库的水位等 弱电模拟信号经多路开关控制分时接入模 数 A D 转换电路 经A D转换电路后转换成一组二进制代码 这组二进制代码与转换的模拟量之间构成线性一一对应义系 其结构框图如图3 19所示 对遥测量的采集 除A D转换方式之外 还有电压 频率转换技术 VFC 同样可使模拟量转换为微机能够识别的信号 其原理是将输入的电压模拟量线性地变换为数字脉冲式的频率 使产生的脉冲频率正比于输入电压的大小 然后在固定的时间内用计数器对脉冲数目进行计数 供CPU读入 原理框图如图3 20所示 YOURSITEHERE 55 YOURSITEHERE 56 2 数字遥测量的采集对于数字式仪表 如数字式水位计 数字式频率计等 由于提供的测量结果已是数字量 不必进行模数转换 可直接进入计算机 对于数字遥测量的采集可以对输入的数字量 经必要的电平匹配和隔离等以后 用三态门或并行口直接取入数据 3 脉冲遥测量的采集脉冲电能表发出的脉冲是经光电隔离采用集电极开路形式输出 因此信号的提取需外加电源 原理如图3 21所示 YOURSITEHERE 57 3 5 2遥信量采集单元设计遥信信息用来传送断路器 隔离开关的位置状态 传送继电保护 自动装置的动作状态 以及系统 设备等运行状态信号 如厂站端事故总信号 发电机组开 停状态信号以及远动终端 通道设备的运行和故障等信号 1 断路器状态信息断路器的合闸 分闸位置状态决定若电力线路的接通和断开 断路器状态是电网调度自动化的重要遥信信息 2 继电保护动作状态信息采集继电保护动作的状态信息 就是采集继电器的触点状态信息 并记录动作时间 对调度员处理故障及事后的事故分析有很重要的意义 其同样利用继电器辅助触点引出信号 3 事故总信号信息发电厂或变电站任一断路器发生事故跳闸 就将启动事故总信号 事故总信号用以区别正常操作与事故跳闸 对调度员监视系统运行十分重要 事故总信号的采集同样是触点位置的采集 YOURSITEHERE 58 4 其他信号信息当变电站采用无人值班方式运行后 还要增加大门开关状态等遥信信息 遥信采集单元最常用的利用光耦合器作为开关量遥信信息采集的电路如图3 22所示 其中 S为被监测设备开关量的辅助触点 YOURSITEHERE 59 3 5 3遥控量输出单元设计遥控输出通常以继电器触点方式提供 继电器一方面可起到信号隔离作用 另一方面可以直接接入控制回路 控制回路中信号的通断 若提供的继电器触点容量不够时 还可再接入一级中间继电器 运行时 通过软件使并行口的PB0输出 0 PB1输出 1 输出通道即可控制继电器触点动作 原理如图3 23所示 继电器输出提供的是空触点 将这对主触点串入某一回路 其作用类似于一个开关 在电力系统中 遥控的主要对象为断路器 其合闸操作和跳闸操作 分别由合闸回路和跳闸回路控制 如图3 24所示 YKH YKT即为上述继电器输出之触点 YOURSITEHERE 60 YOURSITEHERE 61 遥调量输出电路的作用是把微机系统输出的调节数字量信号转换成模拟量之后 经放大驱动对生产现场设备进行调节 框图如图3 25所示 3 5 4遥调量输出单元设计与遥控不同 遥调是一个连续作用的调节过程 由于电网的运行状态在随时变化 为了使电网运行达到预定的指标 就必须适时地下达调节命令 控制电网的运行状态 YOURSITEHERE 62 3 6电力系统远动通信规约 3 6 1RTU与调度中心通信的特点在电力网通信系统中 调度端与厂站端之间为了有效地实现信息传输 收发两端需预先对数码传输速率 数据结构 同步方式等进行约定 两侧设备应符合并遵守这些约定 称为通信规约 在数字信号的传输中 一个数据串表示一定的信息 称为信息字 厂站端RTU采集各种电网运行和电气设备的实时信息 主要是发送给调度中心 而调度中心向厂站端下达的各种命令首先是将其传送到RTU 因此 在电力调度自动化系统的运行中 RTU与调度中心之间的通信是一个不可缺少的环节 RTU与调度中心之间通信有特点 1 距离远随着电力工业的迅速发展 现代电网日趋庞大 一个调度中心与其所控