《变电站自动化系统》PPT课件

3.变电站自动化系统,3.1远动终端的发展3.2RTU的主要功能和结构3.3RTU的各个输入输出通道（模块）3.4RTU的数据处理3.5配电变电站中RTU需考虑的问题（略）3.6变电站综合自动化系统,变电站自动化系统简介：,模拟量YC,电压互感器TV电流互感器TA,变送器,A/D转换器,BCD转换,调度所模拟盘,遥信量YX,远距离收集信息自动化,3.1远动终端的发展,直流采样交流采样单CPU多CPU小容量大容量简单功能丰富功能RTU：RemoteTerminalUnit，远程终端控制系统，是一种远端测控单元装置，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。,3.2RTU的主要功能和结构,1.RTU的主要功能1）数据采集遥测（YC）：遥信（YX）：2）执行命令遥控（YK）：摇调（YT）：,具体解释：1）数据采集采集模拟量、数字量、脉冲量采集开关量/状态量2）执行命令执行断路器分、合，电容器或电抗器投、切，分级升降场合执行有载调压变压器抽头的升、降,3）与SCADA系统的数据通信4）事件顺序记录SOE：5）系统对时：6）电能采集PA：7）自恢复和自检测：8）其他功能：,4）SequenceOfEvent记录故障发生的时间和事件的类型，比如某开关XX时XX分XX秒XX毫秒发生什么类型的故障。黑匣子5）GPS对时；软件对时6）采集变电站各条进线和出线及主变两侧的电能值。7）故障时迅速自动恢复8）（1）当地显示与参数整定输入；（2）一发多收；（3）CRT显示，打印制表。,2.RTU的结构和分类硬件结构分：采样方式分：组屏方式分：体系结构分：外形上分：,单CPU结构，多CPU结构直流采样，交流采样集中组屏，分散布置集中式，分布式机柜式，机箱式，壁挂式，单元模块式,单CPU和多CPU结构RTU,单CPU：无微机保护功能、容量小、并行总线、集中布置、集中组屏,多CPU：串行总线、任务分散、结构灵活、方便扩展,3.3RTU的各个输入输出通道（模块）,1.模拟量输入通道（模拟量）2.模拟量输出通道YT3.开关量的输入YX/输出通道YK4.数字量采集（数字量）5.电能量采集（脉冲量）,3.3RTU的各个输入输出通道（模块）,1.模拟量输入通道1）直流采样定义：采用电量变送器进行采样原理：,直流采样各部件功能解释：,电量变送器作用：强电（100V，5A）弱电（5V，1mA）交流直流瞬时信号有效信号输入输出保持线性关系输入与输出隔离,滤波电路(RC电路)作用：提高信/噪比将电信号处理为A/D能接受的范围多路转换开关MUX作用：选择一路信号通过开关送入A/D采样保持器S/H作用：保持采集模拟信号到A/D转换结束,2）交流采样定义：不经过变送器，以交流模拟信号供A/D按一定规律进行直接采样，并加以处理，计算出电压、电流有效值及有功、无功功率的采样方法。,2.模拟量输出通道YT锁存器的作用：保持数字量的稳定,3.开关量的输入YX/输出通道YK开关的两种状态：闭合、断开国际电工委员会IEC标准：“0”表示断开“1”表示闭合,1）开关量输入YX断路器和隔离开关等的位置状态信息都取自它们的辅助触点。,2）开关量输出YK,4.数字量采集数字量：数字水位计、数字频率计原因：直接以二进制数码输出5.电能量采集（脉冲量）原理：脉冲电能表能提供与电量成正比的脉冲数,3.4RTU的数据处理,1.遥测量的标度变换标度变换：乘系数的过程作用：为了显示、打印、报警等，必须把数字量转换成具有不同量纲的数值，以便于操作人员进行监视与管理。乘系数：（例题）目的：维持输入模拟量与A/D输出值保持线性关系K=S/DS：遥测量实际值D：A/D转换后的值K：标度变换系数,2.事故追忆（例题）定义：记录故障发生的时间和事件的类型作用：分析事故原因计算事故追忆需要内存单元数：（事故前N1个遥测数据+事故后N2个遥测数据）2N个遥测量遥测数据存储方法：1）移动内存原有数据2）移动内存地址指针,3.6变电站综合自动化系统,1.变电站综合自动化系统的功能和发展定义：全所智能化控制单元和其之间的通信联络功能要求：安全、傻瓜、可检测、可通信、四遥2.变电站综合自动化系统的结构种类：1）集中式；2）分布集中式；3）分层分散式,1）集中式：集中采集变电站YC和YX量，集中进行计算机处理，再分别完成微机控制保护和自动控制功能。,特点：造价低、结构紧凑、体积小缺点：软件复杂、不可靠、不灵活,2）分布集中式：根据功能不同，把整个自动化系统组成多个屏,优点：（1）采用分层管理模式（2）分布式的配置（3）继电保护相对独立（4）具有和系统控制中心通信能力（5）集中组屏，管理维护方便缺点：集中式安装时需要电缆较多，投资高,3）分层分散式,脉冲,黑匣子,定义：是飞机专用的电子记录设备之一，名为航空飞行记录器。作用：里面装有飞行数据记录器和舱声录音器，飞机各机械部位和电子仪器仪表都装有传感器与之相连。它能把飞机停止工作或失事坠毁前半小时的有关技术参数和驾驶舱内的声音记录下来，需要时把所记录的参数重新放出来，供飞行实验、事故分析之用。特点：具有极强的抗火、耐压、耐冲击振动、耐海水（或煤油）浸泡、抗磁干扰等能力，即便飞机已完全损坏黑匣子里的记录数据也能完好保存。世界上所有的空难原因都是通过黑匣子找出来的。,GPS对时,在变电站中，各类自动化及继电保护装置的时间同步是进行事故分析的基准，计算机监控系统、故障录波器和微机保护装置都需要由统一的时钟源向它们提供标准时间。国内变电站主要以GPS时间信号作为主时钟的外部时间基准。3种对时方式：硬对时（分对时或秒对时）、软对时（即由通讯报文来对时）和编码对时（应用广泛的IRIG-B对时）。,事故追忆计算,2008.10.15已知RTU中每个遥测量的工作区一次只能保存10个数据，事故追忆要求保留事故前的3个数据，事故后的4个数据，每个遥测量占2个字节。如果有100个遥测量，则安排用于事故追忆的内存单元数目是多少？,标度转换实例,2010.10.41用四位十进数显示RTU的4YC测量2500A