电力系统远动原理及技术第三章2014

电力系统远动原理及技术,第三章遥信信息的编码和遥测信息的采集,31概述,遥信信息是指电力系统的各种开关设备的状态以及继电保护，自动装置的动作状态等。这些位置状态和动作状态都只可能取两种状态值。如开关位置只能取“合”或“开”，设备的动作状态值只能取“动作”或“未动作”。因此，遥信信息的某一个值只要一位二进制数，即只要用一位就可以描述一个遥信对象的状态。,1、遥信信息概述,2、遥测信息概述,遥测信息是指电力系统中各节点（母线）的电压，支路（线路变压器）的潮流（有功，无功）或电流等模拟量。这些模拟量通过变送器变换成远动装置RTU可以采集处理的信号，对于直流变送器的输出必须要完成模数转换，乘系数等；对于交流变送器的输出，还必须完成交流采样的过程，并通过相应的计算，才能供调度自动化系统使用。,32遥信信息的编码,根据遥信对象的性质，每个遥信对象的状态可以用一位二进制数进行描述，而在计算机处理过程中一般至少（为什么？A总线、B特殊位运算）都是以字节来完成的。一个字节可以描述8个遥信对象。因此遥信信息要传送出去，必须要经过两个过程：第一是将遥信对象的状态采集下来（信源编码）；第二是将采集到的描述遥信对象状态的二进制位编进具体的遥信码字中去（信道编码）。遥信码字根据不同的规约，可以定义为8位，也可以定义为16位（2个字节）。,321遥信对象的状态采集,断路器，隔离开关等开关设备的位置信号，通常是由它的辅助节点获得，继电保护、自动装置的动作状态可以由它们的动作继电器（中间）的状态获得。为了远动装置的安全，可靠地工作，防止干扰，在远动装置与电力设备二次回路之间要有隔离措施，大多采用继电器或光电耦合器作为隔离器件。下面以断路器为例说明遥信信息的采集：,1、遥信状态采集图3-1,断路器,W1,W2,辅助接点,+12V,去遥信编码,P,0V,（a）断路器动作机构原理图,（b）,？辅助接点的作用(避开大电流)？辅助接点的状态（反）,？此符号（常闭）,？电流如何流通,2、继电隔离器的遥信采集原理（2）,见图3-1（b）,该线圈的另一端接+12v电压；当断路器合闸时，辅助节点断开，使继电器处于释放状态其常闭节点x仍然闭合，将“0”信号（0）送去进行遥信编码；当断路器处于开时，辅助节点闭合，使P点电位为0v,继电器线圈通电，常闭节点跳开，将悬空的信号（相当于逻辑“1”）送去进行编码。于是用一位二进制信号表示出了一个断路器的状态。,其他遥信信号源,1、无源方式：保护装置或者自动控制装置中继电器的空接点（信号继电器）2、有源方式：保护装置或者自动控制装置中二次回路（220AC光隔-体积-电压等级）3、其他方式：从其他系统中用软件方法提取,现实应用中需要注意的问题,1、继电器的节点有限时，不能随意增加，因为保护装置动作时间有限制。2、当采用微机保护或综合自动化系统时，如果要在此基础上采集遥信（其他应用系统有时也需要，如短信提示），就需要用相应规约通信提取，但是要损失时间。,光电耦合,通常采集遥信信息时，还可用光电耦合器作隔离器。光电偶合器又称光隔离器，它是由发光器（发光二极管）和受光器件（光敏三极管）组合在一起的四端元件，以光为媒介传输信号。,接法,原方：负端:经电阻接至0v电阻:大小取决于原方电源电压正端:通过端子，电缆与断路器辅助节点相连。外接+12V电源副方：集电极：外接+12v发射极：一根引线通过电阻接至0v,另一根引去遥信编码电阻:大小决定付方电流,3、光电耦合器图3-2,0V,0V,P,+12V,去遥信编码,工作过程,当断路器处于“合”时辅助节点断开发光二管不导通光敏三极管则截止此时将“0”信号送去编码；当断路器处于“开”时辅助节点闭合使p点电位为+12v或+24v发光二极管导通光敏三极管则导通将“1”信号送去遥信编码。,采用光电隔离的方式的优点,体积（交流220V，直流24V）可靠性价格,采用24V回路电压优点,特殊情况,遥信虽然所占长度为1位，但是可以通过双触点遥信的采集提高遥信信源编码的可靠性和准确性。方法：一个遥信量由两个状态信号构成，分别来自合闸接点、跳闸接点。因此用两位二进制表示。合为“10”，跳为“01”为何会提高可靠性？距离,322遥信信息的编码1、遥信编码电路图3-3,多路开关,接口电路,CPU,遥信输入,一般情况下，一个变电站或电厂要监控的遥信对象比较多，其编码的电路原理图见图3-3。,2、遥信在硬件中的处理过程,遥信输入是由上一节介绍的采集到的遥信对象状态输出接入的，通过数字多路开关分别将各路的遥信状态输出到接口电路。通常这里的接口电路采用的是并行接口电路（有现成的集成电路芯片，如8255A等），再通过接口电路送入到CPU中进行处理。,3、遥信处理软件的组成,遥信的编码和处理可以由相应的软件来完成。遥信处理的软件主要由两部分组成：（1）、遥信扫查子程序：用于不断地对端口上的遥信状态进行扫查，将遥信的状态保存到指的内存中。（2）、遥信变位处理子程序：主要工作是记录下是哪个对象发生了变位，具体变位的时间，并给出有遥信对象发生变位的标志，供其他应用功能使用（插入传送、主动上报）。,从端口输入遥信状态,子程序入口,与原状态相同吗？,调遥信变位处理子程序,所有遥信对象扫查完毕吗？,返回,4、遥信扫查子程序框图,图3-4,5、遥信变位处理子程序框图3-5,子程序入口,保存变位遥信的状态,更新遥信数据区内容,置“有变位”数志,记录变位遥信对象的信息,记录变位时间,返回,遥信变位处理子程序(注意程序的位置,可能是分布式远动系统),保存变位状态更新数据区内容在内存(快)中有一块数据区（RAM）专门保存遥信信息其目的是为了下一轮扫描时可以和本次扫描的结果做比较，从而知道是否有变位,遥信变位处理子程序,置有变位标志表示有开关发生了变位，以供编辑组装新的码字时使用。（根据远动规约，变位遥信优先传送，有了标志位，就可以立即知道是否有变位遥信）为何变位遥信要优先处理？（事故情况下，非事故情况下开关变位对系统的影响都很大）,遥信变位处理子程序,记录变位遥信对象的信息信息包括组号，序号（因为遥信信息很多、组装于不同码字中）、本次扫查时间记录下这些信息，在编辑发送新码字时就可以知道具体是哪个开关发生了变位变位时间的确定？（技术难点-相容-状态变量是电压,为何不采集电压角度,电压幅度为何易采集）,33遥测信息的采集1、遥测编码的过程图3-6,多路模拟开关,遥测输入,转换,运算处理,变送器1,变送器n,信道编码,遥测码字,采样保持器的作用,在多路模拟开关之前应该有采样保持器件。采样保持器顾名思义是将输入的信号保持住，使其不变化（变化很缓慢），多个采样保持器同时使用就是通过控制命令使多个输入量同时保持在一个时刻。这样做的目的是可以保证采集的数据具有时间上的一致性。,什么场合采用采样保持器？,直流采样（最好采用）交流采样（必须采用）,多路开关的作用,多路开关顾名思义是一个通道选择器件，输入端是多路，而输出端是一路，通过CPU发出控制命令选择多路中的一路输出，控制命令下发给多路开关后，开关通过译码电路实现选择。例如16路多路开关，当CPU发出0011的控制命令时，多路开关通过译码选择第3路输入信号输出。常用的如16路，32路等。为何需要多路开关？,3、多路模拟开关的作用,一般情况下，AD器件的转换通道是有限的，如果是高精度AD，通常只有一个通道。用多个AD器件是不现实的：CPU的资源经济原因多路模拟开关的作用是将接入的各路信号有选择地依次送到下一阶段A/D转换电路去工作。,4、A/D转换的作用和实现方法,A/D转换的作用是将模拟信号转换成一组二进制数，即将模拟信号数字化。,1直接AD转换（直接将电压转化成数字信号）（逐次逼近）2间接AD转换（双积分对应为电压时间VF转换对应为电压频率）,AD器件的分类：,实现A/D转换的方法有：,逐位比较式：把待转换的模拟信号与一组呈二进制关系的标准电压一位一位地进行比较，达到将模拟信号变成二进制数的目的；（反馈）计数式：计数式A/D转换常用的是一种双积分式的A/D转换；并行比较式：常用于高速A/D转换中，保证A/D转换的速度。VF转换：良好的精度、线性度、电路简单,逐位比较式,输出端从高到低依次置1，并将输出端通过D/A转换与输入信号做比较，如比输入信号低则该位置1，否则置0，直到最后一位比较完毕，则输出转换好的数字量给CPU。实质是反馈比较。例AD器件的最大量程是+5V，分辨率为8位，如果输入5V电压，则按上述原理输出为11111111。,双积分式,对输入电压做固定时间积分，再对标准电压做反向积分，直至反向积分完毕，则对标准电压的反向积分时间正比于输入电压。例：电压高-积分值大-反向积分时间长电压低-积分值小-反向积分时间短电压与时间成比例关系,VF转换,常用的是电荷平衡式V/F转换原理，利用电容的冲放电实现输出频率与输入电压成正比的转换原理。目前大多数的集成VF器件均采用电荷平衡式转换原理。,VF转换的优势,精度较高接口简单（只需要一根线接入中断计数）抗干扰能力强（计数过程优于积分）便于远距离传输（通过频率调制）,VF器件选用的场合（相对于A/D）,长距离传输（对频率进行调制容易）抗干扰（对频率记数）精度要求高（转换精度高）资金有限（便宜）,AD器件选择标准,分辨率（变化最小的数字位所需要的模拟电压的变化量），定义为：量程与2的N次方的比值，N为器件的位数转换速率（一次AD转换所需时间的倒数）,5、标度变换（1）,A/D转换后的数字信号通过一定的运算处理可以得到实际电力系统的运行参数，一般情况下，如果变送器输出是交流的，这里的运算的算法将比较复杂，在后面的章节中将会作进一步的介绍。如果变送器是直流输出，这里的运算相对比较简单，但也必须进行一定的计算才能和实际系统的运行参数等同起来，这里的运算工作又称为标度变换。,5、标度变换,为何需要进行标度变换？由前述，CPU资源有限，因此RTU中的AD转换是用一套公共器件完成。进入AD器件的模拟量多种多样。为了保证转换精度，一般要使需转换模拟量的最大值对应于AD器件的最大电压值。因此，AD转换后的二进制数字序列只与实际值成比例，而不能代表实际值。,5、标度变换（2）,假设某一路遥测的最大值为Smax,对于某一时刻的系统实际值S，则有二进制数值D和它相对应。它们之间的关系为：S=Smax/Dmax*D(3-1)设：a=Smax/Dmax(3-2)则有：S=a*D,系数a的物理意义,CT，PT的变换系数变送器的变换系数AD转换器件的变换系数例如220KV模拟量对应8位AD器件的结果应该是11111111，那么对于这个模拟量的系数a则应该是220O/11111111B,式（3-2）中的Smax和Dmax对应于某一特定的遥测以及一定的A/D转换的精度，这两个值是常数。即在特定的系统中，每一路遥测的a值可以预先求得，标度变换的作用就是将A/D后的二进制数乘以a，得到实际的系统运行参数。算好后的遥测值，进行信道编码后（信道编码在后面的章节介绍），再上信道进行传输，传输到相应的的调度控制中心。,5、标度变换（3）,5、标度变换（4）,矛盾：在运算处理过程中，通常a的值都有可能是小数，而小数在二进制的表示中比较麻烦。如果没有小数又很难保证精度。一般情况下是将a扩大100或1000倍，保证相应的小数位数有效，因此当数据传送至调度控制中心以后，必须作相应的还原处理。,标度变换的实现,用移位的方法（硬件）用CPU内部的乘法指令（软件）,数字遥测量的采集,1、BCD码（类似于遥信）2、规约通信（645101103）,3.4遥测采集中的交流采样技术3.4.1概述,我国电网调度自动化系统经过几十年的努力，取得了很大的成就，远动技术大大普及、科研和生产水平令人瞩目、实用化工作成绩显著、运行管理和各项统计工作达到较高水平。所有这些，都是与采样技术的不断发展和完善是分不开的。,1、交流电测量的测量法,交流电的测量法主要分两大类：（1）模拟电路测量方法：此方法准确度高，稳定性好，但不太适用于多参数测量；（2）采样计算式测量方法：此方法比较适用于多参数测量，尤其随着电子技术的发展，如今的微型机，单片机处理速度大大提高，同时也出现了种类繁多而且性能价格比较好的A/D转换器，给采样计算式测量方法提供了有力的硬件支持。采样计算法的理论基础是采样定理：即要求采样频率不小于信号最高次谐波频率的二倍。,2、直流采样技术,在交流采样技术出现以前，电力系统中广泛采用的是直流采样法。直流采样：采样的是经过整流后的直流量，通常是采用变送器进行的采样，先通过变送器将交流量转化成直流量，然后再利用A/D转换装置将直流量转化为数字信号。此方法软件设计简单，计算简便，对采样值只要作一次比例变换，即可得到被测量数值，因此采样周期短。,3、直流采样技术存在的问题,大体上说，直流采样存在如下的问题：（1）精度较低，测量的准确度直接受整流电路的准确度和稳定性的影响。（2）整流电路参数调整困难，受波形因数影响较大。（3）采样是整流后的直流量，不能反应交流量的瞬时变化，不能用于谐波分析。（谐波分析用途）（4）变送器的校试工作量较大，成本高。直流采样中主要问题是变送器造成的。,4交流采样技术,在微机监控系统中用交流变送器，直接采集交流量，即用交流采样取代经变送器的直流采样，按照一定规律对被测量的瞬时值进行采样，用一定算法求得被测量的量，既是交流采样。交流采样与直流采样的差别就是用软件功能代替硬件功能。是否采用交流采样法取决于两个条件：测量准确度和测量速度。,5、交流采样的原理误差,交流采样相当于一条阶梯曲线代替一条光滑的正弦曲线，其原理误差主要有两项：（1）用时间上的离散的数据近似代替时间上连续的数据所产生的误差。（2）将连续的电压电流进行量化而产生的量子化误差（用固定的字节数的数字值，肯定会有量化误差）。,可以使误差在合理范围内吗？,1随着电子技术的飞速发展，微型机，单片机的处理速度大大提高2同时也出现了种类繁多的而且性能价格比较好的高速A/D转换器，为交流采样法奠定了基础。,3.4.2交流采样的硬件实现1、交流采样技术原理图3-7,电压电流信号,滤波同步,取样保持,用户需要的数字信号,A/D转换,2、交流采样的主要原理,总的说来，交流采样的主要原理为：电压电流信号取自于CT和PT，以及电线杆上的传感器。经过滤波放大环节去掉19次以上高次谐波，送入取样保持环节，进行同步采集，得到和信号源同步的信号，A/D转换对其进行模/数转换，得到的数字信号可以送入单片机或者STD工控机等高级环节。,3、交流采样的时间间隔,交流采样中，一个交流信号周期T内若对输入信号均匀采样N次，则两次采样之间的时间间隔为Ts=T/N。由于电网频率的波动，如果按频率为50HZ计算，即采样间隔按Ts=0.02/N进行采样，将导致采样间隔过大或过小，造成N次采样波形超过或者不足一个周波，影响测量的精度。因而要求在每次交流采样时能实时监测交流信号的频率，以确定采样时间间隔Ts，使每一个信号周期都能均匀的采集N个样点，提高计算的精度。,4、同步采样法,目前交流参数的采样主要是采用同步采样法，同步采样法是指采样时间间隔Ts与被测交流信号周期T及一个周期内采样点数N之间满足关系式T=N*Ts。同步采样又叫等间隔整周期采样或等周期均匀采样。同步采样法需要保证采样截断区间正好等于被测信号周期的整数倍。它有两种实现途径：（1）用硬件实现，如锁相环电路；（2）采用软件实现。同步采样法的好处：后续计算简单,硬件实现电路,加上硬件的分频电路，可以直接得到的时间去触发中断进行保持采样,软件实现方法,测量周期的确定(通过对输入信号的方波整形记数n)采样周期的确定(n/N,不为整数时需要修正),软件方法的误差,对于单周期而言，由于晶体震荡器的频率固定，导致CPU的时钟频率也是固定的，这样确定的采样间隔就有截断误差。对于连续采样，就会造成系统周期误差和方法误差。减小误差的措施（最后余的加上个时钟周期延长为两个周期，也加倍等）,3.4.3交流采样的软件实现,交流算法种类繁多，下面简单介绍几种算法：(1)均方根法;(2)测求P，Q法;(3)直接交流采样法;(4)FFT算法。,3.4.3.1均方根法（1）,由周期连续函数的有效值定义可知，电压的有效值为其均方根值。对于一个周期为T的交流电压U，其有效值为：(3-3),3.4.3.1均方根法（2）,如果将交流电压U在一个周期T内分为间隔为t的N个子区间，当t为足够小时，在每个子区间上的电压值变化很小，可视为常数。因而电压的有效值可近似用离散值表示为：,（3-4）,3.4.3.1均方根法（3）,其中，为t=（m-1）时的电压值，若各子区间的间隔相等，即=TN，则（3-4）式可表示为：（3-5）,3.4.3.1均方根法（4）,如果被测信号不是电压而是电流，则可用同样的方法计算电流的有效值：（3-6）式中：N每个周期均匀采样的点数第m点电压采样值；第m点电流采样值。,3.4.3.1均方根法（5）,由连续周期函数的功率定义可得离散表达式为：（3-7）（3-8）式中：与为同一时刻的采样值。式（3-5）至式（3-8）不仅适用于正弦电量的测量，而且可准确测量波形畸变的电量。,3.4.3.1均方根法（6）,对于三相电路的功率，可分别求出、及、，然后求和P=+（3-9）Q=+（3-10）,3.4.3.2测求P、Q法（1）,U、I的离散表达式同式（3-5）、（3-6），对于单相电路，功率由下式求出：P=IUcos（3-11）Q=IUsin（3-12）式中：为功率因数角，实测得出。,3.4.3.2测求P、Q法（2）,将待测电压，电流信号整形为方波，分别接入两个CTC通道，电压方波的上升沿触发相应的CTC开始计时，电流方波上升沿触发CTC中断计时，并读取计时时间，作简单计算即可得到角。（3-13）,3.4.3.2测求P、Q法（3）,式中：T为被测信号的周期。为CTC计时时间。可以证明，以上的两种算法当每周期均匀采样点数N大于等于3时，均无理论误差（被测信号为正弦波）。,3.4.3.3交流采样法（1）,这使用先进的计算机技术，集成电路技术和成熟的数学工具对交流电压，交流电流信号直接采样得到各个相关的电量。该方法首先对电压，电流的离散采样值进行富氏滤波，再依照标准的电量计算公式得到U，I，P，Q等电量。直接交流采样法从小电压互感器（IPT），小电流互感器（ICT）上获得交流电压，电流信号，利用电子多路开关，采样保持器和高分辨率模数转换器组成多路同时采样系统。,3.4.3.3交流采样法（2）,算法原理如下：在我国的电力系统中，电网电信号以50Hz基波及其高次核谐波为主。设电网中被测信号（电压或电流）是周期函数或可以近似地作为周期函数处理。这样该信号就可以分解为富氏级数，从中可以提取基波分量和谐波分量。下面仅给出计算公式。,3.4.3.3交流采样法（3）,设周期函数为f（t），周期为，角频率为=2=2。当f（t）满足狄里赫利条件时，可以展开如下：(3-14),3.4.3.3交流采样法（4）,由正弦函数的正交特性，可得出（3-14）式中各个正弦项和余弦项的系数：直流分量：=（3-15）余弦分量：=（3-16）正弦分量：=（3-17）,3.4.3.3交流采样法（5）,将（3-14）式中的同频率项合并，可以得到f(t)的另一种表达形式：f(t)=+sin(t+)(3-18)对照（3-14）和（3-18）式有：=；=sin；=cos=；=arctg(),3.4.3.3交流采样法（6）,定义为n次谐波分量的虚部，为n次谐波分量的实部。该算法在计算机实现时，是对离散的采样值进行计算。设在周期内对信号f(t)采样N次，为第K个采样值，则n次谐波的虚，实部为：虚部：=cos（）（3-20）实部：=sin（）（3-21）,3.4.3.3交流采样法（7）,在电力网中，信号能量主要是基波能量。下面的电量计算公式中将仅考虑基波分量。如每个基波周期内采样12点，即N=12。根据式（3-20）和（3-21）得到基波分量的虚部，实部为：,=,=,=,3.4.3.3交流采样法（8）,当测量单相线路时，以、表示电压的实部和虚部，、表示电流的实部和虚部，则相关的电量计算公式为：P=+（3-24）Q=-（3-25）U=（3-26）I=（3-27）,-,3.4.3.3交流采样法（9）,当测量三相线路时，以、表示A相和C相对B相的线电压，、表示A相和C相的电流。其P、Q计算公式为：（回忆两元件法）,至此得到全部电量的计算公式。,3.4.3.4离散傅立叶变换(1),连续时间信号x（t）在区间0，T上经过A/D转换离散化之后，得到长度为N的时间序列x（n），其中（），于是可以得到相应地将傅立叶变换式,3.4.3.4离散傅立叶变换(2),离散化为：（3-30）同时，变换后的也只能取离散值，以便与时域相对应，取，其结果相当于把信号x（t）以T为周期进行延拓。,3.4.3.4离散傅立叶变换(3),对该周期离散信号作傅立叶变换，可得（3-31）为简化表达，且不失一般性，式（3-31）可简写为：（k=0，1，N-1）（3-32）,3.4.3.4离散傅立叶变换(4),可证明是以N为周期的周期函数。若令旋转因子，则式（3-32）又可写成：（3-33）这就是离散傅立叶变换公式。,3.4.3.4离散傅立叶变换(5),同理可导出逆变换公式为：（3-34）,离散傅立叶变换,离散傅立叶变换与傅立叶级数(离散)的区别前提：周期函数、非周期函数(隐含周期)形式：连续周期函数(离散化)-级数(离散)非周期函数-离散函数联系:主值序列,DFT应用（考虑到计算量用FFT）,对于3.33式：1、离散序列已知幅频（幅值）2、旋转因子为常数象函数频域分析,3.5遥测数据的处理,遥测数据通过采集和运算的过程得到以后，在远动装置中，还要求完成一定的处理工作，这些处理工作包括：越限比较死区计算数字滤波事故追忆,351越限比较(1),在电力系统的运行中，为了保证系统的安全运行，系统的运行参数必须满足一定的约束条件。其中不等式约束条件是一个典型的，非常重要的约束条件：VminVVmax(3-35)IminIImax(3-36),电压约束,1、（3-35）是指系统中各母线的电压必须运行在一定的范围内。电压过高：损坏绝缘、设备造成事故。电压过低：造成系统不稳定、用电设备异常。,电流约束,2、式（3-36）是指各支路的电流必须运行在一定的范围内。电流过高：发热、事故电流下限一般可以为0。但是对于长线：要求一般0(长线裂相、电容增加、发出的无功多、轻载电流小、消耗无功少、导致电压上升、末端可能过电压-可采用并联电抗器补偿-另外课程讨论),减小损耗、增加传输功率,351越限比较(4),发生越限情况时，遥测编码中一般要将标志位置成越限标志，另外，装置要发出信号进行越限报警。,“死区”概念,在数据变化比较小的时候，将这些数据传到调度中心，对调度员判断系统的影响不大，而会大大增加调度中心计算机的数据负荷，为了解决这一问题，通常情况下，当数据不大时，即认为前一次的数据就是当前的数据，将不再传送数据。当数据变化达到一定的幅度是时，才传送数据，认为数据是变化了的数值。因此这里就提出了“死区”的概念。,应用场合,被规定的这个变化范围称为死区（阈值）（POLLING中称为压缩因子），完成上述判断的计算工作称为死区计算。1、CDT规约下，也可以采用死区计算，达到减轻主机负担的目的（在前置与主机间）2、一般在POLLING中用，RTU端进行判断计算，减轻通道与前置的负担。,如何应用？,1、设置标志位，超阈值标志，刷新数据。2、遇到主站询问，则组装回答。压缩因子范围？1、根据系统设计精度的要求，一般0.2%，就可以有效实现压缩数据的目的。（正常）2、异常及事故中，数据量较大。,353数字滤波,遥测量的数字滤波是对新采样的遥测生数据Xk，用数字运算的方法进行处理，是处理后的遥测数据其波动情况变得比较平滑。因此，数字滤波又称为数据的光滑平均计算。远动装置中已采用的滤波公式有：Yk=(p*Xk+q*Yk-1)(p+q)(3-37),353数字滤波(2),其中：Xk：是新采样的生数据；Yk-1：是前一次的滤波输出；Yk：是本次（k）的滤波输出；p,q：为滤波常数，它的选择决定光滑平均的程度。如果选择p=q=1，则，k=(Xk+Yk-1)/2(3-38)此时，本次滤波输出等于上次滤波输出和新采样的生数据的平均值。,POLLING规约中,另外，有时也采用一阶指数滤波，滤波公式为：Yk=Xk+A(Yk-1-Xk)(3-39)其中：Xk是新采样的生数据；Yk-1是前一次的滤波输出；Yk是本次（第k次）的滤波输出；,353数字滤波(4),A是滤波系数，通常A的取值为：A=(X-1)/(X+1)1（3-40）X的取值为X=2T/S(3-41)S是被测值的更新间隔，通常固定为1秒，T是数字滤波器的时间常数。如果不要求进行数字滤波处理，取滤波系数A=0,事故追忆的功能,是在系统中将事故瞬间及事故前后一段时间内，遥测量的数据变化情况保存下来，并传送到调度端，供分析和处理事故用。启动条件：事故追忆的功能中，通常是将开关的事故跳闸作为功能的启动。一般只对那些比较重要的开关设置事故追忆的功能。问：既然以事故瞬间启动，那么事故前的情况如何记录？,事故追忆功能的实现,在内存中开辟两个区域，一个为工作区，另一个为备用区，两者可以互换。比如要求追忆事故前一个周期的数据。并记录事故后一个周期的数据，则一个内存应该能够存放三个周期的遥测信息。,图3-7事故追忆的内存分布,W1,W2,W3,工作区、备用区相互转换,设定当前事故瞬间,3.5.4事故追忆,1、工作区记录、备用区空闲2、事故发生、记录当前代号、并继续记录一定数量的事后信息。3、转为备用区继续记录、等待工作区调用上传4、原备用区转换为工作区、原工作区转换为备用区。5、记录数根据系统实际要求和能力确定（3-512）,遥控,遥控的作用：改变运行设备状态的命令。如发电机组的启停命令、断路器的分合命令、并联电容器电抗器的投切命令。,遥控输出接口电路,接口电路各个部分作用,锁存器：遥控命令的执行需要时间，用锁存器存储遥控命令，使之不变。驱动电路：继电器的可靠工作需要一定容量保证，相对于计算机I/O接口的信号属于大功率信号，I/O接口无力直接驱动继电器动作，需要外接驱动电路进行驱动。+5V外接电源：使得继电器在驱动电路为低电平时，电路接通。不同继电器的外接电源可能不同，如+12V，+24V等。,中间继电器：如果继电器提供的触点容量（电流）不够，不能够驱动所连接的电路工作，则需要提高触点容量，即加一级中间继电器，满足实际触点容量的要求。UPS供电：RTU在掉电期间，原来输出为1的状态无法维持，变成0，使得遥控输出变化，因此RTU必须由UPS电源供电，防止RTU掉电。,例：遥控断路器,遥控断路器的开合，是通过合闸回路和跳闸回路控制。因此，对断路器的操作需要两路遥控输出实现，一路负责合闸控制，另一路负责跳闸控制。下面以简化的控制回路图说明。,+KMKM:控制回路电源小母线熔断器：保护回路QF:断路器辅助接点（一对）KM:合闸接触器YT:跳闸线圈KCB:跳跃闭锁继电器（一个）YKH:遥控合闸YKT:遥控跳闸,+HMHM:合闸小母线KM:合闸接触器YC:合闸线圈,合闸过程：发出合闸执行信号“1”、YKH（遥控合闸）闭合、合闸回路接通、KM（接触器）闭合、YC（合闸线圈）通电、线圈励磁、机构转动、完成合闸。合闸回路中的QF断开、跳闸线圈中的QF闭合YKH（遥控合闸）断开？为何需要一个专门的合闸回路,跳闸过程：前提：合闸状态下，跳闸回路中的QF闭合、发出跳闸执行信号“1”、YKT（遥控跳闸）闭合、跳闸回路接通、KCB（跳跃闭锁继电器）有电流通过、合闸回路中KCB接点断开、防止误操作。YT（跳线圈）通电、线圈励磁、机构转动、完成跳闸、跳闸线圈中的QF断开、合闸线圈中的QF闭合、YKT（遥控跳闸）断开,熔断器的作用：防止电流过大烧毁设备KCB的作用：跳闸合闸实现闭锁接触器的作用：提供可以承受大电流的稳定接点合闸回路的作用：提供合闸线圈动作所需要的大电流（可以达到几百安培），控制小母线提供的功率相对较低，无法承担大电流。跳闸回路为何不需要单独回路？控制回路图中元件的位置（QF）？控制回路电压是交流还是直流？,控制过程、帧结构（CDT为例）,所有上