调度自动化2ppt课件

1、电力系统调度自动化电气工程学院 林国松第二章 远动安装的功能模块远动终端RTU的功能和构造1遥丈量的采集和处置2遥信量的采集和处置3遥信变位及遥丈量越限比较4遥控与遥调5RTU实例7缺点检测与缺点诊断6第一节 远动终端RTU的功能和构造遥测、遥信、遥控、遥调数字量计数脉冲事件顺序记录转发电力系统一致时钟适宜规约的数据远传显示报表打印本机键盘、显示器一、RTU的功能远方功能当地功能自检、自调自恢复其他功能第一节 远动终端RTU的功能和构造二、RTU的构造从功能上，RTU主要是采集发电厂或变电站的遥丈量、遥信量、数字值和计数值，经适当处置后及时向调度中心发送，构成对电网的监视。同时RTU接纳并执行

2、调度中心发送到所在厂站的命令，构成对电网运转的控制。第一节 远动终端RTU的功能和构造二、RTU的构造单CPU构造多CPU构造多CPU构造RTU根本框图第二节 遥丈量的采集和处置遥丈量分位模拟量、数字量和脉冲量三种。P、Q、U、I油温电压方式表达的水库水位数字式水位计输出的水库水位电能表脉冲一、概述交流采样第二节 遥丈量的采集和处置电量变送器是将一种电量变换为供丈量用的一种电量仪器。交流电流、交流电压变送器有功功率、无功功率变送器有功电能、无功电能变送器频率变送器功率因数变送器直流电流、直流电压变送器微机变送器直流采样和交流采样的区别？直流采样第二节 遥丈量的采集和处置正弦电路功率计算电压、电

3、流瞬时值表达式有功功率P、无功功率Q、视在功率S表达式第二节 遥丈量的采集和处置三相有功功率丈量三表法两表法第二节 遥丈量的采集和处置三相无功功率丈量三表法两表法当三相电路完全对称时由于所以第二节 遥丈量的采集和处置二、模/数转换原理与常用芯片逐位比较式A/D转换逐位比较式A/D变换是把待转换的直流模拟电压与一组呈二进制关系的规范电压一位一位由高至低逐位进展比较，决议每位是去码为0还是留码为1，从而实现模拟电压到二进制数码的转换。第二节 遥丈量的采集和处置二、模/数转换原理与常用芯片双积分式A/D转换第二节 遥丈量的采集和处置二、模/数转换原理与常用芯片双积分式A/D转换Ui0Ui0第二节 遥

4、丈量的采集和处置二、模/数转换原理与常用芯片电荷平衡式U/f转换在一个周期T中，输入电压ui和R不断处于充电形状，恒流源IR只继续t0时间的反充电过程。第二节 遥丈量的采集和处置三、模拟遥丈量输入电路基于逐次逼近式A/D变换的模拟量输入电路第二节 遥丈量的采集和处置三、模拟遥丈量输入电路基于U/f转换的模拟量输入电路第二节 遥丈量的采集和处置典型模拟量采集电路第二节 遥丈量的采集和处置四、遥丈量的处置模拟式滤波数字滤波在计算机中用一定的计算方法对输入信号的量化数据进展数学处置，减少干扰在有用信号的比重，提高信号的真实性输入到遥丈量采集系统的模拟直流电压来自各类变送器和传感器，有用的信号长混杂有

5、各种频率的信号。在遥丈量采集的输入端通常采用RC低通滤波器，用来抑制某些干扰信号。滤波第二节 遥丈量的采集和处置四、遥丈量的处置标度变换：把A/D转换数字量转换成具有不同量纲的数值，以便于任务人员进展监视和管理。设遥丈量的实践值为S， A/D转换后的值为D，那么标度变换系数K=S/D。二进制十进制对应电流（A）00000000000001111111111120471500例如：各个遥丈量都有对应的标度变换系数。第二节 遥丈量的采集和处置四、遥丈量的处置标度变换系数两个字节存放如下图：当一个遥丈量经A/D转换后，相应从遥测系数区取出相应的标度变换系数K与之相乘，再把乘积右移N位。假设需求显示，

6、那么在二-十进制转换后，根据F1F2标上的小数点完成标度变换。第二节 遥丈量的采集和处置四、遥丈量的处置二-十进制转换：二-十进制代码称为BCD码整数位处置小数位处置第二节 遥丈量的采集和处置四、遥丈量的处置死区计算死区计算式对延续变化的模拟量规定一个较小的变化范围，当模拟量在这个范围变化时，以为模拟量没有变化，此期间模拟量的值用原值表示，这个规定的范围称为死区。第二节 遥丈量的采集和处置四、遥丈量的处置死区计算在我国问答式远动规约中，死区以紧缩因子的方式来表示，用紧缩因子来规定模拟量的变化范围。数据区有8个字节，每个字节存放一种紧缩因子，用二进制表示，其值从0255恣意设定，代表模拟量变化的

7、绝对值。由主站向RTU发送的I/O模块任务方式与参数报文确定。第三节 遥信量的采集和处置一、遥信量的采集遥信信息通常由电力设备的辅助触点提供，辅助触点的开合直接反映出该设备的任务形状。无源触点有源触点事故跳闸音响回路控制开关辅助触点第三节 遥信量的采集和处置一、遥信量的采集遥信信息的隔离措施继电器隔离光电隔离第三节 遥信量的采集和处置一、遥信量的采集一个适用的遥信取样电路目前在遥信对象形状的采集方面也有采取双触点遥信的处置方法，称“双点遥信。遥信量由两个形状信号表示，分别来自开关的合闸触点、分闸触点。“01、“10为有效代码； “00、“11为无效代码第三节 遥信量的采集和处置二、遥信量的输入

8、电路接纳遥信量的输入回路可以采用三态门芯片、并行接口芯片和数字多路开关芯片三类接口芯片实现。典型扩展电路如右：锁存器8选1多路开关第三节 遥信量的采集和处置普通采用FPGA、CPLD逻辑器件。典型电路如右：第三节 遥信量的采集和处置三、提高遥信信息可靠性措施硬件方面：继电器隔离、光耦隔离软件方面：延续多次读取消抖对于TTL电平，00.8V为低电平，25V为高电平，0.82V的电平不定。第四节 遥信变位及遥丈量越限比较一、遥信量变位的检测定时扫查方式变位触发方式如今根本上都是采用1ms中断定时采集方式第四节 遥信变位及遥丈量越限比较二、事件顺序记录事件指的是运转设备形状的变化，如开关所的闭合或断

9、开形状的变化，维护所的正常或告警形状的变化。事件顺序记录是指开关或继电维护动作时，按动作的时间先后顺序进展的记录。事件分辨率是指能正确区分事件发生顺序的最小时间间隔。站内分辨率和站间分辨率或称系统分辨率是事件顺序记录的主要技术目的。站内或站间分辨率是指站内或站间发生两个事件能分辨出来的最小时间间隔。规约中要求，站内分辨率应小于10ms，系统分辨率应小于20ms。第四节 遥信变位及遥丈量越限比较四、事故追想要实现事故追想功能，就必需在内存中开辟一足够大的实时数据缓冲区，普通不对一切的遥丈量，可以事先定义好每一事故对应的需存储的遥丈量集这样既减少了存储容量，有提高了事故的分析效率。事故追想功能应该

10、在发惹事故时启动。三、遥丈量越限比较越限比较功能通常设在调度端，每一个遥丈量都要设定对应的上限值和下限值。例如：频率的变化不能超越500.2Hz，电压的变化不能超越额定电压的5%。第五节 遥控与遥调一、遥控远动规约中的遥控命令第一步第二步第三步第四步主站调度端向子站RTU发送遥控命令子站向主站返送返校信息根据实践情况，主站向子站下达遥控执行或遥控撤销命令假设是遥控执行那么RTU改动遥控输出形状，假设是遥控撤销那么遥控输出形状不变第五节 遥控与遥调一、遥控远动规约中的遥控命令遥控过程遥控命令的控制字格式第五节 遥控与遥调一、遥控远动规约中的遥控命令遥控选择下行遥控返校上行遥控执行下行遥控撤销下行

11、第五节 遥控与遥调遥控输出接口电路遥控输出框图遥控输出继电器接线第五节 遥控与遥调二、遥调远动规约中的遥调命令在部颁循环式远动规约中，涉及遥调的有升降命令和设定命令两类。升降选择下行升降返校上行升降执行下行升降撤销下行升降命令第五节 遥控与遥调二、遥调远动规约中的遥调命令设定命令：控制字格式与遥控一样帧类别为57H。只需一个下行帧，无返校、执行、撤销命令帧。功能码为E8H，设定操作为C3H，对象号是二进制码，设定点的数值为12位二进制数，无系数，负数以2的补码表示。第五节 遥控与遥调遥调输出接口框图励磁自动调理安装频率和有功功率自动调理安装有载调压变压器的分接头调理安装第六节 缺点检测与缺点诊

12、断一、CPU的缺点检测CPU的电路相当复杂，从功能来检查比从电路检查更为适宜。指令执行能否正确可以用其他的指令完成同一功能来比较。对于功能不易相互比较的指令可以将指令执行的结果与预定的值比较。RTU出现缺点是不可防止的，缺点往往由于强电如雷电的侵入、器件的老化、潮湿、人为损坏等缘由引起。缺点分系统级、部件级、器件级。第六节 缺点检测与缺点诊断二、存储器的缺点检测RAM的缺点检测缺点类型电源或控制线缺点某些存储单元固定为1或0地址译码器缺点有的数据线固定为1或0有的地址线固定为1或0RAM检查流程第六节 缺点检测与缺点诊断二、存储器的缺点检测ROM的缺点检测缺点类型与RAM类似。ROM检查流程第

13、六节 缺点检测与缺点诊断三、串行通讯口的缺点检测正常情况：继电器不动作，TxD和RxD信号经过各自的动断触点连通，系统正常通讯。通讯自检：继电器动作，两个动合触点将TxD和RxD短接，正常通讯中断，通讯自检程序做自发、自收操作。第六节 缺点检测与缺点诊断四、模拟量采集及模/数转换的缺点检测多路开关内部译码器缺点多路开关一直导通、一直断开元件特性变坏规范电源、控制逻辑、数模网络、数码存放器缺点缺点类型规范电压检测反码识别处理方案第七节 RTU实例多微机系统：由多台微机经过共享总线、数据链路或共享存储器等衔接起来的系统。一、多微机系统共享总线方式输入-输出链接方式多端口存储器方式远动安装采用多微机

14、构造可以按实践需求组织远动安装的功能，各微机之间可以按主-从方式、按层次划分或按功能划分。常见分层构造直接接纳分层接纳第七节 RTU实例GM7-A型智能监控安装 二、箱式变电所远动监控终端(RTU第七节 RTU实例GM7-A型智能监控安装适用范围新一代的分布式、模块化的数据采集与监控终端 集远方终端设备RTU、馈线自动化终端FTU和信号电源监控安装(STU)功能于一身 顺应于各类箱式变电站、10/0.4KV低压变电所、低压信号电源、开关站、环网柜等的监控客运专线10KV配电自动化系统的一体化处理方案第七节 RTU实例安装尺寸: 19规范宽度、6U规范高度 482.6mm280mm265mm监控

15、容量： 标配：监控48路24个开关遥控、128路遥信和75路遥测 可扩展：可级联扩展第七节 RTU实例 GM7-A的一种典型配置: 1块主处置器模板， 1块电源管理模板， 5块遥测采集模板：75路遥测对象 1块遥控控制模板： 24路遥控对象 2块遥信采集模板：128路遥信对象 GM7-A的部分模板的配置类型可根据现场需求和容量的不同，存在多种不同配置 。第七节 RTU实例GM7-A型智能监控安装的电气构造第七节 RTU实例安装系统构成图第七节 RTU实例GM7-A型智能监控安装特点灵敏的容量配置模板在线热插拔冗余的交直流电源先进的以太环网技术可靠的全光纤通讯详实的缺点录波准确的越限报警和相序报

16、警准确的时钟同步超强的电磁防护完善的维护工具第七节 RTU实例冗余的交直流电源电能质量的技术性目的(供电能否合格的角度提出的): 电压偏向； 频率偏向； 谐波含量； 电压动摇和闪变； 三相电压不平衡度。第七节 RTU实例准确的时钟同步1.美国：全球定位系统(Global Positioning System)，本世纪70年代由美国陆海空三军结合研制的新一代空间卫星导航定位系统 ,经过20余年的研讨实验，耗资300亿美圆，是美国独霸全球战略的重要组成。全球定位系统由三部分构成： (1)地面控制部分，由主控站(担任管理、协调整个地面控制系统的任务) (2)空间部分：24个卫星 (3)用户安装部分，

17、主要由GPS接纳机和卫星天线组成。 2.俄罗斯：GLONASS系统 精度1015m,2003年服役10周年3.欧盟：伽利略卫星定位系统 精度1m (1999-2021)4.中国的北斗星定位系统 精度10m (2000-2020)用户不是被动接纳卫星的信号来计算本人的位置，而要发射一串时间脉冲给临近的卫星，卫星接纳后再发射信号给地面的主控站，主控站担任来计算往返于卫星、主站、用户之间的信号代码。最后将计算得到的定位信息传送到用户终端。第七节 RTU实例超强的电磁防护1 高频干扰实验：频率1Mhz，高频干扰脉冲400次、秒，进展20-30秒实验，无元件损坏，安装运转正常。2 静电放电抗扰度实验满足

18、GB/T17626.2、IEC61000-4-2的4级规范3 辐射电磁的抗扰度实验满足GB/T17626.3、IEC61000-4-3的4级规范4 快速瞬变脉冲群抗扰度实验满足GB/T17626.4、IEC61000-4-4的4级规范5 雷电冲击浪涌抗扰度实验满足GB/T17626.5、IEC61000-4-5的4级规范6 电磁场感应的传导骚扰抗扰度实验满足GB/T17626.6、IEC61000-4-6的3级规范7 工频磁场的抗扰度实验满足GB/T17626.8、IEC61000-4-8的4级规范8 电压突降和中断满足GB/T15153.1-1998的2级规范第七节 RTU实例快速瞬变脉冲群抗扰度实验切断