电力系统远动和信息

第三章电力系统调度自动化

3-1电力系统调度自动化实现的内容一、采集电力系统信息并传送到调度所RTU信道调度所电力系统主结线电力设备的参数电力系统实时运行状态运行结构〔YX〕运行参数〔YC〕确定静态信息动态信息1整理课件1、远动装置传来的信息存在的问题〔1〕有错误〔检错，纠错〕无法保证不出错〔2〕精度不高〔YC数据〕：a)数据在采集加工环节往往经过屡次转换；b)数据不相容性：顺序采样易实现；同时采样最科学不易实现。〔3〕不齐全：a)没传〔只传主要参数〕；b)现有技术手段无法获得〔如变电站母线电压相角〕。2、信息处理的内容〔1〕发现和纠正错误数据和信息；〔2〕提高数据精度；〔3〕补齐缺少的数据。0000H1000H二、对远动装置采集的信息进行实时处理以上〔1〕、〔2〕、〔3〕是电力系统调度自动化功能的一局部，称为电力系统状态估计〔检错与识别、加权最小二乘估计〕2整理课件三、作出调度决策

是否需要进行调节控制，如何进行调节控制四、将调度决策送到电力系统去执行

五、人机联系六、电力系统调度自动化的功能1、电力系统监视和控制；3、电力系统平安分析和平安控制；5、电力系统潮流优化；7、电力系统频率和有功功率自动控制；9、电力系统经济调度控制；2、电力系统状态估计；4、电力系统稳定控制；6、电力系统实时负荷预测；8、电力系统电压和无功功率自动控制；10、电力系统负荷管理。3整理课件1、硬件远动装置的构成及原理

可靠性要求：YK、YT>YC、YX调制器发送机信道抗干扰编码器遥测遥信编码器模数转换器变送器遥测量接收机解调器遥测遥信分路器抗干扰译码器遥信显示遥测显示遥信量通信系统传输途径厂、站发送端调度所接收端遥信、遥测原理框图3-2远动和信息传输设备的配置及功能一、远动装置的配置〔一〕电力系统远动〔PowerSystemTelemechanics〕简介硬件远动装置微机远动装置4整理课件2、微机远动的构成RTU、MS组成：微机和远动功能软件遥调、遥控原理框图调制器发送机信道抗编干码扰器接收机解调器同步干扰传输途径厂、站接收端调度所发送端遥控命令编码遥调命令编码遥控命令复合时序部件抗译干码扰器数码写入寄存器遥控命令寄存器遥调命令寄存器遥控执行遥调执行同步时序部件5整理课件兼容方式〔CDT-Poling,C-P〕：循环与问答兼容。3、远动信息的传输方式〔一〕电力系统远动简介循环式〔CyclicDigitalTransmission,CDT〕：以厂站RTU为主，周期采样，以约定顺序发送。问答式〔Polling〕：以调度端为主，调度端发出查询〔召唤〕命令，厂站端接收命令并执行。6整理课件1、远动主控机〔调度端机〕MS传统的远动装置：主站内1：1居多采用微机远动后：1：N终端机数量多时：2：N大中型调度所〔电网总调和省调〕：M>=2功能：“四遥〞2、远动终端机〔厂站端机〕RTU厂站内功能：信息采集和执行机构〔二〕远动装置的配置及功能按调度端与厂站端远动装置数量关系分类：1：11：NM：N〔通常M=2〕7整理课件例：S1~S6：6座梯级水电厂在S4内设梯级调度所，安装一套TFSS1(RTU1)S2(RTU2)S3(RTU3)S4(RTU4)S5(RTU5)S6(RTU6)TFS上级分为调度端转发机和厂站转发机：一般只用做单向转发，即只发YC、YX或只发YK、YT只是在满足RTU功能的根底上增加转发功能3、远动转发机〔TransformationStation,TFS〕应用场合：1.梯级水电厂2.火电厂群3.枢纽变电站〔电压等级多〕三个功能：

a)第4个梯级水电厂的RTU；b)6个梯级水电厂的主控机；c)向上一级调度所的主控机转发信息。8整理课件〔三〕电力系统远动传输的主要信息传递方向类别信息名称厂站端下级调度中心调度端控制中心

遥测信息线路（包括联络线）潮流（有功、无功功率）或电流变压器潮流（有功、无功功率）或电流发电机（发电厂）的出力（有功、无功功率）负荷的有功无功功率母线（电压控制点）电压变压器分接头位置频率（每一可能解列成独立系统的部分）功率角水库水位气象信息（温度雨量等）遥信信息断路器合、分状态隔离开关的合、分状态继电器和自动装置动作状态发电机组开、停状态发电机的出力上、下限，变压器分接头上、下限等设备状态其他时间顺序记录和各种报表转发厂站送来的信息对时信号厂站端设备的某些限值数据和可变参数调度控制中心要求执行任务的工作结果9整理课件传递方向类别信息名称调度端控制中心

厂站端下级调度中心遥控信息断路器操作命令隔离开关操作命令发电机组启动和停止的操作命令接入和切除并联电容器、电抗器等的操作命令遥调信息发电机（发电厂）有功出力的给定值发电机（发电厂）无功出力的给定值变压器分接头值

其他对时信号索取和查询各种信息命令厂站远方诊断所需的信息厂站远动装置软件的某些控制和计算所用参数〔三〕电力系统远动传输的主要信息10整理课件四、信息传输系统在电力载波通讯中的应用在电力微波载波通讯中的应用电力调度中心与各个变电站联接网〔一〕远动通信〔数据电路〕有线通信：电力网，网以太网光纤网微波通信：地面、卫星信路：11整理课件话路频率范围：远动信号远动信号远动与载波电话复用电力载波的信息传输系统图ABCABC四、信息传输系统〔一〕远动通信1、远动与载波复用电力载波通道载波机调制解调载波机调制解调12整理课件线路阻波器线路阻波器是串联在电力输电线上的重要设备，它为利用电力线传送高频保护和载波系统的分流信号构成通道；阻止高频信号向不需要的方向传送，并抑制变电站对载波系统的分流影响，同时正常地转送工频电流〔对高频载波电流阻抗很大，对工频电流阻抗很小〕。13整理课件2GHz电力系统微波传输主干线8GHz分支线11GHz近距离的局部系统微波信息传输系统的构成示意图2、无线通信50m高微波塔覆盖50km，频率范围300MHz~300GHz14整理课件电力调度用微波塔微波中继通讯示意图微波反射板15整理课件卫星通讯示意图微波通讯-卫星中继16整理课件优点：a)可利用的频带宽通信量大；b)抗电磁干扰能力强；c)通信道两端实现完全电隔离；d)损耗小中继距离长；e)容易多根敷设。3、光纤通信架空或地下电缆，用铜、铁、铅线做传输媒质，多用于地区通信或短距离通信枢纽站间。4、架空明线或电缆传输远动信息17整理课件〔3〕多点星型MSMSRTU专用传输链路MS任一时刻只允许一个被控站与主站传递数据；主站可选择一个子站或发送全局报文MSMSRTU主站同时与各子站交换数据〔二〕远动信息网络的根本类型〔1〕点对点配置〔2〕多路点对点假设干远动站点通过通信线路连接成的网络称远动信息网18整理课件实际应用中可以几种方法相互结合，形成混合配制MSMS每个RTU有两个通道这种方式比较可靠〔4〕多点共线配置〔5〕多点环形配置〔二〕远动信息网络的根本类型19整理课件〔三〕信息传输系统的质量指标1、可用率只要能完成根本功能即可信息传输系统的可用率>调度自动化系统可用率2、误码率即10万个二进制码出现一个误码20整理课件波特率：码元传输速率比特率：比特〔bit〕，比特率〔bit/s〕对应信息传输速率二进制中波特与比特含义相同低速：300、600〔Bd、bit〕高速：900、1200、2400、4800、9600码元二进制0、1十六进制0~F单位时间内传送的码元〔采用二进制码元时为0或1〕的个数称为波特〔Bd〕〔三〕信息传输系统的质量指标3、传输速率电力系统调度自动化要求：RTU与调度中心信息传输速率：600~1200bit/s远程计算机之间信息传输速率：1200~9600bit/s21整理课件〔四〕通信规约远动通信规约分为循环式〔CDT〕、问答式〔Polling〕两种四、信息传输系统通讯规约是指RTU等数据采集终端输出或输入的数据帧格式，即发送方和接收方通讯所共同遵守的规那么和约定远动规约的制定，有助于各个制造厂制造的远方终端设备可以接入同一个平安监控系统。尤其在调度端(主站端)采用微型机或小型机作为平安监控系统的前置机的情况下，更需要统一规约，使不同型号的设备能接入同一个平安监控系统。它还有助于制造设备的工厂提高工艺质量，提高设备的可靠性，因而提高整个平安监控系统的可靠性。22整理课件循环式〔CDT〕通信规约〔四〕通信规约四、信息传输系统同步字控制字信息信息同步字一定有一定有不一定有帧长（可固定，可变化）由系统规模定第一帧信息第二帧信息〔1〕帧结构要求循环往复不停顿地传送信息。传送信息的内容在受到干扰而拒受以后，在下一帧还可以传送，丧失的信息还可以得到补救，保护性措施可以降低要求。23整理课件〔2〕字结构常用的字结构有〔48，40〕，〔40，32〕，〔32，24〕可用性较好的码字以〔48，40〕为例：EBH90HEBH同步字：控制字节帧类别帧长源地址目的地址监督字节校验控制字：控制字节的前四位用“1”或“0”来代表其后面的帧类别、帧长、源地址和目的地址是否有内容帧类别：61H代表重要遥测帧（A帧）C2H代表一般遥测帧（B帧）功能码信息1信息2信息3信息4监督码信息字：256种功能时间字、遥测字、通信字、时间记录字、水位字、频率字、电度字8位90HEBH90H8位24整理课件〔四