第三章開閉所和配電變電所內(nèi)自動化[青松學(xué)堂]

1、第三章第三章 開閉所和配電變電所內(nèi)自開閉所和配電變電所內(nèi)自動化動化 遠動裝置的（遠動裝置的（RTU)發(fā)展發(fā)展 微機遠動微機遠動 裝置的基本功能裝置的基本功能 微機遠動裝置的分類微機遠動裝置的分類 配電變電自動化的若干問題配電變電自動化的若干問題1學(xué)堂A3.1 3.1 遠動裝置（遠動裝置（RTURTU）概念：概念：遠動裝置（遠動裝置（Remote Terminal Unit）也成為遠）也成為遠方終端，是電網(wǎng)調(diào)度自動化和配電自動化的系統(tǒng)的方終端，是電網(wǎng)調(diào)度自動化和配電自動化的系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備，它們安裝于各個變、配電所內(nèi)，是自動基礎(chǔ)設(shè)備，它們安裝于各個變、配電所內(nèi)，是自動化系統(tǒng)在基層的化系統(tǒng)在基層的“

2、耳目耳目”和和“手腳手腳”。遠動裝置的發(fā)展：遠動裝置的發(fā)展：觸點式遠動裝置；數(shù)字式遠動裝置；觸點式遠動裝置；數(shù)字式遠動裝置；基于微處理器的遠動裝置。基于微處理器的遠動裝置。2學(xué)堂A3.2 3.2 遠動裝置的基本功能遠動裝置的基本功能一、四遙功能：一、四遙功能：即遙信、遙測、遙控、遙調(diào)四個基本即遙信、遙測、遙控、遙調(diào)四個基本功能。功能。遙信：遙信：遙信功能用于測量系統(tǒng)中開關(guān)的位置信號、自遙信功能用于測量系統(tǒng)中開關(guān)的位置信號、自動裝置或繼電保護的工作狀態(tài)、通信裝置的運行狀動裝置或繼電保護的工作狀態(tài)、通信裝置的運行狀態(tài)等開關(guān)量的采集。態(tài)等開關(guān)量的采集。遙測：遙測：遙測功能用于采集線路重要監(jiān)測點的遙測

3、功能用于采集線路重要監(jiān)測點的P、Q、U、I等運行參數(shù)的采集，還有一些溫度、壓力、流量等等運行參數(shù)的采集，還有一些溫度、壓力、流量等模擬量的采集。模擬量的采集。3學(xué)堂A遙控：遙控：遙控功能常用于控制斷路器的分與合，電容遙控功能常用于控制斷路器的分與合，電容器、電抗器的投切以及其他可以采用繼電器控制器、電抗器的投切以及其他可以采用繼電器控制的設(shè)備。的設(shè)備。遙調(diào)：遙調(diào)：遙調(diào)功能常用于有載調(diào)壓變壓器抽頭的升降遙調(diào)功能常用于有載調(diào)壓變壓器抽頭的升降調(diào)節(jié)，以及其他可以采用一組繼電器控制的，具調(diào)節(jié)，以及其他可以采用一組繼電器控制的，具有分級升降功能的場合。有分級升降功能的場合。4學(xué)堂A二、事件順序記錄二、事

4、件順序記錄SOE (sequence of event)：指在指在電網(wǎng)發(fā)生故障時，記錄各斷路器和繼電保護動作狀電網(wǎng)發(fā)生故障時，記錄各斷路器和繼電保護動作狀況以及動作時間，以區(qū)分時間順序，做出運行對策況以及動作時間，以區(qū)分時間順序，做出運行對策和進行事故分析。和進行事故分析。三、系統(tǒng)對時：三、系統(tǒng)對時：RTU站間站間SOE分辨率是一項系統(tǒng)指標，分辨率是一項系統(tǒng)指標，要求各個要求各個RTU的時鐘與調(diào)度中心的時鐘嚴格同步，的時鐘與調(diào)度中心的時鐘嚴格同步，因此要求系統(tǒng)對時。因此要求系統(tǒng)對時。5學(xué)堂A四、電能采集：四、電能采集：采集變電站各條進線和出線以及主變壓器兩采集變電站各條進線和出線以及主變壓器兩

5、側(cè)的電度值，通常是通過和智能電度表通信獲取電度值。側(cè)的電度值，通常是通過和智能電度表通信獲取電度值。五、自恢復(fù)和自檢測功能：五、自恢復(fù)和自檢測功能：RTU在自動化系統(tǒng)中的位置要求在自動化系統(tǒng)中的位置要求其永不停止的完成和其永不停止的完成和SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)的通信，上報當前采集數(shù)據(jù)）系統(tǒng)的通信，上報當前采集數(shù)據(jù)情況并接受情況并接受SCADA系統(tǒng)下達的各項命令，這要求系統(tǒng)下達的各項命令，這要求RTU具具有自動恢復(fù)和自檢測功能。有自動恢復(fù)和自檢測功能。6學(xué)堂A六、和六、和SCADA通信：通信：要求要求RTU能將采集的現(xiàn)場

6、信能將采集的現(xiàn)場信息上報給息上報給SCADA系統(tǒng)，并能接受系統(tǒng)，并能接受SCADA系統(tǒng)系統(tǒng)下達的命令。下達的命令。七：其他功能：七：其他功能：當?shù)仫@示和參數(shù)整定輸入；一發(fā)當?shù)仫@示和參數(shù)整定輸入；一發(fā)多收；多收；CRT顯示，打印制表等。顯示，打印制表等。7學(xué)堂A3.3 3.3 微機遠動裝置的分類微機遠動裝置的分類一、一、從體系結(jié)構(gòu)上，變電站內(nèi)的從體系結(jié)構(gòu)上，變電站內(nèi)的RTU可以分為可以分為集中式集中式RTU和和分布式分布式RTU兩大類。兩大類。集中式集中式RTU：集中式集中式RTU中只有一個智能模塊中只有一個智能模塊CPU，它負責管理其他非智能模塊，并和調(diào)度或它負責管理其他非智能模塊，并和調(diào)度或

7、SCADA系統(tǒng)通信。系統(tǒng)通信。 集中式集中式RTU各模塊之間均以并行總線相聯(lián)系，而并各模塊之間均以并行總線相聯(lián)系，而并行總線不允許傳輸太長的距離，所以集中式行總線不允許傳輸太長的距離，所以集中式RTU均是集中布置于一個機柜或機箱中的。均是集中布置于一個機柜或機箱中的。8學(xué)堂A分布式分布式RTU：多多CPU結(jié)構(gòu)、各個模塊之間以串行總線結(jié)構(gòu)、各個模塊之間以串行總線互相聯(lián)系的分布式互相聯(lián)系的分布式RTU 。 RTU能夠采集更多的開關(guān)量、模擬量和電度信息，能夠采集更多的開關(guān)量、模擬量和電度信息，能夠進行更多的路的遙控和遙調(diào)，能夠與更多的調(diào)能夠進行更多的路的遙控和遙調(diào)，能夠與更多的調(diào)度主機建立聯(lián)系等，而

8、集中式的微機遠動裝置由于度主機建立聯(lián)系等，而集中式的微機遠動裝置由于采用單處理器，采用單處理器，CPU負荷過重不能滿足上述要求。負荷過重不能滿足上述要求。9學(xué)堂A特點：特點：多多CPU；串行總線；智能模板；可以集中布置，也；串行總線；智能模板；可以集中布置，也可以分散布置；連線簡單，可靠性高；便于擴容，容量可以分散布置；連線簡單，可靠性高；便于擴容，容量可增大；便于交流采樣?？稍龃?；便于交流采樣。功能分布式功能分布式RTU：按功能劃分各模塊，按功能劃分各模塊，RTU由一系列智能由一系列智能模塊構(gòu)成，各模塊之間采取串行通信方式。模塊構(gòu)成，各模塊之間采取串行通信方式。結(jié)構(gòu)分布式結(jié)構(gòu)分布式RTU：模

9、塊功能更強大，每個模塊同時具有模塊功能更強大，每個模塊同時具有“四遙四遙”功能，形成功能，形成RTU單元模塊，將單元模塊，將RTU單元模塊分單元模塊分散的布置在開關(guān)柜中，不必單獨組屏。散的布置在開關(guān)柜中，不必單獨組屏。10學(xué)堂A微機遠動裝置（微機遠動裝置（RTU）的選擇：）的選擇：11學(xué)堂A二、直流采樣和交流采用二、直流采樣和交流采用直流采樣：直流采樣：將采用變送器進行的采樣稱為直流采樣。將采用變送器進行的采樣稱為直流采樣。變送器的作用：變送器的作用：將強信號轉(zhuǎn)化為適合計算機和儀表適用將強信號轉(zhuǎn)化為適合計算機和儀表適用的弱信號；將交流信號轉(zhuǎn)換為直流信號；從瞬時信號的弱信號；將交流信號轉(zhuǎn)換為直流

10、信號；從瞬時信號獲得有效值；確保輸出直流量和輸入測量量之間滿足獲得有效值；確保輸出直流量和輸入測量量之間滿足線性關(guān)系；實現(xiàn)輸入與輸出隔離。線性關(guān)系；實現(xiàn)輸入與輸出隔離。12學(xué)堂A缺點：缺點： 數(shù)據(jù)的準確性受變送器穩(wěn)定性的影響數(shù)據(jù)的準確性受變送器穩(wěn)定性的影響 數(shù)據(jù)的實時性受變送器響應(yīng)速度的影響數(shù)據(jù)的實時性受變送器響應(yīng)速度的影響 變送器的維護工作量較大變送器的維護工作量較大 需要大量的變送器，加大投資和占地面積需要大量的變送器，加大投資和占地面積13學(xué)堂A交流采樣：交流采樣：不經(jīng)過變送器，按一定規(guī)律直接采集交不經(jīng)過變送器，按一定規(guī)律直接采集交流量并加以處理，計算出電壓、電流有效值以及流量并加以處理，計算出電壓、電流有效值以及有功、無功功率的方法就是交流采樣。有功、無功功率的方法就是交流采樣。 實際上就是用微機取代了傳統(tǒng)的變送器，克服了實際上就是用微機取代了傳統(tǒng)的變送器，克服了變送器帶來的不良影響，精度高，靈活可靠，使變送器帶來的不良影響，精度高，靈活可靠，使用方便。用方便。14學(xué)