開閉所和配電變電所內(nèi)自動化

1、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(yuǎn)動裝置的（遠(yuǎn)動裝置的（RTU)發(fā)展發(fā)展 裝置的基本功能裝置的基本功能 微機(jī)遠(yuǎn)動裝置的分類微機(jī)遠(yuǎn)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23.1 3.1 遠(yuǎn)動裝置（遠(yuǎn)動裝置（RTURTU）概念：概念：遠(yuǎn)動裝置（遠(yuǎn)動裝置（Remote Terminal Unit）也成為遠(yuǎn)）也成為遠(yuǎn)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“耳目耳目”和和“手腳手

2、腳”。遠(yuǎn)動裝置的發(fā)展：遠(yuǎn)動裝置的發(fā)展：觸點式遠(yuǎn)動裝置；數(shù)字式遠(yuǎn)動裝置；觸點式遠(yuǎn)動裝置；數(shù)字式遠(yuǎn)動裝置；基于微處理器的遠(yuǎn)動裝置?；谖⑻幚砥鞯倪h(yuǎn)動裝置。33.2 3.2 遠(yuǎn)動裝置的基本功能遠(yuǎn)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(hù)的工作狀態(tài)、通信裝置的運行狀動裝置或繼電保護(hù)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)測點的遙測功能用于采集線路重要監(jiān)測點的

3、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。4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。5二、事件順序記錄二、事件順序記錄SOE (sequence o

4、f 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(hù)動作狀電網(wǎng)發(fā)生故障時，記錄各斷路器和繼電保護(hù)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(jìn)行事故分析。和進(jìn)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(biāo)，分辨率是一項系統(tǒng)指標(biāo)，要求各個要求各個RTU的時鐘與調(diào)度中心的時鐘嚴(yán)格同步，的時鐘與調(diào)度中心的時鐘嚴(yán)格同步，因此要求系統(tǒng)對時。因此要求系統(tǒng)對時。6四、電能采集：四、電能采集：采集變電站各條進(jìn)線和出線以及主變壓器兩采集變電站各條進(jìn)線和出線以及主變壓器兩側(cè)的電度值，通常是通過和智能電度表通信獲取電度

5、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(dāng)前采集數(shù)據(jù)情況）系統(tǒng)的通信，上報當(dāng)前采集數(shù)據(jù)情況并接受并接受SCADA系統(tǒng)下達(dá)的各項命令，這要求系統(tǒng)下達(dá)的各項命令，這要求RTU具有自具有自動恢復(fù)和自檢測功能。動恢復(fù)和自檢測功能。7六、和六、和SCADA通信：通信：要求要求RTU能將采集的現(xiàn)場信能將采集的現(xiàn)場信息上報給息上報給SCADA系統(tǒng)，并

6、能接受系統(tǒng)，并能接受SCADA系統(tǒng)系統(tǒng)下達(dá)的命令。下達(dá)的命令。七：其他功能：七：其他功能：當(dāng)?shù)仫@示和參數(shù)整定輸入；一發(fā)當(dāng)?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。83.3 3.3 微機(jī)遠(yuǎn)動裝置的分類微機(jī)遠(yuǎn)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(fù)責(zé)管理其他非智能模塊，并和調(diào)度或它負(fù)責(zé)管理其他非智能模塊，并和調(diào)度或SCADA系統(tǒng)通信。系統(tǒng)通信。 集中式集中式RTU各模塊之

7、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(jī)柜或機(jī)箱中的。均是集中布置于一個機(jī)柜或機(jī)箱中的。9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(jìn)行更多的路的遙控和遙調(diào)，能夠與更多的調(diào)能夠進(jìn)行更多的路的遙控和遙調(diào)，能夠與更多的調(diào)度主機(jī)建立聯(lián)系等，而集中式的微機(jī)遠(yuǎn)動裝置由于度主機(jī)建立聯(lián)系等，而集中式的微機(jī)遠(yuǎn)動裝置

8、由于采用單處理器，采用單處理器，CPU負(fù)荷過重不能滿足上述要求。負(fù)荷過重不能滿足上述要求。10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(kuò)容，容量可以分散布置；連線簡單，可靠性高；便于擴(kuò)容，容量可增大；便于交流采樣?？稍龃螅槐阌诮涣鞑蓸?。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：模塊功能更強(qiáng)大，每個模塊同時具有模塊功能更強(qiáng)大，每個模塊同時具有“四遙

9、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。11微機(jī)遠(yuǎn)動裝置（微機(jī)遠(yuǎn)動裝置（RTU）的選擇：）的選擇：12二、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(jìn)行的采樣稱為直流采樣。將采用變送器進(jìn)行的采樣稱為直流采樣。變送器的作用：變送器的作用：將強(qiáng)信號轉(zhuǎn)化為適合計算機(jī)和儀表適用將強(qiáng)信號轉(zhuǎn)化為適合計算機(jī)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

10、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。13缺點：缺點： 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性受變送器穩(wěn)定性的影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(hù)工作量較大變送器的維護(hù)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14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(jī)取代了傳統(tǒng)的變送器，克服了實際上就是用微機(jī)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