電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動原理

電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動原理及技術(shù)四川大學(xué)電氣信息學(xué)院陳實(shí)電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動原理及技術(shù)

第一章緒論遠(yuǎn)動：TeleControlRemoteControl從英文知道，實(shí)踐上遠(yuǎn)動就是遙控，只是電力系統(tǒng)的習(xí)慣叫法而已。問題：為什么需求遙控，遙控如何了解？第一章緒論1.1概述1、復(fù)雜電力系統(tǒng)的主要管理問題監(jiān)控難調(diào)度難各種設(shè)備形狀不一設(shè)備多怎樣處理這些問題？間隔遠(yuǎn)管理困難調(diào)度系統(tǒng)的必要性1、電能難于大量儲存2、實(shí)時消費(fèi)=實(shí)時消費(fèi)3、消費(fèi)隨時在變化〔有一定規(guī)律，但是不能準(zhǔn)確確定〕4、消費(fèi)必需跟蹤消費(fèi)5、還要保證消費(fèi)的質(zhì)量〔供電質(zhì)量〕6、同時重要的是要保證平安性、經(jīng)濟(jì)性7、自動安裝+各級調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng)的作用1、制定運(yùn)轉(zhuǎn)方式、確定各發(fā)電廠出力。目的：保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、平安、經(jīng)濟(jì)。2、發(fā)生缺點(diǎn)時，迅速排除缺點(diǎn)，盡快恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)?！矊?shí)時性更強(qiáng)〕怎樣實(shí)現(xiàn)？早期靠聯(lián)絡(luò)。遠(yuǎn)動系統(tǒng)的引入隨著自動化通訊控制技術(shù)的開展，出現(xiàn)了一種自動化安裝替代聯(lián)絡(luò)的方式。位置：安裝于調(diào)度中心和廠站端，借助某種信道自動傳輸信息。功能：向調(diào)度端傳送廠站端信息并顯示，存儲，處置。根據(jù)需求由調(diào)度端操作調(diào)理廠站設(shè)備，滿足前述的需求。遠(yuǎn)動技術(shù)可以發(fā)揚(yáng)哪些作用？2、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動技術(shù)的作用提高自動化程度節(jié)約運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用建立真正的調(diào)度自動化，能量管理系統(tǒng)減少停電縮短停電時間及時處置各種事故如何實(shí)現(xiàn)？3、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動要完成的義務(wù)義務(wù)：1、將電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀采集并傳送到調(diào)度中心〔監(jiān)測〕2、接受調(diào)度中心下達(dá)的命令去調(diào)控電力系統(tǒng)中的設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀〔控制〕對遠(yuǎn)動〔遙控〕的了解：實(shí)踐上應(yīng)該了解為監(jiān)控更為合理，即控制一個設(shè)備的前提是我們可以清楚地監(jiān)測到這個設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀，在此根底上，再根據(jù)實(shí)踐需求對其進(jìn)展控制。4、相關(guān)學(xué)科與實(shí)際技術(shù)〔參考資料〕電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動技術(shù)涉及到的學(xué)科：電力系統(tǒng)、計算機(jī)、通訊、控制等學(xué)科。它的根本實(shí)際和技術(shù)包括：數(shù)據(jù)采集實(shí)際和技術(shù)、計算機(jī)原理、編碼實(shí)際、數(shù)據(jù)傳輸原理、信息論以及電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)形狀的根本實(shí)際。1.2電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動功能調(diào)度中心電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動設(shè)備YTYCYKYX1、調(diào)度中心和遠(yuǎn)動設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸表示圖2、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動的功能由圖可知其功能為：〔1〕、調(diào)度中心經(jīng)過對遠(yuǎn)動設(shè)備獲得遠(yuǎn)方的電力系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀〔圖中的虛線〕和設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)〔簡稱為遙丈量，以YC表示〕以及設(shè)備的形狀〔簡稱遙信量，以YX表示〕?！?〕、調(diào)度中心可以根據(jù)需求對電力系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)展遠(yuǎn)方控制〔簡稱為遙控，以YK表示〕和遠(yuǎn)方調(diào)理〔簡稱遙調(diào)，以YT表示〕。3、遠(yuǎn)動信息的根本內(nèi)容電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動實(shí)現(xiàn)的功能通常又稱為“四遙〞功能。除了根本的四遙功能,還包括SOE,事故追想、呼喚時鐘、廣播命令等功能.為了實(shí)現(xiàn)這種“四遙〞功能，遠(yuǎn)動信息的根本內(nèi)容包括：遙信信息、遙測信息、遙控信息和遙調(diào)信息。遙測信息各種運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，主要特點(diǎn)是隨著時間延續(xù)變化的模擬量。電量參數(shù)：電壓，電流，頻率，功率。非電量參數(shù)：溫度，水位，油位。1采集方式：電量----變送器〔直流，交流〕非電量----傳感器〔直流量、數(shù)字量〕2A/D3電量采集〔脈沖、數(shù)字量〕遙信信息形狀信號1、開關(guān)，刀閘的形狀信息2、維護(hù)、自動安裝的動作形狀3、發(fā)電機(jī)的開停機(jī)信號4、其他的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀信號〔如事故總信號〕特點(diǎn)：？〔表示方式0，1〕遙控信息改動設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)形狀的命令，如發(fā)電機(jī)的起停命令，斷路器的分合命令。電容器，電抗器的投切命令。特點(diǎn)：可靠性要求高。保證措施：返校。遙調(diào)信息傳送改動設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的命令，如改動發(fā)電機(jī)有功出力(調(diào)速)和勵磁電流(調(diào)壓)的設(shè)定值，改動變壓器分接頭的位置。遠(yuǎn)動信息的傳輸方式循環(huán)數(shù)字傳輸方式〔CDT〕：廠站端將要發(fā)送的遠(yuǎn)動信息按照規(guī)約〔協(xié)議〕的規(guī)定組成各種幀，再編排好順序，一幀一幀地循環(huán)向調(diào)度端傳送。特點(diǎn)：周期性發(fā)送不論調(diào)度端能否需求不需求調(diào)度端發(fā)問邏輯上需求獨(dú)占通道對信道質(zhì)量要求較低遠(yuǎn)動信息傳輸方式問答傳輸方式〔POLLING〕：假設(shè)調(diào)度端要得到廠站端的監(jiān)視信息，必需向其發(fā)送查詢命令報文。廠站端按照收到的不同類型命令報文發(fā)送回答報文。特點(diǎn)：有問才答按需回答可以共享通道〔地址區(qū)別〕對信道要求高，且必需為雙向通道〔全雙工或者半雙工〕遠(yuǎn)動信息的編碼循環(huán)式〔部頒〕：以幀為單位〔幀長度可變〕幀由各類字組成。包括信息字，控制字等信息字由6個字節(jié)組成〔48BIT〕，固定長度功能碼〔8〕信息碼〔32位〕校驗碼〔8〕遠(yuǎn)動信息的編碼以報文為單位傳輸報文格式如下：報文頭數(shù)據(jù)區(qū)校驗碼寬度為8位，長度為3-4字節(jié)長度可變，字節(jié)數(shù)可變DL451〔部頒CDT〕幀構(gòu)造〔幀長度可變表達(dá)在信息字個數(shù)可變〕字：不同于計算機(jī)中字的概念，為48位，是碼字的意思。同步字控制字信息字。。。。。。信息字各個字起什么作用？串行通訊計算機(jī)通訊的根底是同步：發(fā)送端時鐘頻率=接納端傳輸時鐘頻率、相位一致的運(yùn)轉(zhuǎn)?？梢粤私鉃閮啥怂俾室粯?，碼元起止時辰一樣。串行通訊：信息一位一位傳輸。對應(yīng)計算機(jī)RS232串口。異步通訊：串行通訊的一種方式，以字符為單位進(jìn)展傳輸，每個字符均有起始位、數(shù)據(jù)位、校驗位〔可沒有〕、停頓位。每個字符的起始位都起到對該字符的同步作用。是位同步方式。額外破費(fèi)大，效率低。同步通訊：串行通訊的一種方式，以同步字符作為傳送開場，字符之間不允許有空隙，線路空閑時發(fā)同步字符。但是兩端頻率有一定誤差，呵斥碼元相位差，累積后能夠呵斥錯位，導(dǎo)致失步。是幀同步方式。同步字的作用DL451規(guī)約要求遠(yuǎn)動信息的傳送采用同步通訊方式，即通訊過程以同步字的檢測作為信息傳輸?shù)拈_場。檢測到同步字后，進(jìn)入同步通訊形狀，將接納信息按字節(jié)劃分開。實(shí)現(xiàn)幀同步。但是為了消除兩端時鐘的頻差所產(chǎn)生的相位差，收端必需同時采用位同步措施〔假設(shè)不用異步通訊的起始位檢測作為位同步方式，那么用數(shù)字鎖相環(huán)，以發(fā)送端發(fā)來的數(shù)字序列中含有的相位信息，調(diào)整接納端相位〕?，F(xiàn)場運(yùn)轉(zhuǎn)的遠(yuǎn)動系統(tǒng)有些采用異步通訊方式傳送遠(yuǎn)動信息。即只采用位同步。DL451同步字采用固定48位：3組EB90E:1110B:10119:10010:0000同步字：EB90EB90EB90EB9016位EB9016位EB9016位DL451控制字控制字當(dāng)然也是48位，由6個字節(jié)組成，從前往后依次為：控制字節(jié)：ELSD0001幀類別字節(jié)：重要遙測A幀、次要遙測B幀、普通遙測C幀、遙信形狀D1、電能量脈沖計數(shù)值D2、順序事件記錄E、遙控〔選擇、執(zhí)行、撤銷〕、升降〔選擇、執(zhí)行、撤銷〕、設(shè)置時鐘等。信息字?jǐn)?shù)字節(jié)：本幀包含的信息字?jǐn)?shù)。源站址字節(jié)：目的站址字節(jié)：校驗碼字節(jié)：監(jiān)視元同步字控制字信息字。。。。。。信息字DL451信息字功能碼：表示信息數(shù)據(jù)的作用。不同功能碼代表不同功能。共256個功能。代號00H-7FH：均為遙測數(shù)據(jù)〔128個字，每個字裝載兩個遙測數(shù)據(jù)，總共可以定義256個遙丈量〕代號F0H-FFH：均為遙信數(shù)據(jù)〔16個字，每個字裝載32路遙信，總共定義了512個遙信量〕代號E0H:遙控選擇命令代號E1H:遙控返校命令代號E2H:遙控執(zhí)行命令功能碼8位信息數(shù)據(jù)32位校驗碼8位同步字控制字信息字。。。。。。信息字幀的組織方式循環(huán)：在滿足規(guī)定的時間前提下〔A幀循環(huán)時間為3秒，B為6秒，C為20秒〕，幀序列可以恣意組織，固定各幀的陳列順序循環(huán)傳送。插入：對于特殊情況，那么插入到循環(huán)順序中優(yōu)先傳送。如遙信變位〔1秒內(nèi)〕、遙控、升降命令的返校〔長度為字〕。簡化：為了簡化運(yùn)用，也可以對幀構(gòu)造進(jìn)展簡化〔固定幀長度，同步字+信息字+慢變化字〕，降低出錯的概率。典型傳送順序：ABACABACABAD1ABACABACABAD2E幀在需求時，采用插入傳送。常用遠(yuǎn)動信道采用公用有線信道(近間隔)電力載波信道(投資小)微波信道(高頻率)光纖信道無線電信道衛(wèi)星通訊〔特殊微波〕專線通訊由遠(yuǎn)動安裝產(chǎn)生遠(yuǎn)動信號。直流信號：幅值、極性信號。交流信號：頻率介質(zhì)：架空線、公用電纜缺陷：近間隔〔經(jīng)濟(jì)，技術(shù)緣由：損耗大〕載波通道物理介質(zhì)：高壓電力線路載波？用于裝載基帶信號的高頻正弦波或者周期性脈沖信號?！踩顼w機(jī)〕基帶信號？由原始音訊轉(zhuǎn)換〔信源編碼〕得到的信號。〔如旅客〕留意區(qū)別基波的概念。為什么要裝載〔調(diào)制〕于載波信號上？基帶信號傳輸間隔有限〔噪聲〕。普通方式：遠(yuǎn)動信號與載波復(fù)用載波信道〔0.3—3.4kHz〕人耳的實(shí)際聽覺范圍20---20000赫茲。通常對太低或太高的頻率不敏感，頻率損失不會呵斥很大影響。所以通常語音用0.3—2.3kHz范圍，遠(yuǎn)動信號用2.7—3.4kHz范圍?！差l分復(fù)用〕怎樣裝載？調(diào)幅，調(diào)頻，調(diào)相。怎樣卸載？解調(diào)，反其道。耦合電容器阻波器結(jié)合濾波器調(diào)制解調(diào)器遠(yuǎn)動信號高頻耦合微波通道微波？微小的波，波長小，即頻率高。頻率范圍：300M—300GHz。方式：無線傳播，直線傳播，點(diǎn)對點(diǎn)對準(zhǔn)。傳輸間隔：30—50km〔功率損耗，地球外形〕，遠(yuǎn)間隔用中繼〔接納，放大，傳出〕優(yōu)點(diǎn)：頻帶寬〔一樣時間傳輸信號多〕，方向性強(qiáng)，嚴(yán)密性好。衛(wèi)星通訊〔特殊微波〕頻率更高〔4G赫茲以上〕以地球同步衛(wèi)星為中繼站進(jìn)展中繼通訊一個衛(wèi)星的視角為120度左右，原那么上三個衛(wèi)星沿軌道均勻分布即可覆蓋南北緯60度以內(nèi)的地球外表。優(yōu)點(diǎn)：頻帶寬，傳輸容量大，通訊間隔長，不易受干擾。開展趨勢：衛(wèi)星上轉(zhuǎn)發(fā)器增多，功能加強(qiáng)，發(fā)射功率加強(qiáng)；地面站天線變小，地面站數(shù)量增多，均攤本錢降低。光纖通道原理：電信號轉(zhuǎn)換為光信號傳輸，到目的地再由光信號轉(zhuǎn)換為電信號。光信號傳輸：全反射原理，光纖芯對光的折射率大，包層折射率小，在分界面處全反射，實(shí)際上無損耗。實(shí)踐損耗：光吸收〔資料不純〕光散射〔資料不均勻〕光纖資料：石英光纖、玻璃光纖、塑料光纖傳輸方式：多?！捕喾N電磁場分布方式〕、單模〔帶寬極寬、衰減少、適用大容量遠(yuǎn)間隔〕光纜：多路光纖〔幾十幾百根〕+護(hù)套介質(zhì)：光纖維-----光纜。架設(shè)：單獨(dú)架設(shè)、地線復(fù)合光纖〔OPGW〕。優(yōu)點(diǎn)：帶寬寬，衰減小，抗干擾才干強(qiáng)，誤碼率低。電端機(jī)電光轉(zhuǎn)換光電轉(zhuǎn)換電端機(jī)光端機(jī)光纜電光轉(zhuǎn)換：電光二極管、激光二極管光電轉(zhuǎn)換：光電二極管通訊方式：模擬通訊、數(shù)字通訊模擬通訊：用模擬電信號調(diào)制光強(qiáng)度數(shù)字通訊：用數(shù)字脈沖電信號對光強(qiáng)進(jìn)展調(diào)制。PCM:脈沖編碼調(diào)制。無線電信道組成：發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、自在空間、接納天線、接納機(jī)。類似廣播。優(yōu)點(diǎn)：不需求線路，節(jié)省資料，減少維護(hù)量。1.3遠(yuǎn)動系統(tǒng)的構(gòu)造對系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)形狀采集的數(shù)據(jù)不正確反映到調(diào)度中心，對調(diào)度人員的抉擇將會產(chǎn)生促使調(diào)度人員作出錯誤判別和抉擇的影響?！采闲小尺b控、遙調(diào)命令下到達(dá)系統(tǒng)后信息不能保證正確可靠，也將會產(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果?！蚕滦小碁榱吮ＷC電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動各種功能的可靠實(shí)現(xiàn)，遠(yuǎn)動系統(tǒng)設(shè)備的構(gòu)造必需合理。在各個環(huán)節(jié)上必需求有一定的技術(shù)措施做保證。遠(yuǎn)動系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性非常重要，遠(yuǎn)動技術(shù)現(xiàn)實(shí)上就是保證“四遙〞準(zhǔn)確可靠的技術(shù)。1、遠(yuǎn)動系統(tǒng)原理框圖YK/YT信道編碼調(diào)制解調(diào)器信道譯碼YC/YX調(diào)制解調(diào)器信道編碼信道譯碼YX采集YC采集YK執(zhí)行YT執(zhí)行調(diào)度端通道廠站端相關(guān)術(shù)語調(diào)度中心：主站廠站：子站主站端的遠(yuǎn)動安裝：前置機(jī)〔front-endprcessor〕,作用：用來緩沖和處置輸入或輸出數(shù)據(jù)的處置機(jī)。普通需求有通訊控制功能，并應(yīng)為雙機(jī)配置。廠站端的遠(yuǎn)動安裝：遠(yuǎn)動終端〔RTU:remoteterminalunit〕遠(yuǎn)動系統(tǒng)配置的根本方式點(diǎn)對點(diǎn)(CDT.POLLING)多路點(diǎn)對點(diǎn)多點(diǎn)星形(POLLING)多點(diǎn)共線多點(diǎn)環(huán)形遠(yuǎn)動系統(tǒng)根底上構(gòu)成調(diào)度自動化系統(tǒng)根本功能：SCADA系統(tǒng)。SC：監(jiān)控DA：數(shù)據(jù)采集AGC:自動發(fā)電控制EDC：經(jīng)濟(jì)調(diào)度高級功能：PAS〔電力系統(tǒng)高級運(yùn)用軟件〕拓?fù)浞治鲂螤罟烙嬝?fù)荷預(yù)測在線潮流平安分析DTS〔調(diào)度員培訓(xùn)模擬〕兩者相加：EMS分級調(diào)度體制及優(yōu)點(diǎn)我國采用國調(diào)、網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、地調(diào)、縣調(diào)五級分層調(diào)度體制。優(yōu)點(diǎn)：減少信息傳輸量、減輕上級調(diào)度中心的負(fù)擔(dān)。提高了呼應(yīng)速度和可靠性。減少設(shè)備投資。可擴(kuò)展性好。分級的調(diào)度體制國調(diào)：與網(wǎng)調(diào)控制中心相連，協(xié)調(diào)、確定大區(qū)網(wǎng)間的聯(lián)絡(luò)線潮流和運(yùn)轉(zhuǎn)方式，監(jiān)視、統(tǒng)計全國電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況。屬于EMS。1、搜集區(qū)網(wǎng)及有關(guān)省網(wǎng)的信息，監(jiān)視大區(qū)電網(wǎng)的重要測點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)工況及全國電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)概略。2、進(jìn)展大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)的潮流、短路、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)計算，并下達(dá)計算結(jié)果。3、做中長期平安、經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)分析，提出對策。大區(qū)網(wǎng)調(diào)主要擔(dān)任區(qū)內(nèi)超高壓網(wǎng)的平安運(yùn)轉(zhuǎn)，并按規(guī)定的發(fā)用電方案及監(jiān)控原那么進(jìn)展管理，提高電能質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)程度。屬于EMS。省調(diào)1、電網(wǎng)數(shù)據(jù)的搜集和監(jiān)控，經(jīng)濟(jì)調(diào)度、平安分析。2、負(fù)荷預(yù)測，制定開停機(jī)方案和水火電經(jīng)濟(jì)調(diào)度的日分配方案、指點(diǎn)AGC。3、地域間有關(guān)省網(wǎng)部分的供受電量的方案編制和分析。4、進(jìn)展管轄電網(wǎng)的潮流、短路、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)計算，并下達(dá)計算結(jié)果。功能與網(wǎng)調(diào)根本一樣，管轄范圍減少至本省高壓網(wǎng)，屬于EMS。地域調(diào)度普通屬于SCADA系統(tǒng)。1、本地域電網(wǎng)的平安監(jiān)控。2、本地域有關(guān)站點(diǎn)的開關(guān)遠(yuǎn)方操作、變壓器分接頭的調(diào)理、電容器的投切。3、負(fù)荷管理和自動投切?？h調(diào)1、數(shù)據(jù)采集2、平安監(jiān)控3、功率總加4、電量總加5、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)6、負(fù)荷管理第二章變送器

電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動原理及技術(shù)為什么需求變送器？TRANSDUCER一次系統(tǒng)：發(fā)、變、輸、配、用特點(diǎn)：高電壓、大電流二次系統(tǒng)：為了丈量、維護(hù)、監(jiān)視、控制一次系統(tǒng)的各類系統(tǒng)。特點(diǎn)：低電壓、小電流〔PT:100VCT:5A〕現(xiàn)代遠(yuǎn)動系統(tǒng)普通為數(shù)字計算機(jī)系統(tǒng)，電壓普通不超越12V，功率不超越幾百瓦。2.1概述將電力系統(tǒng)的電壓電流和有功無功等電氣量線性的轉(zhuǎn)化成0~5V等信號的器件稱為變送器。1、變送器的定義一次系統(tǒng)〔強(qiáng)電〕二次系統(tǒng)〔弱電〕CT、PT〔橋梁〕變送器5A、100V到TTL電平的橋梁計算機(jī)系統(tǒng)〔弱電〕控制電纜220千伏：200m,330千伏：300m500千伏：500m總長：150-200kM變送器性能目的--變送器的輸出標(biāo)稱值國標(biāo)規(guī)定：按照不同輸出類型分為電流型、電壓型輸出為電流的變送器〔毫安級〕：0-1mA、0-10mA、0-20mA、4-20mA、-1-0-1mA、-5-0-5mA、-10-0-10mA輸出為電壓的變壓器〔伏特級〕：0-1V、0-5V、0-10V、-1-0-1V、-5-0-5V、-10-0-10V電壓型輸出與電流型輸出的不同在傳輸間隔很近的和干擾微小的情況下，所引起的誤差和信號穩(wěn)定性上看，電壓型輸出和電流形輸出無明顯差別。在傳輸間隔較遠(yuǎn)，并且現(xiàn)場環(huán)境惡劣的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用電流型輸出，由于電流型輸出的變送器相當(dāng)于電流源，有較高的抑制分布在傳輸線上的外部磁場和靜電場干擾的才干，并且輸出標(biāo)稱值越大，抗干擾的才干越強(qiáng)。2、變送器技術(shù)分類變送器技術(shù)包括兩大類：〔1〕直流變送器：是指變送器的輸出為直流信號；〔2〕交流變送器：是指變送器輸出為交流信號。直流變送器和交流變送器目前都在運(yùn)用，但由于交流變送器體積小、價錢廉價，而且隨著交流采樣技術(shù)的不斷開展提高，其精度越來越高，因此交流變送器將逐漸取代直流變送器。。直流變送器交流變送器2、變送器性能目的--允許過量輸入分為延續(xù)過量輸入和短時過量輸入。延續(xù)過量輸入為標(biāo)稱值或者上限值的120%短時過量輸入，根據(jù)不同變送器類型、過量輸入繼續(xù)時間，過量輸入的間隔時間不同而不同，根據(jù)實(shí)驗確定。正常過量輸入情況下，精度應(yīng)該滿足要求。變送器性能目的--輸出性能輸出負(fù)載才干：變送器后需求A/D，采集等環(huán)節(jié)輸出紋波：有效值不超越輸出上限的0.3%，意味著實(shí)踐采集需求做平均。輸出呼應(yīng)時間：<=400ms，0-90%〔上升〕或者100-10%〔下降〕變送器性能目的--準(zhǔn)確度、功耗等級：0.10.20.51.01.52.5對應(yīng)誤差為：+-等級/100功耗：普通與其他電氣丈量儀表公用一個PT,CT，這些互感器的準(zhǔn)確度與其二次負(fù)載有關(guān)，因此，為防止互感器過載，降低丈量綜合誤差，應(yīng)盡量降低變送器的功耗。。變送器性能目的--絕緣性能對象：多個輸入回路、外殼、輸出回路絕緣電阻：各輸入回路與外殼之間、各輸入回路與輸出回路之間、各輸入回路之間。用直流搖表500V，繼續(xù)1分鐘，測得的絕緣電阻不應(yīng)小于5M歐姆。耐壓實(shí)驗：輸入回路與外殼、輸入回路之間加交流2000V電壓，1分鐘。輸出回路對外殼、輸入回路對輸出回路加交流500V電壓，繼續(xù)1分鐘。2.2電流變送器和電壓變送器直流變送器：互感器T、整流、濾波、輸出、補(bǔ)償電流變送器并聯(lián)分流電阻將電流轉(zhuǎn)化為電壓信號〔以下圖中虛線部分〕電流變送器的T為電流互感器、電壓變送器的T為電壓互感器2、電流變送器的作用電流變送器的作用是未來自電流互感器次級的交流電流變換成RTU可以處置的交流或直流信號。電流互感器CT的次級輸出的交流電流經(jīng)過變送器中的電流互感器〔變壓器〕LH。LH的作用主要有兩個：一是降低輸入的交流電流；另一方面就是將輸入回路與變送器回路在電氣上隔離。硅鋼片磁化曲線〔補(bǔ)償?shù)淖饔谩矵為磁場強(qiáng)度，與原邊勵磁電流對應(yīng)B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，與副邊電壓相對應(yīng)原邊與副邊不是線性關(guān)系5、變送器的任務(wù)范圍特點(diǎn)：OA段是非線性、AB段根本上呈線性、B點(diǎn)以后呈飽和形狀即：當(dāng)輸入的被測交流電流在零值附近或較小時，電流互感器的輸入電流和輸出電壓呈非線性關(guān)系；當(dāng)電流過大時，使得LH進(jìn)入飽和區(qū)時，也無法滿足線性關(guān)系。處置措施：零點(diǎn)附近的非線性關(guān)系可以經(jīng)過一定的非線性補(bǔ)償電路進(jìn)展補(bǔ)償，以保證其線性關(guān)系；對飽和區(qū)的處置普通是經(jīng)過限制變送器的任務(wù)范圍，使其運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)不進(jìn)入磁化曲線的飽和區(qū)。6、交流變送器與直流變送器的比較上圖中的紅色虛線將變送器電路分成了兩個部分。虛線的右邊是對信號進(jìn)展整流、濾波處置的。假設(shè)我們不是需求直流輸出，而只需求交流輸出，只需求將電路虛線左邊的部分適當(dāng)加上一些補(bǔ)償電路即可。由此看出，交流變送器比直流變送器的電路要簡單得多。2、電壓變送器的作用電壓變送器的作用是未來自電壓互感器〔PT〕次級的交流電壓變換成RTU可以處置的信號〔交流的或直流的，電壓或電流信號〕。電壓變送器是有一個電壓互感器YH和整流電路組的。電壓互感器的作用也是兩個方面：一是降低輸入電壓，另一個是將變送器回路和輸入回路在電氣上隔分開來。3、電壓變送器的任務(wù)范圍假設(shè)需求的是交流輸出，將不需求后面的整流電路。另外，普通情況下，電壓的變化在±20%左右，不會進(jìn)入零點(diǎn)附近的非線性區(qū)，因此，在電壓變送器中不需求非線性補(bǔ)償電路。2.3 功率變送器

單相有功變送器功能：實(shí)現(xiàn)電壓電流乘積的平均值〔直流分量〕部件：主要由乘法器、低通濾波構(gòu)成推導(dǎo)：u=1.414Usin(ωt+φ)，i=1.414Isin(ωt)所以，瞬時電流電壓乘積的的平均值為：1/T∫uidt=UIcosφ=有功功率所以：單相有功丈量只需將瞬時電流電壓乘積〔乘法器〕后取平均〔低通濾波〕值即可。單相無功變送器與單相有功變送器類似，多一個電流移相電路功能：實(shí)現(xiàn)電壓與超前90°電流乘積的平均值〔直流分量〕部件：主要由乘法器、低通濾波、移相電路推導(dǎo)：u=1.414Usin(ωt+φ)，i=1.414Isin(ωt+90°)所以，瞬時電流電壓乘積的的平均值為：1/T∫uidt=UIsinφ=無功功率所以：單相無功丈量只需將瞬時電流移相后與電壓乘積再取平均值即可需求留意：移相電路在頻率不為50赫茲時會有誤差。三相功率的丈量三相總功率各相功率之和。因此對于三相功率的丈量最簡單的方法就是用三組合式，即用三個單相功率變送器的丈量值用加法器相加即可以得到三相功率。有沒有更加節(jié)省元件的丈量方法？電路接線方式三相三線制：abc三相端線。主要用于輸電系統(tǒng)，輸電系統(tǒng)普通三相平衡，中性線中沒有電流，節(jié)省線路資料。三相四線制：abc三相端線+中性線。配電系統(tǒng)假設(shè)不能做到三相平衡，中性線中有電流流過，因此必需用中性線。結(jié)論：三相四線制時，三相電流之和普通不為0.2.3.1三相有功功率丈量當(dāng)供電方式為三相三線時，可以用兩元件法丈量，節(jié)省一個元件。兩元件法丈量有功功率這種接線法是指三相功率變送器中，一個功率丈量元件的輸入交流電壓UAB，輸入交流電流為IA。另一個功率丈量元件的輸入交流電壓為線電壓UCB，輸入交流電流為IC。1、三相有功功率丈量接線圖2.4W1W2ABC2、三相有功功率丈量向量圖2.4ICUCBUCIBUBIAUAUAB2330℃30℃1設(shè)兩個功率丈量元件測得的功率為P1、P2，那么由向量圖可得：

因此：

3、有功丈量公式推導(dǎo)〔1〕3、有功丈量公式推導(dǎo)〔2〕變送器所測得的三相有功功率值P，為兩個丈量元件測得的有功功率值P1和P2的代數(shù)和，即：P=P1+P2假設(shè)三相電壓對稱，那么：UAB=UCB=1.732*UA=1.732*UB=1.732*UC=1.732*Uφ書上印刷錯誤2-13、有功丈量公式推導(dǎo)〔3〕由此可將〔2-1〕式進(jìn)一步運(yùn)算，可得：當(dāng)三相電流不對稱時，根據(jù)三相三線制電路的特點(diǎn)，IA、IB、IC之和為0，在向量圖上反映為電流IA、IB、IC對電壓UB的投影之和為0〔恣意投影也為0〕，即：IAcos(60+φ1)+ICcos(60-φ3)-IBcosφ2=03、有功丈量公式推導(dǎo)〔4〕經(jīng)數(shù)學(xué)計算后，可得〔2-4〕式：將〔2-3〕代入〔2-2〕可得：〔2-4〕4、有功丈量公式推導(dǎo)結(jié)論式(2-4)表示，用以上的兩元件法丈量有功功率，在負(fù)載端的電流對稱或不對稱的情況下，均不會產(chǎn)生丈量誤差。同樣可以證明，在電壓不對稱的情況下，用兩元件法丈量三相功率時，也不會產(chǎn)生丈量誤差。2.3.2 三相無功功率的丈量移相法丈量：根據(jù)1：三相無功等于單相無功之和〔無功是標(biāo)量〕根據(jù)2：單相無功可以用單相有功的丈量接線加電流超前移相90度。做法：與前述三相有功丈量接線一致。三元件〔4線制〕或者兩元件〔3線制〕法都可以。優(yōu)點(diǎn)：不論負(fù)載電壓、電流能否對稱，此方法均不會有誤差。缺陷：頻率偏離額定值時，有誤差。對應(yīng)書上“我國電網(wǎng)的頻率動搖比較大〞。1、三相無功的丈量方法2.3.2 三相無功功率的丈量不移相丈量的方法：一元件跨相二元件跨相三元件跨相跨相：電流相與電壓相不相關(guān)優(yōu)點(diǎn)：與頻率能否偏向無關(guān)1、三相無功的丈量方法2.3.2 三相無功功率的丈量1、單元件法W1ABC跨相：A相電流與BC相電壓2.3.2 三相無功功率的丈量ICUCIBUBIAUA231UBC