2.1、2.2力調(diào)度自動(dòng)化SCADA技術(shù).

1、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的任務(wù)就是控制整個(gè)電 力系統(tǒng)的 運(yùn)行方式，使之在任何情況下，都能符 鑿合安全.經(jīng)濟(jì)及高質(zhì)量供電的要求。當(dāng)然，調(diào)度自動(dòng)化要實(shí)現(xiàn)其任務(wù)，需要具有 兩項(xiàng)功能，一是SCADA功能，另一是本身應(yīng)具有 的協(xié)調(diào)功能。SCADA( Supervisory Control and DataAcquisition ),即電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制。介紹電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)；介紹電量參數(shù)采集過(guò)程中的信號(hào)變換原理， 以及一些算法設(shè)計(jì)；介紹自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA) 第 2 章 電力調(diào)度自動(dòng)化SCADA技術(shù)4本章主要內(nèi)容:結(jié)構(gòu)包括遠(yuǎn)動(dòng)終端（RTU）、調(diào)度中心主站（MS）和信 息傳輸

2、通道。要在調(diào)度所對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度控制，就必 須掌握表征系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的信息。這些信息的釆 集是由分布在各發(fā)電廠和變電站的RTU完成的。調(diào)度端所作出的控制決策，也是由RTU控制 發(fā)電廠和變電站的自動(dòng)裝置完成的。2. 1 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 1 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1、 遠(yuǎn)動(dòng)終統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)控制和調(diào)節(jié)令令統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和冬數(shù)控制和諷節(jié)令令調(diào)度中心主站MS遠(yuǎn)動(dòng)終端RTURTU共完成四項(xiàng)功能：遙測(cè)、遙信.遙調(diào).遙控。遙測(cè)是采集并傳送電力系統(tǒng)中模擬量的實(shí)時(shí)信息。 遙信是采集并傳送電力系統(tǒng)中救字量的實(shí)時(shí)信息。遙調(diào)是接收并執(zhí)行調(diào)度中心主站計(jì)算機(jī)發(fā)送的遙 調(diào)命令，如調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的有功和無(wú)功出力，變壓 器的

3、分接頭等。A 遙控是接收調(diào)度中心主站發(fā)送的命令信息，如 對(duì)斷路器的分合閘.發(fā)電機(jī)的開停.并聯(lián)電容器的投切等操作。2.調(diào)度中心主站一處理信息并作出調(diào)度決策遠(yuǎn)動(dòng)終端所釆集的信息送到調(diào)度中心，首 先要對(duì)信息進(jìn)行處理。信息處理的內(nèi)容包括：發(fā) 現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤信息和數(shù)據(jù).提高數(shù)據(jù)精度和補(bǔ)齊 缺少的數(shù)據(jù)等。調(diào)度中心有了表征系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的完整信 息后，調(diào)度計(jì)算機(jī)通過(guò)執(zhí)行各種應(yīng)用程序?qū)﹄娏?系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，作出調(diào)度決策，決定 是否對(duì)當(dāng)前的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制，以及如何調(diào)節(jié)和控制。3、信息傳輸通道信息傳輸通道是調(diào)度中心和RTU信息溝通 的橋梁，將遠(yuǎn)動(dòng)終端的各種實(shí)時(shí)信息上傳給調(diào) 度中心，把調(diào)度中心發(fā)出的各種調(diào)度

4、命令下達(dá) 到各遠(yuǎn)動(dòng)終端，即完成調(diào)度中心與遠(yuǎn)動(dòng)終端之 間信息與命令可靠.準(zhǔn)確地傳輸。2. 2 電量參數(shù)信息采樣方式與算法設(shè)計(jì)2. 2. 1 直流采樣方式原理1直流采樣方式原理“直流采樣”就是賢克流模擬量經(jīng)電量變送器 轉(zhuǎn)換成與之歳比例的直拆擬量，再由A/D轉(zhuǎn)換器 進(jìn)行采樣，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量。2、電量變送器1）分類：交流電壓變送器和交流電流變送器。 有功功率變送器和無(wú)功功率變送器。有功電能變送器和無(wú)功電能變送器。頻率變送器。功率因數(shù)變送器。直流電壓變送器和直流電流變送器。定義：交流電壓變送器是將交流電壓轉(zhuǎn)換成與其 有效值成正比的直流電壓輸出的電量變送器。由 變壓器、橋式整流電路和RC低通濾波電路組

5、成, 其原理圖如下。作用：將普通電信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出, 烏A/D轉(zhuǎn)換器輸入信號(hào)相匹配。一般電壓輸出范圍：05V, 010V3.直流采樣方式特點(diǎn)：測(cè)量精度直接受變送器 的精度和穩(wěn)定性影響；系統(tǒng)組成環(huán)節(jié)多，使投資 成本增加；動(dòng)態(tài)前應(yīng)速度慢。對(duì)于快速變化的交 流電壓.電流及其有關(guān)的電量，用直流釆樣方式 已不能滿足電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求。2）交流電2. 2.2 交流釆樣方式與算法1交流采樣原理：在一定規(guī)律下對(duì)交流模擬量的 瞬時(shí)值直接采樣，用多個(gè)交流信號(hào)瞬時(shí)值描述該交 流信號(hào)波形，用一定的算法求得被測(cè)量的有效值 及其他有關(guān)參數(shù)。一點(diǎn)采樣算法2.交流采樣算法多點(diǎn)采樣算法（1）一點(diǎn)采樣算法:A 對(duì)三相線（

6、相）電壓和線（相）電流同時(shí)采集 一點(diǎn)，就可計(jì)算出信號(hào)的有效值U、I、有功功率P.無(wú)功功率Q。則：u=擊JQ +記+記3-了 純/匚一心）+炭氏& 一 Q+心c- ）u:dr占:uidtO= V-S：-P2= yj(UI)- - p-(2)多點(diǎn)算法將其離散化，得將其離散化，得將其離散化, 得特點(diǎn)：采樣沒(méi)有定時(shí)要求。但該算法沒(méi)有濾波 作用，且要求三相對(duì)稱；因此，當(dāng)系統(tǒng) 中有高次諧波或三相不對(duì)稱時(shí)會(huì)產(chǎn)生課 差，同時(shí)算法中要求輸入三相電流和電 壓。根據(jù)周期連續(xù)函數(shù)的有效值定義，將連續(xù)函數(shù) 離散化，可以得出電壓、電流有效值。U =特點(diǎn)：該算法不僅適用于正弦波，也適用其它各 種周期函數(shù)，且具有濾波功能。但若采樣 點(diǎn)數(shù)太多，運(yùn)算時(shí)間會(huì)加長(zhǎng)。3.交流采樣算法特點(diǎn)：通過(guò)交流采樣計(jì)算出來(lái) 的數(shù)據(jù)，可靠性和精度均較高，硬件投資小。但 交流采樣算法特別是軟件算法較為復(fù)雜，對(duì)A/D轉(zhuǎn)換速度和CPU運(yùn)算速度的要求較高。度的進(jìn)一步提高，為交流采樣技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了 更好的條件。從發(fā)展眼單片機(jī)、微型機(jī)處理速度和A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速2.22 電量信號(hào)變換原理1.電量信號(hào)變換原理A 原理：不同變化范圍的被測(cè)量，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器 轉(zhuǎn)換后，式中變換公二-被測(cè)量量程的=限-被測(cè)量量程的上衷其數(shù)值無(wú)法反應(yīng)實(shí)際值， 必須把A/D轉(zhuǎn) 換的數(shù)字量變換為帶有工程單位的數(shù)字量，這種 變