電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU概述

1、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)-遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU概述遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU概述一、RTU定義² 遠(yuǎn)動(dòng)終端：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中安裝在發(fā)電廠、變電站的一種具有四遙遠(yuǎn)動(dòng)功能的自動(dòng)化設(shè)備。遠(yuǎn)動(dòng)裝置=遠(yuǎn)方終端=遠(yuǎn)動(dòng)終端=RTU（Remote Terminal Unit）。² RTU在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中具有重要的作用。（系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：調(diào)度端SCADA/EMS遠(yuǎn)動(dòng)信道廠站端RTU）。二、RTU發(fā)展概述 6070年代，硬件式遠(yuǎn)動(dòng)裝置：晶體管或集成電路構(gòu)成的無(wú)觸點(diǎn)遠(yuǎn)動(dòng)裝置WYZ或者數(shù)字式綜合遠(yuǎn)動(dòng)型遠(yuǎn)動(dòng)裝置SZY，均屬于布線邏輯式遠(yuǎn)動(dòng)裝置，所有功能均由邏輯電路實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)已經(jīng)基本淘汰。 80年代后，軟件式遠(yuǎn)動(dòng)裝置：基于微

2、機(jī)原理構(gòu)成的遠(yuǎn)動(dòng)裝置（微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)裝置），功能由軟件程序?qū)崿F(xiàn)，具有功能強(qiáng)、可擴(kuò)充性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，得到普及應(yīng)用。三、RTU的功能概述² 遠(yuǎn)方功能：RTU與調(diào)度中心之間通過(guò)遠(yuǎn)距離信息傳輸所完成的監(jiān)控功能。 遙測(cè)（YC，Tele-measurement）：遠(yuǎn)程量測(cè)值。RTU將采集到的廠站運(yùn)行參數(shù)按規(guī)約傳送給調(diào)度中心（上傳）。包括：P、Q、U、I、檔位、溫度等，容量達(dá)幾十到上百個(gè)（路）。另外還包括2類特殊YC：a) 數(shù)字值（Digital Measured Value）：RTU以數(shù)字量的形式直接接收后上傳。如頻率、水庫(kù)水位等。b) 記數(shù)脈沖（Counter Pulse）：?jiǎn)为?dú)的采

3、集（電路）板。主要指RTU采集的反映電能量的脈沖記數(shù)。容量可達(dá)幾十路電度量。 遙信（YX，Tele-indication, Tele-signalization）：遠(yuǎn)程狀態(tài)信號(hào)。RTU將采集到的廠站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)按規(guī)約傳送給調(diào)度中心（上傳）。包括：斷路器和隔離刀閘的位置信號(hào)、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的位置信號(hào)、發(fā)電機(jī)和遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等。容量達(dá)幾十到幾百個(gè)。 遙控（YK，Tele-command）：遠(yuǎn)程命令。調(diào)度中心發(fā)給RTU的改變?cè)O(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的命令。包括：操作廠站各電壓回路的斷路器、投切補(bǔ)償電容器和電抗器、發(fā)電機(jī)組的啟停等。容量可達(dá)幾十個(gè)設(shè)備。 遙調(diào)（YT，Tele-adjusting）：遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)

4、命令。調(diào)度中心發(fā)給RTU的調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的命令。包括：改變變壓器分接頭位置（調(diào)壓）、改變發(fā)電機(jī)組P或Q的整定值（調(diào)節(jié)出力）、自動(dòng)裝置整定值的設(shè)定等。容量可達(dá)幾個(gè)到十幾個(gè)設(shè)備。 事故數(shù)據(jù)：a) 事件順序記錄（SOE：Sequence Of Event recording）：實(shí)時(shí)檢測(cè)遙信變位（YXBW）（帶時(shí)標(biāo)的遙信），立即記錄變位時(shí)刻、變位設(shè)備序號(hào)、變位狀態(tài)等組成SOE優(yōu)先傳送（CDT下）。b) 事故追憶（PDR：Post Disturbance Review）：凍結(jié)某時(shí)刻全網(wǎng)的重要的遙測(cè)點(diǎn)、遙信點(diǎn)的畫面（如照相），每個(gè)這樣的畫面稱為一幀，其循環(huán)周期可為數(shù)秒到數(shù)分。典型的PDR記錄長(zhǎng)度為：事故

5、前10min，事故后5min。 統(tǒng)一時(shí)鐘：具有對(duì)時(shí)功能。接收調(diào)度中心的校時(shí)命令。統(tǒng)一時(shí)鐘為了不同廠站之間事故分析以及電度量?jī)鼋Y(jié)。 轉(zhuǎn)發(fā)：接收其它RTU送來(lái)的遠(yuǎn)動(dòng)信息，按規(guī)約組裝轉(zhuǎn)發(fā)給指定的調(diào)度中心。 適合多種規(guī)約的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳：基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)IEC 60870-5-101(簡(jiǎn)稱101規(guī)約)或其它CDT、Polling規(guī)約。具有同步或異步遠(yuǎn)動(dòng)通信接口。² 當(dāng)?shù)毓δ埽篟TU自身或連接的顯示記錄設(shè)備的實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。 CRT顯示：與RTU直接連接（或通過(guò)當(dāng)?shù)毓ぷ髡荆┑腃RT可顯示RTU采集的四遙、YXBW等信息。 漢字報(bào)表打印：實(shí)現(xiàn)三類打?。憾〞r(shí)打印、事件記錄打印和召喚打印。 本機(jī)鍵盤顯示

6、器：RTU自帶的操作面板，實(shí)現(xiàn)循測(cè)、定測(cè)、選測(cè)和顯時(shí)功能。 RTU自檢、自調(diào)功能：反映RTU的自身的可維護(hù)能力。插件損壞診斷，程序“走飛”時(shí)的自恢復(fù)能力、主備通道監(jiān)視功能。五、RTU基本結(jié)構(gòu)多輸入多輸出的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1、 單CPU結(jié)構(gòu)的RTU 系統(tǒng)部分：CPU、總線、RAM、EPROM、定時(shí)器/記數(shù)器、中斷控制器、串行通信接口等。 人機(jī)聯(lián)系：打印機(jī)、顯示器、鍵盤。 輸入/輸出電路（可編程接口芯片）：輸入電路包括：YC、YX、DI、DD；輸出包括：YK、YT 通過(guò)系統(tǒng)總線連接。 軟件組成：² 主程序：系統(tǒng)初試化、人機(jī)聯(lián)系等 中斷服務(wù)程序：完成RTU輸入/輸出（時(shí)鐘、A/D服務(wù)程序、

7、通信發(fā)送/接收中斷等）2、 多CPU結(jié)構(gòu)的RTU硬件組成： 主控系統(tǒng)：管理各個(gè)子系統(tǒng)、人機(jī)聯(lián)系、調(diào)度通信 若干子系統(tǒng)：每個(gè)子系統(tǒng)單獨(dú)CPU，包括YC、YX、YC、YT、DI、DD等子系統(tǒng)。 I/O總線連接主控系統(tǒng)和各個(gè)子系統(tǒng) 軟件組成：?jiǎn)为?dú)子系統(tǒng)：主程序若干中斷服務(wù)程序組成² 主控程序：與子系統(tǒng)的通信程序、調(diào)度通信程序、數(shù)據(jù)處理、人機(jī)聯(lián)系程序 功能子系統(tǒng)：與主系統(tǒng)通信發(fā)送/接收、輸入/輸出【我們常聽說(shuō)的四遙功能由遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)終端RTU實(shí)現(xiàn)，它包括： 遙測(cè)(遙測(cè)信息)：遠(yuǎn)程測(cè)量。采集并傳送運(yùn)行參數(shù)，包括各種電氣量（線路上的電壓、電流、功率等量值） 和負(fù)荷潮流等。 遙信(遙信信息)：遠(yuǎn)程信號(hào)

8、。采集并傳送各種保護(hù)和開關(guān)量信息。 遙控(遙控信息)：遠(yuǎn)程控制。接受并執(zhí)行遙控命令，主要是分合閘，對(duì)遠(yuǎn)程的一些開關(guān)控制設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。 遙調(diào)(遙調(diào)信息)：遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。接受并執(zhí)行遙調(diào)命令，對(duì)遠(yuǎn)程的控制量設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試，如調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出功率。分類一遙：指遙信功能。 兩遙：指遙信和遙測(cè)功能。 三遙：指實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)和遙控功能。 四遙：指實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)、遙控和遙調(diào)功能。 四遙系統(tǒng)具備遙控、遙測(cè)、遙信、遙調(diào)功能的系統(tǒng)。又稱遙控遙測(cè)遙信遙調(diào)系統(tǒng)。四遙系統(tǒng)主要用于輸油輸氣管線等分散目標(biāo)型系統(tǒng)。中國(guó)已研制成通用分散目標(biāo)型四遙設(shè)備。 遙測(cè)遙控系統(tǒng)telemetry and remote control sys

9、tems 利用遙測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量、控制和監(jiān)視的系統(tǒng)。在遙測(cè)遙控系統(tǒng)中，測(cè)量裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)置在受控對(duì)象附近，受控對(duì)象參量的測(cè)量值通過(guò)遙測(cè)信道發(fā)向遠(yuǎn)距離的測(cè)控站，而測(cè)控站的控制指令也是通過(guò)遙測(cè)信道發(fā)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的。遙測(cè)遙控系統(tǒng)是一類控制與通信密切結(jié)合的綜合信息系統(tǒng)，其工作原理涉及信息傳輸和信息提取，包括采樣定理、編碼理論、多路復(fù)用、調(diào)制技術(shù)、同步技術(shù)、信號(hào)檢測(cè)和估計(jì)等方面。遙測(cè)遙控是自動(dòng)化技術(shù)的重要分支，它是在自動(dòng)控制、傳感技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷完善的發(fā)展起來(lái)的，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究和軍事等方面都有廣泛的應(yīng)用。凡是距離遙遠(yuǎn)、對(duì)象分散或難以接近的系統(tǒng)，都可以采用遙測(cè)遙控來(lái)實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控和統(tǒng)一管理。 最早的遙測(cè)遙控系統(tǒng)是機(jī)械式的，19世紀(jì)末出現(xiàn)電遙測(cè)遙控系統(tǒng)，稱為有線遙測(cè)遙控系統(tǒng)。20世紀(jì)初出現(xiàn)無(wú)線遙測(cè)遙控系統(tǒng)。到了50年代又研制出脈碼調(diào)制遙測(cè)系統(tǒng)，標(biāo)志著從模擬式遙測(cè)系統(tǒng)發(fā)展到數(shù)字式遙測(cè)系統(tǒng)。70年代后由于微電子學(xué)和微處理機(jī)的迅速發(fā)展，數(shù)字式遙測(cè)遙控系統(tǒng)逐漸取代模擬式遙測(cè)遙控系統(tǒng)，并出現(xiàn)可編程序遙測(cè)遙控系統(tǒng)、自適應(yīng)遙測(cè)遙控系統(tǒng)和分集式遙測(cè)遙控系統(tǒng)?，F(xiàn)代航天遙測(cè)遙控系統(tǒng)的最大傳輸距離可達(dá)2.4億千米，能傳輸每幀2.4×10比特的數(shù)字圖像信息。航天測(cè)控系統(tǒng)已發(fā)展到利用一個(gè)微波波段的載波作為遙控、遙測(cè)、測(cè)距和測(cè)速的