遠(yuǎn)動(dòng)信息的信源編碼

遠(yuǎn)動(dòng)信息的信源編碼遠(yuǎn)動(dòng)信息的采集與處理1可編輯ppt遙信信息的采集和處理

遙信量：設(shè)備的啟停，斷路器的投切，隔離開關(guān)的開合，告警信號(hào)的有無(wú)，繼電保護(hù)動(dòng)作與否。根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)： “0”———斷開 “1”———閉合2可編輯ppt無(wú)源觸點(diǎn)與有源觸點(diǎn)YCYTQF①③2123＋KM1KSM1KSM－KM1KM1KMSYMR－XMQFSA遙信信息通常由輔助觸點(diǎn)提供無(wú)源觸點(diǎn)——斷路器和隔離開關(guān)有源觸點(diǎn)——保護(hù)與控制信號(hào)3可編輯ppt遙信信號(hào)的隔離YX+U+5VQFKK+U+5VQFYX繼電器隔離光電耦合隔離4可編輯ppt＋U的大小選擇根據(jù)電力設(shè)備的輔助觸點(diǎn)與遠(yuǎn)動(dòng)裝置之間的距離決定，一般?。?2V或＋24V+U+5VQFYX+－實(shí)用遙信取樣電路5可編輯ppt雙觸點(diǎn)遙信一個(gè)遙信量由兩個(gè)狀態(tài)信號(hào)表示：合閘結(jié)點(diǎn)跳閘結(jié)點(diǎn)兩位二進(jìn)制代碼：10、01為有效碼，00、11為無(wú)效碼提高遙信信源的可靠性和準(zhǔn)確性6可編輯ppt微機(jī)系統(tǒng)組成CPU（控制器＋運(yùn)算器＋寄存器）＋存儲(chǔ)器I/O接口＋I(xiàn)/O設(shè)備CPU數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線存儲(chǔ)器與外設(shè)接口其它輸入/輸出口7可編輯ppt微機(jī)系統(tǒng)接口芯片鎖存器CE1234567812345678CEABC3/8譯碼器1234567874LS37374LS1388可編輯ppt遙信狀態(tài)的輸入電路D0D0…D0D0…D0D7…PA0PA7…PB0PB7…PC0PC7…A1A0CSRDWR74LS2448255SN74151D0D7…ABCYWS三態(tài)門并行接口芯片數(shù)字量多路開關(guān)9可編輯pptIntel8255CSA1A0RDWR端口傳送方向00001PA口PA口→數(shù)據(jù)總線00101PB口PB口→數(shù)據(jù)總線0001PC口PC口→數(shù)據(jù)總線00010PA口數(shù)據(jù)總線→PA口00110PB口數(shù)據(jù)總線→PB口0010PC口數(shù)據(jù)總線→PC口1XXXXXXD0D0…D0D0…D0D7…PA0PA7…PB0PB7…PC0PC7…A1A0CSRDWR10可編輯ppt遙信狀態(tài)的讀取PA0PA1PA7PC0PC1……至CPU8255PC2SN74151-1SN74151-0SN74151-711可編輯ppt遙信狀態(tài)的讀取定時(shí)掃查模式遙信狀態(tài)通常不變化，狀態(tài)的改變是瞬間完成的。必須不斷對(duì)遙信量進(jìn)行掃查，以捕捉遙信變位。為了去抖，應(yīng)連續(xù)掃查N次。變位觸發(fā)模式增加位數(shù)值比較器74LS688通過(guò)外部中斷實(shí)現(xiàn)——以硬件投入換取實(shí)時(shí)性12可編輯ppt遙信狀態(tài)的讀取A口B口8255P0.0~P0.774LS373數(shù)據(jù)口A0A1RDWRRDWRALEP2.0~P2.7CSINT74LS6881P口Q口Q＝P8031YX813可編輯ppt定時(shí)掃查子程序框圖連續(xù)N次讀8255A口的數(shù)據(jù)N次數(shù)據(jù)是否相等？與上次遙信狀態(tài)是否相同？不等的次數(shù)等于M？置遙信變位標(biāo)志讀變位時(shí)間遙信出錯(cuò)信息計(jì)數(shù)器值加1子程序入口返回YNNNYY14可編輯ppt變位觸發(fā)中斷服務(wù)程序框圖讀8255A口的數(shù)據(jù)與前次比較提出變位遙信中斷入口中斷返回取變位時(shí)刻向8255B口輸出遙信狀態(tài)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)15可編輯ppt提高遙信信息可靠性措施硬件方面：保證強(qiáng)電系統(tǒng)與弱電系統(tǒng)的隔離繼電器：延時(shí)長(zhǎng)光電耦合：延時(shí)短軟件方面：不能以一次讀取的遙信量為準(zhǔn)干擾的影響，輔助觸點(diǎn)的抖動(dòng)16可編輯ppt事件順序記錄事件(event)：運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)的變化，例如開關(guān)或保護(hù)動(dòng)作事件順序記錄(SOE，sequenceofevent)：把發(fā)生的事件按時(shí)間先后順序?qū)⒂嘘P(guān)的內(nèi)容記錄下來(lái)。要求遠(yuǎn)動(dòng)裝置提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)時(shí)時(shí)鐘：由定時(shí)器中斷完成事件順序記錄的時(shí)標(biāo)依據(jù)17可編輯ppt事件分辨率能正確區(qū)分事件發(fā)生順序的最小時(shí)間單位站內(nèi)分辨率：要求10ms。系統(tǒng)分辨率：要求20ms——全系統(tǒng)應(yīng)建立統(tǒng)一的時(shí)鐘全網(wǎng)統(tǒng)一時(shí)鐘的建立：主站周期性地向各RTU發(fā)送時(shí)鐘命令不需要額外增加硬件。RTU之間的實(shí)時(shí)時(shí)鐘有較大偏差主站和各RTU分別裝配標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)地接收裝置天文臺(tái)無(wú)線電校時(shí)信號(hào)GPS提供的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)18可編輯ppt全網(wǎng)統(tǒng)一時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)T1Δt1Tm1Ts1主站RTU設(shè)置時(shí)鐘置入時(shí)鐘T2Δt1Tm2Ts2召喚時(shí)鐘讀子站時(shí)鐘T3Δt2Tm3Ts3返送時(shí)鐘插入傳送時(shí)間T0設(shè)置時(shí)鐘校正值置入校正值平均時(shí)延：校正值：19可編輯ppt遙測(cè)量的采集遙測(cè)信息：電量：母線電壓、支路電流有功功率、無(wú)功功率非電量：發(fā)電機(jī)定子轉(zhuǎn)子溫度、水庫(kù)水位互感器變送器傳感器模擬量多路開關(guān)模/數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)字量模擬量電量非電量20可編輯ppt電量變送器100V、5A/1A的交流信號(hào)0～5V、－5～5V直流電壓電流變送器電壓變送器有功功率變送器無(wú)功功率變送器21可編輯ppt變送器工作電源7915/79127815/78127906/79057806/7805+15/12V-15/12V+6/5V-6/5V0V22可編輯ppt交流電流/電壓變送器交流電流/電壓變送器全波整流電路低通濾波電路電壓/電流轉(zhuǎn)換電路電流輸出電壓輸出23可編輯ppt全波整流電路－A1+－A2+Rf1Rf2RF1R1R2RP1RP2CfV2V1uiuo24可編輯ppt恒流輸出共地方式+A2__A2+不共地方式R5R1R3R2R4UiUoUiR1R2R325可編輯ppt模/數(shù)轉(zhuǎn)換原理逐位比較式A/D轉(zhuǎn)換雙積分式A/D轉(zhuǎn)換并行比較式A/D轉(zhuǎn)換電荷平衡式U/f轉(zhuǎn)換26可編輯ppt逐位比較式A/D轉(zhuǎn)換D/A轉(zhuǎn)換電路逐次逼近邏輯寄存器SAR三態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器邏輯控制與定時(shí)電路數(shù)據(jù)輸出參考電壓轉(zhuǎn)換結(jié)束模擬輸入啟動(dòng)脈沖_+27可編輯pptD/A轉(zhuǎn)換電路R2R2R2R2RRRRR_+參考電壓輸出電壓1234028可編輯ppt雙積分式A/D轉(zhuǎn)換時(shí)鐘發(fā)生器計(jì)數(shù)器鎖存器邏輯控制電路_+_++_S1S2S3S4S5S1S2S3S4S5RC積分器檢零比較器緩沖驅(qū)動(dòng)器Ui-UR+UR1.S1閉合，其它斷開2.S2或S3閉合，其它斷開3.S4、S5閉合，其它斷開Uint29可編輯ppt并行比較式A/D轉(zhuǎn)換C0C1C2C3C4參考電壓輸入模擬電壓G1G2G3G4編碼器RR/2R/2RRU0U1U2U3U4時(shí)鐘輸入30可編輯ppt電荷平衡式U/f轉(zhuǎn)換+_+_單穩(wěn)態(tài)定時(shí)器積分器零電壓比較器UintRCRTCTuiUoRL+ULt1t2TUintt31可編輯ppt常用A/D芯片AD574：12位逐位比較式，28引腳雙列值插式封裝，完成一次轉(zhuǎn)換需25μs。ICL7109：12位雙積分式，有極性位和溢出位，40引腳雙列值插式封裝，最大轉(zhuǎn)換速度為30次/s。LMX31：電壓/頻率轉(zhuǎn)換器，價(jià)格低廉，滿量程頻率范圍1Hz~100kHz，8腳雙列直插式封裝。32可編輯ppt數(shù)字濾波在計(jì)算機(jī)中用一定的計(jì)算方法對(duì)輸入信號(hào)的量化數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，減少干擾在有用信號(hào)中的比重提高信號(hào)的真實(shí)性。常用濾波算法：一階遞歸濾波： Yk=Xk+A(Yk-1-Xk)0≤A<133可編輯ppt常用濾波算法限幅濾波：若|Xk－Yk-1|≤?Y，則Yk=Xk若|Xk－Yk-1|>?Y，則Yk=Yk-1算術(shù)平均濾波：遞推平均濾波：剔除最大值與最小值中位值濾波法：將N個(gè)采樣數(shù)據(jù)按大小順序排列，取中間的數(shù)據(jù)作為濾波輸出值。34可編輯ppt死區(qū)計(jì)算必要性：正常情況下，電力系統(tǒng)中有的遙測(cè)量隨時(shí)間的變動(dòng)不大，在遠(yuǎn)動(dòng)中重復(fù)傳送那些沒有多大變動(dòng)的遙測(cè)量，加重了兩端裝置和信道的負(fù)擔(dān)，同時(shí)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的觀測(cè)意義不大。死區(qū)計(jì)算（越閥值檢測(cè)）：對(duì)連續(xù)變化的模擬量規(guī)定一個(gè)較小的變化范圍，稱為死區(qū)。當(dāng)模擬量在死區(qū)內(nèi)變化時(shí)，認(rèn)為模擬量沒有變化，仍用原值表示。當(dāng)模擬量連續(xù)變化超出死區(qū)時(shí)，則以此刻的模擬量代替舊值，并以此值為中心再設(shè)死區(qū)。35可編輯ppt越限比較內(nèi)容：對(duì)每一個(gè)量用上限值和下限值來(lái)規(guī)定其允許的運(yùn)行范圍，用其實(shí)時(shí)運(yùn)行值與限值比較，發(fā)現(xiàn)超出運(yùn)行范圍即判為越限（越上限或越下限），置越限標(biāo)志并發(fā)出信號(hào)。主要問(wèn)題：運(yùn)行參數(shù)上下波動(dòng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)連續(xù)告警的情況，通常對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行死區(qū)處理。不需要對(duì)上限(或下限)進(jìn)行比較時(shí)，可將上限(或下限)置為該量不可能出現(xiàn)的值。36可編輯ppt標(biāo)度變換

又稱為乘系數(shù)，是將A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的無(wú)量綱數(shù)字量還原成有量綱的實(shí)際值的方法。轉(zhuǎn)換公式： U=KU·DUKU=KTV·KBU·KAD I=KI·DIKI=KTA·KBI·KAD37可編輯ppt事故追憶(一)在一些影響較大的開關(guān)發(fā)生事故跳閘時(shí)，把事故發(fā)生前后的一段時(shí)間內(nèi)的遙測(cè)數(shù)據(jù)的變化情況記錄下來(lái)，為以后的事故分析提供原始數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)方法：進(jìn)行事故追憶時(shí)，必須在內(nèi)存中開辟足夠大的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)采用先進(jìn)先出的方式刷新。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)的那幀數(shù)據(jù)移至緩沖區(qū)中部時(shí)，將整個(gè)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)保存下來(lái)，作為事故后分析使用。38可編輯ppt事故追憶(二)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的大小由下列因素確定：1.事故追憶對(duì)事故前后需記錄的時(shí)間長(zhǎng)度2.一幀信息的數(shù)據(jù)量3.數(shù)據(jù)的刷新周期而定。事故追憶的啟動(dòng)：遙信變位變電站所的事故告警保護(hù)信號(hào)靜穩(wěn)分析和動(dòng)穩(wěn)定分析的結(jié)果39可編輯ppt直流采樣與交流采樣直流采樣：直流電壓電流信號(hào)經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換得到一個(gè)與直流信號(hào)大小成正比的數(shù)字量。變送器——完成電量有效值或平均值的變換。交流采樣：對(duì)交流電流、電壓信號(hào)直接采樣，用軟件完成電量變送器的工作。40可編輯ppt電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)交流采樣直流采樣同步采樣電網(wǎng)一次系統(tǒng)電量計(jì)算相量計(jì)算狀態(tài)估計(jì)與潮流計(jì)算電網(wǎng)狀態(tài)參數(shù)41可編輯ppt交流采樣硬件結(jié)構(gòu)圖低通濾波器S/H低通濾波器S/H……模擬量多路開關(guān)A/D光電耦合緩沖驅(qū)動(dòng)鎖存驅(qū)動(dòng)CPU方波整流電路自動(dòng)切換電路N倍頻電路S/Hu/iu/iN*ff42可編輯ppt交流采樣原理43可編輯ppt交流采樣原理無(wú)功功率：視在功率：復(fù)功率：功率因數(shù)：44可編輯ppt交流采樣算法45可編輯ppt交流采樣算法46可編輯ppt脈沖量的采集與處理電能量——有功電能與無(wú)功電能累積量從廠站端的電能表獲取脈沖電能表：轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈發(fā)出一個(gè)脈沖每轉(zhuǎn)N圈表示kWh（kavrh）47可編輯ppt脈沖量的采集隔離輸出環(huán)節(jié)：光電隔離數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)：硬件計(jì)數(shù)法——采用定時(shí)/計(jì)數(shù)器（如8253）軟件計(jì)數(shù)法——檢測(cè)脈沖量的正跳變48可編輯ppt脈沖量的處理電能量的數(shù)據(jù)格式：計(jì)數(shù)值——三個(gè)字節(jié)：24位二進(jìn)制數(shù)控制字——一個(gè)字節(jié)b7b0b15b8b23b16b31b29b7b0b15b8b23b16b31b30b29b28CDTpolling49可編輯ppt脈沖量的處理電能量的凍結(jié)、讀數(shù)、解凍：讀取的各RTU的電能量為同一時(shí)刻的值過(guò)程：主站向各RTU發(fā)送電能凍結(jié)命令RTU收到凍結(jié)命名后，將各脈沖單元的數(shù)據(jù)取出并存入緩沖區(qū)中主站讀取電能計(jì)數(shù)主站查詢完電量后，再發(fā)送解凍命令，查詢過(guò)程結(jié)束50可編輯ppt脈沖量的處理CDT方式下，RTU定時(shí)發(fā)送電能量信息，或主站隨時(shí)發(fā)送凍結(jié)命令，查詢電能量，被凍結(jié)的脈沖計(jì)數(shù)值發(fā)送三遍后自動(dòng)解凍。Polling方式：可以對(duì)電能量進(jìn)行凍結(jié)、讀數(shù)、解凍可以預(yù)置、清零——修改脈沖計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值，以便與電能表的讀數(shù)一致可以是廣播命令，也可以是對(duì)某一量的單獨(dú)操作。51可編輯ppt脈沖量的轉(zhuǎn)換電能計(jì)數(shù)值的轉(zhuǎn)換：主站從RTU讀出的電能量為脈沖計(jì)數(shù)值，要獲得實(shí)際值，必須做相應(yīng)的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換系數(shù)的確定：三個(gè)因素：電壓互感器變比KTV電流互感器變比KTA電能量脈沖比KW52可編輯ppt遙控與遙調(diào)應(yīng)用場(chǎng)合：自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）電壓無(wú)功控制（VQC）經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制（EDC）遙控：應(yīng)用遠(yuǎn)程通信技術(shù)，完成改變運(yùn)行設(shè)備的命令。斷路器、隔離開關(guān)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置。遙調(diào)：應(yīng)用遠(yuǎn)程通信技術(shù)，完成對(duì)具有兩個(gè)以上狀態(tài)的運(yùn)行設(shè)備的控制。機(jī)組處理、勵(lì)磁電流、有載調(diào)壓變壓器分接頭位置。53可編輯ppt遙控輸出接口電路：＋5V＋U一路輸出QF：斷路器輔助觸點(diǎn)KM：合閘接觸器YC：合閘線圈YT：跳閘線圈KCB：跳閘閉鎖繼電器YKH：遙控合閘YKT：遙控跳閘斷路器控制回路：+KM－KM+HM