電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化第三章遠(yuǎn)方終端-課件

第三章遠(yuǎn)方終端1遠(yuǎn)方終端的功能遠(yuǎn)方終端的硬件與軟件遙測信號采樣電路遙信信息采樣原理遙控輸入與輸出遙調(diào)輸入與輸出2024/11/202數(shù)據(jù)如何而來?2024/11/203

運(yùn)方終端（RemoteTerminalUnit）功能運(yùn)方終端RTU采集所在發(fā)電廠或變電站表征電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的模擬量和狀態(tài)量，監(jiān)視并向調(diào)度中心傳送這些模擬量和狀態(tài)量，執(zhí)行調(diào)度中心發(fā)往所在發(fā)電廠或變電站的控制和調(diào)節(jié)命令。安裝于饋線上的遠(yuǎn)方終端稱為FTU。安裝于配電變壓器上的遠(yuǎn)方終端稱為TTU。2024/11/204

運(yùn)動終端RTU（RemoteTerminalUnit）2024/11/205

運(yùn)動終端RTU（RemoteTerminalUnit）電網(wǎng)監(jiān)視和控制系統(tǒng)中安裝在變電站的一種運(yùn)動裝置，簡稱RTU。

RTU采集所在變電站表征運(yùn)行狀態(tài)的模擬量和狀態(tài)量，監(jiān)視并向調(diào)度中心傳送這些模擬量和狀態(tài)量，執(zhí)行調(diào)度中心發(fā)往變電站的控制和調(diào)節(jié)命令。

2024/11/206

饋線終端FTU（FeederTerminalUnit）2024/11/207

饋線終端FTU（FeederTerminalUnit）

FTU是裝設(shè)在饋線開關(guān)旁的開關(guān)監(jiān)控裝置。這些饋線開關(guān)指的是戶外的柱上開關(guān)，例如線路上的斷路器、負(fù)荷開關(guān)、分段開關(guān)等。具有遙測、遙信、遙控功能。

2024/11/208

變壓器終端TTU（FeederTerminalUnit）

僅有遙測功能

2024/11/209

變壓器終端TTU

TTU監(jiān)測并記錄配電變壓器運(yùn)行工況，采集低壓側(cè)三相電壓、電流，計算有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電能、無功電能，記錄并保存一段時間。記錄典型日上述數(shù)組的整點(diǎn)值，電壓、電流的最大值、最小值及其出現(xiàn)時間，供電中斷時間及恢復(fù)時間。配網(wǎng)主站通過通信系統(tǒng)定時讀取TTU測量值及歷史記錄。2024/11/2010

數(shù)據(jù)終端DTU（DataTransfer

Unit）2024/11/2011

數(shù)據(jù)終端DTU（DataTerminalUnit）

安裝在常規(guī)的開閉所（站）、戶外小型開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、小型變電站、箱式變電站等處，完成對開關(guān)設(shè)備的位置信號、電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電能量等數(shù)據(jù)的采集與計算，對開關(guān)進(jìn)行分合閘操作，實(shí)現(xiàn)對饋線開關(guān)的故障識別、隔離和對非故障區(qū)間的恢復(fù)供電。部分DTU還具備保護(hù)和備用電源自動投入的功能。2024/11/2012

無線數(shù)據(jù)終端GPRSDTU

專門用于將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)或?qū)P數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)通過無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的無線終端設(shè)備。2024/11/2013遠(yuǎn)動的基本概念遠(yuǎn)動，就是利用遠(yuǎn)程通信技術(shù)，對遠(yuǎn)方的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測量、遠(yuǎn)程信號、遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。基本關(guān)系:遠(yuǎn)動=遠(yuǎn)程監(jiān)控=遠(yuǎn)程(監(jiān)視+控制)=遠(yuǎn)程(信號+測量)+遠(yuǎn)程(切換+整定)=遙信+遙測+遙控+遙調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)視=遠(yuǎn)程信號+遠(yuǎn)程測量遠(yuǎn)程控制=遠(yuǎn)程切換+遠(yuǎn)程整定遠(yuǎn)動的概念遙測(Telemetering)遙信(Telesignal)遙控(Teleswitching)遙調(diào)(Teleadjusting)2024/11/2014遠(yuǎn)動終端RTU“四遙”功能1遙測：遠(yuǎn)程測量。采集并傳送運(yùn)行參數(shù)，包括各種電氣量和負(fù)荷潮流等。3遙控：遠(yuǎn)程控制。接受并執(zhí)行遙控命令，主要是分合閘。4遙調(diào)：遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。接受并執(zhí)行遙調(diào)命令，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出功率，變壓器分接頭等。2遙信：遠(yuǎn)程信號。采集并傳送各種保護(hù)和開關(guān)量信息。2024/11/20151．遙測（Tele-measurement）模擬交流量：電壓、電流、功率、頻率；電能計數(shù)脈沖（CounterPulse）；已轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的模擬量（digitalMeasuredValue）；事故追憶（故障錄波）特點(diǎn)：隨時間變化；可比較數(shù)值大小。由RTU向調(diào)度中心傳送。2024/11/2016

第一節(jié)遠(yuǎn)方終端的功能2．遙信（Tele-indication、Tele-signalization）斷路器、隔離器的位置狀態(tài)；繼電保護(hù)和自動裝置的動作狀態(tài)；發(fā)電機(jī)組、遠(yuǎn)方設(shè)備的停/投狀態(tài)；事件順序記錄（SOE）。特點(diǎn)：開關(guān)量，用“0”和“1”表達(dá)；無大小。由RTU向調(diào)度中心傳送。2024/11/2017電力系統(tǒng)運(yùn)行控制所需要的信息遙測量母線電壓各線路的有功、無功功率或電流變壓器有功、無功功率、分接頭檔位發(fā)電機(jī)/電廠所發(fā)有功、無功出力電站/廠，線路有功電度系統(tǒng)頻率水庫水位氣象數(shù)據(jù)遙信量斷路器的合、分狀態(tài)隔離刀閘的合、分狀態(tài)各個元件保護(hù)狀態(tài)自動裝置的動作狀態(tài)事故總信號2024/11/2018

第一節(jié)遠(yuǎn)方終端的功能3．遙控（Tele-command）斷路器、隔離開關(guān)“合”或“分”命令；整組投切補(bǔ)償電容器和電抗器；發(fā)電機(jī)組的開停等等。特點(diǎn):從調(diào)度中心向RTU發(fā)出改變運(yùn)行設(shè)備狀況的命令。2024/11/2019

第一節(jié)遠(yuǎn)方終端的功能4．遙調(diào)（Tele-adjusting）改變變壓器分接頭的位置調(diào)電壓；分組投切補(bǔ)償電容器；改變機(jī)組有功和無功調(diào)節(jié)器整定值，增減出力；對繼電保護(hù)、自動裝置整定值的設(shè)定（包括投退）。特點(diǎn)：調(diào)度中心向RTU發(fā)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)命令。2024/11/2020

第一節(jié)遠(yuǎn)方終端的功能5．其他功能電力系統(tǒng)統(tǒng)一時鐘對時；遠(yuǎn)方信息轉(zhuǎn)發(fā)；適合多種規(guī)約的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。2024/11/2021

第二節(jié)遠(yuǎn)方終端硬件與軟件配置一、單CPU的RTU硬件和軟件配置硬件單CPU總線BUS多I/O口輸入/輸出

2024/11/2022

第二節(jié)遠(yuǎn)方終端硬件與軟件配置一、單CPU的RTU硬件和軟件配置軟件一個主程序：對整個系統(tǒng)的初始化和人機(jī)聯(lián)系多個中斷服務(wù)程序：完成RTU的輸人和輸出功能實(shí)時時鐘中斷服務(wù)程序；

A/D結(jié)束中斷服務(wù)程序；字節(jié)發(fā)送空中斷服務(wù)程序；字節(jié)接收滿中斷服務(wù)程序等。2024/11/2023

第二節(jié)遠(yuǎn)方終端硬件與軟件配置二、多CPU的RTU硬件和軟件配置硬件總CPU：管理、協(xié)調(diào)、通信子CPU：數(shù)據(jù)采集或執(zhí)行命令2024/11/2024

第二節(jié)遠(yuǎn)方終端硬件與軟件配置二、多CPU的RTU硬件和軟件配置軟件2024/11/2025程序自恢復(fù)（Watch-dog）功能決定著RTU的運(yùn)行狀態(tài)，必須放在最高優(yōu)先級別；實(shí)時時鐘中斷要求CPU及時響應(yīng)；與調(diào)度中心的通信必須保持連續(xù)進(jìn)行；慢變數(shù)字量輸入中斷安排在較低的中斷優(yōu)先級；打印機(jī)中斷安排在最低級。

三、中斷與中斷優(yōu)先權(quán)

子單元CPU

中斷請求響應(yīng)請求，執(zhí)行中斷服務(wù)程序2024/11/2026數(shù)據(jù)采集與控制的基本硬件結(jié)構(gòu)

2024/11/2027開關(guān)量輸入基本硬件結(jié)構(gòu)

2024/11/2028濾波去抖電路2024/11/2029三態(tài)門的工作原理2024/11/2030鎖存器(1)

為低電平、G為高電平時，輸出端狀態(tài)和輸入端狀態(tài)相同，即輸出跟隨輸入(2)當(dāng)為低電平、G電平降為低電平時（下降沿），輸入端數(shù)據(jù)鎖入內(nèi)部寄存器中，內(nèi)部寄存器的數(shù)據(jù)與輸出端相同。當(dāng)G電位保持為低電平時，輸入端數(shù)據(jù)變化不會影響輸出端狀態(tài)。(3)當(dāng)為高電平時鎖存器緩沖三態(tài)門封閉，即輸出端為高阻態(tài)。74LS373的輸入端D0-D7與輸出端Q0-Q7隔離2024/11/2031地址譯碼電路74HC138的真值表2024/11/2032輸入/輸出的控制方式查詢方式

中斷方式直接存儲器存取方式同步傳輸方式2024/11/2033開關(guān)量輸出電路2024/11/2034模擬量輸入基于逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換的模擬量輸入電路2024/11/2035電壓形成回路將以上的頻率的諧波過濾掉2024/11/2036采樣保持

保持期間，S斷開，由于A2的高輸入阻抗，使得保持電容Ch的電壓輸出保持充電時的最高值。采樣期間，S閉合，A1通過S向Ch充電，使輸出隨輸入變化而變化。此時電路處于自然采樣狀態(tài)。2024/11/2037多路轉(zhuǎn)換器

各個模擬量在多路轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制下分時地逐一經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，每次只選通一路。對多路開關(guān)的要求是斷開時開路阻抗無窮大，導(dǎo)通時阻抗為0，切換速度快，工作可靠。常見的多路開關(guān)有CD4051B，AD7506等模擬量多路開關(guān)由三部分組成1地址輸入緩沖和電平轉(zhuǎn)換使得輸入端對TTL，CMOS邏輯電平兼容2譯碼和驅(qū)動把地址譯為通道號代碼3模擬開關(guān)，對應(yīng)通道的模擬開關(guān)導(dǎo)通，將該通道的輸入模擬電壓引至輸出端2024/11/2038多路轉(zhuǎn)換器

若輸入模擬通道數(shù)目超過16，需多片AD7506，這時需要增加譯碼器進(jìn)行片選。AD7506導(dǎo)通時導(dǎo)通電阻約400Ω，由于不接近0，所以負(fù)載電阻一定要比較大，一般在輸出后增加一級電壓跟隨器以提高輸入阻抗。2024/11/2039模/數(shù)轉(zhuǎn)換逼近寄存器SARD/A轉(zhuǎn)器比較器時序和控制邏輯電路2024/11/2040電壓——頻率變換型A/D變換產(chǎn)生的脈沖頻率正比于輸入電壓的大小工作穩(wěn)定，線性度高、電路簡單抗干擾能力強(qiáng)采樣電路的速度是有一定限制2024/11/2041

第三節(jié)遙測信息采集

模擬量、數(shù)字量、脈沖量三大類一、

模擬量信息采集與遙測2024/11/2042中間變換器TV、TATV:輸入電網(wǎng)母線電壓互感器二次側(cè)電壓（0～100V），把該電壓變換為微機(jī)裝置能夠接受的成正比峰值為0～5V的交流電壓，并實(shí)現(xiàn)交流電網(wǎng)與微機(jī)裝置的電氣隔離。

TA：輸入電網(wǎng)設(shè)備的電流互感器二次側(cè)電流（0～5A），將該電流信號變換成較小的電流后使之在電阻R上形成峰值為0～5V的交流電壓信號

，并實(shí)現(xiàn)交流電網(wǎng)與微機(jī)裝置的電氣隔離。2024/11/2043多路開關(guān)MPX

多路模擬電子開關(guān)MPX有多個信號輸入端以及一個信號輸出端，它根據(jù)給定的地址選擇信號，將多個輸入信號中與地址信號相對應(yīng)的一路輸入作為輸出信號。

2024/11/2044交流采樣原理：在一個交流信號周期T內(nèi)，對輸入信號采樣N次，兩次采樣之間的時間間隔Ts=T/N。采樣定理：完整表達(dá)輸入信號的充要條件：2024/11/2045S/H采樣保持器由于交流信號隨時變化，而A/D轉(zhuǎn)換需要時間，由此得到的uk和ik會產(chǎn)生較大的誤差。因此微機(jī)變送器中必須使用采樣保持器，使A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換時間內(nèi)輸入信號保持不變。As

電子開關(guān)Ch充電電容阻抗變換器I阻抗變換器II2024/11/2046

阻抗變換器作用：阻抗變換器可以用射極跟隨器表達(dá)，其輸入阻抗ri→∞，輸出阻抗ro→0放大倍數(shù)≈1充電過程保持過程2024/11/2047A/D變換

標(biāo)準(zhǔn)電壓：R-2R網(wǎng)絡(luò)的一個特點(diǎn)是：如果Sl～S11全部接地，從任意一個節(jié)點(diǎn)Pi（i=1，2，…，11）向右看（不包括節(jié)點(diǎn)下面的電阻2R），右邊電路的等效電阻總是等于2R。2024/11/2048A/D變換---標(biāo)準(zhǔn)電壓：令z1=“1”，zi＝“0”（i=2，3，…,11），則S1接+UR,Si（i=2，…,11）接地，可計算出此時的輸出電壓為：2024/11/2049A/D變換---標(biāo)準(zhǔn)電壓：令z2=“1”，zi＝“0”（i=1，3，…,11），則S2接+UR,Si（i=1，3…,11）接地，可計算出此時的輸出電壓為：2024/11/2050A/D變換

標(biāo)準(zhǔn)電壓：容易證明，當(dāng)任意一個寄存器zj=“1”，zi＝“0”（i=1，2，…，11,i≠j），網(wǎng)絡(luò)輸出電壓為

U0j=k×2-j

采用疊加原理U0=k（a1×2-1+a2×2-2+…+an×2-n）ai為寄存器中各位Zi對應(yīng)數(shù)值，可取值“0”或“1”2024/11/2051

逐位比較A/D轉(zhuǎn)換的原理

逐位比較式

A/D轉(zhuǎn)換采用二分搜索法，使D/A網(wǎng)絡(luò)輸出電壓逼近待轉(zhuǎn)換電壓。進(jìn)制位數(shù)越多，逐位比較式A/D轉(zhuǎn)換引起的誤差也將越小。2024/11/2052

逐位比較A/D轉(zhuǎn)換的原理例如模/數(shù)轉(zhuǎn)換器為10位A/D。設(shè)待變換的電壓信號UA=5.0V，轉(zhuǎn)換開始，Z1=“1”，R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)輸出Uo電壓為5120mV，因Uo>UA，即控制電路重新置Z1=“0”，再置Z2=“1”，Uo電壓為2560mV，因Uo<UA，故控制電路保留Z2=“1”，再置Z3=“1”，以此逐位10次比較，最后得到結(jié)果0111110000B。

2024/11/2053工頻跟蹤

在一個交流信號周期T內(nèi)，對每一路輸入信號都要采樣N次，兩次采樣之間的時間間隔Ts=T/N。實(shí)際電網(wǎng)頻率的波動，按T=0.02s計算的Ts采樣，將導(dǎo)致采樣間隔過大或過小，從而造成附加誤差。測量當(dāng)時的交流信號周期T，使Ts將隨T而變化，稱為工頻跟蹤。2024/11/2054工頻跟蹤將交流信號變換為方波信號，再經(jīng)分頻后控制8253計數(shù)器計數(shù)。只要獲得一個工頻周期內(nèi)計數(shù)器的計數(shù)值，即可測得T，及計算出Ts=T/N。

周期T=2024/11/2055

采樣過程中各量的關(guān)系

采樣時間為Ts（Ts=T/N），在Ts時間內(nèi)，采樣保持器將對每路輸入信號順序采樣一次。采樣脈沖間隔，用TSS表示。在保持時間內(nèi)，A/D轉(zhuǎn)換器必須完成A/D轉(zhuǎn)換，應(yīng)滿足（l十m）Tss≦Ts

式中l(wèi)十m：交流信號周期內(nèi)所采樣的路數(shù)。2024/11/2056

極性轉(zhuǎn)換

允許輸入電壓為0～+UF之間輸出二進(jìn)制碼范圍為全“0”～全“1”正負(fù)變化的交流量單極性到雙極性的轉(zhuǎn)換2024/11/2057

極性轉(zhuǎn)換

單極性輸入電壓的模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片運(yùn)用疊加偏移電流的方法實(shí)現(xiàn)雙極性的轉(zhuǎn)換。

使用該芯片作為雙極性輸入運(yùn)用時，接入一個參考電壓UREF和電阻RREF，形成一個偏移電流IREF。2024/11/2058

極性轉(zhuǎn)換即當(dāng)輸入電壓從-UF/2變到+UF/2時，模/數(shù)轉(zhuǎn)換的輸出從零變到滿量程值。

單極性轉(zhuǎn)換雙極性轉(zhuǎn)換2024/11/2059

極性轉(zhuǎn)換二進(jìn)制首位為符號位“0”正數(shù)“1”負(fù)數(shù)十進(jìn)制（分?jǐn)?shù)）偏移二進(jìn)制碼2的補(bǔ)碼+7/811110111+6/811100110+5/811010101+4/811000100+3/810110011+2/810100010+1/810010001010000000-1/801111111-2/801101110-3/801011101-4/801001100-5/800111011-6/800101010-7/800011001-8/8000010002024/11/2060

三、模擬量越閾值傳送這個問題是由于廠站端的一些參數(shù)，例如母線電壓等，平時變化不大，運(yùn)動裝置在收集后要傳送到調(diào)度中心去。如果它變化不太大，甚至無變化，連續(xù)向調(diào)度中心傳送是不必要的，反而增加了裝置處理數(shù)據(jù)的負(fù)擔(dān)。為了提高裝置效率和信道利用率，在處理這類模擬量時，采用“閾值”方法，只有變化量超過這個“閾值”時才傳送，小于或等于“閾值”就不傳送，這個“閾值”稱為“死區(qū)”。2024/11/2062

模擬量越閾值傳送所謂“發(fā)生一個事件”就是被測量x的變化量超過了閾值，需要將此值傳送到調(diào)度中心去，如圖中A點(diǎn)。以后X到了B點(diǎn)，它雖然進(jìn)入了閾值內(nèi)，也可能仍然在越限值之上，故不能算發(fā)生了事件，也就是不必傳送。2024/11/2063

模擬量越閾值傳送閾值是在上一次遙測數(shù)據(jù)傳送后產(chǎn)生的，在數(shù)值的上下均劃出一個小區(qū)域“閾值”，即越閾的概念是向上穿過或向下穿過時，均會產(chǎn)生一個遙測量傳送。在本次遙測量傳送后，當(dāng)前值就成為中間值，而在其上下各再劃出一個小區(qū)域“閾值”。2024/11/2064四、電能量信息的采集（一）電能量信號的來源在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，電能量信息主要來自三個方面：脈沖電能表電能變送器交流采樣計算積分得到。2024/11/2065

脈沖電能表

2024/11/2066二、電能變送器

（一）功率與電能的關(guān)系三相電路的瞬時功率為P（t），則該電路的有功電能W就是P（t）的時間積分，即設(shè)在時間t0～t1內(nèi)的平均功率為Pav則在時間t0～t1之間的電能量等于該時間內(nèi)平均功率與時間的乘積。三相有功功率變送器輸出電壓U0與有功功率P成正比，U0=K1P2024/11/2067（一）功率與電能的關(guān)系若將U0進(jìn)行電壓／頻率（U/f）變換，使之成為與U0成正比，頻率為f的脈沖信號，即f=K2U0在時間t0～t1內(nèi)，計得以f為頻率的脈沖數(shù)為N，則N/（t1-t0）代表在時間t0～t1內(nèi)頻率f平均值fav。因此可求得相應(yīng)時間內(nèi)U0的平均值U0av，即2024/11/2068

電能變送器2024/11/2069

（二）電能脈沖的采集采用定時掃描脈沖電平方式采集電能量。為了區(qū)別偶然干擾電平輸入，采用連續(xù)2次及以上均為高電平，才確認(rèn)為有電能脈沖輸入，并進(jìn)行計數(shù)。否則，偶然一次采集的高電平被認(rèn)作干擾而不計數(shù)。2024/11/2070交流采樣計算積分問題：

電能變送器不能解決諧波問題交流采樣計算積分的工頻變動問題2024/11/2071

（三）調(diào)度端電能數(shù)據(jù)采集調(diào)度端在統(tǒng)計全系統(tǒng)的電能量時，需要讀到同一時刻的電能數(shù)據(jù)。若各處讀取電能數(shù)據(jù)的時刻不統(tǒng)一，則將會造成統(tǒng)計數(shù)據(jù)的誤差，甚至失去意義。在廠站端，電能脈沖進(jìn)入RTU是隨機(jī)的、連續(xù)不斷的。計數(shù)器只要有電能脈沖到來，計數(shù)器中的數(shù)據(jù)就會改變。調(diào)度端讀取計數(shù)器中的數(shù)據(jù)不應(yīng)妨礙計數(shù)器的計數(shù)工作。因而，RTU中一般采用兩套計數(shù)器。主計數(shù)器負(fù)責(zé)對輸入的電能脈沖進(jìn)行累計計數(shù)；副計數(shù)器平時隨著主計數(shù)器更新，兩者保持?jǐn)?shù)據(jù)一致。2024/11/2072

調(diào)度端在需要電能數(shù)據(jù)時，向全系統(tǒng)發(fā)出統(tǒng)一的“電度凍結(jié)”命令。（三）調(diào)度端電能數(shù)據(jù)采集

RTU在收到“電度凍結(jié)”命令后，副計數(shù)器停止更新，保持此時的電能數(shù)據(jù)不變，而主計數(shù)器仍然照常計數(shù)。

調(diào)度端依此從各個RTU的副計數(shù)器中讀取電能數(shù)據(jù)，這些電能數(shù)據(jù)對應(yīng)的時刻是統(tǒng)一的。

當(dāng)調(diào)度端在讀取完成整個系統(tǒng)中的所有電能數(shù)據(jù)后，向全系統(tǒng)發(fā)出“電度解凍”命令。

等“解凍”命令到達(dá)后，RTU的副計數(shù)器恢復(fù)用主計數(shù)器的電能數(shù)據(jù)更新，保持與主計數(shù)器的數(shù)據(jù)一致。2024/11/2073五、數(shù)字量的采集

2024/11/2074六、事故追憶為了分析事故，要求在一些影響較大的開關(guān)發(fā)生事故跳閘時，不僅把事故瞬間及事故以后，而且包括事故發(fā)生前一段時間的有關(guān)遙測量記錄下來送往調(diào)度端，這種功能稱為事故追憶。2024/11/2075六、事故追憶要進(jìn)行事故追憶，必須給需要追憶的遙測量安排內(nèi)存單元。如果對需要追憶的遙測量要求保留事故前2個遙測數(shù)據(jù)，事故后3個遙測數(shù)據(jù)，由于每個遙測量占2個字節(jié)，因而總共需要2×5=10個單元。如需追憶的遙測量共有N個，則用于事故追憶的要2N個單元。2024/11/2076六、事故追憶事故追憶數(shù)據(jù)采用堆棧方式，即采用“后進(jìn)前出”的方式。2024/11/2077六、事故追憶正常時事故追憶緩存區(qū)連續(xù)不斷地以堆棧方式存入數(shù)據(jù)。當(dāng)發(fā)生事故時，觸發(fā)指針記憶，若需保存故障前M個數(shù)據(jù)，故障后為N-M個數(shù)據(jù)，則在當(dāng)發(fā)生事故之后讀入第N-M個數(shù)據(jù)后，把緩存區(qū)中的N個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存入事故追憶數(shù)據(jù)區(qū)，這組數(shù)據(jù)中將含有M個故障前數(shù)據(jù)，N-M個故障后數(shù)據(jù)。2024/11/2078第四節(jié)遙信信息采集原理一、遙信信息及來源

遙信信息用來傳送斷路器、隔離開關(guān)的位置狀態(tài)，傳送繼電保護(hù)、自動裝置的動作狀態(tài)，以及系統(tǒng)、設(shè)備等運(yùn)行狀態(tài)信號，如廠站端事故總信號，發(fā)電機(jī)組開、停狀態(tài)信號以及遠(yuǎn)動終端自身的工作狀態(tài)等。2024/11/2079第四節(jié)遙信信息采集原理一、遙信信息及來源位置狀態(tài)、動作狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)都只取兩種狀態(tài)值。如開關(guān)位置只取“合”或“分”，設(shè)備狀態(tài)只取“運(yùn)行”或“停止”。因此，可用一位二制數(shù)即碼字中的一個碼元就可以傳送一個遙信對象的狀態(tài)。按國際電工委員會IEC標(biāo)準(zhǔn)，以“0”表示斷開狀態(tài)，以“1”表示閉合狀態(tài)。2024/11/2080一、遙信信息及來源

1．?dāng)嗦菲鳡顟B(tài)信息的采集斷路器的合閘、分閘位置狀態(tài)決定著電力線路的接通和斷開，斷路器狀態(tài)是電網(wǎng)調(diào)度自動化的重要遙信信息、斷路器的位置信號通過其輔助觸點(diǎn)QF引出，QF觸點(diǎn)是在斷路器的操動機(jī)構(gòu)中與斷路器的傳動軸聯(lián)動的，所以，QF觸點(diǎn)位置與斷路器位置一一對應(yīng)。2024/11/2081一、遙信信息及來源

2．繼電保護(hù)動作狀態(tài)的采集采集繼電保護(hù)動作的狀態(tài)信息，就是采集繼電器的觸點(diǎn)狀態(tài)信息，并記錄動作時間，對調(diào)度員處理故障及事后的事故分析有很重要的意義。微機(jī)保護(hù)綜合了多種保護(hù)功能，動作后將有相應(yīng)的狀態(tài)信息輸出。2024/11/2082一、遙信信息及來源

3．事故總信號的采集發(fā)電廠或變電站任一斷路器發(fā)生事故跳閘，就將啟動事故總信號。事故總信號用以區(qū)別正常操作與事故跳閘，對調(diào)度員監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行十分重要。事故總信號的采集同樣是觸點(diǎn)位置的采集。

4．其它信號的采集當(dāng)變電站采用無人值班方式運(yùn)行后，還要增加大門開關(guān)狀態(tài)等遙信信息。2024/11/2083二、遙信采集電路

遙信觸點(diǎn)取設(shè)備的狀態(tài)輸出觸點(diǎn)，為了保證信號可靠，電源用24V，并采用單獨(dú)接地。

遙信觸點(diǎn)在閉合時會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，用RC濾波電路取得穩(wěn)定狀態(tài)。

為了與光耦電路輸入匹配，用電阻分壓取得較低電壓。同時對電流進(jìn)行限制。使進(jìn)入發(fā)光二極管的電流限制在毫安級。

用兩個二極管提供反向電壓保護(hù)。

光耦元件，實(shí)現(xiàn)光電隔離。

5V、24V電源分別接地，防止高壓串入后面的電子電路。

2024/11/2084二、遙信采集電路

斷路器狀態(tài)與遙信碼

斷路器狀態(tài)輔助觸點(diǎn)狀態(tài)光耦狀態(tài)遙信碼合閘斷開截止1分閘閉合導(dǎo)通02024/11/2085三、遙信輸入的幾種形式遙信信息一般可采用無遙信變位時不發(fā)送；一旦發(fā)生遙信變位，則插入傳送的方式。定時掃查方式的遙信輸入中斷方式的遙信輸入中斷觸發(fā)掃查方式的遙信輸入2024/11/20861。定時掃查方式的遙信輸入③并行接口電路8255A

②多路選擇開關(guān)①遙信信息采集電路2024/11/20871。定時掃查方式的遙信輸入

多路選擇開關(guān)采用74150芯片，它是16選1的數(shù)據(jù)量多路選擇開關(guān)，實(shí)現(xiàn)多路輸入切換輸出功能，74150有16個數(shù)字量輸入端（DI0～DI15），l個數(shù)字量輸出端DO，有4個地址選擇輸入端（A、B、C、D）當(dāng)4位地址輸入后，與地址相對應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)反相后由輸出端DO輸出。2024/11/20881。定時掃查方式的遙信輸入D0=DI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6DI7DI8DI9DI10DI11DI12DI13DI14DI15D0000000011111111C0000111100001111B0011001100110011A010101010101010174150輸入／輸出關(guān)系

2024/11/20891。定時掃查方式的遙信輸入遙信定時掃查工作在實(shí)時時鐘中斷服務(wù)程序中進(jìn)行，每5ms執(zhí)行一次，每次調(diào)用遙信掃查子程序，一次可讀入128個遙信狀態(tài)量，并存入內(nèi)存中的遙信數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。此種方式中，CPU始終參與在掃描及判別的過程中，數(shù)據(jù)可靠性高，但CPU的負(fù)擔(dān)相應(yīng)過重。這種方式通常使用于有專用CPU負(fù)責(zé)遙信輸入的子系統(tǒng)中。

2024/11/20901。定時掃查方式的遙信輸入

每次掃查開始時，首先設(shè)置遙信數(shù)據(jù)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)存放地址的指針并將74150輸出選擇地址設(shè)置為0000B，通過8255A的端口C的低4位PC0～PC3向74150送出，并由8255A的PA端口讀入8個狀態(tài)，存入由存放地址指針確定的遙信數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，此后修改數(shù)據(jù)存放地址的指針和使選擇地址加1，循環(huán)16次完成一次掃查。2024/11/20911。定時掃查方式的遙信輸入每次掃查后,CPU將遙信數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的遙信數(shù)據(jù)與遙信數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)原存遙信數(shù)據(jù)相比較。每當(dāng)發(fā)現(xiàn)有遙信變位，就更新遙信數(shù)據(jù)區(qū)，并按規(guī)定在當(dāng)前數(shù)據(jù)傳送序列中插入傳送遙信信息。同時，記錄遙信變位時間，以便完成事件順序記錄信息的發(fā)送。2024/11/20922。中斷方式的遙信輸入中斷方式的遙信輸入原理電路。由三部分組成：①遙信輸入矩陣；②3--8譯碼器；③接口芯片8279。輸入矩陣3--8譯碼器接口芯片2024/11/2093①遙信輸入矩陣電路；以一個4行4列的矩陣來說明電路的工作原理。4行4列的矩陣共可接入16個光電三極管，每個光電三極管的集電極分別接在對應(yīng)的行線上，每個光電三極管的發(fā)射極分別接在對應(yīng)的列線上。設(shè)紅色表示光電管處于導(dǎo)通狀態(tài)綠色表示光電管處于截止?fàn)顟B(tài)2024/11/2094①遙信輸入矩陣電路；

掃描列線回送行線0111001010110010100010001101011001101110101110118279輸入2024/11/2095②3--8譯碼器；74LS138CBAY7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y000011111110001111111010101111101101111110111100111011111011101111111010111111111011111112024/11/2096③接口芯片8279

一片8279可以實(shí)現(xiàn)64個遙信輸入,三根掃描線SL0～SL2，自主按一定的掃描周期從000～111順序周而復(fù)始地變化，經(jīng)3～8譯碼器譯碼后，得8根列掃描線Y0～Y7，依次從8根行回送線讀入8位代表開關(guān)狀態(tài)的遙信輸入，一次完全掃描可以實(shí)現(xiàn)64個遙信輸入。2024/11/2097③接口芯片8279

當(dāng)某列列掃描線為低電平，且與該列線相連的光敏三極管導(dǎo)通時，相應(yīng)的行線變成低電平；若與該列線相連的光敏三極管截止，回送線的內(nèi)部有上拉電阻使其保持高電平。相應(yīng)行線上仍保持高電平。2024/11/2098③接口芯片8279

列掃描線的狀態(tài)變化一次，與該列線相連的光敏三極管的狀態(tài)就讀入到8279的傳感器RAM中。每當(dāng)在掃描過程中檢測到光敏三極管的狀態(tài)變化（由遙信變位引起），8279的中斷請求線IRQ就升到高電平，即產(chǎn)生中斷請求信號。CPU響應(yīng)中斷后，在中斷服務(wù)程序中首先清除中斷請求信號IRQ，以便再次發(fā)出中斷請求，接著讀取傳感器RAM的狀態(tài)，并記錄相應(yīng)的遙信變位時間。2024/11/2099

2。中斷方式的遙信輸入中斷方式的遙信輸入過程接口芯片SL發(fā)3位選擇信號3--8譯碼器某位“0”選線“0”所對應(yīng)列狀態(tài)讀入8279接口芯片SL發(fā)下一列選擇信號8次選擇共64位遙信輸入8279判斷是否有變位有變位，發(fā)中斷請求，cpu讀數(shù)據(jù)，形成遙信發(fā)出無變位，進(jìn)入下一次輸入過程。2024/11/20100

中斷觸發(fā)掃查方式的遙信輸入采用定時掃查方式輸入逐信信息，掃查頻率高。電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時，很少發(fā)生遙信變位，在此期間，CPU每次讀到相同的遙信狀態(tài)，占CPU時間長。采用中斷方式輸入遙信時，每當(dāng)8279檢測到遙信變位，才向CPU發(fā)中斷請求。CPU響應(yīng)中斷，有的放矢地從8279讀入新的遙信狀態(tài)。但8279工作在傳感器方式時，易受干擾引起誤遙信。2024/11/20101

中斷觸發(fā)掃查方式的遙信輸入電路工作時，8279高速掃描8╳8遙信狀態(tài)，每當(dāng)檢測到遙信變位，向CPU發(fā)出中斷，CPU響應(yīng)中斷，起動由74150和8255A等組成的掃查輸入，讀取64個遙信狀態(tài)，并轉(zhuǎn)入處理程序。在此，8279起到監(jiān)視遙信變位以及向CPU報告變位的作用。2024/11/20102四、事件順序記錄SOE

遙信并不附帶時間標(biāo)記。電力系統(tǒng)發(fā)生事故后運(yùn)行人員從遙信中能及時了解開關(guān)和繼電保護(hù)的狀態(tài)改變情況。為了分析系統(tǒng)事故，還應(yīng)掌握其動作的先后順序。把事件發(fā)生的時間按先后順序?qū)⒂嘘P(guān)的內(nèi)容記錄，這就是事件順序記錄。主要用來提供時間標(biāo)記，表明什么事件在何時發(fā)生，因而記錄的內(nèi)容除開關(guān)號及其狀態(tài)外，還包括確切的動作時間。2024/11/20103

事件分辨率為了確定事件發(fā)生的先后順序，用以分開各個事件所必需的最小時間間隔，稱為事件分辨率。

對遙信開關(guān)狀態(tài)分組進(jìn)行掃查采集變位遙信。當(dāng)掃查到某一組發(fā)現(xiàn)有開關(guān)變位時，除記下開關(guān)的序號外，還立即記下當(dāng)時的實(shí)時時間作為變位的時間標(biāo)記，即事件順序記錄時間，然后繼續(xù)掃查了下一組。2024/11/20104

事件分辨率設(shè)遙信信息分為N組，從第一組開始到第N組掃查結(jié)束花費(fèi)的時間為TS。若第一次掃查當(dāng)?shù)谝唤M剛掃查完，開始掃查第二組時，第一組內(nèi)某開關(guān)Q1發(fā)生變位，由于第一組剛查過，Q1的變位只有在下一次掃查時發(fā)現(xiàn)登記。而在第二次掃查時，在臨近結(jié)束時若最后第N組的Qn發(fā)生變位并被檢測到，這樣一來，第二次掃查共檢測到Q1和Qn的變位，記錄的登記時間同為tR。2024/11/20105

事件分辨率而實(shí)際上Q1和Qn的變位差不多相差有2TS，但記錄時間相同，據(jù)此無法分清兩者發(fā)生的先后順序。只有當(dāng)兩個開關(guān)變位時間相差大于2TS時，記錄的時間標(biāo)記才不會相同，從而保證可以分清兩者變位的前后順序，因此，事件分辨率為2TS。2024/11/20106

第五節(jié)遙控輸入與輸出一、遙控及命令執(zhí)行過程在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中，遙控就是調(diào)度中心發(fā)出命令去控制遠(yuǎn)方發(fā)電廠或變電站的斷路器，進(jìn)行合閘或分閘操作。遙控是調(diào)度中心向廠站端下達(dá)的操作命令，直接干預(yù)電網(wǎng)的運(yùn)行。所以，遙控要求有很高的可靠性。在遙控過程中，采用“返送校核”的方法，實(shí)現(xiàn)遙控命令的傳送。2024/11/20107

第五節(jié)遙控輸入與輸出一、遙控及命令執(zhí)行過程“返送校核”是指廠站端RTU接收到調(diào)度中心的命令后，為了保證接收到的命令能正確地執(zhí)行，對命令進(jìn)行校核，并返送給調(diào)度中心的過程。在遙控過程中，調(diào)度中心發(fā)往廠站RTU的命令有三種：遙控選擇命令遙控執(zhí)行命令遙控撤消命令。2024/11/20108

第五節(jié)遙控輸入與輸出一、遙控及命令執(zhí)行過程

遙控命令，包括返校信息均連送三遍。2024/11/20109

第五節(jié)遙控輸入與輸出一、遙控及命令執(zhí)行過程遙控選擇命令包括兩個部分：一是選擇的對象，用對象碼指定對哪一個對象進(jìn)行操作；另一個是遙控操作的性質(zhì)，用操作性質(zhì)碼指示是合閘還是分閘。遙控執(zhí)行命令指示RTU按接收到的選擇命令、執(zhí)行指定的開關(guān)操作。遙控撤消命令指示RTU撤消已下達(dá)的選擇命令。2024/11/20110

第五節(jié)遙控輸入與輸出一、遙控及命令執(zhí)行過程遙控命令格式：字地址性質(zhì)碼

對象碼監(jiān)督碼2024/11/20111

返送校核信息

廠站RTU向調(diào)度中心運(yùn)送的校核信息，用以指明RTU所收到命令與主站原發(fā)的命令是否相符以及RTU能否執(zhí)行遙控選擇命令的操作。為此，廠站端校核包括兩個方面：①校核遙控選擇命令的正確性，即檢查性質(zhì)碼是否正確，檢查遙控對象號是否屬于本廠站；②檢查RTU遙控輸出對象繼電器和性質(zhì)繼電器是否能正確動作。2024/11/20112

遙控過程：