電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng).ppt

1、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)課件,第一章 緒論 第二章 遠(yuǎn)動(dòng)信息的信源編碼 第三章 電量變送器 第四章 遠(yuǎn)動(dòng)信息的傳輸 第五章 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng) 第六章 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),第一章 緒論,第一節(jié) 電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)的功能 第二節(jié) 遠(yuǎn)動(dòng)信息和傳輸模式 第三節(jié) 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng) 第四節(jié) 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),1.1電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)的功能,遙測(cè) 即遠(yuǎn)程測(cè)量 ： 應(yīng)用遠(yuǎn)程通信技術(shù)，傳輸被測(cè)變量的值。 遙信 即遠(yuǎn)程指示；遠(yuǎn)程信號(hào) ：對(duì)諸如告警情況、開(kāi)關(guān)位置或閥門位置這樣的狀態(tài)信息的遠(yuǎn)程監(jiān)視。 遙控 即遠(yuǎn)程命令 ： 應(yīng)用遠(yuǎn)程通信技術(shù)，使運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)產(chǎn)生變化。 遙調(diào) 即遠(yuǎn)程調(diào)節(jié) ： 對(duì)具有兩個(gè)以上狀態(tài)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行控制的遠(yuǎn)程命令。,1.2遠(yuǎn)動(dòng)信息及傳輸

2、模式,遠(yuǎn)動(dòng)信息：遙測(cè)信息、遙信信息、遙控信息、遙調(diào)信息。 遠(yuǎn)動(dòng)信息傳輸模式：循環(huán)數(shù)字傳輸模式（CDT方式）、問(wèn)答傳輸模式（polling方式） 常用遠(yuǎn)動(dòng)信道：專用有線信道、復(fù)用電力線載波信道、微波信道、光纖信道、無(wú)線電信道等。,1.3遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng),遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖,遙控命令編碼,輸入,打印,送模擬屏,送主計(jì)算機(jī),前置機(jī)部分,電流變送器,i,u,i u,電量輸入,傳感器,非電量輸入,脈沖計(jì)數(shù),模擬多路開(kāi)關(guān),脈沖量輸入,數(shù)字多路開(kāi)關(guān),狀態(tài)量輸入,傳感器,非電量輸入,模數(shù) 轉(zhuǎn)換,遙控執(zhí)行,遙調(diào)執(zhí)行,終端裝置部分,譯碼,同步,返送校核,解調(diào),編碼,調(diào)制,信道,譯碼,調(diào)制,同步,下行信息,下行信息,上行信

3、息,上行信息,遙測(cè)、遙信CRT顯示,功率變送器,調(diào)制,遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)配置的基本模式 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配置，如圖a 多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配置，如圖b 多點(diǎn)星形配置，如圖c 多點(diǎn)共線配置，如圖d 多點(diǎn)環(huán)行配置，如圖e,圖a,圖b,圖c,圖d,圖e,1.4調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),調(diào)度模擬屏,顯示器、打印機(jī)、 鍵盤(pán)、鼠標(biāo),主計(jì)算機(jī),前置機(jī),1,2,3,遠(yuǎn)動(dòng)終端1-N,遠(yuǎn)動(dòng)信道,人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng),計(jì)算機(jī)子系統(tǒng),遠(yuǎn)動(dòng)子系統(tǒng),調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)組成,調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)分層控制 國(guó)家調(diào)度 其調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)為EMS系統(tǒng)； 大區(qū)網(wǎng)調(diào) 其調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也為EMS系統(tǒng)； 省級(jí)調(diào)度 地區(qū)調(diào)度 其調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)一般為SCADA 系統(tǒng); 縣級(jí)調(diào)度,第二章 遠(yuǎn)動(dòng)信息的

4、信源編碼,第一節(jié) 遙信信息的采集和處理 第二節(jié) 遙測(cè)量的采集 第三節(jié) 遙測(cè)信息的處理 第四節(jié) 脈沖量的采集和處理 第五節(jié) 遙控和遙調(diào),2.1遙信信息的采集和處理,遙信對(duì)象狀態(tài)的采集 遙信信息是二元狀態(tài)量，通常由電力設(shè)備的輔助接點(diǎn)提 供，輔助接點(diǎn)的開(kāi)合直接反映出該設(shè)備的工作狀態(tài)。 下面將介紹兩類觸點(diǎn)信號(hào)的例子：,圖2-1是斷路器動(dòng)作機(jī)構(gòu) 原理圖。當(dāng)合閘線圈YC通 電，斷路器閉合，輔助觸點(diǎn) QF斷開(kāi)；當(dāng)跳閘線圈YT通 電，斷路器斷開(kāi)，QF常閉觸 點(diǎn)閉合。,YC,YT,QF,圖2-1,圖2-2 是斷路器事故跳 閘音響回路的一部分。斷路器 在合閘位置時(shí)，SA投入合閘 后位置，SA的1-3，23-21兩

5、 對(duì)觸點(diǎn)閉合，而QF常閉觸點(diǎn) 在斷開(kāi)位置。若此時(shí)斷路器跳 閘，則QF觸點(diǎn)閉合，接通回 路的正、負(fù)電源，使信號(hào)脈沖 繼電器1KSM的觸點(diǎn)閉合，接 通音響報(bào)警回路。,+KM,SYM,1KSM,1,3,23,21,SA,-KM,-XM,QF,1KSM,1KM,1KM,圖2-2 有源,HA,R,上面介紹的是單觸點(diǎn)遙信。目前在遙信對(duì)象狀態(tài)的采集方面也有采用 雙觸點(diǎn)遙信的處理方法，即一個(gè)遙信量由兩個(gè)狀態(tài)量表示，一個(gè)來(lái)自開(kāi)關(guān) 的合閘接點(diǎn)，另一個(gè)來(lái)自跳閘接點(diǎn).不論無(wú)源還是有源觸點(diǎn)，由于他們來(lái)自 強(qiáng)電系統(tǒng)，直接進(jìn)入遠(yuǎn)動(dòng)裝置將會(huì)干擾甚至損壞遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，因此必須加入 信號(hào)隔離措施。 下面介紹2種隔離措施：,圖2-3

6、采用繼電器隔離，當(dāng)斷 路器在斷開(kāi)時(shí)，其輔助觸點(diǎn)QF閉 合使繼電器K動(dòng)作，其動(dòng)合觸點(diǎn)K 閉合,輸出的遙信信息YX為低電 平0狀態(tài)。反之，斷路器閉合 時(shí)，QF斷開(kāi)，使K釋放,產(chǎn)生高電 平1狀態(tài)的YX。 圖2-4 采用光電耦合器，短路 器斷開(kāi)時(shí)，QF閉和使發(fā)光二極管 發(fā)光，光敏三極管導(dǎo)通，集電極 輸出低電平0狀態(tài)。當(dāng)短路器閉 合時(shí)，QF斷開(kāi)使發(fā)光二極管中無(wú) 電流通過(guò)，光敏三極管截止，集 電極輸出高電平1狀態(tài)。,QF,K,K,+U,圖2-3,YX,+5V,+U,YX,+5V,QF,圖2-4,如圖2-5下面介紹一適用于有源和無(wú)源接點(diǎn)的實(shí)用遙信取樣電路：當(dāng) 遙信信源連通(短路)時(shí)，輸出YX為高電平；當(dāng)遙信

7、信源懸空或帶有直流 正電壓時(shí)，YX為低電平。,+5V,YX,+,-,遙信信源,+U,圖2-5,遙信狀態(tài)的輸入電路 經(jīng)過(guò)上述信號(hào)處理后，遠(yuǎn)動(dòng)裝置內(nèi)的遙信信息為符合TTL 電平的0、1狀態(tài)信號(hào)，但仍然是散亂的，必須通過(guò)遙信狀 態(tài)的輸入電路有效組織。接收遙信量的輸入電路可以采用三 態(tài)門芯片、并行接口芯片和數(shù)字多路開(kāi)關(guān)芯片三類接口芯片 實(shí)現(xiàn)。這三類芯片，圖2-6、2-7、2-8各給出了一例子，我們 將依次介紹作。,1Y1,2Y1,1Y4,2Y4,1A1,2A1,1A4,2A4,2G,1G,輸出,輸入,選通,用SN74LS244采集遙信量,圖2-6,D0,D7,PA0,PA7,PB0,PB7,PC0,P

8、C7,數(shù)據(jù)總線,讀信號(hào),RD,WR,A0,A1,CS,口選擇,寫(xiě)信號(hào),選通,8255,PA口,PB口,PC口,輸入,用Intel8255采集遙信量,Intel8255數(shù)據(jù)讀取控制,圖2-7,SN74151功能表,SN74151,Y,W,A,B,C,S,D0,輸入,D7,輸出,輸出選擇,選通,用SN74151采集遙信量,圖2-8,圖2-9為采用1片SN74LS244和8片SN74151實(shí)現(xiàn)64路遙信量輸入的例子 8片SN74151共接64路遙信量，其輸出分別至SN74LS244的8個(gè)輸入端，SN74LS244的輸出端至Intel8031 CPU的數(shù)據(jù)總線上。 SN74151的數(shù)據(jù)選擇由Intel

9、8031的P2.7產(chǎn)生。這樣在74LS244的8路輸入的基礎(chǔ)上,連接8片SN74151實(shí)現(xiàn)64路輸入量的擴(kuò)展。,P0.0 P0.1 、 、 、 P0.6 P0.7 8031 P2.7 P1.2 P1.1 P1.0,A B C Y S SN74151 D7 、D0,2Y4 1Y4 、 2Y1 1Y1 SN74LS244 2A4 1A4 、 2A1 1A1,1G,2G,64,8,63,7,58,2,57,1,用數(shù)字量多路開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)遙測(cè)量輸入的擴(kuò)展,圖2-9,系統(tǒng)對(duì)遙信采集 有一分辨率指標(biāo)， 即對(duì)同一遙信量前 后次掃查時(shí)間間 隔。根據(jù)分辨率可 以設(shè)定遙信掃查的 時(shí)間間隔，一般將 遙信掃查置于時(shí)鐘 中斷

10、服務(wù)程序中， 每一個(gè)等時(shí)間間 隔，都要對(duì)全部的 遙信量進(jìn)行一次掃 查，這樣構(gòu)成的掃 查模式為定時(shí)掃查 模式。,P0.0-P0.7 8031 ALE RD WR P2.7 INT0,數(shù)據(jù)口 8255 A0 A1 A口 B口 RD WR CS,74LS373,YX,路遙信量采集電路,遙信信息在采集和處理上有兩種模式:定時(shí)掃查和變位觸發(fā)。下面我 們用定時(shí)掃查模式進(jìn)行說(shuō)明。電路如圖2-10。,圖2-10,1,連續(xù)N次讀遙信 狀態(tài)量并比較是否 相等是一種軟件去 抖的方法，可保證 遙信量的準(zhǔn)確性。 如果不等，則應(yīng)返 回再次讀數(shù)，如果 這一過(guò)程反復(fù)M次 仍不能結(jié)束，則說(shuō) 明遙信信源出故 障，這時(shí)應(yīng)進(jìn)行遙 信

11、出錯(cuò)處理。在遙 信正確讀取后，應(yīng) 與前次遙信狀態(tài)進(jìn) 行比較，判斷有無(wú) 變化，如果有變 位，記下變位時(shí) 刻，置變位標(biāo)志。,子程序入口,連續(xù)次讀8255 A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?,返回,計(jì)數(shù)值加1,不等的次數(shù)等于M?,置遙信量變位標(biāo)志 讀變位時(shí)間,遙信出錯(cuò)處理,Y,Y,N,N,N,Y,遙信定時(shí)掃查子程序框圖,圖2-11,定時(shí)掃查的程序框圖如圖2-11。,變位觸發(fā)模式,在實(shí)時(shí)掃查模式的基礎(chǔ)上稍加修改則可實(shí)現(xiàn),中斷服務(wù)程序框圖,核心部分內(nèi)容,從A口讀遙信狀態(tài),提出變位遙信,取變位時(shí)刻,向B口輸出遙信狀態(tài),提高遙信信息可靠性措施 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中遙信采集的可靠

12、性和準(zhǔn)確性的要求極 高，要求在硬件和軟件兩個(gè)環(huán)節(jié)加以充分的保證。 硬件方面，保證強(qiáng)電系統(tǒng)和弱電系統(tǒng)的信號(hào)隔離，通常采用繼電器 隔離和光電耦合器隔離。 軟件方面，不能以一次瞬間的狀態(tài)來(lái)表示遙信狀態(tài)，須連續(xù)多次讀 取狀態(tài)，以其每次讀取均相同的狀態(tài)作為遙信狀態(tài)。另外，遙信的防抖 和消噪處理也可用軟件方法實(shí)現(xiàn)。 事件順序記錄 事件，指運(yùn)行設(shè)備的變化。 事件順序記錄，指開(kāi)關(guān)或繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)，按動(dòng)作的事件先后順序 進(jìn)行記錄。 事件分辨率，指正確區(qū)分事件發(fā)生順序的最小時(shí)間間隔。,2.2遙測(cè)量的采集,遙測(cè)信息是表征系統(tǒng)運(yùn)行狀況的連續(xù)變化量，分電量和非電量。電 量指一次系統(tǒng)中母線電壓支路電流、支路有功無(wú)功等。非

13、電量指發(fā)電機(jī) 定子和轉(zhuǎn)子的溫度、水庫(kù)的水位等。 模數(shù)轉(zhuǎn)換原理 實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的方法很多，以逐位比較式作介紹，見(jiàn)圖2-12。,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,START 自動(dòng)脈沖,Ui 模擬輸入,Uo,電壓比較器,留碼/去碼,UR 參考電壓,數(shù)據(jù)輸出,EOC 轉(zhuǎn)換結(jié)束,逐位比較式A/D轉(zhuǎn)換原理圖,圖2-11,D/A轉(zhuǎn)換電路的作用是輸出由n個(gè)呈二進(jìn)制關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)電壓的組合疊加電 壓。 U O=UR dj*2-j 其中dj=1或0，d1為最高位，dn為最低位。 D/A轉(zhuǎn)換的滿量程為 Umax=UR(1-2-n)。因此對(duì)于任何一個(gè)0Umax

14、伏的直 流電壓Ui，都可以用一組n個(gè)二進(jìn)制碼d1dn表示，其表示誤差不大于 1LSB（UR*2-n）伏。 逐位比較式A/D轉(zhuǎn)換電路工作過(guò)程： 首先啟動(dòng)脈沖使轉(zhuǎn)換器開(kāi)始工作。寄存器SAR全部清零，UO輸出為0。 然后定時(shí)電路控制逐位比較的節(jié)拍，由高位到低位一位一位進(jìn)行。第一 位比較：置d1=1，這時(shí)D/A轉(zhuǎn)換電路輸出為U O=UR*2-1，電壓比較器比較輸 入電壓Ui與U o的大小。若UiU o則作為留碼處理，保留d1=1；若UiU o， 則做去碼處理，使d1=0。第二位比較：置d2=1，這時(shí)D/A轉(zhuǎn)換電路輸出 U o=d1UR *2-1+UR*2-2，電壓比較器比較Ui與Uo的大小，根據(jù)比較結(jié)

15、果決定第 二位d2是留碼還是去碼。依次類推，此過(guò)程一直到第n位比較結(jié)束。 最后可以在一定誤差范圍內(nèi)達(dá)到Ui=Uo，這時(shí)輸出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC， 且輸出的n位二進(jìn)制有效數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)正是A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字量。,以一個(gè)8位A/D轉(zhuǎn)換器為例加以說(shuō)明。設(shè)A/D轉(zhuǎn)換的滿量程為5V，輸入電 壓Ui為4.5V，轉(zhuǎn)換過(guò)程見(jiàn)下表。,表中看出，D/A轉(zhuǎn)換最后輸出電壓Uo與待轉(zhuǎn)換的直流模擬電壓Ui之間存 在一定偏差，但偏差不大于一個(gè)量化單位LSB。,模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片介紹 AD574A為12位逐位比較式A/D轉(zhuǎn)換器，采用28腳雙列直插式陶瓷封 裝。引腳圖如圖2-13。,1 28 2 27 3 26 4 25 5 24

16、6 23 7 22 8 21 9 20 10 19 11 18 12 17 13 16 14 15 AD574A,+5V ULOGIC,數(shù)據(jù)輸出方式控制12/8,片選信號(hào)CS,轉(zhuǎn)換字長(zhǎng)控制AO,讀/轉(zhuǎn)換 R/C,片使能信號(hào) CE,+15V UCC,10V檔輸入 10UIN,10V參考輸出 REFOUT,模擬地 AGND,參考輸入 REF IN,-15V UEE,雙極性偏置 BIP OFF,20V檔輸入 10UIN,STS狀態(tài)標(biāo)志,DB11（MSB）,DB10,DB9,DB8,DB7,DB6,DB5,DB4,DB3,DB2,DB1,DB0（LSB）,DGND數(shù)字地,數(shù) 字 輸 出,圖2-13,A

17、D574A有兩個(gè)模擬量輸入引腳10UIN 和20UIN都可置成單極性和雙極性輸 入方式，因此其模擬量輸入量程有四檔：0+10V，0+20V，-5+5V和 -10 +10V。A/D轉(zhuǎn)換中零漂調(diào)整和增益調(diào)整是通過(guò)引腳BIP OFF和REF IN外 接可調(diào)電位器來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖2-14，其中RP1為零漂調(diào)整，RP2為增益調(diào)整。,AD574A 10 REF IN 8 REF OUT 12 BIP OFF 13 10UIN 14 20UIN,AD574A 10 REF IN 8 REF OUT 12 BIP OFF 13 10UIN 14 20UIN,RP2 100,RP1 100,-5+5V,-10+10

18、V,RP2 100,100k,100k,-15V,+15V,010V,020V,AD574A的量程設(shè)置 單極性輸入 雙極性輸入,圖2-14,進(jìn)行零漂調(diào)整和增益調(diào)整時(shí)，應(yīng)先確定模擬輸入量是單極性還是雙 極性，然后按下表給出的輸入模擬量與輸出代碼的關(guān)系進(jìn)行調(diào)整。,AD574A的輸入模擬量與輸出代碼的關(guān)系,AD574A的邏輯控制真值表,只有CE=1、CS=0同時(shí)滿足時(shí)，AD574A才能進(jìn)入工作狀態(tài)。R/C=0啟動(dòng)A/D 轉(zhuǎn)，R/C=1可進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。如果R/C輸入控制信號(hào)為寬度不小于0.35 微秒的負(fù)脈 沖，則啟動(dòng)一次A/D轉(zhuǎn)換，若寬度超過(guò)25微秒，則將兩次啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。 12/8和A0用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)

19、換字長(zhǎng)和數(shù)據(jù)輸出格式的控制。當(dāng)R/C=0時(shí)，若A0=0，則 按完整12位A/D轉(zhuǎn)換方式啟動(dòng)；若A0=1，則按8位轉(zhuǎn)換方式啟動(dòng)。12/8=1時(shí)，為12 位并行輸出；12/8=0時(shí)，為8位雙字節(jié)輸出，此刻A0=0時(shí)輸出高8位，A0=1時(shí)輸出 低4位，并以4個(gè)0補(bǔ)足尾隨的4位。由于12/8腳與TTL電平不兼容，故應(yīng)在印刷版上 布線硬件接至+5V或0V。STS為A/D轉(zhuǎn)換狀態(tài)標(biāo)志，STS=1表示AD574A正處于A/D 轉(zhuǎn)換過(guò)程中，STS=0表示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束。此輸出信號(hào)可接至CPU的中斷源或輸入端 接口。,模擬遙測(cè)量輸入的接口電路 為了進(jìn)一步了解遙測(cè)量采集的各環(huán)節(jié)，這里給出32路遙測(cè)量采集的實(shí) 用電

20、路。該電路主要包括三部分：CPU、譯碼、程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，如圖 2-15(a)；多路模擬開(kāi)關(guān)、采樣/保持、A/D轉(zhuǎn)換，如圖2-15(b)；以及光電 隔離，如圖2-15(c).,XTAL1 8031 P2 XTAL1 P0 UCC ALE PSEN RST WR RD USS INT0 EA P1.0 P1.1,12MHZ,1,200K,STS R / C S / H,74LS138,74LS373 LE,CE 2764 OE,CE 6264 OE WE,1,74LS245 E,74LS245 E,74LS273 CLK,1,1,30pF,30pF,+5,+ 22uF,D04,D03,D07,DB

21、07,DB811,AB04,A012,A012 0,A1315,A815,D07,A07,D07,D07,圖2-15(a)計(jì)算與存儲(chǔ),A0,AD7506 IN015 UDD OUT A03 UEE EN GND,AD7506 IN015 UDD OUT A03 UEE EN GND,AD574A R/C REF IN STS REFOUT BIPOFF DB 011 UCC UEE 10UIN ULOGIC CS DGND CE AO 12/8 AGND,LF398,-,+15V,+15V,-15V,-15V,1K 0.1uF,32,YC031,-5+5V,24K,RP1 1K,RP3 100

22、,RP2 100,YC015,YC-1631,AB4,+15V,-15V,S/H,CS 1000pF,+15V,-15V,+5V,R/C,STS,DB011,圖2-15(b) 模擬量采集,510,2k,STS DB011,+5V,+5V,STS DB011,2k,510,R/C S/H AB04,R/C S/H AB04,+5V,+5V,圖2-15(c) 光電隔離,AB03,輸入到遠(yuǎn)動(dòng)裝置的32路遙測(cè)量均是經(jīng)變送器輸出-5+5V的直流電壓信號(hào)， 各路信號(hào)再經(jīng)RC低通濾波進(jìn)入模擬多路開(kāi)關(guān)的輸入端。AD7506為16選1的 模擬多路開(kāi)關(guān)，用兩片AD7506實(shí)現(xiàn)32路模擬輸入量的選擇。 如圖2-15

23、(b)，AD7506的16路輸入量的選通地址由地址線信號(hào)AB03提供， 由于其芯片使能信號(hào)EN高電平有效，因此用AB4反相信號(hào)控制前16路，AB4 控制后16路，這樣AB04可選擇32路選擇量。兩片AD7506的輸出端OUT連 接在一起送采樣/保持器LF398的輸入端。 采樣/保持器需外接一采樣電容CS和調(diào)零電路，調(diào)節(jié)RP1可實(shí)現(xiàn)調(diào)零工作。 S/H信號(hào)可用來(lái)控制LF398應(yīng)處的狀態(tài)。當(dāng)S/H=1時(shí)，LF398處于采樣狀態(tài)， 即輸出信號(hào)與輸入信號(hào)接通，CS充電；當(dāng)S/H=0時(shí)，LF398處于保持狀態(tài)， 斷開(kāi)輸入信號(hào)，輸出信號(hào)由CS的電壓決定。 根據(jù)輸入信號(hào)變化范圍，AD574A設(shè)置成雙極性輸入-

24、5+5V的量程，RP2 和RP3實(shí)現(xiàn)零漂和增益的調(diào)整。圖2-15(b)中AD574A接成獨(dú)立工作方式，R/C 接收一個(gè)負(fù)脈沖即啟動(dòng)一次A/D轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后輸出的12位偏移二進(jìn)制 碼數(shù)據(jù)從DB011輸出，A/D轉(zhuǎn)換的工作狀態(tài)由STS輸出信號(hào)表示。STS=1表 示正在轉(zhuǎn)換中，STS=0表示轉(zhuǎn)換已結(jié)束，可讀數(shù)。此信號(hào)作為8031的一個(gè)中 斷源接至INT0。,CPU選用8031，晶振12MHZ。2764為8字節(jié)EPROM，6264為8K字 節(jié)RAM，74LS138產(chǎn)生選通信號(hào)，為芯片分配地址空間，2764的地址為 000H1FFFH，6264為2000H3FFFH，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)的低8位

25、DB07的地址為4000H，高4位為4001H，32路輸入量的選通地址為 6000H，8031的P1.0腳提供AD574A的啟動(dòng)信號(hào)R/C，P1.1提供LF398的 采樣/保持信號(hào)，INT0接AD574A的轉(zhuǎn)換狀態(tài)信號(hào)，為提高系統(tǒng)的抗干擾 能力，將模擬電路中的單片機(jī)系統(tǒng)交換的數(shù)字信號(hào)用光電隔離器隔離。 在這個(gè)電路中，A/D轉(zhuǎn)換的是可采用查詢方式，也可采用中斷方式。 查詢方式是判斷INT0腳電平的高低來(lái)決定何時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換、何時(shí)讀數(shù)；中 斷方式則是先啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束后STS的下降沿觸發(fā)中斷，進(jìn)入中斷 服務(wù)程序，在中斷服務(wù)程序中讀數(shù)，或再啟動(dòng)一次轉(zhuǎn)換。 注意：在設(shè)置 8031的外部中斷時(shí)，應(yīng)置為邊沿

26、觸發(fā)而不是電平觸發(fā)。否則中斷響應(yīng)后 中斷源仍無(wú)法消除。 設(shè)在主程序初始化程序中已將8031外部中斷INT0置為邊沿觸發(fā)，內(nèi) 部寄存器30H中已存放遙測(cè)量選通地址（00H1FH），并初始化為 00H，同時(shí)啟動(dòng)一次A/D轉(zhuǎn)換，觸發(fā)中斷。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存入6264中，地址 為2000H203FH。A/D轉(zhuǎn)換中斷服務(wù)程序如下：,ADC：PUSH PSW ；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) PUSH ACC PUSH DPL PUSH DPH SETB RS0 ；選寄存器組3 SETB RS1 MOV DPTR，#4000H MOVX A，DPTR ；取A/D轉(zhuǎn)換數(shù) 據(jù)的低8位 MOV R0，A INC DPTR MOVX A，DP

27、TR ；取A/D轉(zhuǎn)換數(shù) 據(jù)的高4位 ANL A，#0FH ；屏蔽高字節(jié) 高4位 MOV R1，A MOV DPH，#20H ；計(jì)算存數(shù)地址 MOV A，30H ADD A，30H MOV DPL，A MOV A，R0 MOV DPTR，A ；存低8位數(shù)據(jù),INC DPTR MOV A，R1 MOVX DPTR，A ；存高4位數(shù)據(jù) MOV A，30H ；計(jì)算下一路 遙測(cè)量地址 INC A ANL A，#1FH MOV 30H，A MOV DPTR，#6000H MOV DPTR，A ；選通模擬多 路開(kāi)關(guān) STEB P1.1 ；采樣 NOP ；延時(shí) NOP CLR P1.1 ；保持 CLR P1.

28、0 ；啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn) 換 NOP NOP SETB P1.0 POP DPH ；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) POP DPL POP ACC POP PSW RETI ；中斷返回,遙測(cè)量的采集,數(shù)字化的遙測(cè)量采集 上面講述的遙測(cè)量采集其輸入量均為直流模擬電壓信號(hào)，還有數(shù)字 信號(hào)沒(méi)有介紹。這類信號(hào)主要來(lái)源為一些指示儀表設(shè)備，這些設(shè)備將待 測(cè)量經(jīng)過(guò)內(nèi)部電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。這類遙測(cè)量稱為數(shù)字化的遙測(cè)量。 數(shù)字化的遙測(cè)量采集電路類似于遙信采集電路，利用并行口或三態(tài) 門直接對(duì)數(shù)字化的遙測(cè)量進(jìn)行讀數(shù)。但不同于遙信量中每一位只代表一 個(gè)遙信對(duì)象的狀態(tài)，一個(gè)數(shù)字化遙測(cè)量由多個(gè)BCD碼表示。另外，遙測(cè) 量輸出多為空觸點(diǎn)，需外接輔助電

29、源產(chǎn)生電信號(hào)。數(shù)字化遙測(cè)量輸出可 能直接是電平信號(hào)，此時(shí)不能接輔助電源，可串一電阻驅(qū)動(dòng)光電耦合器 的發(fā)光二極管。,2.3遙測(cè)信息的處理,數(shù)字濾波 輸入到遙測(cè)量采集系統(tǒng)的模擬直流電壓都是來(lái)自各類變送器和傳感 器，這些有用的信號(hào)中?；祀s有各種頻率的干擾信號(hào)。因此遙測(cè)量采集 的輸入端通常加人RC低通濾波器來(lái)抑制某些干擾信號(hào)。但RC濾波器不 易實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻干擾信號(hào)的抑制，所以數(shù)字濾波器被引入來(lái)彌補(bǔ)不足。 數(shù)字濾波就是在計(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)學(xué)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。這是 一種軟件方法，對(duì)數(shù)字濾波算法的選擇，濾波系數(shù)的調(diào)整有很大靈活性。 下面我們將

30、介紹幾種常見(jiàn)濾波方法。 一階遞歸濾波 濾波公式 YK=XK+A（YK-1-XK） 式中 XK新采樣的數(shù)據(jù) YK-1前一次的濾波輸出 YK這一次的濾波輸出 A濾波系數(shù),濾波系數(shù)A= 式中T采樣周期 數(shù)字濾波器時(shí)間常數(shù)，為達(dá)到最佳的濾 波效果， 值的選取應(yīng)根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)而定，不斷改變 其值，使低頻周期性噪聲減至最低或全部消除，這 時(shí)的 值為系統(tǒng)的最佳濾波系數(shù)。 此濾波公式是一迭代公式，其初值為Y0=X0，A的取值范圍為0A1，A的值 決定了濾波輸出是重視本次采樣還是重視以前的采樣，當(dāng)A=0時(shí)不進(jìn)行濾波 用公式做濾波處理會(huì)造成輸出與輸入信號(hào)間的相位滯后，故稱一階滯后濾波。 限幅濾波法 對(duì)于緩慢變化的量

31、，如溫度、水位等，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定出兩次采樣輸 入信號(hào)幅值可能出現(xiàn)的最大偏差Y，通過(guò)程序判斷確定本次濾波輸出。判 斷依據(jù)如下： 若XK-YK-1 Y，則YK=XK； 若XK-YK-1 Y，則YK=YK-1。 此法對(duì)濾去脈沖性干擾十分有效。 算術(shù)平均濾波法 將N個(gè)采樣值相加，然后取其算術(shù)平均值作為本次濾波輸出值，計(jì)算公式如下：,式中 YK第K次濾波輸出值 Xi第i次采樣值 N采樣次數(shù) 此法可有效消除隨機(jī)誤差，對(duì)周期性等振幅干擾也有較明顯的濾波效果。 遞推平均濾波法： 在存儲(chǔ)器中開(kāi)辟一能存儲(chǔ)N個(gè)數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)采用先進(jìn)先出的 方法刷新數(shù)據(jù)，使緩沖區(qū)中存放的始終是最新的N個(gè)數(shù)據(jù)，再采用算數(shù)平

32、均法計(jì)算，即 式中 YK第K次濾波輸出值 Xk-i從第k次向前遞推i次的采樣值 N遞推平均項(xiàng)數(shù) 采樣過(guò)程中，往往遇到尖脈沖干擾，這種干擾常使個(gè)別采樣數(shù)據(jù)遠(yuǎn)離 真實(shí)值。如果直接用上式計(jì)算就會(huì)將失真數(shù)據(jù)帶入濾波輸出結(jié)果中。因此 在求平均值前，先剔除最大值和最小值，再對(duì)余下N-2數(shù)據(jù)求平均，這樣 既濾去了脈沖干擾，又濾去了隨機(jī)干擾。這樣對(duì)上式做一定修改，就可得 到防脈沖干擾遞推平均濾波方法。,中位值濾波法 將N個(gè)采樣數(shù)據(jù)按大小順序排列，取其中間的值作為濾波輸出值。 死區(qū)計(jì)算 遠(yuǎn)動(dòng)裝置中遙測(cè)量的采集工作總是不斷的循環(huán)進(jìn)行，并需要將遙測(cè)數(shù) 據(jù)上送至調(diào)度中心。這些遙測(cè)量并不是隨時(shí)都在變化，而大多數(shù)遙測(cè)量

33、在某一時(shí)間內(nèi)變化是緩慢的。如果將這些微小的變化不停送往調(diào)度中 心，會(huì)增加各環(huán)節(jié)的負(fù)擔(dān)，同時(shí)對(duì)調(diào)度運(yùn)行人員觀測(cè)運(yùn)行狀態(tài)也無(wú)益。 如果在遙測(cè)量處理中加入死區(qū)計(jì)算，則可有效解決上述問(wèn)題。死區(qū)計(jì) 算是對(duì)連續(xù)變化的模擬量規(guī)定一腳小的變化范圍。當(dāng)模擬量在這個(gè)規(guī)定 的范圍內(nèi)變化時(shí)，認(rèn)為該模擬量沒(méi)有變化，這個(gè)期間的模擬量的值用原 值表示，這個(gè)規(guī)定的范圍稱為死區(qū)。 圖2-16給出死區(qū)計(jì)算示意圖,t0時(shí)刻，u=u0 ； 設(shè)死區(qū)為2u，當(dāng)|u1-u0| u時(shí)，認(rèn) 為u值不變； t0t1時(shí)間內(nèi)，u=u0 ； t1時(shí)刻，|u1-u0|u，以此刻值u1代替原 值u0 ， u=u0 ，再以u(píng)1為中心再設(shè)死區(qū)， 到t2時(shí)刻u

34、值越死區(qū)，用 t2時(shí)刻值u0代 u1 ； t0 t2這段時(shí)間，u不斷變化,采用死區(qū)計(jì) 算后，可用兩個(gè)值u0和u1來(lái)表征這一變 化過(guò)程。,t0,t1,t2,t,u0,u1,u,圖2-16 死區(qū)計(jì)算示意圖,在死區(qū)計(jì)算中，死區(qū)的大小選擇應(yīng)當(dāng)合理。取得過(guò)小，不能減輕處理負(fù)擔(dān)；取 值過(guò)大，則易疏漏掉一些重要變化信息。 越限比較 遠(yuǎn)動(dòng)裝置不單是對(duì)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集，還需對(duì)這些量作 輔助分析。從電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性以及對(duì)電能質(zhì)量的要求等方 面考慮，許多運(yùn)行參數(shù)必須在一定的范圍內(nèi)變化，即必須滿足不等式約束 條件。一旦發(fā)現(xiàn)某一量不滿足約束條件，一方面對(duì)這一量置越限標(biāo)志，另 一方面要發(fā)出信號(hào)，

35、這一功能稱越限比較。,越限比較功能常在調(diào)度端。每一個(gè)遙測(cè)量都要設(shè)定其對(duì)應(yīng)的上限值和下限 值，這些限值應(yīng)存放在掉電保護(hù)單元，同時(shí)還應(yīng)能夠修改。遙測(cè)數(shù)據(jù)的每一次刷 新，都要做比較工作，并把比較結(jié)果存起來(lái)。比較結(jié)果分：不越限、越上限和越 下限，都用越限標(biāo)志的不同狀態(tài)表示。比較任務(wù)用計(jì)算機(jī)的比較指令可以方便實(shí) 現(xiàn)。 標(biāo)度變換和二 十轉(zhuǎn)換 標(biāo)度變換 標(biāo)度變換又稱乘系數(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 值的換算方法。 假設(shè)在眾多的遙測(cè)量中有一個(gè)線電壓UAC和一個(gè)線電流量IA， UAC的額定值為 220kV AC， IA的最大值為400A AC。這些一次信號(hào)必須經(jīng)過(guò)互感器變成二次信 號(hào)，

36、選電壓互感器的額定比值KTV為220kV AC：100V AC，電流互感器額定比值 KTA為400A AC：5A AC。這些二次信號(hào)還必須經(jīng)過(guò)變送器才能輸入到A/D轉(zhuǎn)換器。 選電壓變送器的額定比值KBU為100V AC：5V DC，電流變送器的額定比值KBI為5A AC：5V DC。A/D轉(zhuǎn)換器的輸入量程為-5+5V。若是12位的A/D轉(zhuǎn)換器，則 5V的輸入模擬量轉(zhuǎn)換后數(shù)字量為07FFH（2047），即A/D轉(zhuǎn)換器的額定比值KAD 為5V：2047。 在上述條件下，如果轉(zhuǎn)換后對(duì)應(yīng)數(shù)字量為DU，IA對(duì)應(yīng)為DI，則轉(zhuǎn)換關(guān)系為：,UAC=KU*DU IA=KI*DI KU=KTV*KBU*KAD K

37、I=KTA*KBI*KAD 這里，KU 、KI就是遙測(cè)量的轉(zhuǎn)換系數(shù)。 二十轉(zhuǎn)換 標(biāo)度變換后的數(shù)據(jù)已經(jīng)代表了遙測(cè)量的實(shí)際值，但此數(shù)據(jù)是以二進(jìn)制 數(shù)表示的。在某些場(chǎng)合還需轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，這就需要進(jìn)行二十轉(zhuǎn)換。 對(duì)整數(shù)的二十轉(zhuǎn)換應(yīng)先確定二進(jìn)制數(shù)可能對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)的最高位 數(shù)，用待轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制數(shù)不斷減去1000，并對(duì)減的次數(shù)計(jì)數(shù)。至不夠減 時(shí)，則記數(shù)值為千位數(shù)，余數(shù)再不斷減去100，并對(duì)減的次數(shù)計(jì)數(shù)。如此 類推可得，十位和個(gè)位數(shù)。也可用除法指令，通過(guò)除法指令，通過(guò)除法 運(yùn)算得到二十。 對(duì)小數(shù)的二十轉(zhuǎn)換則采用“乘10取整”法。將二進(jìn)制小數(shù)乘10，得到 的整數(shù)部分為十進(jìn)制小數(shù)小數(shù)點(diǎn)后的第一位，再將余下的小

38、數(shù)乘以10， 如此下去得到第二、三、四位等等。 標(biāo)度變換和二十轉(zhuǎn)換的處理工作可以在RTU中完成，也可移到調(diào) 度端完成。,事故追憶 電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中隨時(shí)可能發(fā)生事故，因此在電力系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測(cè) 時(shí)，希望把事故發(fā)生前后一段時(shí)間內(nèi)遙測(cè)數(shù)據(jù)的變化情況保存下來(lái)，為 今后的事故分析提供原始數(shù)據(jù)，這就是事故追憶功能。 要實(shí)現(xiàn)事故追憶功能，就必須在內(nèi)存中開(kāi)辟足夠大的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩沖 區(qū)，緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)采用先進(jìn)先出的方式刷新。緩沖區(qū)的大小應(yīng)根據(jù)事故 追憶對(duì)事故前后需記錄的時(shí)間長(zhǎng)度、一幀信息的數(shù)據(jù)量以及數(shù)據(jù)的刷新 周期而定。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)的那幀信息移至緩沖區(qū)中部時(shí)，將整個(gè)緩沖區(qū) 的數(shù)據(jù)保存下來(lái)，作為事后分析使用。 事故追

39、憶功能應(yīng)該是在發(fā)生事故時(shí)啟動(dòng)。事故的發(fā)生往往會(huì)引起一系 列遙信變位，因此，可以以遙信變位來(lái)啟動(dòng)事故追憶。但遙信變位不意 味著事故的發(fā)生，所以可以用變電所的事故總告警保護(hù)信號(hào)啟動(dòng)事故追 憶，對(duì)于省級(jí)和網(wǎng)級(jí)調(diào)度也可采用靜穩(wěn)定分析和動(dòng)穩(wěn)定分析的結(jié)果啟動(dòng) 事故追憶。,2.4脈沖量的采集和處理,遠(yuǎn)動(dòng)裝置除了對(duì)遙信量和遙測(cè)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)外，還需對(duì)電能量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 脈沖量的采集 脈沖電能表發(fā)出的脈沖是經(jīng)光電隔離采用集電極開(kāi)路形式輸出，因此 信號(hào)的提取需外加電源。下面給出脈沖量電路的兩種方式。,+5V,+U,+5V,雙絞線,脈沖電度表,脈沖量輸入,脈沖量輸入,圖2-17(a),圖2-17(b),圖(a)是利用脈沖

40、電能 表內(nèi)部提供的光電耦 合實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離.。 圖(b)則在脈沖量輸入 電路中增加了一級(jí)光 電隔離。+U可以是 5V,12V或24V,這樣 就進(jìn)一步提高了系統(tǒng) 的抗干擾能力。 采用雙絞線也是為了 增強(qiáng)抗干擾能力。,脈沖量采集常采用兩種方法：硬件記數(shù)法和軟件記數(shù)法。 1.硬件記數(shù)法 硬件記數(shù)法是利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖量記數(shù)。以8253為例進(jìn)行 說(shuō)明。引腳圖如圖2-18 。,1 8053 24 2 23 3 22 4 21 5 20 6 19 7 18 8 17 9 16 10 15 11 14 12 13,Ucc WR RD CS A1 A0 CLK2 OUT2 GATE2 CLK1 GATE

41、1 OUT1,D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CLK0 OUT0 GATE0 GND,8253片內(nèi)有3路獨(dú)立的十六位二 進(jìn)制或二-十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，記數(shù) 速率范圍小于2MHz，所有操作方 式均是可編程的。 如圖，D0D7為數(shù)據(jù)總線, CLK0、 CLK1、 CLK2分別是計(jì)數(shù)器0、1、 2的時(shí)鐘輸入GATE0 、GATE1、 GATE2為計(jì)數(shù)器0、1、2的控制輸 入，OUT0、 OUT1、 OUT2 為計(jì) 數(shù)器0、1、2的輸出，RD為讀操作 信號(hào)，WR為寫(xiě)操作信號(hào)，CS為片 選信號(hào)，Ucc接+5V電源，GND接 地。,圖2-18 8253芯片的引腳定義,8053控制字定義如下：

42、,D7 SC1,D6 SC0,D5 RL1,D4 RL0,D3 M2,D2 M1,00：選擇計(jì)數(shù)器0 01：選擇計(jì)數(shù)器1 10：選擇計(jì)數(shù)器2 11：非法,00：計(jì)數(shù)器封鎖操作 01：只讀/寫(xiě)高字節(jié) 10：只讀/寫(xiě)低字節(jié) 11：先讀/寫(xiě)低字節(jié) 后讀/寫(xiě)高字節(jié),000：方式0，計(jì)數(shù)結(jié)束中斷方式 001：方式1，可編程單穩(wěn)方式 010：方式2，頻率發(fā)生器方式 011：方式3，方波發(fā)生器方式 100：方式4，軟件觸發(fā)選通方式 101：方式5，軟件觸發(fā)選通方式,0：十六位二進(jìn)制計(jì)數(shù) 1：四位BCD碼計(jì)數(shù),利用8253進(jìn)行脈沖量采集通常 選擇工作方式0。對(duì)預(yù)置數(shù)進(jìn)行減 法計(jì)數(shù)，當(dāng)減為0時(shí)，輸出端OUT 變

43、為高電平，向CPU發(fā)出中斷申 請(qǐng)；CPU響應(yīng)中斷，向計(jì)數(shù)器裝入 新的計(jì)數(shù)值，輸出端OUT變?yōu)榈碗?平，在計(jì)數(shù)期間OUT一直保持低電 平。 圖2-19給出了8031與8253的接 口電路。,P2.7 ALE 8031 P0 RD WR P1.0 P1.1 P1.2 INT0,74LS373,CS A0 A1 UCC GATE2 D07 GATE1 RD GATE0 WR OUT0 CLK0 OUT1 CLK1 OUT2 CLK2,+5V,脈沖量輸入,1,8,2,8,圖2-19,D1 D0,M0,BCD,中斷入口,保護(hù)現(xiàn)場(chǎng),P1.0=1?,P1.1=1?,P1.2=1?,恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng),中斷返回,計(jì)數(shù)器

44、0裝數(shù) 計(jì)數(shù)單元0加1,計(jì)數(shù)器1裝數(shù) 記數(shù)單元1加1,計(jì)數(shù)器2裝數(shù) 記數(shù)單元2加1,N,如圖2-19，當(dāng)P1.0=1時(shí)，表明計(jì)數(shù) 器0已計(jì)數(shù)結(jié)束，需再裝計(jì)數(shù)值，并對(duì) 記數(shù)單元0加1，計(jì)數(shù)器0重新裝數(shù)。 同樣P1.1、P1.2為1時(shí)，對(duì)計(jì)數(shù)器1、 2也要作相應(yīng)處理。 用8253實(shí)現(xiàn)脈沖量采集，采用中斷 方式，軟件占用CPU時(shí)間少，特別適 合單CPU裝置；但是占用硬件資源 大，一片8253只能處理三路脈沖量輸 入，每個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)結(jié)束中斷信號(hào)或 直接占用及擴(kuò)展中斷源，或是經(jīng)或非 后接入中斷，再由CPU提供輸入口， 可讀記數(shù)結(jié)束中斷信號(hào)狀態(tài)。,N,N,Y,Y,Y,圖2-19 脈沖量采集中斷服務(wù)程序,2

45、.軟件計(jì)數(shù)法 脈沖量脈寬一般大于10ms，如果采用 類似于遙信變位判別的方法，可以用軟 件測(cè)出脈沖量的正跳變，每一個(gè)正跳 變，脈沖數(shù)加1。只要正跳變判別周期小 于脈沖量的最小脈寬，則可正確計(jì)數(shù)。 脈沖量軟件計(jì)數(shù)法程序框圖如圖2-20。 圖中是對(duì)8路脈沖量進(jìn)行處理，NEW單 元中存放的是8路脈沖量的當(dāng)前態(tài)， LAST單元存放的是8路脈沖量的上次狀 態(tài)，前后兩次狀態(tài)的異或存放在XOR單 元。XOR單元中為1的位表明對(duì)應(yīng)的脈 沖量狀態(tài)改變了，如果對(duì)應(yīng)脈沖量的當(dāng) 前狀態(tài)為1，則表明該脈沖量剛發(fā)生了正 跳變，脈沖量的計(jì)數(shù)單元加1。,入口,對(duì)當(dāng)前脈沖量狀態(tài) 存入NEW單元,NEW與上一次脈沖量狀態(tài)LAST

46、 異或存入XOR單元,NEW LAST,N=0,XOR單元第N位=1？,NEW單元第N位=1？,第N路脈沖量計(jì)數(shù)器單元加1,NEW右移一位 XOR右移一位,N+1 N,N=8？,出口,N,N,N,Y,圖2-20,脈沖量的處理 遠(yuǎn)動(dòng)裝置對(duì)脈沖量電能量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后，還需將計(jì)數(shù)值發(fā)送到主站，計(jì) 數(shù)值長(zhǎng)度為24進(jìn)制數(shù)。 主站在讀取各RTU的電能量時(shí)，希望各能量為同一時(shí)刻的值，為保證 在主站查詢各RTU的電能量以及RTU上送電能量時(shí)，電能脈沖計(jì)數(shù)值不 變，且是同一時(shí)刻的值。在讀取之前主站向RTU發(fā)送電能凍結(jié)命令， RTU受到凍結(jié)命令后，立即將脈沖計(jì)數(shù)單元的數(shù)據(jù)取出并存入某一緩沖 區(qū)，作為主站讀數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)

47、，主站查詢完成后，再發(fā)送解凍命令，電 能量查詢過(guò)程結(jié)束。處理電能量的凍結(jié)、讀數(shù)、解凍方面，需依照相應(yīng) 規(guī)約完成。 主站從RTU讀到的電能量只是代表脈沖計(jì)數(shù)值，而要獲得實(shí)際的電能 值，必須做相應(yīng)轉(zhuǎn)換。實(shí)際電能值S與脈沖計(jì)數(shù)值N的關(guān)系如下： S=KTV*KTA*KW*N 其中KTV電壓互感器變比 KTA電流互感器變比 KW 電能量脈沖比（一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)二次側(cè)的電能值）,2.5遙控和遙調(diào),遙控 1. 遙控輸出接口電路 遙控輸出通常以繼電器觸點(diǎn)方式提供。繼電器一方面起到隔離作用， 另一方面可以直接接入控制回路。若提供的繼電器觸點(diǎn)容量不夠時(shí)，還 可以再接一中間繼電器。圖2-21為8路遙控輸出接口電路。,P

48、0 8031 P2.7 WR,D Q 74LS273 CLK,1,8,8,+5V,繼電器,中間繼電器,一路 輸出,8,+,C,R,圖中，74LS2732為8位D觸發(fā)器，以鎖存遙控輸出信號(hào)的狀態(tài)。為 使繼電器能可靠的動(dòng)作，在鎖存器與繼電器之間加入驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電,驅(qū)動(dòng)電路,圖2-21,+U,路在輸出低電平時(shí)應(yīng)有較大吸收電流。R阻值的選取，應(yīng)能保證繼電器 動(dòng)作時(shí)線圈中有較大的電流。當(dāng)然，R值越小，提供的動(dòng)作電流越大， 繼電器動(dòng)作越可靠。但驅(qū)動(dòng)電路功耗增加，發(fā)熱加大，電源提供的動(dòng)作 電流增大。為解決這一問(wèn)題，可在繼電器與地間加一電容C。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電 路輸出高點(diǎn)平時(shí)，繼電器線圈中流過(guò)電流很小，不動(dòng)作；當(dāng)驅(qū)

49、動(dòng)電路輸 出為低電平時(shí)，繼電器線圈中流過(guò)的電流，一部分由電源經(jīng)R提供，另 一部分經(jīng)C放電提供。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路再次輸出高電平時(shí)，C上電壓迅速提 高，充電結(jié)束可保證繼電器線圈中電壓很小，繼電器恢復(fù)常態(tài)。從上面 得出，C的加入，一方面減小了驅(qū)動(dòng)電路和電源的功耗，另一方面提高 了繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作的可靠性。 圖中，遙控輸出為一動(dòng)合觸點(diǎn)。遙控狀態(tài)為0時(shí)，繼電器不動(dòng)作，觸 點(diǎn)斷開(kāi)；遙控狀態(tài)為1時(shí)，繼電器動(dòng)作，觸點(diǎn)閉合。 2. 遙控實(shí)現(xiàn) 遙控輸出提供的是空觸點(diǎn)，將這對(duì)空觸點(diǎn)串入某一電路，其作用類似 于一個(gè)開(kāi)關(guān)，只是其接通和斷開(kāi)的狀態(tài)受RTU輸出信號(hào)的控制。 電力系統(tǒng)中,遙控的主要對(duì)象是斷路器。圖2-22給出斷路器遙

50、控回路簡(jiǎn) 圖，圖中略去斷路器手動(dòng)控制回路部分。,+KM，-KM為控制回路電源小母線， +HM，-HM為合閘小母線，14FU為熔 斷器，QF為斷路器輔助觸點(diǎn)，KM為合 閘接觸器，YC為合閘線圈，YT為跳閘線 圈，KCB為跳躍閉鎖繼電器，YCB為遙 控合閘，YKH為遙控跳閘。 假設(shè)短路器處于跳閘狀態(tài)，此時(shí)QF 動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，KCB動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合， YKH動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi)。遠(yuǎn)動(dòng)裝置輸出遙控 合閘執(zhí)行信號(hào)1，使YKH線圈動(dòng)作， YKH動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，合閘回路信號(hào)接 通，+KM1FU YKHKCB QF KM 2FU-KM。加在KM上的是額 定電壓，使得KM起動(dòng)，KM動(dòng)合觸點(diǎn)閉 合，接通短路器合閘回路，完成合閘

51、。,1FU,+KM,QF,KCB,YKH,KM,2FU,KCB I,YT,QF,YKT,-KM,+HM,3FU,KM,YC,4FU,KM,-HM,圖2-22,合閘過(guò)程持續(xù)23s，等待斷路器已可靠合閘，QF動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)， 動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，斷開(kāi)合閘線圈回路。廠站端再輸出遙控合閘完成信號(hào) 0，YKH不動(dòng)作， YKH動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，遙控合閘過(guò)程結(jié)束。 斷路器處于合閘狀態(tài)時(shí)，QF動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。遠(yuǎn)動(dòng)裝置輸出遙控跳 閘信號(hào)1，使YTK動(dòng)作，YTK動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，跳閘線圈回路接通 +KM1FU YKTKCB QFYT 2FU-KM。(KCB動(dòng)斷觸點(diǎn) 斷開(kāi),防止此時(shí)誤合閘操作)YT承受額定電壓,完成跳閘過(guò)程。跳閘后，

52、 QF動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi)。廠站端遠(yuǎn)動(dòng)裝置再輸出遙控跳閘完 成信號(hào)0，使YKT不動(dòng)作，YKT動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，遙控跳閘過(guò)程結(jié)束。,結(jié)合下面將要介紹的遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約中的遙控命令和升降命令，遙控的硬件 輸出電路還可以采用更貼切實(shí)際的方法實(shí)現(xiàn)。如下圖,遙控實(shí)現(xiàn)電路。 圖2-23(a)中，通過(guò)硬件將遙控?cái)?shù)據(jù)經(jīng)譯碼電路分成3類信號(hào)：對(duì)象信號(hào) （YK1YK8）、性質(zhì)信號(hào)（HZ、TZ）和執(zhí)行信號(hào)（ZX）。對(duì)這些信號(hào)都 有相應(yīng)的繼電器，對(duì)象繼電器KYKi、合閘繼電器KC、跳閘繼電器KTO、執(zhí) 行繼電器KCO。這些繼電器的觸點(diǎn)按圖2-23(b)方式連接，就構(gòu)成了一個(gè)遙 控對(duì)象的合/跳（升/降）輸出回路。 在軟件的配合下，圖中的遙控實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下： 遙控前的狀態(tài)應(yīng)該是P1.0、P1.1、P1.2置為高電平，P1.3置為低電平。 當(dāng)要進(jìn)行遙控操作時(shí)，應(yīng)先置P1.3為1，接通驅(qū)動(dòng)電路的工作電源。接下 來(lái)做遙控選擇操作：向74LS273寫(xiě)控制字；控制字的定義為D0D2表示控 制對(duì)象號(hào)的編碼07，D3=1、D4=0表示合閘， D3=0、D4=1表示跳