第三章 开闭所和配电变电所内自动化

1第三章开闭所和配电变电所内自动化•远动装置的（RTU)发展•微机远动•装置的基本功能•微机远动装置的分类•配电变电自动化的若干问题2§3.1远动装置（RTU）概念：远动装置（RemoteTerminalUnit）也成为远方终端，是电网调度自动化和配电自动化的系统的基础设备，它们安装于各个变、配电所内，是自动化系统在基层的“耳目”和“手脚”。远动装置的发展：触点式远动装置；数字式远动装置；基于微处理器的远动装置。3§3.2远动装置的基本功能一、四遥功能：即遥信、遥测、遥控、遥调四个基本功能。遥信：遥信功能用于测量系统中开关的位置信号、自动装置或继电保护的工作状态、通信装置的运行状态等开关量的采集。遥测：遥测功能用于采集线路重要监测点的P、Q、U、I等运行参数的采集，还有一些温度、压力、流量等模拟量的采集。4遥控：遥控功能常用于控制断路器的分与合，电容器、电抗器的投切以及其他可以采用继电器控制的设备。遥调：遥调功能常用于有载调压变压器抽头的升降调节，以及其他可以采用一组继电器控制的，具有分级升降功能的场合。5二、事件顺序记录SOE(sequenceofevent)：指在电网发生故障时，记录各断路器和继电保护动作状况以及动作时间，以区分时间顺序，做出运行对策和进行事故分析。三、系统对时：RTU站间SOE分辨率是一项系统指标，要求各个RTU的时钟与调度中心的时钟严格同步，因此要求系统对时。6四、电能采集：采集变电站各条进线和出线以及主变压器两侧的电度值，通常是通过和智能电度表通信获取电度值。五、自恢复和自检测功能：RTU在自动化系统中的位置要求其永不停止的完成和SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）系统的通信，上报当前采集数据情况并接受SCADA系统下达的各项命令，这要求RTU具有自动恢复和自检测功能。7六、和SCADA通信：要求RTU能将采集的现场信息上报给SCADA系统，并能接受SCADA系统下达的命令。七：其他功能：当地显示和参数整定输入；一发多收；CRT显示，打印制表等。8§3.3微机远动装置的分类一、从体系结构上，变电站内的RTU可以分为集中式RTU和分布式RTU两大类。集中式RTU：集中式RTU中只有一个智能模块CPU，它负责管理其他非智能模块，并和调度或SCADA系统通信。集中式RTU各模块之间均以并行总线相联系，而并行总线不允许传输太长的距离，所以集中式RTU均是集中布置于一个机柜或机箱中的。9分布式RTU：多CPU结构、各个模块之间以串行总线互相联系的分布式RTU。RTU能够采集更多的开关量、模拟量和电度信息，能够进行更多的路的遥控和遥调，能够与更多的调度主机建立联系等，而集中式的微机远动装置由于采用单处理器，CPU负荷过重不能满足上述要求。10特点：多CPU；串行总线；智能模板；可以集中布置，也可以分散布置；连线简单，可靠性高；便于扩容，容量可增大；便于交流采样。功能分布式RTU：按功能划分各模块，RTU由一系列智能模块构成，各模块之间采取串行通信方式。结构分布式RTU：模块功能更强大，每个模块同时具有“四遥”功能，形成RTU单元模块，将RTU单元模块分散的布置在开关柜中，不必单独组屏。11微机远动装置（RTU）的选择：体系结构特点适用范围集中式RTU功能分布式RTU结构分布式RTU用多功能电表简化RTU的结构单CPU、并行总线、集中组屏、无微机保护功能多CPU、串行总线、智能模块、一般仍集中组屏且无微机保护功能RTU仅需要遥控、遥调和遥信部分，可以从多功能电能表获得其它信息小区变、小型配电变电站中小型配电变电站和开闭所，大型配电站和开闭所的改造新建配电变电站和开闭所，变电站综合自动化出线负荷需要分时计费的配电变电站和开闭所多CPU、串行总线、面向对象的智能模块、分散布置、微机保护功能各种RTU体系结构的特点和适用范围12二、直流采样和交流采用直流采样：将采用变送器进行的采样称为直流采样。变送器的作用：将强信号转化为适合计算机和仪表适用的弱信号；将交流信号转换为直流信号；从瞬时信号获得有效值；确保输出直流量和输入测量量之间满足线性关系；实现输入与输出隔离。13缺点：数据的准确性受变送器稳定性的影响数据的实时性受变送器响应速度的影响变送器的维护工作量较大需要大量的变送器，加大投资和占地面积14交流采样：不经过变送器，按一定规律直接采集交流量并加以处理，计算出电压、电流有效值以及有功、无功功率的方法就是交流采样。实际上就是用微机取代了传统的变送器，克服了变送器带来的不良影响，精度高，灵活可靠，使用方便。15§3.4配电变电站自动化的若干问题一、环境温度和湿度二、状态量采集三、小电流接地选线四、防跳跃机构五、有功功率采集六、电量采集七、无人值班变电站遥信信号的处理