《配電自動化》課件課程第五講

1、第五講：第3章12節(jié)第3章 開閉所和配電變電所內(nèi)自動化第1節(jié)遠(yuǎn)動裝置（RTU）的發(fā)展第2節(jié)微機(jī)遠(yuǎn)動裝置的基本功能第3章 開閉所和配電變電所內(nèi)自動化一、作用1、配電變電站和10KV開閉所是配電網(wǎng)的重要組成部分。2、配電變電站和開閉所的自動化程度的高低，直接反映了配電自動化的水平。二、特點(diǎn)1、采用的設(shè)備與輸電網(wǎng)類似。2、對環(huán)鏡和可靠性要求很高。A、無人值班；B、沒有取暖設(shè)備。3.1遠(yuǎn)動裝置（RTU）的發(fā)展一、發(fā)展過程1、遠(yuǎn)動技術(shù)是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的。2、SF-58型：從前蘇聯(lián)引進(jìn)。有接點(diǎn)遠(yuǎn)動裝置。通信速率為50bit/s。功能較弱。觸點(diǎn)式遠(yuǎn)動裝置是第一代遠(yuǎn)動裝置,精度低、速度慢、可靠性差。

2、3、無觸點(diǎn)數(shù)字或綜合遠(yuǎn)動裝置：第一階段：20世紀(jì)60年我國自行研制的無觸點(diǎn)數(shù)字或綜合遠(yuǎn)動裝置，有四遙功能：遙測（YC）、遙信（YX）、遙控（YK）、遙調(diào)（YT）。第二階段：20世紀(jì)70年出現(xiàn)由硬件邏輯元件組合的遠(yuǎn)動裝置。數(shù)字遠(yuǎn)動裝置的精度和速度較觸點(diǎn)式遠(yuǎn)動裝置有很大提高，但其可靠性和靈活性差，功能有限，難以滿足現(xiàn)代化的高度集中實(shí)時監(jiān)控需要。遙信（YX）量：開關(guān)量經(jīng)采用后可直接送入處理器，按規(guī)定好的時分多路制格式排列，然后串行發(fā)送出去。遙測（YC）量：模擬量，其輸入部分一般為電壓互感器（TV）或電流互感器（TA）的輸出，經(jīng)變送器變成05V的電壓后，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器把采樣幅值轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)碼后送入處

3、理器，再經(jīng)過BCD轉(zhuǎn)換，并將各路被測量按規(guī)定好的時分多路制格式排列，然后串行發(fā)送出去。二、集中式RTU和分布式RTU1、微處理機(jī)具有速度快、功能強(qiáng)、應(yīng)用靈活等特點(diǎn)。自20世紀(jì)70年代起迅速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于RTU中。2、集中式RTU：各模塊間以并行總線相互聯(lián)系，整個RTU中僅有一個含CPU的智能模塊，常用總線：789總線、STD總線、PC總線、S100總線及6800系統(tǒng)總線等。3、分布式RTU：變電站綜合自動化的發(fā)展，要求RTU有更大的容量和更豐富的功能（如一發(fā)多收、多規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)和當(dāng)?shù)仫@示等）。分布式RTU采用多CPU結(jié)構(gòu)，采用串行總線將各個智能子模塊連為一體。4、多CPU結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：任務(wù)分散，結(jié)

4、構(gòu)靈活。由于每個CPU均需完成某一功能模塊的任務(wù)，因次處理速度大為增加，整個裝置的可靠性也有所提高。三、交流采樣省去變送器，直接通過A/D采集工頻交流信號，經(jīng)數(shù)據(jù)處理（如FFT算法）得到其有效值。交流采樣解決了采用傳統(tǒng)變送器的響應(yīng)速度慢、穩(wěn)定性差及工程造價高的問題。3.2微機(jī)遠(yuǎn)動裝置的基本功能根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程（DL5003-91）和地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程（DL5002-91），微機(jī)遠(yuǎn)動裝置應(yīng)具有六個方面功能：一、四遙功能1、遙信（YX）：采用無源接點(diǎn)，YX模塊用低電平或高電平代表繼電器觸點(diǎn)的閉合或斷開。2、遙測（YC）：分為重要遙測、次要遙測、一般遙測和總加遙測，用于

5、模擬信號的采集。3、遙控（YK）：采用無源接點(diǎn)，其正確動作率不少于99.99%。遙控的正確動作率是指其不誤動的概率，拒動不認(rèn)為是不正確。常用于斷路器的合/分和電容器、電抗器的投切等。4、遙調(diào)（YT）：采用無源接點(diǎn)，其正確動作率不少于99.99%。常用于有載調(diào)壓變壓器抽頭的升/降調(diào)節(jié)和其他可采用一組繼電器控制的，具有分級升降功能的場合。二、事件順序記錄（SOE）1、作用：電網(wǎng)調(diào)度人員需要及時掌握電網(wǎng)事故發(fā)生時各斷路器和繼電保護(hù)動作狀況及動作時間，以區(qū)分事件順序，作出運(yùn)行對策和進(jìn)行事故分析。2、事件順序記錄的一項重要指標(biāo)是時間分辨率，時間分辨率可分為RTU內(nèi)（即站內(nèi)）與RTU之間（即站間）兩種。3

6、、SOE的站內(nèi)分辨率：指在同一RTU內(nèi)，順序發(fā)生一串事件后，兩事件間能夠辨認(rèn)的最小時間，一般要求小于5ms，取決于RTU的時鐘精度及獲取事件的方法，對RTU的性能要求。4、SOE的站間分辨率：指各RTU之間順序發(fā)生一串事件后，兩事件間能夠辨認(rèn)的最小時間，一般要求小于10ms，取決于系統(tǒng)時鐘的誤差、通道延時的計量誤差及中央處理機(jī)的處理延時等，對整個自動化系統(tǒng)的性能要求。5、SOE的精度保證：斷路器采用其輔助接點(diǎn)輸出（理論上應(yīng)從滅弧室中采集），繼電保護(hù)采用分項保護(hù)出口動作信號。追求過高的SOE分辨率導(dǎo)致大幅度提高系統(tǒng)造價是不值得的。三、系統(tǒng)對時1、RTU站間SOE分辨率是一項系統(tǒng)指標(biāo)，要求各RTU

7、的時鐘與調(diào)度中心的時鐘嚴(yán)格同步。2、GPS同步對時：在各站點(diǎn)安放GPS接收機(jī)、天線及放大器，并通過標(biāo)準(zhǔn)RS-232口和RTU相連。3、軟件對時：SC1801、CDT、DNP等規(guī)約提供軟件對時手段，由于受通信速率和分層集結(jié)的影響，軟件對時精度受影響。四、電能采集（PA）采集變電站各條進(jìn)線和出線以及主變兩側(cè)的電度值。1、傳統(tǒng)辦法：記錄脈沖電度表的脈沖實(shí)現(xiàn)。2、先進(jìn)辦法：通過和智能電度表通信獲取電度值。五、自恢復(fù)和自檢測功能RTU作為數(shù)據(jù)采集單元，必須永不停止地完成和SCADA系統(tǒng)通信。由于電磁干擾或通信瞬間中斷，可能造成RTU死機(jī)，因此要求RTU具有自動恢復(fù)功能。為了維護(hù)方便，要求RTU含有自檢程序。六、和SCADA系統(tǒng)通信1、要求RTU將現(xiàn)場信息上報SCADA系統(tǒng)，并接收SCADA系統(tǒng)下達(dá)的命令。2、通信規(guī)約：應(yīng)答式（Polling）、循環(huán)式（CDT）和對等式（DNP）等。3、通信速率：具有選擇