浅谈电力系统远动终端RTU方案的设计

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第3章 2 远动终端(RTU

第3章 2 远动终端(RTU
1.集成电路式开关驱动电路
远动终端(RTU)
2.分离元件达林顿驱动电路
图4.38 达林顿驱动电路
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远动终端(RTU)
遥调操作过程
图4.39 遥调整定命令格式
图4.40 遥调信号输出框图
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远动终端(RTU)
图4.41 遥调整定命令格式
远动终端(RTU)
应用举例
图4.42 TP STD8506板结构框图
远动终端(RTU)
输入/输出信息的组成
(1)数据信息。
(2)状态信息。
(3)控制信息。
远动终端(RTU)
输入/输出的传送方式
(1)并行传送方式。
(2)串行传送方式。
远动终端(RTU)
输入/输出的典型接口
典型的输入/输出接口电路
远动终端(RTU)
由三态门组成的开关量输入电路
远动终端(RTU)
3.数据采集与预处理模块
远动终端(RTU)
4.遥控监督模块
远动终端(RTU)
5.上行任务管理
远动终端(RTU)
6.下行任务管理
远动终端(RTU)
7.键盘模块
远动终端(RTU)
8.显示模块
远动终端(RTU)
9.通用子程序模块
远动终端(RTU)
10.静态数据库只读
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远动终端(RTU)
必外接A/D转换采样保持前置放大和模拟量多路开关电路所需的+15VDC电源了。
远动终端(RTU)
图4.28 TP STD 8408板和84C08板的电路结构框图
远动终端(RTU)
1.硬件结构
(1)单极性与双极性的输入方式。 (2)LF-398采集保持电路。 (3)极地噪声、精确、高速运算放大 器OP-27和OP-37。

rtu方案

rtu方案

RTU方案简介RTU (Remote Terminal Unit,远程终端单元)是指一种用于采集、处理和传输远程测量和控制信号的设备。

RTU方案是将RTU与其他硬件设备和软件系统相结合,以实现远程监控和控制的完整解决方案。

本文将介绍RTU方案的基本原理、主要组成部分和应用领域,以及选择和配置RTU方案的一些建议等。

基本原理RTU方案基于RTU设备的工作原理,其基本原理包括采集信号、数据处理、通信传输和控制操作四个主要环节。

1.采集信号:RTU通过连接到传感器、仪表和其他设备,采集实时的远程测量信号,例如温度、湿度、电压、流量等。

2.数据处理:RTU通过内置的处理器和算法对采集到的信号进行处理和分析,以滤波、校正和计算等方式获得准确的测量数据。

3.通信传输:RTU通过与远程服务器或控制中心建立通信连接,将采集到的数据传输到数据中心,或接收远程控制指令进行相应的操作。

4.控制操作:RTU可接收远程控制指令,并通过输出接口控制执行器、执行开关操作、调节参数等。

主要组成部分一个完整的RTU方案通常包括以下主要组成部分:1.RTU设备:RTU设备是方案的核心部分,负责采集和处理远程信号,以及与其他设备进行通信。

RTU设备通常具有多种输入和输出接口,可以连接多个传感器和执行器。

2.传感器:用于采集实时的远程测量信号,例如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。

3.执行器:用于控制远程设备或执行开关操作,例如电动阀门、电动机、开关等。

4.通信模块:用于与远程服务器或控制中心建立通信连接,常见的通信方式包括以太网、无线通信、GPRS/3G/4G等。

5.控制中心软件:用于接收和处理RTU采集的数据,进行数据分析、报警、远程控制等操作。

控制中心软件通常具有友好的用户界面,可以实时监控和管理多个RTU设备。

应用领域RTU方案在许多领域都有广泛的应用,包括但不限于以下几个领域:1.智能建筑:通过安装RTU设备和相应的传感器,实现对建筑内温度、湿度、照明等环境参数的监控和控制。

rtu设计

rtu设计

Rtu设计1.1RTU的概念RTU英文全称Remote Terminal Unit,中文全称为远程终端单元。

RTU是一种远端测控单元装置,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。

与常用的可编程控制器PLC相比,RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量,适用于更恶劣的温度和湿度环境,提供更多的计算功能。

正是由于RTU完善的功能,使得RTU产品在SCADA系统中得到了大量的应用。

远程终端设备(RTU)是安装在远程现场的电子设备,用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。

RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。

它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令,实现对设备的功能控制。

监视控制和数据采集是一个含义较广的术语,应用于可对安装在远距离场地的设备进行中央控制和监视的系统。

SCADA系统可以设计满足各种应用(水、电、气、报警、通信、保安等等),并满足顾客要求的设计指标和操作概念。

SCADA 系统可以简单到只需通过一对导线连在远端的一个开关,也可复杂到一个计算机网络,它由许多无线远程终端设备(RTU)组成并与安装在中控室的功能强大的微机通信。

SCADA系统的远程终端设备可以用各种不同的硬件和软件来实现。

这取决于被控现场的性质、系统的复杂性、对数据通信的要求、实时报警报告、模拟信号测量精度、状态监控、设备的调节控制和开关控制。

1.2 RTU的特点RTU具有的特点是:1、通讯距离较长2、用于各种环境恶劣的工业现场3、模块结构化设计,便于扩展4、在具有遥信、遥测、遥控领域的水利,电力调度,市政调度等行业广泛使用。

RTU 产品目前与无线设备,工业TCP/IP产品结合使用,正在发挥越来越大的作用。

PLC 一般主要用于工厂车间流水线的控制,而RTU 在国外主要用于室外应用,恶劣环境中,比如在一些无人值守的站点。

RTU具有梯形图和C语言编程,屏幕组态软件编程。

与PLC相比特点1:运算能力强2:可带液晶显示,就地显示和控制3:模拟量采集能力强最多24路4:掉电保护程序不丢失5:多种通讯方式拨号,数传,RS4851.3RTU的简介1.3.1 RTU的概述RTU(Remote Terminal Unit)是构成企业综合自动化系统的核心装置,通常由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳等组成,由微处理器控制,并支持网络系统。

rtu设计方案

rtu设计方案

RTU设计方案1. 简介本文档旨在为实时传输单元(RTU)的设计方案提供详细说明和指导。

RTU是一种用于监测和控制远程设备的装置,通常用于监测电力系统、水处理设备、管道和传感器等。

2. 目标和要求设计一个可靠、高效、安全的RTU系统,满足以下要求:•实时监测:能够实时获取远程设备的状态和数据。

•远程控制:具备对远程设备进行控制的能力。

•可靠性:具备高可靠性和稳定性,能够在异常情况下保持正常运行。

•安全性:对传输的数据进行加密和认证,防止数据泄漏和篡改。

•扩展性:能够灵活地增加新的监测点和控制点。

3. 系统架构设计一个分层的系统架构,由数据采集层、数据处理层和控制层组成。

3.1 数据采集层数据采集层负责采集远程设备的状态和数据。

采集方式可以通过传感器、接口卡或者通信协议实现。

采集的数据可以是温度、压力、流量等物理量,也可以是设备状态、报警信息等。

3.2 数据处理层数据处理层负责对采集到的数据进行处理和分析。

该层可以包括数据存储、数据分析和数据转发等功能。

存储功能用于保存采集到的原始数据和处理后的数据;分析功能用于对数据进行统计、计算和预测等;转发功能用于将处理后的数据发送给控制层或其他系统。

3.3 控制层控制层负责对远程设备进行实时控制。

控制方式可以通过继电器、PLC或者远程操作协议实现。

控制层接收到数据处理层发送的指令后,可以执行开关、调节、报警等控制操作。

4. 系统实现4.1 硬件设计硬件设计包括选择适合的传感器、接口卡和控制设备,以及设计适合的电路板和外壳。

硬件设计需要考虑到设备的可靠性、精度和耐用性等因素。

4.2 软件设计软件设计包括开发相应的应用程序和驱动程序。

应用程序负责采集、处理和控制数据,驱动程序负责与硬件设备进行交互。

软件设计需要考虑到系统的可扩展性、可维护性和安全性等因素。

4.3 网络设计网络设计包括选择适合的通信协议和网络架构。

通信协议可以是串口、以太网、无线通信等,网络架构可以是集中式、分布式或者混合式。

远动终端装置rtu的设计

远动终端装置rtu的设计

摘要电力远动终端RTU系统是电力调度自动化系统的核心部分,是计算机、数据信息通信、状态自动检测等技术相互协调配合形成的能够对电力供配电各环节进行实时监视和控制的综合智能操作系统。

在分析电力特性参数测量和计算方法的基础上,对电力远动终端RTU系统的拓扑结构进行详细的分析总结。

电力远动终端RTU大大提高电力系统自动化调度与管理水平,保障供配电系统高效稳定的运行。

本文首先对时下RTU的应用和现状展开了论述,使用TI公式的TMS320LF3407A芯片结合CAN总线设计出了符合要求的系统结构,使系统的响应速度更快,测量精度更准。

具有运算能力强,处理速度快以及工作可靠的特点。

最后文章采用C语言编程调试,结果进一步验证了高速、高精度、可靠的特点。

关键词:电网监控、远动终端RTU、DSPAbstractPower far move terminal RTU system is the core of the electric power dispatching automation system of, is a computer, data information communication, the state to be automatic detection technology to coordinate well with each other to form of power supply and distribution the links to real-time monitoring and control of comprehensive intelligence operation system. On the analysis of the characteristic parameters of electric power measure and calculation methods of the foundation, on the far end RTU system power move the topological structure of a detailed analysis of the summary. Power far move terminal RTU greatly improve the automation of electric power systems scheduling and management level, ensure the supply system for the operation of the high efficiency and stability.This paper first on the current application and current situation of RTU on this paper, and use of the formula TMS320LF3407A with TI chips CAN bus designed to meet the requirements of system structure, make the system response speed faster and more accurate measurement accuracy. Has the operation ability, processing speed and reliable characteristic. At last this paper adopts the C programming language testing, the results further verified high speed and high precision and reliable.Keywords: grid monitoring, far move terminal RTU, DSP目录第一章绪论 (3)1.1 国内外RTU发展现状 (3)1.1.1 国外RTU的发展现状 (3)1.1.2 国内RTU的发展现状 (3)1.2论文主要内容 (5)第二章RTU系统方案的构建 (6)2.1电力参数的测量 (6)2.1.1交流电参量的采样方法 (6)2.1.2采样点数的选择 (7)2.1.3基于快速傅立叶变换FFT的电量测量原理 (8)2.1.4频率的测量 (9)2.1.5电流、电压的测量 (9)2.1.6电功率、功率因数的测量 (10)2.2 RTU的基本功能 (11)2.3 微处理器的选择 (12)2.3.1数字信号处理器的主要特点 (12)2.3.2 DSP芯片的选取 (13)2.3.3锁相环同步及频率采样电路 (13)2.4通信方式的实现 (14)2.5系统的总体方案 (15)第三章 RTU系统的硬件电路设计 (17)3.1 信号测量模块的电路设计 (17)3.1.1电压和电流采集电路 (18)3.1.2锁相环同步及频率采样电路 (20)3.1.3开关量与脉冲量的采集 (21)3.2 通信主控模块的电路设计 (22)3.2.1 CAN接口电路 (23)3.2.2串行通信接口电路 (24)3.2.3显示和键盘接口电路 (25)3.2.4 LF2407A的EEPROM扩展及SRAM电路的设计 (26)第四章RTU系统的软件设计 (28)4.1系统软件的总体设计思想 (28)4.2信号测量模块的软件设计 (28)4.2.1 A/D转换子程序的设计 (30)4.2.2 频率测量程序的设计 (30)4.3通信主控模块的软件设计 (31)4.3.1 CAN接口子程序的设计 (32)4.3.2人机接口子程序的设计 (34)4.4数据测试结果与分析 (35)第五章结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)第1章绪论1.1国内外RTU的发展与现状1.1.1国外RTU的发展现状对于变电站自动化监控系统,很多国家都做了大量的研究工作,目前各在电网计机监控系统方面多采用分层分布开放式系统结构,该系统是把电厂的各项功能,按分层分布处理的原则由功能模块和接口模块组成计算机分布系统,整个系统统一协调,合理分工,最佳运行管理。

电力系统远程RTU控制

电力系统远程RTU控制

电力系统远程RTU控制发表时间:2016-04-19T17:11:25.857Z 来源:《电力设备》2015年第9期供稿作者:杨峰楚腾嘉[导读] 国网山东嘉祥县供电公司  RTU(Remote Terminal Unit)是一种远端测控单元装置,安装在远程现场的远程终端设备,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。

(国网山东嘉祥县供电公司山东嘉祥)摘要:本文主要就RTU系统硬件方面的理论问题进行了较为深入研究与探索,对我国电力监控远程控制系统发展概况进行了综述,对设计背景和课题研究意义进行了分析,对系统中的关键问题,提出了解决方法。

关键词:RTU;电力系统;远程控制前言本文主要研究内容为:构建远动终端装置(RTU)系统的总体方案,设计RTU 系统信号测量模块和通信主控模块的硬件电路,包括电压采集电路、CAN接口电路等。

1概述RTU(Remote Terminal Unit)是一种远端测控单元装置,安装在远程现场的远程终端设备,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。

远动终端装置RTU (Remote Terminal Unit)是构成SCADA 系统的核心装置,是采用微处理器可独立运行的智能测控模块,广泛应用于电网调度自动化系统,承担各种远动信息的“上传下达”工作,是电力系统实现远方数据采集与监控的重要设备。

该装置通过对输变电线路及设备的交流电压、电流的实时数据采集,自行计算出功率、电度、功率因数、频率等电网参数。

2 组成实现电网调度自动化,首先要采集实时数据,进行监视和控制。

监视控制和数据采集应用于可对安装在远距离场地的设备进行中央控制和监视的系统。

所以电网调度自动化的基本组成部分是数据采集和监控系统,即SCADA系统(Supervisory Control And Data Acquisition System)。

SCADA由许多无线远程终端设备(RTU)组成并与安装在中控室的功能强大的微机通信。

RTU控制系统的搭建和优化步骤

RTU控制系统的搭建和优化步骤

RTU控制系统的搭建和优化步骤
本文将介绍RTU(遥测终端单元)控制系统的搭建和优化步骤。

RTU控制系统是一种常用于远程监测和控制的系统,下面是搭建和优化该系统的步骤。

1. 定义系统需求
首先,明确系统的需求。

这包括确定监测和控制的参数、传感
器类型、数据传输方式等。

2. 选择合适的硬件设备
根据系统需求,选择合适的硬件设备。

这包括RTU设备、传
感器、通信模块等。

确保所选设备与系统需求相匹配。

3. 设计RTU控制系统架构
设计RTU控制系统的架构,包括数据采集、数据传输、数据
处理等模块。

确保系统的稳定性和可靠性。

4. 安装硬件设备
根据设计的系统架构,安装硬件设备。

确保设备的正确安装和
连接。

5. 进行数据采集和传输测试
进行数据采集和传输测试,确保系统能够准确采集和传输数据。

检查数据的准确性和完整性。

6. 进行系统优化
根据数据采集和传输测试的结果,对系统进行优化。

这可以包
括调整传感器位置、优化数据传输协议、改进数据处理算法等。

7. 进行系统集成和测试
将RTU控制系统集成到整体监测和控制系统中,并进行测试。

确保系统与其他设备的正常交互和协作。

8. 进行系统维护和更新
定期进行系统维护和更新,包括设备检修、软件升级等。

确保
系统的持续稳定运行。

以上是RTU控制系统的搭建和优化步骤。

通过明确需求、选择合适的设备、进行系统优化和维护,可以建立一个稳定可靠的RTU控制系统。

RTU控制系统的搭建和优化步骤

RTU控制系统的搭建和优化步骤

RTU控制系统的搭建和优化步骤RTU(遥测单元)控制系统用于监测和控制远程设备,如电力系统、工业生产过程等。

下面是搭建和优化RTU控制系统的一些步骤:1. 需求分析:明确系统的功能和性能要求,包括监测的参数、控制的方式等。

需求分析:明确系统的功能和性能要求,包括监测的参数、控制的方式等。

2. 硬件选择:根据需求选择适当的硬件设备,如RTU设备、传感器、执行器等。

确保设备具有可靠性、稳定性和兼容性。

硬件选择:根据需求选择适当的硬件设备,如RTU设备、传感器、执行器等。

确保设备具有可靠性、稳定性和兼容性。

3. 通信建设:建立可靠的通信网络,使RTU能够与监控中心进行数据传输和指令交互。

可选择有线或无线通信方式,如以太网、无线电、GSM等。

通信建设:建立可靠的通信网络,使RTU能够与监控中心进行数据传输和指令交互。

可选择有线或无线通信方式,如以太网、无线电、GSM等。

4. 数据采集:配置传感器和测量设备,实时采集监测点的数据。

确保数据准确性和实时性。

数据采集:配置传感器和测量设备,实时采集监测点的数据。

确保数据准确性和实时性。

5. 数据处理:利用数据处理软件对采集的数据进行处理和分析,生成可视化的监测报告和趋势图。

可以使用数据分析算法来检测异常和预测趋势。

数据处理:利用数据处理软件对采集的数据进行处理和分析,生成可视化的监测报告和趋势图。

可以使用数据分析算法来检测异常和预测趋势。

6. 远程控制:通过RTU控制中心远程控制目标设备,如开关、阀门等。

确保控制指令的可靠传输和执行。

远程控制:通过RTU控制中心远程控制目标设备,如开关、阀门等。

确保控制指令的可靠传输和执行。

7. 故障诊断与维护:建立故障诊断和维护系统,及时发现和修复系统故障,保证系统的稳定运行。

故障诊断与维护:建立故障诊断和维护系统,及时发现和修复系统故障,保证系统的稳定运行。

8. 系统优化:通过监测和分析系统运行数据,进行优化调整,提高系统性能和效率。

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电力系统远动终端把电网中分布在不同区域 的发电厂 、输 电线路 、 变电站等联合成一个有机整体 ,进行统一的电力生产和调度分配[] 1 。电 力系统调度运行 中心可以实时根据系统中电力负荷特性动态调节各发电 厂、各分支线路 、各终端变配电设备的运行工况 ,以统一调度实现电力 系统高效经济的运行 ,达到无人 ( 或少人 )值守 的综合 自动化调度运行 的 目的。远动终端R U T 应用数据信号远程通信监控技术实时对电力系统 中各运行电气设备 的运行状态和T况特性进行动态监视 和操控 ,实现电 力系统调度中心对 电气设备进行遥信、遥测 、遥控 、遥调 的 “ 四遥”功 能。
终 端
终 端




1 电力特性 参数 的测量
11 交 流 采 样技 术 .
电力运行特性 电参量的采样方法包括直流采样和交流采样 两种基本 方法 。直流采样技术由于在特J 参量数据采集过程 中容易受到外部干扰 l 生 产生巨大的误差 ,同时该方法在采样数据精度 、实时性 、稳定性等方面 都很难满足现代智能远程 自动化监视和控制的需求 ,而交流采样技术可 以按照一定的数学运行逻辑动态采集被测电参量 的瞬时数据信息 ,并通
图2通信主控模块逻辑拓扑结构 1 A 总线接 口。C N )C N A 总线是电力 系统远动终端R U T 进行数据信息 通信的主干网络 ,采用分散分布逻辑拓扑结构可 以实时采集安装在不同 位置电气设 备的动态信息 。C N A 总线接 口主要实现通信主控模块 与CA N 总线进行实 时通信获得远程信号测量模块所采集到的实时信号数据 ,并 经内部D P S 数据处理单元转换成对应 的数据信号传输给远方调度中心 , 供运行人员制定相应的调度计划 。 2 并一 ) 串数据转换 。电力系统所采集到 的实时信号需要通过并一 串 数据转换单元将各 类数据信息转换成 计算机能够识别 的数 据 ,然后供 ( 下转 第 3 页 ) 2
弱霸
信 息 科 学
2 3
浅谈 电力系统远 动终端RT U方案 的设计
肖婉 月
( 大唐岩滩水力发 电有 限责 任公司 ,广西南 宁 5 0 0 3 0 1)
摘 要 电力远动终 端R U T 系统是电力调度 自动化系统 的核心部分 ,是计算机 、数据信息 通信 、状态 自动检测等 技术相互协 调配合形成 的 能够对 电力 供配 电各环 节进行实时监 视和控制 的综合智能操作 系统 。在 分析电力特性 参数测量 和计算方法 的基础上 ,对电力远动终 端R U T 系统 的拓扑 结构进行详 细的分析总结 。电力远动 终端R U 大提高 电力 系统 自动化 调度与管理 水平 ,保 障供配 电系统 高效稳定 的运行 。 T大 关键 词 电力系统 ;远动终端R U;交流采 样 T 中 圈分 类号 T 文 献标 识码 A M 文 章编 号 17 —6 1( L)1-03 O 63 电力 系统 远 动 终 端R U T 逻辑 拓 扑 结 构 22 信 号 测 量 模 块 .
过对应的D P s 数据处理单元获得准确的数据信号 ,实现对 电力系统中各 变配电设备的远程监视和控制 。
12 频率值测量 . 频率是 电能质量水平衡量的一个重要参数指标。频率数据信号是通 过动态采集系统 中的电压信号后 然后利用对应 的逻 辑运算转换而来 。 信号采集电路在获得系统 中电压互感 器二次侧远传过来 的实时电压信号 后 ,就会先将信号经过低通滤波器进行高次干扰信号剔除 ,然后将 过滤 后 的电压信号送人到信号 比较电路 中与系统预设 电压基准值进行 比较后 形成对应的方波信号数据 ,通过D 瞰 据处理单元 实时分 析判断就能获 s 得系统实时的频率信号f , 的值 其具体表达式可以表示为 :

i) 0 ( =, + t
k l =
c s w ) s (w) o( t+ i k t k n
( ) 2

ut “ + U o(wt+ H i(w ) ( 0 c s ) nk t ) k s
式 ( )中,, 一 分别为 电力系统 中电流和电压的直流分量 2 0 , 卜 第碗t 分量。
2 电力系统 远动 终端RT U系统
2 1系统逻辑 拓扑结构 . 为 了实现对 电力系统中各 电气设备的状态和运行工况特性的实时监 测和控制,需要将现场 电气设备的状态信号和控制信号通过信号测量模 块按照交流测量方法进行分析转换后形成对应 的信号数据 ,然后经过数 据通信通道传输 到远方的调度 中心 ,便于调度运行管理人员进行统一 电 能分配调度 ,其基本的逻辑工作拓扑结构如图1 所示 :
23 通信 主 控模 块 .
从R U T 总体设计的要求考虑 , 以把通信主控模块 分为C N 可 A 总线接 口、并串数据转换、可视化人机互通界 面、掉电数据保存等多个部分 , 其具体逻辑结构如图2 所示 :
f= 1

× O d 1 × a
(aa 一 aa)( ) dt dt 2 1 1
2 0
式 ( )中,d l 1 a 一为系统所采集到 的相临两次负跳变间D P ̄ a s - 号数 f
据值 ( aa,dt, dt aa )之差 。
13 系统 实 时 电 流 和 电压 值 测量 .
电力系统 中的电流和电压值均具有周期波动特 陛,为 了获得电流和 电压 的瞬时分量值 ,采用傅里叶变换将瞬时电流f 和 电压“f ( 力 (值转换成 ) 由直流基准分量和各次傅立叶级数两部分共 同组成 ,其具体表达式为:
从 图1 可知 ,信号测量模块主要对电力系统 中各现地单元进行实时 信号的采集 ,并通过检测模块 内部的D P S 数据处 理单元按照前面所述的 交流采样信号转换关系转换成 系统实时的电参量数据信息。信号测量模 块还可以将远方调度中心发出的调度命 令转换成对应的控制信号直接作 用在各执行机构上完成对现地电气设备的远程控制。
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