第二章电力系统测控装置的基本原理
测控装置的同期原理及试验方法
ｂ ） 无压合 闸： 两 侧 至 少 有 有 一 侧 没 有 电压 。
合环 ： 同一 电网， 两侧均有 电压 。（ 属 同期合 闸， 只是对频率要求更高） 合环合 闸时合 闸点两 侧 电压 的相角差是 由电网的网架结 构与运行方 式决定 的， 在 负荷没有大 的变 化 的情况 下相角差基本保 持不变 ， 而两个 电 网并列时 ， 相 角 差 肯 定 会 进 行 周 期 性 的 变 动 。为 此 我 们 用 频 差 与 相 角 差 相 结合 的方法 区分环并合 闸与捕捉 同期点合闸 。当合 闸点两侧 频率差大于 Ｏ ． ０ ２ Ｈｚ时或 者 电网 两 侧 相 角 差 发 生转 动 （ ３秒 钟 内 转 动 超 过 ５度 ） 认 为 是 不同电网问的捕捉 同期 点合闸。当合闸点频率差 小于 ０ ． ０ ２ Ｈｚ时并且 电网 两侧相 角差没有 发生大的转 动 （ ３秒钟 内转动小于 ５度） 认 为是 同一 电网 的环网并列合闸 ｃ ） 自动 准 同 期 ： 根 据 断路 器 两侧 电 压 状 态 ， 自动 进 行 同 期有 压 合 闸 、 无
3援3环网并列合闸相对于两个解列电网的同期操作变电站中更多碰到的是环网合闸操作环网并列合闸前开环点断路器两侧是同一个系统断路器两侧频率相同但在其两侧有电压差和相角差该相角差和线路传输的负荷电流及线路电抗有关负荷电流越大线路越长即电抗越大则相角差越大
电力系统电压控制的基本原理
电力系统电压控制的基本原理
电力系统电压控制的基本原理主要包括以下几点：
自动调节励磁：通过改变发电机或其他电源的励磁电流，可以调整其端电压。
这是电力系统中最基本和最常用的电压调节手段之一。
调节变压器分接头：变压器的分接头切换可以改变变压器的变比，从而实现电压的调整。
这种方式在电力系统中也得到了广泛应用。
改变无功功率分布：在电力系统中，无功功率的分布对电压水平有着重要影响。
通过调整无功补偿设备的投入或切除，以及改变发电机的功率因数，可以改变无功功率的分布，从而达到调节电压的目的。
自动调节有载调压变压器的分接头：有载调压变压器可以在带负载的条件下切换分接头，从而实现电压的自动调节。
这种方式在电力系统中也得到了广泛应用。
自动调节并联补偿电容器和并联电抗器的投入量：并联补偿电容器和并联电抗器可以用来调节系统的无功功率，从而改变系统的电压水平。
通过自动调节这些设备的投入量，可以实现电压的自动调节。
综上所述，电力系统电压控制的基本原理主要是通过自动调节励磁、调节变压器分接头、改变无功功率分布、自动调节有载
调压变压器的分接头以及自动调节并联补偿电容器和并联电抗器的投入量等手段来实现的。
这些手段可以单独使用，也可以组合使用，以实现对电力系统电压的有效控制。
珠海优特电力 UT-9911B线路保护测控装置 说明书
适用于 １１０ｋＶ 及以下双卷变压器的主保护，装置还包含非电量保护动作后信号、动作事件记录 以及延时类非电量保护。 l ＵＴ－９９３１Ｂ
３．２ 原理说明 ......................................................................................................................... 9
３．２．１ 启动元件...................................................................................................................... 9 ３．２．２ 低电压闭锁方向速断、限时速断、过流保护 ................................................................. 9 3.2.3 重合闸......................................................................................................................... 10 ３．２．４ 后加速功能................................................................................................................ 12 ３．２．５ 低周减载 ................................................................................................................... 12 ３．２．６ 接地保护 ................................................................................................................... 12 ３．２．７ 小电流接地选线......................................................................................................... 13 ３．２．８ 接地试跳功能 ............................................................................................................ 13 ３．２．９ ＰＴ 断线报警............................................................................................................. 13 ３．２．１０ 过负荷报警.............................................................................................................. 13 ３．２．１１ 信号复归 ................................................................................................................. 14
(完整版)《电力系统自动化》变电站自动化系统
路
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备 层
电压、电流互感器，断路器，隔离开关
电力系统 自动装置原理
分散式结构
变
电
调度中心
站层变电站总线间测控隔
单元
层
Modem
通信管理机
监控主机
工程师站
保护 单元
测控 单元
电力系统 自动装置原理
变电站信息流与传统监控系统工 作模式
❖变电站的二次接线系统与设备，由监控系统、继 电保护和自动、远动（RTU）装置、测控仪表组 成，它对一次系统各种信息进行采集、处理，并 执行对系统设备的监视、控制、保护和调节，可 统称为信息处理系统和功能实现环节，用以保证 一次系统及其设备的安全、可靠运行。
最后简介无人值班变电站及IEC61850
电力系统 自动装置原理
变电站自动化系统
开关设备 仪用互感器 电力变压器 其他设备
电力系统 自动装置原理
❖ 变电站自动化技术是指为了在变电站中实现遥控、遥 测、遥信、遥脉、遥调以及遥视等自动化功能而采用 的计算机、电子、通信和信号处理等现代信息技术的 总称。
❖ 变电站自动化系统是采用了变电站自动化技术的变电 站控制和保护系统。
❖ 自动控制功能（如有载调压变压器分接头和并联补偿电容器的 综合控制、电力系统低频减载、静止无功补偿器控制、备用电 源自动投入以及配网故障隔离/网络重构等）；
变电站自动化及测控装置(2024)
引言概述：
变电站自动化及测控装置是电力系统中重要的组成部分，它们的引入和应用极大地提高了电网的稳定性、安全性和可靠性。
本文将从五个方面详细阐述变电站自动化及测控装置的重要性、功能和应用。
一、自动化及测控装置的概述
1.1自动化及测控装置的定义
1.2自动化及测控装置的功能
1.3自动化及测控装置的发展历程
二、变电站自动化系统
2.1自动化系统的组成
2.2控制功能
2.3保护功能
2.4通信功能
2.5监测功能
三、变电站测控装置
3.1测控装置的主要功能
3.2测量功能
3.3控制功能
3.4通信功能
3.5故障诊断功能
四、变电站自动化及测控装置的应用
4.1变电站运行管理
4.2变电站监测与调度
4.3变电站故障排除与维护
4.4变电站安全管理
4.5变电站节能与环保
五、变电站自动化及测控装置的优势与挑战
5.1优势
5.2挑战
总结：
变电站自动化及测控装置的引入和应用对电力系统的稳定性、安全性和可靠性起到了重要的作用。
通过自动化及测控装置，变电站能够实现自动控制、故障检测与定位、通信与监测等功能，提高了运行效率和管理水平。
自动化及测控装置的引入也面临着一些挑战，如信息安全和设备兼容性等问题。
因此，我们需要不断研发和改进自动化及测控装置，以适应电力系统的发展需求。
MT300三相电力测控装置说明书
MT300三相电力测控装置使用说明书V3.0版目录第一章概述 (2)第二章按键操作 (3)2.1简介 (3)2.2按键功能 (3)第三章界面与系统设定 (5)3.1 LED显示 (5)3.2 LCD显示 (6)3.3 系统设置 (8)3.3.1 键盘设置说明 (8)3.3.2 参数设置 (9)第四章安装与接线 (11)4.1 外形尺寸与开孔尺寸 (11)4.2 后面板端子图 (12)4.3 交流电压和电流输入 (12)4.4 继电器输出接线 (14)4.5 开关量输入接线 (14)4.6 其它接线 (15)第五章通信 (15)5.1 MODBUS 协议说明 (15)5.2 MT300功能码说明 (16)5.2.1 读寄存器功能码0102遥信码 (16)5.2.2 读寄存器功能码0304遥测码 (17)5.2.3 遥控功能码 05H (18)5.2.4 写寄存器功能码10H (18)5.3 MT300 寄存器说明 (18)第一章 概述MT300三相电力智能测控装置是针对电力系统厂矿企业智能大厦电力监控以及智能开关柜等而设计的集遥测遥信遥控等多功能于一体能同时测量几十个电力参数具有自动监控以及复费率电能等功能还具有完善的通信联网功能MT300三相电力智能测控装置具有如下特点体积小巧安装灵活显示模块与机体部分既可连成一体也可使用扁平电缆将两者连接分开安装这样就使该装置更适合各种场合的安装采用4行每行16字符的大液晶显示具有自动关显示功能延长显示寿命面板上还有开入开出通信运行等指示灯4路DI2路DO1路RS485通信具有信号采集电量测量输出控制通信电度越限告警等功能三相交流电压电流直接接入全交流采样多电压等级输入400V 直接接入100V 档接PT替代所有常规电量变送器适于对普通断路器的智能化改造配备在开关柜即使普通开关变为智能开关采用开放的通讯规约和先进的分布式结构MT300三相电力智能测控装置所测的全部电量如下三相电压Ua Ub Uc线电压Uab Ubc Uca三相电流IaIbIc三相有功功率Pa PbPc总有功功率 三相无功功率Qa Qb Qc总无功功率 视在功率 频率 功率因数有功电度双向无功电度双向MT300三相电力智能测控装置应用领域与各种控制开关柜配套组成智能开关柜无人值班变电站系统工矿企业智能配电系统智能大厦配电监控系统环境动力电源监控系统其他领域的电力监控系统第二章按键操作2.1简介MT300面板有四个功能键用于显示翻页及参数设置每个键都有多个功能从左到右分别为HOME或键菜单返回及光标左右移动功能键DEC或键减1及光标向下移动功能键INC或键加1及光标向上移动功能键ENT或键确认及进入菜单功能键2.2按键功能本装置有三种工作模式a电量测量模式测量并显示各电量为缺省模式b参数设置模式用于各参数设定c生产测试模式生产用图2.1面板示意图电量测量模式与参数设置模式的切换在电量测量模式下按下键并输入正确的密码便进入参数设置模式设置完毕后退出时又还原为电量测量模式生产用的两种模式用户不需考虑初始上电及正常工作情况下表计处于电量测量模式用于显示各种电量在该模式下只有键和键为有效键按下键或键可向下或向上翻页用以显示不同的电量值HOME或键该键为返回或光标左右移动两种功能当从子菜单向上一级子菜单返回时此时光标在该级菜单的编号上未闪烁或是从主菜单参数设置模式返回到电量测量模式时以上两种情况下该键为返回键当已进入到某级菜单中时光标在某位数字上或者在某个确认位Y或N上闪烁时按下该键则光标左右循环移动以便修改数字或是确认在电量测量模式下按下此键无效DEC 或键在电量测量模式下此键用于向下翻页循环显示各页电量值在参数设置模式下或者是进入参数设置模式前要求输入密码时该键有两种功能一种是减1功能情况是要修改某个参数值光标正在某位数字上闪烁在该情况下按下该键相应的数字位的值减1值域从0到9循环变化在确认位Y或N 上按此键无效另一种是下移功能在还未进入某级菜单时此时光标在该级菜单的编号上无闪烁发生在该情况下按下该键则显示下一菜单的内容循环移动INC或键该键为加1或者上移功能键操作同键ENT或键在参数设置模式下有两种功能一种是进入菜单当光标在某级菜单的编号上未闪烁按下该键则进入到该级菜单中另一种是确认功能当光标正在某位数字或者某个确认位Y 或N 上闪烁时按下该键则表示对该菜单的当前值或者是确认项YES 或NO进行确认同时进入到下一菜单此时光标在下一菜单的标号上用户可进入下一菜单在电量测量模式下按下此键则显示输入密码提示若用户输入正确的密码并按下键即切换到参数设置模式第三章 界面与系统设定 3.1 LED 显示面板的上方共有9个指示灯从左到右分别为RXD RS485接受指示灯 TXD RS485发送指示灯 RUN 程序运行指示灯正常时指示灯为闪烁状态 DI1开关量输入1指示灯闭合时灯亮 DI2开关量输入2指示灯闭合时灯亮 DI3开关量输入3指示灯闭合时灯亮 DI4开关量输入4指示灯闭合时灯亮 DO1开关量输出1指示灯继电器闭合时灯亮 DO2开关量输出2指示灯继电器闭合时灯亮3.2 LCD显示MT300的显示采用了4行每行16字符的大液晶显示器上电后装置为电量测量模式第一页显示A相的有关电量值用户可通过键或键来翻页逐页查看其他的电量值显示的电量值为一次值电压电流功率等为二次测量值乘相应变比后的数值显示页中仅显示了一部分常用电量值其余的电量值可通过RS485用MODBUS 标准规约读取每页显示的内容如下第一页A相电压 Ua VA 相电流 Ia AA相有功功率 Pa W当前时间 Time时分秒第二页B相电压 Ub VB 相电流 Ib AB相有功功率 Pb W当前时间 Time时分秒第三页C相电压 Uc VC 相电流 Ic AC相有功功率 Pc W三相总有功功率 Psum W第四页AB 线电压Uab VBC 线电压Ubc VCA 线电压Uca V系统频率 Frq Hz第五页A 相无功功率 Qa VarB 相无功功率 Qb VarC 相无功功率 Qc Var三相无功功率 Qsum Var第六页A 相功率因数COSaB 相功率因数COSbC 相功率因数COSc平均功率因数 COS_av第七页总有功电能 EKWH 总无功电能 ErKVrH本月总有功电能 E_1KWH 本月总无功电能 Er_1KVrH第八页上月总有功电能 E_ 2 KWH 上月总无功电能 Er_ 2 KVrH当前日期 Date 年 月 日 当前时间 Time时 分 秒3.3 系统设置3.3.1 键盘设置说明MT300系统设置可由面板上的按键就地进行也可通过RS485口与主机通信由主机下载配置参数设置模式下各键的功能HOME或键子菜单返回及设置状态退出选择需要改写的数字位或者确认位Y或NDEC或键数据位数字减1 (9到0循环递减)光标下移到同级的下一菜单以便对该菜单进行操作INC或键数据位数字加1 (0到9循环累加)光标上移到同级的上一菜单以便对该菜单进行操作ENT或键进入到某级菜单对某级菜单的修改值进行确认同时从该菜单退出指向下一同级菜单设置模式进入在电量测量模式按ENT或键并输入正确密码后便进入参数设置模式在设置界面中有些设置只有一级菜单可直接设置有些则有多级菜单设定时要逐级进入在最后一级子菜单进行设定单级菜单进入退出当光标在该级菜单的编号上时未闪烁按ENT键即进入该级菜单的设置项然后通过DEC键INC键键即可对其值进行修改或是对选择项进行选择最后通过键进行确认并退出多级菜单进入退出当光标在该级菜单的编号上时未闪烁按ENT键即进入该级菜单下一级子菜单同样方法可进入下下一级子菜单直至最后子菜单然后上述方法修改改完后按键确认退出再按HOME键逐级从子菜单中退出直至最高一级菜单退出系统设置当光标在某级主菜单的编号上时按HOME键即可退出系统设置状态此时系统会提示是否保存配置选择N项NO按下键所有配置不生效选择Y项Yes按下键若配置数据在其有效范围内则修改的配置有效并保存修改否则无效所有的设置参数能断电保存3.3.2 参数设置配置的参数共有16个主菜单对于只有主菜单的配置项可直接设定或确认而对于有子菜单的项则要先进入到各个子菜单中才能进行设定或确认进入子菜单方法在主菜单项选Y(YES)并按下确认键便可进入其子菜单所有的设置参数列表如下主菜单子菜单参数含义说明1.MeterAddr=xxx 装置表地址从1到2552.Baudrate=xxxx 串口波特率3.U_Ratio=xxxx 电压变比系统缺省为14.I_Ratio=xxxx 电流变比系统缺省为1005.R1_Pulse_T:xxx脉宽以20ms为单位系统缺省为25即脉宽为500ms6.R2_Pulse_T:xxx 脉宽同上7.SetWriteDay=xx 抄表日期每月抄表日期设置8.ClrEnrg? Y N 电能清0 所有电能清0确认9.Re_Deflt Y N 恢复缺省恢复缺省设置a) Yearb) Monthc) Day当前年月日设置d) Houre) Minute10.SetTime Y Nf) Second当前时分秒设置11.NewCode? Y N NewCode=xxxx 密码修改用户密码修改确认a) R1 ON/OFF:X ON/OFF型继电器1 ON/OFF型输出设置12.ON/OFFOut? Y Nb) R2 ON/OFF:X ON/OFF型继电器2 ON/OFF型输出设置a) I_Over xxxx 过流过流值设置b) V_Over xxx 过压过压值设置c) V_Low xxx 低压低压值设置13.SetAlrm? Y Nd) Select_R x 选择输出选择告警输出继电器a) KIa=xxxx A相电流校准系数b) KIb=xxxx B相电流校准系数c) KIc=xxxx C相电流校准系数d) KUa=xxxx A相电压校准系数e) KUb=xxxx B相电压校准系数14.SetCoef Y N f) KUc=xxxx C相电压校准系数g) KUab=xxxx Uab 线电压校准系数 h) KUbc=xxxx Ubc 线电压校准系数 i) KUca=xxxx Uca 线电压校准系数 j) KPa=xxxx A 相功率校准系数 k) KPb=xxxxB 相功率校准系数 l) KPc=xxxxC 相功率校准系数 m) KFr=xxxx 频率校准系数下面对各级菜单进行说明主菜单1表地址设置3位有效数字位其范围为1254系统缺省值为1主菜单2串口通信波特率选择范围为1200 2400 4800 9600 14400 19200 共6种系统默认为9600通过上翻或下翻键可选择主菜单3电压变比4位有效数字系统缺省值为1 主菜单4电流变比4位有效数字系统缺省值为100主菜单5继电器1以脉冲输出时的脉宽3位有效数字以20ms 为单位系统缺省值为25即输出脉宽为500ms主菜单6继电器2以脉冲输出时的脉宽3位有效数字以20ms 为单位系统缺省值为25即输出脉宽为500ms主菜单7电能抄表日期设置2位有效数字可选择120中任意一天作为截至日对上月抄表缺省值为1主菜单8电能记录清0确认当按Y 确认后所有的电能值包括总的当月的上月的有功的无功的等电能值全部清0然后重新计量各电能值主菜单9恢复系统默认值确认当确认后所有的参数都恢复为缺省值但是由于各校准系数也恢复为默认值了测量值可能不准了需要重新校准主菜单10当前日期时间设置通过子菜单分别设置日期和时间不会马上更改要在设置退出时才会更改主菜单11用户密码更改该密码在进入配置时使用4位有效数字默认密码为3333用户可根据需要更改此密码为使用方便该装置还提供一个超级密码2004该密码总是有效的且不可更改主菜单12继电器ON/OFF 型输出设置两个继电器的输出系统默认为脉冲型的用户可根据需要将其中的一个或两个设置为ON/OFF 型输出1表示ON/OFF 型0表示脉冲型通过两个子菜单可分别设置主菜单13告警设置通过子菜单设置前3个子菜单分别可设置过压过流和低压三种告警都用二次值设置过流为4位有效数字单位为mA过压和低压为3位有效数字单位为V可以通过第4个子菜单选择告警输出只能选择1个继电器作为告警输出共有3种情况置为0表示无告警输出置为1表示继电器1为告警输出置为2表示继电器2为告警输出但要注意告警输出的继电器要先设置为ON/OFF 输出型主菜单14各电量校准系数设置这些系数在出厂时已校准用户一般不用更改这些值在这些系数中只有频率系数是与测量值成正比的即实测值如果比标准值偏小加大该系数即可将实测值校大其他的系数都是成反比的在参数的设置过程中系统不会提示错误的设置只有设置完成后退出设置状态且确认保存设置时系统才会检测一部分数据的合法性有不合法的数据所有的配置都无效第四章安装与接线测量电压不高于则三相电压可直接接入不需用PT 适于380VAC 的低压系统检测100VAC 后再接入装置PT 时利用下面的公式计算PT 变比 PT 原方额定值/ PT 副方额定值交流电流接入各相电流必须先使用电流互感器后再接入CT 的二次侧额定输出分为5.000A 和1.000A 两种本测控装置有不同的型号可对应这两种不同的额定输入系统中如果使用CT 和PT建议用户选用精度为0.1级的CT 和PT 利用下面的公式计算CT 变比CT 变比 CT 原方额定值/ CT 副方额定值 MT300装置基本型的额定电压输入值为400VAC 额定电流输入值为5APT 和CT 的端子接线图4.3a,4.3b 和4.3c 说明了不同情况下相电压和相电流输入的接线安装时注意交流电压电流的相别和极性同名端否则装置不能正常工作或测量系统以Ua 输入作为频率采集信号如果作单相测量用A 相的电压和电流要接入各相电压输入前方必须有断路器或保险丝提供保护如果使用的PT 额定功率大于25W则PT二次侧也要装保险丝CT应接到短接端子上以便CT接线的安全注意拆下PT 保险丝或断开电流端子连线时要短接CT 二次侧以防人身意外三种典型接线方式接线方式一三相四线Y 型接法 采用3CT3CT3PT三相三线型接法2PT干接点输出4.5 开关量输入接线装置有4路开入内部提供24V电源驱动外部干接点输入不需外部提供电源使用方便本节介绍了开关量输入的接线方法及应用其操作将在3.8节中详细说明为了可靠地监测开关量输入变位要保证脉冲宽度大于40ms装置内部提供24V4.6 其它接线装置的工作电源为交直流两用开关电源宽范围输入交流输入85-265VAC/47-70Hz直流输入85-230VDC交直流接入不需考虑极性装置的机壳须接大地良好接地可保障人身安全还可减少外界干扰和冲击装置通信口为标准RS485通信通信线与CPU 之间采用了光电隔离在面板的上方第一个LED指示灯表示接受第二个LED 指示灯表示发送当RS485接受和发送数据时相应的指示灯会点亮闪烁后面的端子位485接485A总线485端子位接485B总线旁边的接地端子接通信线的屏蔽层见图4.3a第五章通信MT300 装置通信规约采用标准MODBUS 上位机可获取遥信遥测量也可遥控输出5.1 MODBUS 协议说明通讯数据类型及格式MODBUS 协议可以采用RTU 模式传送数据1位起始位8位数据位,无校验位,1 位停止位信息传输为异步方式并以字节为单位在主站和从站之间传递的通讯信息是11位的字格式位序列如下有奇偶校验的位序列起始位 1 2 3 4 5 6 7 8 奇偶校验位停止位无奇偶校验的位序列起始位 1 2 3 4 5 6 7 8 停止位停止位RTU信息帧格式数据格式地址码功能码数据区 CRC校检对应数据长度1字节1字节N字节 16位CRC码冗余循环码异常响应若主站发送了一个非法的数据帧给本装置, 或者是主站请求一个无效的数据寄存器时,装置就会产生异常响应,这个异常数据响应由从站地址,功能码,故障码和校验域组成,当功能码域的高位为1即80H+功能码时,说明此时的数据帧为异常响应,下表说明异常功能码的含义功能码名称说明01 非法功能码该码表示从站接收到MT300 MODBUS不支持的功能码或者是MT300 接收到一个错误的操作码02 非法数据地址说明MT300 接收到无效的数据地址或者是请求寄存器不在有效的寄存器范围内03 CRC 校验出错5.2 MT300功能码说明MT300 MODBUS 支持6个标准MODBUS 协议的功能码16 位数据模式16 位数据模式中所有的数据都是通过一个16 位寄存器表示高位在前即使实际数值超过65535但是传输的最大值只能为65535为了能够在16位模式下传送32位的电能数据电能数据采用如下方式传送电能参数采用两个寄存器传送的说明高位寄存器 = 实际值 / 65536 的商值低位寄存器 = 实际值 / 65536 的余数5.2.1 读寄存器功能码0102遥信码0102功能码用于读取遥信量和遥控输出状态量主站发送的请求报文格式主机->MT300 返回报文格式MT300->主机从站地址 1字节从站地址 1字节功能码01H02H 1 字节功能码01H02H 1 字节开始位地址 2字节数据字节数 1字节读取位的个数 2字节数据1 1字节CRC 校验码 2字节数据2 1字节数据n 1字节CRC校验码 2字节注意1响应返回的报文数据每个字节包含8位状态信息并且报文数据的第一个字节的最低位为请求报文中开始位地址的信息2响应数据包中只包含有效的位地址,无效的位地址不会被装置发送上来MT300装置支持的位地址如下位地址信息对象说明00 开关量DI1 状态闭合为1断开为001 开关量DI2 状态同上02 开关量DI3 状态同上03 开关量DI4 状态同上04 继电器K1 状态接通为1断开为005 继电器K2 状态同上5.2.2 读寄存器功能码0304遥测码0304功能码在MT300装置中作用完全相同用于读取全部电量值但实际使用中用户可用04码读取各电能值用03码读取其他电量值主站发送的请求报文格式主机->MT300 返回报文格式MT300->主机从站地址 1字节从站地址 1字节功能码03H04H 1 字节功能码03H04H 1字节开始寄存器地址 2字节字节数2X寄存器数目 1字节读取寄存器的个数 2 字节第一个寄存器数据 2字节CRC 校验码 2字节第二个寄存器数据 2字节第N个寄存器数据 2字节CRC校验码 2字节5.2.3 遥控功能码 05HMT300装置有2个无源遥控输出点继电器K1对应的遥控点号为1继电器K2对应的遥控点号为2K1K2输出可根据需要配置为脉冲输出或者ON/OFF型输出脉冲输出时合闸的操作码为FFH 00H跳闸操作码00H 00HON/OFF输出时继电器接通置1的操作码为FFH 00H断开清0的操作码为 00H 00H注作为遥控输出的继电器就不能再作为告警输出使用遥控码数据格式如下主站发送的请求报文格式主机->MT300 返回格式MT300->主机从站地址 1字节从站地址 1字节功能码05H 1 字节功能码05H 1字节遥控的点号 2字节遥控的点号 2字节操作码 2字节操作码 2字节CRC 校验码 2字节 CRC校验码 2字节5.2.4 写寄存器功能码10H该功能码允许主站对装置对时设置参数等寄存器地址从0开始以下为数据格式主站发送的请求报文格式主机->MT300 返回格式MT300->主机从站地址 1字节从站地址 1字节功能码 10H 1 字节功能码10H 1字节开始寄存器地址 2字节开始寄存器地址2 字节写的寄存器个数 2字节寄存器个数 2字节字节个数(2*寄存器个数) 1 字节 CRC校验码 2字节第一个寄存器数据 2字节第二个寄存器数据 2字节.CRC 校验码 2字节5.3 MT300 寄存器说明0304码读取的数据寄存器列表下面的寄存器地址从0000H 开始寄存器的值都是实时的都只能读不能写寄存器号寄存器内容说明0 A相电流1 B相电流2 C相电流以二次值上传即没有乘以CT变比的值单位mA3 A相电压4 B相电压5 C相电压6 Uab线电压7 Ubc线电压8 Uca线电压以二次值上传即没有乘以PT变比的值单位0.1V9 系统频率上传值实际值X100即单位为0.01Hz10 A相功率因数11 B相功率因数12 C相功率因数13 三相平均功率因数上传值实际值X100014 A相有功功率15 B相有功功率16 C相有功功率17 三相总有功功率二次值上传单位0.1W18 A相无功功率19 B相无功功率20 C相无功功率21 三相总无功功率二次值上传单位0.1Var22 保留23 保留24 保留25 保留26 (正向有功总电度高寄存器27 (正向有功总电度低寄存器一次值上传即已乘过PT CT变比的电能值单位0.1KWH28 (正向无功总电度高寄存器29 (正向无功总电度低寄存器一次值上传即已乘过PT CT变比的无功电能值单位0.1KVarH30 本月有功总电度高寄存器31 本月有功总电度低寄存器一次值上传单位0.1KWH32 本月无功总电度高寄存器33 本月无功总电度低寄存器一次值上传单位0.1KVarH34 上月有功总电度高寄存器一次值上传单位0.1KWHMT300 三相电力测控装置说明书35 上月有功总电度低寄存器一次值上传单位0.1KVarH36 上月无功总电度高寄存器37 上月无功总电度低寄存器第 20 页共 20 页。
电力系统基础知识培训
变电领域的几个概念
变压器类型：两卷变、三卷变…… 变压器容量：10000kVA以上并列运行
6000kVA以上单独运行 有载调压、无载调压 差动保护、后备保护 励磁涌流、二次谐波
电力系统的特点
即时发电,即时使用,电能不能大量存储 采用高压输电,电压等级10kV-550kV 正常和故障状态的过渡过程非常短暂,以
3TA
WVa WVb WVc WVl WVn
X SNP-2313 C7 D7
C8 D8
C9 D9 C10 D10 C11 D11
C12 D12
C1 D1 C2 D2 C3 D3 C4 D4
测量电流 电 流 回
保护电流 路
零序电流
电 母线电压
压 回 零序电压 路
X SNP-2313
E4
E5
E6
F1
F2
度过高、温度升高）
变压器差动保护装置
差动速断保护 比率差动保护 二次谐波制动的差动保护 CT断线报警及闭锁差动 非电量保护（本体重瓦、有载调压重瓦、
本体轻瓦、有载调压轻瓦、压力释放、 温度过高、温度升高、油位高、油位低）
变压器后备保护装置
二段式复合电压闭锁方向过流保护（限 时速断，过流）
三段式零序电压闭锁方向零序过流保护 间隙零序保护 零序过电压保护 过负荷告警 过负荷启动通风
变压器公共测控装置
测量所用变的电流、电压 测量2台主变的温度 监视2台主变的档位 同时对2台主变实行有载调压
中性点接地系统： 包括中性点直接接地、经低阻接地 主要使用在110kV以上系统 优点：不会增加投资
中性点不接地系统
a2V N aV
V
T
3
C
2
保护测控原理图课件
高压开关柜的分类
• 按结构可分为： • 铠装式：各室间用金属隔板隔离且接地； • 间隔式：各室间是一个或多个非金属板隔离； • 箱式：具有金属外壳，但间隔数目少于铠装式或间隔式；
• 按放置方式可分为： • 落地式：断路器本身落地，推入柜内； • 中置式：手册装于开关柜中部，手车的装卸需要装卸车
电力系统继电保护的基本性能应满足四个基本要求：选择性、 速动性、灵敏性、可靠性。 一、选择性
气压的差值（绝对压力越低，真空度就越高）
• 真空的绝缘强度比油、1个大气压下的SF6和空气的高 • 真空电弧：真空间隙击穿产生的电弧是在触头分离时，触
头电极蒸发出来的金属蒸气发生游离形成的，其特性决定 于触头材料的性质和表面情况
• 真空电弧的熄灭：电弧中粒子和离子形成局部高压力和高
密度而扩散，燃弧时间小于0.01s.真空绝缘恢复极
• 四、可靠性
• 指在规定的保护范围内发生了属于它应该动作的故
障时，它不应该拒绝动作，而在其他不属于它应该 动作的情况下，则不应该误动作。
开关柜智能操控装置
用于3~35KV户内 开关柜，适用于中 置柜、手车柜、固 定柜、等多种开关 柜。取代现有的一 次回路模拟图、带 电显示器、断路器 分合闸状态指示、 接地开关指示，带 自动加热除湿控制 器、增加了语音智 能防误提示功能。
Y——移开式
N——户内
号
12——额定电压
28A——设计系列序
• 0——环境特征代号(用于湿热带为TH 用于干热带为：TA)
• 0——额定电流
6——额定短路开段电流
高压开关柜的原理
• 原理：利用真空度为6.6*10-2Pa以上的高真空作为内绝缘
和灭弧介质
• 真空——指绝对压力低于1个大气压的气体稀薄空间 • 真空度——表示气体稀薄的程度，即气体的绝对压力与大
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接口
CPU
总线
接口
接口
接口 接口 接口
接口
A/D 模拟量
输入状态Βιβλιοθήκη 输入数字量 脉冲量 数字量 输入 输入 输出
D/A 模拟量
输出
模拟量 状态量 数字量 脉冲量 遥控
遥调
信号
信号
信号
信号
输出
输出
单CPU结构RTU基本框图
2、DSP器件测控单元
DSP芯片是一种专门用于数字信号处理的微处理器，它 是一种特殊的、专用的微处理器，具有可编程性，实时运行 速度远远超过通用微处理器。
遥测:采集并传送电力系统运行模拟量的实时信息； 遥信:采集并传送电力系统中开关量的实时信息； 遥控:指接收调度中心主站发送的命令信息，执行对断路器
的分合闸、发电机的开停、并联电容器的投切等操作； 遥调:指接收并执行调度中心主站计算机发送的遥调命令，
如调整发电机的有功出力或无功出力、发电机组的电压、 变压器的分接头等。
1.单片机测控单元
单片机是一种具有CPU和各种不同外部电路的微处理器。 利用单片机的电路集成特性，把系统体积压缩到最小。
电源
单片机
系统总线
单片机组成的基本测控单元
单片机系统简单、易于开发，对用户有良好的实用性。
与调度通信 MODEM
打
印 键盘/显 屏幕显
机
示器
示器
RAM ROM 接口
接口 接口
其特殊的内部结构，强大的信息处理能力以及较高的运 行速度等特点，在各个领域得到越来越广泛的应用。
电源
串行通讯
DSP组成的基本测控单元
3、通用DSP与单片机的比较
单片机只有单总线，且片外地址、数据线复用; 而DSP片内有多总线，片外的地址、 数据总线分开，还有
比异步串口(DART)速度高得多的同步串口或通信口，因 此，数据 输入/输出能力很强。 DSP数据位宽，乘加器位宽也比单片机大，进行数字信号 处理时速度快、精度高。 DSP有大容量的片内存储器。 但单片机的控制接口种类比DSP多，适用于以控制为主的 模数混合设计。 在其他方面，两者是类似的。
掌握电力系统状况，采集的信息主要从两个方面着手， 一个方面是遥测量，另一方面是遥信量。
遥测量的类型： 遥测量
模拟量 数字量 脉冲量
遥测量主要是电网中各元件如线路、母线、变压器-发电 机等的运行参数，通过收集传送到调度中心去。
遥测量主要包括以下各种参数：
(1)母线电压(尤其电压控制点)。 (2)各条线路的有功、无功功率或电流。 (3)变压器有功、无功功率。 (4)发电机/电厂所发有功、无功出力。 (5)电站/厂、线路有功、无功电能值。 (6)系统频率。 (7)变压器分接头位置。 (8)水库水位。 (9)气象数据等等。
有了大量来自系统运行的各种参数及状 态，的信息，才能实现自动监测、控制。
测控装置负责采集各种数据和输出控制的全部过程， 并将采集的数据上送主机，因此，测控装置是自动化系统的 基础。
通信接口
液晶显示面板
交流插件板
CPU板
交流电压 交流电流
输入
输入
电源与开入板
直流电源 输入
空接点信号输入
出口继电器板
中央 信号
二、需采集的数据信息
电力系统需要采集的信息量大，且具有不同的特征，可把 它们分成以下类型。
1、模拟量（是指时间和幅值均连续变化的信号，是连续 时间变量t的函数）
电量：交流电压、 交流电流、有功功率、 无功功率、直流电压等
非电量：温度、气体、压力、水位等、
2、开关量： 开关量是指随时间离散变化的信号，主要反映的是设备
一、基本测控单元
为了减少系统的负担，目前的测控装置，都做成了智能式 的，测控装置与系统的联系，由数据通信来完成。
这样，不但减少了系统的负担，而且还大量地减少了现场 至控制室之间的电缆。主机负责系统管理、决策、统计等任 务，而测控装置负责测控及将采集的数据上送主机。
测控装置虽然要接受主机的控制，但它的测控任务是独立 完成的。这就是自动化系统的“分散监控、集中管理”基本模 式。
测控单元以功能来划分，可分为集中式测控单元、独立综 合式测控单元。
集中式测控单元可实现数据采集或控制的某一个单一功 能，例如遥测单元、遥控单元。
独立综合式测控单元能实现各类信号的测量、控制功能。目 前构成测控装置的器件很多，下面以单片机、 DSP (Digital Signal Processor)器件为例来学习测控单元的基本 构成。
遥信量主要是反应电网开关状态的量和元件保护状态的信息。 它主要包括以下内容:
(1)断路器的合、分状态。 (2)隔离开关的合、分状态。 (3)各个元件继电保护动作状态。 (4)自动装置的动作状态。 (5)发电机出力上、下限状态等。
遥信量对正确反映电网的安全运行非常重要，任何一条 线路的开关状态发生变化，就改变电网拓扑结构的变化， 各种参数就可能发生变化。 因此，正确地采集电网的开关量状态信息，是十分重要的。
第二章 电力系统测控装置的基本原理
通信接口
液晶显示面板
交流插件板
CPU板
交流电压 交流电流
输入
输入
电源与开入板
直流电源 输入
空接点信号输入
出口继电器板
中央 信号
控制 手动 去跳合 电源 操作 闸线圈
第一节 概述
电力系统是一个动态大系统，系统的负荷随时都在变 化，系统的各类故障，无论是自然的还是人为的也随时可能 发生，系统中的设备和运行状态、参数是大量的、多变的。
这就要求运行人员时刻掌握系统的运行状态，根据实际情 况调整运行方式。因此实时地获取系统运行的各种参数及状 态，对运行人员及时准确地了解系统的运行状态以及进一步 的决策是至关重要的。
运行人员如何实时掌握电力系统的运行状态， 并根据实际情况及时调整电力系统的运行？
依靠电力系统测控装置及时准确地对各种 数据的采集与处理！
控制 手动 电源 操作
去跳合 闸线圈
测控装置被称为“信息采集和命令执行子系统” （远动终端RTU）
作用 采集各发电厂、变电所中各种表征电力系统运行状态的实
时信息，并根据运行需要将有关信息通过信息传输通道传 送到调度中心，同时也接受调度端发来的控制命令，并执 行相应的操作。
可以实现“四遥”功能：遥测(YC)、遥信(YX)、遥控(YK) 和遥调(YT).
的工作状况，包括断路器、隔 离开关、保护继电器的触点 及其他开关的状态。
3、数字量： 数字量是指时间和幅值均是离散的信号，包括BCD码仪
表及其他数字仪表的测量值， 并行和串行输入/输出的数据 等。
4.脉冲量 脉冲量是指随时间推移周期性出现短暂起伏的信号，包
括系统频率转换的脉冲及脉冲电能表发出的脉冲等。