电力系统远动.
电力系统远动
二、电力系统远动简介
• 遥信 • 将远方站内电工设备的状态以信号的两种状态即0、1（或 断开、闭合）传送主站端（调度端）。遥信反映的内容主 要有断路器和隔离开关的位置，继电保护的动作状态，报 警信号，自动控制的投、切，发电厂、变电所的事故信号 ，电工设备参数的越限信号，以及远方站远动设备的状态 、自诊断信号等。 • 遥信的传送有变位传送和循环传送两种，以变位传送为优 。为避免发生信号丢失，在远动设备初投入运行时，需将 全部内容向主站端传送，使主站端安全监控系统内的数据 库的内容和模拟盘的信号状态准确反映系统内运行设备的 状态。在平时定期传送全部信号。 •
二、电力系统远动简介
• 对遥信的主要技术要求是在遥信变位以后应在 1秒钟内传 送到主站,并要求防止遥信误动作,即遥信编码的信号距离 应当大于或等于4,以防止外界干扰的作用。在电工设备输 入的接口部件处应加滤波和其他技术措施，防止接点抖动 后引起误反映。滤波时间常数应≤10毫秒。由于遥信的接 口部件和主要高压电工设备的接点联系，距离较远，易受 强电感应，接口处应有光电隔离或经过继电器隔离。 • 目前远动设备的遥信编码一般以数据字节的一位反映一个 开关接点的状态。但是国际电工委员会(IEC)TC-57专委会的 标准规定,一般断路器等设备的开合状态,应以两位来反映 一个开关接点的状态，即以01、10来反映，而00、11为错 误状态，只有事故告警信号才用一位数据位来反映一个信 号的状态。
二、电力系统远动简介
• 遥测 • 将远方站的各种测量值传送到主站端。遥测的主要技术指 标是模拟转器的准确度、分辨率、温度稳定性。一般要求 准确度在±0.1～±0.5％；分辨率为10或12±1位。 数字量 的字长则根据被测对象的要求而定。遥测量一般有模拟量 、数字量、脉冲计数量和其他测量值。 • 模拟量：电气设备的各种参量，诸如电压、电流、功率等 。它们经过各种变送器的转换变成统一规格的直流电压(0 ～5伏,0～±5伏,0～±10伏)或直流电流（0～1毫安，0～ 10毫安,4～10毫安）输入到远动设备，经过多路转换开关 ，输入到模数转换器，转换成10位或12位（包括符号位） 的数值，传送到主站端。
电力系统远动
PRT THREE
远动系统的基本组成：主站、子站、通信通道
主站：接收和处理子站发来的数据进行数据处理和显示
子站：采集和处理现场数据并将数据发送给主站
通信通道：连接主站和子站实现数据传输 远动系统的工作原理：通过通信通道主站和子站进行数据交互实现远程监控和控 制。
采集方式：通过传感器、数据采集器等设备进行数据采集 数据处理：对采集到的数据进行预处理、数据清洗、数据融合等处理 数据传输：将处理后的数据通过通信网络传输到远动中心 数据存储：将传输到的数据存储在远动中心的数据库中便于查询和分析
PRT FIVE
智能电网：利用现代 通信技术、计算机技 术、控制技术等实现 电网的自动化、智能 化、信息化
远动技术：实现电网 中各设备之间的远程 控制和信息交换
应用案例：智能电网 中的远动技术在电网 调度、设备监控、故 障诊断等方面的应用
效果：提高电网运行 效率降低运行成本提 高供电可靠性实现电 网的智能化管理
远动技术在分布式能源接入系统中的作用 远动技术在分布式能源接入系统中的应用案例 远动技术在分布式能源接入系统中的挑战和解决方案 远动技术在分布式能源接入系统中的发展趋势和前景
远动技术在电力市场交易系统中的应用 远动技术在电力市场交易系统中的作用 远动技术在电力市场交易系统中的应用案例 远动技术在电力市场交易系统中的发展趋势
实时监控：通过远动技术实现电力系统的实时监控及时发现异常情况 故障诊断：利用远动技术对电力系统进行故障诊断快速定位故障点 远程控制：通过远动技术实现电力系统的远程控制提高系统运行效率 数据分析：利用远动技术对电力系统数据进行分析为决策提供支持
PRT SIX
远动技术在智能电网中的 应用
智能电网对远动技术的需 求
电力系统远动第四章远动系统构成
上级调度或监控中心
分散集中结合式（之一）
分散集中结合式（之二）
保护管理机
电能管理机
监控主机（或双机）
当地监控（调试）
主变保护屏
高压线路保护屏
···
现在
单机
双机
四机
局域网结构的分布式调度自动化系统 初期集中式
远动系统主站
集中式4机调度自动化系统框图
打印机
鼠标
MODEM
前置机
键盘
后台机
CRT
RTU1
打印机
MODEM
前置机
后台机
CRT
RTUn
鼠标
键盘
注：前置机就是远动主站
分布式电网调度自动化系统框图 管理信息系统 异步通信服务器 网桥
电网调度自动化系统的分布性
硬件结构的分布：完成各种不同功能的工作站分别挂在总线上 功能的分布： 将各种不同功能的模块分布在不同的工作站上，如前置机工作站、远动工作站、调度工作站等
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分布式电网调度自动化系统简介
前置机工作站的功能
1、与众多RTU进行信息的交换，接收处理软件必须能够接收各种规约的远动信息。 2、接收并处理远动信息后，向全网广播，实现信息共享，对全系统数据的扫描时间在5秒左右。 3、数据转发功能：电力调度采用分层管理方式，需要向上级调度发送信息。 4、接收调度工作站送来的遥控和遥调命令，并向RTU发送。 5、完成遥测值的归零、乘系数、越限比较，一些统计、计算工作，对遥信变位的判别及事故追忆等。 6、向各RTU发送校时命令，以达到全系统时钟的统一。 7、具有直接显示串行口接收的数据的功能。
前置机工作站：主要负责SCADA系统对RTU远动信息的接收、预处理及发送工作。
01
电力系统远动
1遥测：即远程测量：应用远程通信技术进行信息传输,实现对远方运行设备的监视和控制。
遥信：即远程指示；远程信号：对诸如告警情况、开关位置或阀门位置这样的状态信息的远程监视。
遥控：即远程命令：应用远程通信技术，使运行设备的状态产生变化。
遥调：即远程调节：对具有两个以上状态的运行设备进行控制的远程命令。
2远动技术：是一门综合性的应用技术，基本原理包括数据传送原理，编码理论，信号转换技术原理，计算机原理等。
远动系统：是指对广阔地区的生产过程进行监视和控制的系统，它包括对必须的过程信息的采集、处理、传输和显示、执行等全部的设备与功能。
远动配置：是指主站与若干子站以及连接这些占的传输链路的组合体。
3误码率：等于错误接收的码元数与传送的总码元数之比。
误比特率：等于错误接收的信息量与传送信息总量之比。
协议规约：在远动系统中，为了正确地传送和接收信息，必须有一套关于信息传输顺序，信息格式和信息内容的约定。
4漏同步：当同步字在信道中受到干扰，是其中的某些码元发生变位，致使收端检测不出同步字时称为漏同步。
假同步：当接收到信息序列中，出现于同步字相同的码序列时，在对同步字检测时会把它误判断为同步字，造成假同步。
位同步的反校：收发两端发送时钟和接收时钟的相位差，φ〉π时，数字锁相电路在工作过程中，通过相位调整，会使两者的相位差继续增加，直到φ=2π造成两端时序错一位，称为返校。
5事件：指运行设备的变化。
事件顺序记录：指开关或继电保护动作时，按动作的事件先后顺序进行记录。
事件分辨率：指正确区分事件发生顺序的最小时间间隔。
6完成一次A/D转换所需的时间称为A/D转换时间。
其倒数称为转换速率。
7数字滤波：就是在计算机中用一定的计算方法对输入信号的量化数据进行数学处理，减少干扰在有用信号中的比重，提高信号的真实性。
这是一种软件方法，对数字滤波算法的选择，滤波系数的调整有很大灵活性。
死区计算：对连续变化的模拟量规定一脚小的变化范围。
第一章电力系统远动概述
第二节远动系统的功能
电力系统远动原理及应用
• 所谓远动，就是应用远程通信技术，对远方的运行设备进行监视和控 远动， 远动 就是应用远程通信技术， 实现远程测量、 • 制，以实现远程测量、远程控制和远程调节 实现远程测量 远程控制和远程调节等各项功能。 • 电力系统远动的主要任务如下。 • ①将表征电力系统运行状态的各发电厂和变电所的有关实时信息采集 • 到调度控制中心。 • ②把调度控制中心的命令发往发电厂和变电站，对设备进行控制和调 节。 • 为完成上述任务，远动装置要实现基本“四遥 四遥”功能: 四遥 • 遥测，即远程测量，应用远程通信技术，传输被测变量的值。如调 ①遥测 • 度端对远方厂站端的电流、电压、用功、无功的远程测量。(连续电量) • 遥信，即远程指示、远程信号，应用远程通信技术完成对设备状态 ②遥信 信息的监视。如对厂站端的告警情况、开关位置或阀门位置这样的状态 信息的远程监视。(开关量) • 遥控，即远程命令，应用远程通信技术，使设备的运行状态产生变 ③遥控 化。如远方控制厂站端的断路器分闸、合闸，发动机的开机、停机等。 (开关量) • 遥调，即远程调节，对具有两个以上状态的运行设备进行控制的远 ④遥调 程命令。如改变变压器的分接头位置、改变发动机组的用功出力等。 (连 续量)
电力系统远动原理及应用
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遥控是调度所（主站端）远距离控制发电厂、变电站内需要调节控制的 遥控 对象。被控对象一般为发电厂、变电站电气设备的合闸和跳闸、投入和 切除等。由于遥控涉及电气设备动作，所以要求遥控动作准确无误，一 般采用选择——返送校验——执行的过程。 在调度员发送命令时，首先校核该被控制站和被控制的设备应在正常运 行状态，系统或变电所没有发生事故和警报，所发出的命令符合被控设 备的状态。在主站端校验正确后，方能向远方厂、站发送命令。 命令被送到远方厂、站以后，经过差错校核，确认命令没有受到干扰。 远方厂、站收到命令后，应先检查输出执行电路没有接点处于闭合状态， 然后将正确接收的命令输出，同时将输出命令的状态反编码送到主站端； 主站端将接收到的返送校核码与原命令码进行比较。在返送校核无误后， 将结果显示给调度人员，并向远方厂、站发送执行命令。此时由执行命 令将输出执行电路的电源合上，驱动执行电路，使操作对象动作。 被控制的对象动作后，还要检查有关电路是否有接点粘上，并将动作 结果告知主站，经过一定时间将电路电源自动切除。对于电力系统，遥 控的技术指标是正确动作率为100％。 遥控信号是开关信号
电力系统远动信息传输技术
信息传输设备的功能与分类
信息传输设备的配置与选型
信息传输设备的配置
在配置信息传输设备时，需要考虑电力系统的规模、结构、运行方式和通信要求等因素，合理选择设备的型号、数量和配置方式。
信息传输设备的选型
选型时应根据实际需求和系统要求，选择技术成熟、性能稳定、易于维护的设备，同时要考虑设备的可扩展性和兼容性。
访问控制
通过设置访问控制策略，限制对远动信息的访问权限，以防止未授权的访问和操作。访问控制通常基于角色访问控制（RBAC）模型进行设计和管理。
加密技术
采用加密算法对传输的信息进行加密处理，以防止信息被非法获取和篡改。常见的加密算法包括对称加密算法（如AES）和非对称加密算法（如RSA）。
信息传输安全
可再生能源
利用可再生能源为信息传输设备和网络供电，减少对传统能源的依赖。
信息传输设备与网络的绿色化发展
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远动信息传输技术能够实时采集和传输电力系统的运行状态、设备参数、故障信息等数据，为状态监测与故障诊断系统提供全面的数据支持。通过分析这些数据，可以及时发现系统故障的征兆，预测故障的发展趋势，为运维人员提供决策支持，有助于及时采取措施排除故障，提高电力系统的稳定性和可靠性。
电力系统的状态监测与故障诊断
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01
信息传输网络的结构与特点
所有节点都与中心节点相连，信息传输效率高，但中心节点故障可能导致整个网络瘫痪。
集中式拓扑
节点之间相互连接，无中心节点，具有较高的可靠性和灵活性。
分散式拓扑
节点按层次划分，每个层次内部采用分散式拓扑，层次之间采用集中式或分散式拓扑。
分布式拓扑
信息传输网络的拓扑结构
电力系统远动系统
四、常用远动信道
传输远动信号的通道称为远动信道。 信道质量的好坏直接影响信号传输的可靠性。
常用远动信道
专用有线信道 复用电力线载波信道 微波信道 光纤信道 无线电信道 卫星通信
第三节 远动系统
一、远动系统（telecontrol system）
厂站端 远动装
置
远动信道
调度端 远动 装置
子站 （slave station ） 受控站 （controlled
CDT传输模式：厂站端将要发送的远动信息按规 约的规定组成各种帧，再编排帧的顺序，一帧一 帧地循环向调度端传送。信息的传送是周期性的、 周而复始的，发端不顾及收端的需要，也不要求 收端给以回答。这种传输模式对信道质量的要求 较低，因为任何一个被干扰的信息可望在下一循 环中得到它的正确值。
三、远动信息的编码
编码：按有关规约的规定，把远动信息变换成各 种信息字或各种报文。编码工作由远动装置完成。 采用循环传输模式时，远动信息的编码要遵守循 环传输规约的规定。我国原电力部颁发的循环式 传输规约的信息字格式见图1-1。
远动信息字都由48位二进制数构成。 其中前8位是功能码，区分不同信息内容。 信息码是信息内容，包括四遥信息。
前置机和RTU在接收对方信息时,必须保证与对 方同步工作，因此收发信息双方都有同步措施。
远动系统中的前置机和RTU是的配置方式如图。
前置1
前置2
RTU1
1—n台RTU
RTUn
二、远动系统配置的基本模式
远动配置（telecontrol configuration）是指 主站与若干子站以及连接这些站的传输链路的组 合体。常用的远动配置有下面一些类型。 1. 点对点配置（point-to-point configuration） 主站与子站之间通过专用的传输链路 相连接的一种配置，见图1-4（a）。 2. 多路点对点配置（multiple point-to-point configuration） 主站通过各自链路与多个子站相连 的一种配置，主站与各子站可同时 交换数据，见图1-4（b）。
电力系统远动
变电站远动信息的采集和分析远动终端(RTU)是电网监视和控制系统中安装在变电站的一种远动装置，它负责采集所在变电站电力运行状态的模拟量和状态量，监视并向调度中心传送这些模拟量和状态量，执行调度中心发往所在变电站的控制和调度命令。
在电网调度自动化系统中，微机保护报文和硬接点遥信一样，已经成为远动事件信息的重要组成部分。
遥信量反映变电站设备的实际运行状态，调度员以此为依据对开关进行遥控操作。
微机保护报文则反映微机装置的保护动作情况和自诊断信息，二者缺一不可，相辅相成。
因此，远动系统准确地反映变电站运行状态，正确进行事故分析，必须尽可能减少错误事件信息的出现，包括：减少遥信误发、漏发、减少微机保护报文错误、丢失和提高设备抗干扰能力等。
一、常规变电站微机保护信息采集的几种模式(1)硬接点方式：这种方式就是通过保护装置的背板端子，将有限的遥测和遥信量通过敷设电缆，与RTU的遥测端子和遥信端子对应接人，实现调度自动化信息的传输，这种方式有很大的缺点，就是一些重要的保护信息是通过通信来实现的，而这部分信息无法上传到调度主站，一旦发生保护动作的事故跳闸，调度主站(调度员)无法了解到跳闸的具体原因，给事故分析和事故定性造成困难，具体接入方式如(图1)所示。
(2)点对点方式：对常规KTU来讲，除了配置基本的远动通讯口外，还配置了系统冗于串口，如RS232、R．$422、RS485及光纤接口，如果变电站新加的微机保护线路较少，可考虑用点对点方式实现远动数据的采集与传输，这种方式接线方便简单，一套装置只需要一根数据线与RTU连接即可，但必须保证RTU能够支持微机保护装置的通信规约，RTU本身所带的调试软件具备微机保护信号和测量信号转发功能，这种通信方式一般不主张，因为，增加一个通信接口，就要求RTU主板增加相应的串口驱动程序，这样就加大了RTU主板的负荷，给系统的稳定运行造成一定的影响。
其次，同一类型的保护可以通过总线方式实现通信．但这种方式RTU只能通过循环访问的方式对各保护测量单元进行数据采集，增加数据尉新的周期。