变电站自动化系统的工作原理及实现
——自动化知识系列讲座之一
一、自动化技术的发展概述
1、概念
自动化技术，也即远动技术，是一种可以实现电力系统调度的远距离检测、控制技术，它的作用是将分布在各个不同位置、不同类型的变电站（包括发电厂）和用户的运行工况（包括开关状态、设备的运行数据等）转换成便于传输的信号形式，加上保护措施以防止传输过程中的外界干扰，经过调制后，由专门的信息通道传送到调度端，在调度端的主站经过反调制，还原为原来对应的信息显示出来，供调度人员监控之用。而调度员的控制命令也可以通过类似过程传送到远方的被控对象。这一过程实际上涉及遥测、遥信、遥调、遥控，所以，传统远动技术是四遥的结合。
而我局目前已经实现了第五遥，遥视——是利用先进的图像传感技术、计算机网络技术和通信技术，将变电站内电气设备的运行状态和安放情况用图像或告警的形式传送到远方，这样，调度人员、巡检运行人员、保安人员玖能够试试的监控现场运行情况。实现了电网的可视化监控和调度，使电网运行更加安全可靠。关于遥视的详细知识将会开设专题讲解。
实际上，还有第六遥，遥脉，也就是电度量的自动采集和传送。
2、发展概述
2.1早期的变电站远动技术（20世纪60、70年代）
早期的远动设备由以下3部分组成。
a、变电站远动设备。它包括远动主设备（RTU）、调制解调器（MODEM）和过程设
备，其中过程设备包括信息输入设备（如变送器等）、信息输出设备（如遥控继电器、档位调节器等）。过程设备的作用：是面向电力生产过程，把强电特性的信息转换为电子技术能处理的小信号（变送器），或相反（遥控继电器）。
工作过程大致为：变电站的各种告警、状态和位置信号经光电隔离后直接送入RTU，测量量来自CT、PT，经变送器转换成直流电压或电流信号后送A/D 转换，再经RTU的逻辑电路处理后，按一定的通信协议发往调度端；而遥控或遥调命令，则由调度端发出，RTU接收后输出给遥控继电器或档位调节器，
从而控制现场设备运行。
b、调度端远动设备。包括远动主设备（主站）、调制解调器（MODEM）和人机设
备。其中人机设备有模拟屏、操作控制台、打印机、数字显示设备及仪表等。
主要完成接收变电站送来的遥测、遥信信息，经处理后反映到人机设备上，而调度员通过操作控制台向变电站发出控制命令，进行遥控、遥调操作。c、远动通道，包括变电站和调度端的MODEM和传输线路。本时期通道多以电力
线载波技术为主。（它的主设备就是变电站中载波塔上那个圆圆的象锅盖的东西。）
早期的远动设备有以下特点：
①不涉及软件，设备由硬件制造，即为非智能硬线逻辑方式；
②核心硬件是晶体管以及中小规模集成电路芯片；
③其设计理念是面向全厂或全站，而不是面向间隔或元件，因此无一例外是采
用集中组屏方式；
④变电站的终端设备与调度端的接收设备均为一对一方式；
⑤远动设备内部各部分之间以并行接口技术为主，很少或几乎不便用串行接口
技术；
⑥大部分远动设备只完成遥测与遥信功能，少部分兼具遥控、遥调的所谓“四
遥”功能。
2.2中期的变电站远动（监控）技术（20世纪80年代～90年代前几年）
在这几年，随着电子技术（CPU和大规模集成电路）的发展，以及远动设备和PC 计算机的结合，出现了数据采集与监控系统（SCADA——Supervisory Control And Data Acquisition）系统。当然，广义上的SCADA系统还包括主站系统，但是这也意味着远动向提高传输速度、提高编译码的检、纠错能力以及应用智能控制技术对所采集的数据进行预处理和正确性校验等方向发展。因此，远动一词也逐渐为监控所取代。
中期的远动设备有以下特点：
①以单或多CPU和嵌入式软件为核心；
②PC机的应用提高了远动设备的应用水平，拓宽了人机联系的范围；
③在采用多CPU设计时，设备内部逐渐从并行接口技术转向以串行接口技
术为主；
④设计理念仍然面向全厂或全站，所以仍然采用集中组屏方式；
⑤变电站的终端设备与调度端的接收设备，逐步从一对一方式发展为一对N
方式；
⑥通道除了电力线载波之外，还有诸如微波、光纤等多种方式，但以载波、
微波为主；
⑦远动功能由“二遥”发展到“四遥”，且增添了若干附加功能。
2.3当前的变电站自动化技术（20世纪末到现在）
随着半导体芯片技术、通信技术以及计算机技术的快速发展，分层分布式的自动化系统结构被广泛采用。同时，由于传统上相当独立的远动和继电保护的逐步统一，远动技术的传统概念与内涵也有了质的不同，我们开始把这样的技术称为变电站自动化技术。
当前变电站自动化技术的主要特点有：
①以国际电工委员会(IEC)关于变电站的结构规范为准，真正以分层分布式
结构取代传统的集中式；
②把变电站分为3个层次，即站控层、间隔层以及过程层，在设计理念上
不是以整个变电站作为设备所要面对的目标，而是以间隔和元件作为设
计的依据，在中低压系统中，将测控和保护合并为一台装置，而高压与
超高压系统，则独立分开为测控单元和保护单元；
③主设备的硬件以高档32位工业级模件作为核心，配有大容量内存、闪存
以及电子盘和嵌入式软件，构成所谓嵌入式系统；（这包括用工控机，
如四方公司和嵌入式模块，如继保、深南瑞两种）
④现场总线的以及光纤通信的应用为功能上的分布和地理上的分散提供了
物质基础；
⑤网络，尤其是基于TCP/IP的以太网，在变电站自动化系统中广泛应用；
（当然，变电站的网络结构也经历了多年的发展，目前我局的变电站内
网络结构呈现多样化，复杂化，对维护带来一定的难度。关于网络结构
的课题将另行安排培训。）
⑥智能电子装置(IED—intelligent electronic device)大量运用，如继
电保护装置、自动装置、电源、五防、电子电能表等；
⑦与继电保护、各种IED、调度端交换数据所使用的通信协议更加与国际接
轨。
2.4今后变电站自动化的发展趋势
大致包括以下几个方面：
1、电子、计算机（硬件、软件）、通信技术的进步加速自动化技术的发展
a 、智能电子装置IED的广泛应用
IED实际上就是一台具有微处理器、输入输出部件以及串行通信接口，并能满足各种不同的工业应用环境的嵌入式装置，它的软件则因应用场合的不同而不同，比较典型的IED如电子电能表、智能电量传感器、各类可编程逻辑控制器(PLC)等。
b 、现场总线和以太网的更深入应用
目前困难：
①现场总线的通信标准没确立，其中最常用的有8类现场总线: FF,Profibus,Controlonet,WorldFIP，P-Net，Interbus，SwiftNet，FFHigh Speed Ethernet,而电力系统自动化设备应用较多的CAN和LonWorks则不在上述范围之内，值得关注。
②以太网只在站控层应用较多，正逐步发展向间隔层和过程层。
目前，变电站自动化系统中实际采用的是一种以太网与现场总线网相结合的混合控制网络，其特点是，系统的通信建立在以太网、TCP/IP协议的基础之上，通过网关实现以太网（高速计算机网络）和现场总线网（相对低速的网络）之间的互联。
以太网与现场总线的区别与联系（从技术角度）。首先，以太网和现场总线都属于局域网技术，在网络层次上都以传输介质和数据链路层为基础，规范上都符合相应的国际标准，两者都是目前应用最为广泛的局域网技术。但在内部机制上(主要是数据链路层)，以太网与现场总线又有明显的差异。以太网采用的是同等身份的访问模式，网上各节点地位相同，以速度快(lOMbit/s，1OOMbit/s,lGbit/s,Tbit/s)、传输数据量大(可达1.518kB)为特点;而现场总线，例如Profibus等，采用主、从轮询访问模式，主站之间
循环传递令牌，拥有令牌的主站有权访问其他附属和管理的从站设备，这样保证了信息传输的确定性和准确性。从速度上看，当前市场上速度较快的Profibus最高为10Mbit/s，其它的则更低。
2、数字式视频图像监视技术（遥视）成为变电站自动化系统的重要组成部
分。
3、电气设备状态检测与故障诊断技术是发展新领域。
目前研究领域主要包括电容型设备、变压器、断路器等的状态检测与故障诊断。目的是防患于未然。
4、光电互感器（OCT、OVT）的应用会带来新的变革。
数字化变电站。三乡站作为试点（半数字化）。采用IEC61850变电站通信网络与系统协议。
变电站通信体系IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，它是由国际电工委员会第57技术委员会(IECTC57)的3个工作组10,11,12(WG10/11/12)负责制定的。IEC61850将变电站通信体系分为3层:变电站层、间隔层、过程层。在变电站层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到制造报文规范(MMS)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)以太网或光纤网。在间隔层和过程层之间的网络采用单点向多点的单向传输以太网。变电站内的智能电子设备(IED，测控单元和继电保护)均采用统一的协议，通过网络进行信息交换。
IEC61850的特点是：
1)面向对象建模；
2)抽象通信服务接口；
3)面向实时的服务；
4)配置语言；
5)整个电力系统统一建模。
5、电能质量的在线监测将丰富变电站自动化技术的内涵。
由于电力市场机制的形成与规范，用电方对作为商品的电能质量的要求也在逐步提高，引起了对电网电能质量的监测与评估的重视。如何利用本身的资源，减少实施电能质量监测的成本，把二者有机地结合起来，这不仅解决了长期困扰
供、用电双方的技术难题，又丰富了变电站自动化技术的内涵。
二、自动化系统的结构框图及工作原理
逻辑结构
网络结构图
由于电力生产的特点，发电厂、变电所和调度所之间的信息交换只能经过通道实现。要使发送出去的信息到对方后，能够识别、接收和处理，就要对传送的信息的格式作严格的规定，这就是远动规约的一个内容。这些规定包括传送的方式是同步传送还是异步传送，帧同步字，抗干扰的措施，位同步方式，帧结构，信息传输过程。
远动规约的另一方面内容，是规定实现数据收集、监视、控制的信息传输的具体步骤。例如，将信息按其重要性程度和更新周期，分成不同类别或不同循环周期传送；确定实现遥信变位传送、实现遥控返送校核以提高遥控的可靠性的方式，实现发（耗）电量的冻结、传送,实现系统对时、实现全部数据或某个数据的收集,以及远方站远动设备本身的状态监视的方式等。
远动规约的制定，有助于各个制造厂制造的远方终端设备可以接入同一个安全监控系统。尤其在调度端(主站端) 采用微型机或小型机作为安全监控系统的前置机的情况下，更需要统一规约，使不同型号的设备能接入同一个安全监控系统。它还有助于制造设备的工厂提高工艺质量，提高设备的可靠性，因而提高
整个安全监控系统的可靠性。
远动规约分为循环式远动规约和问答式远动规约。在中国这两种规约并存。
问答式规约其主要特点是以主站端为主，主站端向远方站询问召唤某一类别信息，远方站即将此种类别信息作回答。主站端正确接受此类别信息后，才开始下一轮新的询问，否则还继续向远方站询问召唤此类信息。
问答式规约为了减少传输的信息量，采用变位传送遥信、死区变化传送遥测量等压缩传送信息的方法。
问答式远动规约的另一个特点是通道结构可以简化，在一个通信链路上，可以连接好几个远方站，这样可以使通道投资减少，提高通道的备用性。问答式远动可以适用双工、半双工通道。
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。
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。
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。
遥调由主站端向远方站发送调节命令，远方站经过校验后转换成适合于被控对象的数据形式，驱动被调对象。
发送的调节命令可以采取返送校核，也可以不采取返送校核，远方站接受遥调命令后直接执行。
遥控调度所（主站端）远距离控制发电厂、变电所需要调节控制的对象。被控对象为发电厂、变电所电气设备的合闸和跳闸、投入和切除。遥控涉及到电工设备动作，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。
变电站综合自动化采用自动控制和计算机技术实现变电站二次系统的部分或全部功能。为达到这一目的，满足电网运行对变电站的要求，变电站综合自动化系统体系由“数据采集和控制”、“继电保护”、“直流电源系统”三大块构成变电站自动化基础。“通信控制管理’’是桥梁，联系变电站内部各部分之间、变电站与调度控制中心之间使其相互交换数据。“变电站主计算机系统”对整个综合自动化系统进行协调、管理和控制，并向运行人员提供变电站运行的各种数据、接线图、表格等画面，使运行人员可远方控制断路器分、合操作，还提供运行和维护人员对自动化系统进行监控和干预的手段。“变电站主计算机系统”代替了很多过去由运行人员完成的简单、重复和繁琐的工作，如收集、处理、记录、统计变电站运行数据和变电站运行过程中所发生的保护动作、断路器分、合闸等重要事件，还可按运行人员的操作命令或预先设定执行各种复杂的工作。“通信控制管理’’连接系统各部分，负责数据和命令的传递，并对这一过程进行协调、管理和控制。
与变电站传统电磁式二次系统相比，在体系结构上，变电站综合自动化系统增添了“变电站主计算机系统”和“通信控制管理”两部分；在二次系统具体装置和功能实现上，计算机化的二次设备代替和简化了非计算机设备，数字化的处理和逻辑运算代替了模拟运算和继电器逻辑；在信号传递上，数字化信号传递代替了电压、电流模拟信号传递。数字化使变电站自动化系统与传统变电站二次系统相比，数据采集更精确、传递更方便、处理更灵活、运行维护更可靠、扩展更容易。
分布分散(层)式结构
分布分散式结构系统从逻辑上将变电站自动化系统划分为两层，即变电站层(站级测控单元)和间隔层(间隔单元)。也可分为三层，即变电站层、通信层和间隔层。
该系统的主要特点是按照变电站的元件，断路器间隔进行设计。将变电站一个断路器间隔所需要的全部数据采集、保护和控制等功能集中由一个或几个智能化的测控单元完成。测控单元可直接放在断路器柜上或安装在断路器间隔附近，
相互之间用光缆或特殊通信电缆连接。这种系统代表了现代变电站自动化技术发展的趋势，大幅度地减少了连接电缆，减少了电缆传送信息的电磁干扰，且具有很高的可靠性，比较好的实现了部分故障不相互影响，方便维护和扩展，大量现场工作可一次性地在设备制造厂家完成。分布分散式结构的主要优点有：
(1)间隔级控制单元的自动化、标准化使系统适用率较高。
(2)包含间隔级功能的单元直接定位在变电站的间隔上。
(3)逻辑连接到组态指示均可由软件控制。
(4)简化了变电站二次部分的配置，大大缩小了控制室的面积。
(5)简化了变电站二次设备之间的互连线，节省了大量连接电缆。
(6)分布分散式结构可靠性高，组态灵活，检修方便。
第二章 1、远动（SCADA）系统调度端功能： （1）能完成远方操作及监视，能正确和及时地掌握每时每刻都在变化着的供电系统设备运行情况，处理影响整个供电系统正常运行的事故和异常情况； （2）对所有数据进行分析，处理，存储及打印，以友好人机界面向调度员显示，转发其它系统共享。 （3）概括的说就是遥控，遥信，遥调，遥测。 调度端是SCADA系统的指挥中枢，是远动系统的重要组成部分之一。 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。 2、如何进行软硬件设计 硬件设计方法 调度端计算机硬件系统可以采用从简单的单台计算机直至多台不同类型的计算机组成的复杂系统。相应的配置方式有： 集中式的单机或多机系统：是由一台计算机执行所有数据采集、人机联系和应用程序的功能。但是为增强可靠性，也有多机系统。所以其主要有无冗余单机系统，冗余双机系统，多机系统。 分层式的多机系统和网络式的分布系统：把各项功能进一步分散到多台计算机中去而构成的系统。其有客户/服务器结构。 软件设计方法 结构化设计方法：从整个程序出发，突出程序模块化的设计方法。利用程序结构图表达程序模块之间的关系。重点：对模块的恰当划分。 Parnas方法：在概要设计时预先估计未来生命期中可能发生的情况，采取相应措施提高系统的可维护性和可靠性。 Jackson方法：建立简单清晰的模块结构，设计原则“程序结构同数据结构相对应” 采用图形或语言方式描述程序中的“顺序”、“循环”、“选择”三类控制结构 面向对象的设计方法 3、了解调度端的发展趋势 SCADA 系统的调度端是整个系统的核心内容，是系统的指挥中心，其可靠性是至关重要的，所以采用高可靠性，自动化程度高的系统将是未来调度端发展的趋势。针对这一情况，在大型系统中，分布式调度端硬件结构将是一个发展方向。 4、调度端是如何实现其各项功能的。 调度端实现功能主要从两个方面实现，第一是硬件，通过各类服务器，通信前置机和调度员工作站等实现硬件上功能的实现，利用通信线路完成信号传播的通路；第二是软件，利用系统软件，支持软件和应用软件实现数据的处理，记录，以及人机界面的交互。 5、调度端由哪些设备构成？各完成什么功能？你想象中调度端是什么样子？ （1）主机，进行数据处理，网络，设备，进程的监管 （2）调度员工作站，实施人机调度的界面 （3）通信前置机，作为调度端与执行端通信的桥梁 6.简述操作系统、数据库等在应用软件开发中的作用。 操作系统是计算机的核心软件，它管理计算机的各种硬件资源，而应用软件工作的执行必须
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。当模拟量在这个规定的范围内 变化时，认为该模拟量没有变化，这个期间 的模拟量的值用原值表示，这个规定的范围 称为死区。 越线比较：从电力系统运行的安全性、可靠 性以及对电能质量的要求等方面考虑，许多 运行参数必须在一定的范围内变化，即必须 满足不等式约束条件。一旦发现某一量不满 足约束条件，一方面对这一量置越限标志， 另一方面要发出信号，这一功能称越限比较。 8标度变换：又称乘系数，是将A/D转换结 果的无量纲数字量还原成有量纲的实际值的 换算方法。 事故追忆：电力系统在运行过程中随时可能 发生事故，因此在电力系统运行监测时，希 望把事故发生前后一段时间内遥测数据的变 化情况保存下来，为今后的事故分析提供原 始数据，这就是事故追忆功能。 9直流采样：是将直流的电压信号经模/数转 换后得到的数字量，数字量的值与直流信号 的大小成正比。 交流采样：是将连续的周期信号离散化，用 一定的算法，对离散时间信号进行分析，计 算出所需的信息。 10计算机网络：是指通过数据通信系统把地 理上分散的，有独立处理力的计算机系统连 接起来，依靠功能完善的网络软件实现网络 资源共享的一种计算机系统。 11调度自动化系统可靠性由远动系统的可 靠性和计算机系统的可靠性来保证，它包括 设备的可靠性和数据传输的可靠性。调度自 动化系统的实时性可以用总传送时间、总响 应时间来说明。调度自动化系统中传送各种 量值要经过很多变换过程，必然会产生误差， 影响数据准确性。 12MTBF平均无故障间隔时间：是指系统或 设备在规定寿命期限内、规定条件下、相邻 失效之间的持续时间的平均值，也就是平均 故障的间隔时间。 简答题 1、远动信息传输模式：循环数字传输模式 （CDT方式）、问答传输模式（polling方式）。 远动信息的传输模式 循环传输模式：在这种传输模式中，厂站端 将要发送的远动信息按规约的规定组成各种 帧，在编排帧的顺序，一帧一帧地循环向调 度传送。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。 问答传输模式：若调度端要得到厂站端的监 视信息，必须由调度主向厂站端发送查询命 令报文。查询命令是要求一个或多个厂站传 输信息的命令。查询命令不同，报文中的类 型标志取不同值，报文的字节数一般也不一 样。厂站端按调度的查询要求发送回答报文。 2、远动系统配置的基本模式：点对点配置、 多路点对点、多点星型配置、多点共线配置、 多点环形配置。 3、SCADA系统的基本功能：完成对各种模 拟量、状态量和脉冲电度量的采集和处理， 并将处理结果以图形、表格等形式进行显示。 当遥测越线、断路器和刀闸变位时，能完成 越线记录和事故追忆功能，并将记录存档。 可以进行各种计算及统计，如功率总加、频 率、电压合格率等。对各种采集量及计算量 能够进行在线修改和制表打印。完成模拟屏 的显示控制及遥控、遥调操作等。 4、数字通信系统的模块：信息源、信源编码、 信道编码、调制、信道、解调、信道译码、 信源译码、受信者。 5、帧结构：每帧远动信息都以同步字开头， 并有控制字，除少数帧外均应有信息字。信 息字的数量以实际需要设定，因此帧的长度 是可变的。但同步字、控制字和信息字都有 48为二进制数组成，字长不变。控制字：控 制字由6个字节组成，它们是控制字节、帧 类别、信息字数n、源站址、目的站址和校 验码字节。 6、定时扫查模式：通常系统对遥信采集有一 分辨率的指标，即对同一遥信量的前后两次 扫查的时间间隔。根据分辨率可以设定遥信 扫查的时间间隔，一般将遥信扫查置于实时 时钟中断时钟服务程序中，每一个时间间隔，
变电站综合自动化系统原理及配置授课提纲变电站综合自动化系统原理及配置授课
目录 一、变电站综合自动化系统的概述 1．什么是变电站综合自动化？ 2．什么是变电站综合自动化系统？ 3．变电站实现综合自动化的意义 4．变电站综合自动化的主要内容和功能 5．实现变电站综合自动化所采集的信息 二、变电站综合自动化系统的结构及组成 1．变电站综合自动化系统的结构 2．变电站综合自动化系统的组成 三、变电站综合自动化的“四遥” 1．遥测信息的采集 2．遥信信息的采集 3．遥控及其输出电路 4．遥调及其输出电路 四、变电站综合自动化系统的配置 1．变电站综合自动化系统的硬件配置 2．变电站综合自动化系统的软件配置 变电站综合自动化系统原理及配置授课提纲
一、变电站综合自动化系统的概述 （一）什么是变电站综合自动化？ 变电站综合自动化是将变电站的二次设备 (包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。 （二）什么是变电站综合自动化系统？ 变电站综合自动化系统是由多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，它替代常规的测量和监视仪表，替代常规的控制屏、中央信号系统和远动屏，它用微机保护替代常规的继电保护。变电站综合自动化是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的综合应用。变电站综合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息，利用计算机可方便地监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特点。 （三）变电站实现综合自动化的意义 1．变电安全运行的需要 （1）具备故障诊断能力 （2）快速切除故障的能力 （3）及时告警的能力 2．提高供电质量的需要 （1）快速的压送负荷有利于提高电能质量 （2）有载调压和无功补偿有利于提高电压的合格率 3．信息共享的需要 （1）高速数据通信支持分散式测控 （2）设备综合性强信息可共享 4．运行管理的需要 （1）监视、测量、记录、抄表高度的自动化
电力系统远动原理及技术 实验报告 学院：电气信息学院 姓名： 学号： 班级：
目录 一，实验名称 (3) 二，实验目的 (3) 三，实验内容及步骤 (3) 四，实验分析及总结 (6)
一，实验名称 厂站终端特性分析 二，实验目的 1. 了解厂站终端的作用：厂站终端RTU 是调度自动化系统中一个重要的组成部分，它能提供给调度主机关于电网的遥测和遥信信息，并能执行有调度主机发出的遥控和遥调命令；此外，还完成与主机间的通信功能； 2. 了解厂站终端的结构和特点； 3. 了解厂站终端的主要功能； 4. 了解厂站终端与当地监控主机通信过程和规约。 三，实验内容及步骤 1， 对远方采集终端设备的结构和功能进行了解：在实验室根据老师提供的实验指导书的讲解，对远方采集终端进行实物对照了解，弄清楚各个器件的功能 2，对整个模拟电网系统进行了解，弄清楚从发电厂 变电站 配网的连接 远方采集终端1 包括：一个当地监控台和n 个采集单元，并通过RS232相连进行通信 远方采集终端2 包括：一个当地监控台和n 个采集单元，并通过RS232相连进行通信
及合闸的顺序。 系统主接线图如下： 从图中可以看出，发电厂103出线断路器与变电站101进线断路器相连，结合配电网的接线图可知，变电站904和905出线断路器与配电网相连。则在合闸时，合闸顺序可按以下：变电站904（905）断路器变电站101进线断路器 发电厂103出线断路器发电厂111断路器发电厂911断路器（发电厂900断路器）在分闸时，先断开发电厂911断路器（发电厂900断路器发电厂911断路器）。 3，发电厂数据采集 （1）观察发电厂当地监控主界面； 发电厂主界面如下：
变电站自动化系统的工作原理及实现 ——自动化知识系列讲座之一 一、自动化技术的发展概述 1、概念 自动化技术，也即远动技术，是一种可以实现电力系统调度的远距离检测、控制技术，它的作用是将分布在各个不同位置、不同类型的变电站（包括发电厂）和用户的运行工况（包括开关状态、设备的运行数据等）转换成便于传输的信号形式，加上保护措施以防止传输过程中的外界干扰，经过调制后，由专门的信息通道传送到调度端，在调度端的主站经过反调制，还原为原来对应的信息显示出来，供调度人员监控之用。而调度员的控制命令也可以通过类似过程传送到远方的被控对象。这一过程实际上涉及遥测、遥信、遥调、遥控，所以，传统远动技术是四遥的结合。 而我局目前已经实现了第五遥，遥视——是利用先进的图像传感技术、计算机网络技术和通信技术，将变电站内电气设备的运行状态和安放情况用图像或告警的形式传送到远方，这样，调度人员、巡检运行人员、保安人员玖能够试试的监控现场运行情况。实现了电网的可视化监控和调度，使电网运行更加安全可靠。关于遥视的详细知识将会开设专题讲解。 实际上，还有第六遥，遥脉，也就是电度量的自动采集和传送。 2、发展概述 2.1早期的变电站远动技术（20世纪60、70年代） 早期的远动设备由以下3部分组成。 a、变电站远动设备。它包括远动主设备（RTU）、调制解调器（MODEM）和过程设 备，其中过程设备包括信息输入设备（如变送器等）、信息输出设备（如遥控继电器、档位调节器等）。过程设备的作用：是面向电力生产过程，把强电特性的信息转换为电子技术能处理的小信号（变送器），或相反（遥控继电器）。 工作过程大致为：变电站的各种告警、状态和位置信号经光电隔离后直接送入RTU，测量量来自CT、PT，经变送器转换成直流电压或电流信号后送A/D 转换，再经RTU的逻辑电路处理后，按一定的通信协议发往调度端；而遥控或遥调命令，则由调度端发出，RTU接收后输出给遥控继电器或档位调节器，
电力系统远动技术----远动终端RTU概述 远动终端RTU概述 一、RTU定义 "远动终端：电网调度自动化系统中安装在发电厂、变电站的一种具有四遥远动功能的自动化设备。远动装置=远方终端=远动终端=RTU（Remote Terminal Unit）。"RTU在电网调度自动化系统中具有重要的作用。（系统结构：调度端SCADA/EMS ＋远动信道＋厂站端RTU）。 二、RTU发展概述 ① 60～70年代，硬件式远动装置：晶体管或集成电路构成的无触点远动装置WYZ 或者数字式综合远动型远动装置SZY，均属于布线逻辑式远动装置，所有功能均由逻辑电路实现，现已经基本淘汰。 ② 80年代后，软件式远动装置：基于微机原理构成的远动装置（微机远动装置），功能由软件程序实现，具有功能强、可扩充性好、结构简单、稳定可靠等优点，得到普及应用。 三、RTU的功能概述 "远方功能：RTU与调度中心之间通过远距离信息传输所完成的监控功能。 ① 遥测（YC，Tele-measurement）：远程量测值。RTU将采集到的厂站运行参数按规约传送给调度中心（上传）。包括：P、Q、U、I、档位、温度等，容量达几十到上百个（路）。另外还包括2类特殊YC： a) 数字值（Digital Measured Value）：RTU以数字量的形式直接接收后上传。如频率、水库水位等。 b) 记数脉冲（Counter Pulse）：单独的采集（电路）板。主要指RTU采集的反映电能量的脉冲记数。容量可达几十路电度量。 ② 遥信（YX，Tele-indication, Tele-signalization）：远程状态信号。RTU 将采集到的厂站设备运行状态按规约传送给调度中心（上传）。包括：断路器和隔离刀闸的位置信号、继电保护和自动装置的位置信号、发电机和远动设备的运行状态等。容量达几十到几百个。 ③ 遥控（YK，Tele-command）：远程命令。调度中心发给RTU的改变设备运行状态的命令。 包括：操作厂站各电压回路的断路器、投切补偿电容器和电抗器、发电机组的启停等。容量可达几十个设备。 ④ 遥调（YT，Tele-adjusting）：远程调节命令。调度中心发给RTU的调整设备运行参数的命令。包括：改变变压器分接头位置（调压）、改变发电机组P 或Q的整定值（调节出力）、自动装置整定值的设定等。容量可达几个到十几个设备。 ⑤ 事故数据： a) 事件顺序记录（SOE：Sequence Of Event recording）：实时检测遥信变位（YXBW）（带时标的遥信），立即记录变位时刻、变位设备序号、变位状态等组成SOE优先传送（CDT下）。 b) 事故追忆（PDR：Post Disturbance Review）：冻结某时刻全网的重要的遥
调度自动化及远动原理 调度自动化及远动原理是现代工业领域中的重要技术和工具。它们 可以极大地提高生产效率和精确性，并实现对设备的远程监控和控制。本文将介绍调度自动化及远动原理的基本概念、应用范围和工作原理，并探讨其对工业生产的影响。 一、调度自动化的基本概念 调度自动化是指利用计算机、通信技术和自动控制设备，实现对工 业生产过程的自动化调度和管理。它主要包括生产调度系统、监控系 统和控制系统。生产调度系统通过对生产计划和资源进行优化，实现 生产任务的合理安排和调度。监控系统负责对工业过程进行实时监测 和数据采集，为生产调度提供准确的信息。控制系统则是实现对设备 的自动控制和远程操作。 二、远动原理的作用和应用范围 远动原理是指通过通信网络和远程控制设备，实现对远距离设备的 监控和控制。它主要包括信号的传输和转换、远程控制命令的下发和 执行以及状态反馈等功能。远动技术广泛应用于电力系统、石油化工、交通运输等领域，可以远程监控和控制变电站、油气管道、交通信号 灯等设备。 三、调度自动化与远动原理的工作原理 调度自动化系统和远动原理紧密相连，共同发挥作用。调度自动化 系统通过监控系统获取设备的实时数据，并通过控制系统下达控制指
令。控制指令通过通信网络传输到远程设备，远程设备接收到指令后执行相应的操作，并将执行结果反馈给调度自动化系统。 四、调度自动化与远动原理对工业生产的影响 1. 提高生产效率：调度自动化系统可以通过优化生产计划和资源配置，提高生产效率和生产能力。远动原理实现了对设备的远程监控和控制，减少了人工干预，提高了生产的自动化程度。 2. 提高生产精确性：调度自动化系统和远动原理可以提供准确的实时数据和准确的控制指令，避免了人为因素造成的误差，提高了生产过程的精确性。 3. 降低生产成本：调度自动化系统和远动原理的应用可以减少人力资源的需求，并降低设备维护和故障排除的成本，从而降低了生产成本。 4. 提高生产安全性：调度自动化系统和远动原理可以实时监测设备的状态和工作情况，及时发现故障并采取措施，确保生产过程的安全性。 综上所述，调度自动化及远动原理是现代工业生产中不可或缺的技术和工具。它们的应用范围广泛，并且对工业生产的效率、精确性、成本和安全性都有着积极的影响。随着科技的不断进步和创新，调度自动化及远动原理将在工业领域发挥越来越重要的作用。
电力系统调度自动化远动控制原理及控制技术分析 摘要随着社会经济的不断发展，电力行业也在不断地进行创新、改革，其中的调度自动化远动控制技术也在进行迅速的更新。电力系统的调度自动化控制技术因其安全性高、处理问题效率高的特点被得以大力的推广和广泛的应用。 关键词电力系统；调度自动化；远动控制技术；应用 前言 电力系统中的调度自动化以及远动技术已经成为整个电力行业发展的核心。调度自动化以及远动技术不仅能有效提升电力系统的智能化和交互性，还对整个电力行业的可持续发展起着推动的作用。调度自动化以及远动技术是密不可分的，接下来一起对电力系统调度自动化以及远动控制技术的要点进行详细的研究。 1 电力系统对调度自动化以及远动技术控制的要求 电力系统是电网，发电厂，和使用者的组合体。电力系统能将一次性的能源转化为电能，然后再输送给每个用户。电网是电力系统中最重要的部分，它分为配电网和输电网，其发电过程就是通过发电厂将一次性的能源转变为电能，继而通过电网把这些电能分配到每个用户的用电设备中[1]。电力行业中的重点工作就是实现供电的可靠性、安全性，和对电能波形、电压、频率等质量的保证，在提高电力系统电能质量的同时满足用户的用电要求。 2 对电力系统远动技术控制的相关研究 电力系统中的遥信、遥调、遥控、遥测属于远动控制技术，同时它又被称为“四摇”。 2.1 对调度自动化以及远动技术控制的说明 远动技术控制主要包括四个部分：控制端、调动端、执行终端变电站和发电站。而且这四个部分是按一定的顺利进行工作的，因此这四个部分对电力系统的参数和控制都能得到很好的实现。其中发电站和终端变电站的参数都是通过远动控制技术实现采集，并完善调度的工作。远动技术的控制端将分析和判断形成指令后再将设备操作和参数调整的命令发送给变电站和发电厂，最终完成测控任务。 电力系统中远动技术控制功能中的“遥信”是将通信技术监视到的设备信息转化为数字符号；而“遥测”则属于一种远程检测技术，它主要是利用通信技术对测量值进行传送；“遥调”是应用通信技术将两个确定状态信息的设备实现运行的控制；“遥控”则是利用先进的通信技术改变设备运行状态的技术[2]。
变电站自动化系统 变电站自动化系统是指利用先进的计算机技术、通信技术和自动控制技术，对 变电站的运行、监控、保护和自动化控制进行集成管理的系统。它通过实时采集、传输和处理变电站的各种运行数据，实现对变电站设备的远程监控、自动化控制和故障保护，提高了变电站的运行效率和可靠性。 一、系统架构 变电站自动化系统一般由以下几个部分组成： 1. 数据采集与传输子系统：负责采集变电站各种设备的运行数据，如电流、电压、温度等，通过通信网络将数据传输到主控中心。 2. 主控中心子系统：负责接收、处理和存储采集到的数据，实现对变电站设备 的远程监控、自动化控制和故障保护。 3. 远动操作子系统：负责远程控制变电站设备的开关、调节和保护等操作。 4. 人机界面子系统：提供给操作人员进行系统操作、监控和管理的界面，通常 包括监视屏、操作台等设备。 5. 通信网络子系统：提供数据传输和通信支持的网络设备，包括局域网、广域 网等。 二、功能特点 1. 实时监控：变电站自动化系统能够实时监测变电站设备的运行状态，及时发 现设备故障和异常情况，并进行报警和处理。 2. 自动控制：系统能够根据设定的控制策略，自动调节变电站设备的运行参数，实现对电力系统的自动化控制。
3. 故障保护：系统能够根据设定的保护逻辑，对变电站设备进行故障检测和故障切除，保护电力系统的安全运行。 4. 数据管理：系统能够对采集到的数据进行存储、查询和分析，为运维人员提供数据支持和决策依据。 5. 远程操作：系统支持对变电站设备的远程开关、调节和保护等操作，提高了操作人员的工作效率和安全性。 三、应用案例 1. 某电力公司的变电站自动化系统实现了对变电站设备的远程监控和自动化控制，大大提高了运行效率和可靠性。 2. 某地区的变电站自动化系统通过实时采集和分析数据，准确预测了设备的寿命和故障概率，为设备维护和更换提供了科学依据。 3. 某变电站自动化系统通过远程操作功能，实现了对变电站设备的智能调度和优化控制，降低了运行成本和能耗。 四、总结 变电站自动化系统是电力系统中的重要组成部分，它能够实现对变电站设备的远程监控、自动化控制和故障保护，提高了变电站的运行效率和可靠性。随着信息技术的不断发展，变电站自动化系统将会越来越智能化和高效化，为电力系统的安全稳定运行提供更好的支持。
远动控制技术在电力系统自动化中的应用 随着电力系统的不断发展，远动控制技术已经成为了电力系统自动化的重要组成部分。远动控制技术的优势在于具有远距离控制电力系统的能力，减少了人工干预的需求，提高 了系统的安全性和稳定性。本文将介绍远动控制技术在电力系统中的应用。 1. 远动控制技术简介 远动控制技术是指通过远程的通讯手段，将控制信号传输到被控制的设备或系统中， 实现远距离的控制和监控。远动控制技术包括了多种通讯方式，如光纤通讯、微波通讯、 卫星通讯等。远动控制技术在电力系统中有着广泛的应用，比如通过远程控制开关、隔离 开关等操作，实现设备的开、关、切换等功能。 在配电系统中，远动控制技术主要应用于城市配电网、工业供配电等领域。通过远程 控制装置，可以实现对开关、隔离开关、压变等设备的切换和调节，进一步优化配电系统 的综合性能。 2.2 远动控制在变电站中的应用 在变电站中，远动控制技术是实现变电站自动化、智能化的重要手段。通过远程控制 操作室，可以实现变电站各种设备的自动化控制，如发电机控制、高压开关控制、变压器 控制等。这样，不仅提高了变电站的生产效益，还大大减少了人为错误的发生。 远动控制技术在电力调度中的应用主要是通过自动化管理、方式调度等手段，实现对 电力系统的可靠性、经济性、自适应性等方面的控制和优化。例如，在电力负载管理方面，通过调度中心的远程控制操作，可以实现对电力负载的合理调度，实现电力系统的最大负 载运行。 随着电力系统的不断发展，远动控制技术将会得到进一步的发展。未来，随着网络通 讯技术、信息处理技术、控制技术等方面的不断更新，远动控制技术将会具有更高的可靠性、通信速度和处理能力，实现电力系统自动化更加智能化和高效化。 总之，远动控制技术在电力系统自动化中起着至关重要的作用。远动控制技术不仅提 高了电力系统的可靠性和稳定性，还推动了电力系统的智能化和高效化发展，为电力生产 的可持续性发展提供了重要支撑。
调度自动化及远动原理
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《调度自动化及远动原理》课程学习指导资料 适用专业：电气工程及其自动化 适用层次：专升本 四川大学网络教育学院 二OO三年-一月
《调度自动化及远动原理》课程学习指导资料 编写：审稿： 审批： 本课程学习指导资料根据该课程教学大纲的要求，参照现行采用教材《电力系统的调度自动化和能量管理系统》（滕福生编著，四川大学出版社，2003 年）和《远动》（周步祥主编，四川大学电气信息学院，2003年）以及课程学习光盘，并结合远程网络业余教育的教学特点和教学规律进行编写，适用于电气工程及自动化专业专升本学生。 第一部分课程的学习目的及总体要求 一、课程学习目的 本课程是电气工程及自动化专业在自动化领域的一门重要专业课程。电力系统是电气工程的主要服务对象。电力系统的调度自动化及远动技术，又是电力系统现代化调度和管理的主要技术手段，以保证电力系统的安全经济运行，因此学习本课程的要求是使学生能够了解和掌握调度自动化及远动技术的有关理论和技术实施方法。 学习本课程必须具备电路理论、电子技术基础、和电力系统有关知识，因此, 先修课程是 电路 模拟电子技术 数字电子技术 电力系统 本课程为专业课程，没有后续课程。 二、课程的总体要求
通过本课程的学习，总体要求学生熟悉和掌握调度自动化及远动系统的功能、作用，以及工作原理和结构，其中包括： 1调度自动化系统的结构、功能； 2调度自动化系统的各种信息的组织和应用； 3、电力系统的分解分层和等值方法用于电网分析计算； 4、电力系统的状态估计和可观测性； 5、应用调度自动化系统保证电力系统安全运行的理论和实现方法； 6、远动系统的结构和功能； 7、变送器的作用和原理； 8远动信息的米集与编码原理； 9、远动信息的信道编译码原理； 10、远动规约的作用和方式； 11 变电站自动化系统的结构、功能。 第二部分课程学习的基本要求及重点难点内容分析 第一篇调度自动化 第一章总述 1、本章学习要求 （1）应熟悉的内容 1）调度自动化和一次系统的相互关系； 2）系统的调度方式； 3）调度中心应监视的状态信息； （2）应掌握的内容 1）系统安全运行的约束条件及数学公式； 2）调度中心的计算机系统的三种方式及其优缺点； 3）调度自动化的硬件和软件结构； 4）自动发电控制的功能。 （3）应熟练掌握的内容
电力系统远动技术个人总结 电力系统远动技术是指通过远程控制和监控，实现电力系统的开关设备和装置的远程 操作和自动化控制。经过一段时间的学习和实践，我个人对电力系统远动技术的总结 如下： 1. 远动技术的基本原理：远动技术通过利用现代通信和自动控制技术，实现电力系统 各个设备之间的信息传输和操作指令的传递。其基本原理是通过遥信和遥控技术，实 时获取电力系统各个设备的状态和参数，并根据预定的逻辑和策略进行远程控制和自 动化操作。 2. 远动技术的应用范围：远动技术广泛应用于电力系统的配电网、变电站和发电厂等 领域，用于实现设备的远程操作、状态监测、故障判断和自动化控制。通过远动技术，可以提高电力系统的运行效率和可靠性，减少人工操作的错误和安全风险。 3. 远动技术的主要功能：远动技术主要包括遥测、遥信、遥控和远程调度等功能。遥 测功能用于实时采集电力系统的状态和参数，如电流、电压、功率等；遥信功能用于 传输设备的状态信息和故障信号；遥控功能用于实现设备的远程操作，如分、合闸操作；远程调度功能用于实现对电力系统的远程监控和调度操作。 4. 远动技术的发展趋势：随着信息技术的不断发展，电力系统远动技术也在不断进步 和完善。未来，远动技术将更加智能化和自动化，引入人工智能、大数据分析等技术，实现对电力系统的智能监控和自动化控制。同时，远动技术也面临一些挑战，如信息 安全、通信网络的可靠性等问题需要解决。 总之，电力系统远动技术是电力系统自动化的重要组成部分，通过远程控制和监控， 提高电力系统的安全性、可靠性和运行效率。随着技术的不断进步，远动技术将在电 力系统中发挥更加重要的作用。
远动控制技术在电力系统自动化中的应用 摘要：伴随当前科学技术的快速发展，电力行业日新月异，各种自动化技术逐 步开始在电力系统当中应用，转变了原有人工操作产生的弊端，而远动控制技术 就是一种当前在电力系统自动化当中普遍应用的智能化高科技新技术，远动控制 技术主要利用互联网来记录设备的信息，并且进行传输和控制，可以有效的实现 故障的分析、准确的定位以及信息传递、电力监控，产生一个高效率多功能的远 端操控智能平台。本文重点分析研究远动控制技术在电力系统自动化当中的应用，以供参考。 关键词：远动控制技术；电力系统；自动化；应用 1 远动控制技术的主要原理 在电力系统运行的时候，包含了电力的生产、电力的输送、电力变电控制以及变电配送等，如果某一环节产生问题，都有可能造成电力系统产生不可估量的损失，因此一定要注意 保证电力设备的有效稳定运行，必须通过远动控制系统进一步优化升级电力系统，让电力设 备安全稳定的运行。伴随当前我国网络通讯技术和计算机技术快速发展，可以有效的促进电 力系统自动化的水平，为智能化的电网建设打下坚实的基础。 远动控制技术主要是通过网络技术来有效的对电力系统进行远程遥控、遥测、遥信。遥 测指的主要是远程通信测量技术这种技术。在应用的过程中可以实时监测电力系统的运行状况，及时将问题发现，并且有效的解决。遥控技术主要是远程发送相关的指令，通过通信技 术确保调度，能够合理的对远程设备进行控制，保证远程设备依照要求进行运行，调整运行 状态。远程命令主要包含了远程的条件命令和远程控制命令，在运行过程中，调度中心如果 发现某一设备产生异常，可以及时的发出控制命令，比如说，让断路器开合，让发动机止停 以及一些无功补偿元件的断开，主要是通过通信技术来确保远程设备能够依照要求自动的进 行切换，对一些组装线和非标设备的控制需要进行智能化和网络化，并非单一的产品生产线，而是需要能够方便工程管理。 2 远动控制技术应用于电力系统自动化中的详细分析 2.1 信息的采集 在电力系统自动化运行的过程中，远动控制技术首先需要关注信息的收集。在电力系统 自动化进行数据信息收集和整理过程中，使用得最为普遍的技术为模数转换技术，这种技术 主要是转换自动控制技术和变送器运动控制技术两种。电力设备自动化系统在进行数据收集时，首先通过某一装置从电力系统外部进行数据的收集和整理，接着将这些获得的外部数据 传达到电力系统内部的一个接口当中，更确切的说就是将数据采集系统安装在信息发送系统（被监测设备）的周边，通过数据采集系统可以有效的对系统运行的数据进行采集。 一般条件下电力自动化系统的电力设备功率都较大，有些电压很高，因此在实际运行过 程中需要将这些信号转变为常用的TTL电平信号，往往在1伏到5伏之间。远动控制系统在 运行过程中利用变送器对数据进行收集，使用ad转换系统来进行数据的转换。在运行过程 中这一过程比较复杂，首先需要将高功率的信号转变为TTL电平信号，接着通过AD转换技 术将先前获得的数据转变为数字信号，这样就可以轻松的获得电流信号和电压信号的数据， 接着对这些数据进行整理编码，并且发送到接收口，这样可以让后台的人员及时的了解当前 系统设备运行过程中的电压和电流值，获得相应的信息。
电力系统远动与调度自动化第二版教学设计 一、教学目标 1.了解电力系统远动与调度自动化的基本内容和原理； 2.掌握电力系统远动与调度自动化的常用技术和主要设备； 3.能够对电力系统远动与调度自动化进行系统设计和调试。 二、教学内容 第一章电力系统远动与调度自动化概述 1.1 电力系统远动与调度自动化的基本概念 •电力系统远动的定义； •调度自动化的定义； •电力系统远动与调度自动化之间的联系及作用。 1.2 电力系统远动与调度自动化的水平 •电力系统远动与调度自动化的发展历程； •国内外电力系统远动与调度自动化发展水平及趋势。 1.3 电力系统远动与调度自动化的应用 •电力系统远动与调度自动化的应用领域； •电力系统远动与调度自动化的运行管理。 第二章电力系统远动技术 2.1 远动技术的基本概念 •远动技术的定义与发展； •远动技术的分类。
2.2 远动技术的应用 •智能电网及其远动技术； •远动技术在电力系统中的优势； •远动技术在电力系统中的应用。 2.3 远动设备 •远动的硬件设备； •远动的软件设备。 第三章电力系统调度自动化 3.1 调度自动化的基本概念 •调度自动化的定义与发展； •调度自动化的分类。 3.2 调度自动化的应用 •智能电网及其调度自动化技术； •调度自动化技术在电力系统中的优势； •调度自动化技术在电力系统中的应用。 3.3 调度自动化设备 •调度自动化的硬件设备； •调度自动化的软件设备。 第四章电力系统远动与调度自动化的系统设计与调试4.1 系统设计 •系统设计的基本原则； •系统设计流程。
4.2 系统调试 •调试方法； •调试流程。 三、教学方法 3.1 理论课 通过课堂讲授、案例分析等方式，讲解电力系统远动与调度自动化的基本概念、技术、设备及应用等方面的知识。 3.2 实验课 通过实验室实验，让学生掌握远动技术和调度自动化技术的实际应用。在实验 过程中，要求学生能够进行系统设计和调试，并能够独立完成实验任务。 3.3 课程设计 将电力系统远动与调度自动化的理论知识与实际应用相结合，让学生进行综合 性课程设计，使学生能够全面理解电力系统远动与调度自动化的应用。 四、教学评估 通过平时作业、期中考试、实验报告、课程设计以及期末考试等形式进行评估，考察学生掌握电力系统远动与调度自动化的基本内容和原理，掌握电力系统远动与调度自动化的常用技术和主要设备，以及能够对电力系统远动与调度自动化进行系统设计和调试的能力。 五、教材及参考书目 主教材 《电力系统远动与调度自动化》，第二版，于浩，机械工业出版社。
远动技术的发展及变电站自动化系统的工作 原理 随着科技的不断进步和应用的广泛推广，远动技术的发展在电力系统中越来越重要。远动技术通过传感器、控制器和通信网络等技术手段，实现了变电站的自动化运行和监控。本文将探讨远动技术的发展历程以及变电站自动化系统的工作原理。 一、远动技术的发展历程 远动技术起源于20世纪50年代，那时主要应用于远程测量。随着电力系统规模的不断扩大和对安全可靠性要求的提高，远动技术逐渐发展壮大，并应用于控制、保护、运行管理等领域。最初的远动技术主要通过有线电缆实现数据传输，但是受到布线困难、容量限制和可靠性低等问题的制约。 随着通信技术的快速发展，远动技术进入了新的发展阶段。无线通信技术的出现解决了有线传输的问题，使远动技术的应用范围得到了进一步拓展。同时，数字化技术、互联网技术以及物联网的普及，也为远动技术的发展提供了更加广阔的空间。 二、变电站自动化系统的工作原理 变电站自动化系统是远动技术在电力系统中的一个重要应用。它通过各种控制设备和监控装置，实现对变电站设备的远程监控、检修、控制和自动调度等功能。
在变电站自动化系统中，传感器是关键设备之一。它能够感知、采集变电站各个设备的运行状态和相关参数，并将数据传输给控制器。控制器根据接收到的数据进行分析和判断，并根据预设的控制策略发出相应的指令。指令传输到各个设备执行后，变电站的运行状态便得到了调整和控制。 变电站自动化系统中的通信网络起到了承载数据传输的重要作用。传统上，有线通信网络主要采用光纤或者电缆进行数据传输。而近年来，随着无线通信技术的发展和应用，无线通信网络也逐渐成为自动化系统中的一种选择。无线通信网络具有布线简便、容量大、覆盖范围广等优点，能够满足变电站自动化系统对数据传输的要求。 在自动化系统中，监控装置是对变电站运行状态进行实时监测和分析的重要设备。通过监控装置，操作人员可以直观地了解变电站的运行情况，并根据情况做出相应的调控和管理。 同时，变电站自动化系统还可以与其他系统进行联动，如配电自动化系统、调度自动化系统等，实现更加综合的自动化运行和管理。 三、总结 远动技术的发展为电力系统的自动化运行提供了重要支持。通过传感器、控制器和通信网络等技术手段，变电站自动化系统能够实现远程监控、检修、控制和自动调度等功能，为电力系统的安全可靠运行提供了保障。
智能变电站保护自动化系统原理解析及系统调试要点 【摘要】智能变电站是以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求自动完成二次系统信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能。智能变电站二次系统主要由保护装置、测控装置、智能终端、合并单元等智能组件组成，其主要特征是数据采集数字化、信息交互网络化。本文主要对智能变电站二次系统调试的试验流程、试验重点和难点等进行探讨。 【关键词】智能变电站；二次系统；调试 1.引言 1.1概念与特征 近年来，随着我国经济快速的发展，电力系统如何变得更加安全可靠成为了迫在眉睫的话题，因此需要借助计算机、通信等技术将变电站智能化以解决电力行业面临的问题。智能变电站的定义为通过采用先进的各种技术，目标使设备参数化，规范化，标准化，自动的完成各项工作并实现信息有效反馈和实时共享，其二次系统具有以下特征： （1）高度集成，交互良好：整个系统结构完整简介，通过无缝连接通信技术联通变电站与控制中心，实现了全数字采集无遗漏，最大程度降低了维护工作。 （2）自动控制，协同保护：由于所有的数据都实现了数字化电子化采集，因此原本散乱的二次系统经过整合，实现了全面优化。 （3）在线反馈，实时决策：由于数据在线监测，实时反馈，因此可以有效的反映电网以及变电站的运行状态实现监测，反馈，决策同步。 1.2二次系统基本架构 智能变电站二次系统基本架构分为三个部分，在IEC6185A通信协议草案中将这三个部分描述为“过程层”、“间隔层”、“站控层”，如图1所示。 图1 二次系统架构示意图 过程层是智能化的核心，是一次设备和二次设备的结合点，主要包括电子CT/PT，合并单元，智能测控箱等。 间隔层可以及时汇总实时数据，对一次设备进行保护，完成网络通信功能并控制命令的优先级别，是信息传递的纽带，主要包括保护装置，交换机等。 站控层可以汇总整个变电站的所有信息，提供控制界面，实现多层管理控制，
国内外变电站自动化技术发展现状及发展趋势 RTUSCADA 国内变电站综合自动化技术发展现状和趋势 我国变电站综合自动化技术的起步发展虽比国外晚, 但我国70年代初期便先后研 制成电气集中控制装置和“四合一”装置 ( 保护、控制、测量、信号)。如南京电力 自动化设备厂制造的 DJK 型集中控制装置, 长沙湘南电气设备厂制造的 WJBX 型“四 合一”集控台。这些称之为集中式的弱电控制、信号、测量系统的研制成功和投运 为研制微机化的综合自动化装置积累了有益的经验。70年代末80年代初南京电 力自动化研究院率先研制成功以 Motorola 芯片为核心的微机 RT U 用于韶山灌区和 郑州供电网, 促进了微机技术在电力系统的广泛应用。1987年, 清华大学在山东威 海望岛35kV 变电站用3台微型计算机实现了全站的微机继电保护、监测和控制功能。之后, 随着1988年由华北电力学院研制的第1代微机保护 ( OI 型) 投入运行, 第 2代微机保护( WXB-11) 1990年4月投入运行并于同年12月通过部级鉴定。 较远动装置采用微机技术滞后且更为复杂的继电保护全面采用微机技术成为现实。至此,随着微机保护、微机远动、微机故障录波、微机监控装置在电网中的全面推 广应用,人们日益感到各专业在技术上保持相对独立造成了各行其是, 重复硬件投资, 互连复杂, 甚至影响运行的可靠性。1990年,清华大学在研制鞍山公园变电站综合 自动化系统时, 首先提出了将监控系统和 RT U 合而为一的设计思想。1992年5月, 电力部组织召开的“全国微机继电保护可靠性研讨会”指出: 微机保护与 RT U, 微机就地监控, 微机录波器的信息传送, 时钟、抗干扰接地等问题应统一规划并制定统一标准, 微机保护的联网势在必行。由南京电力自动化研究院研制的第1套适用于综合 自动化系统的成套微机保护装置 ISA 于1993年通过部级鉴定以后, 各地电网逐步 开始大量采用变电站综合自动化系统。1994年中国电机工程学会继电保护及自动 化专委会在珠海召开了“变电站综合自动化分专业委员会”的成立大会,这标志着对 变电站综合自动化的深入研究和应用进入了一个新阶段。 综观目前国内变电站综合自动化技术的发展轨迹, 我们可以看出如下发展趋势:在总 体结构上引入国际上成熟的先进设计思想, 采用分层分布式结构, 并采用计算机局域 网 ( L AN) , 通信规约向国际标准靠拢; 通信媒介普遍采用光纤, 因为光纤具有抗电磁 干扰的突出优点; c.间隔层设备逐步采用保护与测控合一的综合装置, 对于配电线直 接安装在开关柜上。 国外变电站综合自动化技术发展概况 RTU RTU（远程终端单元），英文全称RemoteTerminalUnit，中文全称为远程终 端控制系统，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。 RTU(RemoteTerminalUnit)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。它通过自身的软件(或智能软件)系统，可理想地实现企业中央监 控与调度系统对生产现场一次仪表的遥测、遥控、遥信和遥调等功能。RTU，是