电力系统远动复习要点
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1、什么是远程监控或远动?远动就是应用通信技术对远方的运行设备进行监视和控制,以实现远程测量、远程信号、远程控制和远程调节等各种功能。
3、电力系统远动的主要任务是什么?电力系统远动的主要任务是:将表征电力系统运行状态和各发电厂、变电所的有关实时信息采集到调度中心;把调度中心的命令发往发电厂和变电站,对设备进行控制和调节。
4、远动系统的四项基本功能有哪些?远动系统还有哪些功能?遥测、遥信、遥调、遥控是远动的四项基本功能。
此外还有事件记录顺序、事故追忆,此外为了保障远动装置的运行和便于维护,还具有自检查、自诊断的功能。
5、什么是遥测(yc)、遥信(yx)、遥控(yk)、及遥调(yt)?用远程通信技术传送被测参量的测量值称为远程测量,简称遥测。
对状态量进行远程监视称为远程信号,简称遥信。
对于具有两个确定状态的运行设备进行操作的远程命令称为远程控制,简称遥控。
对于具有两个以上状态的运行设备发出的远程命令称为远程调节,简称遥调。
6、什么是主站、子站及RTU?主站也称控制站,它是对子站实现远程监控的站;子站也称受控站,它是受主站监视的或受主站监视且控制的站;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。
7、什么是上行信息、下行信息、上行信道及下行信道?遥测信息和遥信信息从发电厂和变电站向调度中心传送,也可以从下级调度中心向上级调度中心转发,通常称他们为上行信息,所用的信道为上行信道。
遥控信息和遥调信息从调度中心向发电厂和变电站传送,也可以从上级调度中心通过下级调度中心转送称为下行信息,所用的信道为下行信道。
8、远动系统由哪三部分组成?控制站、被控制站、远动信道三部分。
9、远动系统基本结构中 yc、yx 部分和 yk、yt 部分有何不同?YC、YX 部分和 YK、YT 部分的传送信息的方向是相反的。
YC、YX 部分中信息即被测物理量。
状态量是厂站端向调度端传送的。
1.电网调度自动化系统包括哪些功能?综合利用计算机,远动和远程通信技术,实现电力系统调度管理自动化,有效地帮助电力系统调度员完成调度任务。
2.SCADA系统主要功能是完成实时数据的采集、处理、监视和控制。
3.调度自动化系统中的热备用是指:主备系统同时采集数据,同时运转。
4.远动分站的遥控操作过程分为:遥控选择遥控返校遥控执行。
5.电压无功优化的目的:控制功率、控制电压、控制网损。
6.负荷调节包括无功功率与电压调节、有功功率与频率调节。
7.数据库管理系统存放的是来自各个RTU的模拟量、开关量和累积量。
8.前置机系统担负着与厂站、RTU和各分局的数据通信及通信规约解释的任务。
9.变电站综合自动化由微机继电保护和监控系统两大部分组成。
10.为满足电网调度需要,遥信变位信息以插入方式传送,要求在1S内送入主站。
11.电网调度自动化系统中,信息收集的任务主要是由人机联系系统完成。
12.网络拓扑分析是EMS高级应用软件的基础。
13.串行通信的基本形式是同步和异步。
14.电压互感器二次侧绕组的额定电压相与相之间为100V。
15.远动技术指标的遥信量中事件顺序记录站间分辨率不大于20ms.遥测量误差指标不大于±1.5%。
16.RS-232接口传输最长距离15M。
17.开关量输入时要采取隔离措施,常用的耦合元件是光电耦合和继电器。
18.调度自动化的数据由变电站到调度工作站的工作流程图:各变电站RTU采集——经过通道传输——前置机接收——服务器处理——各调度工作站。
19.事故追忆:将电力系统事故发生前和发生后的运行参数记录下来,作为事故分析的基本资料。
20.远动信号:只含有两种幅值的脉冲信号,是RTU和主站间交换的四遥信息。
1.电网调度自动化系统的功能:监视控制与数据采集(SCADA)状态估计网络拓扑分析负荷预测潮流优化安全分析无功|电压控制自动发电控制功能经济调度功能调度员仿真培训功能2.直流采样:将现场不断连续变化的模拟量通过变送器转换成和被测量成线性关系的直流电压信号,再送至测控单元,测控单元对此直流量进行采样。
1.电力系统运行的基本要求有哪些?保证安全可靠运行;有合格的电能质量;有良好的经济性2.电力系统的自动化系统由信息就地处理(快速做出反应)和信息集中处理(即电网调度自动化系统)两部分组成。
3.励磁系统:调无功或电压4. 我国电网调度管理分级为_5级_。
分别为:国调:计划,协调;(大区)网调:AGC可控频率或有功,检修、发电计划;省调:检修、发电计划;地调:可调电压或无功;县调(倒闸操作)5.调度自动化的功能:SCADA数据采集和监控功能;AGC自动发电控制功能(主要保证电网频率质量);EDC经济调度控制功能(为了提高电网运行的经济性);EMS能量管理系统(现代电网调度自动化硬件和软件的总称);DTS调度员模拟培训EMS的其他功能:状态估计(SE)和安全分析(SA)安全分析又分为:静态安全分析和动态安全分析静态安全分析:对电网一组可能发生的事故进行假想在线计算分析,校核这些事故后电力系统稳态运行的安全性从而判断当前状态是否足够安全储备。
(是否有电压越限或者线路过负荷); 动态安全分析:校核电力系统是否会因突发事件而导致失去稳定。
6.电网调度自动化系统按其功能科分为4个子系统:信息采集和命令执行子系统;信息传输子系统;信息的收集、处理和控制子系统;人机联系子系统2.四遥”的内容有哪些?哪些由厂站发往调度?遥控:远程命令,从调度中心发出改变运行设备状况的命令;遥调:远程调节,从调度中心发出命令实现远方调整发电厂或变电所的运行参数;遥信:远程信号将采集到的被监控发电厂或变电所的设备状态信号,按规约传送给调度中心;遥测:远程测控将采集到的被监控发电厂或变电所的主要参数,按规约传送给调度中心;其中遥测和遥信是从厂站发往调度5.自动发电控制AGC的目标:1.独立电网:自动控制电网内的发电出力,保持频率为额定值;2.互联电网:承担部分调度任务,保持频率为额定值,交换功率为计划值。
7.霍尔模块的特点:1.一、二次完全绝缘,绝缘电压2-12Kv,最高可达50Kv(特殊20-50Kv)2.响应速度快,一般小于1微秒;3. 一、二次电压、电流波形可测,工作频率0-100KHZ;0-50KHZ 精度为0.5% 50-100KHZ 精度为1%;4.过载能力强,过载达20 倍;5.既可测电流也可测电压、功率、比较方便工作原理:磁势平衡原理8.采样保持器S/H的作用:信号被采样后保持一段时间,以便后续A/D处理,位置:A/D之前。
第一章概述1.什么是远动?什么是远动系统?其主要由哪几部分组成?主要作用和功能是什么?答:1)远动的含义:利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。
2)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,它包括对必需的过程信息的采集、处理、传输和显示、执行等全部的设备与功能。
3)构成远动系统的设备包括厂站端远动装置、调度端远动装置和远动信道。
4)远动系统主要功能:“四遥“功能、调度事务管理功能、运行数据归档及统计报表功能、用户画面显示功能、数据打印及画面拷贝功能、大屏幕投影显示功能、模拟培训功能、口令级别设置功能、报警功能、系统维护\修改\扩展功能、系统时钟同步功能、自检功能、通道自动/手切切换功能、复示功能、其它功能。
2.“四遥”的功能是什么?答:遥测即远程测量:应用远程通信技术,传输被测变量的值。
遥信即远程指示: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。
3.电力系统调度中心的任务是什么?答:电力系统调度中心的任务,一是合理地调度所属各发电厂的出力,制定运行方式,从而保证电力系统的正常运行,安全经济地向用户提供满足质量要求的电能;二是在电力系统发生故障时,迅速排除故障,尽快回复电力系统的正常运行。
4.远动信息的内容答:上行信息:遥测信息发送发电厂、变电所的各种运行参数,它分为电量(电压、电流、频率、有功、无功等)和非电量(温度、水位等)。
遥信信息包括发电厂、变电所中断路器和隔离开关的合闸或分闸状态,主要设备的保护继电器动作状态,自动装置的动作状态,以及一些运行状态信号。
遥信信息所涉及的对象只有两种状态。
遥信信息通常由运行设备的辅助接点提供。
下行信息:遥控信息传送改变运行设备状态的命令。
(必须进行返送校核)遥调信息传送改变运行设备参数的命令。
一、填空1. 远动信息传输通道简称 信道 ,包括 调制器 、 通信线路 、 解调器 。
2. 电力系统通信信道包括 远动与载波电话复用电力载波通道 、 无线信道 、 光纤通信 三种。
3. 微机运动终端机满足发送 遥测 、 遥信 、 接收遥控 、 遥调 四种功能。
4. 机械液压调速器,它是由 测速机构 、 放大执行机构 、 转速给定装置 、 调差机构 等几部分组成。
5. 同步发电机励磁控制系统是由同步发电机及其 电压互感器 、 电流互感器 、 励磁系统 组成的一个反馈自动控制系统。
6. 电力系统运行状态包括 正常状态 、警戒状态、 紧急状态 、 系统崩溃 、恢复状态 。
7. 功率—频率电液调速系统是由 转速测量 、 功率测量 、 功率给定 、 电量放大器 、 PID 调节 、 电液转换器 、 机械液压随动系统等部分组成。
8. 比例式可控硅励磁调节器是由 电压测量比较单元 、 综合放大单元 、 可控硅整流电路 、 同步和移相触发单元 组成 。
9. 静态安全分析法主要包括 直流潮流法 、 P-Q 分解法 、 等值网络法 。
10. 将几个电力系统相互连接起来构成的大型电力系统,称为联合电力系统。
11. 准同期并列的理想条件表达式 f G =f X 、 U G =U X 、 δG = δX 。
12. 同步发电机并网方式有两种,这两种方法 自同期并列 、 准同期并列 在电力系统正常运行情况下,一般采用 准同期并列 并列方法将发电机投入运行。
13. 电力系统的稳定性分为静态稳定性和暂态稳定性两类。
14. 电力系统发生有功功率缺额时,必然造成系统频率 小于 额定值。
15. 电力系统负荷增加时,按 等微增率 原则分配负荷是最经济的。
16. 同步发电机的励磁调节器由测量比较 , 综合放大,移相触发单元 组成。
17. 电力系统调度自动化构成的一个特点是实行_分层_结构。
18. 整个励磁自动控制系统是由 励磁调节器 、 励磁功率单元 、 发电机 构成的一个反馈控制系统。
名词解释 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,它的基本原理包括数据传输原理、编码理论、信号转换技术原理、计算机原理等。远动配置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。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,它包括对必需的过程信息的采集、处理、传输和显示、执行等全部的设备与功能。 3.误码率:错误接收的码元数与传送的总码元数之比。用Pe表示。误比特率:错误接收的信息量与传送信息总量之比。用Peb表示。 在远动系统中,为了正确的传送和接收信息,必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定,这一套约定称为规约或协议。4.当同步字在信道中受到干扰,使其中某些码元发生变位,致使收端检测不出同步字,称为漏同步。当接收到的信息序列中,出现与同步字相同的码序列时,在对同步字检测时会把它误判为同步字,造成假同步。收发两端发送时钟和接收时钟的相位差<∏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≈ 2∏,造成两端时序错一位,这种情况称为反校。 5.事件指的是运行设备状态的变化,如开关所处的闭合或断开状态的变化,保护所处的正常或告警状态的变化。事件顺序记录是指开关或继电保护动作时,按动作的时间先后顺序进行的记录。事件分辨率指能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。死区计算是对连续变化的模拟量规定一个较小的变化范围。 对电力系统中每一个运行参数量用上限值和下限值来规定其允许的运行范围,用这些量的实时运行值与其限值作比较,一旦发现某一量超出允许范围即判为越限,可能是越上限或越下限。这时,一方面要对这一重置越限标志,另一方面要发出信号,这一功能称为越限比较 8.标度变换又称为乘系数,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。 电力系统在运行过程中随时可能发生事故,把事故发生前后的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依据,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/数转换后得到数字量,数字量的值与直流信号的大小成正比。 直接对交流电压、电流进行采样,用软件完成各类电量变送器的功能,从而获得全部电量信息,这就是交流采样要完成的工作。 10.计算机网络是指通过数据通信系统把地理上分散的、有独立处理能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.调度自动化系统的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。实时性可以用总传送时间、总响应时间来说明。总传送时间是从发送站事件发生起,到接收站显示为止,事件信息经历的时间。总响应时间是从发送站的事件启动开始、至接收到接收站反送响应为止之间的时间间隔。数据的准确性可以用总准确度、正确率、合格率等进行衡量。 12.MTBF平均无故障工作时间指系统或设备在规定寿命期限内、在规定条件下、相邻失效之间的持续时间的平均值,也就是平均故障间隔时间。 简答: 1.远动信息的传输模式 可以采用循环传输模式CDT和问答传输模式POLLING。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。 问答传输模式也称polling方式。在这种传输模式中,若调度端要得到厂站端的监视信息,必须由调度端主动向厂站端发送查询命令报文。 2.远动系统配置的基本模式 远动配置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 主站与子站之间通过专用的传输链路相连接的一种配置。② 多路 点对点配置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。③多点星形配置 主站与多个子站相连接的一种配置。只许一个子站传输数据到主站;主站可与一个或多个子站传输数据,也可向全部子站同时传输报文。④ 多点共线配置 主站通过一公共链路与多子站相连的一种配置。只许一个子站传输数据到主站;主站可选择一个或多个子站传输数据,也可向全部子站同时传输全局性报文。 ⑤多点环形配置 所有站之间的通信链路成环状, 主站可以通过两条不同的路径与每一子站通信。 以上五种配置,多点共线可以节省通信链路,但远动信息的传输只能采用问答传输模式。多点环形配置使主站和子站之间有两条通信链路,可以提高传输的可靠性。 对不同结构的电网,可以根据实际情况,在各个局部选择不同的远动配置,由多种远动配置的组合,比如多点星形和多点共线,构成一个混合配置的完善的远动系统。 3.SCADA系统的基本功能包括: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。当遥测越限、断路器和刀闸变位时,能完成越限记录和事故追忆功能,并将记录存档。可以进行各种计算和统计,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。 3.数字通信系统包括哪些功能模块
信息源的作用是把消息转换成连续变化的模拟信号或是离散的数字信号输出。信源编码对信息源发出的模拟信号完成模/数转换,得到它所对应的数字信号。信道编码的作用是按一定规则,在信息序列中添加冗余码元,将信息序列变成较原来更长的二进制数字序列,即码字。通过信道编码提高了信息序列的抗干扰能力,信道编码也称差错控制编码。调制的作用是将用数字序列表示的码字变换成适合于在信道中传输的信号形式,送入信道。电力系统远动中,常采用数字调频或数字调相的方法,将码字中的”0”或“1”码元,变成两种同频率或两种不同相位的正弦交流信号。信道是传输信号的通道。解调是把从信道接收到的两种不同频率或两种不同相位的正弦交流信号,还原成数字序列,即码字。信道译码是根据信道编码规则,对接收码字进行译码校验,达到检出或纠正接收码字中错误码元的目的。信源译码是根据信源编码规则,变接收信息序列为信息源输出的对应估值,并送给受信者予以显示或打印等。 5.简述部颁CDT规约的帧结构与控制字结构 一、帧结构包含同步字,控制字和n个信息字。 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。信息字的数量依实际需要设定,因此帧的长度是可变的。但同步字、控制字和信息字都由48位二进制数组成,字长不变。同步字标明一帧的开始,它取固定的48位二进制数。 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。 二、信息字结构:每个信息字由6个字节组成。其中第一个字节是功能码字节,第2~5个字节是信息数据字节,第6字节是校验码。信息字有上行和下行,并有遥测信息字和遥信信息字。 6.简述遥信的定时扫查模式和变位触发模式 遥信信息在采集和处理上有两种不同的模式:定时扫查和变位触发。一般将遥信扫查置于实时时钟中断服务程序中,每一个等时间间隔,如1~10ms,都要对全部的遥信量进行一次扫查,这样构成的扫查模式为定时扫查模式。在实时扫查模式的基础上,增加一些硬件,占用一个CPU的外部中断源,则可实现变位触发模式。 7.逐位比较式转换原理 逐位比较式A/D转换是把待转换的直流模拟电压与一组呈二进制关系的标准电压一位一位由高至低逐位进行比较,决定每位是去码(为0)还是留码(为1),从而实现模拟电压到二进制数码的转换。它一般由逻辑控制与定时电路、电压比较器、逐次逼近逻辑寄存器SAR、 D/A转换电路和三态输出数据锁存器等组成。值得注意的是:此转换过程是对某一固定的输入电压经多次比较后得出转换结果。如果在转换过程中输入出现正常波动或受到干扰,会给转换结果带来严重误差。因此在实际应用中需在A/D转换器前加一采样/保持器,以保证在A/D转换期间输入电压不发生变化。 8.数字滤波都有哪些方法 一阶滞后滤波,限幅滤波法,算算术平均滤波法,递推平均滤波法,中位值滤波法。 9.在断路器控制回路中,KCF防跳继电器怎样实现电气闭锁 合闸过程中,如遇永久性故障,因而保护出口继电器触点KCO闭合,断路器跳闸,启动防跳继电器电流线圈KCF使触点KCF1-2闭合,若SA手柄未恢复或其触点卡住,由于防跳继电器触点已经闭合,导致防跳继电器电压线圈带电,从而触点KCF3-4断开,避免合闸接触器KM再度被触发,即防止了跳跃。 10.简述在遥控输出接口电路中C的作用
电阻R阻值越小,提供的动作电流越大,继电器动作越可靠。但是,驱动电路的功耗增加,发热加大,电源提供的电流增大。为解决这一问题,可在继电器与地之间加入电容C。当驱动电路输出为高电平时,继电器线圈中流过电流很小,继电器不动作;当驱动电路输出为低电平时,继电器线圈中流过的电流,一部分由电源经电阻R提供,另一部分由电容C放电提供;当驱动电路再次输出高电平时,电源与驱动电路同时对电容C充电,电容C 上的电压迅速提高,充电结束后可保证继电器线圈中的电流很小,继电器恢复常态。可见,加入电容后,一方面减小了驱动电路和电源的功耗,另一方面提高了继电器触点动作的可靠性,缩短了触点吸合的时间。 11.简述远动命令报文 遥控命令帧均由5个码字构成,其帧结构如图。同步字为三组D709H。控制字的格式如图。控制字的第一个字节B0为控制字节,置为71H;B1字节为帧类别,可区别下行遥控命令的含义,61H为遥控选择,C2H为遥控执行,B3H为遥控撤销;B2字节为信息字数,03H表示遥控命令帧包含三个信息字;B3、B4字节分别为源站址和目的站址;B5字节放置控制字的校验码。三个信息字的内容完全相同,以保证遥控信息的正确性。 控制过程图如(a)
帧结构如图(b)