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1、第三章第三章 电力系统远动和信息传输电力系统远动和信息传输 3-1 电力系统调度自动化实现的内容电力系统调度自动化实现的内容一、采集电力系统信息并传送到调度所一、采集电力系统信息并传送到调度所RTU信道信道调度所调度所已知：电力系统主结线已知：电力系统主结线 电力设备的参数电力设备的参数确定：电力系统实时运行状态确定：电力系统实时运行状态采集：运行结构（采集：运行结构（YXYX）运行参数（运行参数（YCYC）11、远动装置传来的信息存在的问题、远动装置传来的信息存在的问题（1）有错误）有错误 （检错，纠错）无法保证不出错（检错，纠错）无法保证不出错（2）精度不高：）精度不高：a)数据在采集加工
2、环节往往经过多次转换；数据在采集加工环节往往经过多次转换；指指YC数据数据 b)数据不相容性：顺序采样易实现；数据不相容性：顺序采样易实现；同时采样最科学不易实现。同时采样最科学不易实现。（3）不齐全：）不齐全：a)没传（只传主要参数）；没传（只传主要参数）；b)现有技术手段无法获得（如变电站母线电压相角）。现有技术手段无法获得（如变电站母线电压相角）。2、信息处理的内容、信息处理的内容（1）发现和纠正错误数据和信息；）发现和纠正错误数据和信息；（2）提高数据精度；）提高数据精度；（3）补齐缺少的数据。）补齐缺少的数据。以上（以上（1）、（）、（2）、（）、（3）是电力系统调度自动化的功能之一
3、，）是电力系统调度自动化的功能之一，称为称为电力系统状态估计电力系统状态估计（检错与识别、（检错与识别、加权最小二乘估计）加权最小二乘估计）二、对远动装置采集的信息进行实时处理二、对远动装置采集的信息进行实时处理2三、作出调度决策三、作出调度决策 是否需要进行调节控制，如何进行调节控制是否需要进行调节控制，如何进行调节控制四、将调度决策送到电力系统去执行四、将调度决策送到电力系统去执行 五、人机联系五、人机联系六、电力系统调度自动化的功能六、电力系统调度自动化的功能1 1、电力系统监视和控制；、电力系统监视和控制；3 3、电力系统安全分析和安全控制；、电力系统安全分析和安全控制；5 5、电力系
4、统潮流优化；、电力系统潮流优化；7 7、电力系统频率和有功功率自动控制；、电力系统频率和有功功率自动控制；9 9、电力系统经济调度控制；、电力系统经济调度控制；2 2、电力系统状态估计；、电力系统状态估计；4 4、电力系统稳定控制；、电力系统稳定控制；6 6、电力系统实时符合预测；、电力系统实时符合预测；8 8、电力系统电压和无功功率自动控制；、电力系统电压和无功功率自动控制；1010、电力系统负荷管理。、电力系统负荷管理。3 3-2 远动及信息传输设备的配置及功能远动及信息传输设备的配置及功能一、远动装置的配置一、远动装置的配置（一）电力系统远动简介1、硬件远动装置的构成及原理 可靠性要求：
5、可靠性要求：YK、YT YC、YX调调制制器器发发送送机机 信道信道抗抗干干扰扰编编码码器器遥遥测测遥遥信信编编码码器器模模数数转转换换器器变变送送器器接接收收机机解解调调器器遥遥测测遥遥信信分分路路器器抗抗干干扰扰译译码码器器遥遥信信显显示示遥遥测测显显示示42、微机远动的构成调调制制器器发发送送机机 信道信道抗抗 编编干干 码码扰扰 器器接接收收机机解解调调器器同同 步步遥控命令遥控命令编编 码码遥调命令遥调命令编编 码码遥控命令遥控命令复复 合合时序部件时序部件抗抗 译译干干 码码扰扰 器器数码写入数码写入寄寄 存存 器器遥控命令遥控命令寄寄 存存 器器遥调命令遥调命令寄寄 存存 器器遥
6、遥 控控执执 行行遥遥 调调执执 行行 同同 步步时序部件时序部件RTU、MS组成：微机和远动功能软件组成：微机和远动功能软件53、远动信息的传输方式、远动信息的传输方式循环式（循环式（Cyclic Digital Transmission,CDT）：）：以厂站以厂站RTU为主，周期采样，以约定顺序发送。为主，周期采样，以约定顺序发送。问答式（问答式（Polling）：）：以调度端为主，调度端发出查询（召唤）命令，厂站端接以调度端为主，调度端发出查询（召唤）命令，厂站端接收命令并执行。收命令并执行。兼容方式（兼容方式（CDT-Poling,C-P）：）：循环与问答兼容。循环与问答兼容。6（二）
7、远动装置的配置及功能（二）远动装置的配置及功能 按调度端与厂站端远动装置数量关系分类：按调度端与厂站端远动装置数量关系分类：1：1 1：N M：N（通常（通常M=2）1、远动主控机（调度端机）、远动主控机（调度端机）MS 传统的远动装置：传统的远动装置：主站内主站内1：1居多居多 采用微机远动后：采用微机远动后：1：N 终端机数量多时：终端机数量多时：2：N 大中型调度所（电网总调合省调）：大中型调度所（电网总调合省调）：M=2 功能：功能：“四遥四遥”2、远动终端机（厂站端机）、远动终端机（厂站端机）RTU 厂站内厂站内 功能：信息采集和执行机构功能：信息采集和执行机构73、远动转发机（、远
8、动转发机（Transformation Station,TFS）分为调度端转发机和厂站转发机。分为调度端转发机和厂站转发机。一般只用做单向转发，即只发一般只用做单向转发，即只发YC、YX或只发或只发YK、YT 只是在满足只是在满足RTU功能的基础上增加转发功能功能的基础上增加转发功能应用场合：应用场合：1.梯级水电厂梯级水电厂 2.火电厂群火电厂群 3.枢纽变电站（电压等级多）枢纽变电站（电压等级多）例：例：S1S6：6座梯级水电厂座梯级水电厂 在S4内设一套TFS，三个功能：a)第第4个梯级站的个梯级站的RTU；b)6个梯级站的主控机；个梯级站的主控机；c)向上一级调度所的主控机转发信息。向
9、上一级调度所的主控机转发信息。8 （三）电力系统远动传输的主要信息（三）电力系统远动传输的主要信息 传递方向传递方向 类别类别 信息名称信息名称厂站端厂站端下级下级调度中心调度中心调度端调度端控制中心控制中心 遥测信息遥测信息线路潮流或电流线路潮流或电流变压器潮流或电流变压器潮流或电流发电机的出力发电机的出力负荷的有功无功功率负荷的有功无功功率母线电压母线电压变压器分接头位置变压器分接头位置频率频率功率角功率角水库水位水库水位气象信息气象信息 遥信信息遥信信息断路器合、分状态断路器合、分状态隔离开关的合、分状态隔离开关的合、分状态继电器和自动装置动作状态继电器和自动装置动作状态发电机组开、停状
10、态发电机组开、停状态发电机出力上、下限，变压器分、接头上、下限等设备状态发电机出力上、下限，变压器分、接头上、下限等设备状态 其他其他时间顺序记录和各种报表时间顺序记录和各种报表转发厂站送来的信息转发厂站送来的信息对时信号对时信号厂站端设备的某些限值数据和可变参数厂站端设备的某些限值数据和可变参数调度控制中心要求执行任务的工作结果调度控制中心要求执行任务的工作结果9传递方向传递方向类别类别信息名称信息名称调度端调度端控制中心控制中心 厂站端厂站端下级下级调度中心调度中心遥控信息遥控信息断路器操作命令断路器操作命令隔离开关操作命令隔离开关操作命令发电机组启动和停止的操作命令发电机组启动和停止的操
11、作命令接入和切除并联电容器、电抗器等的操作命接入和切除并联电容器、电抗器等的操作命令令遥调信息遥调信息发电机有功出力的给定值发电机有功出力的给定值发电机无功出力的给定值发电机无功出力的给定值变压器分接头值变压器分接头值 其他其他对时信号对时信号索取和查询各种信息命令索取和查询各种信息命令厂站远方诊断所需的信息厂站远方诊断所需的信息厂站远动装置软件的某些控制和计算所用参厂站远动装置软件的某些控制和计算所用参数数10四、信息传输系统四、信息传输系统（一）远动通信（一）远动通信1、远动与载波电话复用电力载波通道、远动与载波电话复用电力载波通道 电话话路频率范围：电话话路频率范围：112、无线通信、无
12、线通信50m高微波塔覆盖高微波塔覆盖50Km，频率范围，频率范围300MHz300GHz2GHz 电力系统微波传输主干线电力系统微波传输主干线 用卫星中转用卫星中转8GHz 分支线分支线11GHz 近距离的局部系统近距离的局部系统123、光纤通信、光纤通信优点：优点：a)可利用的频带宽通信量大；可利用的频带宽通信量大；b)抗电磁干扰能力强；抗电磁干扰能力强；c)通信道两端实现完全电隔离；通信道两端实现完全电隔离；d)损耗小中继距离长；损耗小中继距离长；e)容易多根敷设。容易多根敷设。4、架空明线或电缆传输远动信息、架空明线或电缆传输远动信息 架空或地下电缆，用铜、铁、铅线做传输媒质，多用于地架
13、空或地下电缆，用铜、铁、铅线做传输媒质，多用于地区通信或短距离通信枢纽站间。区通信或短距离通信枢纽站间。13（二）远动信息网络的基本类型（二）远动信息网络的基本类型（1）点对点配置）点对点配置（2）多路点对点）多路点对点（3）多点星型）多点星型 MS MS MS14（4）多点共线配置）多点共线配置（5）多点环形配置）多点环形配置实际应用中也可以几种方法相互结合实际应用中也可以几种方法相互结合 MS MS15（三）信息传输系统的质量指标（三）信息传输系统的质量指标1、可用率、可用率 只要能完成基本功能即可只要能完成基本功能即可信息传输系统的可用率信息传输系统的可用率调度自动化系统可用率调度自动化
14、系统可用率2、误码率、误码率 即即10万个二进制码出现一个误码万个二进制码出现一个误码3、传输速率、传输速率码元码元 二进制二进制 0、1 十六进制十六进制 0F单位时间内传送的单位时间内传送的0或或1的个数称为波特（的个数称为波特（Bd）16波特率：码元传输速率波特率：码元传输速率比特率：比特（比特率：比特（Bit），比特率（），比特率（Bit/s）对应信息传输速率）对应信息传输速率二进制中波特与比特含义相同二进制中波特与比特含义相同低速：低速：300、600（Bd、Bit）高速：高速：900、1200、2400、4800、9600（四）通信规约（四）通信规约 发送方和接收方通讯所共同遵守的
15、规则和约定称通信规约。发送方和接收方通讯所共同遵守的规则和约定称通信规约。有有 CDT、Polling两个规约方式两个规约方式 CDT方式通信规约结构（1）帧结构）帧结构同步字同步字控制字控制字信息信息信息信息同步字同步字17（2）字结构）字结构常用的字结构有（常用的字结构有（48，40），（），（40，32），（），（32，24）可用性较好的码字以（可用性较好的码字以（48，40）为例：）为例：EBH09HEBH控制字节控制字节帧类别帧类别帧长帧长源地址源地址目的地址目的地址监督字节校验监督字节校验功能码功能码信息信息1信息信息2信息信息3信息信息4监督码监督码09HEBH09H18（五）信息传输系统选择的原则（五）信息传输系统选择的原则 1、信息传输的可靠性；、信息传输的可靠性；2、性能费用比要高；、性能费用比要高；3、满足现在和将来的信息传输速率的要求；、满足现在和将来的信息传输速率的要求；4、在停电和故障时，也应保持通讯正常；、在停电和故障时，也应保持通讯正常；5、便于维护。、便于维护。19