電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)原理

1、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)原理及技術(shù)電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)原理及技術(shù) 四川大學(xué)電氣信息學(xué)院四川大學(xué)電氣信息學(xué)院陳實(shí)陳實(shí)電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)原理及技術(shù)電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)原理及技術(shù)第一章第一章 緒論緒論 遠(yuǎn)動(dòng)：遠(yuǎn)動(dòng)：TeleControlTeleControl RemoteControl RemoteControl 從英文知道，實(shí)際上遠(yuǎn)動(dòng)就是遙控，只是電力系統(tǒng)的從英文知道，實(shí)際上遠(yuǎn)動(dòng)就是遙控，只是電力系統(tǒng)的習(xí)慣叫法而已。習(xí)慣叫法而已。 問(wèn)題：為什么需要遙控，遙控如何理問(wèn)題：為什么需要遙控，遙控如何理解？解？第一章第一章 緒論緒論 1.1 1.1 概述概述 監(jiān)控難監(jiān)控難調(diào)度難調(diào)度難各種設(shè)備狀態(tài)不一各種設(shè)備狀態(tài)不一設(shè)備多設(shè)備多距離遠(yuǎn)管理困

2、難距離遠(yuǎn)管理困難調(diào)度系統(tǒng)的必要性調(diào)度系統(tǒng)的必要性n1、電能難于大量?jī)?chǔ)存、電能難于大量?jī)?chǔ)存n2 2、實(shí)時(shí)生產(chǎn)、實(shí)時(shí)生產(chǎn)= =實(shí)時(shí)消費(fèi)實(shí)時(shí)消費(fèi)n3 3、消費(fèi)隨時(shí)在變化（有一定規(guī)律，但是不能精確、消費(fèi)隨時(shí)在變化（有一定規(guī)律，但是不能精確確定）確定）n4 4、生產(chǎn)必須跟蹤消費(fèi)、生產(chǎn)必須跟蹤消費(fèi)n5 5、還要保證消費(fèi)的質(zhì)量（供電質(zhì)量）、還要保證消費(fèi)的質(zhì)量（供電質(zhì)量）n6 6、同時(shí)重要的是要保證安全性、經(jīng)濟(jì)性、同時(shí)重要的是要保證安全性、經(jīng)濟(jì)性n7 7、自動(dòng)裝置、自動(dòng)裝置+ +各級(jí)調(diào)度系統(tǒng)各級(jí)調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng)的作用調(diào)度系統(tǒng)的作用n1 1、制定運(yùn)行方式、確定各發(fā)電廠出力。、制定運(yùn)行方式、確定各發(fā)電廠出力。目的

3、：保證系統(tǒng)正常運(yùn)行、安全、經(jīng)濟(jì)。目的：保證系統(tǒng)正常運(yùn)行、安全、經(jīng)濟(jì)。n2 2、發(fā)生故障時(shí)，迅速排除故障，盡快恢、發(fā)生故障時(shí)，迅速排除故障，盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。（復(fù)正常運(yùn)行。（實(shí)時(shí)性更強(qiáng)實(shí)時(shí)性更強(qiáng)）怎樣實(shí)現(xiàn)？早期靠電話聯(lián)系。怎樣實(shí)現(xiàn)？早期靠電話聯(lián)系。遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的引入遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的引入n隨著自動(dòng)化通信控制技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一種隨著自動(dòng)化通信控制技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一種自動(dòng)化裝置自動(dòng)化裝置替代替代電話聯(lián)系的方式。電話聯(lián)系的方式。n位置：安裝于調(diào)度中心和廠站端，借助某種信位置：安裝于調(diào)度中心和廠站端，借助某種信道自動(dòng)傳輸信息。道自動(dòng)傳輸信息。n功能：向調(diào)度端傳遞廠站端信息并顯示，存儲(chǔ)，功能：向調(diào)度端傳遞廠站端信

4、息并顯示，存儲(chǔ)，處理。根據(jù)需要由調(diào)度端操作調(diào)節(jié)廠站設(shè)備，處理。根據(jù)需要由調(diào)度端操作調(diào)節(jié)廠站設(shè)備，滿足前述的需要。滿足前述的需要。n遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)可以發(fā)揮哪些作用？遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)可以發(fā)揮哪些作用？2 2、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的作用、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的作用提高自動(dòng)化程度提高自動(dòng)化程度節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用建立真正的調(diào)度自動(dòng)建立真正的調(diào)度自動(dòng)化，能量管理系統(tǒng)化，能量管理系統(tǒng)減少停電減少停電縮短停電時(shí)間縮短停電時(shí)間及時(shí)處理各種事故及時(shí)處理各種事故3 3、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)要完成的任務(wù)、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)要完成的任務(wù) 任務(wù)：任務(wù)：1、將電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)采集并傳送到調(diào)將電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)采集并傳送到調(diào) 度中心（監(jiān)測(cè)）度中心（監(jiān)測(cè)

5、） 2、接受調(diào)度中心下達(dá)的命令去調(diào)控電力系接受調(diào)度中心下達(dá)的命令去調(diào)控電力系統(tǒng)中的設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)（控制）統(tǒng)中的設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)（控制） 對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)（遙控）的對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)（遙控）的理解理解：實(shí)際上應(yīng)該理解為：實(shí)際上應(yīng)該理解為監(jiān)控監(jiān)控更更為合理，即控制一個(gè)設(shè)備的前提是我們能夠清楚地為合理，即控制一個(gè)設(shè)備的前提是我們能夠清楚地監(jiān)測(cè)到這個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上，再根據(jù)監(jiān)測(cè)到這個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上，再根據(jù)實(shí)際需要對(duì)其進(jìn)行控制。實(shí)際需要對(duì)其進(jìn)行控制。4、相關(guān)學(xué)科與理論技術(shù)相關(guān)學(xué)科與理論技術(shù)（參考資料）（參考資料） 電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)涉及到的學(xué)科：電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)涉及到的學(xué)科：電力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、通信

6、、控制等學(xué)科。計(jì)算機(jī)、通信、控制等學(xué)科。 它的基本理論和技術(shù)包括：它的基本理論和技術(shù)包括：數(shù)據(jù)采集理論和數(shù)據(jù)采集理論和技術(shù)、計(jì)算機(jī)原理、編碼理論、數(shù)據(jù)傳輸原理、技術(shù)、計(jì)算機(jī)原理、編碼理論、數(shù)據(jù)傳輸原理、信息論以及電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的基本理論。信息論以及電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的基本理論。1.2 1.2 電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)功能電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)功能調(diào)度中心電電 力力 系系 統(tǒng)統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備YTYTYCYCYKYKYXYX1 1、調(diào)度中心和遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸示意圖、調(diào)度中心和遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸示意圖 2 2、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)的功能、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)的功能 由圖可知其功能為：由圖可知其功能為：（1 1）、調(diào)度中心通過(guò)對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)

7、備獲得遠(yuǎn)方的電）、調(diào)度中心通過(guò)對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備獲得遠(yuǎn)方的電力系統(tǒng)力系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)（圖中的虛線）和（圖中的虛線）和設(shè)備設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)行數(shù)據(jù)（簡(jiǎn)稱為遙測(cè)量，以（簡(jiǎn)稱為遙測(cè)量，以YCYC表示）以及表示）以及設(shè)備的狀態(tài)設(shè)備的狀態(tài)（簡(jiǎn)稱遙信量，以（簡(jiǎn)稱遙信量，以YXYX表示）。表示）。（2 2）、調(diào)度中心可以根據(jù)需要對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備）、調(diào)度中心可以根據(jù)需要對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方控制進(jìn)行遠(yuǎn)方控制（簡(jiǎn)稱為遙控，以（簡(jiǎn)稱為遙控，以YKYK表示）和表示）和遠(yuǎn)遠(yuǎn)方調(diào)節(jié)方調(diào)節(jié)（簡(jiǎn)稱遙調(diào)，以（簡(jiǎn)稱遙調(diào)，以YTYT表示）。表示）。 3 3、遠(yuǎn)動(dòng)信息的基本內(nèi)容、遠(yuǎn)動(dòng)信息的基本內(nèi)容 電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的功能通常

8、又稱為電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的功能通常又稱為“四四遙遙”功能。功能。 除了基本的四遙功能除了基本的四遙功能, ,還包括還包括SOE,SOE,事故追事故追憶、召喚時(shí)鐘、廣播命令憶、召喚時(shí)鐘、廣播命令等功能等功能. . 為了實(shí)現(xiàn)這種為了實(shí)現(xiàn)這種“四遙四遙”功能，遠(yuǎn)動(dòng)信息的功能，遠(yuǎn)動(dòng)信息的基本內(nèi)容包括：基本內(nèi)容包括：遙信信息、遙測(cè)信息、遙控遙信信息、遙測(cè)信息、遙控信息和遙調(diào)信息。信息和遙調(diào)信息。 遙測(cè)信息遙測(cè)信息n各種運(yùn)行參數(shù)，主要特點(diǎn)是隨著時(shí)間連續(xù)變化的模擬各種運(yùn)行參數(shù)，主要特點(diǎn)是隨著時(shí)間連續(xù)變化的模擬量。量。n電量參數(shù)：電壓，電流，頻率，功率。電量參數(shù)：電壓，電流，頻率，功率。n非電量參數(shù)：溫度，水位

9、，油位。非電量參數(shù)：溫度，水位，油位。n1 1采集方式：電量采集方式：電量-變送器（直流，交流）變送器（直流，交流）n 非電量非電量-傳感器（直流量、數(shù)字量）傳感器（直流量、數(shù)字量）n2 A/D2 A/Dn3 3 電量采集（脈沖、數(shù)字量）電量采集（脈沖、數(shù)字量）遙信信息遙信信息n狀態(tài)信號(hào)狀態(tài)信號(hào)n1 1、開(kāi)關(guān)，刀閘的狀態(tài)信息、開(kāi)關(guān)，刀閘的狀態(tài)信息n2 2、保護(hù)、自動(dòng)裝置的動(dòng)作狀態(tài)、保護(hù)、自動(dòng)裝置的動(dòng)作狀態(tài)n3 3、發(fā)電機(jī)的開(kāi)停機(jī)信號(hào)、發(fā)電機(jī)的開(kāi)停機(jī)信號(hào)n4 4、其他的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)（如事故總信號(hào)）、其他的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)（如事故總信號(hào)）n特點(diǎn)：？（表示方式特點(diǎn)：？（表示方式0 0，1 1）遙控信息遙

10、控信息n改變?cè)O(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的命令，如發(fā)電機(jī)的起停命改變?cè)O(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的命令，如發(fā)電機(jī)的起停命令，斷路器的分合命令。電容器，電抗器的投令，斷路器的分合命令。電容器，電抗器的投切命令。切命令。n特點(diǎn)：可靠性要求高。特點(diǎn)：可靠性要求高。n保證措施：保證措施：返校返校。遙調(diào)信息遙調(diào)信息n傳送改變?cè)O(shè)備運(yùn)行參數(shù)的命令，如改變傳送改變?cè)O(shè)備運(yùn)行參數(shù)的命令，如改變發(fā)電機(jī)有功出力發(fā)電機(jī)有功出力(調(diào)速調(diào)速)和勵(lì)磁電流和勵(lì)磁電流(調(diào)壓調(diào)壓)的設(shè)定值，改變變壓器分接頭的位置。的設(shè)定值，改變變壓器分接頭的位置。遠(yuǎn)動(dòng)信息的傳輸模式遠(yuǎn)動(dòng)信息的傳輸模式n循環(huán)數(shù)字傳輸模式（循環(huán)數(shù)字傳輸模式（CDTCDT）：廠站端將要發(fā)送的遠(yuǎn)動(dòng)信息按

11、）：廠站端將要發(fā)送的遠(yuǎn)動(dòng)信息按照規(guī)約（照規(guī)約（協(xié)議協(xié)議）的規(guī)定組成各種）的規(guī)定組成各種幀幀，再編排好順序，一幀一，再編排好順序，一幀一幀地循環(huán)向調(diào)度端傳送。幀地循環(huán)向調(diào)度端傳送。n特點(diǎn)：特點(diǎn)：n周期性發(fā)送周期性發(fā)送n不論調(diào)度端是否需要不論調(diào)度端是否需要n不需要調(diào)度端發(fā)問(wèn)不需要調(diào)度端發(fā)問(wèn)n邏輯上需要獨(dú)占通道邏輯上需要獨(dú)占通道n對(duì)信道質(zhì)量要求較低對(duì)信道質(zhì)量要求較低遠(yuǎn)動(dòng)信息傳輸模式遠(yuǎn)動(dòng)信息傳輸模式n問(wèn)答傳輸模式（問(wèn)答傳輸模式（POLLINGPOLLING）：若調(diào)度端要得到廠站端的）：若調(diào)度端要得到廠站端的監(jiān)視信息，必須向其發(fā)送查詢命令監(jiān)視信息，必須向其發(fā)送查詢命令報(bào)文。報(bào)文。廠站端按照廠站端按照收到

12、的不同類型命令報(bào)文發(fā)送回答報(bào)文。收到的不同類型命令報(bào)文發(fā)送回答報(bào)文。n特點(diǎn)：特點(diǎn)：n有問(wèn)才答有問(wèn)才答n按需回答按需回答n可以共享通道（地址區(qū)別）可以共享通道（地址區(qū)別）n對(duì)信道要求高，且必須為雙向通道（全雙工或者半雙對(duì)信道要求高，且必須為雙向通道（全雙工或者半雙工）工）遠(yuǎn)動(dòng)信息的編碼遠(yuǎn)動(dòng)信息的編碼n循環(huán)式（部頒）：循環(huán)式（部頒）：n以以幀幀為單位（幀長(zhǎng)度可變）為單位（幀長(zhǎng)度可變）n幀由各類字組成。包括信息字，控制字等幀由各類字組成。包括信息字，控制字等n信息字由信息字由6 6個(gè)字節(jié)組成（個(gè)字節(jié)組成（48BIT48BIT），固定長(zhǎng)度），固定長(zhǎng)度功能碼（功能碼（8）信息碼（信息碼（32位）位）校驗(yàn)

13、碼（校驗(yàn)碼（8）遠(yuǎn)動(dòng)信息的編碼遠(yuǎn)動(dòng)信息的編碼n以報(bào)文為單位傳輸以報(bào)文為單位傳輸n報(bào)文報(bào)文格式如下：格式如下：報(bào)文頭數(shù)據(jù)區(qū)校驗(yàn)碼寬度為寬度為8位，長(zhǎng)位，長(zhǎng)度為度為3-4字節(jié)字節(jié)長(zhǎng)度可變，長(zhǎng)度可變，字節(jié)數(shù)可變字節(jié)數(shù)可變DL451（部頒CDT）n幀結(jié)構(gòu)（幀長(zhǎng)度可變體現(xiàn)在信息字個(gè)數(shù)可變）幀結(jié)構(gòu)（幀長(zhǎng)度可變體現(xiàn)在信息字個(gè)數(shù)可變）n字：不同于計(jì)算機(jī)中字的概念，為字：不同于計(jì)算機(jī)中字的概念，為4848位，是碼字的位，是碼字的意思。意思。同步字同步字控制字控制字信息字信息字。信息字信息字n各個(gè)字起什么作用？各個(gè)字起什么作用？串行通信串行通信n計(jì)算機(jī)通信的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)通信的基礎(chǔ)是同步同步：發(fā)送端時(shí)鐘頻率：發(fā)送端

14、時(shí)鐘頻率= =接收端傳輸時(shí)鐘頻接收端傳輸時(shí)鐘頻率、相位一致的運(yùn)轉(zhuǎn)?？梢岳斫鉃閮啥怂俾氏嗤?，碼元起止時(shí)率、相位一致的運(yùn)轉(zhuǎn)。可以理解為兩端速率相同，碼元起止時(shí)刻相同。刻相同。n串行通信：信息一位一位傳輸。對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)串行通信：信息一位一位傳輸。對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)RS232RS232串口。串口。n異步通信：串行通信的一種方式，以字符為單位進(jìn)行傳輸，每異步通信：串行通信的一種方式，以字符為單位進(jìn)行傳輸，每個(gè)字符均有起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位（可沒(méi)有）、停止位。每個(gè)字符均有起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位（可沒(méi)有）、停止位。每個(gè)字符的起始位都起到對(duì)該字符的同步作用。是個(gè)字符的起始位都起到對(duì)該字符的同步作用。是位同步方式位同步方

15、式。額外花費(fèi)大，效率低。額外花費(fèi)大，效率低。n同步通信：串行通信的一種方式，以同步字符作為傳送開(kāi)始，同步通信：串行通信的一種方式，以同步字符作為傳送開(kāi)始，字符之間不允許有空隙，線路空閑時(shí)發(fā)同步字符。但是兩端頻字符之間不允許有空隙，線路空閑時(shí)發(fā)同步字符。但是兩端頻率有一定誤差，造成碼元相位差，累積后可能造成錯(cuò)位，導(dǎo)致率有一定誤差，造成碼元相位差，累積后可能造成錯(cuò)位，導(dǎo)致失步。是失步。是幀同步方式。幀同步方式。同步字的作用同步字的作用nDL451DL451規(guī)約要求遠(yuǎn)動(dòng)信息的傳送采用規(guī)約要求遠(yuǎn)動(dòng)信息的傳送采用同步通信方式同步通信方式，即通信，即通信過(guò)程以同步字的過(guò)程以同步字的檢測(cè)檢測(cè)作為信息傳輸?shù)拈_(kāi)

16、始。作為信息傳輸?shù)拈_(kāi)始。n檢測(cè)到同步字后，進(jìn)入同步通信狀態(tài)，將接收信息檢測(cè)到同步字后，進(jìn)入同步通信狀態(tài)，將接收信息按字節(jié)劃按字節(jié)劃分開(kāi)分開(kāi)。實(shí)現(xiàn)幀同步。實(shí)現(xiàn)幀同步。n但是為了消除兩端時(shí)鐘的但是為了消除兩端時(shí)鐘的頻差所產(chǎn)生的相位差頻差所產(chǎn)生的相位差，收端必須同，收端必須同時(shí)采用時(shí)采用位同步位同步措施（若不用異步通信的起始位檢測(cè)作為位同措施（若不用異步通信的起始位檢測(cè)作為位同步方式，則用步方式，則用數(shù)字鎖相環(huán)數(shù)字鎖相環(huán)，以發(fā)送端發(fā)來(lái)的數(shù)字序列中含有，以發(fā)送端發(fā)來(lái)的數(shù)字序列中含有的相位信息，調(diào)整接收端相位）。的相位信息，調(diào)整接收端相位）。n現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)有些采用異步通信方式傳送遠(yuǎn)動(dòng)信息?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行

17、的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)有些采用異步通信方式傳送遠(yuǎn)動(dòng)信息。即只采用位同步。即只采用位同步。DL451同步字同步字n采用固定48位：3組EB90nE:1110 B:1011 9:1001 0:0000n同步字：EB90EB90EB90EB9016位位EB9016位位EB9016位位DL451控制字控制字n控制字當(dāng)然也是控制字當(dāng)然也是4848位，由位，由6 6個(gè)字節(jié)組成，從前往后依次為：個(gè)字節(jié)組成，從前往后依次為：n控制字節(jié)控制字節(jié)：ELSD0001ELSD0001n幀類別字節(jié)幀類別字節(jié)：重要遙測(cè)：重要遙測(cè)A A幀、次要遙測(cè)幀、次要遙測(cè)B B幀、一般遙測(cè)幀、一般遙測(cè)C C幀、幀、遙信狀態(tài)遙信狀態(tài)D1D1、電能量

18、脈沖計(jì)數(shù)值、電能量脈沖計(jì)數(shù)值D2D2、順序事件記錄、順序事件記錄E E、遙控、遙控（選擇、執(zhí)行、撤銷）、升降（選擇、執(zhí)行、撤銷）、設(shè)（選擇、執(zhí)行、撤銷）、升降（選擇、執(zhí)行、撤銷）、設(shè)置時(shí)鐘等。置時(shí)鐘等。n信息字?jǐn)?shù)字節(jié)信息字?jǐn)?shù)字節(jié)：本幀包含的信息字?jǐn)?shù)。：本幀包含的信息字?jǐn)?shù)。n源站址字節(jié)源站址字節(jié)：n目的站址字節(jié)目的站址字節(jié)：n校驗(yàn)碼字節(jié)校驗(yàn)碼字節(jié)：監(jiān)督元：監(jiān)督元同步字同步字控制字控制字信息字信息字。信息字信息字DL451信息字信息字功能碼：表示信息數(shù)據(jù)的作用。不同功能碼代表不同功能。共功能碼：表示信息數(shù)據(jù)的作用。不同功能碼代表不同功能。共256256個(gè)功能。個(gè)功能。代號(hào)代號(hào)00H-7FH00H-

19、7FH：均為遙測(cè)數(shù)據(jù)（：均為遙測(cè)數(shù)據(jù)（128128個(gè)字，每個(gè)字裝載兩個(gè)遙測(cè)個(gè)字，每個(gè)字裝載兩個(gè)遙測(cè)數(shù)據(jù)，總共可以定義數(shù)據(jù)，總共可以定義256256個(gè)遙測(cè)量）個(gè)遙測(cè)量）代號(hào)代號(hào)F0H-FFHF0H-FFH：均為遙信數(shù)據(jù)（：均為遙信數(shù)據(jù)（1616個(gè)字，每個(gè)字裝載個(gè)字，每個(gè)字裝載3232路遙信，路遙信，總共定義了總共定義了512512個(gè)遙信量）個(gè)遙信量）代號(hào)代號(hào)E0H:E0H:遙控選擇命令遙控選擇命令代號(hào)代號(hào)E1H:E1H:遙控返校命令遙控返校命令代號(hào)代號(hào)E2H:E2H:遙控執(zhí)行命令遙控執(zhí)行命令功能碼功能碼8位位信息數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)32位位校驗(yàn)碼校驗(yàn)碼8位位同步字同步字控制字控制字信息字信息字。信息字信

20、息字幀的組織方式幀的組織方式n循環(huán)循環(huán)：在滿足規(guī)定的時(shí)間前提下（：在滿足規(guī)定的時(shí)間前提下（A A幀循環(huán)時(shí)間為幀循環(huán)時(shí)間為3 3秒，秒，B B為為6 6秒，秒，C C為為2020秒），幀序列可以任意組織，固定各幀的排列秒），幀序列可以任意組織，固定各幀的排列順序循環(huán)傳送。順序循環(huán)傳送。n插入插入：對(duì)于特殊情況，則插入到循環(huán)順序中優(yōu)先傳送。如：對(duì)于特殊情況，則插入到循環(huán)順序中優(yōu)先傳送。如遙信變位（遙信變位（1 1秒內(nèi)）、遙控、升降命令的返校（長(zhǎng)度為字）。秒內(nèi)）、遙控、升降命令的返校（長(zhǎng)度為字）。n簡(jiǎn)化：為了簡(jiǎn)化應(yīng)用，也可以對(duì)幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化（固定幀簡(jiǎn)化：為了簡(jiǎn)化應(yīng)用，也可以對(duì)幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化（固定幀長(zhǎng)

21、度，同步字長(zhǎng)度，同步字+ +信息字信息字+ +慢變化字），降低出錯(cuò)的概率。慢變化字），降低出錯(cuò)的概率。n典型傳送順序：典型傳送順序：nAB AC AB AC AB AD1 AB AC AB AC AB AD2 AB AC AB AC AB AD1 AB AC AB AC AB AD2 nE E幀在需要時(shí)，采用插入傳送。幀在需要時(shí)，采用插入傳送。常用遠(yuǎn)動(dòng)信道常用遠(yuǎn)動(dòng)信道n采用專用有線信道采用專用有線信道( (近距離近距離) )n電力載波信道電力載波信道( (投資小投資小) )n微波信道微波信道( (高頻率高頻率) )n光纖信道光纖信道n無(wú)線電信道無(wú)線電信道n衛(wèi)星通信（特殊微波）衛(wèi)星通信（特殊微波

22、）專線通信n由遠(yuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)。由遠(yuǎn)動(dòng)裝置產(chǎn)生遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)。n直流信號(hào)：幅值、極性信號(hào)。直流信號(hào)：幅值、極性信號(hào)。n交流信號(hào)：頻率交流信號(hào)：頻率n介質(zhì)：架空線、專用電纜介質(zhì)：架空線、專用電纜n缺點(diǎn)：近距離（經(jīng)濟(jì)，技術(shù)原因：損耗缺點(diǎn)：近距離（經(jīng)濟(jì)，技術(shù)原因：損耗大）大）載波通道n物理介質(zhì)：高壓電力線路物理介質(zhì)：高壓電力線路n載波？用于裝載基帶信號(hào)的高頻正弦波或者周期性脈沖信號(hào)。（如飛機(jī)）載波？用于裝載基帶信號(hào)的高頻正弦波或者周期性脈沖信號(hào)。（如飛機(jī)）n基帶信號(hào)？由原始消息轉(zhuǎn)換（信源編碼）得到的信號(hào)。（如旅客）注意區(qū)基帶信號(hào)？由原始消息轉(zhuǎn)換（信源編碼）得到的信號(hào)。（如旅客）注意區(qū)別基波的概念。別基

23、波的概念。n為什么要裝載（調(diào)制）于載波信號(hào)上？基帶信號(hào)傳輸距離有限（噪聲）。為什么要裝載（調(diào)制）于載波信號(hào)上？基帶信號(hào)傳輸距離有限（噪聲）。n一般形式：遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)與載波電話一般形式：遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)與載波電話復(fù)用復(fù)用載波信道（載波信道（0.33.4kHz）n人耳的理論聽(tīng)覺(jué)范圍人耳的理論聽(tīng)覺(jué)范圍20-20000赫茲。通常對(duì)太低或太高的頻率不敏感，赫茲。通常對(duì)太低或太高的頻率不敏感，頻率損失不會(huì)造成很大影響。所以通常語(yǔ)音用頻率損失不會(huì)造成很大影響。所以通常語(yǔ)音用0.32.3kHz范圍，遠(yuǎn)動(dòng)信范圍，遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)用號(hào)用2.73.4kHz范圍。（頻分復(fù)用）范圍。（頻分復(fù)用）n怎樣裝載？調(diào)幅，調(diào)頻，調(diào)相。怎樣裝載？調(diào)幅

24、，調(diào)頻，調(diào)相。n怎樣卸載？解調(diào)，反其道。怎樣卸載？解調(diào)，反其道。耦合電容器阻波器結(jié)合濾波器調(diào)制解調(diào)器電話 遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)高頻耦合微波通道微波通道n微波？微小的波，波長(zhǎng)小，即頻率高。微波？微小的波，波長(zhǎng)小，即頻率高。n頻率范圍：頻率范圍：300M300GHz300M300GHz。n形式：無(wú)線傳播，直線傳播，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。形式：無(wú)線傳播，直線傳播，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。n傳輸距離：傳輸距離：3050km3050km（功率損耗，地球形狀），遠(yuǎn)距（功率損耗，地球形狀），遠(yuǎn)距離用中繼（接收，放大，傳出）離用中繼（接收，放大，傳出）n優(yōu)點(diǎn)：頻帶寬（相同時(shí)間傳輸信號(hào)多），方向性強(qiáng)，優(yōu)點(diǎn)：頻帶寬（相同時(shí)間傳輸信號(hào)多），方向性強(qiáng)

25、，保密性好。保密性好。衛(wèi)星通信（特殊微波）衛(wèi)星通信（特殊微波）n頻率更高（頻率更高（4G4G赫茲以上）赫茲以上）n以地球同步衛(wèi)星為中繼站進(jìn)行中繼通信以地球同步衛(wèi)星為中繼站進(jìn)行中繼通信n一個(gè)衛(wèi)星的視角為一個(gè)衛(wèi)星的視角為120120度左右，原則上三個(gè)衛(wèi)星沿度左右，原則上三個(gè)衛(wèi)星沿軌道均勻分布即可覆蓋南北緯軌道均勻分布即可覆蓋南北緯6060度以內(nèi)的地球表度以內(nèi)的地球表面。面。n優(yōu)點(diǎn)：頻帶寬，傳輸容量大，通信距離長(zhǎng)，不易優(yōu)點(diǎn)：頻帶寬，傳輸容量大，通信距離長(zhǎng)，不易受干擾。受干擾。n發(fā)展趨勢(shì)：衛(wèi)星上轉(zhuǎn)發(fā)器增多，功能增強(qiáng)，發(fā)射發(fā)展趨勢(shì)：衛(wèi)星上轉(zhuǎn)發(fā)器增多，功能增強(qiáng)，發(fā)射功率增強(qiáng)；地面站天線變小，地面站數(shù)量增多

26、，功率增強(qiáng)；地面站天線變小，地面站數(shù)量增多，均攤成本降低。均攤成本降低。光纖通道光纖通道n原理：電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)傳輸，到目的地再由光信號(hào)轉(zhuǎn)換原理：電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)傳輸，到目的地再由光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。為電信號(hào)。n光信號(hào)傳輸：全反射原理，光纖芯對(duì)光的折射率大，包層折光信號(hào)傳輸：全反射原理，光纖芯對(duì)光的折射率大，包層折射率小，在分界面處全反射，理論上無(wú)損耗。射率小，在分界面處全反射，理論上無(wú)損耗。n實(shí)際損耗：光吸收（材料不純）光散射（材料不均勻）實(shí)際損耗：光吸收（材料不純）光散射（材料不均勻）n光纖材料：石英光纖、玻璃光纖、塑料光纖光纖材料：石英光纖、玻璃光纖、塑料光纖n傳輸模式：多模（多種電

27、磁場(chǎng)分布模式）、單模（帶寬極寬、傳輸模式：多模（多種電磁場(chǎng)分布模式）、單模（帶寬極寬、衰減少、適用大容量遠(yuǎn)距離）衰減少、適用大容量遠(yuǎn)距離）n光纜：多路光纖（幾十幾百根）光纜：多路光纖（幾十幾百根）+ +護(hù)套護(hù)套n介質(zhì)：光纖維介質(zhì)：光纖維-光纜。光纜。n架設(shè)：?jiǎn)为?dú)架設(shè)、地線復(fù)合光纖（架設(shè)：?jiǎn)为?dú)架設(shè)、地線復(fù)合光纖（OPGWOPGW）。）。n優(yōu)點(diǎn)：帶寬寬，衰減小，抗干擾能力強(qiáng)，誤碼率低。優(yōu)點(diǎn)：帶寬寬，衰減小，抗干擾能力強(qiáng)，誤碼率低。電端機(jī)電光轉(zhuǎn)換光電轉(zhuǎn)換電端機(jī)光端機(jī)光纜n電光轉(zhuǎn)換：電光二極管、激光二極管電光轉(zhuǎn)換：電光二極管、激光二極管n光電轉(zhuǎn)換：光電二極管光電轉(zhuǎn)換：光電二極管n通信模式：模擬通信、數(shù)

28、字通信通信模式：模擬通信、數(shù)字通信n模擬通信：用模擬電信號(hào)調(diào)制光強(qiáng)度模擬通信：用模擬電信號(hào)調(diào)制光強(qiáng)度n數(shù)字通信：用數(shù)字脈沖電信號(hào)對(duì)光強(qiáng)進(jìn)行調(diào)制。數(shù)字通信：用數(shù)字脈沖電信號(hào)對(duì)光強(qiáng)進(jìn)行調(diào)制。nPCM:脈沖編碼調(diào)制。脈沖編碼調(diào)制。無(wú)線電信道無(wú)線電信道n組成：發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、自由空間、組成：發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、自由空間、接收天線、接收機(jī)。類似廣播。接收天線、接收機(jī)。類似廣播。n優(yōu)點(diǎn)：不需要線路，節(jié)省材料，減少維優(yōu)點(diǎn)：不需要線路，節(jié)省材料，減少維護(hù)量。護(hù)量。1.31.3遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)n對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)采集的數(shù)據(jù)不正確反映到調(diào)度中對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)采集的數(shù)據(jù)不正確反映到調(diào)度中心，對(duì)調(diào)度人員的抉擇將

29、會(huì)產(chǎn)生促使調(diào)度人員作心，對(duì)調(diào)度人員的抉擇將會(huì)產(chǎn)生促使調(diào)度人員作出錯(cuò)誤判斷和抉擇的影響。（出錯(cuò)誤判斷和抉擇的影響。（上行上行）n遙控、遙調(diào)命令下達(dá)到系統(tǒng)后信息不能保證正確遙控、遙調(diào)命令下達(dá)到系統(tǒng)后信息不能保證正確可靠，也將會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果。（可靠，也將會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果。（下行下行） n為了保證電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)各種功能的可靠實(shí)現(xiàn)，遠(yuǎn)為了保證電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)各種功能的可靠實(shí)現(xiàn)，遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備的動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)必須合理結(jié)構(gòu)必須合理。在各個(gè)環(huán)節(jié)上必須。在各個(gè)環(huán)節(jié)上必須要有一定的要有一定的技術(shù)措施做保障技術(shù)措施做保障。n遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性準(zhǔn)確性和可靠性十分重要，遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)十分重要，遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)事實(shí)

30、上就是保證事實(shí)上就是保證“四遙四遙”準(zhǔn)確可靠的技術(shù)。準(zhǔn)確可靠的技術(shù)。 1 1、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)原理框圖、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)原理框圖 YK/YTYK/YT信道編碼調(diào)制解調(diào)器信道譯碼YC/YXYC/YX調(diào)制解調(diào)器信道編碼信道譯碼YXYX采集采集YCYC采集采集YKYK執(zhí)行執(zhí)行YTYT執(zhí)行執(zhí)行調(diào)度端通道廠站端相關(guān)術(shù)語(yǔ)相關(guān)術(shù)語(yǔ) 調(diào)度中心：主站調(diào)度中心：主站 廠站：子站廠站：子站 主站端的遠(yuǎn)動(dòng)裝置：前置機(jī)（主站端的遠(yuǎn)動(dòng)裝置：前置機(jī)（front-end prcessor）, 作用：用來(lái)緩沖和處理輸入或輸出數(shù)據(jù)的處理機(jī)。作用：用來(lái)緩沖和處理輸入或輸出數(shù)據(jù)的處理機(jī)。一般需要有通信控制功能，并應(yīng)為雙機(jī)配置。一般需要有通信控制功能

31、，并應(yīng)為雙機(jī)配置。 廠站端的遠(yuǎn)動(dòng)裝置：遠(yuǎn)動(dòng)終端（廠站端的遠(yuǎn)動(dòng)裝置：遠(yuǎn)動(dòng)終端（RTU:remote terminal unit）遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)配置的基本模式遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)配置的基本模式 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(CDT.POLLING)(CDT.POLLING) 多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn) 多點(diǎn)星形多點(diǎn)星形(POLLING)(POLLING) 多點(diǎn)共線多點(diǎn)共線 多點(diǎn)環(huán)形多點(diǎn)環(huán)形遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上形成調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上形成調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)基本功能：基本功能：SCADA系統(tǒng)。系統(tǒng)。SC：監(jiān)控：監(jiān)控DA：數(shù)據(jù)采集：數(shù)據(jù)采集AGC:自動(dòng)發(fā)電控制自動(dòng)發(fā)電控制EDC：經(jīng)濟(jì)調(diào)度：經(jīng)濟(jì)調(diào)度高級(jí)功能：高級(jí)功能：PAS（電力系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用軟件

32、）（電力系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用軟件）拓?fù)浞治鐾負(fù)浞治鰻顟B(tài)估計(jì)狀態(tài)估計(jì)負(fù)荷預(yù)測(cè)負(fù)荷預(yù)測(cè)在線潮流在線潮流安全分析安全分析DTS（調(diào)度員培訓(xùn)模擬）（調(diào)度員培訓(xùn)模擬）兩者相加：兩者相加：EMS分級(jí)調(diào)度體制及優(yōu)點(diǎn)分級(jí)調(diào)度體制及優(yōu)點(diǎn) 我國(guó)采用國(guó)調(diào)、網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、地調(diào)、縣調(diào)五級(jí)分層調(diào)度體制。 優(yōu)點(diǎn)： 減少信息傳輸量、減輕上級(jí)調(diào)度中心的負(fù)擔(dān)。 提高了響應(yīng)速度和可靠性。 減少設(shè)備投資。 可擴(kuò)展性好。分級(jí)的調(diào)度體制分級(jí)的調(diào)度體制國(guó)調(diào)：與網(wǎng)調(diào)控制中心相連，協(xié)調(diào)、確定大區(qū)網(wǎng)間的聯(lián)絡(luò)線潮流和運(yùn)行方式，監(jiān)視、統(tǒng)計(jì)全國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行情況。屬于EMS。1、收集區(qū)網(wǎng)及有關(guān)省網(wǎng)的信息，監(jiān)視大區(qū)電網(wǎng)的重要測(cè)點(diǎn)運(yùn)行工況及全國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行概況。2、進(jìn)行大區(qū)

33、互聯(lián)電網(wǎng)的潮流、短路、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行計(jì)算，并下達(dá)計(jì)算結(jié)果。3、做中長(zhǎng)期安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析，提出對(duì)策。大區(qū)網(wǎng)調(diào) 主要負(fù)責(zé)區(qū)內(nèi)超高壓網(wǎng)的安全運(yùn)行，并按規(guī)定的發(fā)用電計(jì)劃及監(jiān)控原則進(jìn)行管理，提高電能質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。屬于EMS。省調(diào) 1 1、電網(wǎng)數(shù)據(jù)的收集和監(jiān)控，經(jīng)濟(jì)調(diào)度、安全分析。、電網(wǎng)數(shù)據(jù)的收集和監(jiān)控，經(jīng)濟(jì)調(diào)度、安全分析。 2 2、負(fù)荷預(yù)測(cè)，制定開(kāi)停機(jī)計(jì)劃和水火電經(jīng)濟(jì)調(diào)度、負(fù)荷預(yù)測(cè)，制定開(kāi)停機(jī)計(jì)劃和水火電經(jīng)濟(jì)調(diào)度的日分配計(jì)劃、指導(dǎo)的日分配計(jì)劃、指導(dǎo)AGCAGC。 3 3、地區(qū)間有關(guān)省網(wǎng)部分的供受電量的計(jì)劃編制和、地區(qū)間有關(guān)省網(wǎng)部分的供受電量的計(jì)劃編制和分析。分析。 4 4、進(jìn)行管轄電網(wǎng)的潮流、短

34、路、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、進(jìn)行管轄電網(wǎng)的潮流、短路、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行計(jì)算，并下達(dá)計(jì)算結(jié)果。計(jì)算，并下達(dá)計(jì)算結(jié)果。功能與網(wǎng)調(diào)基本相同，功能與網(wǎng)調(diào)基本相同，管轄范圍縮小管轄范圍縮小至本省高壓至本省高壓網(wǎng)，屬于網(wǎng)，屬于EMS。地區(qū)調(diào)度 一般屬于一般屬于SCADA系統(tǒng)。系統(tǒng)。1、本地區(qū)電網(wǎng)的安全監(jiān)控。、本地區(qū)電網(wǎng)的安全監(jiān)控。2、本地區(qū)有關(guān)站點(diǎn)的開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)方操作、變壓器、本地區(qū)有關(guān)站點(diǎn)的開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)方操作、變壓器分接頭的調(diào)節(jié)、電容器的投切。分接頭的調(diào)節(jié)、電容器的投切。3、負(fù)荷管理和自動(dòng)投切、負(fù)荷管理和自動(dòng)投切?？h調(diào) 1、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)采集 2、安全監(jiān)控、安全監(jiān)控 3、功率總加、功率總加 4、電量總加、電量總加 5、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)

35、發(fā)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 6、負(fù)荷管理、負(fù)荷管理第二章第二章 變送器變送器電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)原理及技術(shù)為什么需要變送器？TRANSDUCERn一次系統(tǒng)：發(fā)、變、輸、配、用一次系統(tǒng)：發(fā)、變、輸、配、用n特點(diǎn)：高電壓、大電流特點(diǎn)：高電壓、大電流n二次系統(tǒng)：為了測(cè)量、保護(hù)、監(jiān)視、控制一二次系統(tǒng)：為了測(cè)量、保護(hù)、監(jiān)視、控制一次系統(tǒng)的各類系統(tǒng)。次系統(tǒng)的各類系統(tǒng)。n特點(diǎn)：低電壓、小電流（特點(diǎn)：低電壓、小電流（PT:100V CT:5APT:100V CT:5A）n現(xiàn)代遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)一般為數(shù)字計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，電壓現(xiàn)代遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)一般為數(shù)字計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，電壓一般不超過(guò)一般不超過(guò)12V12V，功率不超過(guò)幾百瓦。，功率不超過(guò)幾百瓦。2.12.1概

36、述概述將電力系統(tǒng)的電壓電流和有功無(wú)功等電氣量線性將電力系統(tǒng)的電壓電流和有功無(wú)功等電氣量線性的轉(zhuǎn)化成的轉(zhuǎn)化成05V05V等信號(hào)的器件稱為變送器。等信號(hào)的器件稱為變送器。 1 1、變送器的定義、變送器的定義一次系統(tǒng)（強(qiáng)電）二次系統(tǒng)（弱電）CT、PT（橋梁）變送器5A、100V到TTL電平的橋梁計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（弱電）控制電纜220千伏：千伏：200m,330千伏：千伏：300m500千伏：千伏：500m總總長(zhǎng)：長(zhǎng)：150-200kM變送器性能指標(biāo)變送器性能指標(biāo)-變送器的輸出標(biāo)稱值變送器的輸出標(biāo)稱值n國(guó)標(biāo)規(guī)定：按照不同輸出類型分為電流型、電國(guó)標(biāo)規(guī)定：按照不同輸出類型分為電流型、電壓型壓型n輸出為電流的變送

37、器（輸出為電流的變送器（毫安級(jí)毫安級(jí)）：）： 0-1mA0-1mA、 0-10mA0-10mA、 0-20mA0-20mA、 4-20mA4-20mA、 -1-0-1-0-1mA1mA、 -5-0-5mA-5-0-5mA、 -10-0-10mA-10-0-10mAn輸出為電壓的變壓器（輸出為電壓的變壓器（伏特級(jí)伏特級(jí)）：）： 0-1V0-1V、 0-0-5V5V、 0-10V0-10V、 -1-0-1V-1-0-1V、 -5-0-5V-5-0-5V、 -10-0-10-0-10V10V電壓型輸出與電流型輸出的不同電壓型輸出與電流型輸出的不同n在在傳輸距離很近傳輸距離很近的和的和干擾微小干擾微小

38、的情況下，所引起的情況下，所引起的誤差和信號(hào)穩(wěn)定性上看，電壓型輸出和電流形的誤差和信號(hào)穩(wěn)定性上看，電壓型輸出和電流形輸出無(wú)明顯差異。輸出無(wú)明顯差異。n在在傳輸距離較遠(yuǎn)傳輸距離較遠(yuǎn)，并且，并且現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣的情況下，的情況下，應(yīng)優(yōu)先選用電流型輸出，因?yàn)殡娏餍洼敵龅淖兯蛻?yīng)優(yōu)先選用電流型輸出，因?yàn)殡娏餍洼敵龅淖兯推飨喈?dāng)于電流源，器相當(dāng)于電流源，有較高的抑制分布在傳輸線上有較高的抑制分布在傳輸線上的外部磁場(chǎng)和靜電場(chǎng)干擾的能力的外部磁場(chǎng)和靜電場(chǎng)干擾的能力，并且輸出標(biāo)稱，并且輸出標(biāo)稱值越大，抗干擾的能力越強(qiáng)。值越大，抗干擾的能力越強(qiáng)。2 2、變送器技術(shù)分類、變送器技術(shù)分類變送器技術(shù)包括兩大類：變

39、送器技術(shù)包括兩大類：（1）直流變送器：）直流變送器：是指變送器的輸出為直流信號(hào)；是指變送器的輸出為直流信號(hào)；（2）交流變送器：）交流變送器：是指變送器輸出為交流信號(hào)。是指變送器輸出為交流信號(hào)。 直流變送器和交流變送器目前都在使用，但由于直流變送器和交流變送器目前都在使用，但由于交流變送器體積小、價(jià)格便宜，而且隨著交流采樣交流變送器體積小、價(jià)格便宜，而且隨著交流采樣技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，其精度越來(lái)越高，因此交流技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，其精度越來(lái)越高，因此交流變送器將逐漸取代直流變送器變送器將逐漸取代直流變送器。直流變送器直流變送器交流變送器交流變送器2、變送器性能指標(biāo)、變送器性能指標(biāo)-允許過(guò)量輸入允許

40、過(guò)量輸入n分為分為連續(xù)過(guò)量輸入連續(xù)過(guò)量輸入和和短時(shí)過(guò)量輸入短時(shí)過(guò)量輸入。n連續(xù)過(guò)量輸入為標(biāo)稱值或者上限值的連續(xù)過(guò)量輸入為標(biāo)稱值或者上限值的120%120%n短時(shí)過(guò)量輸入，依據(jù)不同變送器類型、過(guò)量短時(shí)過(guò)量輸入，依據(jù)不同變送器類型、過(guò)量輸入持續(xù)時(shí)間，過(guò)量輸入的間隔時(shí)間不同而輸入持續(xù)時(shí)間，過(guò)量輸入的間隔時(shí)間不同而不同，根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定。不同，根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定。n正常過(guò)量輸入情況下，精度應(yīng)該滿足要求。正常過(guò)量輸入情況下，精度應(yīng)該滿足要求。變送器性能指標(biāo)變送器性能指標(biāo)-輸出性能輸出性能n輸出負(fù)載能力：變送器后需要輸出負(fù)載能力：變送器后需要A/DA/D，采集等，采集等環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)n輸出紋波：有效值不超過(guò)輸出紋波：有效

41、值不超過(guò)輸出上限輸出上限的的0.3%0.3%，意味著實(shí)際采集需要做平均。意味著實(shí)際采集需要做平均。n輸出響應(yīng)時(shí)間：輸出響應(yīng)時(shí)間：=400ms=400ms，0-90%0-90%（上升）或（上升）或者者100-10%100-10%（下降）（下降）變送器性能指標(biāo)變送器性能指標(biāo)-準(zhǔn)確度、功耗準(zhǔn)確度、功耗n等級(jí)：等級(jí)：0.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.50.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5n對(duì)應(yīng)誤差為：對(duì)應(yīng)誤差為：+-+-等級(jí)等級(jí)/100/100n功耗：一般與其他電氣功耗：一般與其他電氣測(cè)量?jī)x表測(cè)量?jī)x表公用一個(gè)公用一個(gè)PT,CTPT,CT，這些互感器的準(zhǔn)確度與其二次負(fù)載，這些互感器的

42、準(zhǔn)確度與其二次負(fù)載有關(guān)，因此，為防止互感器過(guò)載，降低測(cè)有關(guān)，因此，為防止互感器過(guò)載，降低測(cè)量綜合誤差，應(yīng)盡量降低變送器的功耗。量綜合誤差，應(yīng)盡量降低變送器的功耗。變送器性能指標(biāo)變送器性能指標(biāo)-絕緣性能絕緣性能n對(duì)象：多個(gè)輸入回路、外殼、輸出回路對(duì)象：多個(gè)輸入回路、外殼、輸出回路n絕緣電阻絕緣電阻：各輸入回路與外殼之間、各輸入：各輸入回路與外殼之間、各輸入回路與輸出回路之間、各輸入回路之間。用回路與輸出回路之間、各輸入回路之間。用直流搖表直流搖表500V500V，持續(xù)，持續(xù)1 1分鐘，測(cè)得的絕緣電阻分鐘，測(cè)得的絕緣電阻不應(yīng)小于不應(yīng)小于5M5M歐姆。歐姆。n耐壓試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn)：輸入回路與外殼、輸入回

43、路之間：輸入回路與外殼、輸入回路之間加交流加交流2000V2000V電壓，電壓，1 1分鐘。輸出回路對(duì)外殼、分鐘。輸出回路對(duì)外殼、輸入回路對(duì)輸出回路加交流輸入回路對(duì)輸出回路加交流500V500V電壓，持續(xù)電壓，持續(xù)1 1分鐘。分鐘。2.22.2電流變送器和電壓變送器電流變送器和電壓變送器直流變送器：互感器直流變送器：互感器T T、整流、濾波、輸出、整流、濾波、輸出、補(bǔ)償補(bǔ)償電流變送器并聯(lián)分流電阻將電流轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)（電流變送器并聯(lián)分流電阻將電流轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)（下圖中虛線部分下圖中虛線部分）電流變送器的電流變送器的T T為電流互感器、電壓變送器的為電流互感器、電壓變送器的T T為電壓互感器為電壓

44、互感器2 2、電流變送器的作用、電流變送器的作用電流變送器的作用電流變送器的作用是將來(lái)自電流互感器次級(jí)的是將來(lái)自電流互感器次級(jí)的交流電流變換成交流電流變換成RTU RTU 可以處理的交流或直流可以處理的交流或直流信號(hào)。信號(hào)。電流互感器電流互感器CTCT的次級(jí)輸出的交流電流經(jīng)過(guò)變送器中的次級(jí)輸出的交流電流經(jīng)過(guò)變送器中的電流互感器（變壓器）的電流互感器（變壓器）LHLH。LH LH 的作用主要有兩的作用主要有兩個(gè)：一是降低輸入的交流電流；另一方面就是將輸個(gè)：一是降低輸入的交流電流；另一方面就是將輸入回路與變送器回路在電氣上隔離。入回路與變送器回路在電氣上隔離。硅鋼片磁化曲線（補(bǔ)償?shù)淖饔茫┕桎撈呕?/p>

45、曲線（補(bǔ)償?shù)淖饔茫﹏H為磁場(chǎng)強(qiáng)度，與原邊勵(lì)磁電流對(duì)應(yīng)為磁場(chǎng)強(qiáng)度，與原邊勵(lì)磁電流對(duì)應(yīng)nB為磁感應(yīng)強(qiáng)度，與副邊電壓相對(duì)應(yīng)為磁感應(yīng)強(qiáng)度，與副邊電壓相對(duì)應(yīng)n原邊與副邊不是線性關(guān)系原邊與副邊不是線性關(guān)系5、變送器的工作范圍變送器的工作范圍n特點(diǎn)：特點(diǎn)：OAOA段是非線性、段是非線性、ABAB段基本上呈線性、段基本上呈線性、B B點(diǎn)以后點(diǎn)以后呈飽和狀態(tài)呈飽和狀態(tài)n即：即：當(dāng)輸入的被測(cè)交流電流在零值附近或較小時(shí)當(dāng)輸入的被測(cè)交流電流在零值附近或較小時(shí)，電，電流互感器的輸入電流和輸出電壓呈非線性關(guān)系；流互感器的輸入電流和輸出電壓呈非線性關(guān)系；當(dāng)電當(dāng)電流過(guò)大時(shí)流過(guò)大時(shí)，使得，使得LHLH進(jìn)入飽和區(qū)時(shí)，也無(wú)法滿足線

46、性關(guān)進(jìn)入飽和區(qū)時(shí)，也無(wú)法滿足線性關(guān)系。系。n處理措施：處理措施：零點(diǎn)附近的非線性關(guān)系可以通過(guò)一定的非零點(diǎn)附近的非線性關(guān)系可以通過(guò)一定的非線性補(bǔ)償電路進(jìn)行補(bǔ)償，以保證其線性關(guān)系；對(duì)飽和線性補(bǔ)償電路進(jìn)行補(bǔ)償，以保證其線性關(guān)系；對(duì)飽和區(qū)的處理一般是通過(guò)限制變送器的工作范圍，使其運(yùn)區(qū)的處理一般是通過(guò)限制變送器的工作范圍，使其運(yùn)行點(diǎn)不進(jìn)入磁化曲線的飽和區(qū)。行點(diǎn)不進(jìn)入磁化曲線的飽和區(qū)。6 6、交流變送器與直流變送器的比較、交流變送器與直流變送器的比較n上圖中的紅色虛線將變送器電路分成了兩個(gè)部分。上圖中的紅色虛線將變送器電路分成了兩個(gè)部分。n虛線的右邊虛線的右邊是對(duì)信號(hào)進(jìn)行整流、濾波處理的。如果我們是對(duì)信號(hào)

47、進(jìn)行整流、濾波處理的。如果我們不是需要直流輸出，而只需要交流輸出，只需要將電路不是需要直流輸出，而只需要交流輸出，只需要將電路虛線左邊虛線左邊的部分適當(dāng)加上一些補(bǔ)償電路即可。的部分適當(dāng)加上一些補(bǔ)償電路即可。n由此看出，交流變送器比直流變送器的電路要簡(jiǎn)單得多由此看出，交流變送器比直流變送器的電路要簡(jiǎn)單得多。2 2、電壓變送器的作用、電壓變送器的作用電壓變送器的作用電壓變送器的作用是將來(lái)自電壓互感器（是將來(lái)自電壓互感器（PTPT）次級(jí)）次級(jí)的交流電壓變換成的交流電壓變換成RTURTU可以處理的信號(hào)（交流的或直可以處理的信號(hào)（交流的或直流的，電壓或電流信號(hào)）。流的，電壓或電流信號(hào)）。電壓變送器是有一

48、個(gè)電壓互感器電壓變送器是有一個(gè)電壓互感器YH和整流電路組和整流電路組的。電壓互感器的作用也是兩個(gè)方面：一是降低輸?shù)摹ｋ妷夯ジ衅鞯淖饔靡彩莾蓚€(gè)方面：一是降低輸入電壓，另一個(gè)是將變送器回路和輸入回路在電氣入電壓，另一個(gè)是將變送器回路和輸入回路在電氣上隔離開(kāi)來(lái)。上隔離開(kāi)來(lái)。3 3、電壓變送器的工作范圍、電壓變送器的工作范圍如果需要的是交流輸出，將不需要后面的整如果需要的是交流輸出，將不需要后面的整流電路。另外，一般情況下，電壓的變化在流電路。另外，一般情況下，電壓的變化在20%20%左右，不會(huì)進(jìn)入零點(diǎn)附近的非線性區(qū)，左右，不會(huì)進(jìn)入零點(diǎn)附近的非線性區(qū)，因此，在電壓變送器中不需要非線性補(bǔ)償電因此，在電壓

49、變送器中不需要非線性補(bǔ)償電路。路。2.32.3功率變送器功率變送器單相有功變送器單相有功變送器n功能：實(shí)現(xiàn)電壓電流乘積的平均值（直流分量）功能：實(shí)現(xiàn)電壓電流乘積的平均值（直流分量）n部件：主要由乘法器、低通濾波構(gòu)成部件：主要由乘法器、低通濾波構(gòu)成n推導(dǎo)：推導(dǎo)：u=1.414 U sin(u=1.414 U sin(t+t+) )，i= 1.414 I sin(i= 1.414 I sin(t)t)n所以，瞬時(shí)電流電壓乘積的的平均值為：所以，瞬時(shí)電流電壓乘積的的平均值為：n 1/Tuidt=UIcos = 1/Tuidt=UIcos =有功功率有功功率n所以：?jiǎn)蜗嘤泄y(cè)量只要將瞬時(shí)電流電壓所以：

50、單相有功測(cè)量只要將瞬時(shí)電流電壓乘積（乘法器）乘積（乘法器）后后取平均（低通濾波）取平均（低通濾波）值即可。值即可。單相無(wú)功變送器單相無(wú)功變送器n與單相有功變送器類似，與單相有功變送器類似，多一個(gè)電流移相電路多一個(gè)電流移相電路n功能：實(shí)現(xiàn)電壓與超前功能：實(shí)現(xiàn)電壓與超前9090電流乘積的平均值（直流分量）電流乘積的平均值（直流分量）n部件：主要由乘法器、低通濾波、移相電路部件：主要由乘法器、低通濾波、移相電路n推導(dǎo)：推導(dǎo)：u=1.414 U sin(t+)u=1.414 U sin(t+)，i= 1.414 I sin(i= 1.414 I sin(t t+90+90) )n所以，瞬時(shí)電流電壓乘積

51、的的平均值為：所以，瞬時(shí)電流電壓乘積的的平均值為：n 1/Tuidt=UIsin = 1/Tuidt=UIsin =無(wú)功功率無(wú)功功率n所以：?jiǎn)蜗酂o(wú)功測(cè)量只要將瞬時(shí)電流所以：?jiǎn)蜗酂o(wú)功測(cè)量只要將瞬時(shí)電流移相移相后與電壓后與電壓乘積乘積再取再取平均值平均值即可即可n需要注意：移相電路在頻率不為需要注意：移相電路在頻率不為5050赫茲時(shí)會(huì)有誤差。赫茲時(shí)會(huì)有誤差。三相功率的測(cè)量三相功率的測(cè)量n三相總功率各相功率之和。因此對(duì)于三三相總功率各相功率之和。因此對(duì)于三相功率的測(cè)量最簡(jiǎn)單的方法就是用三組相功率的測(cè)量最簡(jiǎn)單的方法就是用三組合式，即用合式，即用三個(gè)單相三個(gè)單相功率變送器的測(cè)量功率變送器的測(cè)量值用加法器

52、相加即可以得到三相功率。值用加法器相加即可以得到三相功率。n有沒(méi)有更加節(jié)省元件的測(cè)量方法？有沒(méi)有更加節(jié)省元件的測(cè)量方法？電路接線方式電路接線方式n三相三線制：三相三線制：abcabc三相端線。主要用于輸電三相端線。主要用于輸電系統(tǒng)，輸電系統(tǒng)一般三相平衡，中性線中沒(méi)系統(tǒng)，輸電系統(tǒng)一般三相平衡，中性線中沒(méi)有電流，節(jié)省線路材料。有電流，節(jié)省線路材料。n三相四線制：三相四線制：abcabc三相端線三相端線+ +中性線。配電系中性線。配電系統(tǒng)如果不能做到三相平衡，中性線中有電流統(tǒng)如果不能做到三相平衡，中性線中有電流流過(guò)，因此必須用中性線。流過(guò)，因此必須用中性線。n結(jié)論：三相四線制時(shí)，三相電流之和一般不結(jié)

53、論：三相四線制時(shí)，三相電流之和一般不為為0.0.2.3.12.3.1三相有功功率測(cè)量三相有功功率測(cè)量 當(dāng)供電方式為三相三線時(shí)，可以用兩元件法測(cè)當(dāng)供電方式為三相三線時(shí)，可以用兩元件法測(cè)量，節(jié)省一個(gè)元件。量，節(jié)省一個(gè)元件。兩元件法測(cè)量有功功率這種接線法是指三相功率兩元件法測(cè)量有功功率這種接線法是指三相功率變送器中，一個(gè)功率測(cè)量元件的輸入交流電壓變送器中，一個(gè)功率測(cè)量元件的輸入交流電壓UABUAB，輸入交流電流為，輸入交流電流為IAIA。另一個(gè)功率測(cè)量元件。另一個(gè)功率測(cè)量元件的輸入交流電壓為線電壓的輸入交流電壓為線電壓UCBUCB，輸入交流電流為，輸入交流電流為ICIC。 1 1、三相有功功率測(cè)量接

54、線圖、三相有功功率測(cè)量接線圖2.42.4W1W2ABC2 2、三相有功功率測(cè)量向量圖、三相有功功率測(cè)量向量圖2.42.4ICUCBUCIBUBIAUAUAB2330301設(shè)兩個(gè)功率測(cè)量元件測(cè)得的功率為設(shè)兩個(gè)功率測(cè)量元件測(cè)得的功率為P1P1、P2P2，則由向量，則由向量圖可得：圖可得：因此：因此：),cos(1AABAABIUIUP ),cos(2CCBCCBIUIUP 1030),(AABIU3030),(ccBIU3 3、有功測(cè)量公式推導(dǎo)（、有功測(cè)量公式推導(dǎo)（1 1）)30cos(011AABIUP)30cos(30ccBlIUP3、有功測(cè)量公式推導(dǎo)（公式推導(dǎo)（2 2）變送器所測(cè)得的三相有功

55、功率值變送器所測(cè)得的三相有功功率值P P，為兩個(gè)測(cè)量，為兩個(gè)測(cè)量元件測(cè)得的有功功率值元件測(cè)得的有功功率值P1P1和和P2P2的代數(shù)和，即：的代數(shù)和，即： P= P1 +P2 P= P1 +P2 如果三相電壓對(duì)稱，則：如果三相電壓對(duì)稱，則： U UABAB =U =UCBCB=1.732=1.732* *U UA A =1.732 =1.732* *U UB B =1.732 =1.732* *U UC C =1.732=1.732* *U U 書(shū)上印刷錯(cuò)誤書(shū)上印刷錯(cuò)誤)30cos()30cos(301CCBAABIUIU2-13、有功測(cè)量公式推導(dǎo)（有功測(cè)量公式推導(dǎo)（3 3）由此可將（由此可將（

56、2-12-1）式進(jìn)一步運(yùn)算，可得：）式進(jìn)一步運(yùn)算，可得：當(dāng)三相電流不對(duì)稱時(shí)，根據(jù)三相三線制電路的特當(dāng)三相電流不對(duì)稱時(shí)，根據(jù)三相三線制電路的特點(diǎn)，點(diǎn)，I IA A、I IB B、I IC C之和為之和為0 0，在向量圖上反映為電流，在向量圖上反映為電流I IA A、I IB B、I IC C對(duì)電壓對(duì)電壓U UB B的投影之和為的投影之和為0 0（任意投影也為（任意投影也為0 0），即：），即：I IA A cos (60+1)+ I cos (60+1)+ IC C cos (60-3)-I cos (60-3)-IB Bcos2=0cos2=0)sinsin(21)coscos(2333131

57、CACAIIIIUP) 22( 3、有功測(cè)量公式推導(dǎo)（有功測(cè)量公式推導(dǎo)（4 4）23131cos31)coscos(321)sinsin(21BCACAIIIII23131cos31)coscos(321)coscos(233BCACAIIIIIUP經(jīng)數(shù)學(xué)計(jì)算后，可得（經(jīng)數(shù)學(xué)計(jì)算后，可得（2-42-4）式：）式：將（將（2-32-3）代入（）代入（2-22-2）可得：）可得：)coscoscos(321CBAIIIU321coscoscosCCBBAAIUIUIUCBAPPP（2-42-4）4 4、有功測(cè)量公式推導(dǎo)結(jié)論、有功測(cè)量公式推導(dǎo)結(jié)論式式(2-4)(2-4)表示，用以上的兩元件法測(cè)量有功

58、表示，用以上的兩元件法測(cè)量有功功率，功率，在負(fù)載端的電流對(duì)稱或不對(duì)稱的情在負(fù)載端的電流對(duì)稱或不對(duì)稱的情況下，況下，均不會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。同樣可以證均不會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。同樣可以證明，明，在電壓不對(duì)稱的情況下在電壓不對(duì)稱的情況下，用兩元件法，用兩元件法測(cè)量三相功率時(shí)，也不會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。測(cè)量三相功率時(shí)，也不會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。2.3.22.3.2 三相無(wú)功功率的測(cè)量三相無(wú)功功率的測(cè)量移相法測(cè)量：移相法測(cè)量： 根據(jù)根據(jù)1 1：三相無(wú)功等于單相無(wú)功之和（無(wú)功是標(biāo)量）：三相無(wú)功等于單相無(wú)功之和（無(wú)功是標(biāo)量）根據(jù)根據(jù)2 2：?jiǎn)蜗酂o(wú)功可以用單相有功的測(cè)量接線加電流超前移：?jiǎn)蜗酂o(wú)功可以用單相有功的測(cè)量接線加電流超前

59、移相相9090度。度。做法：與前述三相有功測(cè)量接線一致。三元件（做法：與前述三相有功測(cè)量接線一致。三元件（4 4線制）或線制）或者兩元件（者兩元件（3 3線制）法都可以。線制）法都可以。優(yōu)點(diǎn)：不論負(fù)載電壓、電流是否對(duì)稱，此方法均不會(huì)有誤優(yōu)點(diǎn)：不論負(fù)載電壓、電流是否對(duì)稱，此方法均不會(huì)有誤差。差。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：頻率偏離額定值時(shí)，有誤差。對(duì)應(yīng)書(shū)上頻率偏離額定值時(shí)，有誤差。對(duì)應(yīng)書(shū)上“我國(guó)電網(wǎng)我國(guó)電網(wǎng)的頻率波動(dòng)比較大的頻率波動(dòng)比較大”。1 1、三相無(wú)功的測(cè)量方法、三相無(wú)功的測(cè)量方法2.3.22.3.2 三相無(wú)功功率的測(cè)量三相無(wú)功功率的測(cè)量不移相測(cè)量的方法：不移相測(cè)量的方法：n一元件跨相一元件跨相n二元件跨相二元件跨相n三元件跨相三元件跨相n跨相：電流相與電壓相不相關(guān)跨相：電流相與電壓相不相關(guān)n優(yōu)點(diǎn)：與頻率是否偏差無(wú)關(guān)優(yōu)點(diǎn)：與頻率是否偏差無(wú)關(guān)1 1、三相無(wú)功的測(cè)量方法、三相無(wú)功的測(cè)量方法2.3.22.3.2 三相無(wú)功功率的測(cè)量三相無(wú)功功率的測(cè)量1 1、單元件法、單元件法W1ABCn跨相：跨相：A相電流與相電流與BC相電壓相電壓2