【文章內(nèi)容簡介】 力系統(tǒng)中應(yīng)用較多。 由于 牽引供電 系統(tǒng)比較特殊 ， 遠動采用專用有線信道 。 3鐵路電力系統(tǒng)的構(gòu)成 該系統(tǒng)包括高壓監(jiān)控系統(tǒng)、低壓監(jiān)控系統(tǒng) 兩種 。 （ 1） 高壓監(jiān)控系統(tǒng)主要是對車站 10kV 變壓器原邊輸入電壓、輸入電流的監(jiān)控。它包括對輸入電壓值、輸入電流值的監(jiān)測，以及對安裝于 10kV 電線路上的高壓斷路 器的控制。 （ 2） 低壓監(jiān)控系統(tǒng)主要對車站 10kV 變壓器次級輸出電壓、輸出電流的監(jiān)控。它包括對輸出電壓值、輸出電流值的監(jiān)測；對輸出電流的故障錄波；對低壓配電盤中低壓斷路器的控制。 、配電所監(jiān)控系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要包括對鐵路變、配電所內(nèi)高壓設(shè)備的監(jiān)控，以及對直流電源系統(tǒng)的監(jiān)控。該系統(tǒng)鐵路內(nèi)一般采取兩種方式。 （ 1） 變、配電所高壓設(shè)備二次保護裝置全面采用微機保護裝置。高壓設(shè)備的分合全部采用微機控制。高壓設(shè)備的保護整定值的設(shè)置也由操作員通過微機設(shè)置完成。 （ 2） 變、配電所高壓設(shè)備二次保護裝置仍然采用繼電器保護 裝置。同時，變、配電所內(nèi)增設(shè)微機監(jiān)測裝置。這兩種方式都能為電力遠動系統(tǒng)提供必要的數(shù)據(jù)接口，但是在方式二中，變、配電所高壓設(shè)備微機控制能力略顯不足，實現(xiàn)電力系統(tǒng) “遠動 ”比較困難。 如果說電力遠動系統(tǒng)是一棵大樹，車站監(jiān)控系統(tǒng)及變、配電所監(jiān)控系統(tǒng)是這電氣工程系電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)課程設(shè)計 5 棵大樹的葉，那么通訊通道就是這棵大樹的枝干。車站監(jiān)控系統(tǒng)及變、配電所監(jiān)控系統(tǒng)所采集的大量信息通過通訊通道送往調(diào)度中心，調(diào)度中心通過該通道向車站監(jiān)控系統(tǒng)及變、配電所監(jiān)控系統(tǒng)下達遙控指令。 目前，在鐵路內(nèi)部，通訊通道一般采用公網(wǎng)進行通訊。通訊設(shè)備一般采用調(diào)制解調(diào)器。該種方式優(yōu)點是通訊通道運營成本較低，但通訊速度較慢。 4牽引供電 變電所 自動化遙信 設(shè)計 變電所 電氣主接線 電氣主接線 電氣工程系電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)課程設(shè)計 6 終端原理 變電所 自動化終端裝置由系統(tǒng)電源、功能插件、接口插件或接口端子板、蓄電池等組成。此外，還可以根據(jù)用戶實際需要配置各種通信單元等擴展設(shè)備， 變電所 自動化終端概要圖見圖 ， 功能插件包括主控插件、交流采樣插件、遙信采集插件 、遙控插件。接口插件包括交流采樣接口插件 /端子板、遙控輸出接口插件 /端子板、遙信采集接口插件 /端子板。 變電所 自動化終端裝置各功能插件 中，主控插件、系統(tǒng)電源模塊屬于基本插件，其余功能插件遙信采集插件、遙控輸出插件、交流采樣插件和通信插件為選配插件，可以根據(jù)用戶需要靈活配置，接口插件應(yīng)根據(jù)功能插件的配置進行相應(yīng)選擇。 遙信信息通常由電力設(shè)備的輔助接點提供，輔助接點的開合直接反應(yīng)出該設(shè)備的工作狀態(tài)。提供給遠動裝置的輔助接點大多為無源接點，即空接點，這種節(jié)點無論是在 “開 ”狀態(tài)還是 “合 ”狀態(tài)下，接點兩端均無電位差。斷路器和隔離開關(guān)提供的就是這一類輔助接點。另一種輔助接點則是有源節(jié)點，有源節(jié)點在 “開 ”狀態(tài)時兩端有一個直流 電壓 ，是由系統(tǒng)蓄電池提供的 110V 或 220V 直流電壓。一些保護提供此類接點。 下面 給出了兩類觸點的例子。圖 是斷路器動作機構(gòu)原理圖。當和閘線圈YC 通電時，斷路器閉合，輔助觸點 QF 斷開；當跳閘線圈 YT 通電時，短路器斷開，輔助觸點 QF 閉合。 QF 為動作觸點，如直接提供給遠動裝置，則是一無源觸點。通常情況下，二次系統(tǒng)都要給遠動裝置提供相應(yīng)的空觸點，但有時需要 變電所 自動化終端結(jié)構(gòu) 電氣工程系電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)課程設(shè)計 7 在保護回路中提取有源觸點。圖 是斷路器跳閘音響回路的一部分。斷路器在合閘位置時，控制開關(guān) SA 投入合閘后位置，則 SA 的 132321 兩對觸點閉合，而串接在該 回路中的斷路器輔助接點 QF 在斷開位置。 不論無源還是有源觸點，由于他們來自強電系統(tǒng)，直接進入遠動裝置將會給干擾甚至損壞遠動設(shè)備，因此必須加入信號隔離措施，如圖 所示采用繼電器隔離，當斷路器在斷開時，其輔助接點 QF 閉合使繼電器 K 動作，其動作觸點 K閉合，輸出的遙信信息 YX 為低電平 “0”狀態(tài)。反之產(chǎn)生高電平 “1”狀態(tài)的遙信信息 YX，同樣在圖 中采用光電耦合器隔離也有相似的過程。當斷路器斷開時 ，QF 閉合使發(fā)光二極管發(fā)光，光敏二極管 導通，集電極輸出低電平 “0”狀態(tài)。當斷路器閉合時， QF 斷路器使發(fā)光二極管中無電流通過，光敏三極管截止，集電極輸出高電平 “1”狀態(tài)。 5通信規(guī)約配置 及 規(guī)約解釋 報文 ： Polling 方式中無論是主站向子站發(fā)送的命令。還是子站向主站回送的數(shù)據(jù)，都稱報文。每個報文含有一個完整的意義，但是不同的報文長度不一定圖 無源觸點要想對象圖 有源觸點遙信對象 圖 遙信信息繼電器隔離 圖 遙信信息光電耦合隔離 電氣工程系電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)課程設(shè)計 8 相同。 類別與類型 ： 類型是指數(shù)據(jù)不同的分類 。 數(shù)據(jù)的類型分別為模擬量、狀態(tài)量、狀態(tài)變化量、時標量等。類別指數(shù)據(jù)或信息一舉不同的掃描周期劃分為 12345670類。對各種數(shù)據(jù)要分別 指定屬于某一類別，任一類別掃描周期可由外面輸入定義。時標量定義為 8。 模塊 ： 一臺 RTU 由若干模塊構(gòu)成，每個模塊有特定的地址說明，模塊地址通常占一個人字節(jié)，但只用其中的低五位表示。這里的模塊是邏輯概念而不是物理概念。一個物理概念的模塊可以占一個模塊地址，也可以占兩個模塊地址；與此同時，一個地址的模塊也可以由好幾塊印制板構(gòu)成。 RTU 與前置機之間采用異步通信方式，字符格式是 ： 一位起始位，一位停止位，無奇偶校驗位，每個字符八位數(shù)據(jù)位。 本規(guī)約中的報文可分為三種報文格式：主站向子站詢問的報文格式 ，子站向主站回答確認或否定確認的報文格式，主站向子站或子站向主站傳送數(shù)據(jù)的報文格式。 主站向子站詢問的報文格式見圖 ，我們稱它為報文格式 1。 報文的第一個字節(jié)為子站地址 i，可以取 00H—FFH。當 RTU 地址取 FFH 時，該報文為廣播命令，他是面向全部子站設(shè)備的操作命令，所有子站都要接受收，第二個報文類型可以取 05H 和 1AH。當報文類型代碼為 05H 時，該報文為類別詢問報文；為 1AH 時，該報文為重復詢問報文，報文格式分別見圖 和圖 。類別詢問報文的數(shù)據(jù)區(qū)為一個字節(jié)，稱詢問類別，它的 8 位與 8 種類別對應(yīng)。 當主站希望收集某幾個類別的變化數(shù)據(jù)時，就將詢問類別的某幾位置 “1”。如果詢問第 8類別的數(shù)據(jù)，就將詢問類別字節(jié)置成全 “0”。重復詢問報文的數(shù)據(jù)區(qū)為兩個字節(jié)，稱重復詢問類別標志和詢問類別標志。當主站發(fā)出的類別詢問報文沒有收到子站的正確回答時，主站向子站發(fā)送重復詢問報文。重復詢問報文中的重復詢問類別標志是原先發(fā)送的類別報文中詢問類別字節(jié)的重復。該報文中的詢問類別標志字節(jié)某位為 “1”，表示原先發(fā)送的類別詢問報文中沒有詢問的類別，這一次需要訪問。報文的校驗碼為一個字節(jié)。 圖 報文格式 1 圖 類別詢問報文 圖 重復詢問報文圖 報文格式 2 電氣工程系電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)課程設(shè)計 9 子站向主站回答確認或否定確認的報文格 式見圖 ，我們稱它為報文格式2， 。這兩種報文都是三個字節(jié)，第一個字節(jié)為子站地址，取 00H—FEH。第二字節(jié)報文類型取 06H 時，確認報文，它表示子站正確收到主站命令；取 15H 時，為否定確認報文。第三字節(jié)類別標志字節(jié)的 0~7 位，與數(shù)據(jù)類別的 0~7 位相對應(yīng)。如果 RTU 中某一類別的數(shù)據(jù)有變化，在子站向主站的回答報文中，將報文標志字節(jié)中的對應(yīng)位置成 “1”，數(shù)據(jù)無變化的類別，對應(yīng)位取 “0”。這種報文不帶校驗字節(jié)。 傳送數(shù)據(jù)的報文格式見圖 ，我們稱它為報文格式 3。它用于主站向子站傳送數(shù)據(jù)，也用于子站向主站傳送數(shù) 據(jù)。報文的第一個字節(jié)為子站地址，第二字節(jié)的 8 位中只用低 6 位作為報文類型的代碼。這兩位在主站向子站的報文中沒有定義；在子站向主站的報文中，最高位為 “1”表示子站的事件順序記錄向主站報告，次高位為 “1”表示子站的隨機存儲器出錯。第三個字節(jié)的取值范圍時00H—FBH。在子站向主站的報文中，數(shù)據(jù)至少包含一個類別標志，它是數(shù)據(jù)區(qū)的第一個字節(jié)，類別標志字的某一位為 “1”時，表示子站某一類別的數(shù)據(jù)有變化，需要向主站報告，因此數(shù)據(jù)區(qū)長度 N 的取值可為 01H—FBH。報文的校驗碼為兩個字節(jié)。 主站向子站發(fā) 送的命令共有 24 條，按功能可分為：查詢命令，送參數(shù)命令，控制命令和專用命令四大類。表 列出了 24 種命令的分類、各種命令的名稱、報文類型碼和報文字節(jié)數(shù)。 表 主站 — 子站的命令報文表 命令分類 命令名稱 報文類型 報文字節(jié)數(shù) 查詢命令 召喚故障模塊 02H 5 類別詢問 05H 4 請求數(shù)據(jù)報文 0DH 可變 召喚事件記錄數(shù)據(jù) 0FH 7 圖 報文格式 3 電氣工程系電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)課程設(shè)計 10 重復詢問 1AH 5 查詢參數(shù)組號 2EH 5 送參數(shù)命令 設(shè)置 RTU 工作方式 03H 可變 發(fā)送壓縮因子 04H 13 設(shè)置時鐘 0CH 11 設(shè)置回答數(shù)據(jù)區(qū)最大長度 10H 6 發(fā)送掃描頻率 11H 13 發(fā)送濾波系數(shù) 13H 13 指定參數(shù)組號 2DH 6 控制命令 復位 RTU 01H 5 停止 RTU 掃描 07H 5 允許 RTU 掃描 08H 5 停止 I/O 模塊掃描 09H 可變 允許 I/O 模塊掃描 0AH 可變 電源合閘確認 12H