【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ??；o 廠站 RTU容量；o 系統(tǒng)實(shí)時(shí)總?cè)萘?；o 歷史數(shù)據(jù)庫(kù)文檔記錄資料保存容量；o 事故追憶能力；o 可靠性、時(shí)鐘精度、 SOE分辨率、 CPU負(fù)荷率、主站測(cè)數(shù)據(jù)精度等九 、系統(tǒng)規(guī)模和技術(shù)指標(biāo)第六節(jié) 遠(yuǎn)方終端 RTU 遠(yuǎn)方終端 （ RTU）又稱(chēng) 遠(yuǎn)動(dòng)終端 ，是電網(wǎng)監(jiān)視和控制系統(tǒng)中安裝在發(fā)電廠或變電站的一種遠(yuǎn)動(dòng)裝置，檢測(cè)并傳輸各終端（發(fā)電廠或變電站）的信息，并執(zhí)行調(diào)度中心發(fā)給廠、所的命令。是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在基層的 “ 耳目 ”和 “ 手腳 ” 。 四遙功能是 RTU的基本功能一 、遠(yuǎn)方終端（ RTU）概念二 、 遠(yuǎn)方終端的任務(wù)o 數(shù)據(jù)采集o 數(shù)據(jù)通信o 執(zhí)行命令o 其他功能數(shù)據(jù)采集（（ 1）） 模擬量： P、 Q、 U、 I（（ 2）） 數(shù)字量：電廠壩前、壩后水位等（（ 3）） 脈沖量（ YM）：脈沖電能表的輸出脈沖（（ 4）） 開(kāi)關(guān)量：斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、繼電保護(hù)的狀態(tài)YCYX數(shù)據(jù)通信o 向調(diào)度中心發(fā)送采集的本廠、站數(shù)據(jù)o 接收調(diào)度端下達(dá)的各種命令送給廠站執(zhí)行執(zhí)行命令根據(jù)接收的命令，完成 YK、 YT操作o YK： YXo YT： YC其他功能o 本地功能：顯示、打印；告警；事故記錄等o 自診斷功能：死機(jī)自動(dòng)恢復(fù)，自動(dòng)監(jiān)視主、備用通信信道及切換功能，個(gè)別插件損害診斷報(bào)告等功能。三、 RTU的結(jié)構(gòu)(一 ) RTU的 硬 件結(jié)構(gòu)（單 CPU結(jié)構(gòu)）采集和處理的數(shù)據(jù)過(guò)多？分 CPU總線：選通RTU的結(jié)構(gòu) (多 CPU)(二 ) RTU的功能和軟件結(jié)構(gòu) RTU的各種功能軟件一般固化在只讀存儲(chǔ)器 ROM中。 　 通常包括以下幾種： 1) 數(shù)據(jù)采集軟件：模擬量采集、開(kāi)關(guān)量采集、數(shù)字量采集和脈沖量采集等。 2) 數(shù)據(jù)處理軟件：數(shù)字濾波、越限判斷、 BCD碼轉(zhuǎn)換等。 3) 控制軟件：對(duì)收到的遙控、遙調(diào)等命令付諸執(zhí)行。 4) 通信軟件：按約定的通信規(guī)約與調(diào)度中心相互通信。 5) 人機(jī)聯(lián)系軟件：鍵盤(pán)、屏幕顯示及制表打印等。 6) 其它軟件：如事件順序記錄、事故追憶、自檢及調(diào)試等。 各種實(shí)時(shí)軟件要完成的任務(wù)可由定時(shí)觸發(fā)或用中斷服務(wù)程序完成。為此 RTU軟件包括一個(gè)主程序和若干個(gè)中斷服務(wù)程序。見(jiàn)圖主程序框圖RTU廠站遠(yuǎn)動(dòng)終端－故障檢測(cè)及故障診斷 采用微處理器和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，連續(xù)對(duì)各母線電壓、主變壓器各側(cè)電流、各線路電流進(jìn)行采樣，同時(shí)采集變電站內(nèi)相應(yīng)開(kāi)關(guān)和刀閘狀態(tài)、變壓器擋位、保護(hù)信號(hào)、電度量脈沖信號(hào)和數(shù)字量信號(hào)以及控制命令的狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、電度量和 BCD碼等的采樣接收并向上級(jí)傳送，同時(shí)接受上級(jí)的指令完成遙控、遙調(diào)輸出的功能。 變電站中的 RTU細(xì)部第七節(jié) 直流采樣及電量變送器 “采樣 ”是將現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)不斷變化的模擬量的某一瞬間值，作為 “樣本 ”采集下來(lái)，供計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算、分析和控制之用。采樣分為 “直流采樣 ”和 “交流采樣 ”兩種。 進(jìn)行 直流采樣 需要通過(guò)一種叫做 變送器 的設(shè)備。變送器是一種物理量變換器件，可以把輸 入 的某種形式物理量按比例準(zhǔn)確地變換為同一種形式或另外一種形式的物理量。 除電量（電流，電壓，功率）變送器外，還有 溫度變送器、壓力變送器等非電量變送器。 非電量變送器 一般被稱(chēng)為傳感器 。 將 u, i等交流模擬量 ， 經(jīng)過(guò)電量變送器整流 ， 變 為相應(yīng)的 直流電壓信號(hào) ，再由模 /數(shù) (A/D)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，就是直流采樣。因?yàn)閷?duì)于 A/D來(lái)說(shuō)，是對(duì)直流模擬信號(hào)進(jìn)行采樣和變換。 優(yōu)點(diǎn)： (1)直流采樣對(duì) A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率要求不高 。 (2)直流采樣后 可方便得到被測(cè)值 ，使得采樣程序簡(jiǎn)單。 (3)直流采樣經(jīng)過(guò)了變送器的整流、濾波等環(huán)節(jié)，抗干擾能力較強(qiáng)。一、直流采樣及其優(yōu)點(diǎn) 二、變送器的性能指標(biāo) 變送器性能好壞對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的影響是非常大的，有時(shí)甚至成為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵問(wèn)題，因此對(duì)其性能必須給予足夠的重視。 準(zhǔn)確度 和 響應(yīng)速度 是對(duì)變送器的最基本技術(shù)要求。 此外還有 抗干擾能力、性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠、調(diào)試方便 等。 (1)準(zhǔn)確等級(jí)。目前使用的有 ，其含義是在標(biāo)準(zhǔn)條件下，變送器最大誤差不超過(guò) %和 % ， 允許有一定的附加誤差。 (2)抗干擾性能。主要指抗磁場(chǎng)干擾能力。當(dāng)變送器選用 05V直流電壓輸出時(shí)，受磁場(chǎng)干擾影響較大 。而選用 5mA恒流輸出時(shí)，抗干擾能力較強(qiáng)。 (3)響應(yīng)時(shí)間 ，響應(yīng)時(shí)間 T反映了變送器的時(shí)間性能。它與時(shí)間常數(shù) 既有聯(lián)系又有區(qū)別 。(4) 線性指標(biāo) 。變送器輸出與輸人應(yīng)當(dāng)是成正比的，亦即線性的。但實(shí)際上總存在非線性誤差，用非線性度表示。 (5)輸出性能與負(fù)荷能力 。變送器有直流恒壓輸出與直流恒流輸出兩種方式，對(duì)負(fù)荷的要求也有所不同 。 三 、 交流電流 變送器 交流電流變送器串接于電流互感器的二次回路中，將互感器二次側(cè)交流電流 ((05A)變換成直流電壓或直流電流輸出 。 交流電流變送器按其構(gòu)成原理可分為 簡(jiǎn)單型和需要輔助電源的 改進(jìn)型 兩種。 （一）簡(jiǎn)單型 下 圖為 FS13型交流電流變送器原理圖及其外部接線。非線性補(bǔ)償支路 電阻 R２ 和與之串聯(lián)的四個(gè)二極管構(gòu)成了 非線性補(bǔ)償支路 。輸入小電流時(shí)對(duì)應(yīng) TA鐵芯磁化曲線的 OA段，則此時(shí)的輸出電壓有較大的負(fù)誤差。 此時(shí) 二極管受到電壓低，使其內(nèi)阻變大，這就使補(bǔ)償支路所分流的電流更加減少，輸出直流電壓 (或電流 )稍有增大，剛好補(bǔ)償了 TA鐵芯非線性引起的額外負(fù)誤差。 (二 )改進(jìn)型 下 圖為改進(jìn)型交流電流變送器原理框圖。高性能中間電流互感器的鐵芯具有線性磁化曲線，從根本上克服了非線性誤差，并可以采用運(yùn)算放大器構(gòu)成恒流輸出電路 (或恒壓輸出電路 )。 精密的交 /直流轉(zhuǎn)換電路是由線性整流電路和平滑濾波器兩部分構(gòu)成的。線性整流電路是在二極管整流器基礎(chǔ)上加人了由運(yùn)算放大器構(gòu)成的反饋系統(tǒng)，使二極管整流產(chǎn)生的非線性畸變大大減小。全波線性整流電路 當(dāng) Ui為正半周時(shí)， A1輸出為正， D1導(dǎo)通， VD2截止，A1成為增益為 1的跟隨器。 當(dāng) Ui為負(fù)半周時(shí)， A1輸出為負(fù)， VDl截止， VD2導(dǎo)通，A2輸出為 Ui 。精密交流一直流轉(zhuǎn)換電路 上圖 為接入了有源低通濾波器的精密交流一直流轉(zhuǎn)換電路。有源低通濾波器由運(yùn)放 A3構(gòu)成。 A3輸出電壓全部直接反饋到它的同相輸人端，輸出端紋波成分被大大減少了。 恒流輸出與恒壓輸出 恒流輸出比恒壓輸出有更好的抗干擾能力，因此變送器還有恒壓一恒流轉(zhuǎn)換電路。當(dāng)運(yùn)放放大倍數(shù) K很大時(shí)，可以證明 : UF ＝ UT，此時(shí)輸出電流為 ：四 、 交流電壓 變送器 交流電壓變送器將 100V左右的交流電壓變換成直流電壓或直流電流輸出。也分為簡(jiǎn)單型和改進(jìn)型兩類(lèi)。（一）簡(jiǎn)單型圖為 為 FS14型電壓變送器原理圖和外部接線圖 。 電力系統(tǒng)的電壓互感器二次側(cè)電壓 ， 變動(dòng)范圍一般僅為 100 V士 20V以?xún)?nèi)，所以 ， 中間電壓互感器 (TV)鐵芯磁化曲線的起始 部分 導(dǎo)致的非線性誤差問(wèn)題 ， 可不考慮了 。 下 圖所示為改進(jìn)的交流電壓變送器原理框圖，由中間電壓互感器、精密交 /直流轉(zhuǎn)換電路和恒流輸出電路構(gòu)成。(二 )改進(jìn)型 功率變送器用來(lái)測(cè)量交流電路中的有功功率和無(wú)功功率。單相有功功率測(cè)量元件是功率變送器的基本元件。 在單相有功功率測(cè)量元件的電壓回路中加一個(gè) 90O 移相電路，就變成了無(wú)功功率測(cè)量元件，用兩個(gè)或三個(gè)這樣的基本元件，就可以構(gòu)成三相功率變送器。四 、 功率 變送器(一 )單相有功功率的測(cè)量 在交流電路中，有功功率的定義是 瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值 。 由于瞬時(shí)功率的第二項(xiàng)為余弦函數(shù)，故積分為 ：U、 I分別為電壓、電流有效值 。 φ 為電流滯后于電壓的相位角，即功率因數(shù)角。 可見(jiàn)，如果先由一個(gè)乘法電路求出瞬時(shí)功 p(t)=u(t)i(t)，然后用積分電路或者用低通濾波器濾掉其第二項(xiàng) 2倍工頻分量UIcos(2tφ)，就可得到有功功率 UIcosφ了。 (二 )用采樣乘法器測(cè)量功率 傳統(tǒng)的功率變送器時(shí)間常數(shù)較大，難以滿足快速檢測(cè)的需要。隨著新技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已出現(xiàn)多種以新方法構(gòu)成的功率變送器。用采樣乘法器測(cè)量功率 ， 必須在電壓峰值那一瞬間 ， 采樣電壓和電流 。 　（一）轉(zhuǎn)盤(pán)式 轉(zhuǎn)盤(pán)式電能變送器是在感應(yīng)式電能表的基礎(chǔ)上附加一個(gè)轉(zhuǎn)數(shù)脈沖轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)成的。轉(zhuǎn)數(shù)脈沖轉(zhuǎn)換裝置