【正文】 電器控制的場合。遙調(diào)：采用無源接點(diǎn)方式, %.遙調(diào)常用于有載調(diào)壓變壓器抽頭的升、降調(diào)節(jié)和其它可采用一組繼電器控制具有分級升降功能的場合。遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約由于電力生產(chǎn)的特點(diǎn)，發(fā)電廠、變電所和調(diào)度所之間的信息交換只能經(jīng)過通道實(shí)現(xiàn)。信息傳送一般是串行方式和網(wǎng)絡(luò)方式。因此，要使發(fā)送出去的信息到對方后，能夠識別、接收和處理，就要對傳送的信息的格式作嚴(yán)格的規(guī)定，這就是遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約的一個(gè)內(nèi)容。這些規(guī)定包括傳送的方式是同步傳送還是異步傳送，幀同步字，抗干擾的措施，位同步方式，幀結(jié)構(gòu)，信息傳輸過程。遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約的另一方面內(nèi)容，是規(guī)定實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、監(jiān)視、控制的信息傳輸?shù)木唧w步驟。例如，將信息按其重要性程度和更新周期，分成不同類別或不同循環(huán)周期傳送；確定實(shí)現(xiàn)遙信變位傳送、實(shí)現(xiàn)遙控返送校核以提高遙控的可靠性的方式，實(shí)現(xiàn)發(fā)（耗）電量的凍結(jié)、傳送,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對時(shí)、實(shí)現(xiàn)全部數(shù)據(jù)或某個(gè)數(shù)據(jù)的收集,以及遠(yuǎn)方站遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備本身的狀態(tài)監(jiān)視的方式等。遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約的制定，有助于各個(gè)制造廠制造的遠(yuǎn)方終端設(shè)備可以接入同一個(gè)安全監(jiān)控系統(tǒng)。尤其在調(diào)度端(主站端)采用微型機(jī)或小型機(jī)作為安全監(jiān)控系統(tǒng)的前置機(jī)的情況下，更需要統(tǒng)一規(guī)約，使不同型號的設(shè)備能接入同一個(gè)安全監(jiān)控系統(tǒng)。它還有助于制造設(shè)備的工廠提高工藝質(zhì)量，提高設(shè)備的可靠性，因而提高整個(gè)安全監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約分為循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約和問答式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約。在中國這兩種規(guī)約并存。循環(huán)式規(guī)約。規(guī)約中的幀結(jié)構(gòu)具有幀同步字、控制字、幀類別和信息字。其中幀同步字是用作一幀的開頭，要求幀同步字具有較好的自相關(guān)特性，以便對方比較容易捕捉，檢出幀同步。還要求幀同步具有較小的假同步概率，防止假同步發(fā)生?？刂谱质侵该鲙念悇e，共有多少字節(jié)，以及發(fā)送信息的源地址、目的地址等。循環(huán)式規(guī)約要求循環(huán)往復(fù)不停頓地傳送信息。傳送信息的內(nèi)容在受到干擾而拒受以后，在下一幀還可以傳送，丟失的信息還可以得到補(bǔ)救，保護(hù)性措施可以降低要求，也可以適用于單工或雙工通道，但不能用于半雙工通道?？梢圆捎梦煌胶筒ㄐ蔚姆e分檢出等提高通道傳輸質(zhì)量的措施。此種通信規(guī)約傳輸信息的有效率較低。問答式規(guī)約。其主要特點(diǎn)是以主站端為主，主站端向遠(yuǎn)方站詢問召喚某一類別信息，遠(yuǎn)方站即將此種類別信息作回答。主站端正確接受此類別信息后，才開始下一輪新的詢問，否則還繼續(xù)向遠(yuǎn)方站詢問召喚此類信息。問答式規(guī)約為了減少傳輸?shù)男畔⒘?，采用變位傳送遙信、死區(qū)變化傳送遙測量等壓縮傳送信息的方法。問答式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約的另一個(gè)特點(diǎn)是通道結(jié)構(gòu)可以簡化，在一個(gè)通信鏈路上，可以連接好幾個(gè)遠(yuǎn)方站，這樣可以使通道投資減少，提高通道的備用性。問答式遠(yuǎn)動(dòng)可以適用雙工、半雙工通道。對遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約要求傳輸?shù)男畔⒂邢鄳?yīng)抗干擾措施，一般對于遙信、遙測的抗干擾編碼的信號距離為4,殘余差錯(cuò)率≤1014。 遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)動(dòng)裝置由傳統(tǒng)的布線邏輯式遠(yuǎn)動(dòng)裝置向微計(jì)算機(jī)型遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)過渡。在廠、站端的設(shè)備大都采用了8位微型機(jī)作為遠(yuǎn)動(dòng)裝置，在調(diào)度端則采用16位或32位小型機(jī)作為前置機(jī)，收集多個(gè)廠、站的遠(yuǎn)動(dòng)信息，進(jìn)行預(yù)處理后再送給主計(jì)算機(jī)。其中一種比較流行的方案是，在調(diào)度端以16位微型計(jì)算機(jī)或小型機(jī)構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)，既作遠(yuǎn)動(dòng)功能用，又作調(diào)度自動(dòng)化的主機(jī)用。在廠、站端采用的遠(yuǎn)動(dòng)裝置逐步微型機(jī)化，多功能及智能化。在功能方面已從傳統(tǒng)的遙測、遙信、遙控及遙調(diào)功能擴(kuò)展到更多的數(shù)據(jù)采集和處理功能，例如故障時(shí)的事件分析記錄等。智能化遠(yuǎn)動(dòng)裝置具有某種判斷的功能，判斷遙信變位，并優(yōu)先傳送；遙測的越死區(qū)傳送，即遙測發(fā)生變化時(shí)，變化量超過一定范圍時(shí)的傳送；以及根據(jù)廠、站端的實(shí)際運(yùn)行情況，對調(diào)度端發(fā)送的命令進(jìn)行校驗(yàn)等。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)從設(shè)備內(nèi)容上分為廠站端部分和主站端部分。廠站端部分的設(shè)備早期主要是由rtu和變送器等常規(guī)設(shè)備組成，完成的功能是采集變電站的主要遙測、遙信信息和執(zhí)行遙控命令，專業(yè)上主要是由遠(yuǎn)動(dòng)專業(yè)來完成的。隨著數(shù)字式保護(hù)設(shè)備的發(fā)展，保護(hù)設(shè)備中的數(shù)據(jù)采集單元和控制單元從功能上逐步具備了常規(guī)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的功能，于是各保護(hù)裝置采用數(shù)據(jù)總線連接起來的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)開始登上舞臺，稱之為“綜合自動(dòng)化系統(tǒng)”。對于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)來講，它可分為遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，從它們實(shí)現(xiàn)的基本功能上定義，稱為scada系統(tǒng)，主要完成“四遙”功能（遙測、遙信、遙控、遙調(diào)），再加上高級應(yīng)用功能如安全分析、狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算分析、最優(yōu)無功電壓控制、自動(dòng)發(fā)電控制、經(jīng)濟(jì)調(diào)度等功能，構(gòu)成了一個(gè)完整的能量管理系統(tǒng)(energy management system)。由于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是為調(diào)度控制中心提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)方運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)視和控制，因此它是電力系統(tǒng)中重要的組成部分。.電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中執(zhí)行端的設(shè)計(jì) 執(zhí)行端的功能rtu是被控制端得遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，它實(shí)際上也是一個(gè)微機(jī)，用來完成遙控接收、輸出執(zhí)行、遙測、遙信量的數(shù)據(jù)采集及發(fā)送的功能。下面位rtu的主要功能。(1)采集狀態(tài)量并向遠(yuǎn)方發(fā)送，帶有光電隔離，遙信變位優(yōu)先傳送；(2)采集數(shù)據(jù)量并向遠(yuǎn)方發(fā)送，帶有光電隔離；(3)直接采集系統(tǒng)工頻電量，實(shí)現(xiàn)對電壓、電流、有功、無功的測量并向遠(yuǎn)方發(fā)送，可計(jì)算正反向電度；(4)采集脈沖電度量并向遠(yuǎn)方發(fā)送，帶有光電隔離；(6)接收并執(zhí)行遙控及返校；(7)程序自恢復(fù)；(8)設(shè)備自診斷(故障診斷到插件級)；(9)設(shè)備自調(diào)；(10)通道監(jiān)視；(11)接收并執(zhí)行遙調(diào)；(12)接收并執(zhí)行校時(shí)命令(包括gps對時(shí)功能 選配)；(13)與兩個(gè)及兩個(gè)以上的主站通訊；(14)采集事件順序記錄并向遠(yuǎn)方發(fā)送；(15)提供多個(gè)數(shù)字接口及多個(gè)模擬接口；(16)可對每個(gè)接口特性進(jìn)行遠(yuǎn)方/當(dāng)?shù)卦O(shè)置；(17)提供若干種通信規(guī)約,每個(gè)接口可以根據(jù)遠(yuǎn)方/當(dāng)?shù)卦O(shè)置傳輸不同規(guī)約的數(shù)據(jù)；(18)接受遠(yuǎn)方命令,選擇發(fā)送各類信息；(19)可轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)子站遠(yuǎn)動(dòng)信息；(20)當(dāng)?shù)仫@示功能，當(dāng)?shù)亟涌谟懈綦x器；(21)支持與擴(kuò)頻、微波、衛(wèi)星、載波等設(shè)備的通訊；(22)選配及多規(guī)約同時(shí)運(yùn)行，如dl45191 cdt規(guī)約，同進(jìn)應(yīng)支持polling規(guī)約和其他國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約（、sc180101規(guī)約）；(23)可通過電信網(wǎng)和電力系統(tǒng)通道進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)置。自遠(yuǎn)動(dòng)終端微機(jī)化以來，其結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化。早期的微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)終端多為單cpu，即所有的數(shù)據(jù)處理由一個(gè)cpu完成，各種功能的擴(kuò)展（如遙信采集、遙測采集）通過輸入/輸出口實(shí)現(xiàn)。隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)管理進(jìn)程的不斷加快，要求實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)終端自動(dòng)化，遠(yuǎn)動(dòng)終端需要監(jiān)控的信息量不斷增大，實(shí)時(shí)性要求不斷提高，因此單cpu的遠(yuǎn)動(dòng)終端受到了擴(kuò)展能力、數(shù)據(jù)處理能力、實(shí)時(shí)性、設(shè)置的靈活性等諸多因素的限制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，為遠(yuǎn)動(dòng)終端的多cpu工作方式提供了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。無論是單cpu還是多cpu的遠(yuǎn)動(dòng)終端，其所要完成的基本功能都是一致的。遠(yuǎn)動(dòng)終端除要完成“四遙“（遙信、遙測、遙控、遙調(diào)）功能以外，還應(yīng)完成電能（脈沖量）采集、遠(yuǎn)程通信以及當(dāng)?shù)毓δ艿?。遠(yuǎn)動(dòng)終端的硬件結(jié)構(gòu)通常是按rtu所需完成的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，框圖如下： rtu 結(jié)構(gòu)原框圖（電力p178）上圖中，各功能部分均可帶有cpu，組成特定功能的智能模塊。每一種功能模塊所處理的信息量是一定的，當(dāng)信息量較大時(shí)可用多塊功能模板。各模板之間的數(shù)據(jù)交換通過數(shù)據(jù)總線完成，外部總線可以是并行總線，也可以是串行總線。上圖中，各功能部分均可帶有cpu，組成特定功能的智能模塊。每一種功能模塊所處理的信息量是一定的，當(dāng)信息量較大時(shí)可用多塊功能模板。各模板之間的數(shù)據(jù)交換通過數(shù)據(jù)總線完成，外部總線可以是并行總線，也可以是串行總線。 rtu軟件結(jié)構(gòu)框圖有兩種基本類型的rtu——“單板rtu” 和“模塊rtu”?！皢伟錼tu”在一個(gè)版子中集中了所有的i/o接口“模塊rtu” 有一個(gè)單獨(dú)的cpu模塊，同時(shí)也可以有其他的附加模塊，通常這些附加模塊是通過加入一個(gè)通用的“backplane”來實(shí)現(xiàn)的（象在pc機(jī)的主板上插入附加板卡一樣）。rtu的軟件功能下面的功能是所有rtu都需要的。在一些rtu中有些功能可能混合，并沒有把它們區(qū)分開的必要。1．實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。它可能是一個(gè)特殊的rtos，或是一段在對輸入的循環(huán)掃描和對通訊端口循環(huán)監(jiān)控開始時(shí)有效的代碼。2．連接到scada監(jiān)控中心的通訊系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)。3．連接現(xiàn)場設(shè)備的i/o系統(tǒng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)。4．scada的應(yīng)用軟件。如對輸入、現(xiàn)場過程和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的掃描；對從通訊網(wǎng)絡(luò)傳過來的scada監(jiān)控中心命令的響應(yīng)。5．用戶在rtu上對應(yīng)用設(shè)定的一些方法?？赡苁且恍┖唵蔚膮?shù)設(shè)置，啟用或禁用特別的i/o口，或者提供一套完整的用戶編程環(huán)境。6．診斷系統(tǒng)7．一些rtu有文件系統(tǒng)支持文件下載。所支持的下載文件包括用戶程序和設(shè)定文件。電力系統(tǒng)中遙測量的采集和處理 遙測量的采集遙測量包括電壓、電流和功率等物理量，采集遙測量時(shí)，它是用電量變送器轉(zhuǎn)換成直流模擬電壓，再接入遠(yuǎn)動(dòng)裝置。這些模擬量為第一類，另外有些物理量，如水電廠中水庫的水位，主變分頭位置,它是數(shù)字量，可直接用數(shù)字方式提供給遠(yuǎn)動(dòng)裝置，這是第二類。第三類是脈沖量，主要是脈沖電度表測得的。轉(zhuǎn)盤式脈沖電度表發(fā)出的脈沖數(shù)與轉(zhuǎn)的圈數(shù)成正比，遠(yuǎn)動(dòng)裝置把脈沖數(shù)累計(jì)下來就可折算成電度。這三種量都是遙測量，但各有特點(diǎn)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片大多用于單極性輸入電壓，也可以將芯片做成適用于雙極性輸入電壓。例如可以先對輸入電壓的極性進(jìn)行判別，確定符號位，然后對數(shù)值部分進(jìn)行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)果最高位是符號位，通常以“0”表示正極性，以“1”表示負(fù)極性；其余是數(shù)值部分。這種轉(zhuǎn)換的結(jié)果實(shí)際上是以原碼方式來表示帶符號的數(shù)。遙測采集過程一般由以下幾個(gè)單元組成：一、12位a／d轉(zhuǎn)換器ad574a ad574a是美國模擬器件公司(analog devices)生產(chǎn)的12位逐次逼近型快速a／d轉(zhuǎn)換器。它由模擬芯片和數(shù)字芯片混合集成，其中模擬芯片就是該公司生產(chǎn)的a／d 565a型快速12位單片集成d／a轉(zhuǎn)換器芯片。數(shù)字芯片則包括高性能比較器、逐次比較邏輯寄存器、時(shí)鐘電路、邏輯控制電路以及三態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器等。二、采樣保持電路采樣保持電路的工作原理：把采樣時(shí)刻得到的模擬量的瞬時(shí)幅度完整地記錄下來，并按需要準(zhǔn)確地保持一段時(shí)間稱為采樣保持。通過采樣保持可將連續(xù)時(shí)間信號變換成離散時(shí)間信號序列，從而完成對信號在時(shí)間上離散化的任務(wù)。采樣保持電路每隔ts時(shí)間就測量一次輸入模擬信號在該時(shí)刻的瞬時(shí)值，然后將該瞬時(shí)值存放在保持電路里面以待a/d轉(zhuǎn)換器使用。在a/d轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換期間，采樣保持電路的輸出應(yīng)保持不變。三、模擬量多路開關(guān)廠站端遠(yuǎn)動(dòng)裝置要采集的模擬量遠(yuǎn)不止一個(gè)。為了公用一套模數(shù)轉(zhuǎn)換器件，通常都采用模擬量多路開關(guān)。多路模擬開關(guān)用來輪流接入一路模擬量，以進(jìn)行a／d轉(zhuǎn)換。由電量變送器送來的各個(gè)模擬量在多路開關(guān)的控制下分時(shí)地逐一經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量再進(jìn)入cpu。逐次逼近式的模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度是比較快的，例如低速的adcl210完成一次轉(zhuǎn)換約需要100181。s，中速的ad574a僅需25μs。由電量變送器送來的模擬量其變化速度一般是比較緩慢的，在進(jìn)行一次模數(shù)轉(zhuǎn)換期間，模擬量幾乎沒有什么變化。四、標(biāo)度變換遠(yuǎn)動(dòng)中的遙測量有電壓、電流、功率等等，情況各不相同，但對調(diào)度工作人員而言，需要知道的是實(shí)際物理量的大小。在遙測值達(dá)到額定值時(shí)，測量值在經(jīng)過電壓、電流互感器，電量變送器和模數(shù)轉(zhuǎn)換后最終得到的滿量程值都是全1碼，就像用指針式表計(jì)測量電壓時(shí)，110kv或220kv電壓經(jīng)電壓互感器引到電壓表，滿量程的電壓在電壓表上的反映都是滿量程的偏轉(zhuǎn)角，對110kv、220kv來說都一樣。為了使指針式電壓表能指示相應(yīng)的電壓，需要在測量110kv或220kv的電壓表滿量程處，分別標(biāo)上與110kv或220kv相對應(yīng)的標(biāo)尺。同樣是電壓表滿量程的偏轉(zhuǎn)角，可以用不同的標(biāo)尺，指示出不同的電壓值，這即稱為標(biāo)度變換。標(biāo)度變換的過程也就是乘系數(shù)的過程。在采用常規(guī)變送器時(shí)，由于變送器輸出電壓最大值為直流5v，變送器輸出整定的意義更大。當(dāng)有功、無功輸入最大額定值時(shí)，變送器輸出應(yīng)該為直流5v，在負(fù)荷較輕時(shí)，變送器輸出則很小，為保證變送器輸出處于精度較高的線性范圍，我們可以把被測值的滿刻度量程值縮小。而對于電壓這樣的被測值，一般將滿刻度量程值放大。在實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)我們也會(huì)遇見實(shí)際數(shù)值超過額定值的情況。如[例1]中，ct變比為600/5，當(dāng)線路實(shí)際電流超過600時(shí)，遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就會(huì)“溢出”，主站接收的數(shù)據(jù)會(huì)從?599，600突變?yōu)?或最大值，當(dāng)實(shí)際電流繼續(xù)增大時(shí)，數(shù)據(jù)出現(xiàn)為0，1，2?，或錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，即發(fā)生高位數(shù)據(jù)“溢出”。這種現(xiàn)象的發(fā)生，一方面會(huì)造成一二次設(shè)備的損壞，另一方面會(huì)造成遙測數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，另外由于輸入電壓超出了遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備中a/d轉(zhuǎn)換等部件的設(shè)計(jì)范圍，會(huì)造成裝置損壞故障。五、越限處理遙測功能是將變電站的某些運(yùn)行參數(shù)采集并傳送到調(diào)度所，如變電站進(jìn)出線路的有功功率和無功功率，主變壓器中通過的電流，母線的電壓等等，這些連續(xù)變化的電氣參數(shù)稱為模擬量。一般都采用將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后再傳送的方式。雖然大量的被測量在不斷變化，但電網(wǎng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，大部分被測值基本不變或變化緩慢。電力系統(tǒng)中有的被測量運(yùn)行參數(shù)受約束條件的限制，不能超過一定的限值，例如規(guī)定某線路的傳輸功率不能大于某一限值，母線電壓不允許太高或太低，這就需要規(guī)定上限值和下限值。系統(tǒng)應(yīng)將設(shè)置的上下限值存放在內(nèi)存中的遙測量常數(shù)區(qū)，并及時(shí)檢查遙測數(shù)據(jù)是否越限，如超越限值，就應(yīng)告警。根據(jù)比較的結(jié)果，可設(shè)置是否越限的標(biāo)志。在遙測設(shè)置越限“死區(qū)”報(bào)警的同時(shí)，有的系統(tǒng)還對遙測越限時(shí)間應(yīng)加以處理。如母線電壓越限報(bào)警，即當(dāng)電壓偏差超出允許范圍且越限連續(xù)累計(jì)時(shí)間達(dá)30s(或該時(shí)間按電壓監(jiān)視點(diǎn)要求)后報(bào)警；線路負(fù)荷電流越限報(bào)警，即按設(shè)備容量及相應(yīng)允許越限時(shí)間來報(bào)警；主變壓器過負(fù)荷報(bào)警，按規(guī)程要求分正常過負(fù)荷、事故過負(fù)荷及相應(yīng)過負(fù)荷時(shí)間報(bào)警；系統(tǒng)頻率偏差報(bào)警，即在系統(tǒng)解列有可能形成小系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)其頻率監(jiān)視點(diǎn)超出允許值的報(bào)警；消弧線圈接地系統(tǒng)中性點(diǎn)位移電壓越限及累計(jì)時(shí)間超出允許值時(shí)報(bào)警；母線上的進(jìn)出功率及電度量不平衡越限報(bào)警；直流電壓越限報(bào)警。越限報(bào)警的各個(gè)參數(shù)量，有一個(gè)允許運(yùn)行時(shí)間限額，為此除越限報(bào)警外還應(yīng)向上級調(diào)度(控制)人員提供當(dāng)前極限運(yùn)行時(shí)間，即允許運(yùn)行時(shí)間減去越限運(yùn)行的累計(jì)時(shí)間。