【導(dǎo)讀】遙調(diào)即遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)：對具有兩個以上狀態(tài)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行控制的遠(yuǎn)程命令。生故障時，迅速排除故障，盡快恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。息字或各種報文，這種變換工作通常稱作遠(yuǎn)動信息的編碼，編碼工作由遠(yuǎn)動裝置完成。的采集、處理、傳輸和顯示、執(zhí)行等全部的設(shè)備與功能。構(gòu)成遠(yuǎn)動系統(tǒng)的設(shè)備包括廠站端遠(yuǎn)。動裝置，調(diào)度端遠(yuǎn)動裝置和遠(yuǎn)動信道。安裝在主站的遠(yuǎn)動裝置叫前置機(jī)，安裝在子站的遠(yuǎn)動終端裝置為RTU。1—3、試述遠(yuǎn)動系統(tǒng)的定義？一般不大于6S；一般遙測量安排在C幀傳送，循環(huán)時間一般不大于20S；遙信狀態(tài)信息，

　　

【正文】 。 U/f 轉(zhuǎn)換與雙積分式 A/D 轉(zhuǎn)換有相似之處，都采用了對輸入信號的積分，因此 U/f 轉(zhuǎn)換同樣也是具有很強(qiáng)的搞干擾性能。 U/f 轉(zhuǎn)換具有良好的精度和線性度，頻率輸出動態(tài)范圍寬，一般最高可達(dá)100kHz. 5— 什么叫事故追憶？ 答：電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中隨時可能發(fā)生事故，因此在對電 力系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測時，希望把事故發(fā)生前后的一段時間內(nèi)遙測數(shù)據(jù)的變化情況保存下來，為今后的事故分析提供原始依據(jù)，這就是事故追憶功能。 5— 脈沖量采集常 采用硬件計數(shù)法和軟件計數(shù)法，比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：硬件計數(shù)法是利用定時 /計數(shù)器實(shí)現(xiàn)對脈沖量的計數(shù)，采用中斷方式，軟件占用 CPU時間少，特別適合單 CPU 遠(yuǎn)動裝置；但是占用硬件資源大。 軟件計數(shù)采集脈沖量，可以大大地節(jié)省硬件開銷，但軟件需要不斷地對各脈沖量的高、低電平作判斷，因而占用 CPU 的大量時間。通常該法都是采用智能模板實(shí)現(xiàn)。 28 5— 為什么對遙控和 遙調(diào)的可靠性要求很高？ 答： 與遙信和遙測不同，遙控和遙調(diào)作為對系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)措施，將改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式，它對確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行會產(chǎn)生直接的影響。因此，對遙控和遙調(diào)的可靠性要求是極高的，不允許有誤操作 。 第六章 電量變送器 將二次系統(tǒng)的信號引入遠(yuǎn)動裝置中，必須經(jīng)過一級變換，達(dá)到遠(yuǎn)動裝置遙測量采集信號接口特性要求，電量變送器是實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)換的器件。根據(jù)被測電量的不同，相應(yīng)的有不同的電量變送器，如電流變送器，電壓變送器，有功功率變送器，無功功率變送器，功率因數(shù)變送器，頻率變送器，有功電能變送器，無功電 能變送器等。 第一節(jié) 交流電流變送器和交流電壓變送器 交流電流變送器和交流電壓變送器的變換原理是基本相同的，都包括 有全波整流電路，低通濾波電路和電壓 /電流轉(zhuǎn)換電路三個部分，其不同之處在于信號輸入部分。交流電流變送器中的變量器 T 的一次側(cè)輸入信號來自電流互感器的二次側(cè)輸入信號，并在 T 的二次側(cè)并入分流電阻 R，其變量器 T 的結(jié)構(gòu)與電流互感器一樣。交流電壓變送器中的變量器 Td 一次側(cè)輸入信號來自電壓互感器的二次側(cè)輸入信號，二次側(cè)的電阻 R 不接，其變量器 Td結(jié)構(gòu)與電壓互感器一樣。 交流電流 /電壓變送器原理圖 第二節(jié) 功率變送器 功率變送器用于測量通過輸電線路、變壓器和發(fā)電機(jī)等的有功或無功功率，它能將被測的功率變換成與其成線性關(guān)系的直流電壓或電流，并能反映功率方向。 功率變送器主要由乘法器和低通濾波器 實(shí)現(xiàn)電壓和電流乘積的平均值。 單相有功和無功變送器原理圖 全波整流電路 低通濾波電路 電壓 /電流轉(zhuǎn)換電路 電流輸出 T R 電壓輸出 低通濾 波電路 電壓 /電流 變換電路 PWM 電路 開關(guān) 電路 開關(guān) 電路 移相 電路 低通濾 波電路 電壓 /電流 變換電路 電壓輸出 電壓輸出 電流輸出 電流輸出 無功 有功 29 一、 PWM 電路 脈沖寬度調(diào)制電路是在方波發(fā)生哭基礎(chǔ)上構(gòu)成的。 從圖中可以看出，有兩種回路對電容 C 進(jìn)行充電和放電，這兩條回路分別由 ui、 Ri和uo、 Rf 組成。 因此充、放電時間常數(shù) CRR RRfifi??? 和充、放電終止值 fi ifDiCH RR uRURU ??? 、fiifDiCL RR uRURU ??? 二、開關(guān)電路 開關(guān)電路由結(jié)型場效應(yīng)管（ JFET） VT 和運(yùn)算放大器 A組成， 321 RRR ?? 平均值juTT TTU 21 12??? 由 PWM 電路和開關(guān)電路構(gòu)成的乘法電路稱為脈沖寬度調(diào)制乘法電路，或稱時間分割乘Ri ui uc C R1 uo Ro us R2 V1 V2 Rf A + R3 R1 R2 uo R4 us uj V VT A+ A + Rf Rf ui uo C 30 法電路。 三、稱相電路 io uRCj RCju ????? 11 四、三相功率測量原理 三相有功 功率的測量 三個單相有功功率之和即為三相有功功率。 三相無功功率的測量 下 圖 （ a） 給出一元件跨相 90176。法測量三相無功功率的原理。三相電路完全對稱（即三相電壓、三相電流均對稱） ? ? ??? s i ns i n90c o s1 UIIUIUp ACBABC ????? 三相無功功率為 13sin3 PUIQ ?? ? A P1 * * B P2 * * C P3 * * N A P1 * * B P2 * * C P3 * * N′ 三相四線制 三相三線制 UA UBC IA UB IB UC IC ???90 ? ? ? a 圖 b 圖 UA UBC IA UB IB UC IC ???90 ? ? ? UAB ???90 31 上圖（ b）給出二元件跨相 90176。法測量三相無功功率的原理。 ? ? ? ? ??? s i n290c o s90c o s21 UIIUIUpp CABABC ???????? 三相無功功率 ? ?2123s i n3 PPUIQ ??? ? 下圖給出三元件跨相 90176。法測量三相無功功率的原理。當(dāng)相電路完全對稱時 ? ? ? ? ? ? ???? s i n390c os90c os90c os321 UIIUIUIUppp BCACABABC ????????????? ?32133 PPPQ ??? 五、加法電路 在三相功率測量中，需要將兩個或三個測量元件的輸出求和，用運(yùn)算放大器構(gòu)成的加法電路很容易實(shí)現(xiàn)實(shí)一點(diǎn)。 設(shè)三元件測量功率的輸出電壓分別為 U U U3，則 U 為 332211URRURRURRU fff ??? 取 R1=R2=R3 ? ?3211UUURRU f ??? 調(diào)整 Rf，可改變比例系數(shù)。 IC UA UBC IA UB IB UCA UAB UC B? A? A???90 B???90 C? C???90 32 第三節(jié) 交流采樣原理及算法 直接對交流電壓、電流進(jìn)行采樣，用軟件完成各類電量變送器的功能，從而獲得全部電量信息，這就是交流采樣要完成的工作。 一、交流采樣原理 Um、 Im分別為電壓、電流的幅值，2mUU?、2mII? 有功功率 ?cosUIP? 無功功率 ?sinUIQ? 視在功率 22 QPUIS ??? 復(fù)功率 ?/UIjQPS ??? 功率因數(shù) SP??cos 交流采樣是將連續(xù)的周期信號離散化，用一定的算法對離散時間信號進(jìn)行分析，計算出所需的信息。一般離散化處理方法是將連續(xù)時間信號的一個周期 T 分為 N 個等分點(diǎn)，每隔 T/N 時間進(jìn)行一次采樣，得到離散時間信號，經(jīng)模 /數(shù)轉(zhuǎn)換得到離散數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)關(guān)入計算機(jī)進(jìn)行軟件處理，便得到電壓、電流的有效值、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率以及諧波分量。 二、交流采樣算法 離散時間數(shù)據(jù)。設(shè)在一個周期 T 內(nèi)等間隔對 u(t)、 i(t)作 N（為正整數(shù)）次采 樣，則第k 次采樣值 Uk， ik為 N kUNTkuu mk ?2s in??????? ?? k=0， 1，?， N1 ?? ???????? ?? N kINTkii mk 2s in k=0， 1，?， N1 時域分析算法 主要有積分算法和二點(diǎn)算法。 （ 1）、積分算法：電壓、電流的有效值及有功功率的離散表達(dá)式如下： 33 ? ? ??? ???? ?????????? 10 210 20 2 111 Nk kNkT uNNTNkTuTdttuTU ? ? ??? ???? ?????????? 10 210 20 2 111 Nk kNkT iNNTNkTiTdttiTI ? ? ? ? ??? ???? ????????????????? 10100 111 Nk kkNkT iuNNTNkTiNkTuTdttituTP 無功功率的表達(dá)式為 ? ? 2222 PUIPSQ ???? （ 2）、二點(diǎn)算法：是依據(jù)正弦交流電壓、電流量兩點(diǎn)瞬時值的關(guān)系，推出電壓、電流的有效值，相角差以及有功功率、無功功率、功率因數(shù)。 電壓、電流的瞬時值當(dāng) t=t1時，有 ? ? 111 sin tUtuu m ??? ? ? ? ??? ??? 111 s in tItii m 當(dāng) tttt ???? 12 時，有 ? ? ttUtutUtuu mm ??????? ???? s i nc o sc o ss i n 11222 ? ? ? ? ? ? ttItitItii mm ????????? ?????? s i nc o sc o ss i n 11222 取采樣間隔 NTt /?? ， T 為信號周期， N 為一個周期的等分?jǐn)?shù)，則有 Nt /2?? ?? 整理后得 212122s i n2c o suNNuuU m ??????????????? 212122s i n2c o siNNiiI m ??????????????? 34 頻域分析算法 頻域分析算法主要是利用傅里葉變換，對非正弦信號的各次諧波分量進(jìn)行分析。 設(shè) f(t)是以 T 為周期的函數(shù)，且在［ 0， T］上絕對可積，則 f(t)可用傅里葉級數(shù)的三角級數(shù)形式表示： ? ? ? ?nnn tnCCtf ?? ??? ???s i n10 另一表達(dá)式： ? ? ? ???????10 s i nc osnnn tbtnaCtf ?? 第 n 次諧波的電壓、電流有效值為 2 2 Im2 Re2 Im2 Re nmnmnnm UUUUU ???? 22 Im2 Re2Im2 Re nmnmnnmIIIII ???? （ 1）、離散傅里葉變換 第 n 次諧波的有功功率和無功功率為 ? ?ImImReRe21 nmnmnmnmn IUIUP ?? ? ?ImImReRe21 nmnmnmnmn IUIUQ ?? ???MnnUU12 ???MnnII12 35 ? ?? ???MnMnnn IUS1 122 ??? MnnPP1 ??? Mnn1 SP??cos 其中 12 ?? NM （ 2）、快速傅里葉變換 三、插值法的應(yīng)用 插值法應(yīng)用到交流采樣中，可以不增加采樣點(diǎn)就可以使計算結(jié)果的精度大大提高，其效果如同增加了采樣點(diǎn)數(shù)。具體的做法是， 將定積分用分段定積分累加和替代，每一分函數(shù)用已知的離散數(shù)據(jù)構(gòu)成的插值函數(shù)表示。常用的有線性插值和拋物線插值兩種。 第四節(jié) 被沒電量的交流采樣 一、硬件結(jié)構(gòu)及工作原理 交流采樣與直流采樣不同點(diǎn)在于輸入信號是交流弱信號（如 ），要計算有功功率和無功功率，還要求采集的電壓和電流信號的離散數(shù)據(jù)在時間上保持一致。 低通濾波器 根據(jù)采樣定理，當(dāng)輸入信號中所含最高諧波頻率小于奈魁斯特頻率時，離散化處理分析的結(jié)果理論上不會引起誤差。由于一個周期中采樣點(diǎn)數(shù) N 是有限的，因此只能有效地分析有限頻譜的信 號。故需將輸入信號經(jīng)低通濾波器，濾除高于奈魁 斯特頻率的信號。 方波整形電路 方波整形電路是將輸入的交流電壓信號整形成方波信號，以提取系統(tǒng)頻率信號。 自動切換電器 36 整形后的方波是跟蹤輸入信號的，若輸入信號消失，方波信號也隨即消失。 自動切換電路實(shí)際上是一個數(shù)字多路開關(guān)，通過對數(shù)字多路開關(guān)輸出的方波信號的監(jiān)視，決定是否切換輸入信號。用輸出的方波信號控制某一計