变电站综合自动化(厂站高技)

1、自动化基础自动化基础q 四遥四遥q 综自模式综自模式q 事件顺序记录事件顺序记录(SOE)(SOE)和事故追忆和事故追忆q 电压无功综合控制电压无功综合控制VQCVQCq 电力系统统一对时系统电力系统统一对时系统q 防误系统防误系统q 典型系统典型系统系统概述系统概述 变电站传统监控系统存在的问题变电站传统监控系统存在的问题 1 1、二次设备大多采取多种类型的继电器、控制开关、二次设备大多采取多种类型的继电器、控制开关、设备辅接点、信号灯等元器件，根据要实现的监控、设备辅接点、信号灯等元器件，根据要实现的监控功能，按所设计的电路用导线连接而成。构成的二次功能，按所设计的电路用导线连接而成。构成

2、的二次回路结构复杂，缺陷发生率高，调试和维护工作量大回路结构复杂，缺陷发生率高，调试和维护工作量大；缺乏自检和自诊断能力，发生缺陷后不易发现，可；缺乏自检和自诊断能力，发生缺陷后不易发现，可靠性不高；不能记录事件发生的准确时间和顺序，不靠性不高；不能记录事件发生的准确时间和顺序，不能提供准确、快捷的故障分析信息，技术水平低。能提供准确、快捷的故障分析信息，技术水平低。 2 2、测量表计精度低、功耗大、数量多。所需要的电、测量表计精度低、功耗大、数量多。所需要的电压互感器、电流互感器容量大；测量表计无自动记录压互感器、电流互感器容量大；测量表计无自动记录功能，需要运行值班人员定时手动抄表和记录。

3、工作功能，需要运行值班人员定时手动抄表和记录。工作量大、同时性差，不能满足现代电网运行的需要。量大、同时性差，不能满足现代电网运行的需要。系统概述系统概述 3 3、变电站端远动装置单独采集测量量和信号量，使、变电站端远动装置单独采集测量量和信号量，使得变电站的信息采集功能重复；远动装置采集的信息得变电站的信息采集功能重复；远动装置采集的信息量主要为了满足远方调度的需求，对变电站运行需求量主要为了满足远方调度的需求，对变电站运行需求而言相对不足；远动装置的控制功能不够完善，不能而言相对不足；远动装置的控制功能不够完善，不能完全满足变电站的控制要求。完全满足变电站的控制要求。 4 4、各设备按设备

4、功能配置，彼此之间信息交换和通、各设备按设备功能配置，彼此之间信息交换和通信能力差、信息资源无法综合利用、不能进行画面显信能力差、信息资源无法综合利用、不能进行画面显示和信息集中控制，监控系统的整体功能不能发挥和示和信息集中控制，监控系统的整体功能不能发挥和体现，需要值班人员比较多的干预，难以适应现代化体现，需要值班人员比较多的干预，难以适应现代化电网的控制要求。电网的控制要求。系统概述系统概述q 目前新建的变电站都采用综合自动化系统，老站也进目前新建的变电站都采用综合自动化系统，老站也进行了自动化系统改造。行了自动化系统改造。q 变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括控制变电站综合自动化

5、是将变电站的二次设备（包括控制、信号信号、测量，保护测量，保护、自动装置自动装置、远动装置等）利用远动装置等）利用计算机技术计算机技术、现代通信技术，经过功能组合和优化设、现代通信技术，经过功能组合和优化设计，对变电站执行自动监视、测量、控制和协调的一计，对变电站执行自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统，是自动化、计算机、通信技种综合性的自动化系统，是自动化、计算机、通信技术在变电站的综合应用。术在变电站的综合应用。q 自动化系统采用网络化结构。对于大型变电站还进行自动化系统采用网络化结构。对于大型变电站还进行子网分层设计。子网分层设计。系统概述系统概述变电站变电站自动化系统自动

6、化系统 RTURTU 上行上行通道通道调度端调度端自动化系统自动化系统 MTUMTU 下行下行通道通道遥测遥测遥信遥信遥控遥控遥调遥调四遥四遥 随着电网的发展，变电站传统的监测和控制系统已经随着电网的发展，变电站传统的监测和控制系统已经不能满足安全稳定运行的要求。远方传输系统（以下不能满足安全稳定运行的要求。远方传输系统（以下简称远动系统）应运而生。除传统的监控系统外，变简称远动系统）应运而生。除传统的监控系统外，变电站增加了一套远动装置（电站增加了一套远动装置（RTURTU）。）。 RTURTU：remote terminal unit remote terminal unit 远程终端控制

7、系统远程终端控制系统 ， 负责对现场信号、工业设备的监测和控制。负责对现场信号、工业设备的监测和控制。 RTU输入输入/输出接口输出接口PT/CT控制回控制回路路入入出出设备状态设备状态信号信号人机联系人机联系调度所调度所/控制控制中心中心打印机打印机四遥四遥q 遥信（遥信（TITI或或TS :Teleindication TelesignalisationTS :Teleindication Telesignalisation）q 遥测（遥测（TM:TelemeteringTM:Telemetering）q 遥控（遥控（TC:TelecommandTC:Telecommand）q 遥调（遥调

8、（TA:TeleadjustingTA:Teleadjusting）一、遥信一、遥信q 开入量开入量q 遥信信息用来传送断路器、隔离开关的位置状态，传遥信信息用来传送断路器、隔离开关的位置状态，传送继电保护、自动装置的动作状态，以及系统、设备送继电保护、自动装置的动作状态，以及系统、设备等运行状态信号。等运行状态信号。q 如厂站端事故总信号，发电机组开、停状态信号以及如厂站端事故总信号，发电机组开、停状态信号以及远动终端、通道设备的运行和故障等信号。远动终端、通道设备的运行和故障等信号。q 有有硬遥信硬遥信和和软遥信软遥信。q 这些位置状态、动作状态和运行状态都只取两种状态这些位置状态、动作状

9、态和运行状态都只取两种状态。如开关位置只取。如开关位置只取“合合”或或“分分”，设取状态只取，设取状态只取“运行运行”或或“停止停止”。因此，可用一位二进制数即码字。因此，可用一位二进制数即码字中的一个码元就可以传送一个遥信对象的状态。中的一个码元就可以传送一个遥信对象的状态。一、遥信一、遥信 简单的开关量输入接口电路简单的开关量输入接口电路一、遥信一、遥信 测控装置采集的开关量信息主要分为四种：测控装置采集的开关量信息主要分为四种： 1 1、单位置信号、单位置信号 2 2、双位置信号、双位置信号 3 3、编码信号、编码信号 4 4、脉冲量输入、脉冲量输入一、遥信一、遥信 断路器的位置信号来源

10、有三种：断路器的位置信号来源有三种： 直接利用断路器的辅助触点，直接利用断路器的辅助触点， 利用操作箱中的跳位继和合位继，利用操作箱中的跳位继和合位继， 对于重要的断路器，可以采用双位置继电器。即常开对于重要的断路器，可以采用双位置继电器。即常开、常闭两副触点。当两副触点位置相同时，可发出告、常闭两副触点。当两副触点位置相同时，可发出告警信号。警信号。 习题习题 对刀闸位置的采集：对刀闸位置的采集： 直接利用刀闸的辅助触点，直接利用刀闸的辅助触点，一、遥信一、遥信双位置遥信采用双触点输入方式，通过逻辑判断分双位置遥信采用双触点输入方式，通过逻辑判断分辨开关的状态，比如某断路器双位置遥信值辨开关

11、的状态，比如某断路器双位置遥信值“11”11”表示（表示（ ）信号。）信号。A A、 合位合位B B、 分位分位C C、 合令合令D D、 无效无效一、遥信一、遥信 变压器有载调压分接头位置信号处理变压器有载调压分接头位置信号处理 分接头位置信号的开关量不止一个，一般采用编码的分接头位置信号的开关量不止一个，一般采用编码的方式。对于分接头位置的输出信号一般要进行再编码方式。对于分接头位置的输出信号一般要进行再编码，经过码制变换后，输出，经过码制变换后，输出5 5副触点，作为副触点，作为BCDBCD编码方式编码方式，最多能表示，最多能表示1919个档位。也可采用输出个档位。也可采用输出6 6副触

12、点，作副触点，作为为BCDBCD编码方式，最多能表示编码方式，最多能表示3939个档位。个档位。一、遥信一、遥信 习题一、遥信一、遥信变压器有载调压分接头档位在第变压器有载调压分接头档位在第1717档，空接点档，空接点5 5付，付，其输出其输出BCDBCD码（高位在前）应为（码（高位在前）应为（ ）。）。A A、 10110 10110 B B、 00110 00110 C C、 0011100111D D、 1011110111一、遥信一、遥信 电力系统中的断路器、隔离开关和继电器等，常处于电力系统中的断路器、隔离开关和继电器等，常处于强电场中，电磁干扰比较严重，若没有采取适当措施强电场中，

13、电磁干扰比较严重，若没有采取适当措施则当断路器或隔离开关动作时，可能会干扰程序的正则当断路器或隔离开关动作时，可能会干扰程序的正常运行，产生所谓的常运行，产生所谓的“飞车飞车”的软故障，甚至损坏电的软故障，甚至损坏电路芯片或路芯片或CPUCPU。 因此为了防止电磁干扰对计算机的影响，必须采取抗因此为了防止电磁干扰对计算机的影响，必须采取抗干扰措施。干扰措施。 抗干扰的方法有很多种，最简单有效的方法有以下两抗干扰的方法有很多种，最简单有效的方法有以下两种：光电隔离和继电器隔离。种：光电隔离和继电器隔离。一、遥信一、遥信遥信采集电路中的光电隔离遥信采集电路中的光电隔离一、遥信一、遥信q光电隔离的优

14、点光电隔离的优点q 机械接点转换成机械接点转换成“0”“1”0”“1”编码编码q 二次回路强电与微机弱电系统的隔离二次回路强电与微机弱电系统的隔离q 具有一定的防止接点抖动功能具有一定的防止接点抖动功能一、遥信一、遥信遥信采集电路中的继电器隔离遥信采集电路中的继电器隔离一、遥信一、遥信 遥信采集的几种形式：遥信采集的几种形式： 1 1、定时扫查方式、定时扫查方式 以一定时间间隔周期性对遥信输入状态成组扫查。以一定时间间隔周期性对遥信输入状态成组扫查。 2 2、中断方式、中断方式 采用中断方式，只有当遥信有变位时才向采用中断方式，只有当遥信有变位时才向CPUCPU申请读申请读遥信状态。遥信状态。

15、一、遥信一、遥信 定时扫查方式定时扫查方式 以一定的时间间隔，周期性地对遥信输入状态成组扫以一定的时间间隔，周期性地对遥信输入状态成组扫查，并与原遥信数据区的状态进行比较，发现有遥信查，并与原遥信数据区的状态进行比较，发现有遥信变位，则更新遥信数据区，变位，则更新遥信数据区， 记录遥信变位记录遥信变位 时间，传送遥时间，传送遥 信信息。信信息。 并行接口电路扫描输出8路遥信并入ABC YABC YABC YCPU128586457多路开关多路开关多路开关一、遥信一、遥信 优缺点：优缺点： 周期性扫查方式占用周期性扫查方式占用CPUCPU资源多，遥信变位不常发生资源多，遥信变位不常发生，效率低。

16、在早期单，效率低。在早期单CPUCPU的装置中，扫查间隔不能太的装置中，扫查间隔不能太密，否则影响其他功能的处理。在多密，否则影响其他功能的处理。在多CPUCPU系统中，遥系统中，遥信模块由专用信模块由专用CPUCPU工作，资源富足实时性强，程序简工作，资源富足实时性强，程序简单。单。 因此定时扫查的遥信输入方式常常被新一代的测控装因此定时扫查的遥信输入方式常常被新一代的测控装置采用。置采用。一、遥信一、遥信 中断方式中断方式 尽管定时扫查方式实时性好，但其扫查频率高，占用尽管定时扫查方式实时性好，但其扫查频率高，占用CPUCPU时间长。在早期单时间长。在早期单CPUCPU系统中，还采用其它的

17、输入方系统中，还采用其它的输入方式完成遥信信息的采集。中断方式就是根据遥信信息的式完成遥信信息的采集。中断方式就是根据遥信信息的特点提出的。特点提出的。 一、遥信一、遥信 优缺点：优缺点： 节省节省CPUCPU资源，但是当芯片工作在传感器矩阵方式时资源，但是当芯片工作在传感器矩阵方式时，没有消抖功能，易受干扰，引起误遥信。，没有消抖功能，易受干扰，引起误遥信。 为弥补中断方式容易引起误遥信的缺点，我们采取了为弥补中断方式容易引起误遥信的缺点，我们采取了一种叫中断触发扫查输入的方式。一种叫中断触发扫查输入的方式。 采用芯片监测遥信变位，申请采用芯片监测遥信变位，申请CPUCPU启动扫查读取遥信启

18、动扫查读取遥信状态，各取所长，弥补了原电路的不足。该方式大大状态，各取所长，弥补了原电路的不足。该方式大大减轻了减轻了CPUCPU负担，在单负担，在单CPUCPU系统中得到广泛应用。系统中得到广泛应用。一、遥信一、遥信 防止误遥信的几种措施防止误遥信的几种措施 1 1）、施密特消抖电路）、施密特消抖电路 2 2）、软件延时判别消抖）、软件延时判别消抖 3 3）、提高遥信输入回路电压）、提高遥信输入回路电压一、遥信一、遥信 施密特消抖电路施密特消抖电路一、遥信一、遥信 施密特触发器原理施密特触发器原理 一、遥信一、遥信 软件延时判别消抖软件延时判别消抖抖动判断遥信变位，作SOE记录时刻防抖时限遥

19、信接点光耦输出一、遥信一、遥信 软遥信软遥信 主要指装置事件信息，间隔层测控装置内部产生的事主要指装置事件信息，间隔层测控装置内部产生的事件信息主要有两类：件信息主要有两类： 1 1、装置在内部自检过程中产生的告警信号，、装置在内部自检过程中产生的告警信号， 2 2、装置对已采集到的外部信息进行二次逻辑判断后、装置对已采集到的外部信息进行二次逻辑判断后产生的事件信息。产生的事件信息。二、遥测二、遥测q 遥测量遥测量:U:U、I I、P P、Q Q、COSCOS、f f、T Tq 遥测量是指发电厂、变电站的发电机组、调相机组、遥测量是指发电厂、变电站的发电机组、调相机组、变压器、母线、输电与配电

20、线路的有功功率、无功功变压器、母线、输电与配电线路的有功功率、无功功率、潮流和负荷，母线的电压和频率，总发电电能量率、潮流和负荷，母线的电压和频率，总发电电能量和厂用电电能量、联络线交换电能量，大容量发电机和厂用电电能量、联络线交换电能量，大容量发电机组的功率角等。组的功率角等。二、遥测二、遥测 变电站的模拟量主要三种类型：变电站的模拟量主要三种类型： 1 1、工频变化的交流电气量，如交流电流、电压；、工频变化的交流电气量，如交流电流、电压； 2 2、变化缓慢的直流电气量，如直流系统的电流、电压；、变化缓慢的直流电气量，如直流系统的电流、电压； 3 3、变化缓慢的非电气量，如温度。、变化缓慢的

21、非电气量，如温度。 针对不同的特点，模拟量采样方式可分为直流采样和交针对不同的特点，模拟量采样方式可分为直流采样和交流采样方式。流采样方式。二、遥测二、遥测 直流采样方式直流采样方式 直流采样方式就是将交流模拟量经相应的变送器，如电直流采样方式就是将交流模拟量经相应的变送器，如电压、电流、功率、频率变送器等，先转换成相应的模拟压、电流、功率、频率变送器等，先转换成相应的模拟直流电压信号，然后再经直流电压信号，然后再经A/DA/D转换成相应的数字量。转换成相应的数字量。 二、遥测二、遥测 变送器变送器 根据所变换的物理量性质，可分为电量变送器和根据所变换的物理量性质，可分为电量变送器和非电量变送

22、器。非电量变送器。如对温度的采集，变送器过来的有可能是热电阻的信号，如对温度的采集，变送器过来的有可能是热电阻的信号，因此要在因此要在A/DA/D输入前，将热电阻信号转换成电压信号。输入前，将热电阻信号转换成电压信号。二、遥测二、遥测URRRRURRRRRRRUUURRRRURRRUURRRUxxx)()()()(42x2342x230201x24330242201和远大于二、遥测二、遥测 变送器一般采用变送器一般采用0 05V5V直流恒压源或直流恒压源或4 420mA20mA直流恒流直流恒流源输出方式。源输出方式。 Pt100Pt100的量程为：的量程为：-199.9-199.9度度-600

23、.0-600.0度度 温度变送器就把这个转化为标准信号后，对应的温度变送器就把这个转化为标准信号后，对应的4mA4mA就是就是-199.9-199.9度，度，20mA20mA就是就是600.0600.0度度 通过确认变送器输出的电流大小就可以知道当前的温通过确认变送器输出的电流大小就可以知道当前的温度。度。 二、遥测二、遥测某温度变送器的采用某温度变送器的采用4-20mA4-20mA直流恒流源输出方式，直流恒流源输出方式，量程为量程为-200-200度至度至600600度，当处于室温度，当处于室温2525度，此时的输度，此时的输出电流应为（出电流应为（C C ）。）。A A、6mA6mA；B

24、B、6.5 mA6.5 mA；C C、8.5 mA8.5 mA；D D、9.4 mA9.4 mA。二、遥测二、遥测 交流采样方式交流采样方式 交流采样将连续的周期信号离散交流采样将连续的周期信号离散化，用一定的算法对离散时间信化，用一定的算法对离散时间信号进行分析，一般离散化处理方号进行分析，一般离散化处理方法是将连续时间信号的一个周期法是将连续时间信号的一个周期T T分成分成N N个等分点，每隔个等分点，每隔T/NT/N时间时间进行一次采样，经模数转换后得进行一次采样，经模数转换后得到离散数据，把这些数据送入到离散数据，把这些数据送入CPUCPU进行软件处理，计算得到电进行软件处理，计算得到

25、电压、电流的有效值，有功功率、压、电流的有效值，有功功率、无功功率、功率因素、频率以及无功功率、功率因素、频率以及谐波分量。谐波分量。 t0vI(t)t0vsTSt0vI (t)二、遥测二、遥测电压形成回路电压形成回路低通滤波低通滤波采样保持采样保持多多路路转转换换A/DCPU存存储储器器变变换换器器电压形成回路电压形成回路低通滤波低通滤波采样保持采样保持ADCADC采样通道组成采样通道组成二、遥测二、遥测 （一）电压形成回路（一）电压形成回路从从TATA、TVTV中取得电流和电压量。由于中取得电流和电压量。由于A/DA/D转换器只能接收电压信号，且不转换器只能接收电压信号，且不同型号同型号A

26、/DA/D转换器的输入电压范围各不相同，如双极性有转换器的输入电压范围各不相同，如双极性有0 02.5 V2.5 V、0 05V5V、0 010V10V，单极性有，单极性有0 05V5V、0 010V10V、0 020V20V等，因此需要对模拟等，因此需要对模拟量信号进行电压幅值变换，使之能满足量信号进行电压幅值变换，使之能满足A/DA/D转换器输入电压范围要求。转换器输入电压范围要求。 二、遥测二、遥测 ( (二二) )、低通滤波回路、低通滤波回路 由于变电站现场电磁干扰较为严重，为防止输入由于变电站现场电磁干扰较为严重，为防止输入A/DA/D的的电压信号受到干扰（主要是高次谐波叠加干扰）而

27、影电压信号受到干扰（主要是高次谐波叠加干扰）而影响测量精度，必须在电压输出端设置低通滤波电路，响测量精度，必须在电压输出端设置低通滤波电路，以滤去高频干扰信号。通常可采用以滤去高频干扰信号。通常可采用RCRC低通滤波电路，低通滤波电路，二、遥测二、遥测 （三（三) )、采样保持器（、采样保持器（sample holdersample holder） 在在A/DA/D进行采样期间，保持输入信号不变的电路称为进行采样期间，保持输入信号不变的电路称为采样保持电路。由于模拟信号是连续变化的，而采样保持电路。由于模拟信号是连续变化的，而A/DA/D转换器要完成一次转换是需要时间的，这段时间称为转换器要完

28、成一次转换是需要时间的，这段时间称为转换时间。不同类型的转换时间。不同类型的A/DA/D转换芯片，其转换时间各转换芯片，其转换时间各有不同。对于变化较快的模拟量信号来说，如果不使有不同。对于变化较快的模拟量信号来说，如果不使用采样保持器，那么在用采样保持器，那么在A/DA/D转换器完成一次采样转换转换器完成一次采样转换的时间内，采样值发生了变化，会造成很大的转换精的时间内，采样值发生了变化，会造成很大的转换精度误差。度误差。 二、遥测二、遥测 （四（四) )、多路转换开关（、多路转换开关（multiplexermultiplexer） 早期早期A/DA/D转换器价格昂贵，而测控装置要采集的模拟

29、信号数转换器价格昂贵，而测控装置要采集的模拟信号数量较多。为了简化电路和节约硬件投资，多采用多路转换开关轮量较多。为了简化电路和节约硬件投资，多采用多路转换开关轮流切换被测量与流切换被测量与A/DA/D转换器的通路，转换器的通路， 以达到共用以达到共用A/DA/D转换器的目的。转换器的目的。 译码/驱动电路Uii 15VSA15输出u0输入ui0ui15 EN A0 A1 A2 A3Uss 15VSA0二、遥测二、遥测 （五（五) )、A/DA/D转换器转换器 A/DA/D转换器是模拟量输入通道中的核心环节，其任务转换器是模拟量输入通道中的核心环节，其任务是将连续变化的模拟量信号转换为是将连续

30、变化的模拟量信号转换为CPUCPU可以接收和处可以接收和处理的数字信号。根据工作原理的不同，理的数字信号。根据工作原理的不同，A/DA/D转换器主转换器主要有以下几种类型：逐位比较（逐次逼近）型、积分要有以下几种类型：逐位比较（逐次逼近）型、积分型、计数型、并行比较型、电压频率型（即型、计数型、并行比较型、电压频率型（即V/FV/F型型等）。等）。二、遥测二、遥测UI比较器比较器D/A时序及控制逻辑时序及控制逻辑SARU0UrefSTARTEOC数数字字量量输出输出CPD3D2D1D0V0比较结果处理110002.5VVI =V0(D3)1保留211003.75VVI =V0(D1)1保留41

31、0113.4375VVI V0(D0) 不保留二、遥测二、遥测 逐次逼近型逐次逼近型 特点：特点： 转换时间固定转换时间固定 转换速度快，一般在转换速度快，一般在1 1100s100s，分辨率高。，分辨率高。 抗干扰能力差抗干扰能力差二、遥测二、遥测 双积分型双积分型 简单、抗干扰能力强、精度高，但其转换速度比较慢简单、抗干扰能力强、精度高，但其转换速度比较慢，常用的，常用的A/DA/D转换芯片的转换时间为毫秒级，因此仅转换芯片的转换时间为毫秒级，因此仅适用于模拟信号变化缓慢、采样速率要求较低的场合适用于模拟信号变化缓慢、采样速率要求较低的场合二、遥测二、遥测0ReRe0Re0ReRef00i

32、11101110TTUUUTRCUTRCUTRCUdtURCUUUSUTRCdtURCUUSififiifiATfAOUTiTiAi合向第二阶段，合向第一阶段，二、遥测二、遥测 二、基于二、基于VFVF变换的模拟量输入变换的模拟量输入特点：特点： 工作稳定，线性度好，电路简单工作稳定，线性度好，电路简单 抗干扰能力强，不受脉冲和随机高频噪声的影响。抗干扰能力强，不受脉冲和随机高频噪声的影响。 与与CPUCPU接口简单，不需要接口简单，不需要CPUCPU控制控制 可以让多个可以让多个CPUCPU共享一套共享一套VFCVFC。电压电压形成形成VFC计数器计数器CPU计数计数总线总线u二、遥测二、遥

33、测实现实现A/DA/D转换的方式有计数器式、积分式、逐步逼近转换的方式有计数器式、积分式、逐步逼近式和并行比较式、电压式和并行比较式、电压- -频率式这几种，其中（频率式这几种，其中（ ）常用于计算机监控系统测控装置。）常用于计算机监控系统测控装置。A A、 计数器式计数器式B B、 积分式积分式C C、 逐步逼近式逐步逼近式D D、 并行比较式并行比较式二、遥测二、遥测 A/DA/D转换器的主要技术指标转换器的主要技术指标 1 1、分辨率。分辨率是指、分辨率。分辨率是指A/DA/D转换器所能分辨的最小的变化转换器所能分辨的最小的变化量，它反映了量，它反映了A/DA/D转换器对输入微小变化响应

34、的能力。分辨转换器对输入微小变化响应的能力。分辨率一般用数字输出最低位（率一般用数字输出最低位（LSBLSB）所对应的模拟输入的电平）所对应的模拟输入的电平值表示。值表示。 2 2、精度。精度分为绝对精度和相对精度两种表示方法。、精度。精度分为绝对精度和相对精度两种表示方法。 分分辨率与精度是两个不同的概念，不要把两者相混淆。精度辨率与精度是两个不同的概念，不要把两者相混淆。精度是指转换后所得结果对于实际值的准确度，而分辨率是指是指转换后所得结果对于实际值的准确度，而分辨率是指能对转换结果产生影响的最小输入量。即使分辨率很高，能对转换结果产生影响的最小输入量。即使分辨率很高，也可能由于温度漂移

35、、线性度等原因而使其精度不够高也可能由于温度漂移、线性度等原因而使其精度不够高 3 3、量程。指所能转换的模拟输入电压量程，分为单极性和、量程。指所能转换的模拟输入电压量程，分为单极性和双极性两种。双极性两种。 习题习题1 1习题习题2 2 习题习题3 3二、遥测二、遥测 满量程为满量程为10V10V的的1010位位A/DA/D芯片，若其绝对精度为芯片，若其绝对精度为1/2LSB1/2LSB，则其分辨率、绝对精度、相对精度为多少？，则其分辨率、绝对精度、相对精度为多少？%048. 01088. 488. 42177. 91210LSB10VmVmVLSBmVV相对精度为绝对精度为二、遥测二、遥

36、测一个一个8 8位的位的A/DA/D转换器，设量程转换器，设量程0-10V0-10V，则其分辨率为，则其分辨率为（ ）。）。A A、 0.039V 0.039V； B B、 1.25V 1.25V； C C、 0.0195V 0.0195V； D D、 0.125V 0.125V。某某110kV110kV线路测控装置交流采样插件采用线路测控装置交流采样插件采用10V 10V 双极性双极性1212位位A/DA/D转换芯片，转换芯片，基准电压为基准电压为10V10V。母线。母线TVTV变比为变比为110kV/100V110kV/100V，遥测模件小变压器变比为，遥测模件小变压器变比为170/101

37、70/10，当采样点在，当采样点在UaUa正峰值时正峰值时A/DA/D转换结果为转换结果为010000001001010000001001。求：。求： （1 1）UaUa一次电压有效值是多少（保留一次电压有效值是多少（保留2 2位小数点）位小数点） （2 2）估算该变电站）估算该变电站110kV110kV母线电压是多少？母线电压是多少？二、遥测二、遥测解：解： A/DA/D转换结果转换结果010000001001010000001001对应的对应的1010进制为：进制为：102410249 910331033 A/D A/D输入电压：（输入电压：（1033103320472047）10100.

38、50460.504610105.0465.046（V V） UaUa二次侧电压正峰值为：（二次侧电压正峰值为：（1701701010）5.0465.04685.78285.782（V V） UaUa二次有效值为二次有效值为85.78285.7821.4141.41460.66760.667（V V） UaUa一次有效值为一次有效值为11000011000010010060.66760.66766.7366.73（kVkV） 估算该变电站估算该变电站110kV110kV母线电压是母线电压是66.7366.731.7321.732115.58115.58（kVkV）三、遥控三、遥控q 遥控就是调度

39、中心发出命令去控制远方发电厂或变电遥控就是调度中心发出命令去控制远方发电厂或变电站的断路器，进行合闸或分闸操作。遥控命令还可以站的断路器，进行合闸或分闸操作。遥控命令还可以控制厂站其它设备，进行二位式操作。控制厂站其它设备，进行二位式操作。三、遥控三、遥控 开关量输出分类开关量输出分类单接点输出双接点输出1 1/2接点输出三、遥控三、遥控 简单的开关量输出接口电路简单的开关量输出接口电路三、遥控三、遥控 开关量输出电路主要由逻辑出口电路和输出驱动电路开关量输出电路主要由逻辑出口电路和输出驱动电路组成。组成。 逻辑出口电路包括输出锁存电路和端口地址译码电路逻辑出口电路包括输出锁存电路和端口地址译

40、码电路CPU状态锁存器对象译码性质译码执行译码片选驱动电路UUCPU控制 出口继电器 电源继电器 三、遥控三、遥控 逻辑出口电路原理逻辑出口电路原理三、遥控三、遥控 PB0PB1YKHJ-E+5V+EH1B1CPUYK报文报文间隔的间隔的I/O二次回路二次回路合闸接点合闸接点82558255网络网络接口接口四、遥控四、遥控 手动控制包括调度通信中心控制、站内主控室控制、就地手动控制包括调度通信中心控制、站内主控室控制、就地手动控制。并具备调度通信中心站内主控室、站内主控手动控制。并具备调度通信中心站内主控室、站内主控室就地手动的控制切换功能。室就地手动的控制切换功能。 当设备层或间隔层的选择开

41、关在当设备层或间隔层的选择开关在“就地就地”位置，站控层或位置，站控层或调度层的不可控只对该设备或该回路而言。调度层的不可控只对该设备或该回路而言。三、遥控三、遥控 遥控过程遥控过程第一步，控制端向被控端发出选择命令，选择命令包含遥控对象第一步，控制端向被控端发出选择命令，选择命令包含遥控对象、遥控性质等信息；、遥控性质等信息；第二步，被控端向控制端返送遥控返校信息，返校信息是被控端第二步，被控端向控制端返送遥控返校信息，返校信息是被控端对收到的遥控选择命令进行执行条件的核查，遥控对象若满足执对收到的遥控选择命令进行执行条件的核查，遥控对象若满足执行条件则返送肯定确认信息，否则返送否定信息；行

42、条件则返送肯定确认信息，否则返送否定信息；第三步，控制端根据返校的信息，向被控端发送遥控执行命令或第三步，控制端根据返校的信息，向被控端发送遥控执行命令或遥控撤销命令；遥控撤销命令；第四步，被控端根据收到的遥控执行或撤销命令进入具体执行进第四步，被控端根据收到的遥控执行或撤销命令进入具体执行进程。程。 遥控选择遥控返校遥控执行或撤销执行控制端被控端三、遥控三、遥控 防遥控误出口措施防遥控误出口措施 1 1、硬件防误出口措施、硬件防误出口措施 2 2、软件防误出口措施、软件防误出口措施三、遥控三、遥控三、遥控三、遥控 软件防误闭锁功能：软件防误闭锁功能：“五防五防” 防止带负荷拉（合）隔离开关防

43、止带负荷拉（合）隔离开关 防止误分（合）断路器防止误分（合）断路器 防止带电挂接地线（或合接地刀闸）防止带电挂接地线（或合接地刀闸） 防止带地线合隔离开关防止带地线合隔离开关 防止误入带电间隔防止误入带电间隔三、遥控三、遥控 防误闭锁方式：防误闭锁方式： 1 1）、机械闭锁）、机械闭锁 靠一次设备操作机构的机械结构来相互制约，从而达靠一次设备操作机构的机械结构来相互制约，从而达到相互联锁的闭锁方式，其优点是闭锁可靠，不易发到相互联锁的闭锁方式，其优点是闭锁可靠，不易发生误操作，但适用对象范围较窄，一般只能用于一体生误操作，但适用对象范围较窄，一般只能用于一体化手动操作设备，如化手动操作设备，如

44、10 kV10 kV开关柜的闸刀、地刀、柜开关柜的闸刀、地刀、柜门之间的闭锁。门之间的闭锁。 三、遥控三、遥控 防误闭锁方式：防误闭锁方式： 2 2）、电气闭锁）、电气闭锁 电气闭锁是利用断路器、隔离开关、接地闸刀等设备电气闭锁是利用断路器、隔离开关、接地闸刀等设备的辅助接点串入需闭锁的电动隔离开关或电动接地闸的辅助接点串入需闭锁的电动隔离开关或电动接地闸刀的二次控制回路上，从而实现一次设备之间的相互刀的二次控制回路上，从而实现一次设备之间的相互闭锁。闭锁。 三、遥控三、遥控 防误闭锁方式：防误闭锁方式： 3 3）、电磁闭锁）、电磁闭锁 电磁闭锁方式与电气闭锁实现原理相同，只是其闭锁电磁闭锁方

45、式与电气闭锁实现原理相同，只是其闭锁对象是手动操作设备。电磁闭锁方式利用断路器、隔对象是手动操作设备。电磁闭锁方式利用断路器、隔离开关、接地闸刀、设备柜门（网门）等的辅助接点离开关、接地闸刀、设备柜门（网门）等的辅助接点串入需闭锁手动刀闸、设备柜门（网门）等的电磁锁串入需闭锁手动刀闸、设备柜门（网门）等的电磁锁电源，从而实现设备之间的相互闭锁。电源，从而实现设备之间的相互闭锁。三、遥控三、遥控 防误闭锁方式：防误闭锁方式： 4 4）、软件防误闭锁）、软件防误闭锁 根据防误闭锁程序安装位置的不同，软件防误闭锁可根据防误闭锁程序安装位置的不同，软件防误闭锁可分为站控层闭锁和间隔层闭锁两大类。分为站

46、控层闭锁和间隔层闭锁两大类。 防误闭锁功能是间隔层测控装置的重要功能之一，其防误闭锁功能是间隔层测控装置的重要功能之一，其主要作用是在隔离开关和接地刀闸控制过程中，与被主要作用是在隔离开关和接地刀闸控制过程中，与被控制对象在拓扑关系上相关的其他断路器、隔离开关控制对象在拓扑关系上相关的其他断路器、隔离开关、接地刀闸、电容器网门等设备的状态应参与控制命、接地刀闸、电容器网门等设备的状态应参与控制命令的允许或闭锁，以杜绝带负荷拉闸刀、带接地线（令的允许或闭锁，以杜绝带负荷拉闸刀、带接地线（接地闸刀）合电源等误操作的情况发生，保证操作人接地闸刀）合电源等误操作的情况发生，保证操作人员的安全。员的安全

47、。 十、防误操作十、防误操作灯开关模拟屏灯开关模拟屏及工控主机及工控主机电脑钥匙电脑钥匙现场的现场的手动设备手动设备现场锁具现场锁具通讯通讯管理机管理机现场现场断路器、断路器、电动刀闸电动刀闸监控主机监控主机监控系统监控系统测控单元测控单元倒闸操作全过程实时监控十、防误操作十、防误操作 微机五防锁微机五防锁十、防误操作十、防误操作视频监控工作站视频监控工作站集控站端五防工作站五防工作站2M2M专用网络或光纤专用网络或光纤以太网E1/E1/以太网转换器以太网转换器视频监控工作站视频监控工作站以太网受控站1以太网交换机无线路由器无线路由器E1/E1/以太网转换器以太网转换器受控站N视频服务器视频服

48、务器球形摄像机球形摄像机固定摄像机固定摄像机原有视频监控系统原有视频监控系统以太网交换机工作人员工作人员无线摄像机无线摄像机便携便携发射机发射机工作人员工作人员十、防误操作十、防误操作无线发射器无线发射器安全帽安全帽无线路由器无线路由器无线路由器覆盖无线路由器覆盖区域室外区域室外300300米，米，室内达室内达100100米。米。 微型微型摄像机摄像机 微型摄像机和耳麦利用托架固定在操作人员安全帽上；微型摄像机和耳麦利用托架固定在操作人员安全帽上； 无线发射器、电池等其它随身设备采用重量很轻的微型设备，设计成整体结无线发射器、电池等其它随身设备采用重量很轻的微型设备，设计成整体结构形式挂在操作

49、人员身上；构形式挂在操作人员身上； 微型摄像机的视频信号通过无线发射器传送到本区域内的无线路由器，路由微型摄像机的视频信号通过无线发射器传送到本区域内的无线路由器，路由器再经过局域网传送到变电站或集控站的视频监控工作站，监护人员通过工作站器再经过局域网传送到变电站或集控站的视频监控工作站，监护人员通过工作站上的视频监控软件对操作人员进行操作监护。上的视频监控软件对操作人员进行操作监护。 三、遥控三、遥控操作操作设备设备2611126111726112611272611221172217其它其它26111合闸合闸000026111分闸分闸0261117合闸合闸00261117分闸分闸261126

50、1127合闸合闸00261127分闸分闸26112合闸合闸000026112分闸分闸0 220kV I-II220kV I-II母联闭锁逻辑母联闭锁逻辑 ( 0 ( 0 表示分闸状态，表示分闸状态， 1 1 表示合闸状态表示合闸状态 ) )三、遥控三、遥控 开关变位的识别开关变位的识别 1 1）该位计算：现状）该位计算：现状原状原状=1=1，表示有变位，表示有变位 现状现状原状原状=0=0，表示无变位，表示无变位 2 2）该位计算：）该位计算： （现状（现状原状）原状）原状原状=1=1，表示变位为由，表示变位为由1 1至至0 0 （现状（现状原状）原状）现状现状=1=1，表示变位为由，表示变位

51、为由0 0至至1 1字节D7D6D5D4D3D2D1D0原状10011010现状10001101三、遥控三、遥控 现状现状原状原状 1 0 0 1 1 0 1 01 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 （现状（现状原状）原状）原状原状=1=1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 （现状（现状原状）原状）现状现状=1 =1

52、0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1四、综自结构四、综自结构q集中式集中式以变电站为对象，面向功能设计的计算机监控系统以变电站为对象，面向功能设计的计算机监控系统 q分层分布式分层分布式以变电站内的电气间隔和元件（变压器、电抗器、电容以变电站内的电气间隔和元件（变压器、电抗器、电容器等）为对象开发、生产、应用的计算机监控系统。器等）为对象开发、生产、应用的计算机监控系统。 集中式集中式四、综自结构四、综自结构 目前，站内分层分布式计算机监控系

53、统的设备布置主要有目前，站内分层分布式计算机监控系统的设备布置主要有三种类型：集中组屏结构、分散与集中相结合（局部分散三种类型：集中组屏结构、分散与集中相结合（局部分散）结构和全分散结构。）结构和全分散结构。四、综自结构四、综自结构 集中组屏集中组屏 分散与集中相结合分散与集中相结合四、综自结构四、综自结构 全分散式全分散式四、综自结构四、综自结构五、事件顺序记录五、事件顺序记录SOESOE与事故追忆与事故追忆功能功能q 监控系统能自动记录事件状态变化的时间，即对变位监控系统能自动记录事件状态变化的时间，即对变位遥信量带上时间标志。记录的方法有最终计时法和立遥信量带上时间标志。记录的方法有最终

54、计时法和立即计时法，用最小事故分辨率来表示。采用即计时法，用最小事故分辨率来表示。采用GPSGPS时钟时钟可以使站内的最小事故分辨率小于可以使站内的最小事故分辨率小于2 2毫秒，站间小于毫秒，站间小于5 5毫秒。毫秒。q 事件顺序记录记录下断路器的跳闸时间，事故追忆是事件顺序记录记录下断路器的跳闸时间，事故追忆是用几个字节的内存区域记录事故发生前后一段时间内用几个字节的内存区域记录事故发生前后一段时间内的遥测量，便于事故分析使用，存满后，再更新，能的遥测量，便于事故分析使用，存满后，再更新，能及时打印。一般以三秒钟为时间间隔对相应的测量值及时打印。一般以三秒钟为时间间隔对相应的测量值采样保持，

55、一次采样称为一帧数据，一般要求事故前采样保持，一次采样称为一帧数据，一般要求事故前三帧、后五帧的相关测量量的变化。三帧、后五帧的相关测量量的变化。五、事件顺序记录五、事件顺序记录SOESOE与事故追忆与事故追忆功能功能 1 1、立即记时法、立即记时法 当扫查到某一组发现有开关变位时，除记下开关的序当扫查到某一组发现有开关变位时，除记下开关的序号外，还可立即记下当时的实时时间作为变位的时间号外，还可立即记下当时的实时时间作为变位的时间标记，然后继续扫查下一组。标记，然后继续扫查下一组。 2 2、最终记时法、最终记时法 在扫查各组开关状态时发现有开关变位，只记下开关在扫查各组开关状态时发现有开关变

56、位，只记下开关的序号，等各组开关全部扫查完毕，最终记下结束时的序号，等各组开关全部扫查完毕，最终记下结束时的实时时钟作为事件顺序记录时间。的实时时钟作为事件顺序记录时间。五、事件顺序记录五、事件顺序记录SOESOE与事故追忆与事故追忆功能功能运行方式：解列运行运行方式：解列运行T1T1发生故障，主变保护动作发生故障，主变保护动作将将QF1QF1、QF2QF2跳开，动作时刻跳开，动作时刻为为t1t1、t2t2备自投动作将备自投动作将QF7QF7合闸，动作合闸，动作时刻为时刻为t3t3五、事件顺序记录五、事件顺序记录SOESOE与事故追忆与事故追忆功能功能 2 2、软件防误出口措施、软件防误出口措

57、施七、电压和无功控制七、电压和无功控制q 有载调压变压器在带负荷情况下改变变压器变比，使有载调压变压器在带负荷情况下改变变压器变比，使电压上升或下降，但不能改变无功不足产生的压降；电压上升或下降，但不能改变无功不足产生的压降；无功补偿电容器的投入，改变无功不足和功率因数，无功补偿电容器的投入，改变无功不足和功率因数，但在无功充足情况下，由于无功分布不合理而造成的但在无功充足情况下，由于无功分布不合理而造成的电压下降无能为力。有载调压和无功补偿电容器投切电压下降无能为力。有载调压和无功补偿电容器投切配合使用使电压合格配合使用使电压合格 q 电压无功综合控制的目的是使负荷端电压与额定电压电压无功综

58、合控制的目的是使负荷端电压与额定电压偏差最小。偏差最小。 档位升：电压升，无功升档位升：电压升，无功升档位降：电压降，无功降档位降：电压降，无功降投电容：电压升，无功降投电容：电压升，无功降切电容：电压降，无功升切电容：电压降，无功升控制策略中可切换电压优先或无功优先控制策略中可切换电压优先或无功优先电压优先：电压优先：投入投入电容器。电容器。电压优先：电压优先：下调分接头，无分接下调分接头，无分接头可调时，强退电容器组。头可调时，强退电容器组。电压优先：电压优先：下调分接头，无分接头可调下调分接头，无分接头可调时，退出电容器组。时，退出电容器组。电压优先：电压优先：退出电容器组。退出电容器组

59、。电压优先：电压优先：上调分接头，无分接头可调上调分接头，无分接头可调时，强投电容器组时，强投电容器组 电压优先：电压优先：上调分接头，无分接头上调分接头，无分接头可调时，强投电容器组。可调时，强投电容器组。电压优先：电压优先：上调分接头，无分接头可调时，投入电容器组。上调分接头，无分接头可调时，投入电容器组。电压优先：电压优先：投入电容器组，无电容器组可投时，上调分接头。投入电容器组，无电容器组可投时，上调分接头。Q QU U电压上限电压上限电压下限电压下限无功上限无功上限无功下限无功下限3 32 21 18 87 76 65 54 49 9档位升：电压升，无功升档位升：电压升，无功升档位降

60、：电压降，无功降档位降：电压降，无功降投电容：电压升，无功降投电容：电压升，无功降切电容：电压降，无功升切电容：电压降，无功升如果一个变电所配有如果一个变电所配有4 4组电容器，每组容量为组电容器，每组容量为1500kVar1500kVar，主变有载调压，当主变并列运行，档位处中间档，电压为主变有载调压，当主变并列运行，档位处中间档，电压为10.4kV10.4kV，有功为，有功为7000kW7000kW，无功为，无功为4000 kVar4000 kVar（定值为：电（定值为：电压压101010.7kV10.7kV；功率因数为；功率因数为0.920.920.950.95，投一组电容器电，投一组电