电力系统远动概述

电力系统远动概述汇报人：AA2024-01-21CATALOGUE目录远动技术基本概念电力系统远动技术应用远动通信协议与标准远动装置及功能远动信息传输方式及特点电力系统远动技术发展趋势与挑战远动技术基本概念01远动技术是应用通信技术对远方的运行设备进行监视和控制，以实现远程测量、远程信号、远程控制和远程调节等各种功能的总称。远动技术是对广阔地区的生产过程进行监视和控制的专门技术，它是计算机应用、系统控制、通信、电子及电力电子技术相互渗透、紧密结合的产物。远动技术定义调度端调度端是远动系统的核心，负责接收和处理来自远动终端的信息，并根据需要对远动终端进行控制和调节。调度端通常由计算机、通信接口、人机界面等组成。通道通道是连接调度端和远动终端的通信链路，负责信息的传输。通道可以是专线、电话线、光纤、微波等。远动终端（RTU）远动终端是安装在被监控设备现场的装置，负责采集现场设备的状态信息和模拟量信息，并将这些信息通过通道传送到调度端。同时，远动终端还接收来自调度端的控制命令，对现场设备进行控制。远动系统组成第一代远动技术01采用模拟信号传输方式，使用脉冲编码调制（PCM）或频分多路复用（FDM）等技术。由于传输效率低、抗干扰能力差等缺点，逐渐被淘汰。第二代远动技术02采用数字信号传输方式，使用时分多路复用（TDM）或码分多路复用（CDM）等技术。具有传输效率高、抗干扰能力强等优点，在电力系统中得到广泛应用。第三代远动技术03基于计算机网络技术的远动系统，采用TCP/IP等网络协议进行通信。具有传输速率快、传输距离远、可扩展性强等优点，是未来远动技术的发展方向。远动技术发展历程电力系统远动技术应用0203经济调度控制（EDC）在满足电网安全稳定运行的前提下，通过优化算法对发电机组进行经济调度，降低发电成本。01数据采集与监视控制（SCADA）系统通过远程终端单元（RTU）或智能电子设备（IED）采集电网实时数据，实现电网运行状态的监视和控制。02自动发电控制（AGC）根据电网负荷变化，自动调节发电机组的出力，维持电网频率和电压稳定。调度自动化

变电站自动化变电站综合自动化系统通过集成保护、控制、测量、通信等功能于一体的智能化设备，实现变电站的自动化运行和管理。无人值守变电站采用先进的自动化技术，实现变电站设备的远程监控和操作，减少人工干预，提高运行效率。智能变电站在变电站综合自动化的基础上，引入大数据、云计算、物联网等先进技术，实现变电站的智能化管理和优化运行。配电管理系统（DMS）对配电网进行实时监测、控制和优化管理，提高配电网运行的经济性和安全性。分布式电源接入与管理将分布式电源（如光伏、风电等）接入配电网，并实现对其的监测、控制和优化调度，提高能源利用效率。馈线自动化通过自动化设备对配电网馈线进行故障定位、隔离和非故障区段的恢复供电，提高供电可靠性。配电网自动化远动通信协议与标准03传输规约定义了远动系统中数据传输的格式和规则，包括帧格式、信息字结构和传输控制等。应用功能规定了远动系统应实现的基本应用功能，如遥测、遥信、遥控和遥调等。性能要求对远动系统的性能指标进行了规定，如传输延时、误码率等。IEC60870-5系列协议DNP3协议采用分层结构，包括物理层、数据链路层和应用层，各层之间通过接口进行通信。分层结构支持多种传输机制，如问答式、循环式和事件驱动式等，以适应不同应用场景的需求。传输机制提供了数据加密和身份验证等安全机制，确保远动通信的安全性和可靠性。安全性DNP3协议Modbus协议采用主从通信模式，主机发送请求，从机响应请求并返回数据。主从通信定义了简单的数据格式，包括寄存器地址、功能码和数据域等，易于理解和实现。数据格式由于其开放性和简单性，Modbus协议在工业自动化领域得到了广泛应用。广泛应用Modbus协议OPCUA协议是一种跨平台的通信协议，支持Windows、Linux和实时操作系统等多种平台。跨平台性信息建模安全性采用面向对象的信息建模方式，可以描述复杂的设备和系统结构。提供了全面的安全机制，包括数据加密、身份验证和访问控制等，确保远动通信的安全性。030201OPCUA协议远动装置及功能04数据采集与处理控制与调节事件顺序记录通信功能RTU（远程终端单元）RTU能够实时采集电力系统的模拟量和状态量，并进行必要的转换和处理，以供远动系统使用。RTU能够记录电力系统中的重要事件，如开关变位、保护动作等，并按照时间顺序进行存储。RTU接收并执行来自调度中心的遥控命令，实现对电力设备的远程控制和调节。RTU通过通信接口与调度中心进行数据交换，实现远程监控和管理。馈线监控故障定位与隔离负荷管理通信与组网FTU（馈线终端单元）01020304FTU能够实时监测馈线的电压、电流、功率等参数，以及开关状态和保护动作情况。在配电网发生故障时，FTU能够协助实现故障的定位和隔离，缩小停电范围。FTU可根据需要对馈线负荷进行管理和优化，提高配电网的运行效率。FTU支持多种通信方式，可与其他设备或系统组网，实现信息的共享和交互。设备控制DTU接收并执行主站系统下发的控制命令，实现对配电设备的远程操控。本地人机交互DTU配备有人机接口，方便现场人员进行设备调试、参数设置等操作。故障检测与处理DTU能够实时监测配电设备的运行状态，并在设备发生故障时及时报警和处理。数据采集与传输DTU负责采集配电设备的运行数据，并通过通信网络将数据上传至主站系统。DTU（配电终端单元）采用高性能的模数转换器和信号调理电路，实现对模拟量和状态量的精确采集。数据采集技术通信技术控制技术故障诊断与处理技术采用先进的通信协议和调制解调技术，确保远动装置与调度中心之间的数据传输稳定可靠。采用成熟的控制算法和逻辑判断机制，实现对电力设备的精确控制和调节。结合专家系统和模糊逻辑等智能算法，对电力系统故障进行快速诊断和定位，并采取相应的处理措施。远动装置功能实现远动信息传输方式及特点05抗干扰能力差模拟信号在传输过程中容易受到噪声和干扰的影响，导致信号质量下降。设备复杂度高模拟信号传输需要使用专门的调制解调器和模拟通信设备等，设备复杂度高。频带利用率低模拟信号传输方式采用连续的模拟信号进行信息传输，频带利用率相对较低。模拟信号传输方式频带利用率高数字信号在传输过程中具有较强的抗干扰能力，能够保证信号的稳定性和可靠性。抗干扰能力强设备简单数字信号传输只需要使用数字通信设备和相应的接口电路，设备相对简单。数字信号传输方式采用离散的数字信号进行信息传输，频带利用率相对较高。数字信号传输方式123光纤通信具有极大的传输容量，能够满足电力系统远动信息的大量传输需求。传输容量大光纤通信具有长距离传输的能力，能够实现电力系统远动信息的远距离传输。传输距离远光纤通信采用光信号进行信息传输，不受电磁干扰的影响，具有极强的抗干扰能力。抗干扰能力强光纤通信技术应用灵活性强无线通信具有灵活性强的特点，能够实现电力系统远动信息的随时随地传输。建设成本低无线通信无需铺设线缆和架设基站等设施，建设成本相对较低。受天气和地形影响无线通信受天气和地形等因素的影响较大，信号稳定性和可靠性相对较低。无线通信技术应用电力系统远动技术发展趋势与挑战06通过物联网技术实现对远程设备的实时监控和故障诊断，提高电力系统的可靠性和稳定性。设备监控与故障诊断利用物联网技术对能源进行智能管理和优化，实现能源的高效利用和节能减排。能源管理与优化借助物联网技术，实现电力系统运维的智能化和自动化，提高运维效率和质量。智能化运维物联网技术在远动领域应用前景数据处理与分析通过边缘计算技术对电力系统产生的海量数据进行实时处理和分析，提取有价值的信息，为决策提供支持。实时控制与优化利用边缘计算技术实现电力系统的实时控制和优化，提高系统的响应速度和运行效率。安全防护借助边缘计算技术加强对电力系统的安全防护，防止网络攻击和数据泄露。边缘计算技术在远动系统中的应用大规模设备连接借助5G/6G通信技术实现电力系统大规模设备的连接和通信，提高系统的整体性能和稳定性。高可靠性保障通过5G/6G通信技术提供的高可靠性保障，确保电力系统在极端情况下的稳定运行。超低时延通信利用5G/6G通信技术实现电力系统超低时延通信，满足实时控制和