2022年浅谈电力系统远动终端RTU措施的设计 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 浅谈电力系统远动终端 RTU方案的设计摘要： 电力远动终端 RTU系统是电力调度自动化系统的核心部分,是运算机、数据信息通信、状态自动检测等技术相互和谐协作形成的能够对电力供配电各环节进行实时监视和掌握的综合智能操作系统；在分析电力特性参数测量和运算方法的基础上,对电力远动终端RTU系统的拓扑结构进行具体的分析总结；电力远动终端 RTU大大提高电力系统自动化调度与治理水平,保 障供配电系统高效稳固的运行；关键词 ：电力系统；远动终端 RTU；沟通采样 电力系统远动终端把电网中分布在不同区域的发电厂、输电线路、变电站等联合成一个有机整体,进行统一的电力生产和调度安排1 ；电力系统调度运行中心可以实时依据系统中电力负荷特性动态调剂各发电厂、各分支线路、各终端 变配电设备的运行工况,以统一调度实现电力系统高效经济的运行,达到无人 或少人 >值守的综合自动化调度运行的目的；远动终端RTU应用数据信号远程通信监控技术实时对电力系统中各运行电气设备的运行状态和 T况特性进行动态监 视和操控,实现电力系统调度中心对电气设备进行遥信、遥测、遥控、遥调的“ 四遥” 功能；1 电力特性参数的测量11 沟通采样技术电力运行特性电参量的采样方法包括直流采样和沟通采样两种基本方法；直流 采样技术由于在特性参量数据采集过程中简洁受到外部干扰产生庞大的误差,同时该方法在采样数据精度、实时性、稳固性等方面都很难满意现代智能远程 自动化监视和掌握的需求,而沟通采样技术可以依据肯定的数学运行规律动态采集被测电参量的瞬时数据信息,并通过对应的DSP数据处理单元获得精确的数据信号,实现对电力系统中各变配电设备的远程监视和掌握；12频率值测量 1 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 频率是电能质量水平稳量的一个重要参数指标；频率数据信号是通过动态采集 系统中的电压信号后然后利用对应的规律运算转换而来；信号采集电路在获得 系统中电压互感器二次侧远传过来的实时电压信号后,就会先将信号经过低通 滤波器进行高次干扰信号剔除,然后将过滤后的电压信号送人到信号比较电路 中与系统预设电压基准值进行比较后形成对应的方波信号数据,通过 Ds瞰据处理单元实时分析判定就能获得系统实时的频率信号 示为：f= =f 的值,其具体表达式可以表式1>中,data- 为系统所采集到的相临两次负跳变间DSP信号数据值 data,data,>之差；13 系统实时电流和电压值测量电力系统中的电流和电压值均具有周期波动特陛,为了获得电流和电压的瞬时重量值,采纳傅里叶变换将瞬时电流f 力和电压“f> 值转换成由直流基准重量和各次傅立叶级数两部分共同组成,其具体表达式为：it>=I +2>ut>=U +式2>中,I,U , 一分别为电力系统中电流和电压的直流重量；k为第 k级重量；2 电力系统远动终端 RTU系统21系统规律拓扑结构为了实现对电力系统中各电气设备的状态和运行工况特性的实时监测和掌握,需要将现场电气设备的状态信号和掌握信号通过信号测量模块依据沟通测量方法进行分析转换后形成对应的信号数据,然后经过数据通信通道传输到远方的2 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 调度中心,便于调度运行治理人员进行统一电能安排调度,其基本的规律工作 拓扑结构如图 1所示；22 信号测量模块从图 1可知,信号测量模块主要对电力系统中各现地单元进行实时信号的采集,并通过检测模块内部的 DSP数据处理单元依据前面所述的沟通采样信号转换关系 转换成系统实时的电参量数据信息；信号测量模块仍可以将远方调度中心发出 的调度命令转换成对应的掌握信号直接作用在各执行机构上完成对现地电气设备的远程掌握；23 通信主控模块 从RTU总体设计的要求考虑,可以把通信主控模块分为 CAN总线接 口、并串数据转换、可视化人机互通界面、掉电数据储存等多个部分,其具体规律结构如图 2所示：3 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1>CAN总线接口； CAN总线是电力系统远动终端RTU进行数据信息通信的主干网络,采纳分散分布规律拓扑结构可以实时采集安装在不同位置电气设备的动态信息； CAN总线接口主要实现通信主控模块与CAN总线进行实时通信获得远程信号测量模块所采集到的实时信号数据,并经内部 DSP数据处理单元转换成对应的 数据信号传输给远方调度中心,供运行人员制定相应的调度方案； 2）并一串数据转换；电力系统所采集到的实时信号需要通过并一串数据 转换单元将各类数据信息转换成运算机能够识别的数据,然后供超远距离或有 内部局域网,可采纳网络传输方式,通过网络传输线传输监控视频信号和掌握 信号,利用网络监控软件对监控信号进行监控,但由于受网络带宽和视频压缩 比的限制,图像成效难于确保；监控点多、点位分散、传输距离较近的厂矿,由于存在较严峻的扰源,宜采纳“ 一线通” 传输方式；这样,可大大削减电缆 使用量,节省经费开支；监控点较多且分散、传输距离远、具有相对独立性的 室外监控系统,考虑其室外特点,气候、环境复杂、易遭雷击等受外界影响较 大,宜选用光缆传输方式；3 光缆传输的特点及原理4 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光缆传输系统主要由产生光信号的光发射机、携带光信号的传输光缆和接受光信号的光接收机组成；光发射机的核心器件是激光二极管 ILD> ,发出光信号沿光媒体传播,实现电一光转换；目前LD>或注入型二极 A M光发射机一般采用分布反馈式 DFB>激光器；这是一种单模 ：作激光器,具有良好的噪声性能、线性和互调性能；因此,可用多频道A M组合信号直接调制； A M光缆系统中均使用单模光缆做传输媒介,其传输损耗： 常小；光接收机一般采纳光电二极管 PIN PD>作为光电转换器件,实现光电转换已有较好的灵敏度和较高的接收电平,输入光功率范畴在 0dBmV10dBmv之间；整个 AM光缆干线传输的带宽目前可做 1GHZ；光缆传输的特点：1>单模光纤在波长 13lmm或155rrml 时间速的低损耗窗口,每公里衰减可做到02dB04dB以下,是同轴电缆每公里损耗的l ；因此,模拟光纤多路电视传输系统可实现 20kin 无中断传输；目前,通过一根光纤可传输几十路以上 的视信号,假如采纳多芯光缆,就容量成倍增长；光纤传输不像同轴电缆那样需要相当多的中继放大器,因而没有噪声和非线性失真叠加；图3 光缆拓扑图 5 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2>光缆具有细而轻、拐弯半径小、抗腐蚀、不怕潮、温度系数小,基本上不受 外界温度变化的影响,从而保证了传输信号的质量；光缆相对无线电、电机或 相邻电缆的电噪声,具有较大的阻抗,免受电噪声干扰,不受电磁干扰,因而 适合有强电磁干扰和电磁辐射的环境中；光缆多路视频传输系统保密性好,传 输信号不易窃取,因此适合保密系统使用；某高校校内监控系统光缆拓扑图 图 3>；4 终止语 本文通过对监控系统常用的几种信号传输方式的优缺点比较,针对室外监控系 统布点多而分散、系统大而复杂、受气候环境影响大的特点,从中挑选正确方 案一一光缆传输方式；需要指出的是,电缆虽然作为室外监控系统传输有很多 优势,但不能简洁认为只要挑选电缆传输形式,就可确保监控系统的图像质量 及运 行成效；由于,即使挑选光缆作为传输方式,假如光缆的规格和型号、光端机 的品牌的挑选不当,同样也达不到预期成效；因此,一套良好的监控系统装 置,必需充分考虑系统的各个部分和各个环节；参考文献1肖湘宁 . 电能质量分析与掌握 M. 北京 : 中国电力出版社 ,2004. M.2程浩忠 . 电能质量 M. 北京 : 清华高校出版社 ,2006. 3姜齐荣 , 谢小荣 , 陈建业 . 电力系统并联补偿结构、原理、掌握与应用北京 : 机械工业出版社 ,2004. 45王兆安 , 杨君 , 刘进军 . 谐波抑制和无功功率补偿M. 北京 : 机械工业出版社,2002. 查晓明,孙建军,陈允平. 并联型有源电力滤波器的重复学习Boost 变换控制策略 . 电工技术学报 , 2005.2 Vol.20,No.2,PP5662 6Li Ma, Jinghai Zhou, Zhengyu Lu. An improved harmonic detecting approach for active power filterC. Power Electronics and Motion Control Conference, 2000, p 1420-1424. 7H.DBattista and R.JMantz. Harmonic series compensators in power systems: their control via sliding modeJ.IEEE Transactions Control System Technology, 2000,8:939-947. 8HAkagi. New Trends in Active Filters for Power ConditioningJ.IEEE Transacations on Industry Application. 1995,326>:13121322. 6 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 9陈仲 . 并联有源电力滤波器有用关键技术的讨论 D. 浙江高校博士论文,2005. 10 周柯 . 注入式有源电力滤波器的关键技术讨论与工程应用 论文 ,2007. D. 湖南高校博士11 鞠建永 . 并联有源电力滤波器工程应用关键技术的讨论 文,2022. 7 / 7 D. 浙江高校博士论名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页