1、個人資料整理僅限學習使用淺談電力系統遠動終端RTU方案的設計摘要： 電力遠動終端 RTU系統是電力調度自動化系統的核心部分，是計算機、數據信息通信、狀態自動檢測等技術相互協調配合形成的能夠對電力供配電各環節進行實時監視和控制的綜合智能操作系統。在分析電力特性參數測量和計算方法的基礎上，對電力遠動終端RTU系統的拓撲結構進行詳細的分析總結。電力遠動終端 RTU大大提高電力系統自動化調度與管理水平，保障供配電系統高效穩定的運行。關鍵詞 ：電力系統；遠動終端RTU；交流采樣電力系統遠動終端把電網中分布在不同區域的發電廠、輸電線路、變電站等聯合成一個有機整體，進行統一的電力生產和調度分配1 。電力系統

2、調度運行中心可以實時根據系統中電力負荷特性動態調節各發電廠、各分支線路、各終端變配電設備的運行工況，以統一調度實現電力系統高效經濟的運行，達到無人( 或少人 >值守的綜合自動化調度運行的目的。遠動終端RTU應用數據信號遠程通信監控技術實時對電力系統中各運行電氣設備的運行狀態和T況特性進行動態監視和操控，實現電力系統調度中心對電氣設備進行遙信、遙測、遙控、遙調的“四遙”功能。b5E2RGbCAP1 電力特性參數的測量11 交流采樣技術電力運行特性電參量的采樣方法包括直流采樣和交流采樣兩種基本方法。直流采樣技術由于在特性參量數據采集過程中容易受到外部干擾產生巨大的誤差，同時該方法在采樣數據精

3、度、實時性、穩定性等方面都很難滿足現代智能遠程自動化監視和控制的需求，而交流采樣技術可以按照一定的數學運行邏輯動態采集被測電參量的瞬時數據信息，并通過對應的DSP數據處理單元獲得準確的數據信號，實現對電力系統中各變配電設備的遠程監視和控制。p1EanqFDPw12頻率值測量1 / 7個人資料整理僅限學習使用頻率是電能質量水平衡量的一個重要參數指標。頻率數據信號是通過動態采集系統中的電壓信號后然后利用對應的邏輯運算轉換而來。信號采集電路在獲得系統中電壓互感器二次側遠傳過來的實時電壓信號后，就會先將信號經過低通濾波器進行高次干擾信號剔除，然后將過濾后的電壓信號送人到信號比較電路中與系統預設電壓基準

4、值進行比較后形成對應的方波信號數據，通過 Ds瞰據處理單元實時分析判斷就能獲得系統實時的頻率信號 f 的值，其具體表達式可以表示為： DXDiTa9E3df=式 (1> 中， data- 為系統所采集到的相臨兩次負跳變間DSP信號數據值 (data，data，>之差。 RTCrpUDGiT13 系統實時電流和電壓值測量電力系統中的電流和電壓值均具有周期波動特陛，為了獲得電流和電壓的瞬時分量值，采用傅里葉變換將瞬時電流f( 力和電壓“ (f> 值轉換成由直流基準分量和各次傅立葉級數兩部分共同組成，其具體表達式為：i(t>=I+(2>u(t>=U+式 (2>

5、; 中， I，U ， 一分別為電力系統中電流和電壓的直流分量。k為第 k級分量。2 電力系統遠動終端RTU系統21系統邏輯拓撲結構為了實現對電力系統中各電氣設備的狀態和運行工況特性的實時監測和控制，需要將現場電氣設備的狀態信號和控制信號通過信號測量模塊按照交流測量方法進行分析轉換后形成對應的信號數據，然后經過數據通信通道傳輸到遠方的2 / 7個人資料整理僅限學習使用調度中心，便于調度運行管理人員進行統一電能分配調度，其基本的邏輯工作拓撲結構如圖 1所示。 5PCzVD7HxA22 信號測量模塊從圖 1可知，信號測量模塊主要對電力系統中各現地單元進行實時信號的采集，并通過檢測模塊內部的 DSP數

6、據處理單元按照前面所述的交流采樣信號轉換關系轉換成系統實時的電參量數據信息。信號測量模塊還可以將遠方調度中心發出的調度命令轉換成對應的控制信號直接作用在各執行機構上完成對現地電氣設備的遠程控制。jLBHrnAILg23 通信主控模塊從 RTU總體設計的要求考慮，可以把通信主控模塊分為 CAN總線接口、并串數據轉換、可視化人機互通界面、掉電數據保存等多個部分，其具體邏輯結構如圖 2所示：3 / 7個人資料整理僅限學習使用1>CAN總線接口。 CAN總線是電力系統遠動終端RTU進行數據信息通信的主干網絡，采用分散分布邏輯拓撲結構可以實時采集安裝在不同位置電氣設備的動態信息。 CAN總線接口主

7、要實現通信主控模塊與CAN總線進行實時通信獲得遠程信號測量模塊所采集到的實時信號數據，并經內部DSP數據處理單元轉換成對應的數據信號傳輸給遠方調度中心，供運行人員制定相應的調度計劃。xHAQX74J0X2 ）并一串數據轉換。電力系統所采集到的實時信號需要通過并一串數據轉換單元將各類數據信息轉換成計算機能夠識別的數據，然后供超遠距離或有內部局域網，可采用網絡傳輸方式，通過網絡傳輸線傳輸監控視頻信號和控制信號，利用網絡監控軟件對監控信號進行監控，但由于受網絡帶寬和視頻壓縮比的限制，圖像效果難于確保。監控點多、點位分散、傳輸距離較近的廠礦，由于存在較嚴重的擾源，宜采用“一線通”傳輸方式。這樣，可大大

8、減少電纜使用量，節約經費開支。監控點較多且分散、傳輸距離遠、具有相對獨立性的室外監控系統，考慮其室外特點，氣候、環境復雜、易遭雷擊等受外界影響較大，宜選用光纜傳輸方式。 LDAYtRyKfE3 光纜傳輸的特點及原理4 / 7個人資料整理僅限學習使用光纜傳輸系統主要由產生光信號的光發射機、攜帶光信號的傳輸光纜和接受光信號的光接收機組成。光發射機的核心器件是激光二極管(LD>或注入型二極(ILD> ，發出光信號沿光媒體傳播，實現電一光轉換。目前A M光發射機一般采用分布反饋式 (DFB>激光器。這是一種單模 ：作激光器，具有良好的噪聲性能、線性和互調性能。因此，可用多頻道A M組

9、合信號直接調制。 A M光纜系統中均使用單模光纜做傳輸媒介，其傳輸損耗： 常小。光接收機一般采用光電二極管 (PIN PD>作為光電轉換器件，實現光電轉換已有較好的靈敏度和較高的接收電平，輸入光功率范圍在0dBmV 10dBmv之間。整個 AM光纜干線傳輸的帶寬目前可做 1GHZ。Zzz6ZB2Ltk光纜傳輸的特點：1>單模光纖在波長 1 3lmm或 1 55rrml 時光速的低損耗窗口，每公里衰減可做到 0 2dB04dB以下，是同軸電纜每公里損耗的 l 。因此，模擬光纖多路電視傳輸系統可實現 20kin 無中斷傳輸。目前，通過一根光纖可傳輸幾十路以上的視信號，如果采用多芯光纜，

10、則容量成倍增長。光纖傳輸不像同軸電纜那樣需要相當多的中繼放大器，因而沒有噪聲和非線性失真疊加。dvzfvkwMI1圖 3 光纜5拓/撲7圖個人資料整理僅限學習使用2>光纜具有細而輕、拐彎半徑小、抗腐蝕、不怕潮、溫度系數小，基本上不受外界溫度變化的影響，從而保證了傳輸信號的質量。光纜相對無線電、電機或相鄰電纜的電噪聲，具有較大的阻抗，免受電噪聲干擾，不受電磁干擾，因而適合有強電磁干擾和電磁輻射的環境中。光纜多路視頻傳輸系統保密性好，傳輸信號不易竊取，因此適合保密系統使用。某大學校園監控系統光纜拓撲圖( 圖3>。rqyn14ZNXI4 結束語本文通過對監控系統常用的幾種信號傳輸方式的優

11、缺點比較，針對室外監控系統布點多而分散、系統大而復雜、受氣候環境影響大的特點，從中選擇最佳方案一一光纜傳輸方式。需要指出的是，電纜雖然作為室外監控系統傳輸有許多優勢，但不能簡單認為只要選擇電纜傳輸形式，就可確保監控系統的圖像質量及運 EmxvxOtOco行效果。因為，即使選擇光纜作為傳輸方式，如果光纜的規格和型號、光端機的品牌的選擇不當，同樣也達不到預期效果。因此，一套良好的監控系統裝置，必須充分考慮系統的各個部分和各個環節。SixE2yXPq5參考文獻1 肖湘寧 . 電能質量分析與控制 M. 北京 : 中國電力出版社 ,2004.2 程浩忠 . 電能質量 M. 北京 : 清華大學出版社 ,2

12、006.3 姜齊榮 , 謝小榮 , 陳建業 . 電力系統并聯補償結構、原理、控制與應用 M.北京 : 機械工業出版社 ,2004. 6ewMyirQFL4 王兆安 , 楊君 , 劉進軍 . 諧波抑制和無功功率補償 M. 北京 : 機械工業出版社 ,2002.5 查曉明，孫建軍，陳允平 . 并聯型有源電力濾波器的重復學習 Boost 變換控制策略 . 電工技術學報 , 2005.2 Vol.20，No.2，PP56 62kavU42VRUs6 Li Ma, Jinghai Zhou, Zhengyu Lu. An improved harmonic detecting approach for

13、active power filterC. Power Electronics and MotionControl Conference, 2000, p 1420-1424.y6v3ALoS897 H.DBattista and R.JMantz. Harmonic series compensators in powersystems:theircontrolviaslidingmodeJ.IEEETransactionsControl System Technology, 2000,8:939-947.M2ub6vSTnP8 HAkagi.NewTrendsinActiveFiltersforPowerConditioningJ.IEEETransacationson IndustryApplication.1995,32(6>:131