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远程终端装置在电力系统的应用及发展
xiao_xiao1 发表于 2009/10/26 10:56:30 618 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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电力系统具有分布范围广、实时性强、自动化程度高的特点，因此广泛采用远程终端装置（RTU-Remote Terminal Unit）用于数据采集和发、输电过程控制。调度自动化系统已经成为保证现代化大电网安全、稳定、经济运行不可缺少的重要技术手段，而远程终端装置是调度自动化系统的基础，是实现对生产过程信息的采集、处理、传输、显示以及执行控制指令等全部功能的终端设备。
1．远程终端装置在电力系统的应用
现代电力系统是由分布在广阔地域的若干发电厂、变电站以及相当数量的超高压输电线路等连接组成。由于电能不能储存，电能生产、输送与消耗要同时进行，每时每刻都要保持供需的平衡。为了保证电力系统安全稳定运行，就必须有统一的的管理调度系统。我国电力系统设有5级调度所，即国家级总调度、大电网级调度、省级电网调度、地区级电网调度和县级电网调度，统一指挥电网的正常运行及事故处理等工作。通过对发电、输电和供电的控制以协调整个电力系统的运行，保证供电质量，尽量降低能源消耗。实现安全、优质和经济运行。
我国电网调度自动化开始于50年代末，正式起步于70年代中期。目前，所有统一调度的发电厂、变电所均已装设了远程终端，早期的布线逻辑型远程终端装置也都已更换为微机型远程终端装置,并且在新建厂站装设了自动化监控系统。厂站基础自动化水平大大提高,其提供的准确的实时信息已成为电网调度人员和有关领导进行生产指挥和决策的重要依据.缩短了电网故障处理时间,缩小了事故面,产生了明显的经济效益.并广泛应用于运行方式、经营、计划、用电、办公自动化等部门,减轻了劳动强度,提高了劳动生产率.
电力系统远程装置的主要功能如下：
a、遥测、遥信功能：即模拟量、开关量、脉冲量等实时数据的采集、预处理及远传功能。如发电机功率、电力线路输送功率（流）、电流，母线电压、频率，用电负荷以及反映电力系统运行状态及故障情况的断路器、隔离开关位置信号和继电保护装置动作信号等。
b、遥控、遥调功能：即接收、处理及执行调度下行控制、调节指令的功能。遥控功能主要是对断路器、隔离开关的开、合控制；遥调功能包括：自动发电控制（AGC），即自动控制发电机出力；自动电压调整（AVR），即变压器调压分接头的自动调节，无功补偿电容器、电抗器的投、切控制等。c、事件顺序记录功能。当电力系统或运行设备发生事故时，将发生动作的继电保护、安全自动装置和断路器、隔离开关的信息，包括信号名称、动作时间、动作状态及性质（断开、闭合；操作、事故)等按时间顺序记录下来，用于事故分析。
d、对脉冲量连续计数和分时段累计存储功能,并以电能量表底值传送。
e、与现场其他设备的通信功能,互相连接和可互操作功能.
f、对多个调度中心以不同通信规约进行串行通信和计算机网络通信的功能.
等。
随着电力工业和电子技术的迅猛发展,远程系统已由过去功能较为专一的集中式四遥(遥测、遥信、遥控和遥调)远程终端装置发展为现在的网络分层分布式远程系统.具有功能全面、技术先进、性能稳定、组态灵活、易于扩充等特点。除具有四遥功能、事件顺序记录(SOE)及与多个调度通信等功能外，还能同微机保护和智能电气设备以串口通讯，具有故障切换的双CPU冗余结构，以及完整的可编程控制，可具备在线故障检测和录波，在线故障定位，变压器过载监视，当地电压、无功自动闭环控制，同期检测、操作闭锁、继电保护监视、GPS对时以及远程维护等功能。具有以太网接口和TCP/IP网络规约，可直接与本地局域网和远程广域网联网,支持多种物理接口(RS-232,RS-422/485,无线电等）及标准协议。只需在网上增挂计算机及相应软件,就可实现厂站当地监控。
这种远程与站内自动化系统合用一套数据采集装置的模式既能满足远程实时性和可靠性的要求，又改变了传统的二次设备模式，简化了二次系统，减少了连接电缆和占地面积，实现了数据资源共享，处理统一，避免了设备的重复投资及减轻CT的负载，降低了工程造价，是目前新建变电站和电厂网络控制室自动化系统中积极推广和采用的主要模式。
2．电力系统远程终端装置的发展
我国电力系统远程技术发展很快，远程装置的发展，大体经历了四个发展阶段。
第一阶段。五十年代末到六十年代末的有触点式和电子管式远程装置，如CF-56型、SF-58型遥信遥控装置，JZ型遥测装置等，在电力系统中广泛使用，促进了电力系统远程化，并实现了一些无人值班变电站。这些远程装置以继电器、步进选线器、电子管为主要元件，因此装置接点多、维护工作量大、可靠性较差、寿命短，属于早期远程产品。
第二阶段。六十年代末到八十年代初的布线逻辑型远程装置，如北京低压电器厂的WYZ-II、WYZ-III型，天津电表厂的SZY-75型、上海SY型等远程装置，已成为当时各大电力系统中的远程主机。这些远程装置的主要特点是无触点化，先以磁性元件、晶体管，后以小规模集成电路作为主要元件，在工作原理上充分利用了无触点元件适宜于连续工作的