电力远动系统

Ⅰ 什么叫远动装置

远动装置是指对广阔地区的生产过程进行监视和控制的装置。

远动技术就是通过通信技术对远方的运行设备进行监视和控制的技术。

电力系统远动控制技术实现的功能主要包含遥测（YC）、遥信（YX）、遥控（YK）和遥调（YT）四方面的功能，简称“四遥”功能。而为了保证电力系统远动各种功能的可靠实现，主要通过数据采集技术、信道编码技术和通信传输技术三部分来实现其具体的远动控制。

(1)电力远动系统扩展阅读：

远动系统的基本作用就是实现调度端对被控端设备的监视与控制操作，所以远动系统组成应包括控制端、执行端和通信信道三部分。

1、控制端

调度端是远动系统遥控、遥调指令信息的产生部分，也是被控端设备对象遥测、通信信息的接收部分。电气化铁道牵引供电远动系统调度端安装在中心域市的调度控制中心。

例如郑州铁路局所管辖范目内的京广铁路线、陇海铁路线及新荷线电气化铁道牵引供电运动系统的调度端就安装在郑州调度控制中心。

在远动系统中，为配合调度端工作，调度控制中心还配备有模拟屏、打印机、工程师终端、VDU显示设备(含键盘、 鼠标器等人机接口) 、通信处理器及不间断电源（UPS）等设备。

调度端的主要任务就是对被控端送来的信息进行加工、处理（如有功功率、无功功率、电能量等），并根据需要进行各种报表、记录得打印、存储、显示，对事故信号进行报警，以及由操作员通过人机接口向各被控对象发出操作命令等。

采用计算机技术的远动系统也称作远方监控与数据采集系统，也称为SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition System）。其主要功能是依靠软件编程来实现的，突出优势在于信息数据处理、人机对话和自动巡回检测等。

2、执行端

执行端是远动系统遥控、遥调指令信息的接收与执行部分，也是被控端设备对象遥测、遥信信息的采集与发送部分。

电气化铁道远动系统执行端分布安装在被控对象的所在地，其主要功能则是采集牵引变电所内各开关量的状态、电气量的参数并及时上送调度端，以及执行控制端发来的各种操作命令等。执行端为实现远动系统的功能完善，一般还具备被控设备对象发生事件的顺序记录、自恢复和自检测功能。

在SCADA中，执行端也称为远方终端装置（RTU）。计算机远动系统的执行端主要包括计算机、数据采集电路、显示器和打印机等设备，其主要功能依靠软件编程来实现。

3、通信信道

远动系统中信道的主要功能是承担控制端与被控端之间的信息数据、命令的传输。通常，把从控制端向被控端发送的数据成为“下行”数据；反之，把从被控端向控制端发送的数据称为“上行”数据。

Ⅱ 电力系统远动的相关知识

由于电力生产的特点，发电厂、变电所和调度所之间的信息交换只能经过通道实现。信息传送只能是串行方式。因此，要使发送出去的信息到对方后，能够识别、接收和处理，就要对传送的信息的格式作严格的规定，这就是远动规约的一个内容。这些规定包括传送的方式是同步传送还是异步传送，帧同步字，抗干扰的措施，位同步方式，帧结构，信息传输过程。
远动规约的另一方面内容，是规定实现数据收集、监视、控制的信息传输的具体步骤。例如，将信息按其重要性程度和更新周期，分成不同类别或不同循环周期传送；确定实现遥信变位传送、实现遥控返送校核以提高遥控的可靠性的方式，实现发（耗）电量的冻结、传送,实现系统对时、实现全部数据或某个数据的收集,以及远方站远动设备本身的状态监视的方式等。
远动规约的制定，有助于各个制造厂制造的远方终端设备可以接入同一个安全监控系统。尤其在调度端(主站端) 采用微型机或小型机作为安全监控系统的前置机的情况下，更需要统一规约，使不同型号的设备能接入同一个安全监控系统。它还有助于制造设备的工厂提高工艺质量，提高设备的可靠性，因而提高整个安全监控系统的可靠性。
远动规约分为循环式远动规约和问答式远动规约。在中国这两种规约并存。 规约中的帧结构具有帧同步字、控制字、帧类别和信息字。其中帧同步字是用作一帧的开头，要求帧同步字具有较好的自相关特性，以便对方比较容易捕捉，检出帧同步。还要求帧同步具有较小的假同步概率，防止假同步发生。控制字是指明帧的类别，共有多少字节，以及发送信息的源地址、目的地址等。
循环式规约要求循环往复不停顿地传送信息。传送信息的内容在受到干扰而拒受以后，在下一帧还可以传送，丢失的信息还可以得到补救，保护性措施可以降低要求，也可以适用于单工或双工通道，但不能用于半双工通道。可以采用位同步和波形的积分检出等提高通道传输质量的措施。此种通信规约传输信息的有效率较低。 其主要特点是以主站端为主，主站端向远方站询问召唤某一类别信息，远方站即将此种类别信息作回答。主站端正确接受此类别信息后，才开始下一轮新的询问，否则还继续向远方站询问召唤此类信息。
问答式规约为了减少传输的信息量，采用变位传送遥信、死区变化传送遥测量等压缩传送信息的方法。
问答式远动规约的另一个特点是通道结构可以简化，在一个通信链路上，可以连接好几个远方站，这样可以使通道投资减少，提高通道的备用性。问答式远动可以适用双工、半双工通道。
对远动规约要求传输的信息有相应抗干扰措施，一般对于遥信、遥测的抗干扰编码的信号距离为4,残余差错率≤10-14。 将远方站的各种测量值传送到主站端。遥测的主要技术指标是模拟转器的准确度、分辨率、温度稳定性。一般要求准确度在±0.1～±0.5%；分辨率为10或12±1位。 数字量的字长则根据被测对象的要求而定。遥测量一般有模拟量、数字量、脉冲计数量和其他测量值。
模拟量 电气设备的各种参量，诸如电压、电流、功率等。它们经过各种变送器的转换变成统一规格的直流电压(0～5伏,0～±5伏,0～±10伏)或直流电流（0～1毫安，0～10毫安,4～10毫安）输入到远动设备，经过多路转换开关，输入到模数转换器，转换成10位或12位（包括符号位）的数值，传送到主站端。 将远方站内电工设备的状态以信号的两种状态即0、1（或断开、闭合）传送主站端（调度端）。遥信反映的内容主要有断路器和隔离开关的位置，继电保护的动作状态，报警信号，自动控制的投、切，发电厂、变电所的事故信号，电工设备参数的越限信号，以及远方站远动设备的状态、自诊断信号等。
遥信的传送有变位传送和循环传送两种，以变位传送为优。为避免发生信号丢失，在远动设备初投入运行时，需将全部内容向主站端传送，使主站端安全监控系统内的数据库的内容和模拟盘的信号状态准确反映系统内运行设备的状态。在平时定期传送全部信号。
对遥信的主要技术要求是在遥信变位以后应在 1秒钟内传送到主站,并要求防止遥信误动作,即遥信编码的信号距离应当大于或等于4,以防止外界干扰的作用。在电工设备输入的接口部件处应加滤波和其他技术措施，防止接点抖动后引起误反映。滤波时间常数应≤10毫秒。由于遥信的接口部件和主要高压电工设备的接点联系，距离较远，易受强电感应，接口处应有光电隔离或经过继电器隔离。
目前远动设备的遥信编码一般以数据字节的一位反映一个开关接点的状态。但是国际电工委员会(IEC)TC-57专委会的标准规定,一般断路器等设备的开合状态,应以两位来反映一个开关接点的状态，即以01、10来反映，而00、11为错误状态，只有事故告警信号才用一位数据位来反映一个信号的状态。 由主站端向远方站发送调节命令，远方站经过校验后转换成适合于被控对象的数据形式，驱动被调对象。
发送的调节命令可以采取返送校核，也可以不采取返送校核，远方站接受遥调命令后直接执行。
遥调命令有两种形式：①设定值形式。由主站端向远方站发送控制被控对象的一个数值，远方站接受后或者以数字形式直接输出，或者经数/模转换器将数字量转换成被控对象所需要的模拟量形式输出。②升降命令形式。将主站端发送过来的升/降调节命令，转换成升/降的步进信号，用以调节发电机的出力或者变压器的分接头的位置以及水电厂的闸门。
实现遥调可以采取局部反馈调节的方式，即主站端定时发送调节命令后，由被调对象的自动调节设备来完成调节过程；也可以采用大反馈调节方式，即将被调节对象的信息反馈到主站端来进行反馈平衡，决定是否继续发送调节命令。一般采取前一种形式较多。 在返送校核无误后，将结果显示给调度人员，并向远方站发送执行命令。此时由执行命令将输出执行电路的电源合上，驱动执行电路操作对象动作。被控制的对象动作后，过一定时间还要检查有关电路是否有接点粘上，并将动作结果告知主站，过一定时间将电路电源自动切除。只有这样严格的技术措施，才能保证遥控的正确无误。对于电力系统，遥控的技术指标是执行的正确动作率为100%。