《远动信息的信源编码.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《远动信息的信源编码.ppt（59页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、远动信息的信源编码,远动信息的采集与处理,遥信信息的采集和处理,遥信量：设备的启停，断路器的投切，隔离开关的开合，告警信号的有无，继电保护动作与否。根据国际电工委员会IEC标准：“0”断开“1”闭合,无源触点与有源触点,遥信信息通常由辅助触点提供,无源触点断路器和隔离开关,有源触点保护与控制信号,遥信信号的隔离,YX,继电器隔离,光电耦合隔离,U的大小选择根据电力设备的辅助触点与远动装置之间的距离决定，一般取12V或24V,实用遥信取样电路,双触点遥信,一个遥信量由两个状态信号表示：合闸结点跳闸结点两位二进制代码：10、01为有效码，00、11为无效码提高遥信信源的可靠性和准确性,微机系统组成
2、,CPU（控制器运算器寄存器）存储器I/O 接口I/O设备,CPU,数据总线,地址总线,控制总线,存储器与外设接口,其它输入/输出口,微机系统接口芯片,74LS373,74LS138,遥信状态的输入电路,74LS244,8255,SN74151,三态门,并行接口芯片,数字量多路开关,Intel8255,遥信状态的读取,PA0,PA1,PA7,PC0,PC1,至CPU,8255,PC2,SN74151-1,SN74151-0,SN74151-7,遥信状态的读取,定时扫查模式遥信状态通常不变化，状态的改变是瞬间完成的。必须不断对遥信量进行扫查，以捕捉遥信变位。为了去抖，应连续扫查N次。变位触发模式
3、增加位数值比较器74LS688通过外部中断实现以硬件投入换取实时性,遥信状态的读取,A口,B口,8255,P0.0P0.7,74LS373,数据口,A0,A1,ALE,P2.0P2.7,74LS688,1,P口,Q口,QP,8031,YX,8,定时扫查子程序框图,变位触发中断服务程序框图,提高遥信信息可靠性措施,硬件方面：保证强电系统与弱电系统的隔离继电器：延时长光电耦合：延时短软件方面：不能以一次读取的遥信量为准干扰的影响，辅助触点的抖动,事件顺序记录,事件(event)：运行设备状态的变化，例如开关或保护动作事件顺序记录(SOE，sequence of event)：把发生的事件按时间先后
4、顺序将有关的内容记录下来。要求远动装置提供实时时钟实时时钟：由定时器中断完成事件顺序记录的时标依据,事件分辨率,能正确区分事件发生顺序的最小时间单位站内分辨率：要求10ms。系统分辨率：要求20ms全系统应建立统一的时钟全网统一时钟的建立：主站周期性地向各RTU发送时钟命令不需要额外增加硬件。RTU之间的实时时钟有较大偏差主站和各RTU分别装配标准时钟信号地接收装置天文台无线电校时信号GPS提供的标准时钟信号,全网统一时钟的实现,平均时延：校正值：,遥测量的采集,遥测信息：电量：母线电压、支路电流有功功率、无功功率非电量：发电机定子转子温度、水库水位,电量变送器,100V、5A/1A的交流信号
5、05V、55V直流电压电流变送器电压变送器有功功率变送器无功功率变送器,变送器工作电源,交流电流/电压变送器,交流电流/电压变送器,全波整流电路,恒流输出,共地方式,_A2+,不共地方式,R5,R1,R3,R2,R4,Ui,Uo,Ui,R1,R2,R3,模/数转换原理,逐位比较式A/D转换双积分式A/D转换并行比较式A/D转换电荷平衡式U/f转换,逐位比较式A/D转换,D/A转换电路,双积分式A/D转换,时钟发生器,计数器,锁存器,逻辑控制电路,_,+,S1,S2,S3,S4,S5,S1,S2,S3,S4,S5,R,C,积分器,检零比较器,缓冲驱动器,Ui,-UR,+UR,1.S1闭合，其它断
6、开2.S2或S3闭合，其它断开3.S4、S5闭合，其它断开,Uint,并行比较式A/D转换,电荷平衡式U/f转换,t1,t2,T,Uint,t,常用A/D芯片,AD574：12位逐位比较式，28引脚双列值插式封装，完成一次转换需25s。ICL7109：12位双积分式，有极性位和溢出位，40引脚双列值插式封装，最大转换速度为30次/s。LMX31：电压/频率转换器，价格低廉，满量程频率范围1Hz100kHz，8脚双列直插式封装。,数字滤波,在计算机中用一定的计算方法对输入信号的量化数据进行数据处理，减少干扰在有用信号中的比重提高信号的真实性。常用滤波算法：一阶递归滤波：Yk=Xk+A(Yk-1-
7、Xk)0A1,常用滤波算法,限幅滤波：若|Xk Yk-1|Y，则 Yk=Xk若|Xk Yk-1|Y，则 Yk=Yk-1算术平均滤波：递推平均滤波：剔除最大值与最小值中位值滤波法：将N个采样数据按大小顺序排列，取中间的数据作为滤波输出值。,死区计算,必要性：正常情况下，电力系统中有的遥测量随时间的变动不大，在远动中重复传送那些没有多大变动的遥测量，加重了两端装置和信道的负担，同时对运行状态的观测意义不大。死区计算（越阀值检测）：对连续变化的模拟量规定一个较小的变化范围，称为死区。当模拟量在死区内变化时，认为模拟量没有变化，仍用原值表示。当模拟量连续变化超出死区时，则以此刻的模拟量代替旧值，并以此
8、值为中心再设死区。,越限比较,内容：对每一个量用上限值和下限值来规定其允许的运行范围，用其实时运行值与限值比较，发现超出运行范围即判为越限（越上限或越下限），置越限标志并发出信号。主要问题：运行参数上下波动时，会出现连续告警的情况，通常对数据进行死区处理。不需要对上限(或下限)进行比较时，可将上限(或下限)置为该量不可能出现的值。,标度变换,又称为乘系数，是将A/D转换结果的无量纲数字量还原成有量纲的实际值的方法。转换公式：U=KUDU KU=KTVKBUKADI=KIDI KI=KTAKBIKAD,事故追忆(一),在一些影响较大的开关发生事故跳闸时，把事故发生前后的一段时间内的遥测数据的变化
9、情况记录下来，为以后的事故分析提供原始数据。实现方法：进行事故追忆时，必须在内存中开辟足够大的实时数据缓冲区，缓冲区中的数据采用先进先出的方式刷新。当事故发生时的那帧数据移至缓冲区中部时，将整个缓冲区的数据保存下来，作为事故后分析使用。,事故追忆(二),数据缓冲区的大小由下列因素确定：1.事故追忆对事故前后需记录的时间长度2.一帧信息的数据量3.数据的刷新周期而定。事故追忆的启动：遥信变位变电站所的事故告警保护信号静稳分析和动稳定分析的结果,直流采样与交流采样,直流采样：直流电压电流信号经模/数转换得到一个与直流信号大小成正比的数字量。变送器完成电量有效值或平均值的变换。交流采样：对交流电流、
10、电压信号直接采样，用软件完成电量变送器的工作。,电网状态监测,交流采样硬件结构图,低通滤波器,S/H,低通滤波器,S/H,模拟量多路开关,A/D,光电耦合,缓冲驱动,锁存驱动,CPU,方波整流电路,自动切换电路,N倍频电路,u/i,u/i,N*f,f,交流采样原理,交流采样原理,无功功率：视在功率：复功率：功率因数：,交流采样算法,交流采样算法,脉冲量的采集与处理,电能量有功电能与无功电能累积量从厂站端的电能表获取脉冲电能表：转盘每转一圈发出一个脉冲每转N圈表示kWh（kavrh）,脉冲量的采集,隔离输出环节：光电隔离数据采集环节：硬件计数法采用定时/计数器（如8253）软件计数法检测脉冲量的
11、正跳变,脉冲量的处理,电能量的数据格式：计数值三个字节：24位二进制数控制字一个字节,CDT,polling,脉冲量的处理,电能量的冻结、读数、解冻：读取的各RTU的电能量为同一时刻的值过程：主站向各RTU发送电能冻结命令RTU收到冻结命名后，将各脉冲单元的数据取出并存入缓冲区中主站读取电能计数主站查询完电量后，再发送解冻命令，查询过程结束,脉冲量的处理,CDT方式下，RTU定时发送电能量信息，或主站随时发送冻结命令，查询电能量，被冻结的脉冲计数值发送三遍后自动解冻。Polling 方式：可以对电能量进行冻结、读数、解冻可以预置、清零修改脉冲计数器的计数值，以便与电能表的读数一致可以是广播命令
12、，也可以是对某一量的单独操作。,脉冲量的转换,电能计数值的转换：主站从RTU读出的电能量为脉冲计数值，要获得实际值，必须做相应的转换转换系数的确定：三个因素：电压互感器变比KTV电流互感器变比KTA电能量脉冲比KW,遥控与遥调,应用场合：自动发电控制（AGC）电压无功控制（VQC）经济调度控制（EDC）遥控：应用远程通信技术，完成改变运行设备的命令。断路器、隔离开关、继电保护、自动装置。遥调：应用远程通信技术，完成对具有两个以上状态的运行设备的控制。机组处理、励磁电流、有载调压变压器分接头位置。,遥控,输出接口电路：,QF：断路器辅助触点KM：合闸接触器YC：合闸线圈YT：跳闸线圈KCB：跳闸
13、闭锁继电器YKH：遥控合闸YKT：遥控跳闸,断路器控制回路：,+KM,KM,+HM,HM,YKH,KM,YKT,KM,KM,QF,QF,1FU,KCB,KCB,2FU,3FU,4FU,YC,YT,遥控的执行过程,采用返送校核法循环式规约中：主站向分站发送遥控选择命令分站向主站返送遥控返送信息根据实际情况，主站向分站下达遥控执行命令或遥控撤销命令分站执行，改变遥控状态或保持不变。问答式规约中：主站向RTU发送选择命令报文由RTU向主站返送一个返送校核码的报文主站向RTU发送执行命令RTU向主站报告一个正确接收的确认信息主站向RTU发送询问报文。,遥调,调节内容：励磁自动调节有功功率的自动调节有载调压变压器的分接头调节调节方式：模拟整定值调节正增值/负增值脉冲调节,遥调的实现方式举例,可控硅整流输出控制原理,遥调的执行过程,升降命令：主站向分站发送升降选择命令分站向主站返送升降返校信息主站向分站下达升降执行命令或升降撤销命令分站根据主站的命令执行或不执行升降操作设定命令：主站向分站发送设定命令，子站不需返回信息若遇变位遥信或相应的AGC控制开关未合，命令自动撤销。,遥控与遥调的可靠性,控制执行部件的可靠性、灵敏性RTU的可靠性：调度端与RTU间通信的可靠性远动规约中，遥控遥调命令的定义与实现过程,
