远动信息

远动信息（精选10篇）

远动信息 篇1

摘要：随着我国科技水平的不断提高, 各种自动化设备, 远程控制系统应用到变电站当中, 极大的提升了工作人员的工作效率, 增强了对电力设备的控制能力, 使电力设备的运行更加安全可靠, RTU装配就是变电站一种常用的远程终端装置, 由于其技术还不够完善, 因此在使用过程中会产生类似信息误发、信息丢失等现象。本文就变电站远动信息采集进行分析, 提出改进方法以供同行参考。

关键词：RTU,远信,微机庇护报文

伴着电子信息技术的不断发展, 电力技术有了长足的进展。由于电网的分布比较广泛和复杂, 所以对与远距离的电力系统控制也增加了难度, 传统的控制机械逐渐不能满足远距离控制, 必须采用专门的远动信息采集技术, 从而将用户与变电站之间的电力传输演变为信号的形式, 这样的话, 调度员可以直接对各种开关进行调节来控制电力的运输, 使电力系统突破了距离的局限性, 增加了输电过程中的控制能力和安全性。但是远动技术也会遇到一些故障, 如果不及时的处理很容易造成大面积的电网瘫痪、信息丢失、信息误发等现象, 甚至危及人们的用电安全, 因此, 必须辅以相应的微机保护技术进行使用。

1 误遥信的分析和改进

随着电网调度向自动化发展, 电力的运输逐渐转变为信号的形式, 其中遥信信号就是其中最重要的一个信号, 遥信可以正确的反应电力系统是否处于正常运行过程, 一旦发现异常现象会对管理人员进行预警, 避免了大面积事故的发生。RTU装置是遥信的主要接入点, 与远程终端装置中的开关、报警装置、继电保护装置直接衔接。遥信在运行过程中容易受到外界电磁干扰或者自身设备异常而产生误遥信, 经过试验分析, 产生误遥信具体由于以下几点原因。

1.1 遥信电压偏低导致误遥信

遥信的电压变化是导致误遥信的主要原因之一, 遥信在最初的运行当中, 电压抑制处于恒定状态, 但是经过一段时间的运行, 遥信电压慢慢降低, 这是因为遥信信号自我调节能力比较差, 容易受到外界电磁的干扰, 以及遥信电压与继电器触电电压不符两个方面的原因造成的。目前, 我国的远动技术还不够成熟, 遥信的自我保护装置还存在着严重的缺陷, 屏蔽层还采用老旧的二次电缆, 这就导致信号在运行过程中, 信号运输不稳定, 容易接收到其他信号源, 从而产生误遥信。另外, 继电器触点的电压是恒定不变的, 始终保持在220V, 而遥信的回路电压则不一定, 电压不相配增加了误遥信的机率。而且经过长时间的使用, 继电器的触点可能产生某些化学反应, 如氧化现象, 造成触点与遥信产生接触不良, 增加遥信信号运行中的阻力, 这时, 如果直流电无法冲破阻力就会在某一区域内发生堵塞电流, 导致电流电压不稳, 持续波动。因此, 调试人员应该对自动化技术进行相应的改良, 增强电缆的屏蔽效果, 增强直流电的电压, 直到与触点电压一致。在使用远程终端装置的时候, 转换端子板的直流电压, 同样与触点电压保持一致, 从而有效的减少电缆中的电阻, 保持信号在电缆中的顺利运行, 从而避免了误遥信的出现。

1.2 二次系统自身原因导致误遥信

1.2.1

继电器瞬动触点导致遥信丢失在旧站远动改造时, 实际运行中, 由于以下两个原因, 我们发现瞬动触点并不适合作为遥信输出:其一, 遥信同时采用常动和瞬动触点, 不利于调度员正确掌握系统运行状态, 容易作出错误判断, 将瞬动触点遥信误当作遥信抖动;其二, 由于RTU装置的遥信去抖动延时不能单独设置和瞬动触点氧化等多种因素干扰, 接入瞬动触点的遥信量丢失现象较为严重。

1.2.2 断路器设备辅助触点工作异常

断路器是一种保护电流的装置, 是遥信运行的主要辅助设备, 断路器的主要工作原理就是通过控制电流的开关, 达到有效阻隔电流运行, 防止回路异常的目的。但是断路器在经过长时间的使用之后, 一些部件会降低灵敏度, 触点和机械的衔接部分产生缝隙, 保护层由此出现缺陷, 从而导致触点位置接触不当, 无法起到保护电流的作用。另外, 断路器每次对开关进行控制时, 开关处都会产生轻微的震动, 多次震动之后, 可能会造成接触点错位, 而且触点直接接触空气, 容易发生氧化等化学反应, 这些现象都可能影响电流的正常运行, 出现误遥信的可能。

2 改良措施

2.1 注重装备的科学选型和厂家售后服务

微机保护可以对电力系统进行继电保护, 提高电力系统的可靠性、灵活性。因此, 在危机保护装备的选择时, 一定要根据科学化、合理化的原则。从而确保各个触点的接触良好, 保障对电力系统运行过程的实时监控。目前我国的微机保护装置的品种比较多样, 选择性很强, 技术也比较完善, 因此厂家之间的竞争非常激烈, 单纯的靠更新产品技术已经不足以占据绝对的优势, 要想在市场中占据绝对的主导地位, 获得巨大的经济效益, 应该侧重于其他方面的服务, 比如说售后服务。在设备的技术水平相当的情况下, 售后服务越具体, 越能得到消费者的认同和购买。

2.2 运行中的装备的改良和完善

设备的质量决定着电力运行的可靠性, 设备是保障工作人员对电力系统完整控制的物质基础, 因此, 一定要注重对设备的改良。这方面的具体实施需要供应的厂家进行配合。厂家首先应该提高改良的意识, 针对运行过程中可能出现的各种问题进行设备改进, 从根本上杜绝故障的发生几率。对于一些大的设备问题, 目前技术无法完美解决的方面, 或者短时间内无法解决的问题, 厂家不能抱以放弃的态度, 就算不能根治, 也要尽量的弥补缺陷, 虽然这种弥补还会造成一定的损失, 但是却避免了更大损失或大面积故障的出现, 要知道“亡羊补牢, 为时不晚”的道理。

2.3 RTU装配的更新换代

除以上因素, RTU装配的设计和稳定运行也很重要。经由过程近年来的计较机技术的不竭成长和用户不竭提出建议, 新安装和投运的新型号的RTU性能已有了很大进步, 主要表现在:系统强壮, 具有双总控自动切换, 各模块之间采用CANBUS通讯。每一个远信点可以进行个性化延时往发抖设置, 对各类型接点开关量有很强的顺应性。

3 结论

综上所述, 随着各种自动化信息技术的使用, 各行各业都有了明显的技术进步, 变电站作为输电工程的重要基础, 其自动化、智能化、控制力度等方面受到人们普遍的关注。在变电站的正常工作当中, 远动信息采集对于信息传送的准确性、稳定性有着重要的影响作用, 工作人员必须重视远动信息技术的改进。在信息采集当中, 可能够会遇到一些信息丢失、信息误传等现象, 极大的影响了遥信的准确性、可靠性, 通过以上的分析, 工作人员可以通过对RTU装置的改进、对设备的完善、注重设备科学性、增强SCADA系统保护能力四方面入手, 从而提高远东系统的信息采集能力, 提高电力系统的技术水平, 保障电力运行的安全可靠。

参考文献

[1]汤定阳.一种实用的遥信处理方法[J].信息系统工程, 2010, 6.

[2]屈卫锋.关于电力调度自动化系统安全运行的分析[J].电子世界, 2012, 14.

[3]李世发.基于工业自动化控制系统的抗干扰措施的研究[J].硅谷, 2011, 13.

铁路电力远动系统的研究与分析 篇2

【关键词】铁路电力；远动系统；应用

【中图分类号】U224.9+1

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0058-02

0　前言

铁路是国家的重要基础设施、国家的大动脉、大众化交通方式之一，它具有运输能力大、成本低、能耗少、速度高、适应性强等众多优点。在综合交通体系中处于骨干地位，如果没有铁路的现代化就难以实现国家的现代化。由于中国幅员辽阔、内陆深广、人口众多，资源分布及工业布局不均衡，铁路运输在各种运输方式中的优势更加突出，在国民经济和社会发展中具有特殊的地位和作用。

铁路技术装备和信息技术的现代化是实现铁路现代化的重点任务之一，铁路技术装备是铁路运输的物质基础，它包括线路、车站、电力、通信信号设备，机车、车辆、装备、给水设备和建筑物以及电气化铁路的供电设施等。

近年来随着运行管理模式的改革和技术进步，提高了电网安全、经济运行水平、改善供电质量，达到了减人增效的目的，提高处理事故的灵活性和电网的稳定性、安全性，提高了铁路供电单位的经济效益和劳动生产率。先进的电力装备、良好的供电质量记忆一流的服务水平，已成为铁路对电力需求的重要组成部分。在电力的管理中，需要有一套完善的用电管理系统，电网运行状态进行实时监测，及时掌握低压配电网运行状况。利用高科技手段提高用电效率，节约成本，给用电管理提供直接、便利的技术支持，为符合预测、电力调度、用电管理、配套服务奠定坚实的基础。

1　典型铁路电力远动系统组成

为了充分发挥铁路电力的贯穿作用，确保铁路用电的安全可靠，减少其对铁路运输生产造成的影响，所以电力远动技术被引入到铁路电力系统中，电力远动系统在我国的广泛应用时间并不长，大致经历了三个阶段，分别是：有触点式阶段、布线逻辑式阶段和软件化阶段等。

铁路10kV电力远动系统是一个综合的铁路供电和设备运行管理系统，由铁路供电的特殊要求决定其需要采集的数据量。铁路电力远动系统一般选用分层分布式系统结构，主要包括远动控制主站、运动终端和通信通道三部分。

铁路电力远动系统对铁路供电所、电力线路及信号电源进行情况等的实时监测控制，消灭了事故隐患、加快事故的处理速度、保证了铁路行车的供电需求。

铁路电力远动系统采用N链式结构，即一台远动控制主站对应着N个被控端，系统一般除了具有遥控、遥信、遥控功能外，还应具有判断和切除线路故障的功能。铁路电力远动系统如图所示：

1.1　远动控制主站

远动控制主站主要是指在电网调度控制中心的计算机控制系统，它是整个电网调度管理控制系统的心脏部分，一般采用计算机局域网结构，分布式控制系统，以计算机设备为核心，以网络节点为单元进行配置。它主要负责相关信息的收集与处理及综合管理等，对沿线配电所及各站信号电源实施遥测、遥信和遥控，对个站贯通线和自闭线上的高压分段开关实现遥控与遥信。

系统的硬件配置主要有前置机、后台处理机、维护工作站、模拟屏、操作员节点机等网络节点设备及相应的人机接口设备，设置了实时数据打印，文档管理报表打印机、实时监视及卫星时钟同步等外围设备。

应用软件是整个系统的灵魂，应用软件协调完成同各个远动终端的数据通讯任务；应用软件把硬件系统采集的各种数据如电压、电流、电量等经过计算后以合理的方式显示出来供操作人员参考；操作人员的操作也要通过应用软件才能执行；应用软件还有很多其它功能。应用软件的好坏将直接影响整个远动系统的应用水平。

1.2　运动终端

运动终端设备分为配电所监控终端（RTU）、杆上开关监控终端（FTU）及信号电源监控终端（STU）。

运动终端采集的数据有利于分析正常时的负荷变化和故障时的变化情况，为科学分析判断故障和合理调配资源提供了依据。

配电所综合自动化安装集中式RTU，根据整个系统的配电功能要求，RTU实现对配电所的遥测、遥信和遥控，将配电所基础单元的所有保护信息通过远动系统上送主站，以满足远方遥测、遥信、遥控、遥视等在线监测和远方诊断及维护的要求。

杆上开关控制终端FTU以配电远动控制终端为核心单元，配以不锈钢控制箱体、操作机构、智能充电装置、免维护蓄电池以及其它外围设备。它主要安装在电力贯通线、自闭线的分段开关上，用来检测和控制开关的运行状态，测量电路的电流、电压和有功功率及无功功率等电气量，采集高压远动负荷开关、高压线路过流、短路遥信、高压线路接地遥信等遥信量，保存十个故障录波数据供系统事故分析。

信号电源监控终端STU设在沿线车站信号机械室内，实现对信号楼电源遥测、遥信、遥控功能。STU以配电远动控制平台为核心单元，与杆上开关监控终端FTU等远动控制终端共同组成车站的监控节点，并转发它们的数据至远动控制主站，完成远动控制功能。它主要检测电力贯通线经变压器输出的信号电源的电器参量，采集信号电源相电压、相电流及有功功率、功率因数、正序、负序等模拟量及低压远动断流器过流、短路遥信等遥信量。记录两路信号电源的低压远动断路器在发生过流、速跳闸时故障点前后各5个周期的电压、电流波形曲线，保存十个故障录波数据供系统故障分析。另外还记录发生越限时，越限点前后各5s的电压、电流有效值的故障曲线。

远动终端主要包括数据输入输出模块、数据通讯部分、电源部分等三个部分组成。

1.3　通信信道

通信信道是远动系统中的最重要的组成部分。借助于通信信道，各远动终端盒远动控制主站得以相互交换信息和信息共享，提高了电力系统运行的可靠性，减少了连接电缆和设备数量，实现终端远方监控。

远动通道物理结构一般采用由光缆构成的环形结构，动态备用运行方式；远动控制主站通过远动通道查询报文查询远动终端的数据，远动终端如有数据则上送远动控制主站，如无数据则回答正常应答报文。

由于铁路电力远动系统本身没有通信线路，远动控制主站通过铁路通信系统提供的专用主／备光纤数字通道与被控终端进行通信，实现远程监控，光纤数字通道采用环形结构。主控站采用双以太网配置，在逻辑上与被控站通信构成点对点通信方式。

2　电力远动系统的主要功能

铁路电力远动系统的主要任务就是将表征电力系统运行状态和各发电厂和变电所的有关实时信息采集到远动控制主站；把远动控制主站的命令发往远动终端，对设备进行调节和控制。

从远动终端发往控制主站的信息有测量量和状态量，测量量有有功功率、无功功率、电压、电流、频率和水库的水位等。状态量有断路器、隔离开关的位置状态、自动装置、继电保护的动作状态，发电机组、远动设备的运行状态等。

主要功能包括遥测、遥信、遥控、打印；具有对线路故障进行检测的能力；有对实时数据采集、传输、分析和处理的能力；具有对远动终端在线自检和显示的功能；对用户画面和用户数据库实现在线修改、编辑和定义的功能；所有计算机有自启动、自恢复功能；冗余配置的双主机系统，有可自动切换和手动切换的功能；对操作人员可进行模拟培训和演示功能等。

2.1　遥测、遥信及遥控功能

遥测、遥信和遥控功能是铁路电力远动系统的最基本的功能。应用通信技术传送被测变量的测量值称之为远程测量，简称遥测；应用通信技术完成对设备状态信息的监视称之为远程信号，简称遥信；调度控制中心发送给发电厂或变电所的远程命令有控制命令及调节命令，应用通信技术完成改变运行设备状态的命令称之为远程命令，又称之为遥控。

当调度中心需要直接抑制发电厂、变电所中的某些设备，就会发出相应的控制命令，这种应用通信技术完成对有两个确定状态的运行设备的控制成为远程切换。在中国，通常把远程切换称为遥控。

随着科技的进步，铁路远动系统的功能根据电力系统的实际需要还在不断地扩展，为了有助于分析电力系统的事故、保证远动装置的正常运行和便于维护，还具有自检查、自诊断等功能等。

2.2　线路故障检测

远动系统在线路故障检测也发挥了重要的作用，当故障发生时采用过电流检测原理，即可判断线路电流是否超过整定值来检测故障。由FTU检测到故障并上报主站，主站系统首先要完成故障的自动定位，在确认线路失电的情况下自动遥控断开故障线段两侧的负荷开关，隔离故障点，然后，自动下发遥控命令闭合两侧配电所出现开关，恢复非故障线段的供电，并给出提示信息和故障的处理报告，供调度员进一步分析。故障发生时，主站自动查找故障区间内所有的FTU暂态3I₀值，找到最大值所在的FTU，则故障点位于该FTU相邻的一侧。然后比较该FTU两侧的暂态3I₀值，找到较大者，并比较最大值与较大值暂态零序电流的方向，如果相同，则故障点位于最大值FTU的另一侧；如果相反，则故障点位于两者之间。同时利用零序电压3I₀值作为故障处理的启动条件和闭锁条件，提高故障检测和定位的准确性。主站系统根据FTU上报的线路电压数据，高压断相故障的位置应该在第一个出现任意线电压或相电压低于断相故障电压上限门槛值（如小于180V），而且大于断相电压下限门槛值（不为0）的开关和与其相邻的上游开关之间。

3　电力远动系统存在的问题

就目前而言，我国的电力远动系统尚在建设之中，还没有形成规模，在铁路的供电网络、路网供电方供电设备等与国外的差距还是很大^[2-3]，从而导致供电网络运行水平偏低，线路操作、倒闸作业、故障抢修、恢复供电等效率偏低，频繁的导致了许多重特大安全事故的发生，造成了重大的人员和财产损失，故应加快铁路电力远动系统建设提高供电网络整体运行水平，减少人员使用量，减少事故发生概率。

3.1　运动系统设备的干扰

远动系统设备属高度集成化的弱电设备，其绝缘水平较低，对外界的干扰较为敏感，对于雷电等强电磁脉冲和过电压的耐受能力很低。而远动设备工作环境却是极易受到电磁干扰的强电场所，这些干扰对数据的采集、传输、处理产生影响，进而影响系统的准确性与稳定性。这些干扰主要包括来自自然环境的干扰，放电过程产生的干扰和来自电网的干扰等。

为了防止此类干扰对远动系统的影响，可采取一些措施，如屏蔽措施、系统接地设计、滤波器的设计以及印刷电路板的设计等[3]，采用合理的抗干扰措施能够明显的电力远动监控系统的安全性及可靠性。

3.2　运动系统的通讯通道

路电力远动系统中通讯通道的设置方式主要以利用公网远程拨号方式为主。这种方式产生的原因主要由铁路电力远动系统技术发展的历史原因所造成。电力远动技术进人铁路电力系统时，全路还未组建DMIS、TMIS等系统。为了解决电力远动的通讯通道问题，可以采取以下解决方案，如：电力线载波、利用公网各站端远程拨号上网、用户单位自行敷设通讯线等。随着时间的推移，利用公网各站端远程拨号上网方式逐渐在路内电力远动系统中占据主导地位。随着铁路内部DMIS、TMIS等系统的组建，铁路电力远动系统完全可以借用它们的通讯通道，与这些系统组成综合管理或综合调度中心。铁路电力系统是为铁路通信信号设备供电的系统，该系统的正常工作是铁路通信信号设备正常工作的基本条件，因此，该系统的信息也应该属于行车安全信息。由此可见，铁路电力远动系统应该可以与DMIS、TMIS等系统合并，形成综合管理或综合调度系统。

3.3　远动系统的软硬件设计

由于现代铁路运输和指挥控制系统都是电气化系统，以及一些跟列车行驶有关的新设备都更多的引入了自动化，铁路用户对铁路电力远动系统的稳定性、可靠性提出了更高的要求，所以需要建立可靠、完善的铁路电力远动系统，这里主要的是远动系统的软硬件设计^[4]。

在软件设计上尽量使该软件的稳定性达到最好，功能齐全，并且有着严密的逻辑，减少外界干扰对系统的干扰，引起由于软件故障导致的事故发生。在硬件上有优秀的电路设计方案，并与该系统的软件设计相互配合，完成信号的处理与短信息收发等。一旦出现故障能及时发现并使主机或维修人员第一时间获得信息，及时处理。

4　总结

总之随着铁路事业的快速发展，对铁路电力远动系统的要求也在不断的提高，进一步的完善远动系统提高了故障分析的全面性，使主管部门及领导能及时了解系统运行状态，并且远程操作提高故障处理的速度，较少了事故发生的概率，适应经济发展的要求。

参考文献

[1]　钱清泉著，电气化铁道远动监控技术[M].中国铁道出版社，2000

[2]　李焱.从德国铁路电力看我国铁路电力的发展[J].铁道标准设计，2006（2）：93—95

[3]　郭丽，浅谈铁路电力的远动控制技术[J].黑龙江科技信息，2011（1　5）：20

远动信息 篇3

IEC60870-5-104规约是国际电工委员会在IEC60870-5-101远动通信规约的基础上制定的,其全称是“采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101网络访问”(Network access for IEC60870-5-101using standard transport profiles),实际上可以理解为101协议的网络实现。其网络层协议为TCP/IP协议,应用层协议采用101协议的ASDU。为了保证应用层ASDU的通信可靠性,封装APCI传输接口,并规定了防止报文丢失和报文重复传送的处理机制。具有实时性好、可靠性高、数据流量大、便于信息量扩充、支持网络传输等优点。

在我国的铁路远动系统领域,由于101协议颁布较早,目前较多的远动设备厂家采用的仍然是101协议,而104规约由于涉及到网络编程方面的知识以及颁布时间较短,在我国的铁路远动系统中应用还较少,本文在对104规约进行理论分析的基础上,对其实现进行了深入研究。

1 IEC60870-5-104规约简介

1.1 规约结构

IEC60870-5-104远动规约使用的参考模型源自开放式系统互联的ISO-OSI参考模型,但它只采用其中的5层,其结构如表1所示。IEC60870-5-104协议实际上处于应用层协议的位置。基于TCP/IP的应用层协议很多,每一种应用层协议都对应着一个网络端口号。IEC60870-5-104规定在传输层采用TCP协议,其对应的网络端口号为2404。

1.2 IEC60870-5-104规约报文的格式

传输接口(用户到TCP)是一个面向流的接口,它没有为DL/T 634.5101-2002中的ASDU定义任何启动或者停止机制。为了检出ASDU的启动和结束,每个APCI包括下列的定界元素:一个启动字符,APDU的规定长度,以及控制域。可以传送的一个完整的APDU见图1,包括启动字符68H(定义了数据流中的起点)、APDU的长度域(定义了APDU体的长度,它包括APCI的四个控制域八位位组和ASDU)。控制域(定义了保护报文不至丢失和重复传送的控制信息、报文传输启动/停止以及传输连接的监视等控制信息)。

104定义了三种类型的控制域格式分别为用于编号的信息传输(I格式),编号的监视功能(S格式)和未编号的控制功能(U格式)。

(1)控制域的第1个8位位组的比特1=0定义了I格式,此种格式的APDU包含了ASDU。

(2)控制域的第1个8位位组的比特1=1,比特2=0定义了S格式,S格式的APDU只包含APCI,在当报文接收方收到发送方的I格式报文后,如果没有I格式报文需要发送给对方可以向对方发送S格式报文以对所接收到的报文进行确认。

(3)控制域的第1个8位位组的比特1=1,比特2=1定义了U格式,U格式的APDU只包括APCI。其作用主要在于实现3种控制功能,即启动子站进行数据传输(STARTDT)、停止子站的数据传输(STOPDT)。和TCP链路测试(TESTFR),104中定义的ASDU与101中所定义的ASDU兼容,而且104规约ASDU中仅存在公共地址域,取消了原来101规约ASDU的链路地址域,这是因为104规约的IP层已经通过IP地址确认了主站和子站的位置,不需要再通过其他地址来确认。公共地址既可以是实际存在的RTU地址,也可以是虚拟RTU地址。

2 发送、接收序列号和定时器的实现

因为低层网络所提供的服务是不可靠的分组数据传送,尤其是在网络上存在大量的设备时,当传送过程中出现错误以及在网络硬件失效或网络负荷太重时,数据包有可能丢失、延迟、重复和乱序,因此应用层协议必须使用超时和重传机构,来保证数据的准确性和完整性。104规约的I格式报文的控制域定义了发送序号N(S)和接收序号R(S),发送方每发送一个I格式报文,其发送序号应加1,接收方每接收到一个与其接收序号相等的I格式报文后,其接收序号也应加1。并且在每次重新建立连接后,双方的接收序号和发送序号都应清零。这样通过判断接收N(R)和N(S)来检查在数据传送中的错误,当出现报文丢失、错序的情况时,关闭当前的TCP连接然后再重新建立新的TCP连接,并重新启动新的会话过程。104涉及的相关参数定义如表2所示。

主站端和子站RTU端进行通信时,接收方可以使用S格式报文(当有应用服务单元需要发送给对方时,可使用I格式报文)对已接收到的I格式报文进行确认,以免发送方超时收不到确认信息而重新建立TCP连接。当未确认的I格式APDU达到k个时,发送方停止传送。接收方在收到w个I格式APDU后给发送方确认。104规约规定了k和w的取值范围为1~32 767,其默认值分别为12个APDU和8个APDU。在实际应用中,可以根据TCP连接双方的数据通信量来确定k和w的具体取值,子站RTU端应该在每收到一个调度端的I格式报文都应立即进行响应,其w的取值实际上为1,而由于RTU端可以循环向调度端传送遥信、遥测等信息,因此k的取值与其循环发送的定时周期有关,通常取12~20个APDU。主站端由于不停接收到RTU的数据,因此应及时地给以确认,通常w取小于8个APDU的值。S帧的发送按照规约的要求进行,接收到报文后,如在t2时间内未收到I帧的应答,就启动S帧对之前收到的报文进行确认。S帧可以每收到一个帧长帧就发一个,但一般不能超过8个长帧,否则子站RTU端会认为丢包。

为了监视连接的状态,104共引入了四个计数器,分别为t0、t1、t2、t3。

⑴t0定时器的实现

t0规定了主站端和子站RTU端建立一次TCP连接的最大允许时间,主站端和子站RTU端之间的TCP连接在实际运行中可能经常进行关闭和重建,这发生在4种情况下:(1)主站端和子站RTU端之间的I格式报文传送出现丢失、错序或者发送U格式报文得不到应答时,双方均可主动关闭TCP连接,然后进行重建;(2)主站系统重新启动后将与各个子站重新建立TCP连接;(3)子站RTU合上电源或由于自恢复而重新启动后,将重建连接;(4)子站RTU收到主站端的复位远方终端信号后,将关闭连接并重新初始化,然后重建连接。每次建立连接时,RTU都调用socket的listen()函数进行侦听,主站端调用socket的connect()函数进行连接,如果在t0时间内未能成功建立连接,可能网络发生了故障,主站端应该向运行人员给出警告信息。t0定时器程序流程图如图2所示。只有TCP连接打开就要启动t0定时器,在t0定时器启动后的30 s内,如果连接建立,则关闭t0定时器。如果t0定时器超时,则关闭TCP连接。

⑵t1定时器的实现

t1规定发送方发送一个I帧或U帧后,必须在t1的时间内得到接收方的认可,否则发送方认为TCP连接出现问题并应重新建立连接,发送每一个I帧或U帧时都应该启动一个t1定时器,收到确认帧的I帧或U帧的定时器都应该释放。t1定时器超时但是没有收到确认帧的情况下,是否在重新建立TCP后重发,由上一层决定。t1定时器程序设计流程图如图3所示。

⑶t2定时器的实现

t2规定接收方在接收到I格式报文后,若经过t2时间未再收到新的I格式报文,则必须向发送方发送S格式帧对已经接收到的I格式报文进行确认,显然t2必须小于tl。t2定时器程序设计流程图如图4所示。t2定时器启动时的条件是只要接受到I帧就启动;t2与w两个条件是与的关系,只要有一个条件满足就发S帧。

⑷t3定时器的实现

t3规定调度端或子站RTU端每接收一帧I帧、S帧或者U帧将重新触发计时器t3,若在t3内未接收到任何报文,将向对方发送测试链路帧TESTFR。t3定时器程序流程图如图5所示。连接建立后启动t3。当接受到I帧、U帧或S帧时就重新触发t3。

3 104规约在铁路电力远动系统上的实现

目前,我国已进入建设高速电气化铁路和客运专线的新时期,铁路电力远动系统做为电气化铁路的重要配套设施,对于保证铁路电力系统的正常、安全运行发挥着重要的作用,由于过去较多的远动设备都采用了101通信协议,而101协议要求在主站和每个远动子站之间,采用固定连接的数据链路,因此必须架设专用的远动通道。这种专用的通道,不仅成本较高而且系统的灵活性也不好。随着近年来网络技术的飞速发展,采用以太网实现远动设备的互连已经成为发展的趋势,而且使用以太网通信,可使系统具有更好的可操作性、实时性。本文在参考过去101协议设计相关思路的基础上,同时考虑到当前铁路远动系统的一些相关特点后,设计完成了104协议软件的基本框架。

3.1 104规约的具体实施过程主要包括5个面

⑴TCP连接的建立,RTU作为通信服务器端,一直处于监听状态,等待来自调度端的连接请求,并且在每次建立TCP连接建立后,都应该对两端的发送序列号和接收序列号清零。

⑵循环遥测数据传送。遥测量定时循环向调度端发送。定时时间可根据系统的负荷情况而定。

⑶总召唤过程。调度主站向子站发送总召唤命令帧,子站向主站发送总召唤命令确认帧,然后发送单点遥信帧,最后向主站发送总召唤命令结束帧。

⑷突发事件主动上传,104作为一种平衡式传输方式。当子站端发生了突发事件,将主动向主站发送下述报文:遥信变位帧、遥信SOE帧、调压变分接头状态变化帧。

⑸遥控过程。主站发送遥控选择命令,子站返回遥控选择校验,主站下发遥控执行命令,子站返回遥控执行确认,当遥控操作执行站返回遥控执行确认,当遥控操作执行完毕后,子站返回遥控操作结束命令。

3.2 系统程序设计

系统应用程序共分三个线程,主线程主要完成对数据的处理和组织,通信线程主要完成104报文数据的收发,报文数据在这个线程中进行部分解析,界面线程,主要完成数据的实时显示。系统通信线程的状态转移图如图6所示。

4 结论与展望

作为一种基于TCP/IP协议方式的网络通信协议,采用104协议必然是未来铁路电力远动系统通信规约发展的趋势,104的冲突检测和错误重传机制,增强了系统的可靠性和稳定性,而且作为一种平衡式传输方式,传输效率和实时性能也较101有了更大提高。因此在我国铁路电力系统中推广采用104规约,对促进我国铁路电网安全、可靠的运行具有积极的意义。

摘要：介绍了国际电工委员会(IEC)制定的用于电力远动系统的基于TCP/IP的国际标准IEC60870-5-104远动规约,概述了IEC60870-5-104远动规约的网络参考模型、帧格式和通信方式,详细分析了规约中定时器部分的实现方法,以及本规约的具体实施过程。并结合规约在铁路电力远动系统上的应用,阐述了IEC60870-5-104在远动系统终端设备上的软件设计思路。最后分析了IEC60870-5-104远动规约在我国铁路电力系统上的应用现状,并对其未来应用前景进行了展望。

关键词：IEC60870-5-104,TCP/IP,IEC60870-5-101,远动规约

参考文献

[1]鞠阳,张惠刚.IEC60870-5-104远动规约的设计及其应用[J].继电器,2006,34(17):55-58,66.JU Yang,ZHANG Hui-gang,IEC60870-5-104Transmission Protocols’s Design and Application[J].Relay,2006,34(17):55-58,66.

[2]赵渊,沈智健.基于TCP/IP的IEC60870-5-104远动规约在电力系统中的应用[J].电网技术,2003,27(10):56-60,71.ZHAO Yuan,SHEN Zhi-jian.The based on TCP/IP Transmission protocols IEC60870-5-104’s Application in the Power Telecontrol System[J].Power System Technology,2003,27:56-60,71.

[3]远动设备及系统第5-104部分:传输规约采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101网络访问[M].北京:中国电力出版社,2002.Telecontrol Equipment and Systems Part5-104:Transmission protocols-Network Access for IEC60870-5-101Using Standard Transport Profiles[M].Beijing:China Electric Power Press,2002.

[4]IEC60870-5-1,远动设备及系统(第5部分:传输规约,第1篇:传输帧格式)[M].北京:中国标准出版社,2002.IEC60870-5-1,Telecontrol Equipment and Systems Part 5:Transmission Protocols,Section1:Transmission Frame Formats[S].Beijing:Standard Press of China,2002.

[5]IEC60870-5-2,远动设备及系统(第5部分:传输规约,第2篇:链路传输规则)[M].北京:中国标准出版社,2002.IEC60870-5-2,Telecontrol Equipment and Systems Part 5:Transmission Protocols Section2:Link Transmission Procedures[M].Beijing:Standard Press of China,2002.

[6]IEC60870-5-3,远动设备及系统(第5部分:传输规约,第3篇:应用数据的一般结构)[M].北京:中国标准出版社,2002.IEC60870-5-3,Telecontrol Equipment and Systems Part 5:Transmission Protocols,Section3:General Structure of Application Data[M].Beijing:Standard Press of China,2002.

[7]IEC60870-5-4,远动设备及系统(第5部分:传输规约,第4篇:应用数据的定义和编码)[M].北京:中国标准出版社,2002.IEC60870-5-4,Telecontrol Equipment and Systems Part 5:Transmission Protocols,Section4:Definition and Coding of Application Information Elements[M].Beijing:Standard Press of China,2002.

远动信息 篇4

关键词：远动工作站双机切换遥控

0引言

近年来，随着变电站综合自动化系统广泛使用，远动工作站是收集全站测控单元、保护装置等设备的数据，将数据信息通过专线或网络通道上传至调度端，集控站，并将调度端，集控站下发的遥控、遥调命令向变电站间隔层设备转发的重要设备。远动工作站存在着多种通信模式，本文对常见的三种远动通信模式深入分析，力图找到最合理的通信模式。

1通信现状

惠州调度自动化系统通信规约按《广东电网DL/T634.5101—2002实施细则》要求采用广东版101规约。模拟光纤通道波特率为1200bps，中心频率为1700Hz，频偏-400～+400Hz，发送电平-6db。远动工作站采用双机双通道冗余配置，变电站的远动通信模式主要有三种，即单远动工作站对单通道、单远动工作站对双通道、单通道对双远动工作站。目前惠州地区变电站的远动通信模式无统一标准，且采用这三种通信模式的变电站均出现过因通信方式设计不周密导致的远动通信缺陷，不仅影响调度监控，还给系统维护人员带来不便，存在明显的安全隐患。

2通信模式分析

通过三遥量处理、双机及双通道切换功能、设备故障时对系统运行的影响等方面进行远动工作站通信模式分析评估。

2.1单远动工作站对单通道通信

两台远动工作站各配置一套地调转发数据库，分别通过两路通道与地调主站通信并处理转发数据。此模式下，若系统无故障状态运行，则系统遥控、遥信、遥测控功能正常。

假如一台远动工作站故障停机，由于此模式下两台远动工作站是完全独立的系统，无双机切换功能，这将导致故障远动工作站所连接通道通信中断，系统转为单通道运行，且自动化设备或通道设备故障都将导致系统单通道运行，不易判别是通道还是自动化设备故障，使得缺陷处理流程更加繁琐，增加系统运行的风险。

2.2单远动工作站对双通道通信

两台远动工作站各配置一套地调转发数据库，同一时刻只有主远动工作站通过两路通道与地调主站通信并处理转发数据，此时备远动工作站处于热备用状态。此模式下，若系统无故障状态运行。则系统遥信、遥测功能正常。而主远动工作站通常只处理主通道下发的遥控命令，此时当地调主站通过备用通道下发遥控命令，即地调主站及主远动工作站默认的值班通道不一致时，将导致主站遥控命令无响应，系统有50％的几率导致地调遥控功能失效，所以此模式违反无人值守变电站相关规定，不符合自动化系统无障碍运行要求。

假如主远动工作站故障停机，按此模式备远动工作站将升为值班机，确保与调度通信正常。而且远动工作站两路串口同时出现故障的概率极低，当系统单通道运行时，可判别为非远动工作站设备故障，此模式易于排查自动化设备故障，提高系统故障处理效率。

2.3单通道对双远动工作站通信

两台远动工作站各配置两套地调转发数据库。同一时刻每一路通道只能有一台主远动工作站与之通信并处理转发数据。此模式下，无论地调主站通过值班或备用通道下发遥控命令，远动工作站都可以分别处理两路通道数据，保证地调遥控成功率达到100％。而且每台远动工作站也可分别处理两路通道下发的遥信及遥测报文，正确传送遥信及遥测信息。

当主远动工作站故障停机时，备远动工作站自动升为主机值班，实现了双机切换功能，确保与调度通信正常；当值班通道故障时，地调主站将自动切换备用通道为值班通道，实现了通道无缝切换。而且远动双机同时故障概率极小，可以快速排除自动化设备故障，提高故障处理效率。

进一步测试发现此模式仍然存在隐患，即远动工作站故障退出，若无相关告警信息。故障将无法被发现。所以此模式必须将远动工作站状态监视信号上送调度，还可以通过加强设备巡检等手段检查远动工作站运行情况。

3结果分析

将三种远动工作站通信方式进行总结，见下表：

通过对比分析，远动通信采用“单远动工作站对单通道”模式，无法实现双机及双通道切换，且当通信中断时，无法迅速排查故障设备，降低系统运维效率，此通信模式存在安全隐患，不合理。

远动通信采用“单远动工作站对双通道”模式，可能导致调度遥控功能失效，不符合变电站自动化系统技术规范要求，更达不到变电站无人值班标准，此通信模式存在严重安全隐患，不合理。

远动通信采用“单通道对双远动工作站”模式，并将远动工作站运行状态监视信号上送调度，此模式可以确保变电站数据上送调度正确无误，杜绝因远动通信模式设计不足导致调度无法监控，确保电网安全稳定运行。

4结束语

综上所述，通过对变电站远动通信模式的深入探讨，找到最合理的通信方式，从而极大提高自动化系统的远动运行率，保证远动数据的准确性。此模式还有助于自动化及通信人员快速处理故障，减小了系统维护人员的工作强度，保证变电站安全优质经济运行。进一步提高了电网自动化水平，使企业逐步达到运行管理科学化和现代化的目标，满足用户对电网供电质量的要求。保证电网的安全稳定运行。

参考文献：

[1]广东电网生计部.广东电网110—220KV变电站自动化系统技术规范.2005.

RTU远动装置的改造升级 篇5

某大型火力发电厂的RTU远动装置是20世纪90年代末从德国ABB公司引进的设备, 已到运行使用年限, 具有如下缺点:

(1) 当时引进的RTU为单主机运行, 不支持网络接口和软件, 不支持当地监视功能, RTU主机仅提供音频通道专线, 不支持调度数据网方式接入省调和地调。

(2) 测量变送器已到使用年限且不满足精度要求, 应集中更换。

(3) 无当地功能工作站, 电厂人员无法监视和维护RTU装置。

因此, 该电厂需要对RTU远动装置进行更换、改造。

2 设备选型

经过多方调研, 决定采购两台RTU主机、一台RS-232 Switch切换设备、一台UPS装置 (为远动设备提供不间断电源) 、一台GPS同步时钟、2台网络交换机、一面遥信遥调屏、一面交流采样屏、两台当地监控工作站、两套纵向加密认证装置。系统采集信号量包括:

(1) YC量:4台机组、4台主变、220k V线路2条、500k V线路1条, 220k V母线、550k V母线、主变档位和油温、AGC相关遥测等。YC量合计约100个。

(2) YX量:500k V断路器及刀闸、220k V断路器及刀闸、保护信号、AGC YX信号等。YX量可采集256个。

(3) YT量:8路。

设备选型:

(1) RTU主机:2台, 网口4个、串口14个, 采用IEC 870-5-104规约、IEC 870-5-101规约、部颁CDT规约、DNP 3.0规约等, 满足音频通道和调度数据网两种传输方式的需要。

(2) YT板:1块, D20C Kit (8AO、8AI、8DO、16DI) 。

(3) YC板:5套, D20AC/g 4套、电流互感器板4套、电压互感器板6套。

(4) YX板:4套, D20S/g 4套

(5) 工作站:2台, SUN Utra24工作站, UNIX操作系统, 组屏安装, 显示器放在调度员工作台上。

(6) RTU主机柜1面、交流采样柜2面、工作站1面、遥信屏1面。

(7) 数据网部分增加1台网络交换机和2台纵向加密认证装置。

3 装置的安装调试

改造及调试期间, 新RTU和老RTU并列运行, 不影响电厂信息送至省调, 将远动信息全部接入新RTU后, 老RTU设备拆出。自动化设备全部安装在网控楼自动化机房, 调度数据网设备安装在通信楼, 通过光纤接至网控楼, 电量采集装置接入调度数据网在自动化机房转接。改造后系统结构如图1所示。

调试时发现104通道时断时续, 通过观察, 网卡的数据指示灯短时不闪烁, 从RTU主机到调度机房实时交换机分段ping不通, 排除网络故障后104通道工作正常;部分遥测量数据不准确, 检查后发现RTU采集板的毫安值与变送器输入的值有偏差, 更改RTU组态软件中遥测量的上、下限值, 使输入RTU值与其匹配, 验证所有遥测数据合格, 误差在合格标准范围内;调试时还发现3号机组AGC投入后状态指示不正确, 排查时发现虽然接线正确无误电缆也无故障, 但接线时压到了电缆线芯的外皮导致接触电阻过大, 无法正常反馈AGC投入信号对电缆处理后重新端接, 验证反馈信号正确送至号机组DCS显示。

4 改造效果

改造后的RTU远动装置投运后工作状态稳定, 各运行参数显示直观, 查看方便, 可靠性高, 便于专业人员巡视及维护设备。

摘要：介绍某电厂RTU远动装置的改造方案, 重点阐述设备选型和安装调试情况。

铁路电力远动系统技术研究 篇6

关键词：电力远动,铁路,应用

一、远动系统的主要功能

铁路的供电远东系统作为保证铁道能够正常运行的一个重要神经枢纽, 其主要功能为;切除发生故障的设备, 使事故范围缩小;另一个功能就是通过远程操作来控制变电所的设备;并且能够针对变电所的用电情况得以控制等等。铁路远东系统能够正常运行这是保障铁路安全的一个必要所在, 整个远东系统的机房则是整个系统的核心部分。要保证机房不能受到电磁的干扰为前提, 这对整个运行的安全起到了至关重要的作用。

二、电力远动的组成

近些年随着电力远动技术的逐步发展, 他已经逐渐成为了网络化技术的核心, 并且在铁路的电力行业上得到了广泛的应用。现阶段电力远动技术主要包含以下几个方面:

1、车站监控系统

车站的监控系统主要包括高压和低压监控系统。高压监控系统主要用来监控输入的电流、车站10KV变压器缘边输入电压以及控制线路上安装的高压断路器。低压监控主要是针对变压器次级电压和输出电流的监控。当输出电流出现故障的时候要对故障进行滤波处理, 还需要对低压配电盘中的低压断路器进行控制和监测。

2、变电所和配电所的监控系统

这一套系统中不仅仅包含着变电所和配电所的监控系统, 也负责对直流电源系统的监控任务。在使用这个系统的时候, 我们一般采取两种方式。第一, 我们可以通过微机来对高压设备分合进行控制, 设备工作过程中的保护整定值也是由操作员通过计算机来设定。其次, 我们可以在变电所和配电所高压设备仍然使用继电器保护的基础上, 在内部增加微机监测装置。这两种方法的主要目的是为了在电力远动系统的内部提供必要的数据接收口。两种方式相比较而言, 第二种方式在微机控制方面的控制能力不如第一种方式, 实现远动的目标比较困难。

3、通讯通道

在这个铁路电力远动系统中, 车站的监控系统, 以及变电所和配电所的监控系统只是远动系统中的一部分。而通讯通道是保证整个远动系统能够正常运行的关键。车站的监控系统, 变电所和配电所的监控系统将收集到的大量的信息通过通讯通道发送到调度中心, 再由调度中心来进行统一调度和部署, 下达并发送遥控指令。目前在我国, 铁路电力远动系统的通讯仍然是使用公网, 设备通讯一般使用调剂解调器。这种方式使用成本比较低, 但是在通讯速度的方面却比较慢。

4、调度中心

调度中心是铁路电力远动系统的核心, 车站监控系统和变电所、配电所监控系统收集到的数据在这里进行分析和处理, 相关的调度人员在对收集到的信息进行处理以后, 远程对车站和变电所、配电所的设备进行远程遥控和下达指令。

以上四个部分构成了铁路的远动系统。这套系统在实际的生产生活中已经在几条重要的铁路干线上推广使用。

三、铁路电力远动系统存在的问题

1、对电度远程抄表功能不重视

电度远程抄表系统是电力远动系统中的一个重要组成部分, 在地方供电系统中已经广泛使用。因为铁路采取统一运营结算方式, 所以导致了铁路内部生产用电并没有做严格的计量。铁路内部的电网和国家电网之间仅仅是通过一块电表连接, 各个生产单位却没有单独的计量装置。目前我国的资源日益紧张, 电费的价格也是不断的上涨, 如果继续采用这种方式来生产, 会不利于铁路部门内部的成本核算工作。如果在铁路电力远动系统中添加了电度远程抄表功能, 就可以很好的解决这个问题。不仅如此, 还可以根据这个系统查出在铁路的沿线是否有偷电的情况, 并且不需要增设任何的抄表人员。这一系统不仅不会增加铁路内部对于人力支出方面的成本, 还为铁路部门用电的成本核算提供了一个方便快捷的方式。

2、可以采用综合管理、调度系统

目前, 我国铁路电力远动系统的通讯通道依旧是利用公网远程拨号, 整个系统的调度中心也主要是设置在水电段的内部。因为在电力远动系统刚进入铁路电力系统中时, 还没有形成TMIS和DMIS系统, 随着时间的推移, 医用公网上的各站端来进行远程拨号上网, 这种方式已经逐步在电力远动系统中取得了主导的地位。当TMIS和DMIS系统的逐步组建完成, 铁路电力远动系统完全可以借用他们的通讯途径, 这样可以形成综合管理、调度系统。

3、针对电磁干扰的防止措施和产生

因为大量电器的运用, 在空间中有着很少的单纯的磁场或电场。电磁是通过磁场和电场同时存在的一种高频电流的磁场辐射的这种形式存在的。电场和磁场的分量几乎同时存在, 所以, 在屏蔽电磁干扰的时候也要同时考虑到这一点, 依据电磁场原理, 利用屏蔽体来减少或阻碍电磁的能量传送, 这个过程就是让那个电磁波在经过屏蔽层的时候减少其能量, 整个屏蔽体对将电磁波有衰减的作用。

四、电力远动系统的故障判断

在铁路的电力线路发生永久性短路时, 我们都可以在沿线的开关感受到有电流的通过, 不管是先自投还是先重合, 而这样只是单一的通过是否有电流经过这样不能够对故障区进行定位, 这是因为在第一次过流速断和合闸之后, 加速跳开这期间有一定的延时, 也就是说这期间时间的长短是由备用电池所决定的, 所以就要保证沿线的各个RTU存在的时间的误差要小于一个定植的前提下通过上报的过电流的报警时间来进行分析, 可以对发生故障的区域来进行定位, 因为故障点的地方就在电流第一次通过的远端和最末端的相邻的两个开关之间。整个故障判断的方法步骤如下:

1、故障判断的启动条件是根据配电所的贯通馈出线重合闸这个动作后, 所产生的加速跳闸, 或者是对端的备自投的动作的后加速动作。

2、监控设备先后会得到跳闸动作的数据分别是:备自投后加速跳闸、过流速断跳闸、重合闸后加速跳闸。

3、根据备自投和重合闸和线路的情况设定延时。

4、按照电流的流向读取RTU最后一次所检测到的跳闸时间来为主站的故障定位。

5、根据以上数据对故障进行分析, 是因为开关4以及开关5最后一次的故障的时间的间隔大于200ms。

五、故障定点的思考

现如今, 电缆线路常常被用于铁路贯通线, 而且一整条的线路参数比较稳定, 这些为线路发生故障是测量距离提供了很大的方便:

1、贯通线路的故障测量距离在铁路中应用的比较广泛。

而行波测距更是被频频使用, 一旦线路出现问题, 就会有电压产生向线两端移动, 利用行波传播的速度和时间, 人们就能够算出发生故障的准确位置。实际上, 行波移动的速度与电磁波相近, 但是它具体的速度还是要由线路的分布参数来确定。在这个系统中实现了故障测量距离的自动化、计算机和人工的波形分析, 并且当系统发生断路等故障是很容易被检测到, 灵敏度高而且可靠, 将误差尽可能降到最低。

2、此外, 要想计算出发生故障的位置还可以利用收集到的短路电流来计算, 进而得出保护点和短路点之间的阻抗, 算出线路中单位阻抗, 这样故障的位置就很容易找到。

六、总结

电力远动的应用是铁路发展的一个重要的里程碑, 它为铁路向自动化方向发展奠定坚实的基础。目前, 在我国已经有多条铁路应用了这项技术, 在广大工作人员的参与下, 电力远动正在逐步的完善。

参考文献

[1]许惠敏.京广电力远动系统整合改造的探讨[J].铁路计算机应用, 2011 (09) .

远动通信传输故障分析和解决方法 篇7

1 远动传输原理

收集远方各个站点的电压、功率、负荷、开关动作情况等, 整理成数据, 传送至调度中心进行显示。用信息数据化后传送到各个站点进行操控, 远动信号就是各种各样的数据形式, 要保证这些数据在传输中不受到阻碍, 就产生了通信传输专用通道通道。一部分数据是在通道的数字口上直接进行传送的;另一部分数据则是经过调制解调器变换成其他信号的形式传送给对方, 对方再用调制解调器对数据进行还原。

2 远动通信传输问题分析和相应的处理方案

2.1 远动传输中的相关内容要保持协调一致

要有一致的波特率。目前, 我国波特率的使用还没有唯一标准, 300波特、600波特、1200波特等是波特率的主要三种形式。不统一波特率, 也就不能传输数据。可见保证波特率的一致性非常重要, 要保证各个站点的通信波特率一致, 才能保证数据传输的畅通。

要有一致的音频频率。经过调制解调器后的调频音频频率一般为:300波特3000±150 Hz;600波特2880±200 Hz。按照惯例规定1200波特1700±500 (400) Hz。有关部门规定, 600波特的音频频率要设为2880±60 N (N为正整数) Hz, 但频偏一定要是±200 Hz。远动设备生产厂家要依照规定, 生产符合标准的调制解调器。不仅要保证频率的正确性, 而且要保证频率有较高的准确度。在数据传输过程中, 要保证正弦波音频信号良好, 在实际传输过程中会多次碰见调制解调器输出不准确的音频频率, 有时最大偏差可达50 Hz。还遇到过信号波是三角波的实例。严重误码由频率不准或波形不良造成。

要有一致的正负逻辑所为正逻辑, 就是发“l”时为高频频率, 发“0”时为低频频率;负逻辑则相反, 发“0”时为高频频率, 发“l”时为低频频率。有时远动传输正常, 波形良好, 但收到的全是误码, 应考虑双方是否统一了逻辑。

要有一致的地址码。双方报文的源地址和目的地址都要统一, 如果一方违反约定设置或双方事先没有约定, 将造成不通的后果。

要有一致的同步字。同步字如同侦察兵, 如果通道基本正常, 则每帧报文前会收到完全正确的同步字, 如果每帧报文前收到不正确的同步字, 则证明通道不正常。目前多用三组EB90或D709作为同步字。若双方同步字没有一致的标准, 就不能接收到同步字头, 后续报文就没有办法获取。

要有一致的报文规约要。若传输中的同步字可以正常接收, 但另外的一些数据却没有办法解释, 那么证明报文规约出了问题。这就要求远动通信双方要对报文规约做出调整, 保证其协调一致, 并认真审查核对, 保证数据传输解读的准确性。

2.2 远动传输设备的传输通道要良好

远动通信音频传输方式。接上远动信号后, 要对远通信号进行检测, 判断频率的形式;单一频率是测试频率, 下行可能是单音, 然而下行在定时发校时命令时也是双音。两个频率是即是数据信号。通信运动人员形容如同蟋蟀叫的声音是双音, 像蝉叫的声音是单音。如果听到音, 则证明路已经修通。根据音的高低、纯洁度、清晰度, 有经验的同志可以大致判断远动信号能不能接上, 不能接上的因素是什么。

要统一传输电平的衔接。然而现场有很多不相符合的地方, 比如远动设备输出的可调性较小, 远动设备到传输设备所需的音频电缆太长。通常输入局限在-20~+10 dB范围内, 可以进行稍微的调整。比如对传输信号中的一种语音信号来说, 通常传送300波特低出话音8 dB;传送600波特低出话音3.5 dB;传送1200波特时不会有话音传出, 电平按话音电平标准调整。良好正弦波的输出在10 dB左右, 根据远动设备的可调性, 要特别注意的是传输设备输入端的电平不是0 dB, 0 dB电平接入将会过负荷导致远动通信传输失去原来的效果。

要有适宜的接口阻抗。接收端, 还是发送端, 远动设备与传输设备, 接口处的阻抗通常要保证是600Ω, 这样才能保证数据能正常接收。杂音防卫度要足够高。防卫度最低标准是16 dB, 但时代在发展, 要求也随之增高。最新的杂音防卫度可达到高于20 dB的效果, 可以说杂音防卫度也受到高度重视。足够的带宽才能保障波特率的正常。300波特传送2850 Hz和3150 Hz, 取2550~3 4 0 0 H z带宽;6 0 0波特传送2 6 8 0 H z和3080 Hz, 取2200~3400 Hz带宽;1200波特占用300~3400 Hz全部话频带宽。根据需要电力载波应可调, 而光纤、微波等设备一般用四线E/M通路中的收发通路, 应是300~3400 Hz全部话频带宽, 不需要调整。收发信通路要有60 dB以上的串音防卫度.在实际工作中, 发生过错误地设置了光端机二四线转换程序, 收发互串的实例。

对于Rs一232接口, 远动设备发送应能测量到电压, 一般变化范围在±12 V左右。其接法是:远动设备一传输设备一发接发一收接收;传输设备一传输设备一发接收一收接发。

不管哪种设备相连必须接同一地点。RS-232标准插头不管是9蕊的, 还是25针的, 都有一个是地线, 一定要将这一地线连通。总体而言, 有电接无电, 无电接有电, 收发莫接错, 共地是关键。经过检查以上几个步骤, 远动依然不通或误码率较高, 可以运用分段自环法来判断压缩产生故障的范围。方法是一端发出同步字、校时命令或报文, 在收端用计算机观察数据, 发出的数据应与收到的相同, 如果收不到或误码, 可以判断故障就在环路以内。总的来说, 随着科技的快速发展, 各个生产单位逐渐提高了对电网的可靠性要求, 电网自动化水平也逐渐提高。所以, 当务之急, 要提高远动通信设备稳定性, 同时, 也要提高专业技术人员做事成效, 保证电网安全运行和正确调度。

参考文献

[1]杨丽花, 莫丽勤.直接动脉压的监测及护理[A].全国心脏内、外科专科护理学术会议论文汇编[C], 2003.

基于自动测试的电力远动系统探讨 篇8

1 自动测试系统的原理

电力远动自动化测试系统数据的传输方式采取的是用户接口, 并传输通道PSNC通进行传输, 同时, 系统还通过对测试模式进行管理和控制来控制远端的控制模块, 接收并执行RAM芯片的测试命令, 然后对所监测的远动数据进行自动化通道测试, 最后再完成测试。完成测试之后, 通过将测试所得到的结果上传给测试控制中心, 控制中心再根据结果进行分析, 在拓扑图上显示出测试中发现的故障位置, 最后根据测试报告采取相应的措施去解决故障问题。

电力远动自动化测试系统的具体工作原理还可以参考下面的原理图:

从电力远动自动化测试系统原理图中我们可以看出集控站远动设备与被控站远动设备之间存在的一种传递关系:被控站远动设备通过支路来接收主控站传输的数据, 然后再将相应的数据传送给集控站远动设备, 集控站接收到相应数据之后再将其传输到系统管理控制测试中心。

2 自动测试系统的功能

软件测试平台再加上一个便携式测试仪器, 就构成了目前的电力远动自动化测试系统。电力远动自动化测试系统中的软件测试平台是基于windows电脑操作系统建立的一个软件平台, 这种平台可以连接高版本的USB, 并且支持两个平台之间数据的实时交换, 而通过和其他软件平台的互相配合, 还可以实现各种复杂的分析和测试功能。便携式测试仪则是一个配有液晶显示器和触摸屏、32位处理器以及实时嵌入式系统的测试设备, 是一个可以实现模拟主站与子站之间的测试、规约测试、误码测试以及通道测试的独立软件平台, 可以满足各种不同需求的通道测试。下面, 我们通过对某电力远动测试系统的说明来分析其功能。

2.1 通道测试

该电力远动自动化测试系统在通道测试的功能方面, 集成了数字示波器的功能, 因此对于模拟通道和各种数字的完整性都可以直接通过示波器看出来。同时, 该系统还可以测量模拟通道FSK调制信号的信号真有效值、中心频率、电平以及数据传输波特率等, 可以实时显示出被测试通道的波形, 并可对信号数据进行存储、缩小放大或者暂停显示。而对于数字通道的测试, 可以测量其传输波特率、抖动以及信号的幅度等。

2.2 规约分析

IEC104规约实际是基于TCP/IP的SCADA数据传输协议, 每一个TCP地址由一个IP地址和端口号组成, 每个连接到TCP-LAN上的设备都有自己特定的IP地址。该电力远动自动化测试系统具备了规约分析以及报文捕获这两种功能。系统的规约模块具有有完善的接口扩充性和规范性, 支持SC1810、IEC870-5-101、IEC870-5-103、IEC870-5-104、XT9702、DNP3.0、DISA以及CDT等自动化常用规约, 而且用户还可以根据自己的实际需要来进行扩充。基于自动测试的远动系统能很好的完成数据信息传输: (1) 状态变位, 告警信号数据 (2) 测量数据 (电能累积量数据) (3) 控制, 升降命令及继电保护设备的投退命令 (及互锁信息) (4) 系统故障后的状态变位信号和时间顺序记录, 故障录波扰动记录的数据。这些信息和数据通过IEC104协议和采用以太网方式的传输是最为合理的一种方式。

3 自动测试系统在电力远动的应用

3.1 通道测试功能的实际应用

在该系统的使用过程中, 曾经出现过更新载波设备之后自动化数据中断的情况, 而对此相关工作人员经过多次的检测也无法查明原因, 最后通过使用远动测试系统来进行通道测试, 发现在测试结果中, 通道的电平明显比正常的低, 最后检查出在自动化出线端安装有一个防雷器, 而通过对防雷器的测试发现, 其进线端通道电平正常, 我们在将通讯线改接在防雷器的前端之后, 主站测试的通道电平就恢复了正常。

3.2 规约分析功能的实际应用

同样, 在该测试系统使用的过程当中, 发生了主站可以接受正常远动报文, 但是遥测数据的解析和子站不能完全对应的情况。而通过对主站和子站进行检测之后, 发现两者的配置都没有问题, 对传输通道进行环回测试也没有发现误码。最后利用远动测试系统对传输通道进行规约测试, 发现子站在进行遥测报文传输时是分成一般遥测、次要遥测以及重要遥测三部分进行的, 而主站只接收了重要遥测报文, 对于另外两个没有进行解析, 因此导致两站之间的解析结果不能对应上。通过修改规约配置文件, 优化规约配置, 使两站之间的遥测数据回复了正常。

4 结语

在电力远动自动化系统测试系统中, 远动通道作为一个重要的系统环节, 它是连接主站和子站的神经, 因此, 远动自动化测试系统的运行是否正常可靠, 将会直接影响到电力远动系统能否稳定运行。而在当前信息网络技术的高速发展的形势下, 数据的传输量也在与日俱增, 这就对电力系统提出了更高的要求。为了可以更好的进行数据的传输以及处理, 以保障数据远程传输的安全性和可靠性, 则需要通过利用电力远动自动化测试系统来实现。

摘要：随着我国经济的快速发展, 电力系统的建设也在不断的完善, 而系统对于数据的传输要求也越来越高, 尤其是对于远动报文的传输。在这种需求形势下, 对于电力系统自动化的远动规约网络化改造就显得非常有必要。为此, 我们对电力远动自动化测试系统的工作原理以及其功能进行了分析和探讨。

关键词：自动测试,电力运动系统,探讨

参考文献

[1]周杰娜, 现代电力系统调度自动化[M].重庆大学出版社.2002.

[2]洪宪平.走向网络化的远动系统[J].电力系统自动化, 2001, 25 (6) .

[3]刘连浩, 亮华, 沈增辉.基于IEC104规约电力远动测试系统的设计与实现[J].现代计算机, 2008 (5) :107-109.

远动信息 篇9

[关键词]数字化、变电站、远动双测控

[中图分类号]TM63

[文献标识码]A

[文章编号]1672—5158（2013）05—0318—01

一、前言

一般来说，数字化智能变电站远动双测控是否能有效运行，对变电站内实时信息的准确传送和电网调度决策的准确性将会产生一定影响。所以，对于在电网中有着重要作用的变电站，其远动系统要采用具有高稳定性和高安全性的主备远动配置方案。由于变电站远动自动化系统的设计、选择和使用等方面因素的影响，在其应用中可能会出现一些问题，对变电站自动化系统的应用效果产生一定的影响。

二、变电站设计现状

一般来说，传统的变电站在设计时，110kv及以下的电压等级在每一个间隔中都会采用1台保护装置和2台监控装置的基本模型配置；而对于220kv及以上的电压等级来说，其每一个间隔普遍使用的是2台装置的双重化保护和1台测控装置相结合的基本模型配置。以上主要是关于传统变电站配置模型。这种传统的配置方式基本上都是1台测控装置完成一次设备的测量、控制和采集。由此可见，数字化远动数据全部是由测控采集装置单一数据构成。

随着社会的发展，数字化远动变电站技术进一步推广，尤其是220kv及以上的电压等级数字化智能变电站中保护测控装置一体化的发展，在实际的变压器应用中，其测控装置也在此基础上实现了双重化。同时，对于数字化只能变电站中的远动装置来说，控制、测量的数据源开始向多元化方向发展，系统在同一个时间段会进入两份来自变电站运行装置的数据，原来由一个系统承载的两份数据被分化为两份数据。但是在很多情况下，数字化智能变电站的工作人员在很多情况下只是关心一次设备的实际数据，有时候两份数据对于工作人员来说可能会产生一定的干扰信息。除此之外，当通信出现异常或者单台装置进入检修等电路不稳定状态时，两台测控在同一个时间段可能产生不一样的数据，对变电站工作人员的监测造成一定的困扰。

数字化智能变电站的双重化测控模式的要求已经不能被传统模式的处理方式满足。必须优化传统的变电站远动系统，使220kv及以上的电压等级双重化系统的测控数据在进行分辨处理时能够满足数字化智能变电站的要求，实现双重化测控的绝对优势，同时还能够确保监测数据的稳定性和准确性。除此之外，还能避免出现两份数据的干扰，在此基础上，保证变电站工作人员所监测数据的唯一和稳定。

三、双测控在变电站远动系统中的实现

1.健康状态监视

数据源有效性的准确判断是数字智能化变电站远动双测控系统的重点之一。一般来说，虚拟点的监测数据来源主要是两套独立的物理变电站设备，在正常的情况下，不管是使用哪个物理设备的数据都不会出现问题。但是实际上并非如此。在数字化智能变电站的实际运作过程中，检修状态和通信异常等复杂的具体实际情况都会引起远动双测控系统数据的不一致，甚至还会出现虚拟点数据漏报或者多报的现象。在此基础上，要充分的考虑数字化智能变电站的具体运行状况，根据工程实施的环境装置处于健康状态的监测点。充分的利用数字化智能变电站通电技术的优势，将具体的检修状态、取代操作标志、数据有效位和物理设备的双网通信状态演算成虚拟设备中健康状态下的监测点。并以其为虚拟设备选取数据源的重要依据。当变电站内库的数据加载完成之后，对远动双测控数据实施初始化设置。如果设备在运行的过程中出现异常的状况，要根据相关的规定对设备的数据源进行切换。

2.映射表关联

数字化智能变电站双测控系统配置的核心在于建立虚拟设备点与实际双套物理数据之间的映射联系，其首要功能就是要确保接人的双套二次设备所显示的数据在调度侧展示出来的一次供电设备的实际运行状态的唯一性和稳定性。数字智能化变电站远动双测控系统建立遥控映射表、遥测映射表和遥信映射表，依据所建立的映射表是虚拟设备点和具有物理意义的两套监测数据之间产生一定的对应联系。

3.控制操作

一般来说，在数字化智能变电站远动双测控中，遥控操作的作用十分重要。变电站工作人员在操作过程中，实际上是对虚拟设备的遥控点进行遥控，而远动双测控系统要找到适合的测控设备，必须通过健康状态和映射表的判别，将具体的遥控指令发射给物理设备。

4.装置切换

在数字化智能变电站远动设备的运行过程中，每一个间隔中所能体现设备状态的物理接触点只有一个，因此，在供电系统运行时，根据映射关系选择远动双测控中的数据源作为第一数据源。当另外一台运行中的设备出现检修状态、通信、数据等方面的故障时，工作人员可以及时进行设备数据源的切换，把另一套物理数据源替换为虚拟点的采集数据源，确保运行设备在同一个时刻有一套数据源发生效用。在装置的物理数据源发生异常时，设备会自动的进行虚拟点采集数据源的内部接点切换，对于双测控系统的外部监测来说，仍旧保持着连续稳定的数据显示。例如，在遥信中，在设备系统启动之前，仔细的检查遥信映射表，判断虚拟点的两套关联数据来源是否与设备相吻合。如果检测结果是肯定的，那么，第一套设备则是健康状态，设备的虚拟点与第一套数据源建立关联；相反，如果证明第一套不健康，第二套健康，那么数据源则要选自第二套设备。其他两种的处理方法同上。

5.程序化控制操作

数字化智能变电站远动双测控系统采用的是基于健康状态和映射表监控统一的数据源判定规则，能够切实保证智能遥控操作与实时监测数据来自监测现场同一时间段的数据源。在变电站远动双测控系统实时运行时，通过对远方调度得到的与一次设备相匹配的测控装置的实时监测数据进行操作控制，一定程度上屏蔽了变电站远动双测控的所产生的影响。而在设备的程序化控制中，设备的五防逻辑和操作逻辑与测控装置没有直接联系，但是与一次设备的具体操作流程有相当大的关联。在设备运行中，需要判断五防逻辑时，远东系统装置依据实际运行操作票生成的规范判断与一次设备匹配的测控装置，从而获得相应位置实时数据进行程序化流程控制，也对远动双测控产生一定的影响。

四、结束语

随着社会的发展，大规模的数字化智能变电站进行建设和改造，远动双测控系统将会成为主流趋势。通过本文的研究，在保持数字化智能变电站基本模式的情况下，在变电站内部引入健康状态监视装置，实现程序化控制操作，对于数字化智能变电站远动双测控技术的发展具有重要的意义。

参考文献

[1]卢志刚，魏国华，章燎，曹强，李学平，刘金波.基于实用性的继电保护整定计算及管理的一体化系统研究[A1.中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集（中册）[c]，2008年

远动装置常见缺陷消缺思路分析 篇10

1与主站通讯全部或部分中断, 思路如图1所示。

按照图1的思路, 我们一般可以迅速锁定故障点, 消除缺陷。需要注意的是, 调度主站和现场往往配备了两台远动机作为主备, 在实际运行中, 会出现远动机争抢控制权、主备机频繁切换的现象, 在数据通信过程中的体现就是调度端频繁下发测试报文或者总召唤报文。此外, 还可能出现调度主前置机连接至变电站备远动机, 而备远动机无遥控权限而导致主站遥控无法进行的现象。这些通讯问题在现场工作中需要多加注意。

2遥测遥信上传缺陷

虽然无人值班变电站中本地后台监控的功能重要性有所弱化, 但毕竟比远方监控少了很多硬件环节和规约转换过程, 可靠程度高, 尤其在监控中心出现四遥异常时, 本地监控后台的运行情况对于维护人员对故障点的查找判断尤为重要。在消缺前, 我们首先需要检查当地后台的遥测遥信数据是否正常, 确定只是远动上传存在问题后, 方可采用以下消缺思路如图2。

在实际消缺过程中我们发现, 问题大都存在于上传信息表配置以及远动装置本身的104程序配置上, 需要注意的是, 遥测系数、归一化值/浮点数、起始上传点号、上传点数量限制等处极易发生设置错误, 在消缺过程中需重点留意。

3遥控遥调缺陷

同遥测遥信缺陷一样, 遥控遥调缺陷的判断与消除首先需要在监控后台进行试验, 确认后台操作正常后, 方可排除测控装置及开关机构的问题, 然后按以下思路排除远动装置缺陷, 如图3所示。

在发生遥控缺陷时, 考虑到遥控号可能设置错误, 所以为了系统安全运行起见, 需要将全站所有间隔的“远方/就地”开关切换至“就地”位置, 避免误遥控。

结语

远动装置缺陷的产生原因复杂, 消缺过程又往往牵涉到检修、运行、调度、运方等部门, 所以加强日常管理工作, 防患于未然显得尤为重要。笔者认为远动装置的管理维护应从以下几个方面入手。

首先, 在新远动设备投产时, 各级验收人员应严格按照调试大纲进行验收, 尤其是四遥信息的核对工作, 杜绝远动设备带缺陷投入运行。

其次, 远动装置生产厂家不尽相同, 即使是同一厂家, 不同时期的装置设计与配置理念也不一样, 这对变电维护人员的专业素质提出了很高的要求。为了缺陷能够即使排除, 消缺维护工作不能过分依赖厂家技术人员, 在平时要加强业务学习, 在掌握电气专业理论知识的基础上, 熟悉计算机和通讯技术, 做好运行情况分析, 不断积累和总结经验。

再次, 变电运行人员也应该熟悉远动设备的运行状况, 在巡视过程中对设备的状态指示及数据变化明察秋毫, 及时发现异常, 尽早通知检修维护人员处理。

最后, 从调度自动化设备到变电站综合自动化设备都应尽量避免生产厂家繁多、设备选型杂乱的现象, 便于运行人员和维护人员熟悉掌握设备使用, 为以后的维护提供方便。

摘要：随着无人值班站的改造和建设, 远动装置的运行正常与否, 直接影响到设备和电网的安全运行。本文结合现场工作, 对远动装置通讯机四遥缺陷的消缺思路做了分析和归纳。同时, 对如何加强远动设备运行可靠性, 提出了几点建议。

关键词：远动装置,消缺,通讯,四遥

参考文献

[1]王东升, 张宗峰.远动装置常见故障分析及处理[J].农村电气化, 2007.

[2]黄梅.能量管理系统在电网监控中的应用及探讨[J].江苏电机工程, 2009.