电力系统远动技术----远动终端RTU概述

远动终端RTU概述

一、RTU定义  远动终端：电网调度自动化系统中安装在发电厂、变电站的一种具有四遥远动功能的自动化设备。远动装置=远方终端=远动终端=RTU（Remote Terminal Unit）。  RTU在电网调度自动化系统中具有重要的作用。（系统结构:调度端SCADA/EMS＋远动信道＋厂站端RTU）. 二、RTU发展概述 ① 60～70年代，硬件式远动装置：晶体管或集成电路构成的无触点远动装置WYZ或者数字式综合远动型远动装置SZY，均属于布线逻辑式远动装置，所有功能均由逻辑电路实现，现已经基本淘汰。 ② 80年代后，软件式远动装置：基于微机原理构成的远动装置(微机远动装置),功能由软件程序实现,具有功能强、可扩充性好、结构简单、稳定可靠等优点，得到普及应用。

三、RTU的功能概述

 远方功能：RTU与调度中心之间通过远距离信息传输所完成的监控功能。 ① 遥测(YC，Tele-measurement）:远程量测值.RTU将采集到的厂站运行参数按规约传送给调度中心（上传）。包括：P、Q、U、I、档位、温度等,容量达几十到上百个（路)。另外还包括2类特殊YC：

a） 数字值（Digital Measured Value)：RTU以数字量的形式直接接收后上传。如频率、水库水位等。 b) 记数脉冲(Counter Pulse):单独的采集(电路）板。主要指RTU采集的反映电能量的脉冲记数。容量可达几十路电度量。

② 遥信（YX，Tele—indication， Tele-signalization）:远程状态信号.RTU将采集到的厂站设备运行状态按规约传送给调度中心（上传）。包括：断路器和隔离刀闸的位置信号、继电保护和自动装置的位置信号、发电机和远动设备的运行状态等。容量达几十到几百个。

③ 遥控（YK，Tele-command）：远程命令。调度中心发给RTU的改变设备运行状态的命令.

包括：操作厂站各电压回路的断路器、投切补偿电容器和电抗器、发电机组的启停等。容量可达几十个设备。

④ 遥调（YT,Tele—adjusting)：远程调节命令。调度中心发给RTU的调整设备运行参数的命令.包括：改变变压器分接头位置(调压）、改变发电机组P或Q的整定值（调节出力)、自动装置整定值的设定等。容量可达几个到十几个设备。 ⑤ 事故数据：

a） 事件顺序记录（SOE：Sequence Of Event recording）：实时检测遥信变位(YXBW）（带时标的遥信），立即记录变位时刻、变位设备序号、变位状态等组成SOE优先传送（CDT下）. b） 事故追忆（PDR：Post Disturbance Review）：冻结某时刻全网的重要的遥测点、遥信点的画面（如照相），每个这样的画面称为一帧,其循环周期可为数

秒到数分。典型的PDR记录长度为：事故前10min,事故后5min。

⑥ 统一时钟：具有对时功能。接收调度中心的校时命令。统一时钟为了不同厂站之间事故分析以及电度量冻结。

⑦ 转发:接收其它RTU送来的远动信息,按规约组装转发给指定的调度中心. ⑧ 适合多种规约的数据远传:基本远动任务配套标准IEC 60870—5—101（简称101规约）或其它CDT、Polling规约。具有同步或异步远动通信接口。  当地功能：RTU自身或连接的显示记录设备的实现监控功能。

① CRT显示：与RTU直接连接（或通过当地工作站)的CRT可显示RTU采集的四遥、YXBW等信息。

② 汉字报表打印:实现三类打印:定时打印、事件记录打印和召唤打印.

③ 本机键盘显示器:RTU自带的操作面板，实现循测、定测、选测和显时功能。 ④ RTU自检、自调功能:反映RTU的自身的可维护能力。插件损坏诊断，程序“走飞”时的自恢复能力、主备通道监视功能. 五、RTU基本结构

多输入多输出的微型计算机系统。 1、 单CPU结构的RTU

① 系统部分：CPU、总线、RAM、EPROM、定时器/记数器、中断控制器、串行通信接口等。

② 人机联系：打印机、显示器、键盘。

③ 输入/输出电路（可编程接口芯片）：输入电路包括：YC、YX、DI、DD；输出

包括:YK、YT

④ 通过系统总线连接. 软件组成：

① 主程序：系统初试化、人机联系等

② 中断服务程序：完成RTU输入/输出（时钟、A/D服务程序、通信发送/接收中断等）

2、 多CPU结构的RTU

硬件组成：

① 主控系统:管理各个子系统、人机联系、调度通信

② 若干子系统：每个子系统单独CPU,包括YC、YX、YC、YT、DI、DD等子系统. ③ I/O总线连接主控系统和各个子系统

软件组成：单独子系统：主程序＋若干中断服务程序组成

① 主控程序：与子系统的通信程序、调度通信程序、数据处理、人机联系程序 ② 功能子系统:与主系统通信发送/接收、输入/输出

【我们常听说的四遥功能由远动系统终端RTU实现，它包括：

遥测（遥测信息):远程测量。采集并传送运行参数，包括各种电气量（线路上的电压、电流、功率等量值） 和负荷潮流等。

遥信(遥信信息）:远程信号。采集并传送各种保护和开关量信息. 遥控(遥控信息）：远程控制。接受并执行遥控命令,主要是分合闸，对远程的一些开关控制设备进行远程控制。

遥调（遥调信息)：远程调节。接受并执行遥调命令,对远程的控制量设备进行远程调试，如调节发电机输出功率。

分类

一遥:指遥信功能。 两遥：指遥信和遥测功能。

三遥:指实现遥信、遥测和遥控功能。 四遥：指实现遥信、遥测、遥控和遥调功能。

四遥系统

具备遥控、遥测、遥信、遥调功能的系统。又称遥控遥测遥信遥调系统.四遥系统主要用于输油输气管线等分散目标型系统。中国已研制成通用分散目标型四遥设备。

遥测遥控系统

telemetry and remote control systems

利用遥测技术实现远距离测量、控制和监视的系统。在遥测遥控系统中，测量装置和执行机构设置在受控对象附近，受控对象参量的测量值通过遥测信道发向远距离的测控站，而测控站的控制指令也是通过遥测信道发向执行机构的。遥测遥控系统是一类控制与通信密切结合的综合信息系统,其工作原理涉及信息传输和信息提取，包括采样定理、编码理论、多路复用、调制技术、同步技术、信号检测和估计等方面。遥测遥控是自动化技术的重要分支，它是在自动控制、传感技术、微电子技术、计算机技术和现代通信技术的基础上不断完善的发展起来的，在国民经济、科学研究和军事等方面都有广泛的应用.凡是距离遥远、对象分散或难以接近的系统,都可以采用遥测遥控来实现集中监控和统一管理。

最早的遥测遥控系统是机械式的，19世纪末出现电遥测遥控系统,称为有线遥测遥控系统.20世纪初出现无线遥测遥控系统.到了50年代又研制出脉码调制遥测系统,标志着从模拟式遥测系统发展到数字式遥测系统.70年代后由于微电子学和微处理机的迅速发展，数字式遥测遥控系统逐渐取代模拟式遥测遥控系统，并出现可编程序遥测遥控系统、自适应遥测遥控系统和分集式遥测遥控系统。现代航天遥测遥控系统的最大传输距离可达2。4亿千米,能传输每帧2.4×10比特的数字图像信息.航天测控系统已发展到利用一个微波波段的载波作为遥控、遥测、测距和测速的共同载波，称为S波段统一载波测控系统，使设备大大简化。

遥测遥控系统有两个分系统：遥测分系统和遥控分系统。实际上它们往往结合成有机的整体。一般遥测遥控系统都是由控制端、信道和被控端3部分组成。在设计和选择遥测遥控系统时一般应遵循准确度，可靠性,工作容量,抗干扰能力，动作速度，工作频段,通用性和经济性等技术要求。