章概述 一、測控裝置發展歷程 變電站中的測控裝置是電力繫統中重要的環節,既要實時傳送電流繫統中的開關位置、操作回路的各種故障或告警信息等遙信量,也要實時傳送變電站的電壓、電率等遙測量,同時要可靠執行監控繫統和調度繫統的遙控或遙調命令,控制隔離開關、斷路器等一次設備。高精度、高可靠性測控裝置是實現實時監控電力繫統的重要基石,時刻守護電網運行。 電力繫統測控裝置的發展依托於電路技術、計算機技術、電力電子技術等一繫列科學技術。從采集電路原理上看,交流繫統采樣主要是依托傅裡葉變換、小波變換等信號采樣理論。在實現技術上,電力繫統測控的發展大體可以概括為三個階段和兩次飛躍:三個階段為測量儀表式控制櫃、集成電路電力變送器、微型計算機式測控發展階段;次飛躍是由電力變送器及測量儀表到集成電路電力變送器,測控裝置主要表現為集成化、小型化、無觸點化;第二次飛躍是由集成電路到微機化,測控裝置的在高度集成化、傳輸數字化,測控智能化。 (一)測量儀表式控制櫃發展階段 測量儀表式控制櫃階段嚴格意義上沒有專用的測控裝置。該階段主要依賴模擬電路和數字電路技術,通過低噪聲擾的積分電路、雙饋電路等計算電壓率,通過開環控制或閉環控制等模數電行控制。在控制櫃上以儀表的形式顯示遙測量,通過指示燈的方式表示開關狀態、通過操作把手或繼電器等方式實現控制操作。監控操作屏櫃如圖1-pan>所示。 電力運行工人每隔一段時間記錄電流、電率、電能的數據,再形成臺賬,工作費時費力且容易出錯。遙控則通過按鈕或者把手驅動中間繼電器而分合斷路器或隔離開關,故障率高且容易發生事故。 (二)集成電路電力變送器發展階段 集成電路電力變送器廣泛使用單片機作為處(典型器件如AT89S5pan>單片機),能通過MODBUS等規行簡單的數據傳輸,通常以RS485線把每個集成電路測控獲取的信息傳送給中心控制站,由中心控制行數據的處理。集成電路式測控地提高了采樣的精度,但一般不能提供友好的人機界面,通信能力也很有限。其通信以RS232或RS485為主,數據傳輸慢、通信距離短,大多數采用的是自定義的非標準協議。 (三)微型計算機式測控發展階段 微機測控裝置先後經歷了遠方數據采集終端(remote terminal unit,RTU)、分布式CPU、集中式CPU、數字化測控、“四統一”測控、化測控等六個階段。 (pan>)隨著半導體技術的飛速發展,RTU的核心芯片——微處理能日益強大,數據處理能力得到很大的提高,許多比較復雜的算法和通信協議得以實現,輸出控制也不單純依賴於中心控制站,通常提供本地的閉環控制和調節。 RTU集數據采集、邏輯能於一體,既可獨立用作小型測控終端的數據采……
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