telecontrol techniques for electric power system
简介
运用通信、电子和计算机技术采集电力系统实时数据，对电力网和远方发电厂、变电所的运行进行监视与控制。它是应用通信技术，完成遥信、遥测、遥控和遥调的总称，通称四遥。
按数据传输方式，远动分为循环式和问答式两种。被控站将采集到的实时数据按约定的规则循环不断地向控制站传送的称为循环式(cyclic digitaltransmission， CDT);控制站要获得监视的信息，需先向被控站查询，然后数据才从指定的被控站送往控制站的称为问答式(polling)。前者只需上行通道便能工作，后者要求有上行、下行双向通道方能工作。
发展过程 远动技术最早是在自动电话交换机和电子技术基础上发展起来的。20世纪40和50年代用于电力工业的远动设备便是由电话继电器、步进器和电子管为主要元件组成的。随着半导体技术的发展，60年代出现晶体管无触点式远动设备，70年代出现集成电路远动设备。计算机技术的发展，微处理器等大规模集成电路进入远动领域，构成了微机远动设备与系统。80年代，远动技术在中国电力工业中迅速得到推广应用，从而促进了电力系统调度自动化走上实用化道路。
功能 远动的基本功能概括为四遥，即遥信、遥测、遥控、遥调，是运用通信技术完成的功能。此外，事件顺序记录、当地显示功能、事故追忆等也已成为远动具有的重要功能。
遥信 完成对远方电力设备工作状态的监视，如对告警信号、断路器位置、阀门位置等状态的监视。
遥测 完成电力系统远方被测量的传输与监视，主要被测量有电压、电流、有功功率、无功功率、频率、相角、有功电能量及无功电能量。此外，还有水位及温度等非电量。
遥控 完成改变远方运行设备状态的命令，如远方操作断路器使之投入或断开。
遥调 完成对具有两个以上状态的运行设备的控制或参数设置，如改变变压器分接头位置，改变发电机输出功率的设定值。
事件顺序记录 它是当电力系统故障时连续出现多个电力设备状态发生变化，通过计算机处理按时间顺序加以显示、打印的一种功能。其分辨率是毫秒级。(见远动终端)
当地显示功能 被控站所采集的实时数据经适当处理后显示于当地的屏幕显示器或模拟屏，并有事件打印、制表打印等，帮助厂站运行人员对运行设备加强监视。
事故追忆 对电力系统事故发生前后的运行情况进行记录。与事件顺序记录不同的是，它在远动主站端滚动存储若干时段(s)的重要遥测遥信信息，当某一时段事故跳闸时立即冻结前5s和后10s的全部信息，供调度员查询。查询后解冻，继续滚动存储。其分辨率是秒级。
基本构成 图1为远动系统的基本构成，通常是由控制站、被控站和远动通道(也称数据电路)三部分组成。远动系统分狭义远动系统和广义远动系统，前者包括两端远动设备和远动通道;把控制站的人机设备和被控站的过程设备也包括进去的称广义远动系统。广义远动系统实际上就是数据采集与监控(supervisory control and data acquisition， SCADA)系统。
被控站远动设备 包括远动设备、调制解调器和过程设备三部分。过程设备又包括信息输入设备(如变送器等)、信息输出设备(如执行盘等)以及调节器。在数据通信中：远动设备相当于DTE(数据终端设备)，调制解调器相当于DCE(数据电路终接设备)。被控站远动设备又称远动终端(remote terminal unit，RTU)。(参见彩图插页第35页64图)
图1 远动系统的基本构成
DTE—数据终端设备;DCE—数据电路终接设备; MODEM—调制解调器;I/O—输入输出;A/D—模数转换器;D/A—数模转换器
过程设备面向电力生产过程，它把强电特性的信息转换为计算机、电子电路能处理的小信号，或相反。厂站的告警、状态和位置信号经光电隔离转换后送处理机的输入口上，测量量经变送器转换后送处理机的A/D入口上，处理机将这两种输入进行处理，按规约(见远动传输规约)要求发往控制站。遥控、遥调命令由控制站发出，被控站处理机接收后输出给开关、调节器，控制电力生产过程。(见远动终端、电力系统调度信息)
控制站远动设备 包括远动设备、调制解调器和人机设备三部分。人机设备有模拟屏、屏幕显示设备、打印机、记录仪表和控制台等。
控制站远动设备又称主站。它接收被控站送来的遥测、遥信信息，经处理后反映于模拟屏、屏幕显示设备、打印机及记录仪表，让调度员清晰地了解厂站运行状态和参数变化情况。调度员通过控制台可向处理机输入命令，发往被控站，进行遥控、遥调操作，改变厂站运行设备的状态或设定值。(见电力系统调度自动化)
远动通道 包括控制站和被控站的调制解调器和传输线路。远动通道又称数据电路，通常通过通信系统来实现。(见远动通道)
远动接口 图1下部表示远动接口：①被控站的远动设备与过程设备接口;②两站的远动设备(DTE)与调制解调器(DCE)接口;③控制站的远动设备与人机设备接口。相应设备上的输入输出接口必须具有符合标准规定的物理特性。
远动设备与过程设备接口 归纳为4种接口信号：①数字式输入信号;②数字式输出信号;③模拟式输入信号;④模拟式输出信号。
数字式信号分电流型和电压型两种，国际电工委员会(International Electrotechnical commission，IEC)推荐电压型使用值为：直流12 V，24 V，48 V，60 V。不推荐使用交流信号。IEC推荐使用电流型数字式信号值，如表1。
表1 IEC推荐使用电流型数字式信号值