GR90型远动装置在火电厂的应用
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摘 要：解释了远动信息的基本内容：遥测信息，遥信信息，遥控信息，遥调信息；举例介绍了GR90-RTU装置应用在火電厂时，满足调度中心可靠、准确、实时地监控电厂状态及电厂自身监测管理的要求所需要具备的几种主要功能，根据火电厂实际情况所采用的屏柜布置情况、各屏柜的功能及其功能模块配置情况、需要采集的信息量，以及GR90-RTU装置分布式结构的优势特点。关键词：远动系统；火电厂；GR90-RTU装置；遥测信息；遥信信息；遥控信息；遥调信息DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.1530 引言
在电力系统中，远动系统是指调度中心利用远程通信技术，实现对发电厂、变电站运行设备信息的采集、处理、传输和显示、执行等功能，以达到监视和控制发电厂、变电站，保证电力系统安全稳定运行目的的系统。远动系统主要有两个功能：一是收集并向调度中心传输发电厂、变电站中运行设备的实时运行参数及状态；二是调度中心向发电厂、变电站的运行设备下达命令，以调整系统运行方式。构成远动系统的设备包括调度端远动装置（又称为前置机），厂站端远动装置（又称为远动终端装置，简称RTU）和远动信道；本文以A电厂为例，主要介绍GR90-RTU装置在火电厂的应用。1 远动信息的基本内容
RTU装置的基础功能是准确、可靠的实现厂站与调度中心实时远动信息交流，远动信息的基本内容包括上行信息、下行信息、事件顺序记录、事故追忆。
上行信息是指由发电厂、变电站传输到调度中心的信息，用于为监视和调控提供依据。包括：
①遥测信息，指发电厂、变电站中运行设备的各种运行参数，一般为模拟量，如电压、电流、有功功率、无功功率、频率等；
②遥信信息，指发电厂、变电站中运行设备的位置状态、动作信号等信息，一般为数字量，如事故总信号、刀闸、断路器、地刀等的分合闸位置信号等。
下行信息是指由调度中心向发电厂、变电站发送的信息。主要是对运行设备状态的改变或参数的调节等指令。包括：
①遥控信息，指调度中心发送给厂站端，改变设备运行状态的命令，如设备的分闸合闸、投入退出，及启动停止等操作信息。
②遥调信息，指调度中心发送给厂站端，调整设备运行参数的命令，如调整变压器分接头的位置，以调节机组电压；改变机组有功功率或无功功率整定值，以调节机组出力等。2 A电厂对RTU装置主要功能的要求
为满足调度中心可靠、准确、实时地监控电厂状态及电厂自身监测管理的要求，A电厂要求GR90-RTU装置具备以下几种主要功能：
①具有对模拟量、数字量进行采集、处理和传送功能；
②具有事件顺序记录（SOE）及传送功能；
③具有优先传送变位等遥信信息的功能。当设备（如开关、刀闸）位置状态发生变化且调度端未确认时，闭锁遥控、遥调命令；
④具有接受调度发电曲线功能并在后台显示功能；
⑤具有接收处理诸如自动发电控制（AGC）、无功功率电压优化（AVC）、变压器分接头调整等“选择—校核—执行”遥控命令、遥调命令功能。对于一个控制对象只能执行一个调度主站的控制命令；
⑥具有与中调、备调调度中心的远动通信功能，具备采用电力调度数据网和点对点互为备用方式；
⑦具有当地监视功能，用于对发电厂电气部分的发电机、变压器、断路器、隔离开关、接地闸刀、母线等主要设备的运行状态及运行参数进行监测，以满足发电厂监测管理的要求；
⑧具有GPS进行时钟校时及实现与调度端的时钟同步功能；
⑨具有在线自诊断和远方诊断功能，并向主站传送远动装置故障信号；
⑩具有与就地维护计算机接口，以实现远动装置实时数据库查询，软件更新、参数修正的功能维护功能；
具有电源检测硬件和看门狗功能，当电源失电或软件锁死时，装置能够自动保护实时数据库，并具有自启动和自恢复功能，在接到主站系统的重新启动命令后自动执行初始化程序，重新启动工作。3 GR90-RTU装置在A电厂的应用
A电厂共有5台燃煤发电机组，分为两期投产运行。一期为3台210MW机组，采用发电机主变压器单元制接线方式接入220kV母线，220kV系统采用双母线室内GIS装置，3回出线；一期220kV升压站共有3个主变间隔，3个出线间隔；1个启备变间隔，1个母联断路器间隔。二期为2台300MW机组，采用发电机主变压器单元制接线方式接入220kV母线，220kV系统采用双母线户外GIS装置，2回出线；二期220kV升压站共有2个主变间隔，2个出线间隔，1个母联断路器间隔。此外，每台机组配有一套电除尘、脱硫、脱硝及湿式电除尘设备。
A电厂使用的GR90-RTU装置采用分布式RTU结构，本身可构成独立的分布式SCADA系统分站控制器，共包括6个屏柜，分别为RTU主机屏、RTU机组采集屏、一期GIS采集屏、二期GIS采集屏、#1-#4机组脱硫采集屏、#5机组脱硫采集屏。3.1 RTU主机屏
RTU主机屏配置2台远动主机、4块串口板、1台监控计算机及1台交换机，实现一主一备的双远动主机冗余配置，通过RS232双机切换装置，可实现手动切换、远程切换及事故自动切换功能。主机屏通过串口（4路专线通道，其中1路中调、1路地调，中调地调各1路备用）与中调及地调通信。A套主机、B套主机各配置4个网络口，其中第1个网络口用于南网EMS专线网络，第2个网络口用于中调调度数据网，第3和第4网口为备用。同时，主机屏还经2路串口与A电厂AVC系统进行信息交换。监控计算机，用于后台监控，通过串口与主机连接。3.2 RTU机组采集屏
RTU采集屏内配置1块遥调模块，用于机组AGC控制，与每台机组的AGC系统进行遥调信息交换；配置4块遥测采集模块、2块遥信采集模块，用于采集A电厂#1-#5发电机及主变的遥测、遥信信息。遥调信息包括各机组目标负荷、实发负荷、AGC目标负荷高限、AGC目标负荷低限、负荷升降速率到AGC、允许投入AGC功能、投入AGC功能、一次调频投入、AGC减闭锁、AGC增闭锁、有功功率设定值。 遥测信息包括各机组的有功功率、无功功率、电压、电流、无功功率第二量测、无功功率设定值的返回值、AVC子站无功功率执行值，启备变的有功功率、无功功率、电流，主变中性点电流，主变变高档位，母线电压第二量测，母线电压设定值的返回值，母线AVC子站电压执行值。
遥信信息包括各主变中性点地刀状态信号，各机组电力稳定器（PSS）投退信号，全场事故信号，AVC子站投退信号，AVC子站通信异常，各机组AVC下位机投退、调节异常信号，各机组无功功率增闭锁、减闭锁，AVC系统主备机运行，A电厂AVC系统具备控制权（备用），单机控制/全厂控制信号，远方/当地选择信号。3.3 一期、二期GIS采集屏
一期GIS采集屏配置1块交流模拟量采集模块和1块遥信采集模块；二期GIS采集屏配置2块交流模拟量采集模块和1块遥信采集模块。分别用于采集一期和二期升压站的遥测、遥信信息。
遥测信息包括各主变压器、启备变的有功功率、无功功率、电压、电流，各母线的电压、频率，各线路及母联断路器的有功功率、无功功率、电流。
遥信信息包括主变压器高压侧及低压侧断路器、刀闸、地刀状态信号，母联断路器、刀闸、状态信号，母线地刀、母线PT刀闸状态信号。3.4 #1-4机组脱硫采集屏及#5机组脱硫采集屏
#1-4机组脱硫采集屏配置3块遥测采集模块，#5机组脱硫采集屏配置1块遥测采集模块，用于采集各机组脱硫6kV母线有功功率、无功功率，入口烟气流量、烟气含氧量、二氧化硫浓度、烟尘浓度，出口烟气流量、烟气含氧量、二氧化硫浓度、烟尘浓度、氮氧化合物浓度，脱硫装置脱硫效率。4 结束语
远动装置是沟通厂站和调度中心的桥梁，GR-90RTU装置采用分布式RTU结构，其多CPU冗余设计提高了装置运行的可靠性；串行总线的结构，使屏柜可以分散布置，更加灵活，同时也方便扩容；交流采样技术的应用，使电压、电流等遥测量不用经过变送器，直接输入到采样模块，使回路更加简单，降低了成本，也减少了故障；多种规约转换和一发多收的设計，能够满足各种通讯方式的要求。这些特点能够保证厂站与调度中心可靠、准确、实时的交换信息，从而达到调度中心远程控制和调节厂站端运行设备，使电力系统安全、稳定、经济运行的目的。作者简介：梁日生（1990-），男，山东栖霞人，学士，技术员，主要从事电厂继电保护及自动化等方面的相关工作。
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