GR90型遠動裝置在火電廠的應用

摘 要：解釋了遠動信息的基本內容：遙測信息，遙信信息，遙控信息，遙調信息；舉例介紹了GR90-RTU裝置應用在火電廠時，滿足調度中心可靠、準確、實時地監控電廠狀態及電廠自身監測管理的要求所需要具備的幾種主要功能，根據火電廠實際情況所采用的屏柜布置情況、各屏柜的功能及其功能模塊配置情況、需要采集的信息量，以及GR90-RTU裝置分布式結構的優勢特點。關鍵詞：遠動系統；火電廠；GR90-RTU裝置；遙測信息；遙信信息；遙控信息；遙調信息DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.1530 引言

在電力系統中，遠動系統是指調度中心利用遠程通信技術，實現對發電廠、變電站運行設備信息的采集、處理、傳輸和顯示、執行等功能，以達到監視和控制發電廠、變電站，保證電力系統安全穩定運行目的的系統。遠動系統主要有兩個功能：一是收集并向調度中心傳輸發電廠、變電站中運行設備的實時運行參數及狀態；二是調度中心向發電廠、變電站的運行設備下達命令，以調整系統運行方式。構成遠動系統的設備包括調度端遠動裝置（又稱為前置機），廠站端遠動裝置（又稱為遠動終端裝置，簡稱RTU）和遠動信道；本文以A電廠為例，主要介紹GR90-RTU裝置在火電廠的應用。1 遠動信息的基本內容

RTU裝置的基礎功能是準確、可靠的實現廠站與調度中心實時遠動信息交流，遠動信息的基本內容包括上行信息、下行信息、事件順序記錄、事故追憶。

上行信息是指由發電廠、變電站傳輸到調度中心的信息，用于為監視和調控提供依據。包括：

①遙測信息，指發電廠、變電站中運行設備的各種運行參數，一般為模擬量，如電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率等；

②遙信信息，指發電廠、變電站中運行設備的位置狀態、動作信號等信息，一般為數字量，如事故總信號、刀閘、斷路器、地刀等的分合閘位置信號等。

下行信息是指由調度中心向發電廠、變電站發送的信息。主要是對運行設備狀態的改變或參數的調節等指令。包括：

①遙控信息，指調度中心發送給廠站端，改變設備運行狀態的命令，如設備的分閘合閘、投入退出，及啟動停止等操作信息。

②遙調信息，指調度中心發送給廠站端，調整設備運行參數的命令，如調整變壓器分接頭的位置，以調節機組電壓；改變機組有功功率或無功功率整定值，以調節機組出力等。2 A電廠對RTU裝置主要功能的要求

為滿足調度中心可靠、準確、實時地監控電廠狀態及電廠自身監測管理的要求，A電廠要求GR90-RTU裝置具備以下幾種主要功能：

①具有對模擬量、數字量進行采集、處理和傳送功能；

②具有事件順序記錄（SOE）及傳送功能；

③具有優先傳送變位等遙信信息的功能。當設備（如開關、刀閘）位置狀態發生變化且調度端未確認時，閉鎖遙控、遙調命令；

④具有接受調度發電曲線功能并在后臺顯示功能；

⑤具有接收處理諸如自動發電控制（AGC）、無功功率電壓優化（AVC）、變壓器分接頭調整等“選擇—校核—執行”遙控命令、遙調命令功能。對于一個控制對象只能執行一個調度主站的控制命令；

⑥具有與中調、備調調度中心的遠動通信功能，具備采用電力調度數據網和點對點互為備用方式；

⑦具有當地監視功能，用于對發電廠電氣部分的發電機、變壓器、斷路器、隔離開關、接地閘刀、母線等主要設備的運行狀態及運行參數進行監測，以滿足發電廠監測管理的要求；

⑧具有GPS進行時鐘校時及實現與調度端的時鐘同步功能；

⑨具有在線自診斷和遠方診斷功能，并向主站傳送遠動裝置故障信號；

⑩具有與就地維護計算機接口，以實現遠動裝置實時數據庫查詢，軟件更新、參數修正的功能維護功能；

具有電源檢測硬件和看門狗功能，當電源失電或軟件鎖死時，裝置能夠自動保護實時數據庫，并具有自啟動和自恢復功能，在接到主站系統的重新啟動命令后自動執行初始化程序，重新啟動工作。3 GR90-RTU裝置在A電廠的應用

A電廠共有5臺燃煤發電機組，分為兩期投產運行。一期為3臺210MW機組，采用發電機主變壓器單元制接線方式接入220kV母線，220kV系統采用雙母線室內GIS裝置，3回出線；一期220kV升壓站共有3個主變間隔，3個出線間隔；1個啟備變間隔，1個母聯斷路器間隔。二期為2臺300MW機組，采用發電機主變壓器單元制接線方式接入220kV母線，220kV系統采用雙母線戶外GIS裝置，2回出線；二期220kV升壓站共有2個主變間隔，2個出線間隔，1個母聯斷路器間隔。此外，每臺機組配有一套電除塵、脫硫、脫硝及濕式電除塵設備。

A電廠使用的GR90-RTU裝置采用分布式RTU結構，本身可構成獨立的分布式SCADA系統分站控制器，共包括6個屏柜，分別為RTU主機屏、RTU機組采集屏、一期GIS采集屏、二期GIS采集屏、#1-#4機組脫硫采集屏、#5機組脫硫采集屏。3.1 RTU主機屏

RTU主機屏配置2臺遠動主機、4塊串口板、1臺監控計算機及1臺交換機，實現一主一備的雙遠動主機冗余配置，通過RS232雙機切換裝置，可實現手動切換、遠程切換及事故自動切換功能。主機屏通過串口（4路專線通道，其中1路中調、1路地調，中調地調各1路備用）與中調及地調通信。A套主機、B套主機各配置4個網絡口，其中第1個網絡口用于南網EMS專線網絡，第2個網絡口用于中調調度數據網，第3和第4網口為備用。同時，主機屏還經2路串口與A電廠AVC系統進行信息交換。監控計算機，用于后臺監控，通過串口與主機連接。3.2 RTU機組采集屏

RTU采集屏內配置1塊遙調模塊，用于機組AGC控制，與每臺機組的AGC系統進行遙調信息交換；配置4塊遙測采集模塊、2塊遙信采集模塊，用于采集A電廠#1-#5發電機及主變的遙測、遙信信息。遙調信息包括各機組目標負荷、實發負荷、AGC目標負荷高限、AGC目標負荷低限、負荷升降速率到AGC、允許投入AGC功能、投入AGC功能、一次調頻投入、AGC減閉鎖、AGC增閉鎖、有功功率設定值。

遙測信息包括各機組的有功功率、無功功率、電壓、電流、無功功率第二量測、無功功率設定值的返回值、AVC子站無功功率執行值，啟備變的有功功率、無功功率、電流，主變中性點電流，主變變高檔位，母線電壓第二量測，母線電壓設定值的返回值，母線AVC子站電壓執行值。

遙信信息包括各主變中性點地刀狀態信號，各機組電力穩定器（PSS）投退信號，全場事故信號，AVC子站投退信號，AVC子站通信異常，各機組AVC下位機投退、調節異常信號，各機組無功功率增閉鎖、減閉鎖，AVC系統主備機運行，A電廠AVC系統具備控制權（備用），單機控制/全廠控制信號，遠方/當地選擇信號。3.3 一期、二期GIS采集屏

一期GIS采集屏配置1塊交流模擬量采集模塊和1塊遙信采集模塊；二期GIS采集屏配置2塊交流模擬量采集模塊和1塊遙信采集模塊。分別用于采集一期和二期升壓站的遙測、遙信信息。

遙測信息包括各主變壓器、啟備變的有功功率、無功功率、電壓、電流，各母線的電壓、頻率，各線路及母聯斷路器的有功功率、無功功率、電流。

遙信信息包括主變壓器高壓側及低壓側斷路器、刀閘、地刀狀態信號，母聯斷路器、刀閘、狀態信號，母線地刀、母線PT刀閘狀態信號。3.4 #1-4機組脫硫采集屏及#5機組脫硫采集屏

#1-4機組脫硫采集屏配置3塊遙測采集模塊，#5機組脫硫采集屏配置1塊遙測采集模塊，用于采集各機組脫硫6kV母線有功功率、無功功率，入口煙氣流量、煙氣含氧量、二氧化硫濃度、煙塵濃度，出口煙氣流量、煙氣含氧量、二氧化硫濃度、煙塵濃度、氮氧化合物濃度，脫硫裝置脫硫效率。4 結束語

遠動裝置是溝通廠站和調度中心的橋梁，GR-90RTU裝置采用分布式RTU結構，其多CPU冗余設計提高了裝置運行的可靠性；串行總線的結構，使屏柜可以分散布置，更加靈活，同時也方便擴容；交流采樣技術的應用，使電壓、電流等遙測量不用經過變送器，直接輸入到采樣模塊，使回路更加簡單，降低了成本，也減少了故障；多種規約轉換和一發多收的設計，能夠滿足各種通訊方式的要求。這些特點能夠保證廠站與調度中心可靠、準確、實時的交換信息，從而達到調度中心遠程控制和調節廠站端運行設備，使電力系統安全、穩定、經濟運行的目的。作者簡介：梁日生（1990-），男，山東棲霞人，學士，技術員，主要從事電廠繼電保護及自動化等方面的相關工作。