GR-90型遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置應(yīng)用

孫德儉 張克惠

摘 要：以華電淄博熱電有限公司運(yùn)行及在建機(jī)組為例，簡(jiǎn)單介紹遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備GR-90型遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置的具體應(yīng)用，對(duì)運(yùn)行中存在的問(wèn)題進(jìn)行淺析，找出解決問(wèn)題的方法，提出一些合理的建議。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)動(dòng)終端 模擬量 數(shù)字量 能量管理系統(tǒng)

1 前言

遠(yuǎn)動(dòng)終端是能量管理系統(tǒng)的信息采集裝置。它的主要功能是采集當(dāng)?shù)兀òl(fā)電廠或變電站）的運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)，并把它們送到調(diào)度中心，以便調(diào)度人員指揮電網(wǎng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行[1]。

華電淄博熱電有限公司現(xiàn)運(yùn)行GR-90型遠(yuǎn)動(dòng)終端1臺(tái)，本期工程將對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置主機(jī)設(shè)備進(jìn)行全部更換,并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，增加相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)約，模擬量、數(shù)字量滿足現(xiàn)場(chǎng)要求。

2 遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置簡(jiǎn)介及應(yīng)用

遠(yuǎn)動(dòng)終端，中文全稱為遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)、工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制。其中包括：開關(guān)量輸入單元、開關(guān)量輸出單元、模擬量輸入單元、模擬量輸出單元、脈沖量輸入單元、脈沖量輸出單元、數(shù)字量輸入單元。

2.1 遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置的功能概述

2.1.1 遠(yuǎn)方功能：遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置與調(diào)度中心之間通過(guò)遠(yuǎn)距離信息傳輸所完成的監(jiān)控功能。

1） 遙測(cè)：遠(yuǎn)程量測(cè)值。遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置將采集到的廠站運(yùn)行參數(shù)按規(guī)約傳送給調(diào)度中心（上傳）。

2） 遙信：遠(yuǎn)程狀態(tài)信號(hào)。遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置將采集到的廠站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)按規(guī)約傳送給調(diào)度中心（上傳）。

3） 遙控：遠(yuǎn)程命令。調(diào)度中心發(fā)給遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置的改變?cè)O(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的命令。

4） 遙調(diào)：遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)命令。調(diào)度中心發(fā)給遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置的調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的命令。

5） 事故數(shù)據(jù)：包括事件順序記錄和事故追憶。

6） 統(tǒng)一時(shí)鐘：具有對(duì)時(shí)功能。

7） 轉(zhuǎn)發(fā)：接收其它遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置送來(lái)的遠(yuǎn)動(dòng)信息，按規(guī)約組裝轉(zhuǎn)發(fā)給指定的調(diào)度中心。

8） 適合多種規(guī)約的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳：基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)IEC 60870-5-101(簡(jiǎn)稱101規(guī)約)或其它規(guī)約。

2.1.2 當(dāng)?shù)毓δ埽哼h(yuǎn)動(dòng)終端裝置自身或連接的顯示記錄設(shè)備的實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。主要包括：CRT顯示、漢字報(bào)表打印、本機(jī)鍵盤顯示器顯示和遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置自檢、自調(diào)功能。

2.2 GR-90型遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置介紹

GR-90主CPU通過(guò)一個(gè)HDLC鏈路同各種不同類型的I／O模塊通信，把所采集的數(shù)據(jù)送到7個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便把這些數(shù)據(jù)送到不同的主站；或者是通過(guò)7個(gè)通訊口中的一個(gè)或者多個(gè)分別同智能電度表、智能微機(jī)保護(hù)、微機(jī)故障錄波器、閥門調(diào)節(jié)裝置、電容器投切等IED設(shè)備通信，GR90把收集來(lái)的數(shù)據(jù)整理加工以后再傳送到主站去，或者通過(guò)主站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。

2.2.1 GR-90型遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置結(jié)構(gòu)

GR-90型遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置采用新的開放式、分布式的處理概念，其主CPU可通過(guò)一個(gè)HDLC的鏈路同各種不同類型的I/O模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，然后把所采集的數(shù)據(jù)送到三個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)中。對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理加工后，送到就地或SCADA/EMS主站系統(tǒng)，同時(shí)也可完成控制中心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的控制命令。

2.2.2 GR-90型遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置特點(diǎn)

可用的規(guī)約有60多種；

通信口有3個(gè)，而且相互間獨(dú)立，可用不同的規(guī)約傳送；

I/O模塊可以帶電裝卸，軟件具有組態(tài)功能；

具有5種不同型式的防干擾和保護(hù)措施，如I/O間用小變壓器隔離、遙信板和遙控板用光電隔離、I/O外設(shè)電源用DC//DC方式等；

GR-90M與外設(shè)I/O模塊的連接采用RS-485串行鏈路。

2.3 GR-90型遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題

2.3.1 新投入運(yùn)行的變電所進(jìn)行調(diào)試時(shí)，遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置起動(dòng)不起來(lái)

遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置的起動(dòng)有一個(gè)初始化的過(guò)程，而GR-90型遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置是由存儲(chǔ)在GR-90M的EPROM芯片里的BOOTROM所初始化。在初始化的過(guò)程中，BOOTROM先進(jìn)行自檢，然后進(jìn)行EPROM、NVRAM、SRAM的檢驗(yàn)和初始化。如果在存儲(chǔ)器出錯(cuò)或存在嚴(yán)重缺陷，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作而完全停機(jī)，反之，則所有的駐留固件以及所供應(yīng)的用戶應(yīng)用程序都可以運(yùn)行于RAM或EPOROM。

2.3.2 遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置的電源模塊負(fù)載能力不足，導(dǎo)致遙測(cè)板不能正常工作

遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置的各I/O模塊都處在靜態(tài)工作時(shí)共需要功率48W，而當(dāng)有I/O模塊進(jìn)行動(dòng)態(tài)工作時(shí)，消耗的功率要增大，最大可以達(dá)到78W[2]。

遙測(cè)板一直處于動(dòng)態(tài)工作，需要消耗功率21W，而工作在遙測(cè)板上的A/D轉(zhuǎn)換要求工作電源的變化限制在一個(gè)很小的范圍內(nèi)。如果電源的變化幅度偏高，A/D轉(zhuǎn)換不能正常工作，最終會(huì)導(dǎo)致遙測(cè)板停止工作。對(duì)于遙信板來(lái)說(shuō)，需要的功率較小，同時(shí)它允許工作電源的變化幅度可以大一些。平時(shí)調(diào)度員在進(jìn)行遙控操作時(shí)會(huì)令遙控繼電器動(dòng)作，從而使遙控板消耗的功率增大(最大可以達(dá)到33W)。當(dāng)遙控板消耗的功率增大到一定程度時(shí)，電源模塊提供給遙測(cè)板的功率會(huì)大為減少，影響到遙測(cè)板上的A/D轉(zhuǎn)換工作，遙測(cè)板會(huì)因此而停止工作。但對(duì)遙信板影響不大，遙信板能繼續(xù)工作。

3 能量管理系統(tǒng)接入

能量管理系統(tǒng)，包括監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集(SCADA) 、自動(dòng)發(fā)電與經(jīng)濟(jì)調(diào)度(AGC/EDC)、安全調(diào)度包括安全檢測(cè)、事故預(yù)想及出力再分配等。

與省調(diào)老主站通訊采用網(wǎng)絡(luò)104規(guī)約和模擬專線1801規(guī)約通訊方式，網(wǎng)絡(luò)通訊以調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)方式通訊，專線以原有的微波通道方式通訊。

與省調(diào)的新主站采用網(wǎng)絡(luò)104規(guī)約和部頒101規(guī)約數(shù)字專線通訊方式，網(wǎng)絡(luò)通訊以調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)方式通訊，數(shù)字專線通過(guò)串口轉(zhuǎn)換器以E1通道通過(guò)電廠的光端機(jī)和省調(diào)新主站進(jìn)行直接通訊。

與地調(diào)的通訊方式采用模擬專線方式，規(guī)約可以采用SC1801規(guī)約或部頒CDT規(guī)約或者是旁聽省調(diào)的SC1801規(guī)約通道。

與當(dāng)?shù)毓δ艿耐ㄓ嵎绞讲捎貌款CCDT規(guī)約方式，通過(guò)通訊光纜直接進(jìn)行通訊[3]。

采集電廠的汽機(jī)量，通過(guò)通訊電纜以原有的通訊前置機(jī)進(jìn)行通訊。

其它通訊設(shè)備需要把接口接入到遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置主屏新的安裝位置。

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)運(yùn)行中GR-90型遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置存在的問(wèn)題，提出以下一些建議：

在遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置投入運(yùn)行前，要對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置的各部分器件進(jìn)行仔細(xì)地檢查，不要漏掉某一環(huán)節(jié)沒有檢查，如跳線、發(fā)送電平等的調(diào)整。

遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置要增加負(fù)荷時(shí)，要考慮到遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置電源模塊的負(fù)載能力，盡量避免發(fā)生個(gè)別I/O模塊停止工作，從而影響到遠(yuǎn)動(dòng)終端裝置的正常工作。

在引進(jìn)廠家的設(shè)備時(shí)，要確保設(shè)備的質(zhì)量，保證設(shè)備的各種元件的完好和技術(shù)參數(shù)的正確。有技術(shù)力量的話，應(yīng)派人參與設(shè)備的技術(shù)鑒定。

參考文獻(xiàn)

[1] 畢牲春. 電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)及調(diào)度自動(dòng)化.北京:中國(guó)電力出版社,2000.

[2] 謝蘇成. GR-90型RTU的調(diào)試與維護(hù).大眾用電,2005,3.

[3]張波，趙曉東. RTU以網(wǎng)絡(luò)方式接入集控站.供用電,2004, 21(4): 33-35.