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RTU:把电站现场连接到站控与调度

一句话理解

RTU是电站现场与站控、调度之间的“采集 + 控制 + 通信”枢纽。图中的“南向”面对现场,“北向”面对主站;两侧都可以双向通信。

一次遥控,怎样形成闭环

命令发出不等于动作成功。RTU下发命令后,还要重新采集设备实际状态,加上时间戳,再把结果送回主站。

RTU做什么

方向功能常见内容
↑ 上送遥测电压、电流、功率、温度等连续数值
↑ 上送遥信分合位、运行、故障、保护动作
↑ 上送遥脉电能、流量、转速等累计或频率信息
↓ 下发遥控分闸、合闸、启动、停止、复归
↓ 下发遥调功率、电压、功率因数、阀位设定值

除此之外,RTU还会做量程换算、品质标记、越限判断、SOE事件顺序记录、对时、缓存、断线重连和协议转换。

一个I/O通道,对应一个信号

接口看什么例子
DI 数字量输入0或1分位、合位、运行、故障
AI 模拟量输入幅值4~20 mA、0~10 V
PI 脉冲量输入次数或频率电能、流量、转速脉冲
DO 数字量输出动作或不动作分闸、合闸、启停
AO 模拟量输出连续设定值功率、电压、阀位给定

模拟量靠幅值表示数值,要滤波和模数转换;脉冲量靠次数、频率或宽度表示数值,要检测边沿、去抖和计数,所以必须用不同通道处理。

通道不等于设备

一台断路器可能占用多个DI和DO;一块16点DI模块也可能连接多台简单设备。RTU容量要按信号点数统计,不能只数设备台数。

南向接什么,北向接什么

南向:生产现场RTU内部北向:监控与调度
断路器、刀闸、传感器I/O模块站控SCADA
保护、测控、电表主控CPU与点表集控中心
逆变器、PCS、BMS、箱变SOE、缓存、对时电网调度主站
PLC、数采、通信网关协议与通信模块EMS、DMS

硬接线信号进入I/O模块;智能设备通常通过RS-485、以太网或光纤,以Modbus、IEC 61850等协议接入。北向常见IEC 60870-5-101/104、DNP3等远动协议。

RTU和数采、PLC、网关的关系

设备最主要的任务与RTU的关系
数采装置采集、汇集、转发可接在RTU南向,也可由RTU内部模块承担
PLC快速顺序控制和工艺联锁可向RTU提供数据;部分PLC可配置成RTU使用
通信网关协议转换和数据路由可能只承担RTU的通信部分
RTU远程采集、事件、控制、主站通信面向SCADA远程站点的完整闭环
text
现场设备 → 数采 / PLC / 网关 → RTU → 站控 / 调度
             └──── 能力也可能集成在同一台设备中 ────┘

能不能不设独立RTU

可以,但要同时满足两点:

  1. 站控系统、网关或测控装置已经承担点表、SOE、遥控校验、缓存和远动通信;
  2. 系统满足当地电网的远动、网络安全、冗余和验收要求。

取消的是独立RTU机箱,不是RTU承担的系统功能。

选型只看这八项

I/O点数 · 通信设备数 · 总测点数 · 刷新周期 · SOE分辨率 · 协议能力 · 冗余方式 · 扩展上限

参考资料

内容与代码许可证待项目确认