摘要：電力資源是當前社會經濟持續發展的重要支柱，為滿足社會生產及人們生活的需求，對電力企業的生產安全要求越來越高。電力企業在日常生產過程中，是緊緊圍繞電力系統進行的，因此，加強電力系統的安全監測是十分重要的，在新環境下，電力系統的安全監測系統逐漸實現了自動化，而在電力系統自動監測中，RTU發揮著十分重要的作用，下面就RTU的概述、發展、特點及其在電力系統安全監測中的應用進行全面分析。

關鍵詞：RTU;電力系統;安全監測;應用

作者簡介：劉偉浩(1981-)，男，浙江杭州，工程師，華北電力大學工程碩士在讀，從事電網變電檢修管理

遠程監控終端(RTU)是當今社會和科學發展的重要產物，在各個行業有十分廣泛的應用，RTU對社會各行業的現代化進程都有很大的影響，同時，在電子技術、計算機技術、互聯網技術、通信技術等各種科學技術的飛速發展下，遠程監控領域中的遠程通信設備、技術等越來越先進。而在電力企業中，通過RTU的合理應用，能使得電力系統更加穩定、可靠、安全、持續的為社會生產及人們生活提供電力資源，下面對此進行詳細介紹。

1RTU的概述

1.1RTU的基本概念

所謂的RTU是遠程測控終端系統的英文縮寫，其英文全稱是RemoteTerminaleUnit，遠程測控終端系統的主要任務是對工業設備、現場設備、現場信號等進行全方位的監測，發現異常現象或者故障后，及時將信息傳遞到控制中心，從而幫助工作人員對整個系統進行安全管控。RTU主要由數字量輸入、模擬量輸入、脈沖量輸入、開關量輸入、數字量輸出、模擬量輸出、脈沖量輸出、開關量輸出等幾個子單元組成。對于工業上的綜合自動系統而言，RTU是最基本，也是最重要的一部分，RTU的構成部分包括電源、開關設備、外殼、通信設備、信號輸入器、信號輸出器、微處理器、網絡系統、微處理控制器等幾部分。對RTU來說，可以利用遠程監測控制系統自帶的軟件或者智能軟件對電力系統的調度、中央監控系統進行監測、管控，和其他的現場智能處理器相比較，RTU的性能更加優越，其耐用性和適應環境的能力更強，利用RTU能實現SCADA控制中心和現場設備的快速通信。同時，RTU本身就是一個獨立的系統，能準確的收集、分析現場設備的運行數據，并對現場設備進行遠程控制，對于一些重要的運行數據，可以通過通信系統，傳送到SCADA控制中心，供工作人員分析、使用。在電力系統中，RTU可以與調度系統共同組成電力監控調度系統，利用RTU的自動化監控功能，對整個電力系統中的各個網點進行遠程信息采集、分析、歸類，并且還能對現場設備的運行狀態、工作信息、數據變化等進行監測，同時還具備越限報警、安全報警等功能，能讓工作人員在第一時間發現現場設備的不安全狀態。

1.2RTU發展進程

RTU發展至今，經歷了多個階段，首先是第一代的RTU，第一代的RTU本質上就是由多個分立元件組成的電子設備，只能用于簡單的數據采集，同時還兼備一些開關量控制作用，第一代RTU的各項能力都十分有限，尤其是在進行數據處理時，只能將采集到的各項數據傳輸到控制中心站，然后利用主站設備或者控制中心站的設備對數據進行處理、分析。另外，第一代RTU的通信能力也很差，通信速度十分慢，并且通信方式單一，出現異常現象后，很難快速、及時的將相關信息傳送到控制中心站。隨著科學技術的不斷進步，半導體得到了十分廣泛的應用，而RTU的核心芯片逐漸變成微處理器，這就是第二代RTU。在第二代RTU中，其數據處理能力比第一代RTU的數據處理能力高很多，同時在第二代RTU中，實現了多種復雜的算法及通信協議，在進行輸出控制時，不再僅僅依靠控制中心站進行，而是利用本地閉環實現的。近年來，伴隨著互聯網技術、通信技術的持續發展，RTU有了更先進的科學技術支撐，同時，網絡技術和通信技術也為RTU設備提供了更加廣泛的應用。在20世紀80年代，RTU開始采用微型計算機，這就為RTU提供了一個新的發展方向，當前的大部分RTU的核心都是微型計算機系統，這種計算機系統具有多輸入、多輸出功能，其信息通道齊全，數據處理能力極強，對于不同的程序，能設定不同的功能，工作靈活性極強，可靠性很高，能滿足電力系統安全監測的需求。隨著社會各行業對電力企業重視力度的加大，人們對電力系統安全生產的要求也越來越高，因此，對電力系統進行安全監測是十分重要的。在電力系統安全監測中，RTU承擔著執行調度命令，收集、傳輸電力系統運行數據的重任，對電力系統的安全運行有很大的影響，所以，保證RTU能為電力運行提供真實、有效、及時、可靠的數據，對電力系統的安全、可靠運行十分重要。

2RTU的特點

RTU是社會發展和科技進步的產物，具有多種優勢，這些優勢也使得RTU廣泛應用在各個行業，具體的來說，RTU主要具有以下特點：

1)對于RTU，可以與IP/TCP有效地結合起來使用，同時RTU還能與各種無線設備結合在一起使用，使得RTU能發揮出越來越重要的作用。

2)在遙控、遙測中，RTU具有良好的應用效果，特別是在水利、電力調度、市政調度等遙信領域中，RTU的作用更加明顯。

3)在進行RTU設計時，其結構以模塊的形式進行設計，因此，RTU的拓展性很好，在應用過程中，可以根據實際需求，不斷拓展、更新。

4)RTU適應環境的能力很強，不管是良好的運行環境下，還是在惡劣的工業現場，RTU都可以良好的運行，加上RTU的通信距離比較遠，通信功能穩定，能及時、有效地為控制中心站傳遞信息。目前，RTU在國外的應用主要是應用于室外環境比較惡劣的情況下，如無人值守站點。RTU本身具有C語言編程、屏幕組態軟件編程等功能，加上RTU可以繪制梯形圖，在工程車間流水線中也會發揮十分重要的作用，首先RTU的運算能力比較強，能保證各項信息的準確性;其次，RTU具備液晶顯示的功能，能將現場運行情況及控制情況直接展現出來;再者，RTU的通信方式有很多種，如數傳、RS485、撥號等，能保證信息的安全傳輸，同時，RTU還可以保證掉電保護程序不會丟失;最后，RTU的模擬量采集水平很高，能同時進行24路采集。正因為RTU具有以上多種特點，因此，RTU能廣泛的應用于電力系統安全監測中，確保電力系統供電的穩定性及安全性，這對電力系統綜合自動化的發展有很大的幫助。

3RTU在電力系統安全檢測中的應用

對現代電力企業而言，為了保證電力系統朝著現代化、科學化的方向發展，首先要實現電網自動化調度，對于省級、市級、縣級的電網調度，其職責雖然有一定的差異，但是電網調度的組成大致相同，都是由主站和RTU構成。對電力系統而言，RTU就是其安裝在發電廠、變電站的一種電網監視和電網控制的遠程裝置，主要負責將在發電廠、變電站采集到的狀態信息、模擬量傳輸到主站，并且當調度中心發出命令時，RTU負責執行和落實調度中心的命令。隨著現代技術和電子技術的不斷發展，社會各行業的自動化程度越來越高，對于電力企業，建立無人值班變電站已經是實現自動化管理的重要手段，通過建設無人值班變電站，能使得電力企業的生產成本降低，保證變電站更加科學、安全、可靠的運行，對于無人值班變電站，RTU是十分重要的一個環節，因此，全面分析RTU在電力系統安全監測中的應用十分重要。在電力系統安全監測系統中，RTU主要負責對電力系統的運行進行監測和控制，具有RTU自動檢測、RTU自動調節、RTU自動恢復等功能。在實際工作中，面對電力系統這個復雜的系統，RTU監測的設備數量不僅多，還十分復雜，因此，RTU需要通過信息傳輸來完成自身的監控作用，而RTU與主站之間的配合，可以通過遙測、遙信、遙控實現。

1)遙測。人們常說的遠程測量其實就是指遙測，在電力系統安全監測中，利用RTU可以將被監測設備的各項參數，如運行參數、狀態參數等通過編碼，轉變成相應的遙測信息，然后按照通信規約，將遙測信息傳輸到電力系統的調度中心，為電力調度提供有力的依據。RTU在收集、處理被監測設備的數據時，其模擬量就是RTU的要測量，一般情況下，電力系統被監測設備的遙測量主要有變壓器參數、母線、無功功率和有功功率、線路電流及電壓、變壓器油溫、功率因素等。遙測量的收集與處理對整個電力系統安全監測質量有很大的影響。

2)遙信。對于電力系統安全監測而言，RTU的遙測功能就是指RTU的遠程信號，也就是說根據通信規約，將收集的被監測設備的狀態信號傳遞給電力系統調度中心的過程。在RTU遙信中，涉及到的設備有很多，如漏電保護裝置、模擬開關器、自動保護裝置、繼電保護裝置、斷路器、隔離開關等。在這些設備中，一般情況下，其運行狀態只有兩種可能，一種是關閉狀態，即設備處于不運行狀態;另一種是開啟狀態，即設備處于運行狀態，如隔離開關的控制按鈕處于“合”的位置，代表著隔離開關處于運行狀態。因此，在RTU中，對某個遙信對象進行控制時，可以通過信號對其運行狀態進行控制，一般情況下是采用二進制數進行控制，即一個碼元代表著設備的一種運行狀態。

3)遙控。在電力系統安全監測中，RTU的遙控是指電力系統調度中心的遠程命令，即調度中心根據RTU收集、傳遞的遙測信息，發出相應的指令，從而改變當前設備的運行情況。在電力系統中，變壓器電壓回路的投切補償電容器投入、斷開、斷路器開斷、電抗器開斷等都是遙控命令。因此，對于電力系統調度中心而言，發出的指令也只有兩種狀態，一種是開啟;另一種是關閉，如斷路器的“分”“合”命令。在電力系統安全監測中，一個RTU可以遠程遙控多個設備。在RTU中，遙測、遙信主要是負責為中心站收集、傳遞信息，而遙控主要是中心站向被監測設備發出命令，因此，遙控會直接改變電力系統的運行狀態，這就對RTU遙控提出了更高的要求。目前，在RTU遙控中，經常會采用“返送校核”的方法，一般情況下，中心站向被監測設備發出的RTU命令有三種情況，一是遙控選擇命令;而是遙控執行命令;三是遙控撤銷命令，通過這三種命令能保證中心站發出指令的正確性。

4結論

RTU是現代化電網建設的重要組成部分，也是電力系統安全、穩定運行的重要依據，因此，在新環境下，分析RTU在電力系統安全監測中的應用，對現代化電力系統的構建有十分重要的意義。

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作者：劉偉浩 張偉 馬俊 單位：國網杭州供電公司