遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

張 磊/中國能源建設(shè)集團(tuán)黑龍江省火電第三工程有限公司

遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

張 磊/中國能源建設(shè)集團(tuán)黑龍江省火電第三工程有限公司

遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)是自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中的關(guān)鍵點(diǎn)。自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中，遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)負(fù)責(zé)準(zhǔn)確判斷以及定位故障點(diǎn)，為快速有效地解決問題提供依據(jù)。因而，為了保證電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行平穩(wěn)安全，必須關(guān)注遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用。本文介紹了運(yùn)功控制系統(tǒng)的功能，并討論了遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用。

遠(yuǎn)動(dòng)控制；電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；應(yīng)用

隨著科技的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化程度會(huì)不斷提高，遠(yuǎn)控技術(shù)的應(yīng)用范圍會(huì)越來越廣。今后的電力網(wǎng)絡(luò)體系會(huì)在計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)等多種先進(jìn)科技的融合方面更加深入，使電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的智能化更高，交互能力更強(qiáng)。同時(shí)，借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提升和通信技術(shù)的發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)除了在自動(dòng)化方面外，還會(huì)在管理方面進(jìn)行相應(yīng)提高，從而實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性。所以，不斷完善電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的遠(yuǎn)控技術(shù)，可以為整個(gè)電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的發(fā)展。

一、遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的原理

遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是為了確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠又高效的發(fā)展。遠(yuǎn)程控制技術(shù)是一種信息傳播的途徑，是連接變電廠與調(diào)度之間的橋梁。其主要運(yùn)用到集中監(jiān)視和集中控制兩方面。集中監(jiān)視就是將數(shù)據(jù)采集站符合規(guī)定的數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)按正規(guī)途徑傳輸?shù)秸{(diào)度中心以提供決策依據(jù)給控制系統(tǒng)。集中監(jiān)視主要是運(yùn)用遙測遠(yuǎn)動(dòng)控制和遙信遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)對電力系統(tǒng)進(jìn)行控制，在控制過程中，可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并合理的解決電力系統(tǒng)出現(xiàn)的故障以保證電力系統(tǒng)的正常工作。集中控制技術(shù)是通過人機(jī)共同作用來對電力系統(tǒng)進(jìn)行控制的，集中控制主要是遙控和遙調(diào)控制技術(shù)，其工作原理是調(diào)度中心給被控制站發(fā)送命令以達(dá)到設(shè)備的正常運(yùn)行和運(yùn)行參數(shù)的修改。集中控制技術(shù)在提高工作效率和工作質(zhì)量的同時(shí)還節(jié)省了人力和財(cái)力，將電力系統(tǒng)的成本降到了最小化。

二、運(yùn)功控制系統(tǒng)的功能

（一）診斷和維護(hù)功能的設(shè)計(jì)

遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)中的控制工具能對系統(tǒng)的設(shè)備、通道等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制和監(jiān)視，其中規(guī)約調(diào)試工具能有效確定對主機(jī)數(shù)據(jù)傳遞的正確性和掃描過程中數(shù)據(jù)處理的正確性通過控制數(shù)據(jù)的恢復(fù)、刪除等方式來實(shí)現(xiàn)。規(guī)約調(diào)試工具通常采用數(shù)據(jù)監(jiān)視工具監(jiān)視前置系統(tǒng)和現(xiàn)場采集的情況。遠(yuǎn)動(dòng)控制工具中的報(bào)文監(jiān)視工具主要是監(jiān)視各個(gè)運(yùn)行通道的收發(fā)信息，并按照需要進(jìn)行截獲并存儲(chǔ)來進(jìn)行具體的分析，通過分析數(shù)據(jù)做出決策，根據(jù)需要啟動(dòng)或停止采集和存儲(chǔ)運(yùn)行日志信息。系統(tǒng)運(yùn)行管理的子系統(tǒng)維護(hù)狀態(tài)監(jiān)事和啟動(dòng)運(yùn)行，如果進(jìn)程中出現(xiàn)異常將會(huì)啟動(dòng)故障恢復(fù)機(jī)制。

（二）系統(tǒng)管理和監(jiān)視功能

遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)能對電力系統(tǒng)中的各個(gè)工作系統(tǒng)進(jìn)行管理和監(jiān)視，通過監(jiān)視和管理能讓用戶對電力系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況有足夠的了解和充分的掌握。通過了解和掌握可以靈活地控制實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的各種復(fù)雜的情況。

（三）支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)能根據(jù)需要把網(wǎng)段進(jìn)行劃分，在不同的網(wǎng)段上設(shè)置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以把網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)連接起來。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠由低速線路接近系統(tǒng)在受到服務(wù)器間的傳輸數(shù)據(jù)限制。遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)還支持多種通訊方式和多種通訊機(jī)制的實(shí)現(xiàn)。

三、遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)采集技術(shù)、信道編譯碼技術(shù)、通信傳輸技術(shù)等。

（一）數(shù)據(jù)采集技術(shù)

遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要包括變送器技術(shù)和A/D技術(shù)，其中變送器技術(shù)的主要功能是對電力系統(tǒng)的大功率參數(shù)進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)化為TTL電平信號，使其能夠滿足遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)使用需要；A/D技術(shù)主要是將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，完成遙信信號的編碼和遙測信息的采集等任務(wù)。其過程為：由傳感器獲得電流電壓信息并傳輸出去，然后經(jīng)過變送器和濾波放大器將19次以上的高次諧波過濾掉，經(jīng)處理后的電流電壓信息經(jīng)過同步采集后，在經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，數(shù)字信號傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中進(jìn)行處理，最終得到所要采集到的數(shù)據(jù)信息。

（二）信道編譯碼技術(shù)

信道編碼是電力自動(dòng)化相關(guān)系統(tǒng)中的重要部分。信息傳輸?shù)囊粋€(gè)重要載體就是通信信道，系統(tǒng)利用它可以將采集自遠(yuǎn)動(dòng)裝置中的信息傳輸至控制中心之中，由其進(jìn)行分析和解讀。在傳輸時(shí)，首先把信道編碼和譯碼的相關(guān)工作做好，保證其抗干擾的良好能力。信號編譯碼這一技術(shù)，從根本來說，就是對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行編寫以及翻譯和傳輸。就是通過遙測與遙信采集的各種數(shù)據(jù)信息利用信道編碼能夠確保信息傳輸過程中不會(huì)被其他因素所干擾。對于電力自動(dòng)化系統(tǒng)來說，編碼譯碼時(shí)利用的是線性分組碼，提升了抗干擾的性能。為了避免數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中有差錯(cuò)出現(xiàn)，就要針對相關(guān)信息做好技術(shù)控制工作。循環(huán)檢錯(cuò)法以及檢錯(cuò)重發(fā)法還有前后糾錯(cuò)法與反饋重發(fā)法都能夠?qū)ο嚓P(guān)信息做檢驗(yàn)。對于線性分組碼來說，循環(huán)碼的應(yīng)用是最為普遍的，除掉全零碼之外，在碼字碼元循環(huán)時(shí)，不論怎么移動(dòng)，形成的碼字還是一個(gè)碼字。

（三）通信傳輸技術(shù)

遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用主要是通過調(diào)制和解調(diào)兩種方式實(shí)現(xiàn)的。電力自動(dòng)化系統(tǒng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建可以通過使用電力系統(tǒng)自身具有的通信網(wǎng)絡(luò)資源和通信方式來進(jìn)行，通信方式包括衛(wèi)星、光纜、載波、電纜等等，其中，載波通信和光纖是當(dāng)前我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化的最常見遠(yuǎn)動(dòng)控制信號傳輸方式。載波通信是通過信號發(fā)射端對所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行編碼處理后，將電力系統(tǒng)中的高頻諧波信號當(dāng)做是載波信號使用，最后通過調(diào)制技術(shù)將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號，模擬信號是以電流電壓的方式傳輸?shù)?，信號接收端在接收到模擬信號后，再通過解調(diào)技術(shù)將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號進(jìn)行使用，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息在電力系統(tǒng)中的通信功能。隨著科技的發(fā)展，光纖傳輸技術(shù)用作電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)控制的通信傳輸是大勢所趨，與其他傳輸技術(shù)相比，光纖傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性最高，而且傳輸速度快，傳輸過程中信號并不發(fā)生衰減，因此光纖傳輸技術(shù)成為電力系統(tǒng)中的最主要傳輸方式。在實(shí)際應(yīng)用中，遠(yuǎn)動(dòng)控制的技術(shù)優(yōu)勢得到體現(xiàn)，例如江西省電力系統(tǒng)中采用遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障所在，并及時(shí)采取有效的措施，使電力系統(tǒng)保持穩(wěn)定的運(yùn)行。數(shù)據(jù)采集技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的問題和故障，及時(shí)采集變電站和發(fā)電廠正常運(yùn)行時(shí)的信息和數(shù)據(jù)資料，信道編譯碼技術(shù)可使采集到的信息資料在傳輸過程中排除外界的干擾，通信傳輸技術(shù)則將手機(jī)到的信息信號完成數(shù)字信號和模擬信號之間的轉(zhuǎn)換，維持電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并降低運(yùn)行成本。

四、結(jié)束語

總之，電力系統(tǒng)自身的特點(diǎn)，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中應(yīng)用遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)可極大解放電力企業(yè)的勞動(dòng)力，提高工作效率，因此對于電力企業(yè)的發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，當(dāng)前遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)在全國范圍內(nèi)逐步開展，但也應(yīng)當(dāng)看到當(dāng)前遠(yuǎn)東控制技術(shù)還存在有待完善之處，相信隨著科技的不斷發(fā)展，遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化中將得到廣泛應(yīng)用。

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