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

徐玉超

(國(guó)網(wǎng)四川省電力公司邛崍市供電分公司，四川 成都 611530)

0 引 言

我國(guó)電力能源產(chǎn)品的生產(chǎn)和輸送，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)雙重發(fā)展下，實(shí)現(xiàn)了更新與發(fā)展，并且經(jīng)歷著持續(xù)性、大規(guī)模的變革。我國(guó)工礦企業(yè)呈現(xiàn)出十分豐富的類型，內(nèi)部技術(shù)在組織實(shí)施中實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步審計(jì)、優(yōu)化與改造，很大程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)我國(guó)變電站設(shè)備空間自動(dòng)化技術(shù)和變電站技術(shù)的發(fā)展。通過(guò)對(duì)現(xiàn)代化電網(wǎng)技術(shù)的建設(shè)與運(yùn)用，提供給電力能源產(chǎn)品生產(chǎn)及輸送環(huán)節(jié)多種應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)。自動(dòng)化技術(shù)工作綜合效能的優(yōu)化和技術(shù)的深入發(fā)展，直接推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)技術(shù)的更新與發(fā)展[1]。電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不論是電力的生產(chǎn)、輸出環(huán)節(jié)，還是輸送、用戶使用等環(huán)節(jié)，整體上由輸變電線路、斷路器、發(fā)電機(jī)及變壓器等設(shè)備構(gòu)成。因此，只有加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行狀況的監(jiān)督和管理，才能夠切實(shí)促進(jìn)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。此外，遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制。

1 遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的主要內(nèi)涵與基本原理

1.1 遠(yuǎn)用控制技術(shù)內(nèi)涵

遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)包含了調(diào)度、控制端和執(zhí)行端三部分，通過(guò)電力系統(tǒng)的遙控，促進(jìn)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，在不同的應(yīng)用項(xiàng)目中，工作內(nèi)容不同，產(chǎn)生的運(yùn)行數(shù)據(jù)也不同。遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的分析，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離檢測(cè)工作設(shè)備，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)工作中存在的問(wèn)題，并在第一時(shí)間內(nèi)找到有效措施予以處理[2]。

電力系統(tǒng)變電站分布呈現(xiàn)分散趨勢(shì)，所以需要應(yīng)用遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，充分發(fā)揮多種設(shè)備共同監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)等優(yōu)勢(shì)。首先用調(diào)度方法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)終端運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，再通過(guò)這些數(shù)據(jù)的理論分析，得到一個(gè)整體的系統(tǒng)控制計(jì)劃。這些工作在執(zhí)行端完成。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程和調(diào)試控制過(guò)程中，遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用，主要包括遙調(diào)、遙信、遙控以及遙測(cè)四個(gè)方面。遙測(cè)指遠(yuǎn)程測(cè)量，傳送變量的測(cè)試值；遙控是指遠(yuǎn)程調(diào)控的運(yùn)行狀態(tài)；遙信是通過(guò)數(shù)字信號(hào)或者符號(hào)形勢(shì)進(jìn)行檢測(cè)結(jié)果的展示；遙調(diào)是控制已經(jīng)確定狀態(tài)的設(shè)備。

1.2 遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)基本原理

遠(yuǎn)程控制技術(shù)主要有信息產(chǎn)生、傳送和接受三個(gè)方面的內(nèi)容。相對(duì)于自動(dòng)化控制技術(shù)，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)具有自身的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。例如，在通道方面，遙調(diào)和遙測(cè)能夠全面采集設(shè)備在終端的運(yùn)行數(shù)據(jù)及參數(shù)，并將信息進(jìn)行整理，再把整理的信息通過(guò)一定渠道輸送至調(diào)控中心。之后，調(diào)控中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，再把特定的指示傳遞給執(zhí)行端，從而完成對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)測(cè)與控制[3]。電力系統(tǒng)自動(dòng)化主要是在現(xiàn)代通信應(yīng)用技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)融合發(fā)展的形勢(shì)下進(jìn)行。遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)功能與作用的充分發(fā)揮，對(duì)相關(guān)應(yīng)用設(shè)備的功能調(diào)節(jié)和運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)等起到了積極的促進(jìn)作用，保證了整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部安裝的主要技術(shù)組件能夠保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的自動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)檢測(cè)，促進(jìn)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信息傳輸技術(shù)得到了持續(xù)性穩(wěn)健發(fā)展，充分發(fā)揮了我國(guó)供電應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)化與功能。

2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化中遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的具體運(yùn)用

2.1 信息數(shù)據(jù)的采集

從運(yùn)動(dòng)控制層面上分析，采集數(shù)據(jù)技術(shù)包含主要變送器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器。實(shí)際生產(chǎn)中，電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)一般會(huì)通過(guò)TTL電平信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，工作的最大電壓不可以超過(guò)5 V，但通常運(yùn)行的情況下，實(shí)際電壓會(huì)超過(guò)5 V。這時(shí)必須通過(guò)變送器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，保證能夠進(jìn)行電壓的有效轉(zhuǎn)換。應(yīng)用A/D技術(shù)轉(zhuǎn)化模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)，由編碼遙信完成遙測(cè)信息的全面采集工作[4]。通過(guò)傳感器、電流互感器以及電壓互感器之間的作用，獲取電壓信號(hào)和電流信號(hào)。在放大濾波中刪除高次諧波，之后將處理過(guò)的信號(hào)傳送至取樣保持環(huán)節(jié)進(jìn)行信息的同步采集，使得到的數(shù)據(jù)與信號(hào)源同步。在采集并傳送YX量信息過(guò)程中，合理應(yīng)用光電隔離設(shè)備，先將信息轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制編碼后，才能進(jìn)入遙信數(shù)據(jù)的幀中，最后通過(guò)數(shù)字多路開(kāi)關(guān)達(dá)到傳送至接口電路的目的。

2.2 信道編碼技術(shù)

信道編碼技術(shù)主要包括信息傳輸協(xié)議、信道編碼和譯碼。通過(guò)通信信道得到通信信息，系統(tǒng)能夠傳輸運(yùn)動(dòng)裝置所收集的多種信息，然后調(diào)控中心再對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深入全面的分析。為了確保整個(gè)信息數(shù)據(jù)傳送的合理性和安全性，防止傳送信息受到外界各種突發(fā)情況和事物的影響，必須要有譯碼、信道編碼的過(guò)程，以加強(qiáng)信息的抗干擾能力。信道編碼技術(shù)是編寫、翻譯信息傳輸系統(tǒng)的過(guò)程。遙測(cè)收集到信息后，將這些信息進(jìn)行信道編碼處理，很大程度上提高了輸送信息的穩(wěn)定性與安全性[5]?，F(xiàn)階段，我國(guó)很多電力企業(yè)應(yīng)用的信道編碼是線性分組碼。有效應(yīng)用循環(huán)碼，能夠大幅度提升運(yùn)輸工作的完整程度，進(jìn)一步提高工作效率。

2.3 通信傳輸技術(shù)

遠(yuǎn)動(dòng)調(diào)控通信傳輸技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用，主要包含調(diào)節(jié)和調(diào)制兩種技術(shù)。電力自動(dòng)化系統(tǒng)有很多通信工具，如衛(wèi)星、光纜等。在電力通信方面，電力自動(dòng)化系統(tǒng)還具有龐大的網(wǎng)絡(luò)資源，是電力專用通信網(wǎng)的重要組成部分?，F(xiàn)階段，我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化基本上是通過(guò)光纖通信和電力線載波實(shí)現(xiàn)的。傳輸信號(hào)和編碼后的基帶信號(hào)在發(fā)射端中產(chǎn)生，完成電力線載波數(shù)據(jù)。電力線中的載波信號(hào)，通過(guò)電壓和電流方式，可以通過(guò)多種調(diào)制技術(shù)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，再把這些模擬信號(hào)進(jìn)行輸送，并且將接收端中原有的模擬信號(hào)調(diào)回到數(shù)字信號(hào)[6]。調(diào)節(jié)器調(diào)機(jī)技術(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)通信能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化。現(xiàn)階段，隨著我國(guó)信息化技術(shù)的不斷完善和光纖傳輸系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化，很大程度上增加了光纖設(shè)備的可靠性。光通道傳輸模式在國(guó)內(nèi)發(fā)展迅速，一些老式的傳輸模式如微波傳輸模式，很快會(huì)被新型光纖設(shè)備淘汰。當(dāng)今社會(huì)，在通信傳輸技術(shù)中運(yùn)用電力系統(tǒng)自動(dòng)化已經(jīng)成為主要趨勢(shì)。

3 結(jié) 論

目前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)均得到顯著發(fā)展，我國(guó)電力系統(tǒng)得到了大規(guī)模運(yùn)行，在全民經(jīng)濟(jì)模式中發(fā)揮著不可或缺的重要作用。在電力事業(yè)發(fā)展中，遠(yuǎn)控技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化發(fā)展是電力系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展目標(biāo)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國(guó)多種小型變電站。當(dāng)今，計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展相對(duì)完善，這得益于發(fā)展的遠(yuǎn)程控制技術(shù)，有效促進(jìn)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展，能夠使電力系統(tǒng)更加準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地傳輸訊息，提高了系統(tǒng)整體的運(yùn)營(yíng)效率，進(jìn)一步發(fā)展了電力系統(tǒng)，也為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。