遠動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用

馮麗

摘 要：目前遠動控制技術(shù)已經(jīng)開始在電力系統(tǒng)自動化中得到普遍的應(yīng)用，在很大程度上提高了工作效率。通過自動化控制系統(tǒng)調(diào)度和通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)支持使電力系統(tǒng)正常工作，遠動控制技術(shù)對電力系統(tǒng)自動化實現(xiàn)遠程檢測和調(diào)控具有重要的作用，滿足了電力系統(tǒng)在技術(shù)層面的需要。本文主要研究了遠動控制技術(shù)的基本原理以及要求，闡述了遠動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用，目的在于使讀者能夠理解遠動控制技術(shù)的原理，掌握現(xiàn)實生活中遠動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化控制中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：遠動控制技術(shù)；電力系統(tǒng)自動化；應(yīng)用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）22-0157-02

電力系統(tǒng)是指電能從生產(chǎn)傳輸?shù)脚渌偷接脩舻恼麄€過程，保證電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的正常運轉(zhuǎn)對電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)具有一定的影響，電力系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)包括發(fā)電機和變壓器等一系列基礎(chǔ)設(shè)備的一次設(shè)備以及電力系統(tǒng)中起輔助作用的通信設(shè)備，計算機控制設(shè)備和保護設(shè)備等的二次設(shè)備。一次設(shè)備主要作用是確保電力系統(tǒng)正常工作的主要部分，二次設(shè)備是主要是起輔助作用，遠動控制技術(shù)主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)二次設(shè)備的使用中。比如，遠動控制技術(shù)主要應(yīng)用于通信設(shè)備的實時應(yīng)用，遠距離控制設(shè)備的生產(chǎn)過程中，在電力系統(tǒng)運行的過程中，要對這些設(shè)備進行遠動控制，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，就要進行有效的處理，要保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。

1 遠動控制技術(shù)原理

1.1 遠動控制系統(tǒng)

遠程控制系統(tǒng)主要有系統(tǒng)調(diào)度、執(zhí)行端和控制端三個部分構(gòu)成，系統(tǒng)調(diào)度是指執(zhí)行端通過控制設(shè)備對終端發(fā)電廠傳輸數(shù)據(jù)的過程中對數(shù)據(jù)進行分類、整理。根據(jù)數(shù)據(jù)判斷電力自動化系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)需要改進和調(diào)整的地方，全面檢測整個電力系統(tǒng)，保證整個電力系統(tǒng)正常有效的運行。由于電力系統(tǒng)的變電站分布比較發(fā)散，傳統(tǒng)的方式不能夠?qū)φ麄€電力系統(tǒng)進行全面的檢測，遠動控制技術(shù)對電力系統(tǒng)的控制就變的至關(guān)重要，由于遠動控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)遠程操作，遠程檢測以此來解決電力系統(tǒng)中上述的問題。遠動控制主要有集中檢測和集中調(diào)控兩種運行方式。集中調(diào)控就是運用遠動控制技術(shù)對電力傳輸過程中的各種數(shù)據(jù)進行分析和整理，得到電力系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)誤差的環(huán)節(jié)并對此環(huán)節(jié)進行調(diào)控。集中監(jiān)視主要是指都整個電力系統(tǒng)進行監(jiān)視，保證整個電力系統(tǒng)正常有效的運行[1-2]。

1.2 遠動控制技術(shù)的作用

遠動控制技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的普遍廣泛的應(yīng)用使得遠動控制技術(shù)的作用越來越重要。從近的角度來看，遠動控制技術(shù)在整個電力自動化系統(tǒng)中都有應(yīng)用，如：在電力傳輸和電力控制環(huán)節(jié)，遠動控制技術(shù)發(fā)揮著自身在電力系統(tǒng)中的調(diào)試、控制的作用；傳輸過程中對基礎(chǔ)性設(shè)施的檢測，調(diào)節(jié)使傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)進行準確有效的傳輸，確保電力安全的輸送到用戶家中。從長遠角度來看，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用遠動控制技術(shù)，將給電力自動化系統(tǒng)帶來一次技術(shù)領(lǐng)域的革新，也將給電力系統(tǒng)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。體現(xiàn)其在電力自動化系統(tǒng)中的經(jīng)濟價值。遠動控制技術(shù)不僅可以提高整個電力系統(tǒng)工作效率和質(zhì)量，還可以有效的降低整個電力自動化系統(tǒng)運營成本[3]。

2 遠動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 信道編碼技術(shù)的原理及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

在遠動控制技術(shù)中信道編碼技術(shù)主要是運用線性分組編碼碼、循環(huán)編碼、循環(huán)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。信道編碼技術(shù)主要由信道編寫代碼和信道翻譯代碼構(gòu)成的，在數(shù)字信息的傳導(dǎo)過程中，收集的信號信息必須要通過特定的方式調(diào)度才可以使用。由于外界對信道編碼的干擾，在遠動控制系統(tǒng)中主要使用信道編碼技術(shù)，目前，遠動控制系統(tǒng)中主要是使用線性分組編碼，采用線性分組能技術(shù)夠提高信道編碼的抗干擾能力。有時還使用循環(huán)編碼和循環(huán)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)[4-5]。

2.1.1 線性分組編碼原理

線性分組編碼的原理是指在信道信息碼的傳輸，用（m，r）這種形式來表示，假設(shè)信息矢量有r個代碼元，并且根據(jù)特定的規(guī)則增加k個監(jiān)測代碼元來形成m=k+r的代碼元組。轉(zhuǎn)化成二進制形式形成二進制編碼組，則代碼字數(shù)量為2r，如果監(jiān)測代碼采用的是線性組合信息碼元和原信息碼元的方法，線性分組碼用矩陣就可以表示為a=NG。而監(jiān)測代碼A的部分為[1×（m-r）]，N是原信息碼的部分（1×r），生成線性代碼矩陣G為[r×（m-r）]。

2.1.2 循環(huán)碼的編譯碼原理

循環(huán)碼的編譯碼原理，由上述可知循環(huán)碼是線性組碼的一種，碼元循環(huán)向左（右）移動的過程中生成的碼組是一致的。在（m，r）的一個循環(huán)碼中，只含有一個（m-r）次碼多項式f（x），需要達到的是，對于循環(huán)碼中的多項式碼h（x），都有h（x）=y（x）f（x）。在編碼時，用y（x）和（xm-r）相乘，再用f（x）除以[xn-ky（x）]得商p（x），余式為u（x）。用u（x）的模乘以2加（xm-kn（x）），得到系統(tǒng)的循環(huán)碼h（x）=xm-ky（x）+u（x）。使用系統(tǒng)循環(huán)碼進行編碼時侯，判斷信道編碼是否受到干擾時，生成的多項式組對接受的數(shù)據(jù)進行判斷，檢查余氏是否為零，為零就代表著沒有錯誤。

2.1.3 循環(huán)數(shù)據(jù)傳輸原理

遠動系統(tǒng)中的循環(huán)式數(shù)據(jù)傳輸原理，循環(huán)式數(shù)據(jù)傳送技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中具有一定的作用，在信道編碼前建立特定的通訊方式和數(shù)據(jù)的格式。通常是按照數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)進行傳輸。第一的遙測放在A幀，第二的放在B幀，最后的放在C幀。D1幀為遙信狀態(tài)，D2幀為脈沖記數(shù)，E幀是對事件順序進行記錄，根據(jù)A、B、C、D1、D2幀的循環(huán)順序傳送，E幀照規(guī)定的位置對聯(lián)通的數(shù)據(jù)幀進行傳輸。對于數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)分類，幀格式有同時字，控制字和，對幀格式的結(jié)構(gòu)改裝之后，數(shù)據(jù)就會依照規(guī)約來進行傳送。

信道編碼就是把控制中心接受到的信息進行必要的翻譯，之后利用信道將翻譯好的信息傳輸出去。信道編碼技術(shù)是電力系統(tǒng)自動化控制中比較重要的部分。由于信息是通過信道來傳送的，信號運輸過程中裝載信息的時信道編碼，信道的作用是將信息傳送給控制中心設(shè)備，控制中心中對接收到的信道信息進行研究和分析。提前做好信道編碼和譯碼的準備可以提高信息傳輸過程中的準確性。電力系統(tǒng)在不同的通信約定中使用不同的技術(shù)，如采用連續(xù)編碼技術(shù)，采用檢驗糾錯方式，采用校正審核法。為了減少數(shù)據(jù)傳輸中的誤差，還會用檢驗糾錯法、檢驗重復(fù)法等等。

2.2 信息采集技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)自動化不僅需要遠動控制技術(shù)還需要其他技術(shù)來支撐。比如數(shù)據(jù)采集技術(shù)，在電力系統(tǒng)自動化控制過程中需要對數(shù)據(jù)信息進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，而遠動控制技術(shù)主要作用就是將信息從模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。在遠程控制系統(tǒng)中會使用到各種大功率的設(shè)備，為了保證系統(tǒng)的正常運行必須將這些設(shè)備的運行數(shù)據(jù)進行處理轉(zhuǎn)換，采用這些設(shè)備時必須保證設(shè)備在正常功率以下，這就需要遠控設(shè)備接收到都是方波電平信號。為了讓遠控技術(shù)設(shè)備能夠快速的對數(shù)據(jù)信息進行采集分析，第一要通過光電隔離裝置來辨別和接收信息，第二在遙信數(shù)據(jù)幀中編寫出二進制碼，最后將信息傳輸?shù)浇涌诮K端設(shè)備中。在此過程中需要將大功率、高電壓設(shè)備中的電流、電壓等參數(shù)轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的方波電平信號，再通過模數(shù)轉(zhuǎn)化技術(shù)將電平信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，其中要采用光電隔離設(shè)備對信息進行采集和傳送，把信息轉(zhuǎn)化為編碼的二進制數(shù)據(jù)幀后，使用數(shù)字多路開關(guān)傳送至接口電路裝置。同時，使用傳感器對采集的信息利用放大電路處理器對采集的信息進行處理，將沒用的高次諧波過濾后，在傳送環(huán)節(jié)采用信息采集技術(shù)得到與原始數(shù)據(jù)相同的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)通過數(shù)模轉(zhuǎn)化，最終獲得有價值的數(shù)據(jù)信息[6]。

2.3 通信傳輸技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

通信傳輸中包括調(diào)試和解調(diào)兩種技術(shù)類型，電力系統(tǒng)的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由自身所具備的資源為基礎(chǔ)的，電力系統(tǒng)自動化的客觀要求是調(diào)試和解調(diào)。電力系統(tǒng)現(xiàn)在是以光纖通信的方式為主，通過電力線載波、調(diào)波、控頻等通信方式為輔助通道進行通信傳輸。調(diào)試技術(shù)應(yīng)用于載波信號，調(diào)試技術(shù)是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號，然后利用電流和電壓方式在電力線中傳輸。而解調(diào)技術(shù)則是將模擬信號還原成數(shù)字信號。調(diào)試解調(diào)器調(diào)制和解調(diào)兩種技術(shù)結(jié)合而成，是構(gòu)成現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動化中最重要的部分。數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)漸漸應(yīng)用到調(diào)度網(wǎng)絡(luò)的傳輸，在很大程度上使信息更加的安全可靠準確[7]。

電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)使用通信資源來組建自己的電力網(wǎng)絡(luò)。因為電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)采用電線運載信號和光纖通信的方式來完成對信號的采集，電力線載波數(shù)據(jù)作為基本信號來實現(xiàn)對于數(shù)據(jù)在電力系統(tǒng)的傳輸，而電力線中的運載載電波的信號是高頻諧波信號，利用多種解調(diào)技術(shù)將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換模擬信號后，以電流和電壓的方式沿著電力線進行信息傳輸；同時，在接收端利用解調(diào)技術(shù)模擬信號還原成為數(shù)字信號。

目前，由于光纖傳輸技術(shù)穩(wěn)定性的不斷提高，光通道設(shè)備不斷降低成本，正在形成的全國范圍內(nèi)電力系統(tǒng)自動化控制光纖信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)，新技術(shù)在通信傳輸網(wǎng)絡(luò)很快就會取代傳統(tǒng)的傳輸技術(shù)，正在逐步成為重要的技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化控制通信傳輸中。

3 結(jié)語

遠動控制技術(shù)是電力系統(tǒng)自動化中不可或缺的重要因素，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，相關(guān)的技術(shù)正在不斷革新，在很大程度上提高電力系統(tǒng)自動化的建設(shè)進程，更完善的為電力系統(tǒng)提供服務(wù)。綜上所述，應(yīng)用遠動控制技術(shù)可極大解放電力企業(yè)的勞動力，提高經(jīng)濟效益和降低成本，因此電力企業(yè)的發(fā)展是很有必要的，遠動控制技術(shù)的應(yīng)用在全國范圍內(nèi)開始實行，這對電力系統(tǒng)自動化有著非常重要的意義，然而每一項技術(shù)的反展都要經(jīng)歷很長的過程，需要對技術(shù)不斷的改善與革新，只有認識到不足之處，才可以不斷的進步，不斷登上新得平臺。相信以后隨著遠動控制技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的普遍應(yīng)用，遠動控制技術(shù)會越來越成熟。

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