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

程選吉 國(guó)網(wǎng)遼陽(yáng)供電公司

隨著當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高科技產(chǎn)品正在不斷地被運(yùn)用于各類生產(chǎn)、制造和生活的各個(gè)角落。目前，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，我國(guó)的電力系統(tǒng)也變得越來(lái)越好，電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用在改善人力資源配置和提高經(jīng)濟(jì)效益方面發(fā)揮著巨大的作用，遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)對(duì)于電力系統(tǒng)的發(fā)展有著非常重要的意義。

一、遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)概述

1.遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)調(diào)度，執(zhí)行端和控制端是遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成要素，為確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)施檢測(cè)，控制，調(diào)節(jié)以及通信等基礎(chǔ)性措施，從而體現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。調(diào)度就是通過(guò)在發(fā)電廠等終端處收集到的系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，并根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)的運(yùn)行對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，判定電力系統(tǒng)整體需要調(diào)整和改進(jìn)的環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)整體運(yùn)行的監(jiān)管和控制。調(diào)度的作用就是通過(guò)技術(shù)手段對(duì)電力網(wǎng)展開(kāi)實(shí)時(shí)的監(jiān)控，而遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)所涉及的設(shè)備只是作為遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的輔助工具。

2.遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的原理。遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用中包含著控制命令的生成，傳輸和執(zhí)行三個(gè)階段，控制命令的生成就是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障或調(diào)度需要對(duì)電力系統(tǒng)整體或局部參數(shù)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)發(fā)出的命令信息，傳輸和執(zhí)行是通過(guò)遠(yuǎn)控設(shè)備接收到命令后，對(duì)命令中所包含的信息進(jìn)行解讀，并按照其指令對(duì)電力系統(tǒng)或故障進(jìn)行調(diào)整或排除，從而達(dá)到保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的目的。運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，控制效果會(huì)受到傳輸距離以及信道等因素的影響。

二、研究電力系統(tǒng)自動(dòng)化中遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用的重要意義

電力系統(tǒng)是由電能的生產(chǎn)、輸出、變電以及配送運(yùn)行環(huán)節(jié)共同組成的，其中，變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、輸電線路以及發(fā)電機(jī)等設(shè)備被業(yè)內(nèi)人士稱為一次設(shè)備。要想提高電力系統(tǒng)生產(chǎn)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性，相關(guān)人員需通過(guò)保證一次電力設(shè)備運(yùn)行的可靠性與安全穩(wěn)定性，即通過(guò)對(duì)其進(jìn)行高度控制、在線測(cè)控以及接地保護(hù)，來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。而電力系統(tǒng)中的二次設(shè)備，則包括保護(hù)裝置、通信設(shè)備、測(cè)控裝置以及變電站智能監(jiān)控系統(tǒng)等，這些設(shè)備應(yīng)用自動(dòng)化以及遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)是提高系統(tǒng)建設(shè)安全穩(wěn)定性的有效方式。然而，電力系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)使用過(guò)程中，需涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，這就為大量的遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用增加了一定難度。

三、優(yōu)化遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用對(duì)策

1.數(shù)據(jù)采集技術(shù)。由于電力系統(tǒng)自動(dòng)化中遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用需涉及A/D 轉(zhuǎn)換技術(shù)與變送器技術(shù)，為此，對(duì)于5 V 以內(nèi)的信號(hào)處理控制目標(biāo)，可采用TTL 電平信號(hào)來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。此外，因電力系統(tǒng)中運(yùn)行設(shè)備具有電壓較高且功率較大特點(diǎn)，因此，數(shù)據(jù)采集技術(shù)人員應(yīng)采用變送器的對(duì)照功能，將設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行合理轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)控制裝置的數(shù)據(jù)處理目標(biāo)。換言之，就是將電力系統(tǒng)中的各種電壓和電流轉(zhuǎn)換成合理的TTL 電平信號(hào)。值得注意的是，在利用A/D技術(shù)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)時(shí)，技術(shù)人員要對(duì)YX 信息數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，以實(shí)現(xiàn)YC信息數(shù)據(jù)的采集。對(duì)于YC 量的傳送過(guò)程，技術(shù)人員要利用光電隔離設(shè)備進(jìn)行采集，以及在遙信數(shù)據(jù)幀中的二進(jìn)制碼編寫。具體來(lái)說(shuō)，就是用數(shù)字多路開(kāi)關(guān)，將其輸出到接口電路中。在利用PT、CT 和傳感器，獲取到電壓電流信號(hào)后，需要在濾波放大的環(huán)節(jié)中取出高次諧波。這樣一來(lái)，經(jīng)過(guò)取樣保持環(huán)境的同步采集，就能得到和信號(hào)源同步的相關(guān)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的數(shù)據(jù)信息采集。

2.信道編碼技術(shù)。作為電力系統(tǒng)自動(dòng)化中重要組成部分——信道編碼，其能夠?qū)ο到y(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行編寫、翻譯和傳輸。在傳輸?shù)较到y(tǒng)控制中心前，技術(shù)人員要做好信道編碼和譯碼工作，從而提升其抗干擾能力。具體來(lái)說(shuō)，遙測(cè)與遙信采集的數(shù)據(jù)信息要想不被其他因素影響，需通過(guò)信道編碼來(lái)提高信息傳輸過(guò)程的安全穩(wěn)定性。目前，電力自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行編碼譯碼工作，大多采用線性分組碼，來(lái)保證系統(tǒng)的抗干擾性能。此過(guò)程中，為避免數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中出現(xiàn)差錯(cuò)，要對(duì)相關(guān)的信息數(shù)據(jù)做好技術(shù)控制工作。此外，還要采用檢錯(cuò)重發(fā)法、循環(huán)檢錯(cuò)法、反饋重發(fā)法以及前后糾錯(cuò)法，來(lái)降低不穩(wěn)定性系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題的出現(xiàn)。在應(yīng)用線性分組碼的過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)除掉全零碼，來(lái)保證碼字的既定效果。

3.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)用主要體現(xiàn)兩個(gè)方面，即調(diào)制和解調(diào)。即利用自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)自身的網(wǎng)絡(luò)資源與高效的運(yùn)行方式，來(lái)構(gòu)建具有專用特點(diǎn)的電力通信網(wǎng)絡(luò)。就目前來(lái)說(shuō)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的信號(hào)傳輸，主要采用光纖通信以及電力線載波的形式，來(lái)完成系統(tǒng)運(yùn)行。其中電力線載波的信號(hào)類型有兩種，即電力線中的高頻諧波信號(hào)以及信號(hào)發(fā)射端完成編碼后產(chǎn)生的基帶信號(hào)。對(duì)于高頻諧波信號(hào)來(lái)說(shuō)，主要是利用各種調(diào)制技術(shù)將載波信轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并在電力線中實(shí)現(xiàn)電流與電壓方式的通信傳輸。

4.設(shè)定循環(huán)數(shù)據(jù)傳送規(guī)約技術(shù)。電力系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，信號(hào)傳輸是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行操作目標(biāo)的關(guān)鍵。為保證各個(gè)環(huán)節(jié)的信息傳輸通暢與身份識(shí)別功能，遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)人員要在事前建立起相應(yīng)的約定系統(tǒng)，即規(guī)約設(shè)定。這樣一來(lái)，電廠或是變電站以及調(diào)度中心之間的通信，則呈多向的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。

總之，遠(yuǎn)控技術(shù)在我國(guó)的電力實(shí)業(yè)發(fā)展上得到了廣泛的運(yùn)用，電力系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全面的自動(dòng)化，尤其在小型的變電站中更會(huì)廣泛地使用。計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷普及，為遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用，提供了更好地技術(shù)支持。重視遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，既有現(xiàn)實(shí)意義又有深遠(yuǎn)意義，電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)能夠及時(shí)完整的進(jìn)行對(duì)訊息的傳輸，電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率得到了提高，改善了電力系統(tǒng)的體系，提高了電力系統(tǒng)的安全性。