計算機(jī)遠(yuǎn)動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化技術(shù)中的應(yīng)用

劉雪優(yōu)

摘? 要：隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，社會很多行業(yè)都依托計算機(jī)技術(shù)發(fā)生了改變。在電力系統(tǒng)中，應(yīng)用計算機(jī)遠(yuǎn)動控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的自動化發(fā)展，提高了電力企業(yè)的運(yùn)行效率，有效促進(jìn)了電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。文章介紹了電力系統(tǒng)自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了計算機(jī)遠(yuǎn)動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的具體應(yīng)用，以供參考。

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

中圖分類號：TM76? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）35-0156-02

Abstract： With the rapid development of computer technology， many industries rely on computer technology has changed. In the power system， the application of computer remote control technology has realized the automation development of power system， improved the operating efficiency of power enterprises， and effectively promoted the sustainable development of the power industry. This paper introduces the application status of power system automation， and analyzes the concrete application of computer remote control technology in power system automation for reference.

Keywords： remote control technology; power system; automation; application

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行業(yè)對于電力的需求不斷提高，對電力系統(tǒng)運(yùn)行提出了更高的要求。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)由于運(yùn)行效率低，導(dǎo)致電力供應(yīng)不足，電力能源的供需矛盾突出，而且易出現(xiàn)電力系統(tǒng)故障，不利于電力行業(yè)的健康發(fā)展。我國電力行業(yè)一直都在不斷加強(qiáng)電力系統(tǒng)建設(shè)，以期提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，有效保障人們的安全用電需求。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為電力系統(tǒng)的建設(shè)提供了技術(shù)支持，尤其是遠(yuǎn)動控制技術(shù)的應(yīng)用，讓電力系統(tǒng)自動化技術(shù)有了很高的應(yīng)用價值。深入分析計算機(jī)遠(yuǎn)動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用，可以更好地促進(jìn)電力系統(tǒng)自動化發(fā)展，為電力行業(yè)更好地發(fā)展提供技術(shù)支持。

1 電力系統(tǒng)自動化的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國電力系統(tǒng)依靠電氣集中控制裝置以及具備多功能的電力系統(tǒng)裝置實(shí)現(xiàn)了自動化發(fā)展。電力系統(tǒng)是比較復(fù)雜的運(yùn)行系統(tǒng)，而且分布的地域廣闊，電力系統(tǒng)自動化主要體現(xiàn)在三個方面，分別是：電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)、配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及變電系統(tǒng)，三個方面是依靠計算機(jī)為核心基礎(chǔ)，進(jìn)行區(qū)域化的控制和運(yùn)行。

首先，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)是電力系統(tǒng)自動化的最主要的部分。我國的電網(wǎng)調(diào)度根據(jù)實(shí)際需要分為不同的調(diào)度等級，每級的自動化調(diào)度都以計算機(jī)為基礎(chǔ)，尤其是最重要的調(diào)度控制中心，更是離不開計算機(jī)技術(shù)的支持。調(diào)度控制中心的重要組成部分就是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，此外，還有工作站、服務(wù)器以及打印設(shè)備等。電網(wǎng)調(diào)度自動化，通過對數(shù)據(jù)的采集分析，更好地監(jiān)控電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，科學(xué)評估電力系統(tǒng)狀態(tài)以及預(yù)測電網(wǎng)負(fù)荷等，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行。

其次，配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要用于配電網(wǎng)的改造，其覆蓋范圍廣、傳播速度快，可以大幅提升配電效率。無論是在配電、變電還是在輸電的過程中，都是依靠計算機(jī)技術(shù)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠提高電力能源的傳輸速度。

最后，變電系統(tǒng)可以確保高負(fù)荷變電站更加穩(wěn)定運(yùn)行。變電自動化系統(tǒng)主要是依靠計算機(jī)技術(shù)以及信號處理技術(shù)檢測運(yùn)行設(shè)備，確保高負(fù)荷變電站安全運(yùn)行。

2 計算機(jī)遠(yuǎn)動控制技術(shù)的功能設(shè)計

計算機(jī)遠(yuǎn)動控制技術(shù)以計算機(jī)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，通過遠(yuǎn)程的測量、信號傳輸以及遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)等功能，對各類設(shè)備進(jìn)行控制，保障設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要是集中監(jiān)視系統(tǒng)以及集中控制系統(tǒng)兩個方面。集中監(jiān)視系統(tǒng)主要是檢測電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，如果發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行異常，就要及時對故障進(jìn)行處理，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。集中控制系統(tǒng)主要是利用人機(jī)交互來實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制及管理，提高電力系統(tǒng)的自動化程度，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，更好地為社會發(fā)展提供高質(zhì)量的電力能源。

計算機(jī)運(yùn)動控制技術(shù)的功能是遙控（YK）、遙調(diào)（YT）、遙測（YC）以及遙信（YX）四個功能。遙控是指利用計算機(jī)通信技術(shù)，來完成對運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)改變的命令。通過遙控，可以讓設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)更加地合理，確保設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。遙調(diào)是通過調(diào)度中心，對于變電所以及發(fā)電廠的設(shè)備進(jìn)行控制。比如，電力系統(tǒng)運(yùn)行中，通過調(diào)度中心來實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的開機(jī)、停機(jī)操作，斷路器的合閘、分閘等操作。遙測是利用通信技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程的測量。遙信是利用通信技術(shù)來監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，又被稱為遠(yuǎn)程信號。遙控和遙調(diào)是調(diào)度中心對設(shè)備運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)改變的命令，遙測與遙信是將采集到的廠站運(yùn)行參數(shù)傳送給調(diào)度中心。遙測和遙信主要是對控制對象進(jìn)行遠(yuǎn)程的測量和監(jiān)視，更好地監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，利用有效的自動化控制措施，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

3 計算機(jī)遠(yuǎn)動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化技術(shù)中的應(yīng)用

3.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用

遠(yuǎn)動控制技術(shù)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要有A/D技術(shù)以及變送器技術(shù)等，處理信號大多是0-5V范圍內(nèi)的TTL電平信號。但是在電力系統(tǒng)自動化技術(shù)中，運(yùn)行設(shè)備都是高電壓、大功率的設(shè)備，因此，需要利用變送器將這些大功率設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將電力系統(tǒng)中的電壓以及電流等轉(zhuǎn)換為TTL電平信號，同時，模擬信號利用A/D技術(shù)將電平信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，實(shí)現(xiàn)遙信信息的采集以及遙測信息的采集。通常在遙信信號的傳輸過程中，需要借助光電隔離設(shè)備進(jìn)行，將對象狀態(tài)中的二進(jìn)制碼編寫到遙信數(shù)據(jù)幀中，之后，再利用數(shù)字多路開關(guān)將遙信數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇涌陔娐?。遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)獲取信號后，將高次諧波進(jìn)行去除，得到與信號源同步的信號，再利用A/D技術(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，輸送到中心處理系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)的采集工作。

3.2 通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)通信傳輸技術(shù)主要是依靠自身的通信網(wǎng)絡(luò)資源及方式來構(gòu)建了專用的電力通信網(wǎng)，主要有調(diào)制與調(diào)節(jié)兩種技術(shù)。當(dāng)前，電力自動化系統(tǒng)傳輸信號主要依靠電力線載波以及光纖通信來實(shí)現(xiàn)。比如，在信號發(fā)射端進(jìn)行編碼，將編碼后的基帶信號利用調(diào)制技術(shù)轉(zhuǎn)化為模擬信號，通過電流以及電壓的形式進(jìn)行通信傳輸，在信號的接收端，利用調(diào)節(jié)技術(shù)實(shí)現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的還原，以此更好地實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)傳輸控制，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行。

3.3 信道編碼技術(shù)應(yīng)用

信道編碼技術(shù)主要包括信道的編碼、譯碼、信息傳輸協(xié)議等。信息的傳輸需要通過信道來完成，但是在實(shí)際應(yīng)用中，信道容易被外界因素干擾，導(dǎo)致信息傳輸出現(xiàn)錯誤，因此，為了提高信道的抗干擾性，就要對信道進(jìn)行編碼、譯碼。在通信系統(tǒng)中，信道編碼、譯碼的方式比較多，但是在電力系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛的編碼、譯碼是線性分組碼，可以有效地提高信號傳輸過程中的抗干擾能力。在實(shí)際的應(yīng)用中，為減少信號傳輸錯誤，可以對信息進(jìn)行檢驗，常用的檢驗方法是循環(huán)檢錯法、反饋重發(fā)法等，通過這些方法的應(yīng)用，保證數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)性，有效提高遠(yuǎn)動控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量。

3.4 循環(huán)數(shù)據(jù)傳送規(guī)約

信號傳輸是電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動控制中的重要環(huán)節(jié)，是電力自動化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。因此，為了確保信號的傳輸精準(zhǔn)高效，就需要建立一套信號的傳輸規(guī)約，根據(jù)完整的傳輸規(guī)約，讓電力系統(tǒng)中的調(diào)度中心、變電站以及電廠之間可以實(shí)現(xiàn)信息的相互傳輸，讓信息傳輸?shù)男矢?。此外，完善的信號傳輸?guī)約，可以很好地保證信號傳輸?shù)陌踩?，提高信號傳輸質(zhì)量。當(dāng)前，我國的電力自動化系統(tǒng)大多采用循環(huán)信號傳送規(guī)約，以幀結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，重要的遙測信息在A幀，次要遙測信息和一般遙測信息分別安排在B幀和C幀，遙信的狀態(tài)信息在D1幀，電能脈沖計數(shù)值在D2幀，通過采用幀格式包裝后，數(shù)據(jù)傳輸就可以按照信號傳送規(guī)約進(jìn)行，信道的編碼、譯碼工作得以完成，實(shí)現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的全面監(jiān)控。

4 電力系統(tǒng)自動化發(fā)展建議

電力系統(tǒng)自動化發(fā)展方向應(yīng)該從以下幾點(diǎn)出發(fā)：第一，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的穩(wěn)定性，加強(qiáng)對設(shè)備的日常檢修，保障其穩(wěn)定運(yùn)行，建立完善的應(yīng)急處理機(jī)制，降低停電損失。第二，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化的水平要不斷提高，同時要加強(qiáng)對現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，讓電力系統(tǒng)自動化技術(shù)向智能化方向發(fā)展。第三，推動電力系統(tǒng)的數(shù)字化建設(shè)，讓數(shù)據(jù)的收集、處理以及傳輸更加的精準(zhǔn)，縮短數(shù)據(jù)處理時間，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。第四，加強(qiáng)工作人員培訓(xùn)。科技的發(fā)展進(jìn)步，一些先進(jìn)的設(shè)備不斷在電力系統(tǒng)中應(yīng)用，對于電力企業(yè)的工作人員也提出了較高的要求。因此，要加強(qiáng)對電力企業(yè)管理以及技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高管理人員的管理水平，提升技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)能力。同時，要積極引進(jìn)電力專業(yè)高素質(zhì)人才，培養(yǎng)理論扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)的綜合型技術(shù)人才。構(gòu)建完善的激勵機(jī)制，激勵知識技術(shù)型員工積極參與實(shí)踐，在電力自動化發(fā)展中投入更多精力，推動電力自動化發(fā)展。第五，優(yōu)化電力企業(yè)運(yùn)營模式。我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對于電力的需求不斷增加，要合理解決電力能源的供需矛盾，電力企業(yè)就要樹立科學(xué)的持續(xù)發(fā)展觀，積極改善傳統(tǒng)的運(yùn)營模式，由整體運(yùn)營逐漸向集約化運(yùn)營模式轉(zhuǎn)變，提高對于資源的利用率，降低能耗，節(jié)約成本。

5 結(jié)束語

計算機(jī)遠(yuǎn)動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以很好地提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率。但由于我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，需要有強(qiáng)大的電力系統(tǒng)做后盾，當(dāng)前我國的電力系統(tǒng)自動化程度還不夠高，還有需要改進(jìn)完善的地方。因此，電力企業(yè)要立足實(shí)際，正確認(rèn)識電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展現(xiàn)狀，積極的探索新技術(shù)的應(yīng)用，推動電力系統(tǒng)自動化發(fā)展，促進(jìn)我國電力事業(yè)發(fā)展。

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