淺論遠動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用論文
前言
隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大,對于電力系統(tǒng)的運行要求越來越高,在這種情況下,遠動控制技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,同時也為全面實現(xiàn)智能化、自動化奠定了堅實的基礎(chǔ)。通過對遠動控制技術(shù)的深入分析,能夠有助于我們將其更好的應(yīng)用于電力系統(tǒng)各個運行環(huán)節(jié)。在下面這篇文章里,我們將對遠動控制技術(shù)的概念及實現(xiàn)原理進行簡單了解,并重點對其在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用進行深入探討。
一、遠動控制技術(shù)
1.1 遠動控制
遠動控制作為自動控制領(lǐng)域的重要環(huán)節(jié),是以通訊技術(shù)為基礎(chǔ),對遠程的設(shè)備進行監(jiān)視和控制,能夠?qū)崿F(xiàn)實時測量、遠程信號、遠程控制和遠程調(diào)節(jié)等多項功能。在電力系統(tǒng)中,遠動控制技術(shù)的應(yīng)用是為了使調(diào)度實現(xiàn)對轄區(qū)內(nèi)發(fā)電廠及變電站的集中控制管理。遠動控制系統(tǒng)主要是由遠動裝置和應(yīng)用程序組成,能夠?qū)崿F(xiàn)下列三項功能:(1)采集所有的相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)及報文,并向這些設(shè)備傳達控制指令;(2)預(yù)處理傳輸?shù)膱笪?(3)通信功能。具體包括通道運行狀況的自檢、通道的自動切換、選擇不同的通信規(guī)約等。
1.2 遠動控制的實現(xiàn)原理
遠動控制技術(shù)主要是為了實現(xiàn)“四遙”,即遙測、遙信、遙控及遙調(diào)。遠程控制技術(shù)作為連接變電站、發(fā)電廠與調(diào)度之間的橋梁,是相關(guān)信息傳輸?shù)闹匾ǖ?控制系統(tǒng)主要包括集中監(jiān)視和集中控制兩個模塊,其中集中監(jiān)視即遙測和遙信功能,這一模塊的實現(xiàn)的功能是數(shù)據(jù)采集站、廠將所需的運行參數(shù)和狀態(tài)按照一定的規(guī)約上傳到調(diào)度中心,為控制系統(tǒng)提供決策依據(jù),當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,可以及時發(fā)現(xiàn)并解決,最大限度的保障系統(tǒng)的正常運行;集中控制模塊是實現(xiàn)遙控和遙調(diào)功能,具體是指調(diào)度中心將相關(guān)操作命令(改變運行狀態(tài)、修改設(shè)備運行參數(shù))發(fā)到管轄站、廠。遠動控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用,在保障電力系統(tǒng)運行效率及質(zhì)量的前提下,能夠有效地降低人力、物力成本。
二、遠控技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用
在電力系統(tǒng)自動化的應(yīng)用過程中,遠程控制的實現(xiàn)需要多方面技術(shù)作為基礎(chǔ),概括起來主要包括數(shù)據(jù)采集技術(shù)、信道編碼技術(shù)和通訊傳輸技術(shù)。下面我們對這三方面技術(shù)的應(yīng)用進行簡單探討。
2.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用
數(shù)據(jù)采集是將外部信號采入計算機,并加以處理,最后輸出。下圖1為數(shù)據(jù)采集的流程圖:
數(shù)據(jù)采集技術(shù)是信息科學(xué)的一個重要分支,主要是負責(zé)研究信息數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理及控制等。在電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中,監(jiān)控分站的主要任務(wù)之一就是采集它所連接傳感器送來的模擬量和開關(guān)量信息,轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后再收集到計算機予以顯示、處理、傳輸和記錄,這一過程即為數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集的成套設(shè)備被稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),可以對運行現(xiàn)場的相關(guān)模擬量(如壓、電流、溫度、壓力、流量、位移等)進行采集、量化為數(shù)字量,以便于終端計算機的存儲、處理、顯示或打印。這一系統(tǒng)是計算機與運行現(xiàn)場聯(lián)系的重要橋梁,是獲取遠動控制相關(guān)數(shù)據(jù)的重要途徑。
在電力系統(tǒng)運行過程中,數(shù)據(jù)采集技術(shù)的關(guān)鍵是變送器及A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)。在系統(tǒng)運行過程中,鑒于設(shè)計及調(diào)試需求,其處理的信號主要是低于5V的電平信號,但是在電力系統(tǒng)中,相關(guān)的運行設(shè)備其工作電壓都比較高,為了保證數(shù)據(jù)采集的準確可靠性,就需要利用變送器對照這些設(shè)備的相關(guān)運行參數(shù)進行轉(zhuǎn)換,即將各種不同等級的'電壓、電流轉(zhuǎn)換為合理的TTL電平信號。由于變送器采集的信號為模擬信號,為此還需要利用A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,以便于進一步對對遙信信息進行編碼,對遙測信息進行采集。
2.2 信道編碼技術(shù)的應(yīng)用
信道編碼作為電力自動化系統(tǒng)的重要組成部分,其目的是對數(shù)碼流進行一定的處理,使的整個系統(tǒng)具有一定的糾錯能力和抗干擾能力,最大限度的避免碼流傳送中誤碼的發(fā)生。
通信信道是信息傳輸?shù)闹匾d體,遠控系統(tǒng)能夠利用通信信道將運行現(xiàn)場采集到的信息上傳至調(diào)度中心,由后臺系統(tǒng)對其進行分析和解讀。在信息傳輸過程中,為了保證信道的抗干擾能力,首先要做好信號的編碼和譯碼,這一技術(shù)可以簡單的理解為對數(shù)據(jù)信息進行編寫、翻譯和傳輸,目的是為了保證系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)在傳輸過程中不會受到外界因素的干擾。對于電力自動化系統(tǒng),在信道編譯碼過程中,一般是利用線性分組碼來提高抗干擾性;同時還有必要結(jié)合循環(huán)檢錯法、檢錯重發(fā)法、前后糾錯法、反饋重發(fā)法對相關(guān)的信息的檢驗,來避免傳輸過程中差錯的發(fā)生。
2.3 通訊傳輸技術(shù)的應(yīng)用
對于遠動控制系統(tǒng)而言,通訊傳輸技術(shù)的關(guān)鍵是調(diào)制和解調(diào)這兩方面。由于電力系統(tǒng)的特殊性,其通信網(wǎng)是依托自身擁有的電力通信網(wǎng)絡(luò)資源與方式來構(gòu)建的。目前應(yīng)用廣泛的信號傳輸形式為電力線載波和光纖通信。對于前者,其載波信號有兩種,一是在信號發(fā)射端通過編碼產(chǎn)生的相關(guān)基帶信號;二是電力線中的高頻諧波信號,利用調(diào)制技術(shù)將載波信號轉(zhuǎn)換為模擬信號后,以電壓、電流形式在電力線中實現(xiàn)通信傳輸,這一方法必須在信號接收端位置以解調(diào)技術(shù)將模擬信號還原為數(shù)字信號。由此可見,電力系統(tǒng)自動化的數(shù)據(jù)通信主要是利用調(diào)制解調(diào)器具有的調(diào)制解調(diào)技術(shù)來實現(xiàn)。
隨著光纖通訊技術(shù)的飛速發(fā)展,其傳輸性能得到了巨大的提升,同時其設(shè)備成本也大幅下降。目前在我國電力系統(tǒng)中,光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在不斷的建設(shè)擴大,相信在不久的將來,光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)將會全面取代傳統(tǒng)的載波信號傳輸技術(shù)。
三、結(jié)束語
通過在電力系統(tǒng)自動化中應(yīng)用遠動控制技術(shù),能夠有效的提高工作效率,保證操作安全可靠性,同時也便于整個系統(tǒng)的集中管理。在上面文章里,我們只是對遠控技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用進行了簡單的分析,隨著對于電力系統(tǒng)運行管理水平要求的不斷提高,我們可以預(yù)見遠動控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)自動化運行過程中將會更加重要。
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