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

1、淺論遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用 前言 隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,對于電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求越來越高,在這種情況下,遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,同時(shí)也為全面實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過對遠(yuǎn)動(dòng)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(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)。在下面這篇文章里,我們將對遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的概念及實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行簡單了解,并重點(diǎn)對其在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行深入探討。 一、遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù) 1.1 遠(yuǎn)動(dòng)控制 遠(yuǎn)動(dòng)控制作為自動(dòng)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(yuǎn)程的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制,能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)測量、遠(yuǎn)程信號、遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)等多項(xiàng)功能。在電力系統(tǒng)中,遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)

2、的應(yīng)用是為了使調(diào)度實(shí)現(xiàn)對轄區(qū)內(nèi)發(fā)電廠及變電站的集中控制管理。遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要是由遠(yuǎn)動(dòng)裝置和應(yīng)用程序組成,能夠?qū)崿F(xiàn)下列三項(xiàng)功能:(1)采集所有的相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)及報(bào)文,并向這些設(shè)備傳達(dá)控制指令;(2)預(yù)處理傳輸?shù)膱?bào)文;(3)通信功能。具體包括通道運(yùn)行狀況的自檢、通道的自動(dòng)切換、選擇不同的通信規(guī)約等。 1.2 遠(yuǎn)動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)原理 遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)主要是為了實(shí)現(xiàn)“四遙”,即遙測、遙信、遙控及遙調(diào)。遠(yuǎn)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(gè)模塊,其中集中監(jiān)視即遙測和遙信功能,這一模塊的實(shí)現(xiàn)的功能是數(shù)據(jù)采集站、廠將所需的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)按照

3、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(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決,最大限度的保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行;集中控制模塊是實(shí)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(yùn)行狀態(tài)、修改設(shè)備運(yùn)行參數(shù))發(fā)到管轄站、廠。遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用,在保障電力系統(tǒng)運(yùn)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(yuǎn)控技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用 在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用過程中,遠(yuǎn)程控制的實(shí)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(jìn)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(jì)算機(jī),并加以

4、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(gè)重要分支,主要是負(fù)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(jì)算機(jī)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(yùn)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(jìn)行采集、量化為數(shù)字量,以便于終端計(jì)算機(jī)的存儲、處理、顯示或打印。這一系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)與運(yùn)行現(xiàn)場聯(lián)系的重要橋梁,是獲取遠(yuǎn)動(dòng)控制相關(guān)數(shù)據(jù)的重要途徑。 在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中,數(shù)據(jù)采集技術(shù)的關(guān)鍵是變送器

5、及a/d轉(zhuǎn)換技術(shù)。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,鑒于設(shè)計(jì)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(yùn)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(zhǔn)確可靠性,就需要利用變送器對照這些設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)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(jìn)一步對對遙信信息進(jìn)行編碼,對遙測信息進(jìn)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(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分,其目的是對數(shù)碼流進(jìn)行一定的處理,使的整個(gè)系統(tǒng)具有一定的糾錯(cuò)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

6、。 通信信道是信息傳輸?shù)闹匾d體,遠(yuǎn)控系統(tǒng)能夠利用通信信道將運(yùn)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(jìn)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(jìn)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(huì)受到外界因素的干擾。對于電力自動(dòng)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(shí)還有必要結(jié)合循環(huán)檢錯(cuò)法、檢錯(cuò)重發(fā)法、前后糾錯(cuò)法、反饋重發(fā)法對相關(guān)的信息的檢驗(yàn),來避免傳輸過程中差錯(cuò)的發(fā)生。 2.3 通訊傳輸技術(shù)的應(yīng)用 對于遠(yuǎn)動(dòng)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

7、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(shí)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(dòng)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(shí)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(shí)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(kuò)大,相信在不久的將來,光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)將會(huì)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(dòng)化中應(yīng)用遠(yuǎn)動(dòng)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(shí)也