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摘要:近年来我国社会经济得到了快速发展,电力系统发展也越来越快,不管是社会生产还是人们日常生活对于电力的需求依赖越来越强,这就要求电力系统应该具备更高的稳定性、可靠性。电力系统中已经广泛应用到远动控制技术,很大程度上提高了系统的运行效率。本文对电力系统自动化、远动控制技术的基本结构、原理及远动控制技术在电力系统自动化中的有效应用进行了分析和探讨。
关键词:远动控制技术;电力系统;自动化
0 引言
电能的生产、输出、变电、配送及最终到用户的使用等环节构成了整个电力系统。而在整个电力系统中,发电机、变压器、输电线路及开关等设备统称为一次设备,在电力系统工作过程中,需要对这些设备实施高度控制、在线测控和保护,从而确保一次电力设备的可靠、稳定和安全运行,并保证了电力生产的经济性。电力系统的保护装置、测控装置、通信设备,(水、火、风能、核能)电厂及变电站的智能监控系统,电网调度部门的计算机控制系统等被统称为二次设备,二次设备广泛应用了自动化及远动控制技术。电力系统调度高度自动化的实现必须以计算机技术及网络通信技术为基础,并大量运用远动控制技术。可见,远动控制技术在电力系统自动化中的应用具有重要意义。
1 远动控制技术概述
1.1 远动控制系统结构
系统调度,执行端和控制端是远动控制系统的构成要素,为确保电力系统的稳定运行,远动控制技术对电力系统实施检测,控制,调节以及通信等基础性措施,从而体现其经济价值。调度就是通过在发电厂等终端处收集到的系统运动的相关数据,并根据系统实时的运行对收集到的数据进行整理和分析,判定电力系统整体需要调整和改进的环节,实现对电力系统整体运行的监管和控制。调度的作用就是通过技术手段对电力网展开实时的监控,而远动控制技术所涉及到的设备只是作为远动控制系统的辅助工具。远动控制系统具有两种运行模式,一是集中控制,二是集中监视,集中控制就是指运用远动控制技术可以实现对电力系统运行情况的相关信息的整理和分析,并提出系统中需要调整和改动的环节。集中监视就是在系统运行过程中,及时有效地发现电力系统运行中存在的问题,并对故障进行处理,保证电力系统运行的稳定性。远动控制技术不仅能够提高电力系统的整体工作效率和质量,还可以更好地控制电力系统整体的运营成本。从长远角度来看,电力系统中远动控制技术的应用,将给电力系统带来技术领域的又一次变革,也将给电力系统创造更大的经济效益[1]。
1.2 远动控制的实现原理
远动控制技术主要是为了实现“四遥”,即遥测、遥信、遥控及遥调。远程控制技术作为连接变电站、发电厂与调度之间的桥梁,是相关信息传输的重要通道,控制系统主要包括集中监视和集中控制两个模块,其中集中监视即遥测和遥信功能,这一模块的实现的功能是数据采集站、厂将所需的运行参数和状态按照一定的规约上传到调度中心,为控制系统提供决策依据,当系统出现故障时,可以及时发现并解决,最大限度的保障系统的正常运行;集中控制模块是实现遥控和遥调功能,具体是指调度中心将相关操作命令(改变运行状态、修改设备运行参数)发到管辖站、厂。远动控制技术的广泛应用,在保障电力系统运行效率及质量的前提下,能够有效地降低人力、物力成本。
2 远控技术在电力系统自动化中的应用
在电力系统自动化的应用过程中,远程控制的实现需要多方面技术作为基础,概括起来主要包括数据采集技术、信道编码技术和通讯传输技术。下面我们对这三方面技术的应用进行简单探讨。
2.1 数据采集技术的应用
数据采集是将外部信号采入计算机,并加以处理,最后输出。下图1为数据采集的流程图:
数据采集技术是信息科学的一个重要分支,主要是负责研究信息数据的采集、存储、处理及控制等。在电力系统监控系统中,监控分站的主要任务之一就是采集它所连接传感器送来的模拟量和开关量信息,转换为数字信号后再收集到计算机予以显示、处理、传输和记录,这一过程即为数据采集。数据采集的成套设备被称为数据采集系统,可以对运行现场的相关模拟量(如压、电流、温度、压力、流量、位移等)进行采集、量化为数字量,以便于终端计算机的存储、处理、显示或打印。这一系统是计算机与运行现场联系的重要桥梁,是获取远动控制相关数据的重要途径。
在电力系统运行过程中,数据采集技术的关键是变送器及A/D转换技术。在系统运行过程中,鉴于设计及调试需求,其处理的信号主要是低于5V的电平信号,但是在电力系统中,相关的运行设备其工作电压都比较高,为了保证数据采集的准确可靠性,就需要利用变送器对照这些设备的相关运行参数进行转换,即将各种不同等级的电压、电流转换为合理的TTL电平信号。由于变送器采集的信号为模拟信号,为此还需要利用A/D转换技术将其转换为数字信号,以便于进一步对对遥信信息进行编码,对遥测信息进行采集。
2.2 信道编码技术的应用
信道编码作为电力自动化系统的重要组成部分,其目的是对数码流进行一定的处理,使的整个系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力,最大限度的避免码流传送中误码的发生。
通信信道是信息传输的重要载体,远控系统能够利用通信信道将运行现场采集到的信息上传至调度中心,由后台系统对其进行分析和解读。在信息传输过程中,为了保证信道的抗干扰能力,首先要做好信号的编码和译码,这一技术可以简单的理解为对数据信息进行编写、翻译和传输,目的是为了保证系统采集到的数据在传输过程中不会受到外界因素的干扰。对于电力自动化系统,在信道编译码过程中,一般是利用线性分组码来提高抗干扰性;同时还有必要结合循环检错法、检错重发法、前后纠错法、反馈重发法对相关的信息的检验,来避免传输过程中差错的发生。
2.3 通讯传输技术的应用
对于远动控制系统而言,通讯传输技术的关键是调制和解调这两方面。由于电力系统的特殊性,其通信网是依托自身拥有的电力通信网络资源与方式来构建的。目前应用广泛的信号传输形式为电力线载波和光纤通信。对于前者,其载波信号有两种,一是在信号发射端通过编码产生的相关基带信号;二是电力线中的高频谐波信号,利用调制技术将载波信号转换为模拟信号后,以电压、电流形式在电力线中实现通信传输,这一方法必须在信号接收端位置以解调技术将模拟信号还原为数字信号。由此可见,电力系统自动化的数据通信主要是利用调制解调器具有的调制解调技术来实现。
随着光纤通讯技术的飞速发展,其传输性能得到了巨大的提升,同时其设备成本也大幅下降。目前在我国电力系统中,光纤传输网络已经在不断的建设扩大,相信在不久的将来,光纤传输网络将会全面取代传统的载波信号传输技术。
3 结语
总而言之,在电力系统实现自动化的过程中,远动控制技术是十分重要的,不仅可以实现电力系统调度的自动化,还可以提升电力系统的交互性和智能化。随着远动控制技术的不断提高和完善,其在电力系统自动化发展中的作用必将更加重要,为电力系统的自动化奠定良好的基础。
参考文献
[1]张恒山.电力系统自动化中远动控制技术的应用[J].机电信息2012,(36):115-116.
[2]李勋涛,柯美波.自动化远动控制技术在电力系统的应用[J].电源技术应用,2013,(12):138.
[3]张策,王帅.远动控制技术在电力系统自动化中的应用[J].电子制作,2014,(1):56.
[4]智静.远动控制技术在电力系统自动化中的应用[J].河南科技,2011,(9):35.
论文作者:成少辉
论文发表刊物:《基层建设》2016年31期
论文发表时间:2017/1/18
标签:电力系统论文; 技术论文; 信号论文; 系统论文; 过程中论文; 信道论文; 数据采集论文; 《基层建设》2016年31期论文;