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摘要：随着社会的发展，人力监管已经无法满足市场的需要，电力系统远程监控已经走上了历史的舞台。电力系统远程监控，就是通过通信技术对远处的运行设备和仪器等进行监督和控制，使远程测量、远程信号传输、远程控制以及远程调节等成为可能。在电力系统远程监控的过程中，通信质量和通信可靠性是两个不容小觑的关注点。
关键词：电力系统；远程监控问题
电力系统远程监控的市场需求逐渐扩大，涉及范围也非常广。随着计算机技术、自动化技术以及通信技术的飞速发展，建立电力系统远程监控也不只限于国内，国际对此已经达成了共识。为了突破通信通道的制约以及满足社会的需求，我们要对远程监控系统的测量理论、保护算法、通信协议等相关方面进行研究，最终降低电力系统远程监控成本，提高系统控制和管理水平。
1国内电力系统远程控制发展状况
我国电力远程监控系统历史悠久，从早期50年代的遥模到微型计算机。在50年代，遥模主要为模拟式的，遥模装置与遥信、遥控是相互独立的。遥模主要运用电子管、电磁继电器、继续式步进选线器。由于技术和仪器的限制，遥模往往工作效率低下，容量小、可靠性差。随着技术的发展，在60年代已经出现了以半导体为主的无触点式的远动装置。这种装置的出现使遥测、遥信、遥控和遥调集于一体，大大提高了其工作效率。但缺点也是显而易见的，这样的装置是布线逻辑，电路往往难以变更，在功能方面有了很大的局限性。70年代已经成功地使远动装置变得可编程，提高了装置的适应性。80年代，计算机初步进入中国市场，为远动带来了新的动力。计算机注入了远动系统，不仅加强了其适应性和各种功能，同时加强了通信质量。进入90年代，数字保护技术飞速发展，促进了变电站自动化技术的发展，电力系统远程监控步入了新的时代。
2电力系统远程监控装置的基本概况
2.1采集数据
数据采集，是进行变电运行信息和电气设备运行数据的收集和整理。数据采集一般分为两类，一类是有关电网调度控制，除了有常规的远动信息，还有上级调度为了是变电站实现综合自动化的附加信息。这些信息一般来源于变电站的采集和测量，之后再传送给上级进行调度。另一类是站内信息，是根据测控单元、制动装置以及继电保护器装置得来的，是变电站进行自我监督和控制，不需要传送给上级进行调度。两类信息往往没有明确的分界线，第一类信息一般就包含在第二类中。上述是根据信息的来源与去处进行分类，而根据信息的内容一般可以分为遥测、遥信、数字量。遥信量表示的系统的状态，或者是可以用“0”“1”表示的信号。一般情况来说有事故总信号、各种位置信号、控制回路断线信号等。遥测量一般是指系统的模拟量或者数字量，以及系统内无法用“0”“1”表示的模拟量和数字量。遥测量包含线路的线电压、有功功率和无功功率等。系统频率信号和电能脉冲信号一般表示为数字量。在有些情况下，不进行细分，归为遥测量。
2.2数据通信
数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。一般分为循环式远动和问答式远动规约。循环式远动装置一般是按照约定的信息格式和顺序，自动化向后台调度按照顺序发送遥测量和遥信量。在遥信量发生变化时，一般来说优先发送遥信量，同时按照时间先后顺序进行事件的记录。而问答式远动中是恰恰相反的，是厂站段接受调度端的命令，也就是说按照调度端的要求发送相信的数据和信息，厂站端由调度端进行指挥，执行各种命令。除此之外，远动装置还可以进行通道监视、与两个或两个以上的主站进行通讯、进行子站的监控以及转发其信息等。
2.3其他功能
数据采集和数据通信是远动装置两个基本功能，除此之外，随着技术的发展和需求的不断扩大，还具有其他的衍生功能。在当今电力系统远程监控中，远动装置可以发送越限警告、进行人机联系、装置的自我检测功能，在程序运行错误时自动修复等。
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3远程数据通信信道
电力系统分为传输、交换、终端三大部分。一般来说，传输和交换部分组成通信网络，传输部分就是网络的线路，而交换部分技术网络线路的交换节点。通信的传输部分就是我们这里所说的远程数据通信信道。我国的远程数据通信信道是以光纤、数字微波为主，同时也存在卫星、电缆、移动通信等多种方式。
3.1有线通信信道
从字面中就可得知有线通信信道主要包含传统的明线或者电缆以及光纤通信等。明线或者电缆通信一般是利用多芯电缆、同轴电缆以及屏蔽双绞线等进行架空或者铺设线路。这种有线通信信道一般用于近距离的变电站与监控点之间。除此之外，还可以用于变电站内部与各自动化装置进行通信。
光纤通信信道顾名思义是利用光导纤维作为信道传送光信号，同时也可以传送数字信号以及模拟信号。光纤通信信道应用广泛，其优点不容小觑。首先在光纤通信中，传输的容量非常大，传输质量好，损耗较小。其次，其本身体积小、重量轻，进行安装或者变更时较为便捷，同时节约了金属材料，使资源进行了合理利用。最为重要的是光纤通信通道抗电磁干扰能力强，传输信息较为准确且保密性能良好。
3.2无线通信通道
一般而言，无线通信信道分为无线数传电台信道、微波信道、卫星通信以及移动通信。无线数传电台信道一般采用350~512MHz或者800~900MHz频段。无线数传电台信道构建条件较为苛刻，需要有通用串行接口的无数数传电台，同时需要在合适的地方搭建各种天线设备。但无线数传电台信道覆盖面积特别广泛，发射功率大，传输时间短，并且维修和安装较为便捷。一般来说。无线数传电台信道多用于点较多且距离较远或者地理环境特别复杂的地区。微波信道一般采用300MHZ~300GHZ之间的电磁波。微波通信一般是发信段将拥有信息转化为无线电信号，通过微波作为波载携带数字信息在空间中进行传播，最后收信端需要将无线电信号还原成原本的信号形式。由于微波本身的特点，微波通信受天电、宇宙等外界环境影响较小，因此微波通信通长可靠性较强，传送信息质量较高，通信稳定性较好。同时微波波段的频带特别宽，因此可以容纳大量的无线电设备进行工作，并且彼此之间不受影响。但由于微波射束的限制，微波通信的距离比较近，一般为50米。随着微波通信的发展，在其基础上衍生出来卫星通信，其原理与微波通信相同，只是利用人造卫星作为中转站来发射无线电信号，以此来连接两个或两个以上的地面站。卫星通信突破了微波通信的距离限制，不受地理环境的影响，传输的容量也非常大。但人造卫星耗资巨大，因此卫星通信价格昂贵，在电力系统远程监测中具有很大的限制。移动通信技术是有线通信信道的补充，弥补了其不能在移动设备中使用的问题。移动通信是指通信双方中至少有一方是在移动设备中或者本身在移动的情况下进行通信，比如一方在车辆等移动设备中，另一方在固定点。移动通信技术不仅仅是指信息的传递，在科学技术不断发展的未来，甚至可以做到图像，音频，传真的互换。在现实生活中，往往就渗透着移动通信技术。有大部分的手机都利用的是GSM移动通信网络，它与其他二代通信网络相同，都利用的是电路交换系统。GSM移动通信网络前景广大，它不仅网络覆盖率较高，潜在的客户群巨大，并且安全性能较好，能为客户进行信息保密。除此之外，随着技术的发展，短信通信方式相关技术已经成熟，使用的硬件易于购买，使其广泛应用于大众生活中。
4通信信道的优化选择
通信信道和通信接口是通信信道选择的重点。有线通信信道和无线通信信道具有不同的优缺点，适应的工程也不尽相同。有线通信信道往往传输速度较快，稳定性较好，多用于远程监 控点较为密集，相互之间距离较近的监控系统。但有线通信信道需要铺设专门的线路，工程量较大，易受地理环境和周围气候的影响，可能造成传送质量不佳，保密性较差等问题。在线路布设之外的环境中或者在车辆等移动设备中，往往没有有线网络，造成监控设备无法发挥其作用。而无线通信信道往往传送速度低于有线通信信道，传送延迟大，但其灵活性较好，基本不受环境因素的影响，在任何无线信号覆盖的范围内，监控系统都可以使用。但其造价成本往往较高，信息传输需要双方的确认，不利于信息处理。
近年来，电力系统远程监控的相关研究已经取得了巨大的成就，同时与国际建立了一致的远程监控标准。因此，电力系统远程控制相关技术的发展具有无限的潜在价值和实际应用意义。电力系统作为最具典型性的监控系统，要逐步降低造价，提高通信的稳定性高，扩大通信容量，适应各种地形和气候。同时，随着人们生活水平的提高，对于电力远程监控系统的需求越来越高，我们要在现有的技术水平上进行技术革新，逐步完善电力系统远程监控。
参考文献
[1]马永慧.电力系统远程监控的若干问题思考[J].数字通信世界,2015,(12):186,229.
[2]刘慧波.有关电力系统远程监控的若干问题分析[J].数字技术与应用,2015,(11):238,240.
[3]曾策.有关电力系统远程监控的若干问题分析[J].科技创新与应用,2014,(5):161-161.
论文作者:李彩霞
论文发表刊物:《电力技术》2016年第5期
论文发表时间:2016/10/14
标签：信道论文; 通信论文; 电力系统论文; 远程监控论文; 微波论文; 信息论文; 装置论文; 《电力技术》2016年第5期论文;