摘要:远动控制技术对电力系统自动化的作用不言而喻,其是电力系统实现自动化运行的重要技术,不但有助于调度自动化的实现,而且还有助于电力系统智能化的提升。本文首先对远动控制技术进行了概述,其次分析了远动控制技术原理,最后具体分析了电力系统自动化中远动控制技术的应用,希望能为相关研究提供参考和借鉴。
关键词:电力系统;自动化;远动控制技术;应用
0.引言
电力系统的自动化运行主要是将计算机和通信技术以及运动控制技术等进行一定的融合,通过自动检测和调节、自动安全保护和传输以及控制等功能来实现系统自动化功能的同时,提高电网供电的可靠性。值得一提的是,在电力系统自动化中远动控制技术的应用不仅可以对故障位置进行准确的判断,还可以有效分析电能消耗和质量以及负荷、潮流趋势等。因此,远动控制技术是电力系统实现自动化运行的关键因素。
1.远动控制技术的定义
远动控制技术主要由调度和控制端以及执行终端(发电厂、变电站等)组成,完成电力系统的遥控、遥信、遥测和遥调等技术,以确保电力系统运行的稳定可靠和经济性。首先调度需要从终端(发电厂、变电站等)采集系统运行数据和相关参数,如设备位置信号等。对获取的系统运行状况进行分析判断后,下达命令给执行端(发电厂、变电站等)进行设备的操作和参数的调整,实时完成测控任务。由此可见,远动控制设备是变电站与调度、执行端之间信息传递的桥梁。其主要模块有集中监视模块和集中控制模块。前者是实现在正常的情况下监视系统运行是否合理。当系统出现故障时,及时处理所发生的故障,以确保电力系统的安全稳定运行;后者是工作人员利用远动设备采用人机交互的方式实现电力系统的遥控和遥调,在提高系统运行效率和质量的同时,大大减少所需的人力物力,并减少电力系统的运行维护费用。随着我国电力系统自动化远动控制技术应用的不断深入,其获取的经济效益将更加明显。
遥测、遥信、遥控和遥调是远动系统的基本功能。应用通信技术传送被测变量的测量值,称为远程测量,简称遥测。应用通信技术完成对设备状态信息的监视,称为远程信号,简称遥信。应用通信技术,完成改变运行设备状态的命令称为远程命令,又称遥控。调度控制中心送给终端(发电厂或变电所等)的远程命令有控制命令和调节命令等。当调度控制中心需要直接抑制发电厂、变电所中的某些设备,如断路器的合闸、分闸,发电机的开机、停机,无功补偿设备的投入、切除等,就发出相应的控制命令。这种应用通信技术,完成对有两个确定状态的运行设备的控制称为远程切换。在我国通常把远程切换也称为遥控。远动系统的功能根据电力系统的实际需要还在不断地扩展,为了有助于分析电力系统的事故、保证远方设备的正常运行和便于维护,将来的远动控制系统还将具有自检查、自诊断等功能。
2.远动控制技术的原理
一般的远动控制过程主要由远动信息的产生和传送以及接收3方面命令所构成。其中,远动信息命令的产生是由发送端设备通过远动控制信道进行信息的传送,并由接收端设备执行接收命令。从结构上来说,远动控制系统与自动化系统之间的差别主要是信道,因此,命令在信道中的传输就必须要通过某种特殊的设备来进行转换。虽然,远动控制技术为电力系统安全稳定运行提供了保障,但是由于信息传输距离和信道等系统结构方面的因素,远动控制系统容易被外界干扰,无法确保系统正常和可靠的运行。
针对以上问题,为了确保电力系统能够正常、可靠的运行,就必须建立一套本身运行非常可靠的远动控制系统。该远动控制系统主要实现YC、YX、YK、YT,“四遥”功能,YC是遥测功能;YX是遥信功能;YK是遥控功能;YT是遥调功能。其中,YC和YX是远动终端采集的运行参数和状态量信息,按照特定的通讯协议上传给调度中心,而YK和YT是调动中心将更改运行状态和调整运行参数的命令下发给远动执行终端。
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3.电力系统自动化中远动控制技术的应用
3.1数据采集技术应用
电力系统自动化中远动控制数据采集技术主要涉及变送器和A/D转换等技术。该系统的信号处理,多采用的是TTL电平信号,一般是0~5V。由于在电力系统中运行的设备都属于高电压、大功率设备,因此,必须要利用变送器来转换这些高电压、大功率设备的运行参数,才能使这些数据能够在远动控制装置中得到处理,也就是将电力系统中的电压、电流等转换成合适的TTL电平信号,同时模拟信号则利用A/D技术转化成数字信号,实现YX信息的编码和YC信息的采集。其中,YX量的传送要利用光电隔离设备进行采集,并将对象状态中的二进制码编写到遥信数据帧中,再利用数字多路开关输出到接口电路。通过CT、PT以及传感器获取电压电流信号后,由滤波放大环节将高次谐波去除,并送入取样保持环节同步采集,获得与信号源同步信号,然后由A/D转换信号后,送入STD空机等高级环节中,实现数据的采集。
3.2信道编码技术应用
在电力系统自动化中远动控制信道编码技术主要涉及信道的编、译码以及信息传输协议等。远动控制装置所采集到的信息要想被使用,就要通过信道传输到调度控制中心。由于信道存在被干扰的缺陷,因此,为了能够使信息具有较强的抗干扰性,就必须对信道进行编、译码。
在通信系统中,针对信道编、译码的方式有许多,电力系统自动化中所采用的编、译码主要是线性分组码。其中,还采用了循环码进行编、译。
3.3通信传输技术应用
在电力系统自动化中远动控制通信传输技术主要涉及调制与解调2种技术。电力系统自动化系统通过自身所具有的电力通信网络资源与方式(例如卫星和微波、光缆和载波等通信方式)来构建电力通信专用网。由于目前电力系统自动化系统主要是采用电力线载波和光纤通讯形式来完成信号的传输,其中电力线载波数据通信的实现是通过在信号发射端中进行编码后产生的基带信号,以及电力线中的高频谐波信号为载波信号,并利用多种调制技术将其转换模拟信号后,以电流和电压的方式顺从电力线进行通信传输;同时在接收端中,利用解调技术将转换的模拟信号还原成为数字信号。电力系统自动化是由调制解调器调制解调技术,实现数据通信。目前,随着光纤传输技术可靠性的不断提高,光通道设备造价的不断降低,全国范围内电力系统自动化控制光纤传输网络正迅速形成,这种新型的通信传输网络必将很快取代微波传输技术,成为电力系统自动化控制通信传输的主要方式。
4.结语
总而言之,随着我国科学技术水平的不断提高,电力系统规模不断增大,自动化系统应用更加广泛和深入,电力系统自动化在融合计算机和通信以及控制等技术后,通过远动控制技术不仅完成了电力系统调度自动化,还提升了系统的智能化和交互性。同时,由于计算机和通信以及控制等技术的快速发展,电力系统自动化不仅包含运行和管理方面,还涉及系统先进性和经济性方面的内容。因此,远动控制技术也在不断提高和完善,必将为日后的电力系统自动化发展奠定坚实的基础。
参考文献
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论文作者:王当军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
标签:电力系统论文; 技术论文; 信道论文; 信号论文; 设备论文; 命令论文; 中远论文; 《电力设备》2018年第13期论文;