摘要:随着综合自动化技术及无人值班变电站的发展,对电网运行实行集中监控统一调度是主要的运行模式。本人从电力系统调度自动化运动控制技术原理探讨电力系统在结合计算机技术、通信技术以及控制技术,以自身系统设备为基础,如何通过远动控制技术来加强对电力系统无人值班站的建设与管理,实现电力系统的自动化集中监控调度。
关键词:电力系统;调度自动化;运动控制
随着现在科学技术的不断进步发展,电力自动化系统的实际发展规模现在得到了较大程度上的扩大,它在国民经济建设中所发挥的作用也逐渐增大。因此,高度重视电力系统中的远动控制技术具有非常关键的现实意义,相关人员在实际应用工作过程中应该充分了解远动控制技术的基本原理情况以及主要应用技术(数据采集技术、信道编码技术、通信传输技术等)。此外,还要加强加大远动控制技术的应用和推广,使其为电力系统的自动化进程提供专业化理论依据。
一、远动控制原理
电力系统远动控制技术主要包很有四个方面的功能,分别是遥测、遥信、遥控以及遥调。为了能够对电力系统运动功能的实现做出有力地保障,主要是通过数据采集、信道编码以及通信传输这三种技术来进行远动控制。
二、远动系统的数据采集技术
远动系统的数据采集技术包括变送器技术和A/D技术等。远动系统处理的信号大部分是0~5V的TTL电平信号,而电力系统实际运行参数都是大功率的参数,为了能在远动装置RTU中处理这些信号,通过变送器对大功率参数进行处理,将电力系统的电压电流和有功无功线性地转化为TTL电平信号。A/D技术主要负责将模拟信号转化为数字信号,完成遥信信息的编码和遥测信息的采集任务。遥信信息的传送必须经过两个过程:第一是采集遥信对象的状态,目前大部分采用光电隔离的方式,第二是将采集到的描述遥信对象状态的二进制位编进具体的遥信码中去,通过数字多路开关分别将各路的遥信状态输出到接口电路,如8255A等,再通过接口电路送入CPU进行处理,完成遥信信息的编码。为了采集到遥测信息,在电网调度自动化的遥测采集中,目前国内外普遍采用交流采样技术,电压电流信号取自于CT和PT,以及电线杆上的传感器,经过滤波放大环节去掉19次以上高次谐波,送入取样保持环节,进行同步采集,得到和信号源同步的信号,A/D转换对其进行模/数转换,得到的数字信号可以送入单片机或STD工控机等高级环节,完成数据的采集。
三、远动系统的信道编译码技术
3.1线性分组码的定义
信道编码传输过程中,都是按照监督码元这种构造出不同的特征码。通常情况下,我们一共将码字设置成有K位消息码元和R位监督码元,那么整个码长就是n=k+r,所有码字的数目就是2k。若是每一个码字所拥有的R个监督码元只是与所拥有的K为消息码元存在关联,那么这2k个码字就构成了分组码。若是分组码所具有的2k个码字正好是矢量空间V当中的一个K维子空间,那么这个分组码又被称为线性分组码。将消息序列设置成m=(m1、m2、……mk),V1、V2、……Vk是K个线性无关的n重,这就组成了一个线性组合,U=m1V1+m2V2+……mkVk。
3.2循环码的编译码原理
循环码是最常用的一种线性分组码,具有以下性质:各码字中的码元循环左移位(或右移位)所形成的码字仍然是码组中的一个码字(除全零码外)。采用系统循环码进行编码时,接受端判断发送码字在噪音信道上是否受到干扰就能够提供较好的校验准则:用生成多项式去除接收码字,检查余式是否为零(也就是检查接受码字是否是生成多项式的倍式),若余式为零,认为接收码字是发送码字,余式不为零,认为接收码字不是发送码字,从而完成数据的信道编译码工作。
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3.3远动系统中的循环式数据传送协议
在电力系统运动控制中,在信道进行编译码之前,一定要能够建立起预先约定通信方式以及数据的格式,也要建立起通信协议,这样才能够实现出变电站、电厂以及调度中心的数据通信。数据传输的过程中,都是通过帧结构进行传送。在远动系统中主要是在重要的遥测上通过A帧传送,次要遥测是通过B帧,而一般普通的遥测就通过C帧,在D1和D2帧上主要是进行遥信状态信息以及电能脉冲计数值的传送,E帧是进行实践顺序的记录安排传送。
四、远动系统中调度数据网的应用
4.1实时数据库管理模块
系统数据库是面向电网而设计的,考虑到数据处理和访问的方便性,把某类电网设备或具有某种属性的数据定义为“部件”,包括电网、电压等级、厂站、母线、线路、开关、刀闸、保护、变压器、发电机、负荷、注入、调相机、静止补偿器、并联电容器、串联电抗器、单精虚拟量、双精虚拟量、虚拟状态量等部件。实时数据库映射到内存中,以满足实时性的要求。可进行面向电力调度应用的各种计算处理,如功率总加、实时和积分电量分时段累计、各种换算、各类统计等,覆盖用户日常各种需求。
4.2前通信模块
前置通信模块作为系统中实时数据输入、输出的中心,主要承担了调度中心与各所属厂站之间、与各个上下级调度中心之间、与其他系统之间以及与调度中心内的后台系统之间的实时数据通信处理任务,也是这些不同系统之间实时信息沟通的桥梁。前置通信模块的主要作用和功能有数据采集与数据预处理、数据传输规约与各规约间的转换、命令传递、卫星对时、采集资源的合理分配、通讯报文监视与保存。
4.3人机会话模块
人机会话是电网调度系统的最基本应用,主要用于实现完整的、高性能的实时数据采集和监控,为其他应用提供全方位、高可靠性的数据服务,是调度员的眼睛和操作工具,用户的数据监视和操作,如远方遥控等都依赖于模块提供的强大丰富的功能,特别是随着电力系统无人值班站的增多,许多原来在厂站端处理的事情,现在需要主站端的调度员根据系统实时运行情况,及时地调度处理。模块主要实现以下功能数据处理、数据计算与统计考核、控制和调节、人工操作、事件和报警处理、拓扑着色、趋势记录、事故追忆及事故反演,其他还有象通讯报文监视与保存、站多源数据处理、为站端设备对时、设备或进程异常告警、告警、维护界面管理等任务。
五、远动系统的通信传输技术
目前,电力系统是使用电力线载波来传输通信,在信号发射端上,通过信道编码,原来的数据就转变成了基带信号,然后再利用电力线上所带有的高频谐波信号,把它当作是载波信号,通过调制技术,将信号发射端上所形成的基带信号,转变成模拟信号,然后再通过电流和电压随着电力线进行传输;在接收端上,通常都是使用解调技术,将相应的模拟信号转变成数字信号。这样就能够实现远动系统的数据通信。
结语
电力系统自动化管理模式已成为当今电力系统的发展方向,特别是110kV以下的变电站的技术改造和管理模式,智能型变电站综合自动化系统已被普及采用。同时随着计算机技术和网络通信技术的高速发展,远动控制技术也在不断的变革和改进,在加快电力系统综合自动化的发展进程中将会发挥更加重要的作用。
参考文献
[1]周步祥.电力系统远动原理及技术[J].四川大学电气信息学院,2014.
[2]倪维桢,高鸿翔.数据通信原理[M].北京邮电大学出版社,2013.
论文作者:席卓
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/18
标签:码字论文; 电力系统论文; 技术论文; 信号论文; 系统论文; 分组码论文; 信道论文; 《电力设备》2017年第8期论文;