戴宏伟
雅砻江流域水电开发有限公司 四川成都 610051
摘要:在社会经济发展的需求下,电力系统自动化水平不断提升,远动控制技术得到了广泛应用。本文将对远动控制技术在电力系统自动化领域中的应用进行分析,首先介绍了远动控制技术的基本内容、技术原理以及基本功能作用。在此基础上,探讨远动控制技术的具体应用,包括数据采集技术、信道编码技术、自动化控制通信传输等。
关键字:远动控制技术;电力系统;自动化
前言:电力系统包含电力生产、输送、变电配送和用户端使用等众多环节,其主要设备包括发电机、开关设备和变压器等。在电力系统的运行过程中,对各种电力设备的控制要求较高,必须保证电力设备的可靠运行,才能为电力稳定供应提供保障。为满足电力设备控制要求,远动控制技术在电力自动化领域得到了广泛应用,可以有效提高系统的自动化程度,实现信息远程传输和控制,从而实现对电力系统运行状况的实时监控和调节。
一、远动控制技术概述
在电力系统中,系统的主要设备变压器、发电机和开关设备等属于一次设备,系统保护装置、监控系统、通信设备和计算机控制系统属于二次设备。在电力二次系统中,远动控制技术有广泛应用,是实现电力自动化控制的关键技术之一。为提高当前电力系统的调度自动化水平,必须不断更新计算机和网络通信技术,通过远动控制技术的配合使用,满足对一次设备的控制功能需求。所谓远动控制技术主要包括执行中断、控制端和调度中心等几个部分,可以实现对电力系统运行状态的远程监测、远程遥控和远程信息传输,是确保电力系统设备稳定运行的重要技术手段。其中,远程调度主要是对变电站或发电厂的执行中断系统运行参数进行采集,包括设备运行状态信号等,以实时数据为基础,对电力系统运行状况进行判断,进而生成调度指令,通过远程通信系统向执行端下达指令。远动控制系统是变电站执行端与调度中心的信息枢纽,起到相互沟通、调节的作用,确保电力系统处于正常运行状态[1]。
二、电力系统中远动控制技术的应用原理
(一)技术原理
远动控制系统可以划分为集中监视模块和集中控制模块两大模块,采用集中监视模块对系统运行状况进行远程监测,在发生电力故障时,能够根据特征故障数据,及时采取诊断和解决措施。集中控制模块则通过机器与操作人员的交互,对电力系统进行远程调节和控制,系统自动化程度较高,可以降低系统运行文化成本、节省人员劳动力,同时提高系统运行管理效率。因此,远动控制技术同时具备技术和经济两方面优势。从系统技术原理来看,其基本功能的发挥主要依靠遥测(YC)、遥控(YK)、遥调(YT)和遥信(YX)实现,由底层数据采集技术提供数据支持,并通过利用信道编码技术和通信传输技术确保信息的实时交互。系统整体可以分为三个层次,在调度层进行遥控和遥调,完成信道编码后,经过调制解调器将信息发送到信息传输通道,信息传输到厂站端后进行信道译码,然后执行相应的遥控和遥调指令。在厂站成进行遥测和遥信,采集基础信息,以同样的方式传递给调度层,生成遥控和遥调指令。通过三个层次间的联动,实现远动控制功能[2]。
(二)基本功能作用
基于上述技术原理,远动控制技术在电力系统自动化控制中的应用,要实现的基本功能是远程信息数据测量采集、远程数据通信、远程设备运行监测以及远程调度控制。调度中心采用约定的远程技术协议,与远程设备进行通信,发布控制和调度指令,改变设备运行状态。其中,远程指令包含两种,一是远程调节指令,二是远程控制指令。如果调度中心要对电力系统中的设备进行控制或调节,就要发出相应质量。比如控制发电机的启停、控制断路器分合闸操作、控制无功补偿设备启停等。利用远动控制技术控制设备在两个运行状态之间变化,又成为远程切换。远程切换也是遥控的基本功能之一。近几年来,远动控制技术不断完善,技术功能也越来越完备,可以最大限度的满足电力系统的自动化发展以及远程控制需要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前在电力系统故障分析、电力设备运行维护、设备自诊断和自恢复等方面,远动控制技术都发挥除了重要的功能作用[3]。
三、远动控制技术在电力系统自动化中的具体应用
(一)数据采集
厂站端的数据采集是电力系统自动化控制的基本内容之一,也是实现远程故障诊断、远程调度控制的重要前提。远动控制技术提供了一套完整的远程自动化数据采集方案,利用A/D转换和变送器技术等,实现远程现场数据采集。在远动控制系统的运行控制中,通常采用TTL电平信号对采集信号进行处理,其电压范围在0~5V之间。由于电力系统中的一次设备包含许多高压设备,运行功率大,需要采用变送器,对高压、大功率设备的运行数据进行转换。在此过程中,可以将高压、大功率设备的电压和电流参数转换为可以供系统使用的TTL电平信号,再利用A/D转换技术将其转变为数字信号,方便遥测和遥信系统的信息采集以及信息编码。此外,还要采用光电隔离设备负责信息的采集与传输,完成二进制编码后,将其放入遥信数据帧,通过数字多路开关传输到接口电路。经过传感器、CT个PT采集设备后,剔除电压、电流信号的无用高次谐波,对其进行取样保持,实现同步采集。经过以上步骤可以得到与信号源同步的信息数据,从而满足远程调度和控制的需要。
(二)信道编码和信息传输
在电力系统自动化控制领域,信道编码技术有重要应用,具体包括信道编码、信道译码、信息传输协议等。通过利用上述信息数据采集技术获得同步信息数据后,要将其传送至电力系统的远程调度中心。在此过程中,由于信道环境的复杂性,原始数据容易受到替他信号干扰,进而出现信息失真、失效的现象。因此,需要利用信道编码和译码技术,提高传输数据的抗干扰能力。目前信道编码和译码技术种类较多,在电力系统自动化控制中一般采用线性分组编码和译码技术,也有部分系统采用循环编码技术。总体而言,通过采用合适的信道编码技术,可以保证信息传输的完整性和真实性,避免对后续的数据提取和分析工作产生干扰,从而确保生成调度和控制指令的正确性。
(三)自动化控制通信传输
在电力系统的自动化控制过程中,远程通信传输技术主要是指调制和解调技术。在现有的电力自动化系统中,一般利用自身的通信网络资源,包括光缆、载波、微波和卫星通信渠道等,构建电力通信专用网。其中使用较多的是光纤通信方式和电力线载波通信方式。这两种通信方式都能够完成远程信号传输。如果采用电力线载波通信方式,需要发送的数据信号在发射端中要进行编码,生成基带信号,并采用电力线高频谐波信号作为载波信号,利用调制技术进行模拟信号转化,使信息数据能够以电压或电流的形势在电力线中传输。接收端在接收到数据信号后,再利用解调技术将模拟信号转换还原为数字信号,为信息数据的利用提供方便。因此,调制解调技术在电力系统远程控制控制中有重要应用,是实现远程通信传输的基本技术支撑。随着光纤技术的逐步成熟以及光纤资源规模的不断扩大,采用光纤系统进行信息数据通信,其通信效率和通信质量更高,而且通信成本较低,具有较好的经济效益。以光纤网络为基础的电力自动化远程控制系统已经成为其主要形式。
结束语:综上所述,远动控制技术在电力系统自动化中的应用可以实现遥测、遥信、遥控和遥调等重要功能,确保信息传输的及时性,从而实现对电力系统设备的实时监测和控制。通过远动控制技术的应用,可以有效提升电力系统自动化水平,为智能电网建设提供支持,保证电力的稳定供应,促进社会经济的快速发展。
参考文献:
[1]吴斌.电力系统自动化技术中计算机远动控制技术的运用[J].科技经济导刊,2017(35):29.
[2]李明.远动控制技术在电力系统自动化中的应用初探[J].科技风,2017(11):204.
[3]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.
作者简介:戴宏伟,男,1984.04 26,本科,中级,主要从事:电力综合自动化系统,电力监控系统安全防护、网络与信息安全及其综合应用等方面管理与维护工作。
论文作者:戴宏伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/24
标签:技术论文; 电力系统论文; 信道论文; 信息论文; 设备论文; 信号论文; 系统论文; 《防护工程》2018年第13期论文;