前言
隨著電網規模的不斷擴大,對於電力系統的執行要求越來越高,在這種情況下,遠動控制技術得到了廣泛的應用,同時也為全面實現智慧化、自動化奠定了堅實的基礎。通過對遠動控制技術的深入分析,能夠有助於我們將其更好的應用於電力系統各個執行環節。在下面這篇文章裡,我們將對遠動控制技術的概念及實現原理進行簡單瞭解,並重點對其在電力系統自動化中的應用進行深入探討。
一、遠動控制技術
1.1 遠動控制
遠動控制作為自動控制領域的重要環節,是以通訊技術為基礎,對遠端的裝置進行監視和控制,能夠實現實時測量、遠端訊號、遠端控制和遠端調節等多項功能。在電力系統中,遠動控制技術的應用是為了使排程實現對轄區內發電廠及變電站的集中控制管理。遠動控制系統主要是由遠動裝置和應用程式組成,能夠實現下列三項功能:(1)採集所有的相關裝置資料及報文,並向這些裝置傳達控制指令;(2)預處理傳輸的報文;(3)通訊功能。具體包括通道執行狀況的自檢、通道的自動切換、選擇不同的通訊規約等。
1.2 遠動控制的實現原理
遠動控制技術主要是為了實現“四遙”,即遙測、遙信、遙控及遙調。遠端控制技術作為連線變電站、發電廠與排程之間的橋樑,是相關資訊傳輸的重要通道,控制系統主要包括集中監視和集中控制兩個模組,其中集中監視即遙測和遙信功能,這一模組的實現的功能是資料採集站、廠將所需的執行引數和狀態按照一定的規約上傳到排程中心,為控制系統提供決策依據,當系統出現故障時,可以及時發現並解決,最大限度的保障系統的正常執行;集中控制模組是實現遙控和遙調功能,具體是指排程中心將相關操作命令(改變執行狀態、修改裝置執行引數)發到管轄站、廠。遠動控制技術的廣泛應用,在保障電力系統執行效率及質量的前提下,能夠有效地降低人力、物力成本。
二、遠控技術在電力系統自動化中的應用
在電力系統自動化的應用過程中,遠端控制的實現需要多方面技術作為基礎,概括起來主要包括資料採集技術、通道編碼技術和通訊傳輸技術。下面我們對這三方面技術的應用進行簡單探討。
2.1 資料採集技術的應用
資料採集是將外部訊號採入計算機,並加以處理,最後輸出。下圖1為資料採集的流程圖:
資料採集技術是資訊科學的一個重要分支,主要是負責研究資訊資料的採集、儲存、處理及控制等。在電力系統監控系統中,監控分站的主要任務之一就是採集它所連線感測器送來的模擬量和開關量資訊,轉換為數字訊號後再收集到計算機予以顯示、處理、傳輸和記錄,這一過程即為資料採集。資料採集的成套裝置被稱為資料採集系統,可以對執行現場的相關模擬量(如壓、電流、溫度、壓力、流量、位移等)進行採集、量化為數字量,以便於終端計算機的儲存、處理、顯示或列印。這一系統是計算機與執行現場聯絡的重要橋樑,是獲取遠動控制相關資料的重要途徑。
在電力系統執行過程中,資料採集技術的關鍵是變送器及A/D轉換技術。在系統執行過程中,鑑於設計及除錯需求,其處理的訊號主要是低於5V的電平訊號,但是在電力系統中,相關的執行裝置其工作電壓都比較高,為了保證資料採集的準確可靠性,就需要利用變送器對照這些裝置的相關執行引數進行轉換,即將各種不同等級的'電壓、電流轉換為合理的TTL電平訊號。由於變送器採集的訊號為模擬訊號,為此還需要利用A/D轉換技術將其轉換為數字訊號,以便於進一步對對遙信資訊進行編碼,對遙測資訊進行採集。
2.2 通道編碼技術的應用
通道編碼作為電力自動化系統的重要組成部分,其目的是對數碼流進行一定的處理,使的整個系統具有一定的糾錯能力和抗干擾能力,最大限度的避免碼流傳送中誤碼的發生。
通訊通道是資訊傳輸的重要載體,遠控系統能夠利用通訊通道將執行現場採集到的資訊上傳至排程中心,由後臺系統對其進行分析和解讀。在資訊傳輸過程中,為了保證通道的抗干擾能力,首先要做好訊號的編碼和譯碼,這一技術可以簡單的理解為對資料資訊進行編寫、翻譯和傳輸,目的是為了保證系統採集到的資料在傳輸過程中不會受到外界因素的干擾。對於電力自動化系統,在通道編譯碼過程中,一般是利用線性分組碼來提高抗干擾性;同時還有必要結合迴圈檢錯法、檢錯重發法、前後糾錯法、反饋重發法對相關的資訊的檢驗,來避免傳輸過程中差錯的發生。
2.3 通訊傳輸技術的應用
對於遠動控制系統而言,通訊傳輸技術的關鍵是調製和解調這兩方面。由於電力系統的特殊性,其通訊網是依託自身擁有的電力通訊網路資源與方式來構建的。目前應用廣泛的訊號傳輸形式為電力線載波和光纖通訊。對於前者,其載波訊號有兩種,一是在訊號發射端通過編碼產生的相關基帶訊號;二是電力線中的高頻諧波訊號,利用調製技術將載波訊號轉換為模擬訊號後,以電壓、電流形式在電力線中實現通訊傳輸,這一方法必須在訊號接收端位置以解調技術將模擬訊號還原為數字訊號。由此可見,電力系統自動化的資料通訊主要是利用調變解調器具有的調製解調技術來實現。
隨著光纖通訊技術的飛速發展,其傳輸效能得到了巨大的提升,同時其裝置成本也大幅下降。目前在我國電力系統中,光纖傳輸網路已經在不斷的建設擴大,相信在不久的將來,光纖傳輸網路將會全面取代傳統的載波訊號傳輸技術。
三、結束語
通過在電力系統自動化中應用遠動控制技術,能夠有效的提高工作效率,保證操作安全可靠性,同時也便於整個系統的集中管理。在上面文章裡,我們只是對遠控技術在電力系統自動化中的應用進行了簡單的分析,隨著對於電力系統執行管理水平要求的不斷提高,我們可以預見遠動控制系統在電力系統自動化執行過程中將會更加重要。