遙控遙測技術在電力系統中的應用

摘要:現代電力系統的調度中心需要采集和處理的數據數量多，實時性要求高，遙控遙測技術通過對信號的測量、傳輸、反饋和控制發送具有很好的實時性和穩定性，因而在電力系統中有了廣泛的應用。本文對遙控遙測原理的作了簡單的描述，同時對遙控遙測技術在電力系統中的應用和發展前景作了詳細的論述。

關鍵詞:遙控遙測 電力系統 信號 通訊網

1 遙控遙測技術簡述

遙控遙測技術一門新興的學科，它融合了信息管理技術、現代通訊技術、自動控制技術和計算機技術的一門綜合性科學技術。

遙控遙測技術的發展經歷了一下的階段:最早的遙測遙控系統是機械式，20世紀初出現無線遙測遙控系統，70年代后由于微電子學和微處理機的迅速發展，數字式遙測遙控系統逐漸取代模擬式遙測遙控系統，并出現可編程序遙測遙控系統、自適應遙測遙控系統和分集式遙測遙控系統。遙測遙控系統有兩個分系統:遙測分系統和遙控分系統。實際上它們往往結合成有機的整體。一般遙測遙控系統都是由控制端、信道和被控端3部分組成。

1.1 測控系統的分類:

1.1.1 從傳輸媒介分

有線測控系統:利用電線、電力線、電纜、光纜等作為傳輸媒介;

無線測控系統:利用電磁波、紅外線等在自由空間的傳播來傳輸測控信息;

基于網絡環境的測控系統:基于各種網絡來傳輸測控信息。

1.1.2 多路復用傳輸方式分類

頻分多路復用FDM:頻分多路測控系統;

時分多路復用TDM:時分多路測控系統;

碼分多路復用CDM:碼分多路測控系統;

1.2 遙控遙測系統的信號控制和傳輸技術

遙測遙控技術是遠距離傳送信息的技術。目前遙測遙控系統一般都是數字式，遙測遙控信息以數字信號形式傳送。數字通信具有兩種傳輸方式:基帶傳輸和頻帶傳輸。這兩種數據傳輸方式各具優缺點，在遙測遙控系統中，一般均采用頻帶傳輸，數字信號通過調制解調器利用模擬信道傳輸數據信息。

1.3 基于網絡的環境的監測技術

隨著網絡技術的高速發展及網絡的普遍應用， 基于網絡的遠距離測量與控制技術得到了迅速發展，遙測遙控技術被賦予了新的內涵。

監控系統的網絡化是監控系統今后發展的主要目標之一，它是隨著以互聯網為代表的信息技術的廣泛應用而發展起來的。通過網絡對分散在不同地點的運行設備進行監視和控制，以實現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類信號報警等各項功能。隨著監控系統規模不斷擴大、監控設備日益復雜，利用互連網絡對分散在不同地點的運行設備實施集中監控和管理，并建立較通用的遠程監控系統，越來越受到人們的關注。

基于網絡環境的監控系統涉及控制網絡技術(現場總線技術)、信息網絡技術，以及控制網絡與信息網絡的集成技術等現代監控系統的幾個特征:數字化、網絡化、智能化。

如何建立一個符合使用實際、能夠滿足遠程管理需要的網絡監控系統，要解決以下幾個方面的問題:①如何將各種被控對象的現場電測儀表連到互聯網上，有被控對象的IP地址和主頁;②如何在網上讀到自己所要的被控對象信息，要使用瀏覽器就可以訪問被控對象;③如何在遠程管理點鑒權通過后通過網絡來控制、調節、實現異地遠程控制被控對象的參數;④如何得到調節應答信號，即時知道效果如何;⑤如何實現設備簡單、省錢又可靠運行。

2 遙控遙測技術在電力系統中的應用

2.1 電力系統中遙控遙測技術的基本功能和應用

電力系統中的遙控遙測技術主要任務是:將表征電力系統運行狀態和各個發電廠和變電所的有關實時信息采集到電度中心;把調度中心的命令發往發電廠和變電所，對設備進行控制和調節。

從發電廠和變電所發往調度控制中心的信號有測量量和狀態量等，測量量有有功功率、無功功率、電壓、電流、頻率、水庫的水位等。狀態量有斷路器、隔離開關的位置狀態、自動裝置、繼電保護的動作狀態，發電機組，遠動設備的運行狀態等。

在電力系統中，遙控遙測技術應用于遙控、遙信、遙測和遙調四個方面，它們是電力系統遠動系統的四項基本功能。

2.2 電力系統監控的基本結構

電力系統是通過遙控遙測技術進行統一調度和分級管理的，就總體而言，電力系統的監控系統是一個分層的系統，各級調度機制是不同的，但是所配備的監控系統都是對遙控遙測技術的運用。電力系統的遙控遙測技術主要分為一下幾個系統:信息采集和命令執行子系統、信息傳輸子系統、信息采集處理和控制子系統和人機聯系子系統

監控系統通過人機聯系子系統位運行人員提供完整的電力系統實時運行狀態信息。人機聯系的手段由調度模擬屏、屏幕顯示器、打印機等。運行人員通過操作鍵盤可以對整個系統的運行進行管理，向廠站下達遙控遙調等命令。

2.3 電力系統網絡配置的基本類型、分層結構和傳輸的基本工作模式

電力系統中的主站和子站之間通過信道進行傳輸。若干遠動站和連接各遠動站的鏈路的組合體并稱為遠動配置。遠動配置有如下幾種基本類型:點對點配置、多路對點配置、多點共線配置和多點共線配置。通常在使用中，各種配置方式通常都是配合使用，使它們的組合能最好地發揮調度的作用。

電力系統中信息的傳送在控制站和被控制站之間有一方是主方，即發動通信的一方，而另外一方為被叫方。通常，按照通信傳輸的模式劃分，可以分為一下幾種類型。①循環傳輸模式;②自發傳輸模式。③按請求(問答或輪詢)傳輸模式。和上面的網絡配置方式一樣，循環傳輸、自發傳輸以及請求傳輸式三種基本的傳輸模式，但是在使用中通常是將這三種傳輸模式混合使用。

3 遙控遙測技術在電力系統中應用的發展前景

隨著計算機技術的發展，特別是通信技術的發展，遙控遙測技術由機械式、模擬信號傳輸方式發展到了今天的數字傳輸，實現了實時性和準確性的高度統一。特別是進入到上世紀60年代以來，我國研發出了半導體元件構成的，采用數字傳輸方式的遙控遙測裝置，取代了以電子管、電磁繼電器和機械進線選線器等工作速度低、容量小、維護工作量大的遙控遙測裝置，其工作效率得到了極大的提高。

進入20世紀80年代，隨著單片機技術特別是嵌入式系統技術的發展，遙控遙測裝置，已經進入了模塊化、功能化、分布式結構，適應性強，可靠性高的時代。在電力系統中，遙控遙測裝置的發展方向主要是:①硬件、軟件采用模塊化、分布式結構。②通信網絡化。③采用更加先進和高效的信息傳輸方式。④大量使用工作站系統。

遙控遙測技術的出現和發展為電力系統的管理提供一個極好的工具，同時，電力系統作為生產生活中重要的能源供給系統，它對遙控遙測技術的要求的不斷提高也促進了遙控遙測技術的不斷前進。人類進入21世紀后，科學技術的發展更是一日千里，我們有理由相信在不久的將來，更加實用、更加高效、更加準確、成本更低、能耗更少的遙控遙測裝置將會不斷更新，為人類的生產和生活做出更大的貢獻!

參考文獻:

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