遠動控制技術在電力系統自動化中的運用

張亞松

（華能國際電力股份有限公司井岡山電廠，江西吉安343009）

1 引言

社會的發展提高了國民的生活需求，“電力”已經是生活中不可或缺的一部分。為了讓電力系統的運行更加安全可靠，電力系統也一直在發展，融入了很多智能化技術，將計算機技術、通信技術與電力系統的調度相結合，對電力系統進行遠動控制。

2 遠動控制技術的意義與原理

電力系統的構成包括電能的產生、輸出、變電、配送和用戶的使用，電力系統中有兩種設備：一次設備、二次設備。一次設備包括開關、變壓器、發電機和輸電線路，對于這些設備都需要進行高度控制，保證它們的穩定性、安全性和可靠性，同時也為電力生產節省了成本。二次設備就是電網調度部門的計算機控制系統，由電力系統的通信裝置、變電站的智能控制系統、保護設備、（水、火、風能、核能）電廠和測控設備組成。計算機技術、通信技術、遠動控制技術是電力系統自動化運行的三大主要技術，具有傳輸、控制、自動安全保護、自動調節與檢測的功能，為電網的可靠供電提供了力量。而電力系統自動化中的遠動控制技術主要有兩大功能，一能為電能消耗、電能的發展趨勢、電能的質量與負荷情況提供充分的分析資源；二能準確判斷出發生故障的部位，從而為保護裝置動作提供可靠的信息。遠動控制技術為電力系統調度的高度自動化控制提供了支柱，由此可見，遠動控制技術在電力系統自動化中的地位舉足輕重[1]。

遙測、遙信、遙控、遙調是電力系統遠動控制的四大功能，這也是電力系統中融入遠動控制技術的原因。遙測是對電廠和變電站的安全運行進行檢測，遙信是獲取發電廠與變電站提供的運行數據，遙控是對已經獲取的信息進行監控、分析和判斷，遙調是對系統發出的指令進行調整，完善數據。這些功能為電力系統的正常運行提供了準確的信息，保證了運行的安全性、用戶用電的可靠性，整個生產能源的經濟性。電廠、變電站、測控設備之間的連接樞紐是遠動控制技術，遠動信息的產生、傳送、接受是遠動控制的主要流程，這也是它作為信息傳遞橋梁的原因。遠動控制技術的組成：集中控制、集中監視。首先是監視，主要目的在于監控電力系統的運行過程是否安全可行，當電力系統運行過程中出現故障或者危險，必須對故障問題采取及時、有效的方法，為電力系統的正常運行提供強有力的保證。然后是控制，主要目的是以人機交互的方式達到遙調與遙控的目的。電力系統的正常運行需要的財力、物力、人力投資非常大，控制模塊在電力系統能夠正常運行的前提下，既要保證其工作質量與效率，還要減少運行的成本，將資源利用率提高[2]。

3 遠動控制技術在電力系統自動化中的運用

遠動控制技術所包含的范圍甚廣，在電力系統自動化中運用最多的就是數據采集技術、信道編譯碼技術與通信傳輸技術。整個控制過程中，幾種技術相融合，相輔相成，實現了電力系統的遠動控制，保證了電力系統運行的安全性、可靠性[3]。

3.1 數據采集技術應用

數據采集技術就是常見的變送器技術與A/D轉換技術，是一種通過交流采樣技術對電網調度整個過程中產生的遙測信息進行收集的技術，其能夠一邊實行遙測編碼，一邊采集到所需要的信息。電流與電壓的信息，是從電壓互感器或者電流互感器中產生，大多運用的是TTL電平信號，范圍在0～5V之間。以傳感器為媒介，傳播到各家各戶。眾所周知，在電力系統運行中設備的電壓都很高，功率較大，這時候就需要變送器。將電壓高、功率大的設備運行需要的數據進行同等轉換，讓遠動控制裝備能夠檢測、采集到信息。但是在這其中，需要處理掉濾波放大環節，淘汰掉19次以上的高次諧波，同步采集處理后的信息，獲取與信號源處于同一頻道的信息。通過A/D轉換技術，將電流電壓中的模擬信號轉換為數字信號，將YC信息通過光電隔離裝置進行采集，YX信息進行編碼，最后將數字信息傳輸至STD工控機或者單片機中處理，這便是這個數據采集技術的應用過程。該技術為電力系統的正常運行收集了更加精確的數據信息，確保運行的科學性、安全性。

3.2 信道編譯碼技術應用

遠動控制中所需的數據信息很多，需要相互轉換為同步調的信息，在轉換過程中，會受到很多的干擾，這就需要信道編碼技術，比如信道的編碼、譯碼與信息的傳輸協議等。數據采集技術收集到了準確的數據信息，需要傳輸到電力系統的調度中心進行分析、判斷，進行使用。信息在傳輸過程中或多或少也會受到外界干擾，為了減少其他信號的干擾，需要通過編碼與譯碼的方式，為信息通道加上一層保護膜，將干擾影響降到最低。信道編譯碼的種類繁多，線性分組編譯碼是電力系統遠動控制技術中運動較多的，可以使傳輸的信息保持正確，利于信息的分析；其次是循環編譯碼，因為循環編譯碼不容易受到其他信號的干擾，而且循環碼有個特點，循環碼中的任意一個碼移位，對其他碼都沒有影響，碼字還是不變的，當然，零碼這種特殊情況除外。在電力系統遠動控制中，信息形式千變萬化，也需要一些規定來制約。電廠、變電站、調度中心之間的數據傳輸，在信道編譯碼之前，就要先建立統一的通信方式和數據格式，當下，我國電力系統中的主要數據格式與通信方式是循環式數據傳送，主要構成單位是幀結構。

3.3 通信傳輸技術應用

遠動控制技術中最為關鍵的就是信息的傳輸，就我國目前的電力系統運行來看，信息傳輸中應用最廣泛的就是通信傳輸技術。我國目前有衛星監控、光纜傳播，加上載波與微波，構成龐大的電力通信網。光纖技術發展越來越快，越來越好，不僅可以節省制造成本，還可以提高傳輸的安全性、可靠性，地位也越來越高，已經在逐漸取代傳統的微波傳輸技術，以后就是電流系統自動化遠動控制技術的主要通信方式了。載波也是當前使用率最高的兩大傳輸方式之一。需要傳輸的信息在信號發射端通過信道編譯碼，轉換成電平信號，再利用電力系統中的高頻諧波信號，將其看作載波信號，調制技術將電平信號轉換成模擬信號，通過電流、電壓等常見形式，以電流線為載體，進行通信傳輸。信號接收端會獲取到信號，卻不能直接使用，需要將接收到的模擬信號轉換為數字信號，這時就需要解調。調制與解調在電力系統運行中關系重大，不可或缺，是實現遠動控制的技術支撐，所以，調制技術與解調技術是通信傳輸中最主要的傳輸技術[4]。

4 結語

現在電力系統的規模發展得越來越大，自動化在生活中運用得越來越廣泛。計算機技術與通信技術也在不停創新，遠動控制技術也受到了高度重視。但是遠動控制技術的發展不僅于此，還有更多的發展空間。自動化技術與遠動控制的關系可以更加緊密，遠動控制技術可以通過科學的方法進行進一步完善。遠動控制技術的發展需要科技的推動，需要更多創新，需要更完善的自動化管理體系。