電力系統(tǒng)自動化過程中遠(yuǎn)動控制技術(shù)的使用分析

李 娟

（杭州信多達(dá)電器有限公司，浙江 杭州 310000）

1 遠(yuǎn)動控制技術(shù)概述

遠(yuǎn)動控制技術(shù)的主要功能是遙信、遙調(diào)和遙控，通常由執(zhí)行終端、調(diào)度和控制端構(gòu)成，為電力系統(tǒng)的正常運行提供支撐作用。基于變電站和發(fā)電廠等終端手機運行系統(tǒng)分析相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)后，命令執(zhí)行段，達(dá)到調(diào)整設(shè)備參數(shù)和執(zhí)行操作的目的，從而有利于測控任務(wù)的正常進(jìn)行。由此可見，遠(yuǎn)動控制設(shè)備一般在執(zhí)行段和調(diào)度過程中通過集中監(jiān)視和控制模塊開展通信任務(wù)。集中監(jiān)視模塊是為了確保系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)時能實現(xiàn)隨時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)故障并采取相應(yīng)處理措施，保證電力系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定運行。集中控制模塊通過人機交互的方式，利用遙調(diào)和遙控提升系統(tǒng)運行的質(zhì)量和效率，從而降低維護(hù)系統(tǒng)運行的成本。

遠(yuǎn)動控制技術(shù)通過產(chǎn)生、傳送和接收遠(yuǎn)動信息命令形成遠(yuǎn)動控制過程，即遠(yuǎn)動信息由發(fā)送端產(chǎn)生，遠(yuǎn)動控制信道傳送，接收端設(shè)備接受命令。其中，遠(yuǎn)動控制系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)的區(qū)別在于信道方面的差異，即命令通過信道傳輸時，需要利用有關(guān)設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)換。科學(xué)應(yīng)用遠(yuǎn)動控制技術(shù)，可以有效提升電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。但是，實際情況下，正常運行的遠(yuǎn)動控制系統(tǒng)通常會受到諸多外界因素的干擾，影響系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。因此，采集遠(yuǎn)動終端的狀態(tài)量信息和運行參數(shù)必須依靠遠(yuǎn)動控制系統(tǒng)的四項功能，即遙控、遙測、遙信和遙調(diào)，更改運行參數(shù)和運行狀態(tài)并調(diào)整命令，發(fā)送至遠(yuǎn)動執(zhí)行終端，保證遠(yuǎn)動控制系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定運行，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行提供有力支撐[1]。如圖1所示。

圖1 遠(yuǎn)動控制技術(shù)原理

2 遠(yuǎn)動控制技術(shù)的主要功能

2.1 系統(tǒng)管理與監(jiān)視功能

遠(yuǎn)動控制系統(tǒng)最重要的功能之一是監(jiān)視和管理系統(tǒng)的所有工作環(huán)節(jié)。它能夠幫助用戶監(jiān)視和管理各個電力系統(tǒng)，便于用戶在系統(tǒng)實際運行過程中解決各種問題。

2.2 支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

遠(yuǎn)動控制系統(tǒng)的主要功能是滿足電力系統(tǒng)的應(yīng)用需求并劃分網(wǎng)段。在不同的網(wǎng)段上設(shè)置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，能夠充分連接運動系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在服務(wù)器之間傳輸時，如果數(shù)據(jù)遭到限制，能夠通過部分低速線路傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)部。諸多通信機制和通信方式在遠(yuǎn)動控制技術(shù)的支撐下，為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的重要功能提供了有力保障。

3 電力系統(tǒng)自動化中遠(yuǎn)動控制技術(shù)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)運行中，遙控、遙調(diào)、遙測和遙信功能構(gòu)成了遠(yuǎn)動控制技術(shù)的主要應(yīng)用范疇，達(dá)到了傳送信息和采集數(shù)據(jù)的目的，保證了電力系統(tǒng)的正常運行。

3.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)的具體應(yīng)用

采集數(shù)據(jù)時要通過一種裝置從系統(tǒng)外部采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)內(nèi)部的某個接口。現(xiàn)階段，諸多領(lǐng)域開始廣泛普及應(yīng)用數(shù)據(jù)采集技術(shù)。目前，電力系統(tǒng)運行中，數(shù)據(jù)采集技術(shù)中的A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)和變送器技術(shù)最為常見。由于在電力系統(tǒng)中的遠(yuǎn)動控制系統(tǒng)要處理很多大功率、高電壓的設(shè)備，因此需要通過轉(zhuǎn)化變送器技術(shù)處理設(shè)備的全部數(shù)據(jù)信息，從而將大量的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為TTL電平信號。此外，為了達(dá)到遠(yuǎn)動控制系統(tǒng)編碼信息和采集信息的工作標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)采取A/D技術(shù)，將TTL電平信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。傳送數(shù)據(jù)信息時，光電隔離設(shè)備必不可少。二次進(jìn)編碼處理大量數(shù)據(jù)信息后，將信息輸入到遙信數(shù)據(jù)幀，通過數(shù)字多路開關(guān)傳輸?shù)浇涌陔娐罚肞T、傳感器和CT過濾數(shù)據(jù)信息并取樣傳送，實現(xiàn)同步采集工作，使信號源和處理后的數(shù)據(jù)信息具有一致性，確保數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值[2]。

3.2 信道編碼技術(shù)的具體應(yīng)用

數(shù)據(jù)信息傳輸過程中，易受到各種因素的影響，導(dǎo)致傳送的數(shù)據(jù)流中出現(xiàn)誤碼，影響接收端的效果。為了提升系統(tǒng)的抗干擾能力和糾錯能力，要通過信道編碼技術(shù)處理數(shù)據(jù)流，防止出現(xiàn)誤碼，提高數(shù)據(jù)流傳送時的正確率，提升數(shù)據(jù)的傳輸效率和可靠性。電力系統(tǒng)應(yīng)用中，信息的傳輸協(xié)議、信道編碼和譯碼等是信道編碼技術(shù)的主要內(nèi)容，能夠保證數(shù)據(jù)傳輸更加安全，提升信息傳輸?shù)目垢蓴_能力。譯碼和信道編碼在運行過程中有很多類型，將線性譯碼和分組編碼應(yīng)用于遠(yuǎn)動控制系統(tǒng)，可以保證信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率，提升電力系統(tǒng)運行的可靠性和安全性。如圖2所示。

圖2 數(shù)字傳輸系統(tǒng)

3.3 通信傳輸技術(shù)的具體應(yīng)用

通信傳輸技術(shù)在遠(yuǎn)動控制系統(tǒng)中的地位舉足輕重，實際應(yīng)用中，解調(diào)和調(diào)制是其兩個重要部分。現(xiàn)階段，我國電力系統(tǒng)主要依靠光纖通信和電力線載波傳輸信號。數(shù)據(jù)通信時，電力線載波依靠編碼信號發(fā)射端生成基帶信息。此過程中，高頻諧波信號是電力線中的一種載波信號，可利用調(diào)制技術(shù)達(dá)到轉(zhuǎn)化模擬信號的目的，通過改變電流和電壓完成傳輸任務(wù)。模擬信號在通信接收端通過解調(diào)技術(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號，完成通信傳輸工作。通信傳輸中，聯(lián)合解調(diào)和調(diào)制可以生成調(diào)制解調(diào)器。而電力系統(tǒng)自動化中，調(diào)制解調(diào)器是不可或缺的重要部件。另外，隨著通信技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展，未來主要通過調(diào)度專用網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，從各方面提升傳輸質(zhì)量，擴大信息容量，提高信息傳輸過程中的可靠性[3]。

4 電力系統(tǒng)自動化遠(yuǎn)動控制技術(shù)常見的幾種故障

一般來說，自動化運動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中主要出現(xiàn)以下幾種問題：（1）遠(yuǎn)動通道延時故障；（2）電磁干擾問題；（3）遠(yuǎn)動機通道板故障；（4）電磁干擾問題；（5）數(shù)據(jù)庫故障。如果遠(yuǎn)動機通道板和控制單元板出現(xiàn)故障，會造成遠(yuǎn)動機信息接收發(fā)生異常。一旦信息接收出現(xiàn)異常，數(shù)據(jù)庫定義必然出現(xiàn)錯誤，進(jìn)而嚴(yán)重影響自動化遠(yuǎn)動控制技術(shù)的遙信功能。此外，如果采樣過程中變送器和互感器的精度存在偏差，或者線路連接出現(xiàn)異常，會造成自動化遠(yuǎn)動控制技術(shù)的遙測功能發(fā)生故障。如果遙控出口繼電器或者遠(yuǎn)動通道出現(xiàn)異常，會導(dǎo)致自動化遠(yuǎn)動控制技術(shù)的遙控功能出現(xiàn)故障。

由此可知，遠(yuǎn)動控制技術(shù)的各個功能之間聯(lián)系緊密。如果遠(yuǎn)動控制出現(xiàn)任何故障，可采用相關(guān)故障排查與檢修措施，比如觀察法、信號檢測法以及排除法等。如果僅使用一種方式，無法查明電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因。對于上述故障問題，可以采用以下幾種故障處理與分析手段，即神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、專家系統(tǒng)控制技術(shù)和模糊邏輯控制技術(shù)。

5 結(jié) 論

綜上所述，隨著我國大力發(fā)展經(jīng)濟的趨勢，電力已經(jīng)成為人們?nèi)粘９ぷ鳌⑸钪械囊粋€重要部分。由于我國的經(jīng)濟發(fā)展離不開電力系統(tǒng)，因此需逐漸提高電力系統(tǒng)的自動化水平。此外，電力系統(tǒng)中應(yīng)用遠(yuǎn)動控制技術(shù)，不僅節(jié)約了運行電力系統(tǒng)的成本，而且提升了電力系統(tǒng)的智能化和自動化水平。目前，我國非常重視研究遠(yuǎn)動控制技術(shù)，以期為電力系統(tǒng)提供強勁保障，促進(jìn)我國電力行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。