遠程控制技術在自動化控制中的應用

文/冉翔

隨著城鄉(xiāng)電網的大規(guī)模改造和中國電力系統(tǒng)大型工礦企業(yè)的升級，對變電站自動化的要求越來越高。需要監(jiān)控整個電網的運行狀態(tài)，監(jiān)控主要設備的狀態(tài)，實現(xiàn)“四遙”以及歷史記錄，報告和事故分析。

1 概念與工作原理

1.1 遠程控制技術的概念

如果想要在監(jiān)控系統(tǒng)中實現(xiàn)自動控制，我們可以運用遠程控制技術來實現(xiàn)。對于自動控制系統(tǒng)的具體運行情況，我們可以收集其操作終端的數據信息來分析，而這一切也都是以對自動控制系統(tǒng)的調度為基礎。當有了一個比較精準的判斷時，可以將相應的指令發(fā)送到操作終端，從而對系統(tǒng)進行調節(jié)和控制。所以在自動控制系統(tǒng)當中，遠程控制其實就是其中的信息傳遞助手，主要是針對系統(tǒng)的調整和通信。在對遠程控制技術的研究中發(fā)現(xiàn)，其是有兩模塊組成，集中監(jiān)控和集中控制。顧名思義，集中監(jiān)控模塊主要的作用就是監(jiān)控，并使其可以實現(xiàn)自控控制。在監(jiān)控當中我們可以及時處理問題，清楚系統(tǒng)運行中的狀態(tài)，可以逐步對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行提高。而對于集中控制模塊來說，最重要的就是人機交互控制，這對于系統(tǒng)的智能性的提高是很重要的。

1.2 遠程控制技術的工作原理

遠程控制技術主要有三個內容：遙測、自動控制系統(tǒng)的測量和自動控制系統(tǒng)的調整。遠程控制技術可實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)的遠程測量，遠程通訊，遠程控制和遠程調節(jié)。遙測發(fā)揮著比較重要的作用，它可以為系統(tǒng)提供較準確的決策依據，主要是將收集到的信息傳遞到調度中心。遠程控制和遠程調節(jié)是控制中心向自動控制系統(tǒng)發(fā)出的相關指令，用于修改相關設備的運行參數。利用信道編碼技術，數據采集技術和通信傳輸技術，實現(xiàn)了遠程控制技術在自動控制中的作用。

2 遠程控制系統(tǒng)的功能設計

2.1 遙測與遙信功能的設計

遙測是利用通信技術傳輸測量變量的值，也稱為遠程測量。而在監(jiān)視設備當中，遠程通信的功能主要是對于它的運行狀態(tài)進行作用，所以在此遠程通信也稱為遠程信號。這兩個功能是遠程控制技術中比較重要的功能。在系統(tǒng)中都起到了遠程測控的功能，對于系統(tǒng)的自動化設備運行中所出現(xiàn)的問題可以及時的掌握，可以將信息數據向遠程控制提供，這也是為了自動控制的發(fā)展提供了較好的前提。

2.2 遙控與遙調功能的設計

遠程控制是通信技術的應用，用于改變自動化設備的運行狀態(tài)，也稱為遠程命令。調度中心測量并遠程發(fā)送自動化設備的運行狀態(tài)后，如果需要調整運行狀態(tài)，則將遠程命令發(fā)送給設備。收到訂單后，相關參數將立即更改，以確保設備正常運行。遙控功能可以直接抑制自動設備的關閉和斷開。

3 遠程控制技術的自動化控制應用

3.1 數據采集的技術應用

發(fā)射機技術和A/D轉換技術這兩種技術主要是又在遠程控制系統(tǒng)當中的數據采集。但是我們平常所使用的都是不大于5V的TLT電平信號，所以就需要更高的電壓和功率應用于電力系統(tǒng)設備當中。因此，設備參數必須由發(fā)送器轉換，這樣就可以在遠程控制設備當中能夠對于數據可以進行及時的分析和處理。但我們從另一個方面來看待這個問題，其實也就是電壓和電流轉到了有效的TLT電平信號。對于將模擬信號轉到數字信號，這種技術其實是利用A/D轉換技術實現(xiàn)，遠程信息編碼和遠程信號采集。當傳輸遠程信號量時，光電隔離裝置用于收集。二進制碼需要寫入遠程信號數據幀，接口電路通過數字多路復用器開關接收數據信息。電壓和電流信號與信號源同步，信號采集和同步，同時在接收自動控制系統(tǒng)后消除濾波放大器過程中的高次諧波信號。然后通過A/D轉換技術將信號轉換為數字信號。通過STD空中鏈路對于信號數字接收之后，然后進行數據采集，而在悅城信號采集當中，所采集到的信號其顯示的狀態(tài)是不一樣的，比如開關的狀態(tài)顯示，電流模擬等。與交流采樣相比，直流采樣有很多缺點，如大錯誤，穩(wěn)定性差，收集遠程信息的時間很長。因此，遙測數據采集通常采用交流采樣。

3.2 信道編碼的技術應用

在信息傳輸當中，它的重要載體是通信信道。將遠程控制系統(tǒng)當中的信息傳遞到控制中心，并且由控制中心進行對數據的分析和處理，而這一過程如果想要發(fā)生，就必須要通過通信信道。在傳輸過程中，為了提高信道的抗干擾能力，必須做好信道編碼和解碼。信號編碼和解碼技術本質上是數據信息的寫入，轉換和傳輸。信道編碼不會干擾遠程數據采集。線性分組碼用于編碼和解碼功率控制系統(tǒng)。根據相關信息及時進行技術控制，避免出錯。常用的檢測方法包括循環(huán)錯誤檢測，錯誤檢測和更換，前后校正，反饋和更換。對于線性分組碼，循環(huán)錯誤檢測很流行，并且所有零代碼都被刪除。

4 自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展前景

4.1 積極應用神經網絡控制技術

神經網絡之所以吸引很多人的關注，主要是因為它有三種能力：非線性能力、并行處理能力和組織自學能力。數量較多的神經元聯(lián)系在一起就是一個神經網絡。所以它的權重較大，所包含的信息比較多，如果我們將這種現(xiàn)象按照一種學習方法來進行調整的話，那么在神經網絡中就會呈現(xiàn)神經從m為空間到n維空間的復雜非線性映射。主要有三部分在神經網絡研究當中：神經網絡模型研究，神經網絡結構研究，神經網絡硬件的實現(xiàn)。

4.2 合理應用模糊邏輯控制技術

如果想要使控制簡單就要使用模糊控制方法，并且證實了在實際生活當中可以更多的使用該方法。好模糊，控制理論應用的范圍較廣，大多都在我們生活領域當中。電加熱爐的原理也只不過是用溫度曲線來讓用戶根據自己的需求進行選擇，而溫度曲線也是使用恒溫器來區(qū)分。模糊控制方法是一種比較簡單的方法。對于溫度的輸入和溫度的變化，只需要有兩個語言變量進行，每一種語言都有五組相交叉的原變量進行描述。

5 結論

結合前文所說，在電力自動化控制系統(tǒng)當中，遠程控制技術已經應用到多方面，主要實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調等自動化控制，而對于電力系統(tǒng)的智能化和現(xiàn)代化水平都有所提高。而現(xiàn)在的社會網絡技術和計算機技術不斷發(fā)展，也使得電力系統(tǒng)朝著更好的方向不斷進行完善和進步。