遠動控制技術在電力系統自動化中的實踐

文/郝俊輝

在電力系統運行的過程中，包括生產環節、輸送環節、變電環節和配送環節，任何一個環節出現問題都很容易導致電力系統發生故障，造成嚴重的經濟損失。為了能夠確保電力設備可靠穩定運行，必須遠動控制技術對電力系統進行優化升級，提高一次電力設備穩定運行的質量。隨著我國計算機和網絡通訊技術的廣泛應用，能夠有效促進電力系統自動化的水平，為智能化電網建設提供支持。

1 遠動控制技術的主要原理

遠動控制技術最主要的功能就是對電力系統實現遠程遙控、遙測、遙信。

遙測就是指遠程測量通信技術，可以對電力系統的運行狀況進行實時監測，及時發現問題并解決問題。遙控則是指遠程發出指令，利用通信技術能夠保證調度室對遠程設備進行合理控制，確保遠程設備的運行狀況得到及時調整。遠程命令則包括遠程的調節命令和遠程的控制命令，如果調度中心發現變電站或發電廠的某一設備出現異常，就能夠及時的發出控制命令。例如，發電機止停、斷路器開合以及無功補償設備的斷開等，主要就是利用通信技術，能夠保證遠程設備實現狀態自動切換。非標設備和組裝線對控制器的要求是網絡化、智能化，不再只是單一產品線，而是要求能夠聯網，方便工程管理。此外，自動搬運、上下料是電子制造業非常關鍵的環節，其對控制器的需求是柔性化、專業化，能夠適應不同的工作場合需要。

2 遠動控制技術在電力系統自動化中的實際應用

2.1 數據采集技術

在電力系統自動化技術中最常用的數據采集技術，包括A/D轉換以及變送器等技術。遠動控制系統在對數據信號進行處理時大多數為0-5V，由于所有電力系統中的運行設備功率都比較高，所以要想有效的對遠程數據進行快速處理，必須要變送器對高壓設備和大功率設備的實際運行數據進行準確分析，轉換大功率設備的電流、電壓等參數，形成TTL電平信號，利用A/D技術將電平信號轉化為數字信號，完成采集與編碼遙信信息的任務。

遙感信息則是電力系統中繼電保護、開關設備、自動裝置等運行狀態，屬于電力系統中節點電壓、支路電流等模擬量。遙感信息在電力調度自動系統中，應當經過使用光電隔離方式對遙感對象狀態進行采集，并將采集的狀態通過二進制編碼輸入到遙信碼之中，利用數字多路開關在接口電路輸入各路的遙感狀態，之后送到CPU進行處理，完成編碼遙信信息。電壓與電流信號利用傳感器CT、PT采集設備能夠對電流和電壓信號進行快速放大，盡可能的減少干擾信號，保證信號數據的同步轉換，確保數據信息的價值得到有效提高。

遙感信息在電力系統數據信息傳輸當中的編碼過程，為了能夠精確采集到遙感信息，在電力系統調度自動化的遙感信息采集工作中，比較常用的是交流采樣技術，其主要工作原理是其電流和電壓的信號來自于傳感器CT和PT，另外還包括電線桿當中的傳感器，通過濾波的放大環節，將19次以上的高次諧波清除，之后送入到取樣保持環節當中以開展同步采集工作。在獲取到與信號源同步的信號之后，A/D轉換會對其進行模/數轉換，最終獲取的數字信號可以直接進入到單片機和STD工控機等高級環節當中，進而實現數據的完整精確采集。

2.2 信道編譯碼技術

信道編譯碼技術能夠在電力系統自動化中廣泛的應用，最常見的信道包括編碼密碼、信息傳輸。例如，在數據采集過程中，必須將所需要的數據信息傳收到，調度中心在傳送的過程中也很容易受到其他信道的干擾，從而出現誤碼的現象，所以必須對不同的信道進行編碼和密碼，提高信息傳輸的抗干擾性能。由于信道編譯非常的復雜，所以可以采用線性分組編碼的方式，線性分組編碼主要是在傳輸信道編碼過程中，依照監督碼元的構造，構成不同特征碼。假設碼字消息碼元有K位，監督碼元有R位，則n-k+r為碼長，2K為碼字數目，每個碼子中監督元R與本碼字信息元K相關，則2K為分組碼。循環碼編譯碼則是常見的線性分組碼，碼字中碼元循環向左位移，使用此方法編碼，接收端可對發送碼字嗓音信道上的干擾情況進行較好的判斷校驗，去除接受碼使用多項式，對余式是否為零進行檢查，若不為零，則認為接收碼字不屬于發送碼字，若為零，則認為接收碼字為發送碼字，從而提高編碼的整體水平。

在電力系統的遠動控制過程當中，為了精確完成變電站、電廠以及調度中心三方面精確的數據通信工作，在信道編譯碼工作開始之前，相關技術人員要建立一種事先制定好的通信方式和數據格式，這就是在遠動控制過程中非常重要的環節——通信規約。現階段，我國電力系統當中主要使用的通信規約為循環式數據傳送（CDT），該規約具有非常強大的穩定性，在電力系統當中具有實際應用價值。

從整個數據傳輸的過程來看，一般情況下，數據是按照幀結構的方式來進行傳送的，在遠動控制系統當中，重要的遙感信息被設置在A幀當中，居于次要地位的遙感信息則被安排在B幀，一般級別的遙感信息被放置在C幀進行傳送。遙感信息的狀態情況和電能脈沖的計數值分別設置在D1幀和D2幀當中，事件的順序記錄會被設置在E幀進行傳送。幀結構當中一般會以同步字開頭，并配有控制字和信息字，長度可以根據數據信息的實際狀況進行變化。

2.3 通信傳輸技術的應用

隨著我國網絡通信技術的快速發展，能夠為電力系統自動化提供重要的通信技術支持，而遠動控制技術可以確保電力系統自動化管理更加的完善，還能夠保證電力系統的交互性和智能性大幅度提升，通信傳輸技術的應用可以保證遠動控制通信的總體效果，在電力系統自動化中，所具備的電力通信網絡資源包括衛星，微波，光纜和載波等不同的通信方式，構建專有的電力通信網絡能夠提高電力系統，通信技術傳輸的總體質量，電力線在播數據通信能夠減少信號的干擾，可以利用多種調制技術對數字信號進行轉換，保證信息技術的快速傳播。隨著光纖通信技術的快速發展，光通道設備的造價也在不斷下降，為電力系統實現光纖化改造提供了必要的支持，也會提高電力系統自動化控制的整體效率。

在遠動控制技術不斷發展的過程中，一定要確保，遠動控制裝置的可靠性要高，實時性要強，功能要全面。其中由于遠動控制技術作為整個電力系統重要的監控設備，一定要確保其高估度的可靠性，尤其是對裝置自身的可靠性和數據傳輸的可靠性要進行重點關注。

可靠性能夠確保遠動控制技術的正常穩定運行可以對故障進行快速及時的處理，尤其是兩個相鄰故障之間正常的工作時間進行協調，如果因為受到其他信號的干擾，出現差錯很容易導致遠動控制技術的可靠性不足，此外要保證遠動控制技術的實施性，也就是在電力系統發生故障時，能夠在第一時間對故障信息進行妥善的記錄和處理，實時性可以根據傳輸實驗的指標進行判斷，所謂的傳輸實驗就是從發送端事件發生到接收端，所產生的時間間隔，通常情況下正常的傳輸時延應該在2-10s內，對狀態變化應該在0.5-5s內，對于遙控指令的傳輸實驗應該在0.1-2s以內。

在遠動遙控技術發展的同時，必須要確保其自身的功能更加強大，通過遙測遙信遙控和遙調，等對象數量進行遠動裝置容量進行判斷，從而滿足電力系統的實際運行要需求，而遙測遙信遙控和遙調的功能也應該隨著電力系統的不斷發展而得到有效提升，擴大其自身的功能。例如，對整個電力系統的公角電鍍等進行充分的調節。

3 結束語

總而言之，在遠動控制技術發展的過程中，為了確保遠動功能的成熟穩定，必須要充分運用微型計算機或者小型機構前置裝置，保證故障處理的整體效果得到有效增強，而且也能夠實現智能化和自動化判斷。例如，可以對變位優先測量，可以根據場站端的實際運行情況，對調度端發送的指令加以驗證。