計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用

劉雪優(yōu)

摘? 要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)很多行業(yè)都依托計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)生了改變。在電力系統(tǒng)中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展，提高了電力企業(yè)的運(yùn)行效率，有效促進(jìn)了電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。文章介紹了電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的具體應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù);電力系統(tǒng);自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM76? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）35-0156-02

Abstract： With the rapid development of computer technology， many industries rely on computer technology has changed. In the power system， the application of computer remote control technology has realized the automation development of power system， improved the operating efficiency of power enterprises， and effectively promoted the sustainable development of the power industry. This paper introduces the application status of power system automation， and analyzes the concrete application of computer remote control technology in power system automation for reference.

Keywords： remote control technology; power system; automation; application

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行業(yè)對(duì)于電力的需求不斷提高，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行提出了更高的要求。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)由于運(yùn)行效率低，導(dǎo)致電力供應(yīng)不足，電力能源的供需矛盾突出，而且易出現(xiàn)電力系統(tǒng)故障，不利于電力行業(yè)的健康發(fā)展。我國(guó)電力行業(yè)一直都在不斷加強(qiáng)電力系統(tǒng)建設(shè)，以期提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，有效保障人們的安全用電需求。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為電力系統(tǒng)的建設(shè)提供了技術(shù)支持，尤其是遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，讓電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)有了很高的應(yīng)用價(jià)值。深入分析計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用，可以更好地促進(jìn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展，為電力行業(yè)更好地發(fā)展提供技術(shù)支持。

1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)電力系統(tǒng)依靠電氣集中控制裝置以及具備多功能的電力系統(tǒng)裝置實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化發(fā)展。電力系統(tǒng)是比較復(fù)雜的運(yùn)行系統(tǒng)，而且分布的地域廣闊，電力系統(tǒng)自動(dòng)化主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，分別是：電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)、配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及變電系統(tǒng)，三個(gè)方面是依靠計(jì)算機(jī)為核心基礎(chǔ)，進(jìn)行區(qū)域化的控制和運(yùn)行。

首先，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的最主要的部分。我國(guó)的電網(wǎng)調(diào)度根據(jù)實(shí)際需要分為不同的調(diào)度等級(jí)，每級(jí)的自動(dòng)化調(diào)度都以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，尤其是最重要的調(diào)度控制中心，更是離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持。調(diào)度控制中心的重要組成部分就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，此外，還有工作站、服務(wù)器以及打印設(shè)備等。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的采集分析，更好地監(jiān)控電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，科學(xué)評(píng)估電力系統(tǒng)狀態(tài)以及預(yù)測(cè)電網(wǎng)負(fù)荷等，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行。

其次，配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要用于配電網(wǎng)的改造，其覆蓋范圍廣、傳播速度快，可以大幅提升配電效率。無(wú)論是在配電、變電還是在輸電的過(guò)程中，都是依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠提高電力能源的傳輸速度。

最后，變電系統(tǒng)可以確保高負(fù)荷變電站更加穩(wěn)定運(yùn)行。變電自動(dòng)化系統(tǒng)主要是依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信號(hào)處理技術(shù)檢測(cè)運(yùn)行設(shè)備，確保高負(fù)荷變電站安全運(yùn)行。

2 計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的功能設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)以計(jì)算機(jī)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)遠(yuǎn)程的測(cè)量、信號(hào)傳輸以及遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)等功能，對(duì)各類設(shè)備進(jìn)行控制，保障設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要是集中監(jiān)視系統(tǒng)以及集中控制系統(tǒng)兩個(gè)方面。集中監(jiān)視系統(tǒng)主要是檢測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，如果發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行異常，就要及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行處理，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。集中控制系統(tǒng)主要是利用人機(jī)交互來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制及管理，提高電力系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，更好地為社會(huì)發(fā)展提供高質(zhì)量的電力能源。

計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的功能是遙控（YK）、遙調(diào)（YT）、遙測(cè)（YC）以及遙信（YX）四個(gè)功能。遙控是指利用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，來(lái)完成對(duì)運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)改變的命令。通過(guò)遙控，可以讓設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)更加地合理，確保設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。遙調(diào)是通過(guò)調(diào)度中心，對(duì)于變電所以及發(fā)電廠的設(shè)備進(jìn)行控制。比如，電力系統(tǒng)運(yùn)行中，通過(guò)調(diào)度中心來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的開(kāi)機(jī)、停機(jī)操作，斷路器的合閘、分閘等操作。遙測(cè)是利用通信技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程的測(cè)量。遙信是利用通信技術(shù)來(lái)監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，又被稱為遠(yuǎn)程信號(hào)。遙控和遙調(diào)是調(diào)度中心對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)改變的命令，遙測(cè)與遙信是將采集到的廠站運(yùn)行參數(shù)傳送給調(diào)度中心。遙測(cè)和遙信主要是對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行遠(yuǎn)程的測(cè)量和監(jiān)視，更好地監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，利用有效的自動(dòng)化控制措施，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

3 計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用

3.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用

遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要有A/D技術(shù)以及變送器技術(shù)等，處理信號(hào)大多是0-5V范圍內(nèi)的TTL電平信號(hào)。但是在電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中，運(yùn)行設(shè)備都是高電壓、大功率的設(shè)備，因此，需要利用變送器將這些大功率設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將電力系統(tǒng)中的電壓以及電流等轉(zhuǎn)換為TTL電平信號(hào)，同時(shí)，模擬信號(hào)利用A/D技術(shù)將電平信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遙信信息的采集以及遙測(cè)信息的采集。通常在遙信信號(hào)的傳輸過(guò)程中，需要借助光電隔離設(shè)備進(jìn)行，將對(duì)象狀態(tài)中的二進(jìn)制碼編寫到遙信數(shù)據(jù)幀中，之后，再利用數(shù)字多路開(kāi)關(guān)將遙信數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇涌陔娐贰＿h(yuǎn)程控制系統(tǒng)獲取信號(hào)后，將高次諧波進(jìn)行去除，得到與信號(hào)源同步的信號(hào)，再利用A/D技術(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，輸送到中心處理系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)的采集工作。

3.2 通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)通信傳輸技術(shù)主要是依靠自身的通信網(wǎng)絡(luò)資源及方式來(lái)構(gòu)建了專用的電力通信網(wǎng)，主要有調(diào)制與調(diào)節(jié)兩種技術(shù)。當(dāng)前，電力自動(dòng)化系統(tǒng)傳輸信號(hào)主要依靠電力線載波以及光纖通信來(lái)實(shí)現(xiàn)。比如，在信號(hào)發(fā)射端進(jìn)行編碼，將編碼后的基帶信號(hào)利用調(diào)制技術(shù)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，通過(guò)電流以及電壓的形式進(jìn)行通信傳輸，在信號(hào)的接收端，利用調(diào)節(jié)技術(shù)實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的還原，以此更好地實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)傳輸控制，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行。

3.3 信道編碼技術(shù)應(yīng)用

信道編碼技術(shù)主要包括信道的編碼、譯碼、信息傳輸協(xié)議等。信息的傳輸需要通過(guò)信道來(lái)完成，但是在實(shí)際應(yīng)用中，信道容易被外界因素干擾，導(dǎo)致信息傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤，因此，為了提高信道的抗干擾性，就要對(duì)信道進(jìn)行編碼、譯碼。在通信系統(tǒng)中，信道編碼、譯碼的方式比較多，但是在電力系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛的編碼、譯碼是線性分組碼，可以有效地提高信號(hào)傳輸過(guò)程中的抗干擾能力。在實(shí)際的應(yīng)用中，為減少信號(hào)傳輸錯(cuò)誤，可以對(duì)信息進(jìn)行檢驗(yàn)，常用的檢驗(yàn)方法是循環(huán)檢錯(cuò)法、反饋重發(fā)法等，通過(guò)這些方法的應(yīng)用，保證數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)性，有效提高遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量。

3.4 循環(huán)數(shù)據(jù)傳送規(guī)約

信號(hào)傳輸是電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)控制中的重要環(huán)節(jié)，是電力自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。因此，為了確保信號(hào)的傳輸精準(zhǔn)高效，就需要建立一套信號(hào)的傳輸規(guī)約，根據(jù)完整的傳輸規(guī)約，讓電力系統(tǒng)中的調(diào)度中心、變電站以及電廠之間可以實(shí)現(xiàn)信息的相互傳輸，讓信息傳輸?shù)男矢摺４送猓晟频男盘?hào)傳輸規(guī)約，可以很好地保證信號(hào)傳輸?shù)陌踩裕岣咝盘?hào)傳輸質(zhì)量。當(dāng)前，我國(guó)的電力自動(dòng)化系統(tǒng)大多采用循環(huán)信號(hào)傳送規(guī)約，以幀結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，重要的遙測(cè)信息在A幀，次要遙測(cè)信息和一般遙測(cè)信息分別安排在B幀和C幀，遙信的狀態(tài)信息在D1幀，電能脈沖計(jì)數(shù)值在D2幀，通過(guò)采用幀格式包裝后，數(shù)據(jù)傳輸就可以按照信號(hào)傳送規(guī)約進(jìn)行，信道的編碼、譯碼工作得以完成，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)的全面監(jiān)控。

4 電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展建議

電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展方向應(yīng)該從以下幾點(diǎn)出發(fā)：第一，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的穩(wěn)定性，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的日常檢修，保障其穩(wěn)定運(yùn)行，建立完善的應(yīng)急處理機(jī)制，降低停電損失。第二，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化的水平要不斷提高，同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，讓電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)向智能化方向發(fā)展。第三，推動(dòng)電力系統(tǒng)的數(shù)字化建設(shè)，讓數(shù)據(jù)的收集、處理以及傳輸更加的精準(zhǔn)，縮短數(shù)據(jù)處理時(shí)間，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。第四，加強(qiáng)工作人員培訓(xùn)。科技的發(fā)展進(jìn)步，一些先進(jìn)的設(shè)備不斷在電力系統(tǒng)中應(yīng)用，對(duì)于電力企業(yè)的工作人員也提出了較高的要求。因此，要加強(qiáng)對(duì)電力企業(yè)管理以及技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高管理人員的管理水平，提升技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)能力。同時(shí)，要積極引進(jìn)電力專業(yè)高素質(zhì)人才，培養(yǎng)理論扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)的綜合型技術(shù)人才。構(gòu)建完善的激勵(lì)機(jī)制，激勵(lì)知識(shí)技術(shù)型員工積極參與實(shí)踐，在電力自動(dòng)化發(fā)展中投入更多精力，推動(dòng)電力自動(dòng)化發(fā)展。第五，優(yōu)化電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)模式。我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)于電力的需求不斷增加，要合理解決電力能源的供需矛盾，電力企業(yè)就要樹(shù)立科學(xué)的持續(xù)發(fā)展觀，積極改善傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)模式，由整體運(yùn)營(yíng)逐漸向集約化運(yùn)營(yíng)模式轉(zhuǎn)變，提高對(duì)于資源的利用率，降低能耗，節(jié)約成本。

5 結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以很好地提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率。但由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，需要有強(qiáng)大的電力系統(tǒng)做后盾，當(dāng)前我國(guó)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度還不夠高，還有需要改進(jìn)完善的地方。因此，電力企業(yè)要立足實(shí)際，正確認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀，積極的探索新技術(shù)的應(yīng)用，推動(dòng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展。

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