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淺論遠動(dòng)控制技術(shù)在電力系統自動(dòng)化中的應用論文
前言
隨著(zhù)電網(wǎng)規模的不斷擴大,對于電力系統的運行要求越來(lái)越高,在這種情況下,遠動(dòng)控制技術(shù)得到了廣泛的應用,同時(shí)也為全面實(shí)現智能化、自動(dòng)化奠定了堅實(shí)的基礎。通過(guò)對遠動(dòng)控制技術(shù)的深入分析,能夠有助于我們將其更好的應用于電力系統各個(gè)運行環(huán)節。在下面這篇文章里,我們將對遠動(dòng)控制技術(shù)的概念及實(shí)現原理進(jìn)行簡(jiǎn)單了解,并重點(diǎn)對其在電力系統自動(dòng)化中的應用進(jìn)行深入探討。
一、遠動(dòng)控制技術(shù)
1.1 遠動(dòng)控制
遠動(dòng)控制作為自動(dòng)控制領(lǐng)域的重要環(huán)節,是以通訊技術(shù)為基礎,對遠程的設備進(jìn)行監視和控制,能夠實(shí)現實(shí)時(shí)測量、遠程信號、遠程控制和遠程調節等多項功能。在電力系統中,遠動(dòng)控制技術(shù)的應用是為了使調度實(shí)現對轄區內發(fā)電廠(chǎng)及變電站的集中控制管理。遠動(dòng)控制系統主要是由遠動(dòng)裝置和應用程序組成,能夠實(shí)現下列三項功能:(1)采集所有的相關(guān)設備數據及報文,并向這些設備傳達控制指令;(2)預處理傳輸的報文;(3)通信功能。具體包括通道運行狀況的自檢、通道的自動(dòng)切換、選擇不同的通信規約等。
1.2 遠動(dòng)控制的實(shí)現原理
遠動(dòng)控制技術(shù)主要是為了實(shí)現“四遙”,即遙測、遙信、遙控及遙調。遠程控制技術(shù)作為連接變電站、發(fā)電廠(chǎng)與調度之間的橋梁,是相關(guān)信息傳輸的重要通道,控制系統主要包括集中監視和集中控制兩個(gè)模塊,其中集中監視即遙測和遙信功能,這一模塊的實(shí)現的功能是數據采集站、廠(chǎng)將所需的運行參數和狀態(tài)按照一定的規約上傳到調度中心,為控制系統提供決策依據,當系統出現故障時(shí),可以及時(shí)發(fā)現并解決,最大限度的保障系統的正常運行;集中控制模塊是實(shí)現遙控和遙調功能,具體是指調度中心將相關(guān)操作命令(改變運行狀態(tài)、修改設備運行參數)發(fā)到管轄站、廠(chǎng)。遠動(dòng)控制技術(shù)的廣泛應用,在保障電力系統運行效率及質(zhì)量的前提下,能夠有效地降低人力、物力成本。
二、遠控技術(shù)在電力系統自動(dòng)化中的應用
在電力系統自動(dòng)化的應用過(guò)程中,遠程控制的實(shí)現需要多方面技術(shù)作為基礎,概括起來(lái)主要包括數據采集技術(shù)、信道編碼技術(shù)和通訊傳輸技術(shù)。下面我們對這三方面技術(shù)的應用進(jìn)行簡(jiǎn)單探討。
2.1 數據采集技術(shù)的應用
數據采集是將外部信號采入計算機,并加以處理,最后輸出。下圖1為數據采集的流程圖:
數據采集技術(shù)是信息科學(xué)的一個(gè)重要分支,主要是負責研究信息數據的采集、存儲、處理及控制等。在電力系統監控系統中,監控分站的主要任務(wù)之一就是采集它所連接傳感器送來(lái)的模擬量和開(kāi)關(guān)量信息,轉換為數字信號后再收集到計算機予以顯示、處理、傳輸和記錄,這一過(guò)程即為數據采集。數據采集的成套設備被稱(chēng)為數據采集系統,可以對運行現場(chǎng)的相關(guān)模擬量(如壓、電流、溫度、壓力、流量、位移等)進(jìn)行采集、量化為數字量,以便于終端計算機的存儲、處理、顯示或打印。這一系統是計算機與運行現場(chǎng)聯(lián)系的重要橋梁,是獲取遠動(dòng)控制相關(guān)數據的重要途徑。
在電力系統運行過(guò)程中,數據采集技術(shù)的關(guān)鍵是變送器及A/D轉換技術(shù)。在系統運行過(guò)程中,鑒于設計及調試需求,其處理的信號主要是低于5V的電平信號,但是在電力系統中,相關(guān)的運行設備其工作電壓都比較高,為了保證數據采集的準確可靠性,就需要利用變送器對照這些設備的相關(guān)運行參數進(jìn)行轉換,即將各種不同等級的電壓、電流轉換為合理的TTL電平信號。由于變送器采集的信號為模擬信號,為此還需要利用A/D轉換技術(shù)將其轉換為數字信號,以便于進(jìn)一步對對遙信信息進(jìn)行編碼,對遙測信息進(jìn)行采集。
2.2 信道編碼技術(shù)的應用
信道編碼作為電力自動(dòng)化系統的重要組成部分,其目的是對數碼流進(jìn)行一定的處理,使的整個(gè)系統具有一定的糾錯能力和抗干擾能力,最大限度的避免碼流傳送中誤碼的發(fā)生。
通信信道是信息傳輸的重要載體,遠控系統能夠利用通信信道將運行現場(chǎng)采集到的信息上傳至調度中心,由后臺系統對其進(jìn)行分析和解讀。在信息傳輸過(guò)程中,為了保證信道的抗干擾能力,首先要做好信號的編碼和譯碼,這一技術(shù)可以簡(jiǎn)單的理解為對數據信息進(jìn)行編寫(xiě)、翻譯和傳輸,目的是為了保證系統采集到的數據在傳輸過(guò)程中不會(huì )受到外界因素的干擾。對于電力自動(dòng)化系統,在信道編譯碼過(guò)程中,一般是利用線(xiàn)性分組碼來(lái)提高抗干擾性;同時(shí)還有必要結合循環(huán)檢錯法、檢錯重發(fā)法、前后糾錯法、反饋重發(fā)法對相關(guān)的信息的檢驗,來(lái)避免傳輸過(guò)程中差錯的發(fā)生。
2.3 通訊傳輸技術(shù)的應用
對于遠動(dòng)控制系統而言,通訊傳輸技術(shù)的關(guān)鍵是調制和解調這兩方面。由于電力系統的特殊性,其通信網(wǎng)是依托自身?yè)碛械碾娏νㄐ啪W(wǎng)絡(luò )資源與方式來(lái)構建的。目前應用廣泛的信號傳輸形式為電力線(xiàn)載波和光纖通信。對于前者,其載波信號有兩種,一是在信號發(fā)射端通過(guò)編碼產(chǎn)生的相關(guān)基帶信號;二是電力線(xiàn)中的高頻諧波信號,利用調制技術(shù)將載波信號轉換為模擬信號后,以電壓、電流形式在電力線(xiàn)中實(shí)現通信傳輸,這一方法必須在信號接收端位置以解調技術(shù)將模擬信號還原為數字信號。由此可見(jiàn),電力系統自動(dòng)化的數據通信主要是利用調制解調器具有的調制解調技術(shù)來(lái)實(shí)現。
隨著(zhù)光纖通訊技術(shù)的飛速發(fā)展,其傳輸性能得到了巨大的提升,同時(shí)其設備成本也大幅下降。目前在我國電力系統中,光纖傳輸網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)在不斷的建設擴大,相信在不久的將來(lái),光纖傳輸網(wǎng)絡(luò )將會(huì )全面取代傳統的載波信號傳輸技術(shù)。
三、結束語(yǔ)
通過(guò)在電力系統自動(dòng)化中應用遠動(dòng)控制技術(shù),能夠有效的提高工作效率,保證操作安全可靠性,同時(shí)也便于整個(gè)系統的集中管理。在上面文章里,我們只是對遠控技術(shù)在電力系統自動(dòng)化中的應用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析,隨著(zhù)對于電力系統運行管理水平要求的不斷提高,我們可以預見(jiàn)遠動(dòng)控制系統在電力系統自動(dòng)化運行過(guò)程中將會(huì )更加重要。
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