電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置的發(fā)展及應(yīng)用

摘要：電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置能夠?yàn)殡姀S提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)于加強(qiáng)電力系統(tǒng)信息傳遞、管理和應(yīng)用能夠起到十分重要的作用。文章對(duì)電力系統(tǒng)裝置進(jìn)行了整體性的概述以及對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)裝置通道運(yùn)作方式進(jìn)行了對(duì)比，分析了電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置中的軟件化遠(yuǎn)動(dòng)裝置以及計(jì)算機(jī)化遠(yuǎn)動(dòng)裝置，并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；遠(yuǎn)動(dòng)裝置；電力監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：TD611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）29-0042-02

1 電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置的概述

電力系統(tǒng)的發(fā)電組基礎(chǔ)設(shè)施、變電站的數(shù)量分布以及輸電線的組成情況愈加變得復(fù)雜，其運(yùn)行時(shí)就需要掌握更多的安全性知識(shí)，需要對(duì)其可靠性做出必要的保障，為了獲得更多經(jīng)濟(jì)性、安全性的電能質(zhì)量，電力調(diào)度所需要準(zhǔn)確而及時(shí)地掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，因而就會(huì)采取一定的信息監(jiān)測(cè)措施，以便對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)、參數(shù)、主電機(jī)工作狀況以及斷路器的投入狀況等進(jìn)行操作和調(diào)節(jié)，而適用于調(diào)度所和變電所相距較遠(yuǎn)的遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)——電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置就能夠解決這一難題，它可以及時(shí)掌握調(diào)度所、發(fā)電廠以及變電所之間的系統(tǒng)信息，來(lái)完成遠(yuǎn)動(dòng)操控。遠(yuǎn)動(dòng)裝置能夠完成遙信、遙測(cè)、遙控和遙調(diào)等事項(xiàng)，利用遠(yuǎn)動(dòng)通道對(duì)信息進(jìn)行傳輸，電力系統(tǒng)中的遠(yuǎn)動(dòng)通道的主要類型有復(fù)用電力線高頻載波通道以及復(fù)用和（專用）有線通道。遠(yuǎn)動(dòng)裝置的通道通常分為頻分制和時(shí)分制兩種，而多次復(fù)用的方法能夠在更大程度發(fā)揮通道的作用。在我國(guó)早期的電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置中大都裝有遙測(cè)量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器以及標(biāo)度變換顯示設(shè)備，通過(guò)使用純硬件邏輯布線式設(shè)備對(duì)發(fā)送端時(shí)序系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，提供有效時(shí)間數(shù)值，保證電力系統(tǒng)正常工作。而隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷升級(jí)以及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的不斷進(jìn)步，電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)也得到了提高，遠(yuǎn)動(dòng)裝置更加體現(xiàn)出了自動(dòng)化、整體化和信息化。

2 軟件化遠(yuǎn)動(dòng)裝置

軟件化遠(yuǎn)動(dòng)裝置具有很強(qiáng)的靈活性以及適應(yīng)性，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電力運(yùn)行系統(tǒng)中相關(guān)數(shù)據(jù)的遙測(cè)和遙信，還能夠?qū)ο到y(tǒng)信息數(shù)值進(jìn)行交換、再分配和實(shí)時(shí)計(jì)算。與之相對(duì)應(yīng)的便是硬件邏輯布線裝置，這種裝置缺乏一定的信息技術(shù)，而軟件化遠(yuǎn)動(dòng)裝置可以發(fā)揮出類似于計(jì)算機(jī)軟件的功效，通過(guò)軟件操作來(lái)實(shí)現(xiàn)通道信息的傳遞。但它和計(jì)算機(jī)軟件有著諸多不同的地方，最突出的特征就是軟件中的指令系統(tǒng)，通過(guò)強(qiáng)化的邏輯判斷指令能夠?qū)⑦h(yuǎn)動(dòng)裝置中的重要信息及時(shí)處理掉，在電力系統(tǒng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。軟件化遠(yuǎn)動(dòng)裝置在使用過(guò)程中具有以下明顯特征：想要使得電力運(yùn)行指令更加有效，必須對(duì)內(nèi)存設(shè)置一些特殊的標(biāo)志，才能使裝置更加準(zhǔn)確地進(jìn)行存取、處理。遠(yuǎn)動(dòng)裝置在處理的電力系統(tǒng)信息時(shí)，要和諸多外設(shè)進(jìn)行信息的交換和處理，諸如A/D轉(zhuǎn)換器、調(diào)制解調(diào)器以及顯示打印設(shè)備等，因而在指令設(shè)置上要充分考慮系統(tǒng)的方便性和操作上的有效性。軟件化遠(yuǎn)動(dòng)裝置以其本身具有的遠(yuǎn)動(dòng)性、自動(dòng)性以及電力系統(tǒng)通信控制等功能對(duì)近代電力系統(tǒng)工程的開(kāi)發(fā)利用起到了十分重要的作用，其創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)理念具有更強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，尤其是在以下諸多方面得到了十分廣泛的發(fā)展與應(yīng)用：使用軟件化遠(yuǎn)動(dòng)裝置可以將硬件和不同程序的軟件結(jié)合使用，從而進(jìn)行模擬遠(yuǎn)動(dòng)裝置，將各種工作模式簡(jiǎn)單化；有效而準(zhǔn)確地進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算；實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)廠站端自動(dòng)化功能相結(jié)合；實(shí)現(xiàn)1∶N遠(yuǎn)動(dòng)裝置接口功能；通過(guò)使用多種類型的通信控制器對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行模擬遠(yuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信。

3 計(jì)算機(jī)化遠(yuǎn)動(dòng)裝置

計(jì)算機(jī)化遠(yuǎn)動(dòng)裝置主要是通過(guò)監(jiān)控和采集電力系統(tǒng)運(yùn)行中的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)完成遠(yuǎn)程操作，其系統(tǒng)通常被稱為SCADA。計(jì)算機(jī)化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在變電所的終端裝有實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，并在調(diào)度端裝有以計(jì)算機(jī)為主的監(jiān)控機(jī)，RTU是電力系統(tǒng)中遠(yuǎn)方監(jiān)控的終端設(shè)備，主要由微機(jī)處理機(jī)和信息接口電路組成。RTU在遠(yuǎn)動(dòng)裝置實(shí)際工作環(huán)境中具有體積小、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠?qū)﹄娏﹄娐分械淖儔浩骱蜔o(wú)功率電源進(jìn)行遙控監(jiān)測(cè)，并且能對(duì)母線的電壓以及相關(guān)功率的電能進(jìn)行遙測(cè)；對(duì)報(bào)警電路和斷路器進(jìn)行監(jiān)視；對(duì)斷路器的合閘情況進(jìn)行遙控；對(duì)變壓器的換接或者斷開(kāi)情況進(jìn)行遙控監(jiān)測(cè)。由此可知，遠(yuǎn)方監(jiān)視和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）具有信息采集、傳送和處理等多種系統(tǒng)功能，對(duì)于遠(yuǎn)程操控電力系統(tǒng)自動(dòng)化起到了重要作用。計(jì)算機(jī)化遠(yuǎn)動(dòng)裝置具有以下顯著功能：（1）信息采集功能：RTU能夠?qū)㈦娏\(yùn)行系統(tǒng)中的電流電壓模擬量以及開(kāi)關(guān)工作量、脈沖量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)，然后由廠、站端經(jīng)過(guò)專有的信息通道送至調(diào)度端；（2）采集功能的擴(kuò)展：SCADA裝置可以對(duì)電力系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)以及電量值進(jìn)行采集，并將事件的順序記錄下來(lái)；（3）信息傳送功能：通過(guò)使用新型1∶N的接發(fā)模式將更多的電力系統(tǒng)信息進(jìn)行多次轉(zhuǎn)發(fā)；（4）信息處理功能：能夠?qū)νㄐ欧秶鷥?nèi)的信息進(jìn)行壓縮、循環(huán)傳送和不同信息格式的轉(zhuǎn)變；（5）使計(jì)算機(jī)和電廠的連接端口實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；（6）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)診斷功能。

通過(guò)使用計(jì)算機(jī)化遠(yuǎn)動(dòng)裝置能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的采集以及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控起到重要作用，還能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)發(fā)電廠站當(dāng)?shù)氐某Ｒ?guī)控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)很好地結(jié)合起來(lái)?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)大都設(shè)有多層次的控制系統(tǒng)，因而不同信息環(huán)節(jié)上的遠(yuǎn)動(dòng)裝置在其分層控制系統(tǒng)中就擁有不同的顯示地位以及自動(dòng)化、信息化水平，而其對(duì)應(yīng)的顯示功能也有著明顯的不同之處。計(jì)算機(jī)化遠(yuǎn)動(dòng)控制裝置以其本身的靈活性和較強(qiáng)的適應(yīng)性能夠?qū)Σ煌瑢哟?、不同階段的的遠(yuǎn)動(dòng)裝置進(jìn)行監(jiān)控。計(jì)算機(jī)化遠(yuǎn)動(dòng)裝置的另外一個(gè)顯著特點(diǎn)就是能夠根據(jù)用戶的不同需求對(duì)各個(gè)階段的自動(dòng)化水平進(jìn)行調(diào)度、監(jiān)測(cè)，并建立一定的功能劃分模塊和總線方式的連接方案，而用戶也可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行調(diào)整，使其符合不同的發(fā)展階段和安裝場(chǎng)所，從而提高計(jì)算機(jī)化遠(yuǎn)動(dòng)裝置的適應(yīng)性。遠(yuǎn)動(dòng)裝置的一大發(fā)展趨勢(shì)就是將多功能性質(zhì)的計(jì)算機(jī)模塊化合在一起，實(shí)行多樣化操作系統(tǒng)。

4 電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置的應(yīng)用前景分析

隨著電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)展以及電能生產(chǎn)技術(shù)的不斷更新，也只有科技含量更高的電力遠(yuǎn)動(dòng)裝置才能使電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定。電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置的目的就是為了實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中主要實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)的傳遞與交換，而計(jì)算機(jī)科學(xué)尤其是微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展給遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)提出了更高的挑戰(zhàn)，只有將電力系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)科學(xué)有效地結(jié)合起來(lái)才能得到更多有用的數(shù)據(jù)信息資源。計(jì)算機(jī)調(diào)度監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)在電力企業(yè)方面得到了十分廣泛的應(yīng)用，比如在一些煤炭電力系統(tǒng)中，很多坑口電廠形成了獨(dú)特的發(fā)配電系統(tǒng)，通過(guò)使用計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)式的統(tǒng)一管理模式提高了電力調(diào)度的整體水平，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了切實(shí)可行的保障。有很多類型的企業(yè)已經(jīng)將計(jì)算機(jī)化調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用到了各個(gè)生產(chǎn)部門，并對(duì)其進(jìn)行了統(tǒng)一式的管理，因此在實(shí)際遠(yuǎn)程化生產(chǎn)中起到了積極作用。通常情況下，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)離調(diào)度中心比較遠(yuǎn)，而積極采用遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)能夠?qū)⑿畔⒏訙?zhǔn)確地傳輸、控制，通過(guò)使用遠(yuǎn)方監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）可以加快自動(dòng)化管理進(jìn)程，取得良好的效果。在電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置技術(shù)不斷更新的過(guò)程中，通過(guò)和相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的結(jié)合，一定可以提高電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制水平。

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作者簡(jiǎn)介：李賀平（1979—），女（回族），河南沈丘人，國(guó)網(wǎng)周口供電公司電力工程師，研究方向：電力調(diào)度自動(dòng)化。