電力系統(tǒng)通信自動(dòng)化控制研究

郭瑞剛

摘要隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，電力系統(tǒng)正發(fā)生著巨大變化。在現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)建設(shè)中，電力系統(tǒng)通信的自動(dòng)化控制技術(shù)成為了促進(jìn)整個(gè)電力系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)程的關(guān)鍵因素。為此，文章分析了電力系統(tǒng)通信自動(dòng)化的特點(diǎn)和重要性，并在此基礎(chǔ)上對(duì)電力系統(tǒng)通信故障的自動(dòng)化控制技術(shù)做了詳細(xì)的探討研究。

關(guān)鍵詞電力系統(tǒng)；通信；自動(dòng)化；控制

中圖分類號(hào)：F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）11-0149-01

隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，現(xiàn)代化的電力通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐漸趨于完善、結(jié)構(gòu)合理以及多樣化。而隨著電力通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的不斷增多，給電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維和管理帶來了很大的挑戰(zhàn)。而電力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全面的自動(dòng)化和一體化管理成為適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的要求。在電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)則能夠安全有效的提高電力系統(tǒng)的生產(chǎn)效能和服務(wù)效率。電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)是指各種具有自動(dòng)檢測(cè)、決策和控制功能的裝置，通過信號(hào)系統(tǒng)或者數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)中的各個(gè)元器件、局部系統(tǒng)或者全部系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視、協(xié)調(diào)和控制，從而使得電力系統(tǒng)通信能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，生產(chǎn)出符合人們要求的電力品質(zhì)。為此，本文通過分析電力系統(tǒng)通信自動(dòng)化的特點(diǎn)和重要性，并在此基礎(chǔ)上就電力系統(tǒng)通信常見故障進(jìn)行自動(dòng)化控制分析，具有一定的參考價(jià)值和使用價(jià)值。

1電力系統(tǒng)通信自動(dòng)化控制的特點(diǎn)和重要性

1）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化控制。一般而言，通過工作站、服務(wù)器以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等的共同作用來實(shí)現(xiàn)。通過利用電力系統(tǒng)的專用廣域網(wǎng)可以有效連接上述設(shè)備。而專用網(wǎng)絡(luò)主要是指三個(gè)方面的內(nèi)容，分別是相關(guān)的發(fā)電廠、下屬調(diào)度控制中心以及終端設(shè)備。進(jìn)而，就可以通過電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)采集和監(jiān)控電力生產(chǎn)過程中的一系列數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化分析，得到電力系統(tǒng)的狀態(tài)以及電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)和估算等。最終，通過結(jié)合市場(chǎng)對(duì)電力系統(tǒng)通信的具體要求來進(jìn)行自動(dòng)化發(fā)電控制。

2）變電站網(wǎng)絡(luò)通信自動(dòng)化控制。通過對(duì)變電站網(wǎng)絡(luò)通信的自動(dòng)化控制能夠有效的代替以往變電站中的人工監(jiān)控方式，從而有效的提高了電網(wǎng)通信的自動(dòng)化控制效率，并且在一定程度上改善了電網(wǎng)的安全運(yùn)行狀態(tài)。具體說來，變電站網(wǎng)絡(luò)通信自動(dòng)化控制技術(shù)就是全面有效的監(jiān)督變電站網(wǎng)絡(luò)通信過程中運(yùn)行的電氣設(shè)備。除此之外，還可以通過對(duì)監(jiān)控計(jì)算機(jī)的操作，有效的實(shí)現(xiàn)運(yùn)行管理自動(dòng)化，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率。

3）發(fā)電廠的分散式自動(dòng)化控制。相比集中的控制方式，電廠的分散式控制可以在生產(chǎn)過程中利用控制單元對(duì)發(fā)電廠進(jìn)行更為有效的控制。分散式的自動(dòng)控制技術(shù)主要采用了分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為框架支撐。如采用了中心工作站、服務(wù)終端相配合的組網(wǎng)模式。其基本原理是分布足夠的數(shù)據(jù)采集（觸發(fā)）終端，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并反饋到中心工作站（服務(wù)器），然后進(jìn)行自動(dòng)處理，并生成相關(guān)日志。特殊情況下，需要人工介入干預(yù)的，系統(tǒng)也能夠自動(dòng)進(jìn)行相關(guān)觸發(fā)工作，如通過系統(tǒng)提示、報(bào)警、短信等方式進(jìn)行通知。例如，通過分散式的自動(dòng)化控制方法，對(duì)相關(guān)的信號(hào)，比如電氣量、熱電阻和開關(guān)量等進(jìn)行必要的處理和運(yùn)算，進(jìn)而進(jìn)行科學(xué)的分析設(shè)置合適的參數(shù)，從而監(jiān)測(cè)整個(gè)生產(chǎn)過程以及相關(guān)功能。

4）電力系統(tǒng)通信自動(dòng)化控制的重要性。首先，通過將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)通信自動(dòng)化中去，有效的支持了電力系統(tǒng)多環(huán)節(jié)的運(yùn)行，包括發(fā)電環(huán)節(jié)、配電環(huán)節(jié)以及用電環(huán)節(jié)和傳輸環(huán)節(jié)等。其次，在提高電網(wǎng)運(yùn)輸效率的同時(shí)有效的降低了電網(wǎng)運(yùn)行的成本損耗。最后，實(shí)現(xiàn)了用電管理的自動(dòng)化。通過雙向通信系統(tǒng)和智能電表的引入，使得用戶能夠隨時(shí)隨地的查詢用電情況。而企業(yè)則可以通過電力系統(tǒng)通信及時(shí)準(zhǔn)確的了解用戶的用電情況，以防止用戶偷電漏電的現(xiàn)象。于此同時(shí)，將用電情況搬移到線上來，還能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)控電流、電壓等信息，將安全隱患扼殺在搖籃之中。而智能電表的引入使得電力營(yíng)銷活動(dòng)在新時(shí)代更具有活力?？偠灾詣?dòng)化控制技術(shù)的引入極大的提高了電力企業(yè)和用戶的雙方面的利益，極大的提高了用電管理的水平。

2電力系統(tǒng)通信故障自動(dòng)化控制分析

隨著電網(wǎng)的自動(dòng)化程度越來越高，不可避免的會(huì)造成通信故障問題。而隨著通信方式的多樣化和復(fù)雜化發(fā)展，電力通信系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率也就越來越大，為此，如何能夠在自動(dòng)化控制的層面上對(duì)電力系統(tǒng)通信故障做出處理時(shí)值得研究的。

1）電力系統(tǒng)中常見的通信故障。電力系統(tǒng)的通信問題可以在宏觀上分為硬件問題和軟件問題兩方面。硬件問題常見的是電磁干擾、接觸不良以及匹配電阻不當(dāng)?shù)葐栴}。而軟件問題則是網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)配置問題以及網(wǎng)絡(luò)地址等問題。其中，電源問題也是常見的通信故障。由于電源中電容的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致其發(fā)生老化現(xiàn)象，負(fù)載能力降低。如果在實(shí)踐過程中系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間很長(zhǎng)，而檢查時(shí)又沒有出現(xiàn)別的配置問題，則很有可能是電源故障的問題，應(yīng)當(dāng)考慮更換電源。除此之外，常見的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)中斷，這種情況一般是接觸不良。例如，曾經(jīng)有一個(gè)監(jiān)控站，通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和調(diào)度主站相連接?？墒墙?jīng)常會(huì)出現(xiàn)誤碼現(xiàn)象或者通信中斷現(xiàn)象。這種情況檢查了網(wǎng)絡(luò)的PING返回值正常，但是會(huì)出現(xiàn)命令丟包現(xiàn)象。這種故障就需要多次調(diào)試和多班組協(xié)調(diào)解決。

2）電力系統(tǒng)通信常見故障解決。首先，由于配電網(wǎng)的輻射范圍較廣。因而，在出現(xiàn)故障時(shí)必須首先精確定位，以避免由于定位時(shí)間較長(zhǎng)而使得故障的影響范圍越來越大。隨著地理信息系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展，通過將配電網(wǎng)自動(dòng)化中引入地理信息系統(tǒng)，來強(qiáng)化定位功能，使得目標(biāo)能夠在很短的時(shí)間內(nèi)定位并排除，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。其次，對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化處理。由于配電自動(dòng)化是今后的發(fā)展趨勢(shì)，因而對(duì)其優(yōu)化管理是必不可少的。具體說來配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)方式可包括以下幾種：①10 kV輻射線路或者數(shù)狀線路使用重合器和分段器組合形式；②對(duì)于環(huán)形電纜配電網(wǎng)使用重合器或者加裝FTU，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化；③對(duì)于城市高架配電網(wǎng)需形成多環(huán)網(wǎng)狀，以確保各家各戶有兩個(gè)以上供電源，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化。

3結(jié)論

綜上所述，當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)通信的故障問題較為復(fù)雜并且原因難找。這種情況下，使用自動(dòng)化控制方式具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)。通過分析電網(wǎng)電力通信設(shè)備的特點(diǎn)，使用自動(dòng)化控制技術(shù)提高了自動(dòng)化設(shè)備的管理效率，為未來電力系統(tǒng)通信管理提供了強(qiáng)有力保障。

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