關(guān)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化中遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的探討

頓朝暉

【摘要】文章首先分析了遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)組成模塊，以及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。其次重點(diǎn)介紹遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的工作原理，以框架圖形式展開討論。最后對遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用做出整理，將技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)做出總結(jié)，可作為技術(shù)人員工作開展的依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；遠(yuǎn)程控制技術(shù)

一、遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)

遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)在電力企業(yè)中應(yīng)用廣泛，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離管理。系統(tǒng)由指令發(fā)出端、調(diào)控中心、功能端組成，技術(shù)人員在對電力設(shè)備進(jìn)行調(diào)試時(shí)，不需要近距離測量，通過這一技術(shù)可采集到設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中的各項(xiàng)參數(shù)。采集到數(shù)據(jù)后系統(tǒng)會(huì)展開分析運(yùn)算，根據(jù)所得結(jié)果對電力系統(tǒng)做出調(diào)試，下發(fā)指令后功能端會(huì)快速轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)控制。此類技術(shù)主要運(yùn)用在發(fā)電站等大型電力企業(yè)。在現(xiàn)代科技理念中，將遠(yuǎn)動(dòng)控制劃分到自動(dòng)化系統(tǒng)中，由程序或者機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)功能，前者主要應(yīng)用在供配電環(huán)節(jié)，后者多數(shù)用于機(jī)械生產(chǎn)中。以監(jiān)測、控制為功能實(shí)現(xiàn)途徑，能夠幫助技術(shù)人員在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中存在的問題，以反饋數(shù)據(jù)為調(diào)試依據(jù)，設(shè)備使用安全得到了保障。運(yùn)用遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)設(shè)備與調(diào)控中心信息實(shí)時(shí)對接，工作人員不必深入現(xiàn)場人力調(diào)試，不但節(jié)省時(shí)間，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性也得到提升。電力系統(tǒng)運(yùn)行損耗大，運(yùn)轉(zhuǎn)中的零件一旦發(fā)生損壞將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，不能完成供電任務(wù)，引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失不可估量，應(yīng)用遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)后這一問題得到解決。

遠(yuǎn)程監(jiān)測、信息反饋、控制輸出以及功能實(shí)現(xiàn)都可通過遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)來進(jìn)行。電力系統(tǒng)中輸入電壓受干擾電流會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，檢測裝置捕捉到這一變化后會(huì)將其反饋至控制中心，向功能端發(fā)出損耗補(bǔ)償?shù)男盘?hào)，用來穩(wěn)定輸出電壓，這一系列活動(dòng)中參與最多的是遙信部分。變電站工作線路出現(xiàn)異常會(huì)將設(shè)備燒毀，嚴(yán)重者還會(huì)引發(fā)火災(zāi)。因此在系統(tǒng)呈現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)，遠(yuǎn)動(dòng)控制功能端會(huì)在第一時(shí)間阻斷電源，將損失降到最低，并發(fā)出警報(bào)，技術(shù)人員得知反饋后可開展相應(yīng)的檢修工作。除此之外，遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)還能做到自動(dòng)化診斷，定期檢驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)營環(huán)境是否安全，并做出調(diào)節(jié)。

二、遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的原理

遠(yuǎn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)功能首先要接收檢測信息，電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備使用過程中，會(huì)產(chǎn)生三方面的反饋信號(hào)，要求信息接收裝置反應(yīng)速度靈敏，信號(hào)接收與發(fā)出可在同一時(shí)間進(jìn)行，彼此之間不產(chǎn)生干擾。發(fā)出指令的裝置通常會(huì)選用光電編碼器，將分析計(jì)算結(jié)果重新擬定成設(shè)備可以接收的信號(hào)形式。發(fā)出指令要以一種在自動(dòng)化系統(tǒng)中可以傳輸?shù)男问絹碓O(shè)計(jì)軌道，現(xiàn)有技術(shù)可以滿足這一需求，在建立軌道階段設(shè)備使用功能并不會(huì)受到影響。遠(yuǎn)程控制技術(shù)是以一種頻率信號(hào)來開展調(diào)控的，干擾問題很難完全杜絕，信號(hào)中存在干擾磁場后原有的指令會(huì)受到不同程度的影響，為電力系統(tǒng)帶來安全隱患。

為解決這一問題，下文會(huì)對電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)控制功能實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。除原有的自動(dòng)化控制系統(tǒng)外，還需要設(shè)定用功補(bǔ)償，控制技術(shù)原理如圖1所示。其中YK與YT是功能的縮寫，以輸出端為依據(jù)而產(chǎn)生，也是控制系統(tǒng)的起始位置，位于自動(dòng)化設(shè)備檢測裝置處。使用階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)變動(dòng)會(huì)在此環(huán)節(jié)中展現(xiàn)出來，進(jìn)入到光電編碼器中，由輸入輸出裝置、編碼譯碼器、抗干擾編碼器共同組成的模塊可以稱作遠(yuǎn)動(dòng)裝置控制器。運(yùn)營過程中信息采集與指令發(fā)放需要同時(shí)進(jìn)行，觀察下圖可以發(fā)現(xiàn)共有兩項(xiàng)信到，分別構(gòu)成單獨(dú)的閉合回路，但最終回合在一起。遙控裝置采集到的數(shù)據(jù)會(huì)直接進(jìn)入到變送器中，兩項(xiàng)功能模塊都包含抗干擾裝置，用來提升傳輸信號(hào)穩(wěn)定性。

數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在遠(yuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)中作用效果明顯，電子信息學(xué)中的通訊原理也得到運(yùn)用，從功能原理圖分析，組成模塊簡單，使用過程中不會(huì)增大電路損耗，用功補(bǔ)償也能起到穩(wěn)壓作用。

三、電力系統(tǒng)自動(dòng)化中遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用

1、數(shù)據(jù)采集技術(shù)應(yīng)用

上述圖表分析中我們可以明確數(shù)據(jù)采集技術(shù)在電力系統(tǒng)的重要作用，其功能實(shí)現(xiàn)需要轉(zhuǎn)換器的參與。在數(shù)字轉(zhuǎn)換器中，可以將采集到的數(shù)據(jù)直接編譯，以ttl電平信號(hào)來計(jì)算，選用二進(jìn)制方式。信號(hào)產(chǎn)生及傳遞電壓在5伏特以內(nèi)。供配電環(huán)節(jié)或者是變電站中，流經(jīng)電壓可以達(dá)到1000V以上，直接進(jìn)行信號(hào)傳遞會(huì)超出遠(yuǎn)動(dòng)調(diào)控設(shè)備的使用功率，引發(fā)短路故障。因此在采集環(huán)節(jié)中需要結(jié)合變送器來使用，以系統(tǒng)可以接受的電壓強(qiáng)度來傳遞信號(hào)。接收到的信號(hào)屬于模擬信號(hào)，向數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變則需要A/D轉(zhuǎn)換器的參與，圖表中顯示的編碼譯碼器位于第三個(gè)環(huán)節(jié)中，配合采集技術(shù)來完成設(shè)備調(diào)控。為減少使用環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的誤差，可以在計(jì)算機(jī)中模擬這一系列功能，方便對電路做出優(yōu)化設(shè)計(jì)，濾波模塊也包含了放大功能。這一技術(shù)并不是盲目進(jìn)行的，會(huì)有選擇性的將有用信號(hào)放大，過濾掉干擾磁場。應(yīng)用數(shù)據(jù)采集技術(shù)后系統(tǒng)使用功能得到提升，向控制中心傳遞的信息也更貼近現(xiàn)場真實(shí)情況。

2、通信傳輸技術(shù)應(yīng)用

在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中遠(yuǎn)動(dòng)控制通信傳輸技術(shù)主要涉及調(diào)制與解調(diào)2種技術(shù)。電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)通過自身所具有的電力通信網(wǎng)絡(luò)資源與方式（例如衛(wèi)星和微波、光纜和載波等通信方式）來構(gòu)建電力通信專用網(wǎng)。由于目前電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)主要是采用電力線載波和光纖通訊形式來完成信號(hào)的傳輸，其中電力線載波數(shù)據(jù)通信的實(shí)現(xiàn)是通過在信號(hào)發(fā)射端中進(jìn)行編碼后產(chǎn)生的基帶信號(hào)，以及電力線中的高頻諧波信號(hào)為載波信號(hào)，并利用多種調(diào)制技術(shù)將其轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)后，以電流和電壓的方式順從電力線進(jìn)行通信傳輸；同時(shí)在接收端中，利用解調(diào)技術(shù)將轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)還原成為數(shù)字信號(hào)。電力系統(tǒng)自動(dòng)化是由調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。目前，隨著光纖傳輸技術(shù)可靠性的不斷提高，光通道設(shè)備造價(jià)的不斷降低，全國范圍內(nèi)電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)正迅速形成，這種新型的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)必將很快取代微波傳輸技術(shù)，成為電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制通信傳輸?shù)闹饕绞健?/p>

小結(jié)：隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，電力系統(tǒng)規(guī)模不斷增大，自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用更加廣泛和深入，電力系統(tǒng)自動(dòng)化在融合計(jì)算機(jī)和通信以及控制等技術(shù)后，通過遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)不僅完成了電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化，還提升了系統(tǒng)的智能化和交互性。同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)和通信以及控制等技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化不僅包含運(yùn)行和管理方面，還涉及系統(tǒng)先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性方面的內(nèi)容。因此，遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)也在不斷提高和完善，必將為日后的電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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