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

【摘要】隨著國家電網(wǎng)和電力技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)于電力系統(tǒng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性的要求越來越高，相應(yīng)的對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也提出了更高的要求。電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)以及通信技術(shù)相結(jié)合的遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)將是電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的主要方向。文章概述了電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的現(xiàn)狀，介紹了遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的概念、原理及組成，分析了遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用，并提出了遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的一些常見故障，為廣大電力工作者提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；遠(yuǎn)動(dòng)控制；應(yīng)用

0.引言

電力自動(dòng)化系統(tǒng)是指利用具有自動(dòng)檢測、決策和控制的裝置，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并利用信號(hào)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)部分進(jìn)行就地或遠(yuǎn)程監(jiān)視和協(xié)調(diào)控制，以保證電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng)。目前我國電力自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展較快，自主研發(fā)制作的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在省級(jí)電網(wǎng)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，將來國產(chǎn)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的主要發(fā)展方向?qū)⑹菑氐讓?shí)現(xiàn)\"四遙\"功能的遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)。

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，原有的電力系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足社會(huì)生產(chǎn)的需要，工業(yè)用電和生活用電都紛紛升級(jí)，對(duì)變電站的自動(dòng)化控制技術(shù)提出了更高的要求。現(xiàn)代電網(wǎng)自動(dòng)化控制技術(shù)要求能夠準(zhǔn)確控制電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)\"四遙\"控制。因此，運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)將是真正實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的根本途徑。

1.遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的原理

電力系統(tǒng)自動(dòng)化中遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)是指運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)采集電力自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)區(qū)域電網(wǎng)和遠(yuǎn)方變電站的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視與控制，以提高電力供應(yīng)安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性的高端技術(shù)。

根據(jù)電力系統(tǒng)自動(dòng)化中遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的概念，其原理為電力自動(dòng)化系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)經(jīng)過遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)置將變電所和電網(wǎng)的狀態(tài)規(guī)約和實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)傳輸?shù)诫娋W(wǎng)調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)遙測（YC）和遙信（YX），然后電網(wǎng)調(diào)度中心根據(jù)采集的數(shù)據(jù)發(fā)出命令，通過遠(yuǎn)動(dòng)裝置修正電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)，改變運(yùn)行狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)遙控（YK）和遙調(diào)（YT）保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的遠(yuǎn)程無人控制，極大地提高了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。

2.遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用

遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用主要是遙測、遙信、遙控和遙調(diào)\"四遙\"功能的應(yīng)用。

2.1遙測

遙測是指運(yùn)用現(xiàn)代通信技術(shù)傳輸被測量電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程測量技術(shù)，主要包括變壓器的有功和無功、線路的有功功率、母線電壓和線路電流、溫度、壓力以及其它模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)采集。遙測可分為重要遙測、次要遙測、一般遙測和總加遙測四大類型。其工作原理主要有直流采樣和交流采樣兩種原理。

直流采樣的原理主要是將被測電量通過直流變送器轉(zhuǎn)換為可供測量的電量模擬信號(hào)，經(jīng)過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)檫h(yuǎn)動(dòng)設(shè)備能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，即直流變送器→多路模擬開關(guān)→A/D轉(zhuǎn)換→數(shù)字信號(hào)。交流采樣的數(shù)據(jù)采集主要是將取自于PT、CT和傳感器的電壓電流信號(hào)輸入交流回路，運(yùn)用數(shù)字濾波技術(shù)濾掉高次諧波，經(jīng)過采樣保持器凍結(jié)模擬量的瞬時(shí)值保證采樣精度，然后經(jīng)過模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換成遠(yuǎn)動(dòng)裝置能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，即交流信號(hào)輸入回路→低通濾波→采樣保持器→多路轉(zhuǎn)換開關(guān)→A/D轉(zhuǎn)換→數(shù)字信號(hào)。

由于直流采樣的穩(wěn)定性相對(duì)較差、誤差較大且相應(yīng)時(shí)間慢，目前電力系統(tǒng)自動(dòng)化遠(yuǎn)控控制的遙測技術(shù)一般都采用交流采樣技術(shù)。

2.2遙信

遙信是指運(yùn)用現(xiàn)代通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)和變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)視技術(shù)，主要包括斷路器、開關(guān)及隔離刀閘的位置，線路中各節(jié)點(diǎn)的電壓、電流狀態(tài)以及系統(tǒng)中的繼電保護(hù)和自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的實(shí)時(shí)監(jiān)視。遙信的原理是通過遙信采集電路將遙信對(duì)象的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行信號(hào)采集，由多路選擇開關(guān)將采集的遙信對(duì)象狀態(tài)數(shù)據(jù)編譯成遙信碼并最終輸出到接口電路當(dāng)中。遙信的實(shí)現(xiàn)要求采用無源接點(diǎn)的方式。

2.3 遙控和遙調(diào)

遙控是指電網(wǎng)調(diào)度中心運(yùn)用通信技術(shù)發(fā)布改變被測電網(wǎng)和變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的命令，主要指對(duì)變電站斷路器的合閘和開閘控制以及其它采用繼電器控制的裝置。另外，我國對(duì)于兩個(gè)確定狀態(tài)電力設(shè)備的遠(yuǎn)程切換也歸為遙控。遙調(diào)是指電網(wǎng)調(diào)度中心運(yùn)用通信技術(shù)對(duì)遠(yuǎn)距離發(fā)電廠和變電站設(shè)備發(fā)布調(diào)節(jié)指令以調(diào)節(jié)其運(yùn)行狀態(tài)，主要是對(duì)系統(tǒng)整定值的調(diào)節(jié)。就功能來講，遙調(diào)和遙控都是電力系統(tǒng)控制終端對(duì)遠(yuǎn)距離電力設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，但遙控更加側(cè)重于受控對(duì)象的單一或兩種極限動(dòng)作的控制，如開閘、合閘。遙控和遙調(diào)一般采用無源接點(diǎn)的方式，正確動(dòng)作率要求達(dá)到99.9%以上。

3.遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)常見的一些故障問題

電力系統(tǒng)中的遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)故障一般是以下幾個(gè)方面：遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)的通道板和控制單元板出現(xiàn)故障導(dǎo)致遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)不能正常接收遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)；遠(yuǎn)動(dòng)通道延時(shí)故障；輔助接點(diǎn)出現(xiàn)問題、電磁干擾和微處理機(jī)及數(shù)據(jù)庫定義出現(xiàn)錯(cuò)誤經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致遙信錯(cuò)誤；采樣中互感器或變送器的精度過低或損壞及線路接線錯(cuò)誤經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致遙測故障；遠(yuǎn)動(dòng)通道偏差、遙控出口繼電器非正常運(yùn)行及數(shù)據(jù)庫定義出錯(cuò)等經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致遙控故障。當(dāng)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的遠(yuǎn)控控制出現(xiàn)故障時(shí)，必須及時(shí)采取措施進(jìn)行故障排查和修正，否則后果不堪設(shè)想。常見的故障排查方法有觀察法、排除法、信號(hào)檢測法和系統(tǒng)分析法，有時(shí)一種方法不能檢測出故障原因，因此需要對(duì)這些方法靈活運(yùn)用。

4.結(jié)語

隨著現(xiàn)代電力技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的人力控制調(diào)度已經(jīng)不能滿足需要。遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)將在電力和其它系統(tǒng)自動(dòng)化中發(fā)揮越來越重要的作用，其\"四遙\"功能能大大提高電力系統(tǒng)的自動(dòng)化的程度，對(duì)實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度的遠(yuǎn)程無人控制有深遠(yuǎn)意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張凱.電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化中遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2010：277-278.

[2]李帆，肖紅亮.自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用淺探[J].科技信息，2010，（21）：985-986.

[3]林淑娜，林若波.遠(yuǎn)動(dòng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].中國水運(yùn)，2007，5（9）：215-216.

[4]周永強(qiáng).電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)通道技術(shù)常見故障及解決措施[J].科技風(fēng)，2011，（13）：97.