電力系統遠動裝置的發展及應用

摘要：電力系統遠動裝置能夠為電廠提供實時數據，對于加強電力系統信息傳遞、管理和應用能夠起到十分重要的作用。文章對電力系統裝置進行了整體性的概述以及對遠動裝置通道運作方式進行了對比，分析了電力系統遠動裝置中的軟件化遠動裝置以及計算機化遠動裝置，并對其應用前景進行了闡述。

關鍵詞：電力系統；遠動裝置；電力監測

中圖分類號：TD611 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）29-0042-02

1 電力系統遠動裝置的概述

電力系統的發電組基礎設施、變電站的數量分布以及輸電線的組成情況愈加變得復雜，其運行時就需要掌握更多的安全性知識，需要對其可靠性做出必要的保障，為了獲得更多經濟性、安全性的電能質量，電力調度所需要準確而及時地掌握電力系統的運行狀況，因而就會采取一定的信息監測措施，以便對電力系統運行中的數據、參數、主電機工作狀況以及斷路器的投入狀況等進行操作和調節，而適用于調度所和變電所相距較遠的遠動技術——電力系統遠動裝置就能夠解決這一難題，它可以及時掌握調度所、發電廠以及變電所之間的系統信息，來完成遠動操控。遠動裝置能夠完成遙信、遙測、遙控和遙調等事項，利用遠動通道對信息進行傳輸，電力系統中的遠動通道的主要類型有復用電力線高頻載波通道以及復用和（專用）有線通道。遠動裝置的通道通常分為頻分制和時分制兩種，而多次復用的方法能夠在更大程度發揮通道的作用。在我國早期的電力系統遠動裝置中大都裝有遙測量的數據轉換器以及標度變換顯示設備，通過使用純硬件邏輯布線式設備對發送端時序系統進行監控，提供有效時間數值，保證電力系統正常工作。而隨著電力系統自動化技術水平的不斷升級以及計算機軟件技術的不斷進步，電力系統遠程控制技術也得到了提高，遠動裝置更加體現出了自動化、整體化和信息化。

2 軟件化遠動裝置

軟件化遠動裝置具有很強的靈活性以及適應性，不僅能夠實現電力運行系統中相關數據的遙測和遙信，還能夠對系統信息數值進行交換、再分配和實時計算。與之相對應的便是硬件邏輯布線裝置，這種裝置缺乏一定的信息技術，而軟件化遠動裝置可以發揮出類似于計算機軟件的功效，通過軟件操作來實現通道信息的傳遞。但它和計算機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，通過強化的邏輯判斷指令能夠將遠動裝置中的重要信息及時處理掉，在電力系統中得到了十分廣泛的應用。軟件化遠動裝置在使用過程中具有以下明顯特征：想要使得電力運行指令更加有效，必須對內存設置一些特殊的標志，才能使裝置更加準確地進行存取、處理。遠動裝置在處理的電力系統信息時，要和諸多外設進行信息的交換和處理，諸如A/D轉換器、調制解調器以及顯示打印設備等，因而在指令設置上要充分考慮系統的方便性和操作上的有效性。軟件化遠動裝置以其本身具有的遠動性、自動性以及電力系統通信控制等功能對近代電力系統工程的開發利用起到了十分重要的作用，其創新性的設計理念具有更強的實用價值，尤其是在以下諸多方面得到了十分廣泛的發展與應用：使用軟件化遠動裝置可以將硬件和不同程序的軟件結合使用，從而進行模擬遠動裝置，將各種工作模式簡單化；有效而準確地進行實時計算；實現電力系統廠站端自動化功能相結合；實現1∶N遠動裝置接口功能；通過使用多種類型的通信控制器對電力系統進行模擬遠動，實現遠程數據通信。

3 計算機化遠動裝置

計算機化遠動裝置主要是通過監控和采集電力系統運行中的相關數據來完成遠程操作，其系統通常被稱為SCADA。計算機化遠程監控系統在變電所的終端裝有實時監控設備，并在調度端裝有以計算機為主的監控機，RTU是電力系統中遠方監控的終端設備，主要由微機處理機和信息接口電路組成。RTU在遠動裝置實際工作環境中具有體積小、可靠性強等特點，能夠對電力電路中的變壓器和無功率電源進行遙控監測，并且能對母線的電壓以及相關功率的電能進行遙測；對報警電路和斷路器進行監視；對斷路器的合閘情況進行遙控；對變壓器的換接或者斷開情況進行遙控監測。由此可知，遠方監視和數據采集系統（SCADA）具有信息采集、傳送和處理等多種系統功能，對于遠程操控電力系統自動化起到了重要作用。計算機化遠動裝置具有以下顯著功能：（1）信息采集功能：RTU能夠將電力運行系統中的電流電壓模擬量以及開關工作量、脈沖量進行數據采集和監測，然后由廠、站端經過專有的信息通道送至調度端；（2）采集功能的擴展：SCADA裝置可以對電力系統中的相關數據以及電量值進行采集，并將事件的順序記錄下來；（3）信息傳送功能：通過使用新型1∶N的接發模式將更多的電力系統信息進行多次轉發；（4）信息處理功能：能夠對通信范圍內的信息進行壓縮、循環傳送和不同信息格式的轉變；（5）使計算機和電廠的連接端口實現自動化；（6）實現自動診斷功能。

通過使用計算機化遠動裝置能夠對電力系統相關數據的采集以及實現遠程操控起到重要作用，還能夠將電力系統發電廠站當地的常規控制系統和遠程操控系統很好地結合起來。現代電力系統大都設有多層次的控制系統，因而不同信息環節上的遠動裝置在其分層控制系統中就擁有不同的顯示地位以及自動化、信息化水平，而其對應的顯示功能也有著明顯的不同之處。計算機化遠動控制裝置以其本身的靈活性和較強的適應性能夠對不同層次、不同階段的的遠動裝置進行監控。計算機化遠動裝置的另外一個顯著特點就是能夠根據用戶的不同需求對各個階段的自動化水平進行調度、監測，并建立一定的功能劃分模塊和總線方式的連接方案，而用戶也可以根據自己的需要進行調整，使其符合不同的發展階段和安裝場所，從而提高計算機化遠動裝置的適應性。遠動裝置的一大發展趨勢就是將多功能性質的計算機模塊化合在一起，實行多樣化操作系統。

4 電力系統遠動裝置的應用前景分析

隨著電力系統的不斷擴展以及電能生產技術的不斷更新，也只有科技含量更高的電力遠動裝置才能使電力系統更加穩定。電力系統遠動裝置的目的就是為了實現電力系統中主要實時信息數據的傳遞與交換，而計算機科學尤其是微型計算機的迅速發展給遠動技術提出了更高的挑戰，只有將電力系統和計算機科學有效地結合起來才能得到更多有用的數據信息資源。計算機調度監測遠程操控系統在電力企業方面得到了十分廣泛的應用，比如在一些煤炭電力系統中，很多坑口電廠形成了獨特的發配電系統，通過使用計算機聯網式的統一管理模式提高了電力調度的整體水平，為電力系統的穩定運行提供了切實可行的保障。有很多類型的企業已經將計算機化調度系統應用到了各個生產部門，并對其進行了統一式的管理，因此在實際遠程化生產中起到了積極作用。通常情況下，生產現場離調度中心比較遠，而積極采用遠動技術能夠將信息更加準確地傳輸、控制，通過使用遠方監控和數據采集系統（SCADA）可以加快自動化管理進程，取得良好的效果。在電力系統遠動裝置技術不斷更新的過程中，通過和相關計算機軟件技術的結合，一定可以提高電力系統的遠程控制水平。

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作者簡介：李賀平（1979—），女（回族），河南沈丘人，國網周口供電公司電力工程師，研究方向：電力調度自動化。