探析電力系統中自動化遠動控制技術的應用

【摘要】在電力能源應用日益廣泛的背景下，人們對于電力系統的管理提出了更高的要求，實現電力系統的自動化，是當前電力系統發展中的主要目標。本文結合遠動控制技術的基本原理，對其在電力系統自動化中的應用進行了探討和研究。

【關鍵詞】電力系統;自動化;遠動控制技術;應用

前言

電力系統自動化，主要包括生產過程中的自動檢測和自動控制，以及系統和元件的自動安全保護和網絡信息的自動傳輸。要實現這個目標，需要對計算機技術、現代通信技術、遠動控制技術等進行有機融合。在電力系統自動化中，遠動控制技術的作用不僅包括了對于故障位置的準確定位，還可以對電能的消耗以及供電質量、系統負荷等進行有效分析，可以說是電力系統自動化的關鍵，需要電力工作人員的重視。

一、遠動控制技術概述

所謂遠動，就是應用通信技術對遠方的運行設備進行監視和控制，以實現遠程測量、遠程信號、遠程控制和遠程調節等各種功能。在電力系統中，遠動是為了統一管理遍布各個地方的變電站所采用的一種控制技術，主要由控制端、調度端以及執行終端共同組成，可以實現對于電力系統的遙控、遙信、遙測和遙調，從而確保電力系統運行的穩定性、可靠性和經濟性。

二、遠動控制技術的基本原理

一般來說，遠動控制的過程主要包括遠動信息的產生、傳輸以及接收。從系統結構分析，遠動控制系統與自動化系統存在一定的差別，這個差別主要表現在信道上。對于遠動控制系統而言，要實現命令在信道中的有效傳輸，必須通過特定的設備，對其進行轉換，在這種情況下，遠動控制容易受到外界的干擾，影響控制的有效性和準確性。因此，電力企業必須建立一套可靠的遠動控制系統，以實現“四遙”功能，既遙控（YK）、遙信（YX）、遙測（YC）和遙調（YT）。其中，YC和YX是遠動終端采集的運行參數和狀態量信息，需要按照特定的通信協議，上傳給調度中心，而YK和YT則是調度中心根據接收到的數據信息，對電力系統的運行狀態進行調節，向執行終端下達相應的命令，從而實現電力系統的可靠運行。其基本原理如下：

三、遠動控制技術在電力系統自動化中的應用

1.數據采集技術

在電力系統自動化中，遠動控制涉及的數據采集技術主要包括變送器和A/D轉換等技術。在對信號進行處理時，一般采用0-5V的TTL電平信號。但是，由于在電力系統中，運行設備多屬于高電壓、大功率設備，為了保證數據采集和處理的有效進行，需要利用變送器對其設備的運行參數進行轉換，換言之，就是將電力系統中的電壓、電流信號轉換成為相應的TTL電平信號，同時，利用A/D轉換技術，將模擬信號轉換為數字信號，從而實現YX信息的編碼以及YC信息的采集。為了保證系統的正常運行，YX傳送信息需要利用光電隔離設備進行采集，同時將對象狀態中的二進制碼編寫到YX數據幀中，之后利用數字多路開關，將數據輸送到接口電路。由CT、PT和相應的傳感器，獲取電壓電流信號，然后通過濾波放大，除去信號中的高次諧波，再由取樣保持環節同步采集，得到與信號源同步的信號，經A/D轉換后，將數據輸送到STD空機等高級環節，則數據采集流程結束。

2.通信傳輸技術

在電力系統自動化中，遠動控制系統的通信傳輸技術，主要包括調制和解調兩種。自動化系統可以通過自身的電力通信網絡資源和方式，構建相應的電力通信專用網。從目前的發展情況看，電力自動化系統對于信號的傳輸，主要是通過光纖以及電力線載波的形式，電力線載波之所以能夠實現通信傳輸，主要是以信號發射端中經編碼產生的基帶信號，以及電力線中的高頻諧波信號為載波信號，利用相應的調制技術，將信號轉換為模擬信號，以電壓和電流的方式，從電力線進行通信傳輸。在接收端接收到模擬信號后，利用解調技術，將其轉換為數字信號。光纖傳輸技術的發展，使得光纖設備的造價不斷降低，電力系統自動化光纖傳輸網絡不斷發展和完善，必將取代傳統的通信傳輸網絡，成為電力系統自動化通信傳輸的主要方式，應該得到電力工作人員的重視和深入研究。

3.信道編碼技術

在遠動系統中，信道編碼技術主要是指信道的編碼、譯碼以及信道傳輸協議等。在電力系統中，RTU采集到的數據信息，要想傳輸到調度中心，必須經過線性的通信信道。但是，受各種因素的影響，數據信息在傳輸過程中，必然存在一定的干擾，影響信息的完整性和準確性。針對這種情況，可以通過對信息進行信道編碼和譯碼的方式，提升信息在傳輸過程中的抗干擾能力。從目前來看，在電力系統中，多使用線性分組碼進行編碼和譯碼。同時，為了保證數據傳輸的準確性，對數據傳輸中的差錯進行控制，需要在編碼后，采用循環檢錯法、反饋檢錯法等進行檢驗。

線性分組碼屬于奇偶校驗碼的一種，在信道編碼的傳輸過程中，可以使用（n，k）的形式進行表示。假設信息矢量存在k個碼元，按照相應的規則，增加r個監督碼元，形成n=k+r的碼元組，如果監督碼采用的信息碼元是原信息碼元的線性組合，則為線性分組碼，如果使用矩陣來表示，則為R=MG。其中，R表示監督碼部分，為[1×（n-k）];M表示原信息碼部分，為（1×k）;G表示生成矩陣，為[k×（n-k）]。監督碼在這里的作用，主要是實現信息編碼的檢錯和糾錯。同時，作為線性組碼的一種，循環碼是比較常用的編碼形式，其特性是各個碼字中的碼元循環向左（右）移位所形成的碼字依然是碼組中的一個碼字。其編碼原理如下：

在一個（n，k）的循環碼中，如果有且僅有一個n-k次碼多項式g（x），則需要滿足下列條件：循環碼中的每一個多項式h（x），則h（x）=m（x）g（x）。在編碼過程中，將m（x）與xn-k相乘，之后被g（x）相除，得商p（x），得余u（x），再將u（x）模2加上xn-km（x），就可以得到系統循環碼字h（x）=xn-km（x）+u（x）。

通過這種方式，可以對系統循環碼編碼中是否在噪音信道中受到干擾進行良好的校驗準則，用生成多項式去除接收碼字，檢查余式是否為零，若余式為零則無誤碼，反之則有。

四、結語

總而言之，在電力系統實現自動化的過程中，遠動控制技術是十分重要的，不僅可以實現電力系統調度的自動化，還可以提升電力系統的交互性和智能化。隨著遠動控制技術的不斷提高和完善，其在電力系統自動化發展中的作用必將更加重要，為電力系統的自動化奠定良好的基礎。

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