火電廠電力系統遠動裝置的應用研究

【摘要】隨著我國科學技術的發展和社會的進步，我國工業自動化水平和信息化水平有了明顯提高。在我國“十二五”規劃的推動下，傳統行業開始引進新型設備和技術經驗，其中在我國的電力行業也取得了一定的成效。電力行業是我國的基礎行業之一，也是關系到國計民生的行業，對電力企業生產運行過程中的自動化、設備的檢測與控制研究能夠提高電力系統的自動化程度，還能夠保證電力企業生產的安全穩定性。在電力發展方面來看，其交互性和智能性是現代電力企業發展的重點，想要實現對運行情況的實時監測和對設備的管控以及“四遙”，實現對數據的及時修改與參數控制，就必須依靠遠動通訊技術來實現。遠動通訊技術能夠解決底層設備的數據采集問題，還能夠實現數據的傳遞與控制，對耗能、負荷、質量等方面進行全面分析，還能夠故障問題進行原因分析和定位，幫助及時解決設備問題保證運行過程的穩定。本文中介紹了遠動通訊技術的概念，并根據其原理介紹了在火力發電廠生產中的應用，希望對火力發電廠的未來發展能夠提供幫助。

【關鍵詞】火電廠；電力系統；遠動裝置

引言

隨著我國電力體制的改革發展，發電廠之間的競爭關系越來越激烈化，我國城市化建設進程加快，經濟發展迅速，因此對電力的需求量和供電要求逐漸提高。供電的可靠性、安全性和靈活性是電力企業發展過程中重點注意的問題，因此實現電力的自動化十分必要。電力的自動化實現需要靠大量的遠動設備對電力系統運行進行監測和控制，對變電站與主站之間的電力調度進行數據傳輸，實現數據信號的采集等。采用遠動裝置能夠使企業及時掌握生產運行的情況和生產信息，為指令的遠動控制提供保障。我國現代電力企業的發展運行離不開遠動設備的支撐，因此對火力發電廠電力系統遠動裝置的應用研究具有非常意義。

1、遠動通訊技術概述

所謂遠動通訊就是利用遠動設備在特定的通信協議下通過不同的方式在信道中將信息信號和數據發送掃主站對應的設備房中，接受信號的一方將有用的信息進行提取。在這個過程中涉及到對信號數據的采集、轉換、收發等技術手段，還要對信號進行一定的處理。遠動通訊技術從20世紀60年代開始發展，一共經歷了三個階段的發展過程，實現了從遠動監控到微機遠動技術到網絡遠動技術的發展。

遠動監控技術在初期是配置一套純硬件設備，其硬件未實現智能化，且只能采用主站與其他設備之間一對一配套設置，以電力線作為介質實現點對點的聯通，其應用范圍也較為狹窄，只能夠完成遙測和遙信工作，無法實現“四遙”中的遙控和遙調。經過一系列的實踐和發展，遠動監控技術被研究并廣泛使用，其實現了前端微機和嵌入式軟件的融合，主站與設備終端之間不僅局限于一對一的連接，還能夠實現一對多傳輸。這種技術的發展和應用不僅僅規范了數據的標準化還能夠實現對微波、郵電線路、光纖等信號傳輸，“四遙”在這個階段得以實現。到90年代后期，我國計算機網絡技術發展迅速，大量軟件技術得以開發，遠動通信開始采用因特網進行數據傳輸，并利用光纖通信實現了高質量和高速率的遠動監控。

2、火力發電廠遠動裝置的工作原理

遠動通訊裝置是遠動和通訊的結合，其中遠動指的是安裝在發電產側的遠動裝置，這個裝置能夠采集電壓和功率、負荷等數據，還能夠進行開關情況和狀態量等信號的傳遞。通訊指的是在信號經過處理后在信號道中的傳輸過程。從硬件設備上看，遠東通訊系統是遠動裝置與通信機、調制解調器和傳輸媒介等設備的總和，因此其工作原理包括了對數據的采集和信道碼原理以及通信傳輸的原理。

2.1 數據傳輸采集原理

數據采集原理簡稱DAQ，是借助傳感器設備進行的，在CT、PT和傳感器等底層設備中的模擬和數字被測單元的電壓或電流量，由于其直流取樣過程中誤差較大且不穩定，因此進行交流取樣，要注意取樣過程中的頻率要達到信號頻率的至少兩倍，這樣采樣值就能夠代表站端的運行情況，再經過低通濾波器將高次諧波去除掉，然后通過采樣保持器實現模擬信號與數字信號之間的轉換，將其送達到分站上位機，通過上位機對信號進行處理與轉換，形成電平信號。由于監測與控制的設備非常多，因此在數據采集過程中可以運用信道切換等處理方法。

2.2 信道編碼原理

由于信號的傳輸過程中會受到干擾還會存在自身信號減弱等因素的影響，因此不可避免的出現差錯，想要減少差錯的出現就要提高信道的抗干擾能力，保證信號傳輸的質量和穩定性。信道編碼技術就是在數據傳輸前對數據進行編碼處理，通過對信號的校驗和錯誤糾正減少誤碼率。我國目前的遠動通訊技術通常采用先行分組碼和循環碼，有時二者可以結合使用。

2.3 通信傳輸原理

通信傳輸原理中針對不同的傳輸介質和傳輸方式需要運用不同的調制解調技術，就我國目前來看主要是利用電力載波通信、衛星通信以及微波通信等形式，隨著科學技術的發展應用，光纖通信也逐漸使用在通信傳輸過程中，近距離的情況還可以選擇音頻通信。通信的傳輸制式主要分成循環式與問答式兩種，循環式的采集速度很高，且在數據傳輸過程中是連續的而問答式下雨輪詢機制，由主站對子站發出詢問，從而確認是否有信息需要進行傳輸。

3、遠動裝置的分類

3.1 軟件化遠動裝置

軟件化遠動裝置具有很強的適應性，其運作過程也十分靈活，通過軟件化遠動裝置能夠實現對電力系統中相關信息數據的遙測和遙信，還能夠實現信息數據之間的交換和分配，并進行計算。與軟件相對應的硬件裝置中缺乏一定的信息技術，因此軟件技術應用較廣泛，能夠通過軟件操作實現通道信息的傳遞。軟件化的遠動裝置與計算機軟件不同，它是軟件中的指令系統，通過強化邏輯判斷指令將遠動裝置中的重要信息進行及時處理，因此在火力發電廠中的應用十分廣泛。軟件化遠動裝置能夠使電力運行指令更加有效，通過對內存進行特殊標志實現裝置對信息處理的準確性。在處理電力系統中的信息數據時，還要進行與外設信息的交換，與轉換機、調制解調器、打印設備等進行協調運作，還要在設置指令時注意提醒的可操作性。軟件遠動裝置具有很強的遠動性、自動性能夠實現電力系統的自動化，幫助實現遠程數據通信。

3.2 計算機化遠動裝置

計算機化遠動裝置也成為SCADA，是通過采集和監控電力系統運行過程中的數據信息來完成遠程操控的裝置。利用計算機化遠動裝置能夠進行實時監控，裝置利用計算機作為主監控機，利用RTU作為遠方監控終端，由微機處理機和信息接口電路共同組合而成。計算機化遠動裝置對遠程操控電力系統意義非凡，能夠實現遠程操控的自動化，還能夠實現信息采集、傳輸和處理。計算機遠動化裝置還能夠將電力系統的常規控制體統與遠程操控相結合，實現多層次多階段的控制，還可以根據不同用戶的需求不同而進行調度、監測并建立一定的功能劃分和總線連接方案，用戶可以根據自身的不同需求進行調整，大大提高了裝置的適用范圍，實現了操作過程的多樣化和高適應性。

4、火電廠電力系統遠動裝置發展前景

隨著我國火力發電過程中電力系統的不斷發展和先進科學技術的更新應用，高科技含量的裝置和設備被應用其中，大大提高了發電效率和穩定性。電力遠動裝置的應用目的就是實現電力系統中信息數據的實時監測與交換。計算機網絡技術在遠動裝置中的應用給技術提供了更先進的支持和保障，只有將電力系統和現代計算機技術相結合才能夠促進生產的自動化和智能化。在未來發展過程中遠動系統將會更加普遍和廣泛，不僅能夠在電力系統中發揮作用，還能夠對煤炭電力系統和坑口電廠中起到良好的應用。隨著遠動裝置的應用，電力系統運行穩定性將進一步提高，促進生產過程中的遠程化，還能保證傳輸信息更加準確科學，提高我國電力發展速度和水平。

5、結論

電力系統中由于基礎設施很多，變電站數量和分布較為復雜，且輸電線組成方式多樣，因此想要保證安全穩定運行就要對其可靠性進行保障，并對電力的調度和電力系統的運行進行實時監控和數據反饋，以實現電力系統運行過程中各項數據的達標，還要保證對故障問題進行有效分析和解決。想要實現遠距離的監控就要運用遠動裝置來完成對設備的遙信、遙測、遙控、遙調。隨著我國科學技術的進步，電力系統自動化水平不斷提高，計算機網絡技術在遠動裝置的研究中得到良好運用，大大提高了遠動裝置的作用和適用范圍，使遠動裝置在火力發電廠的電力系統運行過程中起到極大保障作用。電力產業是我國的基礎產業之一，只有保證電力產業的活力才能夠實現我國整體經濟的提高和發展。在未來發展中，我國電力企業將朝著科學化、自動化、智能化的方向繼續前進。

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