远动控制技术在电力系统自动化中的运用

张亚松

（华能国际电力股份有限公司井冈山电厂，江西吉安343009）

1 引言

社会的发展提高了国民的生活需求，“电力”已经是生活中不可或缺的一部分。为了让电力系统的运行更加安全可靠，电力系统也一直在发展，融入了很多智能化技术，将计算机技术、通信技术与电力系统的调度相结合，对电力系统进行远动控制。

2 远动控制技术的意义与原理

电力系统的构成包括电能的产生、输出、变电、配送和用户的使用，电力系统中有两种设备：一次设备、二次设备。一次设备包括开关、变压器、发电机和输电线路，对于这些设备都需要进行高度控制，保证它们的稳定性、安全性和可靠性，同时也为电力生产节省了成本。二次设备就是电网调度部门的计算机控制系统，由电力系统的通信装置、变电站的智能控制系统、保护设备、（水、火、风能、核能）电厂和测控设备组成。计算机技术、通信技术、远动控制技术是电力系统自动化运行的三大主要技术，具有传输、控制、自动安全保护、自动调节与检测的功能，为电网的可靠供电提供了力量。而电力系统自动化中的远动控制技术主要有两大功能，一能为电能消耗、电能的发展趋势、电能的质量与负荷情况提供充分的分析资源；二能准确判断出发生故障的部位，从而为保护装置动作提供可靠的信息。远动控制技术为电力系统调度的高度自动化控制提供了支柱，由此可见，远动控制技术在电力系统自动化中的地位举足轻重[1]。

遥测、遥信、遥控、遥调是电力系统远动控制的四大功能，这也是电力系统中融入远动控制技术的原因。遥测是对电厂和变电站的安全运行进行检测，遥信是获取发电厂与变电站提供的运行数据，遥控是对已经获取的信息进行监控、分析和判断，遥调是对系统发出的指令进行调整，完善数据。这些功能为电力系统的正常运行提供了准确的信息，保证了运行的安全性、用户用电的可靠性，整个生产能源的经济性。电厂、变电站、测控设备之间的连接枢纽是远动控制技术，远动信息的产生、传送、接受是远动控制的主要流程，这也是它作为信息传递桥梁的原因。远动控制技术的组成：集中控制、集中监视。首先是监视，主要目的在于监控电力系统的运行过程是否安全可行，当电力系统运行过程中出现故障或者危险，必须对故障问题采取及时、有效的方法，为电力系统的正常运行提供强有力的保证。然后是控制，主要目的是以人机交互的方式达到遥调与遥控的目的。电力系统的正常运行需要的财力、物力、人力投资非常大，控制模块在电力系统能够正常运行的前提下，既要保证其工作质量与效率，还要减少运行的成本，将资源利用率提高[2]。

3 远动控制技术在电力系统自动化中的运用

远动控制技术所包含的范围甚广，在电力系统自动化中运用最多的就是数据采集技术、信道编译码技术与通信传输技术。整个控制过程中，几种技术相融合，相辅相成，实现了电力系统的远动控制，保证了电力系统运行的安全性、可靠性[3]。

3.1 数据采集技术应用

数据采集技术就是常见的变送器技术与A/D转换技术，是一种通过交流采样技术对电网调度整个过程中产生的遥测信息进行收集的技术，其能够一边实行遥测编码，一边采集到所需要的信息。电流与电压的信息，是从电压互感器或者电流互感器中产生，大多运用的是TTL电平信号，范围在0～5V之间。以传感器为媒介，传播到各家各户。众所周知，在电力系统运行中设备的电压都很高，功率较大，这时候就需要变送器。将电压高、功率大的设备运行需要的数据进行同等转换，让远动控制装备能够检测、采集到信息。但是在这其中，需要处理掉滤波放大环节，淘汰掉19次以上的高次谐波，同步采集处理后的信息，获取与信号源处于同一频道的信息。通过A/D转换技术，将电流电压中的模拟信号转换为数字信号，将YC信息通过光电隔离装置进行采集，YX信息进行编码，最后将数字信息传输至STD工控机或者单片机中处理，这便是这个数据采集技术的应用过程。该技术为电力系统的正常运行收集了更加精确的数据信息，确保运行的科学性、安全性。

3.2 信道编译码技术应用

远动控制中所需的数据信息很多，需要相互转换为同步调的信息，在转换过程中，会受到很多的干扰，这就需要信道编码技术，比如信道的编码、译码与信息的传输协议等。数据采集技术收集到了准确的数据信息，需要传输到电力系统的调度中心进行分析、判断，进行使用。信息在传输过程中或多或少也会受到外界干扰，为了减少其他信号的干扰，需要通过编码与译码的方式，为信息通道加上一层保护膜，将干扰影响降到最低。信道编译码的种类繁多，线性分组编译码是电力系统远动控制技术中运动较多的，可以使传输的信息保持正确，利于信息的分析；其次是循环编译码，因为循环编译码不容易受到其他信号的干扰，而且循环码有个特点，循环码中的任意一个码移位，对其他码都没有影响，码字还是不变的，当然，零码这种特殊情况除外。在电力系统远动控制中，信息形式千变万化，也需要一些规定来制约。电厂、变电站、调度中心之间的数据传输，在信道编译码之前，就要先建立统一的通信方式和数据格式，当下，我国电力系统中的主要数据格式与通信方式是循环式数据传送，主要构成单位是帧结构。

3.3 通信传输技术应用

远动控制技术中最为关键的就是信息的传输，就我国目前的电力系统运行来看，信息传输中应用最广泛的就是通信传输技术。我国目前有卫星监控、光缆传播，加上载波与微波，构成庞大的电力通信网。光纤技术发展越来越快，越来越好，不仅可以节省制造成本，还可以提高传输的安全性、可靠性，地位也越来越高，已经在逐渐取代传统的微波传输技术，以后就是电流系统自动化远动控制技术的主要通信方式了。载波也是当前使用率最高的两大传输方式之一。需要传输的信息在信号发射端通过信道编译码，转换成电平信号，再利用电力系统中的高频谐波信号，将其看作载波信号，调制技术将电平信号转换成模拟信号，通过电流、电压等常见形式，以电流线为载体，进行通信传输。信号接收端会获取到信号，却不能直接使用，需要将接收到的模拟信号转换为数字信号，这时就需要解调。调制与解调在电力系统运行中关系重大，不可或缺，是实现远动控制的技术支撑，所以，调制技术与解调技术是通信传输中最主要的传输技术[4]。

4 结语

现在电力系统的规模发展得越来越大，自动化在生活中运用得越来越广泛。计算机技术与通信技术也在不停创新，远动控制技术也受到了高度重视。但是远动控制技术的发展不仅于此，还有更多的发展空间。自动化技术与远动控制的关系可以更加紧密，远动控制技术可以通过科学的方法进行进一步完善。远动控制技术的发展需要科技的推动，需要更多创新，需要更完善的自动化管理体系。