肖新耀XIAO Xin-yao

（黔西南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院，興義 562400）

（Southwest Guizhou Vocational &Technical College for Nationalities，Xingyi 562400，China）

0 引言

電能的生產(chǎn)、輸出、變電、配送及最終到用戶的使用等環(huán)節(jié)構(gòu)成了整個電力系統(tǒng)。而在整個電力系統(tǒng)中，發(fā)電機、變壓器、輸電線路及開關(guān)等設(shè)備統(tǒng)稱為一次設(shè)備，在電力系統(tǒng)工作過程中，需要對這些設(shè)備實施高度控制、在線測控和保護，從而確保一次電力設(shè)備的可靠、穩(wěn)定和安全運行，并保證了電力生產(chǎn)的經(jīng)濟性。電力系統(tǒng)的保護裝置、測控裝置、通信設(shè)備，（水、火、風(fēng)能、核能）電廠及變電站的智能監(jiān)控系統(tǒng)，電網(wǎng)調(diào)度部門的計算機控制系統(tǒng)等被統(tǒng)稱為二次設(shè)備，二次設(shè)備廣泛應(yīng)用了自動化及遠動控制技術(shù)。電力系統(tǒng)調(diào)度高度自動化的實現(xiàn)必須以計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，并大量運用遠動控制技術(shù)。可見，遠動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用具有重要意義。

1 遠動控制技術(shù)

（發(fā)電廠、變電站等）執(zhí)行終端、調(diào)度及控制端等構(gòu)成遠動控制技術(shù)，包括對電力系統(tǒng)的遙調(diào)、遙測、遙信及遙控，對電力系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行具有重要意義。其中調(diào)度要對（發(fā)電廠、變電站等）執(zhí)行終端系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)及運行數(shù)據(jù)進行采集，如對設(shè)備的運行狀態(tài)信號等的數(shù)據(jù)采集，結(jié)合數(shù)據(jù)分析和判斷電力系統(tǒng)的運行情況，根據(jù)實際情況向執(zhí)行端下達指令，調(diào)整運行參數(shù)和操作系統(tǒng)設(shè)備，從而對系統(tǒng)進行實時測控。因此，遠動控制系統(tǒng)是執(zhí)行端、調(diào)度與變電站之間的信息樞紐，是它們相互溝通和調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)。遠動控制系統(tǒng)可分為集中監(jiān)視與集中控制兩個模塊，其中，集中監(jiān)視模塊的作用是監(jiān)視系統(tǒng)是否正常合理運行，一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障，它能夠根據(jù)故障的實際情況在第一時間內(nèi)自行采取合理措施，從而確保系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性；集中控制模塊指的是工作人員通過人機交互的形式對電力系統(tǒng)進行遙調(diào)和遙控，這就使得電力系統(tǒng)的運行更加自動化和智能化，在便于系統(tǒng)整體維護的同時，節(jié)省了勞動力，有效降低了成本。隨著遠動控制技術(shù)在我國電力系統(tǒng)自動化中的廣泛應(yīng)用，則更能體現(xiàn)出該技術(shù)的經(jīng)濟效益。

遠動控制系統(tǒng)的最基本功能是對電力系統(tǒng)的遙測、遙調(diào)、遙信和遙控。遙測指的是遠程測量，是采用通信技術(shù)對電力設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)視。遙控指的是遠程命令，調(diào)度控制中心采用通信技術(shù)實現(xiàn)遠程設(shè)備運行狀態(tài)的改變。遠程命令包括遠程調(diào)節(jié)命令和遠程控制命令等。若調(diào)度中心要對變電站或發(fā)電廠的某一設(shè)備進行控制，可直接發(fā)出所需的控制命令，如發(fā)電機的運行和停止、斷路器的分閘和合閘、無功補償設(shè)備的開啟和斷開等。通過通信技術(shù)對運行設(shè)備進行的兩個運行狀態(tài)的控制即為遠程切換，在國內(nèi)這種遠程切換也是遙控的一種。隨著遠動控制技術(shù)的不斷發(fā)展，適應(yīng)我國電力系統(tǒng)發(fā)展和應(yīng)用的需要，遠動系統(tǒng)功能范圍也在不斷豐富和拓展，并且在不久的將來，為提高電力系統(tǒng)的故障分析能力、增強遠程設(shè)備的可維護性和正常運行的可靠性，遠動控制系統(tǒng)必將實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自我診斷和自我恢復(fù)等功能。

2 遠動控制原理

遠動控制系統(tǒng)的基本功能主要包括對電力系統(tǒng)的遙測（YC）、遙調(diào)（YT）、遙信（YX）和遙控（YK），通常我們稱之為遠動控制系統(tǒng)的“四遙”。而上述各種功能的實現(xiàn)則必須依賴于數(shù)據(jù)采集技術(shù)、通信傳輸技術(shù)及信道編碼技術(shù)三部分，從而確保了電力系統(tǒng)各種功能的可靠性。現(xiàn)將遠動系統(tǒng)原理框圖繪制如圖1 所示。

圖1 遠動系統(tǒng)原理框圖

3 遠動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用

3.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用 A/D 轉(zhuǎn)換及變送器等技術(shù)是電力系統(tǒng)自動化中常見的數(shù)據(jù)采集技術(shù)。遠動控制系統(tǒng)在對信號進行處理時通常采用TTL 電平信號，且多為0～5V。在電力系統(tǒng)中，由于各種運行的設(shè)備均為大功率、高電壓設(shè)備，若要在遠動控制系統(tǒng)中對這些數(shù)據(jù)進行處理，就必須將大功率、高電壓設(shè)備的運行數(shù)據(jù)通過變送器進行轉(zhuǎn)換。這一過程是將大功率、高電壓設(shè)備的電流、電壓等參數(shù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的TTL 電平信號，再通過A/D 技術(shù)將電平信號進一步轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，從而便于YC 信息采集和YX 信息編碼。其中，要采用光電隔離設(shè)備對YX 量信息進行采集和傳送，信息轉(zhuǎn)換為二進制編碼后編進遙信數(shù)據(jù)幀中，然后通過數(shù)字多路開關(guān)傳送至接口電路。經(jīng)傳感器、CT 及PT 采集的設(shè)備電流及電壓信號通過濾波放大電路去除無利用價值的高次諧波后，傳至取樣保持環(huán)節(jié)并實施同步采集，從而得到和信號源同步的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)通過A/D 進行信號轉(zhuǎn)換，最后輸送到STD 空機等采集環(huán)節(jié)中，從而獲得有價值的數(shù)據(jù)信息。

3.2 信道編碼技術(shù)應(yīng)用 信道編碼技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用常見的有信道的編碼和譯碼、信息的傳輸協(xié)議等。通過數(shù)據(jù)采集技術(shù)所獲得的信息最終要輸送到電力系統(tǒng)調(diào)度控制中心，在輸送過程中，信道容易被各種其它信號干擾，因此，我們必須將信道進行編碼和譯碼，從而提高信息的抗干擾性。信道編譯碼的種類較多，而在電力系統(tǒng)遠動控制技術(shù)中多采用線性分組編譯碼，少數(shù)采用循環(huán)編譯碼。

3.3 通信傳輸技術(shù)應(yīng)用 在電力系統(tǒng)自動化中遠動控制通信傳輸技術(shù)主要涉及調(diào)制與解調(diào)2 種技術(shù)。電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)通過自身所具有的電力通信網(wǎng)絡(luò)資源與方式（例如衛(wèi)星和微波、光纜和載波等通信方式）來構(gòu)建電力通信專用網(wǎng)。由于目前電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)主要是采用電力線載波和光纖通訊形式來完成信號的傳輸，其中電力線載波數(shù)據(jù)通信的實現(xiàn)是通過在信號發(fā)射端中進行編碼后產(chǎn)生的基帶信號，以及電力線中的高頻諧波信號為載波信號，并利用多種調(diào)制技術(shù)將其轉(zhuǎn)換模擬信號后，以電流和電壓的方式順從電力線進行通信傳輸；同時在接收端中，利用解調(diào)技術(shù)將轉(zhuǎn)換的模擬信號還原成為數(shù)字信號。電力系統(tǒng)自動化是由調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。目前，隨著光纖傳輸技術(shù)可靠性的不斷提高，光通道設(shè)備造價的不斷降低，全國范圍內(nèi)電力系統(tǒng)自動化控制光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)正迅速形成，這種新型的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)必將很快取代微波傳輸技術(shù)，成為電力系統(tǒng)自動化控制通信傳輸?shù)闹饕绞健?/p>

4 結(jié)語

遠動控制技術(shù)在我國電力系統(tǒng)自動化中已得到廣泛的應(yīng)用，并且電力系統(tǒng)未來的發(fā)展方向是實現(xiàn)自動化管理，尤其是在110KV 以下小型變電站的運營管理模式中，具有綜合自動化程度的智能型變電站已非常普遍。與此同時，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是計算機及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在各個領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，勢必有效推動遠動控制技術(shù)的進一步發(fā)展和完善，從而加快我國電力系統(tǒng)向自動化管理模式的發(fā)展進程。

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