頓朝暉
【摘要】文章首先分析了遠動控制技術組成模塊,以及在電力系統(tǒng)中的應用現狀。其次重點介紹遠動控制技術的工作原理,以框架圖形式展開討論。最后對遠動控制技術在電力系統(tǒng)自動化設備中的應用做出整理,將技術應用要點做出總結,可作為技術人員工作開展的依據。
【關鍵詞】電力系統(tǒng);自動化;遠程控制技術
一、遠動控制技術
遠動系統(tǒng)在電力企業(yè)中應用廣泛,可實現遠距離管理。系統(tǒng)由指令發(fā)出端、調控中心、功能端組成,技術人員在對電力設備進行調試時,不需要近距離測量,通過這一技術可采集到設備運轉中的各項參數。采集到數據后系統(tǒng)會展開分析運算,根據所得結果對電力系統(tǒng)做出調試,下發(fā)指令后功能端會快速轉換,實現遠動控制。此類技術主要運用在發(fā)電站等大型電力企業(yè)。在現代科技理念中,將遠動控制劃分到自動化系統(tǒng)中,由程序或者機器人來實現功能,前者主要應用在供配電環(huán)節(jié),后者多數用于機械生產中。以監(jiān)測、控制為功能實現途徑,能夠幫助技術人員在第一時間發(fā)現電力系統(tǒng)中存在的問題,以反饋數據為調試依據,設備使用安全得到了保障。運用遠動控制技術可實現設備與調控中心信息實時對接,工作人員不必深入現場人力調試,不但節(jié)省時間,系統(tǒng)運轉過程中的穩(wěn)定性也得到提升。電力系統(tǒng)運行損耗大,運轉中的零件一旦發(fā)生損壞將會導致系統(tǒng)癱瘓,不能完成供電任務,引發(fā)的經濟損失不可估量,應用遠動控制技術后這一問題得到解決。
遠程監(jiān)測、信息反饋、控制輸出以及功能實現都可通過遠動技術來進行。電力系統(tǒng)中輸入電壓受干擾電流會出現波動,檢測裝置捕捉到這一變化后會將其反饋至控制中心,向功能端發(fā)出損耗補償的信號,用來穩(wěn)定輸出電壓,這一系列活動中參與最多的是遙信部分。變電站工作線路出現異常會將設備燒毀,嚴重者還會引發(fā)火災。因此在系統(tǒng)呈現異常狀態(tài)時,遠動控制功能端會在第一時間阻斷電源,將損失降到最低,并發(fā)出警報,技術人員得知反饋后可開展相應的檢修工作。除此之外,遠動技術還能做到自動化診斷,定期檢驗系統(tǒng)運營環(huán)境是否安全,并做出調節(jié)。
二、遠動控制技術的原理
遠動控制實現功能首先要接收檢測信息,電力系統(tǒng)自動化設備使用過程中,會產生三方面的反饋信號,要求信息接收裝置反應速度靈敏,信號接收與發(fā)出可在同一時間進行,彼此之間不產生干擾。發(fā)出指令的裝置通常會選用光電編碼器,將分析計算結果重新擬定成設備可以接收的信號形式。發(fā)出指令要以一種在自動化系統(tǒng)中可以傳輸的形式來設計軌道,現有技術可以滿足這一需求,在建立軌道階段設備使用功能并不會受到影響。遠程控制技術是以一種頻率信號來開展調控的,干擾問題很難完全杜絕,信號中存在干擾磁場后原有的指令會受到不同程度的影響,為電力系統(tǒng)帶來安全隱患。
為解決這一問題,下文會對電力系統(tǒng)遠動控制功能實現原理進行詳細介紹。除原有的自動化控制系統(tǒng)外,還需要設定用功補償,控制技術原理如圖1所示。其中YK與YT是功能的縮寫,以輸出端為依據而產生,也是控制系統(tǒng)的起始位置,位于自動化設備檢測裝置處。使用階段產生的數據變動會在此環(huán)節(jié)中展現出來,進入到光電編碼器中,由輸入輸出裝置、編碼譯碼器、抗干擾編碼器共同組成的模塊可以稱作遠動裝置控制器。運營過程中信息采集與指令發(fā)放需要同時進行,觀察下圖可以發(fā)現共有兩項信到,分別構成單獨的閉合回路,但最終回合在一起。遙控裝置采集到的數據會直接進入到變送器中,兩項功能模塊都包含抗干擾裝置,用來提升傳輸信號穩(wěn)定性。
數據傳輸技術在遠動控制系統(tǒng)中作用效果明顯,電子信息學中的通訊原理也得到運用,從功能原理圖分析,組成模塊簡單,使用過程中不會增大電路損耗,用功補償也能起到穩(wěn)壓作用。
三、電力系統(tǒng)自動化中遠動控制技術的應用
1、數據采集技術應用
上述圖表分析中我們可以明確數據采集技術在電力系統(tǒng)的重要作用,其功能實現需要轉換器的參與。在數字轉換器中,可以將采集到的數據直接編譯,以ttl電平信號來計算,選用二進制方式。信號產生及傳遞電壓在5伏特以內。供配電環(huán)節(jié)或者是變電站中,流經電壓可以達到1000V以上,直接進行信號傳遞會超出遠動調控設備的使用功率,引發(fā)短路故障。因此在采集環(huán)節(jié)中需要結合變送器來使用,以系統(tǒng)可以接受的電壓強度來傳遞信號。接收到的信號屬于模擬信號,向數字信號轉變則需要A/D轉換器的參與,圖表中顯示的編碼譯碼器位于第三個環(huán)節(jié)中,配合采集技術來完成設備調控。為減少使用環(huán)節(jié)中產生的誤差,可以在計算機中模擬這一系列功能,方便對電路做出優(yōu)化設計,濾波模塊也包含了放大功能。這一技術并不是盲目進行的,會有選擇性的將有用信號放大,過濾掉干擾磁場。應用數據采集技術后系統(tǒng)使用功能得到提升,向控制中心傳遞的信息也更貼近現場真實情況。
2、通信傳輸技術應用
在電力系統(tǒng)自動化中遠動控制通信傳輸技術主要涉及調制與解調2種技術。電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)通過自身所具有的電力通信網絡資源與方式(例如衛(wèi)星和微波、光纜和載波等通信方式)來構建電力通信專用網。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,其中電力線載波數據通信的實現是通過在信號發(fā)射端中進行編碼后產生的基帶信號,以及電力線中的高頻諧波信號為載波信號,并利用多種調制技術將其轉換模擬信號后,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,利用解調技術將轉換的模擬信號還原成為數字信號。電力系統(tǒng)自動化是由調制解調器調制解調技術,實現數據通信。目前,隨著光纖傳輸技術可靠性的不斷提高,光通道設備造價的不斷降低,全國范圍內電力系統(tǒng)自動化控制光纖傳輸網絡正迅速形成,這種新型的通信傳輸網絡必將很快取代微波傳輸技術,成為電力系統(tǒng)自動化控制通信傳輸的主要方式。
小結:隨著我國科學技術水平的不斷提高,電力系統(tǒng)規(guī)模不斷增大,自動化系統(tǒng)應用更加廣泛和深入,電力系統(tǒng)自動化在融合計算機和通信以及控制等技術后,通過遠動控制技術不僅完成了電力系統(tǒng)調度自動化,還提升了系統(tǒng)的智能化和交互性。同時,由于計算機和通信以及控制等技術的快速發(fā)展,電力系統(tǒng)自動化不僅包含運行和管理方面,還涉及系統(tǒng)先進性和經濟性方面的內容。因此,遠動控制技術也在不斷提高和完善,必將為日后的電力系統(tǒng)自動化發(fā)展奠定堅實的基礎。
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