摘要:電力系統(tǒng)在運行過程中有著非常龐大的信息量,為了更好的掌握電力系統(tǒng)的各項信息,還需要對運行狀態(tài)進行實時的監(jiān)控,這樣才能夠保證電力系統(tǒng)在健康的狀態(tài)下運行。電力系統(tǒng)的信息監(jiān)測技術能夠及時的對電力系統(tǒng)運行時的各項信息數(shù)據(jù)準確的收集在一起,并且傳輸?shù)秸{度中心,從而采取有效的控制措施來保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
關鍵詞:電子系統(tǒng)信息;檢測技術;分析
1 實現(xiàn)電網(wǎng)調度自動化的基本要求
1.1 對信息的采集整理和命令執(zhí)行的子系統(tǒng)
在電網(wǎng)調度過程中需要通過信息采集整理和命令執(zhí)行的子系統(tǒng)來實現(xiàn)信息的傳輸和指令的發(fā)送,這樣才能夠有效的實現(xiàn)電網(wǎng)的調度。而遠動終端以及主站在配合時也可以實現(xiàn)四搖功能。其中遠動終端在遙測方面主要可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)運行參數(shù)的采集,比如對發(fā)電機出力、母線電壓、功率負荷以及電流電量等各項信息的采集。遠動終端還有著信息采集和發(fā)送的功能,在電力系統(tǒng)中通過繼電保護動作信息來對整個系統(tǒng)進行保護的過程中,遠動終端可以接受到執(zhí)行命令并且及時的對命令進行發(fā)送,在接收到發(fā)送的指令后,系統(tǒng)的其他部件也會按照發(fā)送的指令來完成相應的操作,其中發(fā)電機的有功出力以及無功出力都需要通過遠動終端的指令操作來完成,而這一部分內容也是電力系統(tǒng)調度中的核心部分,對于實現(xiàn)電網(wǎng)調度自動化也有著重要的意義。而在信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)中不僅需要具備以上幾種功能,同時還包含了一些其他的功能,其中包括了事件順序記錄、當?shù)乇O(jiān)控等,這些功能在信息的采集整理和命令執(zhí)行子系統(tǒng)中也都有著非常重要的作用,并且在實際操作過程中也能夠給電力系統(tǒng)的運行提供重要的幫助。
1.2 信息傳輸子系統(tǒng)的功能
電網(wǎng)調度自動化的實現(xiàn)還需要在主站和遠端之間建立起相應的連接,由于二者之間存在著一定的距離,因此信息傳輸也是一項非常重要的部分,信息傳輸子系統(tǒng)的功能也主要是起到連接的作用,讓電力系統(tǒng)的主站和遠端之間的信息傳輸形成一個快捷的通道,這樣就可以形成有效的電網(wǎng)調度。而信息傳輸子系統(tǒng)在應用上也分為不同的制式,按照信道的不同可以將其分為模擬傳輸系統(tǒng)以及數(shù)字傳輸系統(tǒng)兩種。在信道采用電力載波、模擬微波傳輸系統(tǒng)時,我們也可以將這種系統(tǒng)傳輸方式稱之為模擬傳輸系統(tǒng)。其中信道采用了數(shù)字微波以及數(shù)字光纖作為系統(tǒng)傳播的主要方式,這種方式也是目前應用較多的傳播方式之一,而數(shù)字傳輸正是采用了這種信息傳播方式。
1.3 信息收集、處理和控制子系統(tǒng)
很多電力網(wǎng)絡都有很廣的跨度,在電網(wǎng)系統(tǒng)中包括了發(fā)電廠和變電站等,這樣在對電力系統(tǒng)進行監(jiān)控時候就需要通過對不同廠、站的信息收集和處理來進行。而整個電網(wǎng)的監(jiān)控不僅要實現(xiàn)對信息的收集和整理,還要對信息收集和處理的結果發(fā)送到控制中心,再經(jīng)由操作人員的指令發(fā)送傳輸?shù)较到y(tǒng)中的各個部分來進行控制,這也是信息收集、處理以及控制子系統(tǒng)的主要功能所在。
1.4 人機聯(lián)系子系統(tǒng)
在自動化技術不斷發(fā)展的過程中,操作人員需要對自動化系統(tǒng)進行設置并且在自動化系統(tǒng)的協(xié)助來對電力系統(tǒng)的狀態(tài)進行實時的監(jiān)控,這樣操作人員就可以根據(jù)系統(tǒng)運行的狀態(tài)來對系統(tǒng)進行調整,從而使系統(tǒng)能夠在一個較為健康的狀態(tài)下運行。目前,在電力系統(tǒng)運行過程中,控制電力系統(tǒng)的設備與人員的操作如何能夠更好的結合在一起也是人們重點研究的內容之一。在計算機系統(tǒng)與電力系統(tǒng)結合后,信息的收集和處理也更加高效,這樣操作人員需要通過計算機的信息反饋來對信息作出有效的決策,在此過程中如果電力系統(tǒng)的復雜性和規(guī)模越大,那么對于操作人員的要求也會越高,因此人機聯(lián)系子系統(tǒng)的功能和作用也有著非常重要的價值。
2 電力系統(tǒng)信息采集系統(tǒng)
電力系統(tǒng)的信息采集系統(tǒng)也是一項非常重要的部分,能夠對電網(wǎng)運行起到有效的監(jiān)控作用,同時還要對電網(wǎng)運行的狀態(tài)生成信息數(shù)據(jù)再經(jīng)由控制中心進行加工處理,從而形成有效的控制系統(tǒng),這樣控制信息無論是在發(fā)送和接受過程中都能夠通過相應的指令來完成。
由電力系統(tǒng)RTU及傳感器輸送的系統(tǒng)結構狀態(tài)信息和運行狀態(tài)信息通過模擬和數(shù)字量輸入系統(tǒng)將信息傳送到接口電路,然后送至調度控制中心計算機系統(tǒng)。其主要任務是實現(xiàn)對現(xiàn)場信號的采集處理。按其功能可分為:模擬量輸入、輸出子系統(tǒng)和數(shù)字量輸入、輸出子系統(tǒng)。
數(shù)字量輸出系統(tǒng)是為控制對象提供數(shù)字信號或控制其動作。當電網(wǎng)一些重要的開關或狀態(tài)發(fā)生變化時,計算機立即處理,一般將這種狀態(tài)量接入中斷處理。模擬量輸入通道由傳感器或變送器、多路模擬開關、放大器、采樣保持器S/H、A/D轉換器以及接口和控制邏輯電路構成。
2.1 采樣保持電路
時間取量化的過程稱為采樣。采樣過程是將模擬信號f(t)首先通過采樣保持器,每隔TS秒采樣一次(定時采樣)輸入信號的即時幅度,并把它存放在保持電路里,供A/D轉換器使用。
2.2 采樣方式
1)單一通道的采樣方式。根據(jù)采樣點的位置以及采樣間隔時間與輸入波形在時間上對應關系,采樣方式可以分為異步采樣和同步采樣。
2)多通道采樣方式。按照對各通道信號采樣的相互時間關系,有同時采樣、順序采樣和分組同時采樣三種采樣方式。①同時采樣。在每一個采樣周期對所有需要采樣的各個通道的量在同一時刻一起采樣叫同時采樣。一般情形,保持各個(或某些個)輸入離散化的同時性對自動裝置才有意義。同時采樣的實施技術有兩種:一種是每一個通道都設置A/D轉換器,同時采樣后同時進A/D轉換,由于A/D轉換器價格比較貴,功耗較大,這樣在經(jīng)濟上不合適;另一種廣為流行方案是全部通道合用—個A/D轉換器,同時采樣,依次A/D轉換;②順序采樣。在每一個采樣周期內,對上一個通道完成采樣及A/D轉換后,再開始對下一個通道進行采樣叫順序采樣。順序采樣必然會給各通道采樣值帶來時間差。由于目前采用的采樣器與A/D轉換器的速度遠大于系統(tǒng)基波變化速度,所以順序采樣是利用這種快速性來近似地滿足同時性。當然,這只適合采樣及A/D轉換速度高,并且對同時性要求不高的場合。順序采樣的優(yōu)點是只需一個公用的采樣保持器,并且對其技術要求較低。目前采樣及A/D轉換板幾乎都是工作在順序采樣方式。
分組同時采樣雖然會帶來額外時延,但能大幅度地減少計算量和簡化軟件結構,不過此法顯然只適用于旋轉角度很小的情況,否則延時太大,將延誤自動裝置的動作。
參考文獻:
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