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远动控制技术在电力系统自动化中的实践

2019-12-02郝俊辉

电子技术与软件工程 2019年18期
关键词:码字控制技术信道

文/郝俊辉

在电力系统运行的过程中,包括生产环节、输送环节、变电环节和配送环节,任何一个环节出现问题都很容易导致电力系统发生故障,造成严重的经济损失。为了能够确保电力设备可靠稳定运行,必须远动控制技术对电力系统进行优化升级,提高一次电力设备稳定运行的质量。随着我国计算机和网络通讯技术的广泛应用,能够有效促进电力系统自动化的水平,为智能化电网建设提供支持。

1 远动控制技术的主要原理

远动控制技术最主要的功能就是对电力系统实现远程遥控、遥测、遥信。

遥测就是指远程测量通信技术,可以对电力系统的运行状况进行实时监测,及时发现问题并解决问题。遥控则是指远程发出指令,利用通信技术能够保证调度室对远程设备进行合理控制,确保远程设备的运行状况得到及时调整。远程命令则包括远程的调节命令和远程的控制命令,如果调度中心发现变电站或发电厂的某一设备出现异常,就能够及时的发出控制命令。例如,发电机止停、断路器开合以及无功补偿设备的断开等,主要就是利用通信技术,能够保证远程设备实现状态自动切换。非标设备和组装线对控制器的要求是网络化、智能化,不再只是单一产品线,而是要求能够联网,方便工程管理。此外,自动搬运、上下料是电子制造业非常关键的环节,其对控制器的需求是柔性化、专业化,能够适应不同的工作场合需要。

2 远动控制技术在电力系统自动化中的实际应用

2.1 数据采集技术

在电力系统自动化技术中最常用的数据采集技术,包括A/D转换以及变送器等技术。远动控制系统在对数据信号进行处理时大多数为0-5V,由于所有电力系统中的运行设备功率都比较高,所以要想有效的对远程数据进行快速处理,必须要变送器对高压设备和大功率设备的实际运行数据进行准确分析,转换大功率设备的电流、电压等参数,形成TTL电平信号,利用A/D技术将电平信号转化为数字信号,完成采集与编码遥信信息的任务。

遥感信息则是电力系统中继电保护、开关设备、自动装置等运行状态,属于电力系统中节点电压、支路电流等模拟量。遥感信息在电力调度自动系统中,应当经过使用光电隔离方式对遥感对象状态进行采集,并将采集的状态通过二进制编码输入到遥信码之中,利用数字多路开关在接口电路输入各路的遥感状态,之后送到CPU进行处理,完成编码遥信信息。电压与电流信号利用传感器CT、PT采集设备能够对电流和电压信号进行快速放大,尽可能的减少干扰信号,保证信号数据的同步转换,确保数据信息的价值得到有效提高。

遥感信息在电力系统数据信息传输当中的编码过程,为了能够精确采集到遥感信息,在电力系统调度自动化的遥感信息采集工作中,比较常用的是交流采样技术,其主要工作原理是其电流和电压的信号来自于传感器CT和PT,另外还包括电线杆当中的传感器,通过滤波的放大环节,将19次以上的高次谐波清除,之后送入到取样保持环节当中以开展同步采集工作。在获取到与信号源同步的信号之后,A/D转换会对其进行模/数转换,最终获取的数字信号可以直接进入到单片机和STD工控机等高级环节当中,进而实现数据的完整精确采集。

2.2 信道编译码技术

信道编译码技术能够在电力系统自动化中广泛的应用,最常见的信道包括编码密码、信息传输。例如,在数据采集过程中,必须将所需要的数据信息传收到,调度中心在传送的过程中也很容易受到其他信道的干扰,从而出现误码的现象,所以必须对不同的信道进行编码和密码,提高信息传输的抗干扰性能。由于信道编译非常的复杂,所以可以采用线性分组编码的方式,线性分组编码主要是在传输信道编码过程中,依照监督码元的构造,构成不同特征码。假设码字消息码元有K位,监督码元有R位,则n-k+r为码长,2K为码字数目,每个码子中监督元R与本码字信息元K相关,则2K为分组码。循环码编译码则是常见的线性分组码,码字中码元循环向左位移,使用此方法编码,接收端可对发送码字嗓音信道上的干扰情况进行较好的判断校验,去除接受码使用多项式,对余式是否为零进行检查,若不为零,则认为接收码字不属于发送码字,若为零,则认为接收码字为发送码字,从而提高编码的整体水平。

在电力系统的远动控制过程当中,为了精确完成变电站、电厂以及调度中心三方面精确的数据通信工作,在信道编译码工作开始之前,相关技术人员要建立一种事先制定好的通信方式和数据格式,这就是在远动控制过程中非常重要的环节——通信规约。现阶段,我国电力系统当中主要使用的通信规约为循环式数据传送(CDT),该规约具有非常强大的稳定性,在电力系统当中具有实际应用价值。

从整个数据传输的过程来看,一般情况下,数据是按照帧结构的方式来进行传送的,在远动控制系统当中,重要的遥感信息被设置在A帧当中,居于次要地位的遥感信息则被安排在B帧,一般级别的遥感信息被放置在C帧进行传送。遥感信息的状态情况和电能脉冲的计数值分别设置在D1帧和D2帧当中,事件的顺序记录会被设置在E帧进行传送。帧结构当中一般会以同步字开头,并配有控制字和信息字,长度可以根据数据信息的实际状况进行变化。

2.3 通信传输技术的应用

随着我国网络通信技术的快速发展,能够为电力系统自动化提供重要的通信技术支持,而远动控制技术可以确保电力系统自动化管理更加的完善,还能够保证电力系统的交互性和智能性大幅度提升,通信传输技术的应用可以保证远动控制通信的总体效果,在电力系统自动化中,所具备的电力通信网络资源包括卫星,微波,光缆和载波等不同的通信方式,构建专有的电力通信网络能够提高电力系统,通信技术传输的总体质量,电力线在播数据通信能够减少信号的干扰,可以利用多种调制技术对数字信号进行转换,保证信息技术的快速传播。随着光纤通信技术的快速发展,光通道设备的造价也在不断下降,为电力系统实现光纤化改造提供了必要的支持,也会提高电力系统自动化控制的整体效率。

在远动控制技术不断发展的过程中,一定要确保,远动控制装置的可靠性要高,实时性要强,功能要全面。其中由于远动控制技术作为整个电力系统重要的监控设备,一定要确保其高估度的可靠性,尤其是对装置自身的可靠性和数据传输的可靠性要进行重点关注。

可靠性能够确保远动控制技术的正常稳定运行可以对故障进行快速及时的处理,尤其是两个相邻故障之间正常的工作时间进行协调,如果因为受到其他信号的干扰,出现差错很容易导致远动控制技术的可靠性不足,此外要保证远动控制技术的实施性,也就是在电力系统发生故障时,能够在第一时间对故障信息进行妥善的记录和处理,实时性可以根据传输实验的指标进行判断,所谓的传输实验就是从发送端事件发生到接收端,所产生的时间间隔,通常情况下正常的传输时延应该在2-10s内,对状态变化应该在0.5-5s内,对于遥控指令的传输实验应该在0.1-2s以内。

在远动遥控技术发展的同时,必须要确保其自身的功能更加强大,通过遥测遥信遥控和遥调,等对象数量进行远动装置容量进行判断,从而满足电力系统的实际运行要需求,而遥测遥信遥控和遥调的功能也应该随着电力系统的不断发展而得到有效提升,扩大其自身的功能。例如,对整个电力系统的公角电镀等进行充分的调节。

3 结束语

总而言之,在远动控制技术发展的过程中,为了确保远动功能的成熟稳定,必须要充分运用微型计算机或者小型机构前置装置,保证故障处理的整体效果得到有效增强,而且也能够实现智能化和自动化判断。例如,可以对变位优先测量,可以根据场站端的实际运行情况,对调度端发送的指令加以验证。

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