电力系统自动化中远动控制技术的设计与应用_李兵兵.pdf

电 子 元 器 件 与 信 息 技 术|225网络与信息安全电力系统自动化中远动控制技术的设计与应用李兵兵国网北京市电力公司客户服务中心，北京，100076摘要：随着科学技术的发展，电力系统自动化技术的应用越来越广泛。由于我国电力系统自动化技术应用时间较晚，远动控制技术的设计与实际应用方面存在诸多局限性，需要进一步加强技术研究，以便提升该技术在电力系统自动化中的应用效果，从而促进我国电力系统的进一步发展。基于此，笔者结合自身工作经验，对电力系统自动化中的远动控制技术特点、功能设计、远动重要性以及应用予以阐述分析，提出适合电力系统自动化中远动控制技术的扩展应用范围。关键词：电力系统；自动化；远动控制技术；设计；应用中图分类号:TM764.2文献标志码:ADOI:10.19772/ki.2096-4455.2023.1.052 0引言随着我国经济迅速发展，各行各业对电力系统的供电需求越来越高。为了进一步满足人民群众日益提升的生活需求，我国电力系统需不断进行改进、创新，朝着自动化的方向探索、发展。在电力系统自动化运行过程中，远动控制技术需确保生产、输送、变电以及配送每一个环节运行的稳定性，避免造成严重的损失，保证电力系统运行的稳定性与安全性，科学合理地应用远动控制技术构建智能化电网，进而实现自动化发展目标。1远动控制技术特点电力系统需要经常检查安全性以及稳定性，避免出现故障以及安全问题。对于电力系统中存在的不确定因素，需要利用高科技技术实施监控和管理，最大限度保证电力系统运行的稳定性。而远动控制技术的应用可以进一步完善电力系统，有利于实现以上目标。这是因为庞大的电力系统在应用远动控制技术时，可以实现对调动控制端以及执行终端的控制，进而实现对电力系统的实时监控1。为了保证电力系统稳定、可靠地运行，达到节能的目的，电力系统自动化运行过程中，需要以目前使用的通信技术作为基础，对系统中所使用的设备进行监控，以便及时了解设备实际运行时的状态，通过监控技术做出迅速反应，方便电力系统在运行中及时发现并解决潜在安全隐患，进而起到高效预防的作用。远动控制技术基本功能包括遥测、遥信、遥控与遥调。其中遥测是指通过通信技术实现设备测量值的传输；遥信是实时监控设备的运行状态；遥控则是对系统中运行的设备发出改变状态的指令，即调度中心结合电力系统中某些设备的运行实施远程遥控，以此实现对设备的远程操作2。随着社会的发展，电力系统自动化的发展也逐渐完善，远动控制技术的设计也随之扩展、完善。2远动控制系统的功能设计在电力系统中应用远动控制技术，其功能设计是以遥控与遥调、遥测与遥信、诊断与维护几个方面为主。其中遥控与遥调发出调整设备运行作者简介：李兵兵，男，汉族，陕西乾县，高级工程师，本科，研究方向：电气工程及自动化。dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术226|状态的命令，以此实现电力系统的自动化发展与应用。遥测与遥信是将采集的设备信息传送回控制中心，而后由控制中心处理好相关数据。诊断与维护则是及时诊断线路是否发生故障、确定故障点以及根据实际状态及时维护等。2.1遥控与遥调遥控就是利用通信技术向电力系统所使用的设备发出命令，改变其运行状态。调度中心以遥测和遥信方式对设备运行状态进行检测和控制，而后了解设备现在运行状态，并根据了解的信息发出指令，对设备进行调整，确保设备的运行状态满足电力系统的要求。遥调是电力系统中直接的抑制行为，调度中心根据实际需求对变电所、发电厂所使用的部分设备实施的行为，如发电机的开关、分闸以及合闸等，都需要调度中心发出命令，从而实现设备运行状态的改变3-4。远动控制技术还可以结合具体需求扩容，借此保证设备可以保持正常的运行状态，并且可以在系统中设计自我检查以及诊断等功能。2.2遥测与遥信遥测传输测量值，需要以通信技术为基础，才能实现被检测变量的传输。遥信是对电力系统自动化设备实施有效监控。遥测与遥信是远动控制技术中非常关键的内容，二者是对被远程控制站实施远程测量以及监控的重要技术手段，方便时刻掌握电力系统设备的运行状态，提供真实可靠的远动控制技术参数，能够创造远程自动控制的有利条件。2.3诊断与维护远动控制技术在电力系统的线路维护以及故障诊断方面有不可忽视的作用。当线路运行出现故障时，遥测与遥信功能会通过过流检测的方式诊断线路故障，简单来说，就是根据电流值做出评估与判断，并将信息及时传送回调度中心。随后，调度中心在自动化技术的支持下自动定位故障，对发生故障的区域采取隔离措施，利用遥控技术发出闭合配电所开关的命令，同时给出提示以及故障处理报告。远动控制技术应用过程中，可以准确定位故障的位置，对中心故障区域内遥测与遥信的数据值进行对比，利用最大值找出故障点5。3远动控制技术运用的重要性及优势3.1远动控制技术运用的重要性电力系统运行过程中涉及的环节多且复杂，具体包括发电、输送、变电、配电等众多环节，只有保证每一个环节中所使用的设备运行的稳定与安全，才能保证电力系统可以正常运行。通常为了实现以上目标，在继电保护、动态监测系统等重要的环节中应用远动控制技术，以合理且有效的方式减少电力系统运行时的故障，为广大用户提供稳定、安全的电力服务，满足人们日常生活和生产活动的用电需求。在应用远动控制技术时，需要从业人员具备扎实的计算机操作能力、对电气领域的市场环境有全面了解，深刻认知自身的职业能力与综合素养，才能实现该技术在电力系统中的高效应用，从而全面提升电力系统的自动化水平。3.2远动控制技术运用的优势由于远动控制技术的功能具有多样化的特点，电力系统的自动化特点和优势才能突显出来，实现信息数据的全面采集，按照获取的客观且准确的信息，联合电子终端设备反馈的信息，便于及时发现系统运行时存在的缺陷以及潜在的安全风险等，有利于工作人员及时了解设备的实际运行状态，从而降低系统运行时的潜在威胁。此外，调度中心可以直接向设备发出指令。例如：电力系统运行时的一段线路出现故障，调度中心可以利用电子控制端直接发送指令，及时切断故障点，保证其余线路可以正常运行，保证运行的安全性。又如，断路器开合、无功补偿设备断开等操作，可采用通信技术实现自动切换。远动控制技术应用时所使用的控制器，基本要求就是合理应用网络化以及智能化的非标设备和组装线，以便进行联网操作，为电力系统自动化 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术|227网络与信息安全运行和管理提供便利条件。4电力系统自动化中远动控制技术的应用4.1通信传输技术的应用通信传输技术是远动控制技术中的一项重要技术，主要是利用不同的信道在信息传输方面表现出的差异性实现传输信息的目的，所使用的传输介质拥有自己的传输频率范围。同时，为了在特定的频率范围内实现有效和快速的数据信息的电子传输，需要采取电子调制方法，调制原本不符合信道标准的频率，使其在标准的频率内。但在实际传输时，由于受到电阻以及噪声等因素的干扰，导致电子信息的传输容易受到影响，结合这一点，技术人员需要采用抗干扰技术保证信息传输的稳定性，提高传输信息处理的有效性。通信传输技术的应用具体体现在调制以及解调两个方面，也就是说电力系统自动化运行时的电力信号传送有自身特定的运行方式以及电力资源。自动化传输的方式主要分为光纤通信以及电力线载波，以此实现自动化系统的顺利运行。运行时的主要表现为：首先，电子数据信号传输时将各种规格的电线作为主要载体，在调制技术的支持下，工作人员将原本的电力线载波信号转化成系统能够识别的模拟信号，而后相关的信道上以电压、电流的方式进行传输。接收端在接收到相应的电子信号后，通过解调技术转化电子信号，使其成为数字信号，此时完成电子数据通信的整个过程6。随着科学技术的持续发展，大量的新技术应用于电力系统中，如果将这些技术以合理、科学的方式融入电力系统自动化建设中，那么在推动系统自动化运行和发展中将会发挥显著作用，有助于提升自动化运行时的各项技术水平。此外，电力系统工作人员需要将计算机技术、控制技术以及电子通信技术等结合起来，提高各类电力设备运行的合理性，促进远动控制技术的有效应用，从而提升电力系统的自动化水平及精准性。4.2信道编码技术的应用在电力系统自动化运行过程中，信道编码技术是不可缺少的一个重要环节，主要功能是二次加工电子信息的过程，即将采集到的信息进行翻译、编写，对其进行二次传输。应用信道编码技术时，主要是利用其编码和译码功能，有效避免各类因素干扰远动控制技术中的遥测与遥信功能采集信息。无论何种数据使用有线传输或光纤传输，都会因很多因素的影响，而发生信息乱码或者丢失的情况，此时需要通过信道编码技术提高信息传输的稳定性以及安全性，提升系统抗干扰的能力，减少数据乱码以及丢失等问题的发生7。目前，我国电力系统自动化的编码、译码工作主要采用线性分组码技术，为了避免工作中出现任何数据信息差错，需要对其进行技术上的各种支持。同时，还需要利用远动控制技术中的循环检查、检错重发以及反馈重发等措施预防电力系统的运行问题。根据现阶段技术人员的研究结果，信道编码技术的合理应用，可使数据信息传输期间各类因素的干扰得到显著降低；而编码、译码技术的应用，有利于系统运行时及时发现错误信息，通过实际数据检测与正确数据进行对比分析，以便保证电力系统运行时各项功能的稳定性。由此可见，使用远动控制技术时，要合理应用信道编码技术，进而优化电力系统整体运行质量。4.3信息采集技术的应用信息采集涉及的主要技术有a/d转换技术、变送器技术等，其中TTL电平信号是电力系统应用的信号类型，通常电压在05V之间，但电力系统所使用的设备需要的是高压电，变送器可以转换高压电，而后控制中心才可以有效处理数据8。简而言之，系统运行时设计的信号要进行转换，并以a/d转换技术作为基础条件，对收集到的数据进行转换，使其成为数字信号，从而保证遥测信号采集以及遥信信息编码工作dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术228|的良好运行。由于遥信传输信号需要光电隔离设备，并且在采集数据时需要使用二进制编码技术，利用数字多路开关技术传输数据。控制系统在得到电压和电流信号之后，需利用滤波技术采集信号，要清除高次谐波，同时采集同步于信号源的信息，保证信息采集时能够保持信号同步，而后利用a/d转换技术进行转换，进而输送数据到std空机，从而完成数据采集的整个流程。5电力系统自动化中远动控制技术的扩展应用随着远动控制技术在电力系统中应用越发广泛、深入，这不仅推动了电力系统自动化运行的顺利发展，还可以保证系统在安全、稳定的前提下运行，显著提升了我国电力系统的服务质量。未来，远动控制技术在进一步发展中，还可扩展其应用范围。首先，可以在电力系统的云管理中应用远动控制技术。该技术的应用可提升各设备的实际管理效率，将设备纳入到云管理的数据库中，这样就可以全面采集设备的信息，并对采集到的信息进行汇总与分析，在提高运行问题信息库内容的完善性的同时，方便工作人员在设备出现故障时可以在云数据的支持下快速找到问题所在，进而快速处理问题，最大限度降低管理难度。其次，在智能化远程管理方面应用远动控制技术。智能化远程控制是电力系统自动化运行的重要环节。终端设备的远程管理是远动控制技术的中心，在管理中有着重要地位，要想实现对终端设备的智能化管理，需要联合云数据库，及时将运行时采集的各类数据输送到管理系统中，有利于电力系统自动化顺利运行。在此基础上，当系统运行出现问题时，可以借助云数据库快速展开自我诊断，完成自我修复。总之，不断扩展的远动控制技术在电力系统自动化中的应用，可进一步提升该技术的使用价值。6结语总而言之，时代的进步促进经济的发展，人们对电力服务质量的重视度也逐渐提升，电力系统也因此成为经济发展中非常关键的一部分。尤其是在使用远动控制技术后，有利于提高电力系统运行质量、降低成本。技术人员需要详细分析远动控制技术，掌握技术优势和特点、应用的重要性、功能设计以及具体应用等方面，实现该技术的合理应用，提升远动控制技术应用水平，改善电