遠動控制技術在電力系統自動化中的應用

馮麗

摘 要：目前遠動控制技術已經開始在電力系統自動化中得到普遍的應用，在很大程度上提高了工作效率。通過自動化控制系統調度和通信網絡的技術支持使電力系統正常工作，遠動控制技術對電力系統自動化實現遠程檢測和調控具有重要的作用，滿足了電力系統在技術層面的需要。本文主要研究了遠動控制技術的基本原理以及要求，闡述了遠動控制技術在電力系統自動化中的應用，目的在于使讀者能夠理解遠動控制技術的原理，掌握現實生活中遠動控制技術在電力系統自動化控制中的應用。

關鍵詞：遠動控制技術；電力系統自動化；應用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）22-0157-02

電力系統是指電能從生產傳輸到配送到用戶的整個過程，保證電力系統各個環節的正常運轉對電力系統的正常運轉具有一定的影響，電力系統正常運轉包括發電機和變壓器等一系列基礎設備的一次設備以及電力系統中起輔助作用的通信設備，計算機控制設備和保護設備等的二次設備。一次設備主要作用是確保電力系統正常工作的主要部分，二次設備是主要是起輔助作用，遠動控制技術主要應用于電力系統二次設備的使用中。比如，遠動控制技術主要應用于通信設備的實時應用，遠距離控制設備的生產過程中，在電力系統運行的過程中，要對這些設備進行遠動控制，一旦設備出現故障，就要進行有效的處理，要保證電力系統運行的穩定性和安全性。

1 遠動控制技術原理

1.1 遠動控制系統

遠程控制系統主要有系統調度、執行端和控制端三個部分構成，系統調度是指執行端通過控制設備對終端發電廠傳輸數據的過程中對數據進行分類、整理。根據數據判斷電力自動化系統各個環節需要改進和調整的地方，全面檢測整個電力系統，保證整個電力系統正常有效的運行。由于電力系統的變電站分布比較發散，傳統的方式不能夠對整個電力系統進行全面的檢測，遠動控制技術對電力系統的控制就變的至關重要，由于遠動控制技術能夠實現遠程操作，遠程檢測以此來解決電力系統中上述的問題。遠動控制主要有集中檢測和集中調控兩種運行方式。集中調控就是運用遠動控制技術對電力傳輸過程中的各種數據進行分析和整理，得到電力系統在運行過程中出現誤差的環節并對此環節進行調控。集中監視主要是指都整個電力系統進行監視，保證整個電力系統正常有效的運行[1-2]。

1.2 遠動控制技術的作用

遠動控制技術在電力自動化系統中的普遍廣泛的應用使得遠動控制技術的作用越來越重要。從近的角度來看，遠動控制技術在整個電力自動化系統中都有應用，如：在電力傳輸和電力控制環節，遠動控制技術發揮著自身在電力系統中的調試、控制的作用；傳輸過程中對基礎性設施的檢測，調節使傳輸的信息數據進行準確有效的傳輸，確保電力安全的輸送到用戶家中。從長遠角度來看，在電力系統中應用遠動控制技術，將給電力自動化系統帶來一次技術領域的革新，也將給電力系統創造更大的經濟效益。體現其在電力自動化系統中的經濟價值。遠動控制技術不僅可以提高整個電力系統工作效率和質量，還可以有效的降低整個電力自動化系統運營成本[3]。

2 遠動控制技術在電力系統中的應用

2.1 信道編碼技術的原理及其在電力系統中的應用

在遠動控制技術中信道編碼技術主要是運用線性分組編碼碼、循環編碼、循環數據傳輸的技術。信道編碼技術主要由信道編寫代碼和信道翻譯代碼構成的，在數字信息的傳導過程中，收集的信號信息必須要通過特定的方式調度才可以使用。由于外界對信道編碼的干擾，在遠動控制系統中主要使用信道編碼技術，目前，遠動控制系統中主要是使用線性分組編碼，采用線性分組能技術夠提高信道編碼的抗干擾能力。有時還使用循環編碼和循環數據傳輸技術[4-5]。

2.1.1 線性分組編碼原理

線性分組編碼的原理是指在信道信息碼的傳輸，用（m，r）這種形式來表示，假設信息矢量有r個代碼元，并且根據特定的規則增加k個監測代碼元來形成m=k+r的代碼元組。轉化成二進制形式形成二進制編碼組，則代碼字數量為2r，如果監測代碼采用的是線性組合信息碼元和原信息碼元的方法，線性分組碼用矩陣就可以表示為a=NG。而監測代碼A的部分為[1×（m-r）]，N是原信息碼的部分（1×r），生成線性代碼矩陣G為[r×（m-r）]。

2.1.2 循環碼的編譯碼原理

循環碼的編譯碼原理，由上述可知循環碼是線性組碼的一種，碼元循環向左（右）移動的過程中生成的碼組是一致的。在（m，r）的一個循環碼中，只含有一個（m-r）次碼多項式f（x），需要達到的是，對于循環碼中的多項式碼h（x），都有h（x）=y（x）f（x）。在編碼時，用y（x）和（xm-r）相乘，再用f（x）除以[xn-ky（x）]得商p（x），余式為u（x）。用u（x）的模乘以2加（xm-kn（x）），得到系統的循環碼h（x）=xm-ky（x）+u（x）。使用系統循環碼進行編碼時侯，判斷信道編碼是否受到干擾時，生成的多項式組對接受的數據進行判斷，檢查余氏是否為零，為零就代表著沒有錯誤。

2.1.3 循環數據傳輸原理

遠動系統中的循環式數據傳輸原理，循環式數據傳送技術在電力系統自動化中具有一定的作用，在信道編碼前建立特定的通訊方式和數據的格式。通常是按照數據幀結構進行傳輸。第一的遙測放在A幀，第二的放在B幀，最后的放在C幀。D1幀為遙信狀態，D2幀為脈沖記數，E幀是對事件順序進行記錄，根據A、B、C、D1、D2幀的循環順序傳送，E幀照規定的位置對聯通的數據幀進行傳輸。對于數據幀的結構分類，幀格式有同時字，控制字和，對幀格式的結構改裝之后，數據就會依照規約來進行傳送。

信道編碼就是把控制中心接受到的信息進行必要的翻譯，之后利用信道將翻譯好的信息傳輸出去。信道編碼技術是電力系統自動化控制中比較重要的部分。由于信息是通過信道來傳送的，信號運輸過程中裝載信息的時信道編碼，信道的作用是將信息傳送給控制中心設備，控制中心中對接收到的信道信息進行研究和分析。提前做好信道編碼和譯碼的準備可以提高信息傳輸過程中的準確性。電力系統在不同的通信約定中使用不同的技術，如采用連續編碼技術，采用檢驗糾錯方式，采用校正審核法。為了減少數據傳輸中的誤差，還會用檢驗糾錯法、檢驗重復法等等。

2.2 信息采集技術在電力系統中的應用

電力系統自動化不僅需要遠動控制技術還需要其他技術來支撐。比如數據采集技術，在電力系統自動化控制過程中需要對數據信息進行模數轉換，而遠動控制技術主要作用就是將信息從模擬信號轉化為數字信號。在遠程控制系統中會使用到各種大功率的設備，為了保證系統的正常運行必須將這些設備的運行數據進行處理轉換，采用這些設備時必須保證設備在正常功率以下，這就需要遠控設備接收到都是方波電平信號。為了讓遠控技術設備能夠快速的對數據信息進行采集分析，第一要通過光電隔離裝置來辨別和接收信息，第二在遙信數據幀中編寫出二進制碼，最后將信息傳輸到接口終端設備中。在此過程中需要將大功率、高電壓設備中的電流、電壓等參數轉換為相對應的方波電平信號，再通過模數轉化技術將電平信號轉化為數字信號，其中要采用光電隔離設備對信息進行采集和傳送，把信息轉化為編碼的二進制數據幀后，使用數字多路開關傳送至接口電路裝置。同時，使用傳感器對采集的信息利用放大電路處理器對采集的信息進行處理，將沒用的高次諧波過濾后，在傳送環節采用信息采集技術得到與原始數據相同的數據，該數據通過數模轉化，最終獲得有價值的數據信息[6]。

2.3 通信傳輸技術在電力系統中的應用

通信傳輸中包括調試和解調兩種技術類型，電力系統的電力網絡系統是由自身所具備的資源為基礎的，電力系統自動化的客觀要求是調試和解調。電力系統現在是以光纖通信的方式為主，通過電力線載波、調波、控頻等通信方式為輔助通道進行通信傳輸。調試技術應用于載波信號，調試技術是將數字信號轉化為模擬信號，然后利用電流和電壓方式在電力線中傳輸。而解調技術則是將模擬信號還原成數字信號。調試解調器調制和解調兩種技術結合而成，是構成現代電力系統自動化中最重要的部分。數據傳輸技術漸漸應用到調度網絡的傳輸，在很大程度上使信息更加的安全可靠準確[7]。

電力系統自動化系統使用通信資源來組建自己的電力網絡。因為電力系統自動化系統采用電線運載信號和光纖通信的方式來完成對信號的采集，電力線載波數據作為基本信號來實現對于數據在電力系統的傳輸，而電力線中的運載載電波的信號是高頻諧波信號，利用多種解調技術將數字信號轉換模擬信號后，以電流和電壓的方式沿著電力線進行信息傳輸；同時，在接收端利用解調技術模擬信號還原成為數字信號。

目前，由于光纖傳輸技術穩定性的不斷提高，光通道設備不斷降低成本，正在形成的全國范圍內電力系統自動化控制光纖信息傳輸的網絡，新技術在通信傳輸網絡很快就會取代傳統的傳輸技術，正在逐步成為重要的技術在電力系統自動化控制通信傳輸中。

3 結語

遠動控制技術是電力系統自動化中不可或缺的重要因素，隨著科學技術的迅速發展，相關的技術正在不斷革新，在很大程度上提高電力系統自動化的建設進程，更完善的為電力系統提供服務。綜上所述，應用遠動控制技術可極大解放電力企業的勞動力，提高經濟效益和降低成本，因此電力企業的發展是很有必要的，遠動控制技術的應用在全國范圍內開始實行，這對電力系統自動化有著非常重要的意義，然而每一項技術的反展都要經歷很長的過程，需要對技術不斷的改善與革新，只有認識到不足之處，才可以不斷的進步，不斷登上新得平臺。相信以后隨著遠動控制技術在電力自動化系統中的普遍應用，遠動控制技術會越來越成熟。

參考文獻

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[2]王會民.電力系統自動化中的遠動控制技術應用[J].數字技術與應用，2014，（1）：2.

[3]祝培良.遠動控制技術在電力系統自動化中的應用分析[J].黑龍江科技信息，2014，（34）：141.

[4]盛壽麟.電力系統遠動原理[M].水利電力出版社，1993.

[5]李小燕，嵇拓，李建興，鐘西炎.電力系統自動化控制中的智能技術應用研究[J].華章，2011，（16）：289.

[6]董世芳，黃娟.電力系統自動化未來發展新技術的若干探討[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2010，（12）：318.

[7]陳學利，李宏毅.現場總線技術在電力系統中的應用綜述[J].科技信息：學術研究，2008，（25）：35.