電力系統(tǒng)調(diào)度自動化中遠動控制技術(shù)

1、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化中遠動控制技術(shù)韓成凱1鹿志偉2邊鵬3（1.國網(wǎng)山東省電力公司萊蕪供電公司 山東271100;2.山東和盛電氣有限 公司 山東271100； 3魯中礦業(yè)有限公司 山東271100）摘 要:木文分析了電力自動化系統(tǒng)的控制要點以及遠動控制技術(shù)相關(guān)分析, 希望能夠?qū)ψx者提供一些借鑒和參考。關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng)；自動化；遠動控制一、刖呂當(dāng)前，我國電力系統(tǒng)發(fā)展速度十分迅速，人們在生產(chǎn)生活中對電力系統(tǒng)的依 賴也不斷加深，這就對電力系統(tǒng)提擊了更高的要求。電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的提高 大大促進了其穩(wěn)定運行的效果。二、電力自動化技術(shù)簡介電力自動化技術(shù)是在將信息處理技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進行有

2、機融合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門綜合技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)電力工程中電力系統(tǒng)的遠程 管理與監(jiān)控，為電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行提供了有利條件。隨著電力自動化技 術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，電力系統(tǒng)的服務(wù)水平也將得到一定的提高。但是電力自動 化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用必須滿足以下四點條件：1、必須滿足電力工程每個環(huán)節(jié)的技術(shù)要求，能夠?qū)χ悄芑O(shè)備、相關(guān)系統(tǒng) 及線路等部分進行實時監(jiān)控，能夠及時發(fā)現(xiàn)各個設(shè)備中存在的故障，并進行及時、 準(zhǔn)確的分析，問題反饋與應(yīng)急能力，從而保證施工現(xiàn)場每個設(shè)備運作的安全性；2、必須保證自身技術(shù)的運用安全，避免因為技術(shù)問題導(dǎo)致安全事故的發(fā)牛， 給施工人員的牛命財產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅，增加社會負擔(dān)、降低經(jīng)濟

3、效益；3、電力自動化技術(shù)必須加強數(shù)據(jù)的收集與處理能力，能夠?qū)Ξ惓?shù)據(jù)進行 辨別，排除電力系統(tǒng)運行危險因素，保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與可靠性；4、在確保電力系統(tǒng)運行效率的同時盡可能降低系統(tǒng)運行成木，保證經(jīng)濟效益。電力系統(tǒng)中的電網(wǎng)建設(shè)是配電網(wǎng)技術(shù)的技術(shù)性革命，電力自動化技術(shù)具備以 下四方面的特點:（1）能夠顯著改善電力系統(tǒng)建設(shè)中的安全問題，降低電力系統(tǒng) 中事故的發(fā)生率；（2）能夠大幅度降低電力系統(tǒng)的建設(shè)成本；（3）能夠進行及吋、 全面的檢測，保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行；（4）確保電力系統(tǒng)設(shè)備的安全。三、自動化控制技術(shù)的要點分析1、可靠性控制電力系統(tǒng)的自動化軟件的應(yīng)用是最主要的項目，在對軟件進行操

4、作應(yīng)用吋, 往往會岀現(xiàn)多次扳冋校正的情形，需要操作人員設(shè)定其使用權(quán)限，防止非法操作。 監(jiān)控軟件同時應(yīng)具備一定的容錯能力，防止操作人員出現(xiàn)一般性的工作失誤吋, 對系統(tǒng)產(chǎn)生功能性的影響。并能夠自動恢復(fù)意外故障造成的空白現(xiàn)象。站控是操 作人員通過對變動站中的監(jiān)控主機發(fā)岀動作命令，實現(xiàn)遠方遙控和就地操作的工 作方式，是一種多地、多級的自動化控制方式。工作人員在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)故障吋，可 以在間隔層對測控單元開關(guān)進行手動控制，這三種方式都可以根據(jù)實際情況相互 切換，實現(xiàn)對系統(tǒng)的有效控制。操作站的命令發(fā)布程序應(yīng)嚴(yán)格遵守選擇、校驗、 執(zhí)行的步驟循序執(zhí)行，當(dāng)返校通過后繼續(xù)下一步的程序，操作系統(tǒng)可自行計錄工 作流程。系

5、統(tǒng)的監(jiān)控應(yīng)使用雙機雙網(wǎng)進行配置，以保證一臺設(shè)備發(fā)生問題吋另一 臺繼續(xù)使用而不會受到任何影響。將監(jiān)控系統(tǒng)的主站和以太網(wǎng)相連，并以hub 設(shè)置加強網(wǎng)絡(luò)管理，系統(tǒng)設(shè)計冗余配置，采用分層、分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有效提 高變電網(wǎng)站運行的可靠性。2、自動化操作自動化控制中的防誤操作設(shè)計也是影響變電站操作系統(tǒng)可靠性的一大因素。 使用計算機軟件對變電網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行監(jiān)控，設(shè)計吋往往沒有用到電氣聯(lián)鎖，這樣有助 于實現(xiàn)多級聯(lián)鎖。而在分層分布式的自動化控制中，所有間隔的測控設(shè)施中都安 裝有起間隔作用的交流電壓、輔助刀閘、斷路器等設(shè)施，起到遙信和遙測的作用。 當(dāng)前，變電站中針對多個電壓等級和電氣間隔實行操作閉鎖的方式有三種：首先

6、 是軟件控制，利用軟件編程在監(jiān)控主機中設(shè)置防誤操作閉鎖程序，控制變電站的 操作，能夠?qū)⒕W(wǎng)路上所有的刀閘、開關(guān)以及各間隔控制終端的信息全部傳輸?shù)街?機，根據(jù)設(shè)備的操作規(guī)程有效控制變電站內(nèi)全部操作的閉鎖功能。其次是便件閉 鎖，采用西門子公司設(shè)計的8tk閉鎖模式，加強變電站的自動化控制。最后是軟 硬件相結(jié)合的閉鎖方式。變電站監(jiān)控主機中采用閉鎖操作軟件，同時在系統(tǒng)間隔 中應(yīng)用8tk閉鎖模式，這樣防止誤操作的可靠性系數(shù)非常高。但是這種模式實現(xiàn) 起來相對復(fù)雜，從設(shè)計到應(yīng)用代價都很高。因此，針對200kv以下的變電站可以 采取軟件控制模式對系統(tǒng)的自動化控制實現(xiàn)閉鎖操作是比較安全、可靠和經(jīng)濟的, 而對于500

7、kv的較人型的電力系統(tǒng)使用刀閘、斷路器執(zhí)行閉鎖操縱，對相應(yīng)的測 控裝置進行控制，或采取專門的硬件閉鎖裝置進行閉鎖都是可行的。無論何種方 式對變電站的閉鎖控制效率都極高，且有的還具備順控功能，常規(guī)站內(nèi)執(zhí)行一些 常規(guī)操縱也許需要幾個小吋，而在這里只需要幾分鐘就完成了。3、防止機械誤操作防止機械誤操作也是自動化控制技術(shù)中的一個重要含量，需要在設(shè)置變電站 的控制系統(tǒng)吋就考慮到這個因素，對高壓開關(guān)栢采取相應(yīng)改造，有效調(diào)整開關(guān)柜 之間的距離。開關(guān)規(guī)則的隔離物應(yīng)具有阻燃性高、絕緣性能好的特點，通常變電 站在35kv以下的中樞點需安裝消弧線圈，可以發(fā)揮自動調(diào)諧、自動跟蹤功能。 開關(guān)柜中安裝電流互感器吋，要考慮

8、到開關(guān)根的峰值電流、絕緣水平和短期耐受 電流的大小，同吋應(yīng)使用無間隙金屬避雷器，減少工作中對變電站進行維護吋產(chǎn) 生的工作量，進一步減少殘壓的影響。4、實時仿真系統(tǒng)電力系統(tǒng)的實時仿真系統(tǒng)通過實時仿真進行建模，由此來實時監(jiān)測電力負荷 的發(fā)展變化。仿真系統(tǒng)具有重要的作用。一方面，它可以通過實驗對不同類型的 電力系統(tǒng)的臨吋狀態(tài)、穩(wěn)定狀態(tài)提供所需要的有關(guān)數(shù)據(jù)，另一方面，它可以同其 它控制裝置組合，形成一個閉環(huán)狀態(tài)，協(xié)助科研機構(gòu)進行創(chuàng)新測試，對輸電系統(tǒng) 的有效控制進行深一步的研究。四、自動化遠動控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運用1、數(shù)據(jù)采集技術(shù)的運用通常情況下在進行電力系統(tǒng)遠動控制遙測編碼時，為了能夠更加準(zhǔn)確的獲

9、取 需要的電力系統(tǒng)遙測信息，普遍采用交流釆樣技術(shù)來實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度過程中各項自 動化遙測信息的采集。隨后在ct或者是cp中獲取相應(yīng)的電流電壓流號信息，并 利用傳感器進行傳播。在進行信息傳遞的過程中需要濾波方法環(huán)節(jié)進行處理，其 中高次諧波為19次以上的都需要去除，在經(jīng)過處理后的各項電流電壓信息到達 取樣保持環(huán)節(jié)后，經(jīng)過數(shù)據(jù)信息同步采集處理，能夠使信號與信號源之間保持步 調(diào)一致，并運用a/d轉(zhuǎn)換器進行電流和電壓中信息的模、數(shù)之間的互相轉(zhuǎn)換，最 終得到數(shù)字信號。最后，得到的數(shù)字信號應(yīng)傳送至單片機或者是公控機等高級處 理環(huán)節(jié)。2、信道編譯碼技術(shù)的運用由于各項電力數(shù)據(jù)信息在傳輸?shù)倪^程中多多少少都會受到一定程

10、度的影響, 所以在電力系統(tǒng)自動化遠動控制中對采取的各項數(shù)據(jù)信息進行編譯碼處理的主 要目的是提升電力系統(tǒng)信息傳輸過程中抗內(nèi)外界干擾能力。在進行數(shù)據(jù)信息信道 編譯碼處理吋，能夠采取多種不同的處理方法，但是處于數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩?及準(zhǔn)確性考慮，通常情況下會采用線性分組碼法對數(shù)據(jù)信息進行信道的編譯碼處 理。在線性分組碼中有一種較為常用的循環(huán)碼，排除零碼情況，其任意碼字左右 位移的情況下，循環(huán)碼中的所有碼字都會保持不變。3、通信傳輸技術(shù)的運用遠動控制通信傳輸技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運用主要有調(diào)制技術(shù)和調(diào)解技術(shù)兩 種，其主要是通過電力系統(tǒng)本身所具有的電力通信網(wǎng)絡(luò)資源方式實現(xiàn)電力通行專 用網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。在當(dāng)前的電力自動化系統(tǒng)中，主要是通過運用電力線載波和光纖 通訊等主要形式進行遠動控制信號的傳輸，在運用信號發(fā)射端對需要傳輸?shù)男畔?進行編碼處理之后，將高頻諧波信號視為載波信號使用，最后運用電流電壓的傳 輸方式將模擬信號進行傳送。在接收信號端在接收到相應(yīng)的模擬信號之后，在調(diào) 解技術(shù)幫助下實現(xiàn)模擬信號向數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，最終達到電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信