讨论远动控制技术在电力系统自动化中的应用

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【摘要】随着经济和科技的发展，我国电力系统实现了大规模改造，电力企业也逐步实现自身技术和结构的升级，推动了变电站对自动化程度的要求不断提高，要求实现对整个电网的综合运行状况和一次设备的状态进行高精准度的“四遥”以及历史记录、报表、事故分析等工作。但电力系统调度的自动化在能够综合运用计算机技术和通信技术的基础上，还必须要依靠远动控制技术才能实现。因而，实现远动控制技术在电力系统自动化中的应用对于加快电力系统自动化的实现具有重要意义。本文对电力系统自动化、远动控制技术的基本原理及远动控制技术在电力系统自动化中的有效应用进行了分析和探讨。

【关键词】远动；控制；电力；系统；自动化

1 远动控制技术概述

远动控制技术的主要任务是完成对电力系统的遥控、遥信、遥测和遥调，确保电力系统运行的稳定可靠和经济性，主要包含了调度和控制端以及执行终端（发电厂、变电站等）两个部分。远动控制技术在这两个部分各有不同的工作，通过依序完成在各部分的工作来实现对于整个电力系统的整体控制和数据分析。首先是对终端（发电厂、变电站等）的系统运行数据和相关参数进行采集，这部分由调度实现。其次是对获取的系统运行状况进行分析判断，这部分由控制端执行完成。最后，由控制端对分析判断形成计划指令后，将设备操作和参数调整的命令下达给执行端（发电厂、变电站等），实时完成测控任务。在这个过程中，远动控制设备在变电站与调度、执行端之间起着信息传递作用。远动系统主要具有遥测、遥信、遥控、遥调四大功能。遥测是远程测量的简称，是通过应用通信技术实现对某一变量的测量值的传送 ；远程信号是将应用通信技术监视设备状态信息的结果转化为符号或者数字信号 ；遥控是应用通信技术改变运行设备的状态的一种技术控制 ；遥调是实现应用通信技术对有两个确定状态的运行设备的控制。

2 电力系统自动化的内涵

电力系统的自动化运行是在实现计算机和通信技术以及运动控制技术融合的基础上，充分发挥其生产过程中的自动检测和调节、系统和元件的自动安全保护、网络信息的自动传输以及控制等功能，实现可靠的电网供电。远动控制技术对于电力自动化的关键作用体现在其对电力系统运行中的故障位置能够进行准确判断和对电能消耗、质量以及负荷、潮流趋势能够进行有效分析上，能及时发现电力系统运行存在的问题并为相关问题的有效解决提供精确的数据分析资料。这可以提高电力系统的自动化程度和运行效率，保证系统的工作质量。

3 远动控制技术的基本原理

说明信息的产生和传送以及接收构成了远动控制的一般过程。发送端设备是产生远动信息的基本设备，远动控制信道是进行远动信息传送的主要通道设施，而接收端设备是接收远动信息的最终设备。远动控制即是通过这三个设备的相互协作得以实现的。远动控制技术在为电力系统安全稳定运行提供保障的同时，也必不可少的存在信息传输距离和信道等系统结构因素带来的自身的局限，使得远动控制技术对外界干扰因素的防御和抵抗力较弱，进而影响系统持续长效的运行。

对于上述存在的问题，具有“四遥”即遥测、遥信、遥控、遥调的本身运行非常可靠的远动控制系统可以予以解决“。四遥”的英文简称分别为 YC、YX、YK、YT。YC 和 YX 实现对于远动终端运行参数和状态量信息的采集，并将采集的信息上传给调度中心，YK 和 YT 将更改运行状态和调整运行参数的命令下发给远动执行终端。远动控制技术基本原理为 : 在远动装置控制端，首先通过 YK 和 YT 对信息进行输入，接着对信息进行编码，然后进入抗干扰编码程序 ；在传输系统中，通过下行通道和调制解调器连接远动控制端与被控端 ；在远动装置被控端，信息经由传输系统以抗干扰编译码的形式进入，YK和 YT 对其进行译码得出命令信息，并执行命令。这一信息运动控制过程是信息远动控制的一个方面，远动控制技术的另一个方面是实现对于信息传输的与上述方向相反的流动。在这个过程中，YK 和YT、YC 和 YX 进行了信息编码和译码作用的互换。在这一过程中，通过 YC 得到的信息被传递给变送器，经过转换，进入 YC和 YX 对其的编码环节，同时，通过 YX 得到的信息可直接进入 YC 和 YX 的编码环节，然后成为抗干扰编码，通过调制解调器，经由上行通道，再通过调制解调器以抗干扰编码的形式进入运动装置控制端，经由 YC 和 YX 解码，成为 YC 和 YX 指示。

4 远动控制技术在电力系统自动化中的有效应用

通过对电力系统自动化原理的分析，可以明白数据采集和信道编码技术以及通信传输技术是电力系统自动化中远动控制技术所采用的三种主要的技术。

4.1 数据采集技术的科学应用

电力系统自动化中远动控制数据采集技术主要涉及变送器和 A/D 转换等技术。变送器的作用主要是对电力系统中运行的高电压、大功率的设备的运行参数进行转换，实现将电压、电流等转换成合适的 TTL 电平信号。A/D 转换则是将模拟信号转换成数字信号，实现整体信息的 YX编码和 YC 信息的采集，保证数据能够在远动控制装置中得到及时有效的处理，而不会以乱码形式出现，影响电力系统的自动化运作。

4.2 信道编码技术的科学应用

在电力系统自动化中远动控制信道编码技术主要涉及信道的编译码以及信息传输协议等。为了使采集到的信息在不扰的情况下能够通过信道传输到调度控制中心，必须对信道采用线性分组码的方式，并辅以循环码进行信息的编、译码。

线性分组码的定义。作为奇偶校验码的一类，在信道编码传输过程中，用（n, k）的形式表示，假设信息矢量有k 个码元，按照一定的规则增加r 个监督码元形成n=k ＋ r 的码元组。与二进制相对形成二进制编码，则码字数目为2k，倘若监督码采用的信息码元是原信息码元的线性组合，则是线性分组码。用矩阵可表示为R=MG。其中R 监督码的部分[1×（n － k）]，M 是原信息码的部分（1×k），生成矩阵G 则为线性分组码的生成矩阵[k×(n － k)]。监督码在此所起到的作用是实现检错和纠错。

循环码的编译码原理。循环码是线性组码的一种，其特性是各个码字中的码元循环向左（右）移位所形成的码字依然是码组中的一个码字。在（n, k）的一个循环码中，有且仅有一个n－k次码多项式g（x），需要满足如下条件：对于循环码中的每一个码多项式h（x），都有h（x）=m（x）g（x）。在编码的过程中，用m（x）与xn-k 相乘，再用g（x）除以[xn-km（x）] 得商p（x）, 余式为u（x）。用u（x）模2 加xn-km（x），得到系统循环码码字h（x）=xn-km（x）+u（x）。在利用系统循环码来进行编码时，在噪声信道上是否受到干扰，接收端在判断发送码字的时候就能够提供出较好的校验准则：用生成多项式去除接收码字，检查余式是否为零, 若余式为零则无误码，反之则有。

4.3 通信传输技术的科学应用

在电力系统自动化中远动控制通信传输技术主要涉及调制与解调两种技术。卫星和微波、光缆和载波等通信方式是电力系统自动化系统构建电力通信专用网所采用的自身拥有的电力通信网络资源与方式。而电力线载波和光纤是电力系统自动化系统完成信号的传输采用的主要的两种形式，前者是编码后产生的基带信号和载波信号利用多种调制技术转换成为模拟信号后，以电流和电压的方式实现通信的传输。随着光纤技术的日益成熟和不断完善发展，光通道设备造价不断降低。技术推广的可行性和设备获得的经济性使得全国范围内电力系统自动化控制光纤传输网络不断扩展，其取代微波传输技术成为电力系统自动化控制通信传输的主要方式的趋势正不断加强。

5 结语

我国科学技术的迅猛发展带来了电力系统规模的不断扩大，使得电力系统自动化在国民经济建设中能够发挥越来越大的作用。因而，重视远动控制技术在电力系统自动化中的应用具有重要的现实意义。本文针对远动控制技术和电力系统自动化所包含的内容、远动控制技术基本原理以及电力系统自动化中远动控制技术的数据采集和信道编码技术以及通信传输技术的具体应用进行的详细介绍和阐述，在我国通过运动控制技术加快电力系统的自动化上能够提供一定的理论参考。

参考文献：

[1]林淑娜,林若波.远动控制技术在电力系统自动化中的应用[J].中国水运(理论版),2007(9).

[2]倪维桢,高鸿翔.《数据通信原理》.北京:北京邮电大学出版社,2002.