摘要:電力系統(tǒng)遠動裝置能夠為電廠提供實時數(shù)據(jù),對于加強電力系統(tǒng)信息傳遞、管理和應(yīng)用能夠起到十分重要的作用。文章對電力系統(tǒng)裝置進行了整體性的概述以及對遠動裝置通道運作方式進行了對比,分析了電力系統(tǒng)遠動裝置中的軟件化遠動裝置以及計算機化遠動裝置,并對其應(yīng)用前景進行了闡述。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);遠動裝置;電力監(jiān)測
中圖分類號:TD611 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)29-0042-02
1 電力系統(tǒng)遠動裝置的概述
電力系統(tǒng)的發(fā)電組基礎(chǔ)設(shè)施、變電站的數(shù)量分布以及輸電線的組成情況愈加變得復(fù)雜,其運行時就需要掌握更多的安全性知識,需要對其可靠性做出必要的保障,為了獲得更多經(jīng)濟性、安全性的電能質(zhì)量,電力調(diào)度所需要準確而及時地掌握電力系統(tǒng)的運行狀況,因而就會采取一定的信息監(jiān)測措施,以便對電力系統(tǒng)運行中的數(shù)據(jù)、參數(shù)、主電機工作狀況以及斷路器的投入狀況等進行操作和調(diào)節(jié),而適用于調(diào)度所和變電所相距較遠的遠動技術(shù)——電力系統(tǒng)遠動裝置就能夠解決這一難題,它可以及時掌握調(diào)度所、發(fā)電廠以及變電所之間的系統(tǒng)信息,來完成遠動操控。遠動裝置能夠完成遙信、遙測、遙控和遙調(diào)等事項,利用遠動通道對信息進行傳輸,電力系統(tǒng)中的遠動通道的主要類型有復(fù)用電力線高頻載波通道以及復(fù)用和(專用)有線通道。遠動裝置的通道通常分為頻分制和時分制兩種,而多次復(fù)用的方法能夠在更大程度發(fā)揮通道的作用。在我國早期的電力系統(tǒng)遠動裝置中大都裝有遙測量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器以及標度變換顯示設(shè)備,通過使用純硬件邏輯布線式設(shè)備對發(fā)送端時序系統(tǒng)進行監(jiān)控,提供有效時間數(shù)值,保證電力系統(tǒng)正常工作。而隨著電力系統(tǒng)自動化技術(shù)水平的不斷升級以及計算機軟件技術(shù)的不斷進步,電力系統(tǒng)遠程控制技術(shù)也得到了提高,遠動裝置更加體現(xiàn)出了自動化、整體化和信息化。
2 軟件化遠動裝置
軟件化遠動裝置具有很強的靈活性以及適應(yīng)性,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電力運行系統(tǒng)中相關(guān)數(shù)據(jù)的遙測和遙信,還能夠?qū)ο到y(tǒng)信息數(shù)值進行交換、再分配和實時計算。與之相對應(yīng)的便是硬件邏輯布線裝置,這種裝置缺乏一定的信息技術(shù),而軟件化遠動裝置可以發(fā)揮出類似于計算機軟件的功效,通過軟件操作來實現(xiàn)通道信息的傳遞。但它和計算機軟件有著諸多不同的地方,最突出的特征就是軟件中的指令系統(tǒng),通過強化的邏輯判斷指令能夠?qū)⑦h動裝置中的重要信息及時處理掉,在電力系統(tǒng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。軟件化遠動裝置在使用過程中具有以下明顯特征:想要使得電力運行指令更加有效,必須對內(nèi)存設(shè)置一些特殊的標志,才能使裝置更加準確地進行存取、處理。遠動裝置在處理的電力系統(tǒng)信息時,要和諸多外設(shè)進行信息的交換和處理,諸如A/D轉(zhuǎn)換器、調(diào)制解調(diào)器以及顯示打印設(shè)備等,因而在指令設(shè)置上要充分考慮系統(tǒng)的方便性和操作上的有效性。軟件化遠動裝置以其本身具有的遠動性、自動性以及電力系統(tǒng)通信控制等功能對近代電力系統(tǒng)工程的開發(fā)利用起到了十分重要的作用,其創(chuàng)新性的設(shè)計理念具有更強的實用價值,尤其是在以下諸多方面得到了十分廣泛的發(fā)展與應(yīng)用:使用軟件化遠動裝置可以將硬件和不同程序的軟件結(jié)合使用,從而進行模擬遠動裝置,將各種工作模式簡單化;有效而準確地進行實時計算;實現(xiàn)電力系統(tǒng)廠站端自動化功能相結(jié)合;實現(xiàn)1∶N遠動裝置接口功能;通過使用多種類型的通信控制器對電力系統(tǒng)進行模擬遠動,實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)通信。
3 計算機化遠動裝置
計算機化遠動裝置主要是通過監(jiān)控和采集電力系統(tǒng)運行中的相關(guān)數(shù)據(jù)來完成遠程操作,其系統(tǒng)通常被稱為SCADA。計算機化遠程監(jiān)控系統(tǒng)在變電所的終端裝有實時監(jiān)控設(shè)備,并在調(diào)度端裝有以計算機為主的監(jiān)控機,RTU是電力系統(tǒng)中遠方監(jiān)控的終端設(shè)備,主要由微機處理機和信息接口電路組成。RTU在遠動裝置實際工作環(huán)境中具有體積小、可靠性強等特點,能夠?qū)﹄娏﹄娐分械淖儔浩骱蜔o功率電源進行遙控監(jiān)測,并且能對母線的電壓以及相關(guān)功率的電能進行遙測;對報警電路和斷路器進行監(jiān)視;對斷路器的合閘情況進行遙控;對變壓器的換接或者斷開情況進行遙控監(jiān)測。由此可知,遠方監(jiān)視和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA)具有信息采集、傳送和處理等多種系統(tǒng)功能,對于遠程操控電力系統(tǒng)自動化起到了重要作用。計算機化遠動裝置具有以下顯著功能:(1)信息采集功能:RTU能夠?qū)㈦娏\行系統(tǒng)中的電流電壓模擬量以及開關(guān)工作量、脈沖量進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測,然后由廠、站端經(jīng)過專有的信息通道送至調(diào)度端;(2)采集功能的擴展:SCADA裝置可以對電力系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)以及電量值進行采集,并將事件的順序記錄下來;(3)信息傳送功能:通過使用新型1∶N的接發(fā)模式將更多的電力系統(tǒng)信息進行多次轉(zhuǎn)發(fā);(4)信息處理功能:能夠?qū)νㄐ欧秶鷥?nèi)的信息進行壓縮、循環(huán)傳送和不同信息格式的轉(zhuǎn)變;(5)使計算機和電廠的連接端口實現(xiàn)自動化;(6)實現(xiàn)自動診斷功能。
通過使用計算機化遠動裝置能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的采集以及實現(xiàn)遠程操控起到重要作用,還能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)發(fā)電廠站當(dāng)?shù)氐某R?guī)控制系統(tǒng)和遠程操控系統(tǒng)很好地結(jié)合起來?,F(xiàn)代電力系統(tǒng)大都設(shè)有多層次的控制系統(tǒng),因而不同信息環(huán)節(jié)上的遠動裝置在其分層控制系統(tǒng)中就擁有不同的顯示地位以及自動化、信息化水平,而其對應(yīng)的顯示功能也有著明顯的不同之處。計算機化遠動控制裝置以其本身的靈活性和較強的適應(yīng)性能夠?qū)Σ煌瑢哟?、不同階段的的遠動裝置進行監(jiān)控。計算機化遠動裝置的另外一個顯著特點就是能夠根據(jù)用戶的不同需求對各個階段的自動化水平進行調(diào)度、監(jiān)測,并建立一定的功能劃分模塊和總線方式的連接方案,而用戶也可以根據(jù)自己的需要進行調(diào)整,使其符合不同的發(fā)展階段和安裝場所,從而提高計算機化遠動裝置的適應(yīng)性。遠動裝置的一大發(fā)展趨勢就是將多功能性質(zhì)的計算機模塊化合在一起,實行多樣化操作系統(tǒng)。
4 電力系統(tǒng)遠動裝置的應(yīng)用前景分析
隨著電力系統(tǒng)的不斷擴展以及電能生產(chǎn)技術(shù)的不斷更新,也只有科技含量更高的電力遠動裝置才能使電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定。電力系統(tǒng)遠動裝置的目的就是為了實現(xiàn)電力系統(tǒng)中主要實時信息數(shù)據(jù)的傳遞與交換,而計算機科學(xué)尤其是微型計算機的迅速發(fā)展給遠動技術(shù)提出了更高的挑戰(zhàn),只有將電力系統(tǒng)和計算機科學(xué)有效地結(jié)合起來才能得到更多有用的數(shù)據(jù)信息資源。計算機調(diào)度監(jiān)測遠程操控系統(tǒng)在電力企業(yè)方面得到了十分廣泛的應(yīng)用,比如在一些煤炭電力系統(tǒng)中,很多坑口電廠形成了獨特的發(fā)配電系統(tǒng),通過使用計算機聯(lián)網(wǎng)式的統(tǒng)一管理模式提高了電力調(diào)度的整體水平,為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了切實可行的保障。有很多類型的企業(yè)已經(jīng)將計算機化調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用到了各個生產(chǎn)部門,并對其進行了統(tǒng)一式的管理,因此在實際遠程化生產(chǎn)中起到了積極作用。通常情況下,生產(chǎn)現(xiàn)場離調(diào)度中心比較遠,而積極采用遠動技術(shù)能夠?qū)⑿畔⒏訙蚀_地傳輸、控制,通過使用遠方監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA)可以加快自動化管理進程,取得良好的效果。在電力系統(tǒng)遠動裝置技術(shù)不斷更新的過程中,通過和相關(guān)計算機軟件技術(shù)的結(jié)合,一定可以提高電力系統(tǒng)的遠程控制水平。
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作者簡介:李賀平(1979—),女(回族),河南沈丘人,國網(wǎng)周口供電公司電力工程師,研究方向:電力調(diào)度自動化。