電力系統(tǒng)遠動技術(shù)論文
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。學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的電力系統(tǒng)遠動技術(shù)論文，希望你們喜歡。
電力系統(tǒng)遠動技術(shù)論文篇一
電力系統(tǒng)遠動裝置的發(fā)展及應(yīng)用
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(biāo)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(zhǔn)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(biāo)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(biāo)志，才能使裝置更加準(zhǔn)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(zhǔn)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?zhǔn)確地傳輸、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。
參考文獻
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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。
電力系統(tǒng)遠動技術(shù)論文篇二
綜述電力系統(tǒng)遠動自動化測試
中圖分類號：TM712
摘要：本文講述電力系統(tǒng)遠動自動化測試基本功能，并結(jié)合測試儀在工程應(yīng)用解決實際問題的案例，說明測試儀是一種快速準(zhǔn)確判斷自動化通道故障的高效手段。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);通道;規(guī)約;遠動測試系統(tǒng)
0引言
隨著電力行業(yè)的高速發(fā)展，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)也得到了規(guī)模建設(shè)，且逐步占據(jù)了更加重要的地位。種類眾多的自動化設(shè)備而帶來的復(fù)雜的電力規(guī)約，再加上方式多樣、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜的通信傳輸通道是電力調(diào)度自動化系統(tǒng)面臨的新形式。在這種新形式下如何對自動化通道故障快速定位，實現(xiàn)通道資源的有效管理，如何確保電力自動化系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)、及時發(fā)現(xiàn)其中存在的隱患，這些都是調(diào)度自動化系統(tǒng)維護工程師會面臨的問題。
在自動化系統(tǒng)中，遠動通道是連接主站與子站系統(tǒng)的一個十分重要的環(huán)節(jié)[3]，站端設(shè)備所采集的所有數(shù)據(jù)都要通過通道上傳給主站，供主站分析和使用。而主站對廠站設(shè)備的操作命令也是通過通道下達到變電站自動化設(shè)備的。所以通道是連接主站與站端的神經(jīng)，遠動系統(tǒng)能否可靠穩(wěn)定地運行，在很大程度上取決于遠動通道是否可以很好地工作。自動化系統(tǒng)是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)，有效地維護它需要結(jié)合多種手段，不是單一的通道測試、單一的規(guī)約分析可以完成的。電力遠動測試系統(tǒng)是一個綜合的測試系統(tǒng)，其具備從物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、規(guī)約層及應(yīng)用層的綜合測試能力。
1電力遠動測試系統(tǒng)功能
該測試系統(tǒng)由便攜式測試儀和軟件測試平臺兩部分組成，測試儀可獨立或與軟件測試平臺組合使用，測試儀與軟件平臺間采用高速的USB接口互連，數(shù)據(jù)可在兩個平臺間實時交互。便攜式測試儀采用32位處理器、實時嵌入式操作系統(tǒng)、超大液晶顯示、觸摸屏輸入，可獨立于軟件平臺進行通道測試、誤碼測試、規(guī)約測試、模擬主站、模擬子站的初步測試，支持RS232、FSK模擬四線、RS485、RS422、CANBUS、以太網(wǎng)等多種數(shù)據(jù)接口，能滿足自動化專業(yè)常用的各種通道測試需求。軟件測試平臺是基于windows操作系統(tǒng)的平臺軟件，與測試儀配合可方便地實現(xiàn)各種復(fù)雜測試、分析、存儲。
測試儀有通道測試、規(guī)約測試、模擬主站和模擬從站四大功能。同時采用手持測試和直觀的界面，給使用人員帶來極大的方便。
1.1通道測試功能
在通道測試功能方面，該系統(tǒng)集成了數(shù)字示波器功能，能直觀地看出對各種數(shù)字及模擬通道的信號完整性，軟件測試平臺界面。能夠測量模擬通道FSK調(diào)制信號的中心頻率、頻偏、信號真有效值、電平、數(shù)據(jù)傳輸波特率，能實時顯示被測通道信號波形，可放大、縮小、暫停顯示，并可存儲波形數(shù)據(jù)等。數(shù)字通道能測量信號幅度、傳輸波特率、波特率抖動等。
a)手持測試儀測試界面b)軟件測試平臺界面
在誤碼測試方面，能有效地對各種數(shù)字及模擬通道進行誤碼測試，量化通道傳輸質(zhì)量。支持誤碼(以比特為單位)測試、塊差錯測試、誤碼秒測試和自定義測試等。
1.2規(guī)約分析功能
規(guī)約測試方面具備規(guī)約分析和報文捕獲兩大功能，規(guī)約模塊具備良好的可擴充性和接口規(guī)范性，支持IEC870-5-101、IEC870-5-103、IEC870-5-104、DISA、CDT、部頒CDT、DNP3.0、SC1801、XT9702等自動化常用規(guī)約，并可根據(jù)需要靈活擴充。
a)手持測試儀規(guī)約分析界面 b)軟件規(guī)約分析界面
1.3主站模擬
模擬主站可模擬主站全部四遙(遙信，遙測，遙控，遙脈)數(shù)據(jù);可發(fā)送報文列表，功能強大;可手動編輯報文發(fā)送;可模擬規(guī)約所規(guī)定的主站模式。主站模擬界面為手持測試儀主站模塊模擬界面，b)為軟件主站模塊界面。
a)手持測試儀主站模塊界面 b)軟件主站模塊界面
1.4從站模擬
模擬從站可通過配置數(shù)據(jù)庫靈活設(shè)定從站通訊參數(shù)、規(guī)約參數(shù)、工程數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)點號、數(shù)據(jù)描述、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)計算等;可模擬規(guī)約所規(guī)定的從站模式。模擬從站界面為手持測試儀從站模塊模擬界面，b)為軟件從站模塊界面。
a)手持測試儀從站模塊界面b)軟件從站模塊界面
2工程應(yīng)用
我局購置遠動自動測試系統(tǒng)，多次用于故障快速定位、復(fù)雜通道故障原因分析和新建變電站自動化設(shè)備投運等工作，大大提高了故障定位速度和準(zhǔn)確性，提高了電力供電系統(tǒng)的產(chǎn)生效率。
2.1規(guī)約分析功能的應(yīng)用
在集控站的建設(shè)過程中，曾發(fā)生過一次主站能正常接收報文，但前置程序解析后的遙測數(shù)據(jù)與子站始終不對應(yīng)的現(xiàn)象。經(jīng)主站和子站廠家共同檢查分析，均確認各自配置正確，傳輸通道進行環(huán)回測試也沒有誤碼，故障排查陷入僵局。自動化專業(yè)拿出遠動測試系統(tǒng)傳輸通道上進行規(guī)約測試，發(fā)現(xiàn)子站發(fā)送的CDT遙測報文分重要遙測、次要遙測和一般遙測三部分傳送，而在主站前置程序上只有重要遙測部分，其他遙測數(shù)據(jù)均無法解析，導(dǎo)致主站與子站遙測不對應(yīng)。我們將規(guī)約測試結(jié)果告知廠家，修改規(guī)約配置文件后數(shù)據(jù)恢復(fù)正常。
2.2通道測試功能的應(yīng)用
某局曾發(fā)生過一起正常通訊的變電站將老舊的載波設(shè)備更換為先進的光傳輸設(shè)備后，自動化數(shù)據(jù)中斷的案例，通訊人員再三檢查也找不到原因。通訊人員采用常用的磁石話筒聽音，自動化數(shù)據(jù)已送到通訊設(shè)備，確認在改造前聽到的信號音與現(xiàn)在相同。于是我們用遠動測試系統(tǒng)，在通訊進線端子處進行規(guī)約測試，發(fā)現(xiàn)報文正常，至此故障排查陷入盲區(qū)。再次使用遠動測試系統(tǒng)進行了通道測試，發(fā)現(xiàn)測試通道電平明顯偏低。最后發(fā)現(xiàn)自動化出線端安裝有一個通道防雷器，在防雷器的進線端測量通道電平在正常范圍，將通訊線臨時改接在防雷器前端后，主站端數(shù)據(jù)正常。利用通道測試功能，還曾經(jīng)成功排除一起遙控操作有時能成功有時不成功的案例，最后檢查的結(jié)果是因為該站采用模擬通道，而主站端和子站端的頻偏設(shè)置不對應(yīng)，導(dǎo)致通道誤碼嚴(yán)重。
2.3誤碼分析功能的應(yīng)用
隨著綜合自動化系統(tǒng)和集控主站系統(tǒng)的建設(shè)，我局所有直管變電站均已實現(xiàn)了無人值守，集控人員除例行巡視和檢修等一些特殊情況需到現(xiàn)場做安全措施外，大量的單一分合斷路器與調(diào)整分接頭的操作均通過遙控操作實現(xiàn)，但我們時常接到運行人員的通知，某某站遙控操作不成功，但遙信遙測數(shù)據(jù)接收正常。有一段時間，龍馬集控就連續(xù)幾天發(fā)生某站遙控不能操作的現(xiàn)象，通訊人員進行通道環(huán)回測試正常，我們檢查自動化設(shè)備也是正常的，主站接收報文正常，發(fā)送報文也是正確的。采用遠動測試系統(tǒng)，甩開兩端的自動化設(shè)備，一端掛接遠動測試儀，一端環(huán)回，利用遠動測試儀的誤碼測試功能，導(dǎo)入一段從主站導(dǎo)出的通訊報文循環(huán)發(fā)送，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該通道有間斷性誤碼發(fā)生，進一步縮小環(huán)回范圍，最終找到故障點在主站側(cè)通訊卡接端子的下行線接觸不良，導(dǎo)致下行通道間斷誤碼，最終影響了遙控。
2.4模擬主站/子站功能的應(yīng)用
該功能在新建變電站自動化設(shè)備投運前的通道調(diào)試中效果非常顯著，我們就曾經(jīng)使用該功能順利完成了好幾個調(diào)試時間很緊張的變電站的接入調(diào)試。在變電站投運前，因多種因素導(dǎo)致投運時間已確定，但光纖要隨輸電線路在投運前的2天才能架設(shè)到位，光纖到站后還得給通訊人員預(yù)留通道調(diào)試時間，自動化專業(yè)只能完成必須進行的四遙試驗，如果通道或規(guī)約出現(xiàn)問題，試驗很難完成。我們配合廠家技術(shù)人員提前完成變電站當(dāng)?shù)睾笈_的所有試驗，提前完成主站端圖形繪制、數(shù)據(jù)庫定義、圖庫關(guān)聯(lián)、通道配置等，將站端轉(zhuǎn)發(fā)表導(dǎo)入遠動測試系統(tǒng)，用遠動測試系統(tǒng)模擬子站功能，完成了主站的模擬調(diào)試;在站端使用遠動測試系統(tǒng)的模擬主站功能，核對了通道配置、規(guī)約設(shè)置等。在通訊專業(yè)將通道完整移交給自動化專業(yè)后，我們只用了一天時間就在主站端對所有設(shè)備進行了一次真實的四遙試驗，保證了該站的按期正常投運。
上述故障，如沒有遠動測試系統(tǒng)，單憑萬用表和人工經(jīng)驗是很難及時準(zhǔn)確排除故障、找到原因的。可見遠動測試系統(tǒng)在實際應(yīng)用中十分有價值。
3結(jié)論
遠動通道是變電站自動化系統(tǒng)與調(diào)度自動化主站系統(tǒng)聯(lián)系的紐帶[3]，也是自動化系統(tǒng)的生命線，如何確保生命線的暢通成為自動化專業(yè)和通訊專業(yè)都需要面臨的一項艱巨任務(wù)，遠動測試系統(tǒng)在遠動通道故障快速定位、通道復(fù)雜故障分析測試、自動化設(shè)備投運預(yù)驗收等環(huán)節(jié)都起到了舉足輕重的作用。
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