電力系統(tǒng)遠動技術論文
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、管理和應用能夠起到十分重要的作用。學習啦小編為大家整理的電力系統(tǒng)遠動技術論文，希望你們喜歡。
電力系統(tǒng)遠動技術論文篇一
電力系統(tǒng)遠動裝置的發(fā)展及應用
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，并對其應用前景進行了闡述。
關鍵詞：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)電組基礎設施、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，為了獲得更多經濟性、安全性的電能質量，電力調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節(jié)，而適用于調度所和變電所相距較遠的遠動技術――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用電力線高頻載波通道以及復用和(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)轉換器以及標度變換顯示設備，通過使用純硬件邏輯布線式設備對發(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)自動化技術水平的不斷升級以及計算機軟件技術的不斷進步，電力系統(tǒng)遠程控制技術也得到了提高，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性，不僅能夠實現(xiàn)電力運行系統(tǒng)中相關數(shù)據(jù)的遙測和遙信，還能夠對系統(tǒng)信息數(shù)值進行交換、再分配和實時計算。與之相對應的便是硬件邏輯布線裝置，這種裝置缺乏一定的信息技術，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將遠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，必須對內存設置一些特殊的標志，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，要和諸多外設進行信息的交換和處理，諸如A/D轉換器、調制解調器以及顯示打印設備等，因而在指令設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)展與應用：使用軟件化遠動裝置可以將硬件和不同程序的軟件結合使用，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)控設備，并在調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，能夠對電力電路中的變壓器和無功率電源進行遙控監(jiān)測，并且能對母線的電壓以及相關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能夠將電力運行系統(tǒng)中的電流電壓模擬量以及開關工作量、脈沖量進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測，然后由廠、站端經過專有的信息通道送至調度端;(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)信息進行多次轉發(fā);(4)信息處理功能：能夠對通信范圍內的信息進行壓縮、循環(huán)傳送和不同信息格式的轉變;(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對電力系統(tǒng)相關數(shù)據(jù)的采集以及實現(xiàn)遠程操控起到重要作用，還能夠將電力系統(tǒng)發(fā)電廠站當?shù)氐某Ｒ?guī)控制系統(tǒng)和遠程操控系統(tǒng)很好地結合起來?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)大都設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性能夠對不同層次、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性。遠動裝置的一大發(fā)展趨勢就是將多功能性質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)遠動裝置的應用前景分析
隨著電力系統(tǒng)的不斷擴展以及電能生產技術的不斷更新，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，而計算機科學尤其是微型計算機的迅速發(fā)展給遠動技術提出了更高的挑戰(zhàn)，只有將電力系統(tǒng)和計算機科學有效地結合起來才能得到更多有用的數(shù)據(jù)信息資源。計算機調度監(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)網式的統(tǒng)一管理模式提高了電力調度的整體水平，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)已經將計算機化調度系統(tǒng)應用到了各個生產部門，并對其進行了統(tǒng)一式的管理，因此在實際遠程化生產中起到了積極作用。通常情況下，生產現(xiàn)場離調度中心比較遠，而積極采用遠動技術能夠將信息更加準確地傳輸、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)遠動裝置技術不斷更新的過程中，通過和相關計算機軟件技術的結合，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，國網周口供電公司電力工程師，研究方向：電力調度自動化。
電力系統(tǒng)遠動技術論文篇二
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，并結合測試儀在工程應用解決實際問題的案例，說明測試儀是一種快速準確判斷自動化通道故障的高效手段。
關鍵詞：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，電力調度自動化系統(tǒng)也得到了規(guī)模建設，且逐步占據(jù)了更加重要的地位。種類眾多的自動化設備而帶來的復雜的電力規(guī)約，再加上方式多樣、網絡拓撲結構日趨復雜的通信傳輸通道是電力調度自動化系統(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、及時發(fā)現(xiàn)其中存在的隱患，這些都是調度自動化系統(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。而主站對廠站設備的操作命令也是通過通道下達到變電站自動化設備的。所以通道是連接主站與站端的神經，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)是一個復雜的網絡通訊系統(tǒng)，有效地維護它需要結合多種手段，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、復雜通道故障原因分析和新建變電站自動化設備投運等工作，大大提高了故障定位速度和準確性，提高了電力供電系統(tǒng)的產生效率。
2.1規(guī)約分析功能的應用
在集控站的建設過程中，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)與子站始終不對應的現(xiàn)象。經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，導致主站與子站遙測不對應。我們將規(guī)約測試結果告知廠家，修改規(guī)約配置文件后數(shù)據(jù)恢復正常。
2.2通道測試功能的應用
某局曾發(fā)生過一起正常通訊的變電站將老舊的載波設備更換為先進的光傳輸設備后，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，最后檢查的結果是因為該站采用模擬通道，而主站端和子站端的頻偏設置不對應，導致通道誤碼嚴重。
2.3誤碼分析功能的應用
隨著綜合自動化系統(tǒng)和集控主站系統(tǒng)的建設，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，導入一段從主站導出的通訊報文循環(huán)發(fā)送，結果發(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通訊卡接端子的下行線接觸不良，導致下行通道間斷誤碼，最終影響了遙控。
2.4模擬主站/子站功能的應用
該功能在新建變電站自動化設備投運前的通道調試中效果非常顯著，我們就曾經使用該功能順利完成了好幾個調試時間很緊張的變電站的接入調試。在變電站投運前，因多種因素導致投運時間已確定，但光纖要隨輸電線路在投運前的2天才能架設到位，光纖到站后還得給通訊人員預留通道調試時間，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。我們配合廠家技術人員提前完成變電站當?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、圖庫關聯(lián)、通道配置等，將站端轉發(fā)表導入遠動測試系統(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驗是很難及時準確排除故障、找到原因的?？梢娺h動測試系統(tǒng)在實際應用中十分有價值。
3結論
遠動通道是變電站自動化系統(tǒng)與調度自動化主站系統(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，遠動測試系統(tǒng)在遠動通道故障快速定位、通道復雜故障分析測試、自動化設備投運預驗收等環(huán)節(jié)都起到了舉足輕重的作用。
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