電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動裝置的發(fā)展及重要性

電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)動裝置在國內(nèi)外發(fā)展日益迅速，對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了很大的促進(jìn)作用。該文對電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動裝置概述、在國內(nèi)外發(fā)展情況，以及基于IP技術(shù)的電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動技術(shù)進(jìn)行了研究。希望本文的研究能為我國的電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動裝置的發(fā)展帶來一定的啟示和作用。 　　一、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動裝置概述 　　現(xiàn)代電力系統(tǒng)通常都是由用戶設(shè)備、輸配電線路、發(fā)電廠以及變電所等組合而成。它還包括了四個(gè)具體環(huán)節(jié)，為用電、配電、發(fā)電和輸電。也就是電能從自出生產(chǎn)一直到最終消費(fèi)的一系列流程?？梢哉f，電能是一種十分難以儲存的資源，所以說，在整個(gè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，生產(chǎn)的數(shù)量就是需要的數(shù)量。 　　而且要確保消費(fèi)與生產(chǎn)總量之間的功率平衡。但是，由于電負(fù)荷是由千家萬戶的家用電器以及各個(gè)工廠的用電設(shè)備組合而成，這些設(shè)備的啟用和停用都是隨機(jī)的，所以導(dǎo)致電負(fù)荷時(shí)刻都處于變化狀態(tài)之中。為了提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性，確保對用戶的供電質(zhì)量，令供電和發(fā)電等環(huán)節(jié)能夠適應(yīng)電負(fù)荷的變化狀態(tài)，除了必要的自動裝置外，電力系統(tǒng)中還設(shè)有地區(qū)調(diào)度、省級調(diào)度、大區(qū)調(diào)度以及國家調(diào)度等不同級別的調(diào)度中心，由他們來監(jiān)視配電網(wǎng)、控制發(fā)電以及輸電的運(yùn)行情況。 　　通常，調(diào)度中心的主要任務(wù)有兩個(gè)方面： 倘若電力系統(tǒng)發(fā)生故障，那么應(yīng)盡可能的在短時(shí)間內(nèi)排出故障，解決相關(guān)問題，迅速恢復(fù)正常的運(yùn)行狀態(tài)，確保供電質(zhì)量的安全性和經(jīng)濟(jì)型。 不僅如此，調(diào)度中心還應(yīng)該時(shí)刻掌握變電所或者是發(fā)電廠的狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)，及時(shí)對搜集整合的信息進(jìn)行分析;同時(shí)對調(diào)度中心和發(fā)電廠下達(dá)命令，不斷調(diào)整系統(tǒng)的運(yùn)行方式。 　　一般情況下，調(diào)度所和變電所與發(fā)電廠之間大概有幾十公里的距離。通過安裝在各個(gè)廠站段與調(diào)度中心的遠(yuǎn)動裝置來完成系統(tǒng)調(diào)度任務(wù)。廠站端將遙信信息與遙測信息通過遠(yuǎn)動裝置傳送至調(diào)度中心，將信息顯示在模擬屏或者是顯示器上，令調(diào)度員在任何時(shí)刻都能看到系統(tǒng)的運(yùn)行方式與運(yùn)行參數(shù)，有效監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。調(diào)度員在特殊情況下可以在調(diào)度中心完成遙調(diào)命令或者是遙控命令。這些命令在傳送到廠站之后，實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)額處理進(jìn)行條件或者是自行操作某些開關(guān)等?？梢?，在電力系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用遠(yuǎn)動技術(shù)，能夠令調(diào)度員在情況特殊時(shí)在調(diào)度中心借助遙信功能與遙測功能，對遠(yuǎn)方設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視和控制。可以說，良好的電力系統(tǒng)確保了其在運(yùn)行狀態(tài)下良好的電能質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)性和可靠性。 　　二、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動裝置在國內(nèi)外發(fā)展情況 　　從40年代初期，部分西方發(fā)達(dá)國家或地區(qū)就已經(jīng)應(yīng)用電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動技術(shù)服務(wù)人類了。截止到目前，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)度綜合自動化，許多變電站或者是調(diào)度中心在無人值守的情況下能夠自行工作。從50年代初期，我國開始推廣電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動技術(shù)，目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。這些終端裝置的應(yīng)用，有效確保了電力運(yùn)行質(zhì)量的安全性和經(jīng)濟(jì)性，提高了調(diào)度的質(zhì)量與靈活性，不僅如此，還降低了處理故障額時(shí)間，縮小了故障范圍，從而減少了因停電帶來的經(jīng)濟(jì)損失。截止到目前，遠(yuǎn)動技術(shù)不僅是電力系統(tǒng)的重要措施，還是確保電力系統(tǒng)得以安全運(yùn)行的有效手段。 　　隨著我國經(jīng)濟(jì)體制及電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，微機(jī)遠(yuǎn)動裝置取代了傳統(tǒng)的遠(yuǎn)動裝置，網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)動方式取代了以往一點(diǎn)對多點(diǎn)一級點(diǎn)對點(diǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。由此可見，遠(yuǎn)動技術(shù)發(fā)展速度極快。 　　組合邏輯式遠(yuǎn)動方式。在1985年以前，我國大部分電力系統(tǒng)采用組合邏輯式遠(yuǎn)動方式，具有操作簡單、且裝置簡單的特點(diǎn)。硬件構(gòu)成分為晶體管式以及電磁式，現(xiàn)如今被集成電路元件式所取代。在設(shè)計(jì)之前，應(yīng)制定出切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案，按照設(shè)計(jì)圖走線，控制裝置各個(gè)部分按時(shí)工作，所以不能隨意拓展裝置功能。 　　一般情況下，傳送遠(yuǎn)動信息可以采用微波接力無線通道、特高頻無線通道以及電力線高頻載波通道等等。在兩者相距比較近時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)與其他有線通信線路復(fù)用，把遠(yuǎn)動信息轉(zhuǎn)換為交流電額頻率或者是直流電額急性與幅值完成傳送工作。 　　微機(jī)遠(yuǎn)動方式。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提高，以及大規(guī)模集成電路的推廣和發(fā)展，開始投入關(guān)于計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動裝置。早期主要將板級設(shè)計(jì)與片級設(shè)計(jì)當(dāng)作微程序化遠(yuǎn)動裝置系統(tǒng)的主體，一直發(fā)展到80年代末期，真正的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動系統(tǒng)與微機(jī)遠(yuǎn)動裝置技術(shù)才開始大規(guī)模的應(yīng)用和推廣。微機(jī)的遠(yuǎn)動裝置中，信息控制單元和數(shù)據(jù)儲存和中央處理單元CPU都是采用集成電路組合而成的，并非獨(dú)立制造，隸屬于軟件化的遠(yuǎn)動裝置。 　　部分西方國家將微機(jī)的遠(yuǎn)動裝置稱之為數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)或者是遠(yuǎn)方監(jiān)視控制系統(tǒng)。遠(yuǎn)方監(jiān)視系統(tǒng)的主要以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，在調(diào)度中心安裝主監(jiān)控機(jī)，利用主監(jiān)控機(jī)對廠站的終端裝置進(jìn)行監(jiān)控。在部分發(fā)達(dá)的西方國家，遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在變電站、地下電網(wǎng)調(diào)度中心以及輸電系統(tǒng)當(dāng)中，具有投資小、易于擴(kuò)展、可靠性高且體積便攜等特點(diǎn)。 　　三、基于IP技術(shù)的電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動技術(shù) 　　近年來，社會經(jīng)濟(jì)體制發(fā)函迅速，隨著國家電力數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展與建設(shè)以及廠站自動化水平的提高，以往常規(guī)的遠(yuǎn)動系統(tǒng)即將要被通信、網(wǎng)絡(luò)、控制、計(jì)算機(jī)和保護(hù)等技術(shù)所取代，尤其是基于IP技術(shù)的電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)，受到人們的高度關(guān)注。 　　IP技術(shù)是基于傳輸控制協(xié)議、CP/IP的分組/包傳輸、交換技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之上，實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心和廠站的通信目的。TCP/IP協(xié)議無關(guān)于底層協(xié)議與通信媒體，分別定義于網(wǎng)絡(luò)層與傳輸層，所以即使信道的類型不同，也可以應(yīng)用。但是對遠(yuǎn)動系統(tǒng)也具有一定的要求，如下：采用實(shí)時(shí)性協(xié)議與保證QOS、能夠方便容納兩層協(xié)議、能夠識別所有的終端設(shè)備，以及具有獨(dú)一無二的IP地址。一般在設(shè)計(jì)通信系統(tǒng)時(shí)，可考慮將資金狀況與實(shí)際情況兩者相結(jié)合構(gòu)建的混合通信網(wǎng)。不僅能夠統(tǒng)一企業(yè)的控制網(wǎng)與信息網(wǎng)，還能滿足控制系統(tǒng)不同層次的不同要求。 　　在電力系統(tǒng)當(dāng)中，基于IP技術(shù)的監(jiān)控方式發(fā)展前景十分廣闊，截止到目前，雖然并未形成一定的規(guī)模，但是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)體制的發(fā)展以及高科技技術(shù)水平的提高，可以預(yù)見其市場潛力十分深遠(yuǎn)。