电力系统调度电控的技术和应用

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摘 要 ：电力系统结合计算机技术、通信技术和控制技术,利用电力系统自身设备,通过远动控制技术实现调度自动化,完善了电力系统无人值班站的建设,实现电力系统调度自动化.

关 键 词 ：电力调度 远动系统 调度自动化

1. 电力调度

电能的产、输、配和用均在一个电力系统中进行的,我国电网实行五级分层调度管理：国家调度机构（简称国调）,跨省、自治区、直辖市调度机构（简称网调）,省、自治区、直辖市级调度机构（简称省调）,省辖市级调度机构（简称地调）,县级调度机构(简称县调),我国电网调度的基本原则是统一调度、分级管理、分层控制.

2、远动系统

远动终端RTU,在电网监控系统中,RTU的功能是指RTU对电网的监视和控制能力.也包括RTU的自检、自调和自动恢复等能力.

通常RTU的功能可划分为远方功能和当地功能.远方功能包含遥测（YC）、遥信（YX）、遥控（YK）和遥调（YT）四方面的功能,简称“四遥”功能,数字值,计数脉冲,事件顺序记录（SOE）,事故追忆,电力系统统一时钟,转发,适合多种规约的数据远传.

其中遥测即为远程测量,它是将采集到的被监控发电厂或变电所的主要参数按规约传送给调度中心.

遥信即远程信号,它是将采集到的被监控发电厂或变电所的设备状态信号,按规约传送给调度中心.

遥控即远程命令,它是从调度中心发出改为运行方式的命令.这种命令包括操作发电厂或变电所各级电压回路断路器,投切补偿电容器或电抗器,发电机组的开、停等.

遥调即远程调节,它是从调度中心发出命令实现远方调整发电厂或变电所运行参数.这种命令包括改变变压器分接头的位置,以调节电力系统的运行电压,改变机组有功和无功成组调节器的整定值,以增减机组的输出功率,对自动装置整定值的设定.

当地功能为CRT显示,汉字报表打印,本机键盘、显示器,RTU的自检与自调功能.

远动系统的数据采集技术

远动系统的数据采集技术包括变送器技术和A/D技术等.远动系统处理的信号大部分是0-5V的TTL电平信号,而电力系统实际运行参数都是大功率的参数,为了能在远动装置RTU中处理这些信号,通过变送器对大功率参数进行处理,将电力系统的电压电流和有功无功线性地转化为TTL电平信号.A/D技术主要负责将模拟信号转化为数字信号,完成遥信信息的编码和遥测信息的采集任务.

遥信信息是指电力系统的各种开关设备的状态以及继电保护,自动装置的运行状态等,是电力系统中各节点（母线）的电压,支路（线路变压器）的潮流（有功,无功）或电流等模拟量.在电力调度自动系统中,遥信信息的传送必须经过两个过程：第一是采集遥信对象的状态,目前大部分采用光电隔离的方式,第二是将采集到的描述遥信对象状态的二进制位编进具体的遥信码中去,通过数字多路开关分别将各路的遥信状态输出到接口电路,如8255A等,再通过接口电路送入CPU进行处理,完成遥信信息的编码.

为了采集到遥测信息,在电网调度自动化的遥测采集中,目前国内外普遍采用交流采样技术,电压电流信号取自于CT和PT,以及电线杆上的传感器,经过滤波放大环节去掉19次以上高次谐波,送入取样保持环节,进行同步采集,得到和信号源同步的信号,A/D转换对其进行模/数转换,得到的数字信号可以送入单片机或STD工控机等高级环

节,完成数据的采集,如图2.

远动系统的信道编译码技术

远动系统的信道编译码技术包括信道的编码和译码、信息传输协议（规约）等.远动装置采集的信息必须通过通信信道传输到调度控制中心才能使用,因此,通信信道是远动系统中的重要组成部分.为了使传送的信息有较好的抗干扰能力,必须对信息进行信道编译码,具体的数字传输系统模型如图3所示.

在数字传输中,干扰是不可避免的,通过信道编译码,尽可能地克服信道干扰.在通信系统中,信道编译码方法很多,为了能够正确地进行数据传送,常采用线性分组码进行编译码,而线性分组码中又广泛采用循环码.

线性分组码的定义

信道编码传输过程中,按照监督码元的构造方法,形成不同的特征码.设码字有K位消息码元和R位监督码元,则码长n等于k+r,码字数目为2k.如果每个码字的R个监督元中只与本码字的K位消息元相关,则这2k个码字的集合称为分组码.

若一个分组码的2k个码字恰好是矢量空间V的一个K维子空间,称分组码为线性分组码.设消息序列m等于（m1、m2、等m）k,V1、V2、等Vk是K个线性无关的n重,则线性组合,U等于m 1V1+m 2V2+等m kVk.用码长和消息码元两个参数描述这种码时,又称（n,k）线性分组码.

远动系统中的循环式数据传送规约

在电力系统远动控制中,为了实现变电站、电厂和调度中心的数据通信,在信道编译码前,必须建立一种预先约定的通信方式和数据格式,这就是通信规约或协议.目前电力系统中主要采用循环式数据传送（CDT）规约进行数据传送.

在数据传送过程中,一般是以帧结构进行传送的,在远动系统中,重要遥测安排在A帧,次要遥测安排在B帧,一般遥测安排在C帧传送,遥信状态信息、电能脉冲计数值分别安排在D1和D2帧,而事件顺序记录安排在E帧进行传送.对于帧结构,一般以同步字开头,并有控制字和信息字,其长度可变,结构如下.

通过帧格式的包装之后,数据就可以按照规约进行传送,完成信道的全部编译码工作.远动系统的通信传输技术远动系统的通信传输技术包括调制技术和解调技术.

电力系统利用自身电力通信的网络资源,可通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建一个电力通信专网,目前的电力系统中,主要是利用电力线的载波进行通信传输.信号发射端上,数据通过信道编码后形成基带信号,利用电力线上的高频谐波信号作为载波信号,通过各种调制技术把基带信号变换为模拟信号,以电流、电压的形式随电力线进行通信传输；在接收端上,应用解调技术相应地把模拟信号还原成数字信号.电力系统正是通过调制解调器的调制--解调技术,实现远动系统的数据通信.

3、调度自动化

调度自动化系统的结构分分信息采集和命令执行子系统、信息传息子系统、信息的采集处理和控制子系统、人机联系子系统.

调度自动化系统的基本功能：变电站自动化、配电网管理系统（DMS）、能量管理系统（EMS）.其中能量管理系统可分为：数据采集和监控（SCADA）、自动发电控制（AGC）和经济调度控制（EDC）、电力系统状态估计SE、安全分析SA、调度员模拟培训系统（DTS）.

4、结语

电力系统自动化管理模式已成为当今电力系统的发展方向,特别是110KV以下的变电站的技术改造和管理模式,智能型变电站综合自动化系统已被普及采用.同时随着计算机技术和网络通信技术的高速发展,远动控制技术也在不断的变革和改进,在加快电力系统综合自动化的发展进程中将会发挥更加重要的作用.