远动通讯技术在电厂的应用及故障排除

(整期优先)网络出版时间:2016-12-22
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远动通讯技术在电厂的应用及故障排除

艾峰

(云南大唐国际电力有限公司云南昆明650200)

摘要:近年来,电力企业在生产过程中自动检测和调节控制技术的应用,极大程度提高了电力系统的自动化程度,保证了电力系统运行的稳定和可靠。电力系统的交互性建设是现代电力系统建设的关键,实现对全网运行环境的综合监控,保证能及时对设备参数的控制和修改。而加强远动通讯技术的应用,能够解决设备数据采集、传输和控制,对设备的能耗等参数进行综合分析,同时可以对设备的故障进行判断。本文从远动通讯技术出发,阐述了远动通讯技术的相关概念及实际应用,重点分析了远动通讯技术在电厂的应用及故障排除。希望通过本文的研究,能对远动通讯技术及电力系统的发展起到帮助。

关键词:远动通讯技术;电厂;自动化

当前,电力行业在我国基本属于垄断状态,但随着电力体制的改革和政策的放开,使电力行业的竞争变得激烈。随着用户对电力服务的需求越来越高,保障电力系统供电的稳定、安全就成了电力企业的重点工作。电力系统的源头是电厂,要建设电力系统的自动化就要从电厂出发,对远动设备等系统的运行进行加强,通过远动通讯技术实现底层数据信号的监测。这些数据信号承载着重要的电力生产信息,对这些数据的掌握能为设备运行状况监测提供直接依据,从而通过远动控制做出指令。电力系统的正常运行离不开远动通讯技术,实施远动通讯技术是电厂实现自动化的必然要求。

1.远动通讯技术简介

1.1远动通讯技术的概念

远动通讯技术指的是远动设备在事先设定的通信协议下,使用不同介质在信道中将特定信息的信号传输到主站相应的设备中,接收方根据收到的信号将信息提取出来。这一过程中一系列的信号处理,包括信号采集、信号转换、信号收发和信号提取等。

1.2远动通讯技术的发展过程

在上世纪六十年代,远动技术开始了最早的发展,远动技术的发展经历了三个阶段,这三个阶段是远动监控、微机远动和网络远动。早期的远动技术是远程监控技术,在一阶段在站端配置一套运动设备,而没有软件的支持,仅仅是通过硬件设备使用非智能的线逻辑,配套方式采用主站和站端一对一的方式。这个阶段的通讯技术只能点对点,传输介质以电力线材为主,这个过程的远动通信技术功能简单,不能进行远程遥控。第二阶段的远动通讯技术采用前端微机并在微机中加入软件,这一阶段能实现主站和站端之间的一对多通讯,加大了通讯的效率,随着通信技术的发展,通讯协议的产生,使得通讯的数据标准化。信号的传输方式变得多样化,除了使用电力线载波以外,还能通过光纤等方式进行传输,使得信号传输灵活度上升。在上世纪九十年代末期,随着网络技术的高速发展,远动通讯技术的发展也进入了第三个阶段,开始利用网络进行数据的传输,通过光纤实现高效率、高质量的的信号传输[1]。

1.3远动通讯技术的原理

远动通讯技术是远动技术和通讯技术的组合,远动指的是安装在发电产侧的RTU进行电压采集、符合数据等采集。而通讯指的是在进行数据信号的采集之后,在信道中对信号进行传输。从设备方面来说,运动通信系统包括了远动装置、传输媒介等。远动通讯技术的原理包括了数据采集、信道编码、信息传输原理。下面就对原理进行具体地分析。

数据采集是通过传感器等感应设备,对设备中的电压、电流量进行采集,在一定的时期内按照设定的时间采集数据,采集的频率至少是信号频率的两倍,通过信号的采集对站端运行状况进行监测,采集完成后通过低通滤波器,过滤掉高次谐波,之后通过采集保持器,将信号从模拟信号转换成数值信号,通过分站到上位机,上位机对信号进行处理,将信号转换为电平信号。这一过程中使用到的设备较多,在数据采集原理设计中涉及到信号转换等方法。

信号在传输的过程中会受到干扰和衰减,传输过程可能会造成一定的差错,因此就需要极爱去哪个信道看干扰能力,使信号传输能更加稳定,这就要用到信道编码技术。信道编码技术的原理是在数据进行传输前,将数据编码处理,加入冗余信息,对信号进行校验,使通讯系统减少错误。当前远动通讯技术使用的是线性分组码和循环码。

通信传输的原理涉及到四个方面:①传输介质:传输介质的不同需要用到不同的调制解调技术,目前的远动通讯技术有电力载波通信、卫星通信等方式,随着通信的不断发展,光纤等传导介质被研发,电力系统也开始使用新的传输介质。②传输制式:目前使用的传输制式有循环式和问答式两种,循环式在数据发送过程中没有中断,进行连续发送,这就需要有较高的采集速度。问答式采用轮询机制,主站对子站进行问询有无信息需要传输。③传输规约:规约是进行标准化数据传输的规章,传输规约有同步方式、数据结构式等。④工作模式:远动通讯工作模式主要有三种,分为单工、半双工和全双工。单工是将信号进行单方向传输的方式;半双工可以对信号进行双向不同时传输;全双工能对信号双向同时传输。

2.远动通讯技术在电厂的应用及故障排除

随着科技的发展,远动通讯系统逐渐成为了电力系统中不可或缺的一个子系统。远程通讯系统在电厂中应用最核心的地方就在于“四遥”,通过“四遥”能实现很多方面的分析和控制。利用远动通讯还能实现对事故的记录和监控[2]。

2.1“四遥”的应用

①遥信功能:发电厂中有大量的遥信信息,需要对这些信息进行及时的测量和监控,包括开关的状态、保护装置的信号、调压变压器抽头位置信号以及其他可提供继电器方式输出的信号。

②遥测功能:电厂的各项运行参数通过RTU进行测量并传输到主站,数据包括电气量发电机处理、系统中潮流、线路电流等信息,从而实现对电厂的全面监控,在电厂运行状况稳定时,电厂的大部分遥测数据不会发生明显的改变,RTU则是通过遥测值的变化率来判断是否将数据发到主站,通过这一方式既保证了系统的安全稳定,又降低了信道的工作负荷。

③遥控信息:主站通过遥信、遥测信息对子站发送指令,从而实现电力系统的远程控制。这一方式使用无源节点,使用RTU传递给传感器,在由传感器传递给设备的控制单元,实现对断路器和其他继电器开关的控制。

④遥调信息:主站根据遥信、遥测信息进行判断,对子站发送指令进行远程调节。主要在变压器的分接头和其他采用一组继电器控制具有分级升降功能的位置,还用于发电机有功武功出力的调整。

2.2事件顺序记录

远动通讯技术可以对电厂的系统运行状态进行监测,将状态发生变化的时间节点进行记录,从而形成远动信息表,当主站需要信息的时候,可以向主站发送各个时间的时间排序。

2.3事故追忆功能

电厂发生事故的时候会导致一些列的跳闸,这时候就需要远动通讯系统对发生事故的瞬间进行参数的追忆,并且对事故发生前后一段时间得数据信息进行记录,将数据传输到主站,相关人员便可以通过这一信息来进行事故的分析。

2.4通道误码记录功能

远动通讯系统可以利用微机对信道中的误码率进行统计,并且利用正确的数值验证RTU的工作状态,如果信道中的误码率提高,就要查看RTU状态。

2.5通道的监测功能

利用RTU能监测远动通讯系统的信道数,为了保证数据传递的及时无误,党主通道发送失败的时候,就要及时启动备用通道,并向主站发送错误情况[3]。

3.结语

综上所述,远动通讯技术在电厂中的作用是十分显著的,能够全面监测电厂的生产信息和设备状态。远动通讯技术的应用不仅能实现远程控制,还能对事故进行追忆和记录,为电力系统的稳定运行提供了强有力的保证。

【参考文献】

[1]武刚.远动通讯的现状及建议[J].黑龙江科技信息,2014,30:157.

[2]杜骄.浅谈远动通讯技术在电厂的应用及故障排除[J].通讯世界,2015,13:163-164.

[3]齐传梅.发电厂中远动通讯系统常见故障分析[J].内蒙古科技与经济,2016,04:77.