時間:2023-02-07 18:55:33
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1.1主動對象數(shù)據(jù)庫技術這種技術在電力系統(tǒng)監(jiān)視及控制中應用較為廣泛,對軟件的繼承性及封裝性產(chǎn)生深遠影響,同時對電力系統(tǒng)的開發(fā)及設計也具有革命性的推動作用。隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展,為了保證電力運行穩(wěn)定性及安全性,應當大力推廣最新的對象數(shù)據(jù)庫技術。和一般數(shù)據(jù)庫相比較,主動對象數(shù)據(jù)庫技術具有主動,利用自身攜帶的觸發(fā)子實現(xiàn)電力運行中的監(jiān)視功能,并利用對象函數(shù)對電力運行進行有效控制,以提高電力運行的穩(wěn)定性。而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術的一些判斷功能,主要依靠外界程序完成,所以安全性不高。主動對象數(shù)據(jù)庫技術由于具有觸發(fā)機制,再加上對象技術,便能對電力運行實現(xiàn)自動監(jiān)控,并在數(shù)據(jù)讀寫的同時,對數(shù)據(jù)庫進行管理及更新,完成了數(shù)據(jù)資源共享,也實現(xiàn)了電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。隨著電力系統(tǒng)運行規(guī)模不斷擴大,復雜性也相應提高,需要解決的供電問題有所增加,所以,主動對象數(shù)據(jù)庫技術也應自動升級,并拓展功能范圍,以適應復雜變化的電力運行系統(tǒng),實現(xiàn)供電高效化。
1.2總線控制系統(tǒng)總線控制系統(tǒng)指的是將電力運行中的各個設備通過一定設施和控制室內(nèi)部的儀表及設備連接起來,所形成的具有雙向、多功能的通信網(wǎng)絡。該系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的測量系統(tǒng)上發(fā)展起來的,只在傳統(tǒng)裝置中安裝了微處理器,從而實現(xiàn)自動獲取供電信息的能力。這些微處理器通過電纜相互連接,并和遠程監(jiān)控計算機也保持連接,使得微處理器獲得的供電信息能夠在網(wǎng)絡內(nèi)部傳播,并通過遠程控制計算機進一步處理,實現(xiàn)了信息在整個電力系統(tǒng)中的廣泛傳播。信息在不同微處理器中按照一定的通訊協(xié)議傳輸?shù)?,由于和監(jiān)控計算機相連接,所以便實現(xiàn)了自動控制系統(tǒng)??偩€控制系統(tǒng)具有開放性及分布涵蓋范圍廣等特性,被作為電力系統(tǒng)的紐帶,安裝在總線上,從而形成網(wǎng)絡系統(tǒng),實現(xiàn)對電力運行中的信息進行有效控制、補償計算、監(jiān)控及優(yōu)化等,所以,通過應用該技術,電力運行中的諸多內(nèi)容能夠得到快速解決,從而實現(xiàn)了運行高效性及穩(wěn)定性??偩€控制系統(tǒng)目前在我國電力運行中被廣泛應用,通過傳感器及變送器,經(jīng)電力運行信息收集,輸送給監(jiān)控計算機,該計算機通過進一步分析處理,最后指令。該系統(tǒng)在結構上采用了控制器及變送器,將二者有機的而結合在一起,提高了抗電磁干擾能力,從而有效提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性及精確性。另外,該系統(tǒng)在運行方式上采用分開的方式,將變送器安裝在監(jiān)控現(xiàn)場,而控制器則安裝在控制室內(nèi)部,這樣有利于電力信號技術被采集,通過變送器輸送給控制器,形成了一個簡單的回路系統(tǒng),從而避免了眾多弊端。
1.3光互連并行處理器陣列該技術具有如下特點,首先,在運行中不受電容負載影響,從而具有較高的安全性及靈活性;其次,解決了諸多電力運行中的問題,如能夠有效解決臨界線長度限制問題,也可以解決線路輸出端受限制問題。此外,能夠連接在計算機系統(tǒng)內(nèi)部,實現(xiàn)了減小時鐘扭曲問題;再次,不受傳輸路徑的限制,能夠在光波導中自由傳輸,并不會和光束發(fā)生相互交叉。該技術結合了光子傳輸和電子交換,具有較強的靈活性及重構性,不受傳輸寬帶的影響,具有較強的抗電磁干擾能力,所以在電力系統(tǒng)運行中具有廣泛的應用潛力。此外,該技術能夠對電力系統(tǒng)的自動控制及繼電保護進行更新,并能夠將繼電保護水平進一步提高,使電力運行系統(tǒng)更加穩(wěn)定、安全。
2自動化技術在電力運行中的應用
2.1在電力調(diào)度中的應用隨著電力運行規(guī)模不斷擴大,對電力調(diào)度系統(tǒng)的準確性及及時性也有進一步提高。在改進時,應采用信息技術及其它自動化設備,以提高調(diào)度效率,同時也應加快遙信、遙控設備使用力度,使電力設備的運行情況能夠及時傳送到網(wǎng)絡上,被調(diào)度工作人員及時采集、分析,進而對調(diào)度制度作進一步完善。此外,通過使用先進設備,電力運行中的電壓、電流及供電功率等情況都能及時被工作人員所知曉,從而提高了電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性及安全性。
2.2在配網(wǎng)系統(tǒng)中的應用配電網(wǎng)涉及到眾多環(huán)節(jié),并具有一定的危險性,所以,加大自動化技術的使用力度,能夠提高供電效率,也能夠提高供電安全性。為了實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的高效運行,應加大自動化技術的使用力度,將計算機網(wǎng)絡技術、通訊技術、自動監(jiān)控技術及遙感等技術應用到設備運行檢測中。使工作人員和電網(wǎng)設備保持統(tǒng)一狀態(tài)。在配網(wǎng)中通過使用自動化技術,能夠有效降低勞動成本,也能偶減少設備維護成本,更重要的是提高了供電效率,為企業(yè)增加了經(jīng)濟收入。
2.3在變電監(jiān)控中的應用變電系統(tǒng)是電力運行中的重要環(huán)節(jié),在供電規(guī)模擴大的同時,自動化技術應用要求也有所提高,所以,應加大自動化設備的使用力度,才能保證變電系統(tǒng)的高效運行。變電系統(tǒng)在自動化技術應用時,應加大最新設備的使用量,并配備相應的技術人員,使設備和人員相統(tǒng)一,從而實現(xiàn)變電系統(tǒng)、一次設備及二次設備的功效運行。如,應加大無功補償技術的使用力度,使變電系統(tǒng)的電流、電壓及供電功率始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。另外,還要采用遠程監(jiān)控技術,對變電設備實施全方位監(jiān)控,從而有效提高了設備運行的安全性及可靠性。
3結語
1.1系統(tǒng)性能特點:變電站綜合自動化的監(jiān)控和管理系統(tǒng)適應不同的工作環(huán)境,現(xiàn)場安裝后可立即使用并穩(wěn)定可靠運行。系統(tǒng)的軟、硬件設備十分便于維護,各部件都具有自檢和聯(lián)機診斷校驗的能力,為維護人員提供了完善的檢測維護手段,包括在線的和離線的,都能準確!快速的進行故障定位,維護人員都能在現(xiàn)場自行處理。計算機監(jiān)控和管理系統(tǒng)具有很高的可靠性(其平均無故障時間MTBF為:主要設備大于20000h,系統(tǒng)總體大于17000h。系統(tǒng)的軟、硬件設備具有良好的容錯能力。當各軟、硬件功能與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的通信出錯,或當運行人員在操作時發(fā)生一般性錯誤時,均不引起系統(tǒng)的保護功能喪失或影響其它模塊的正常運行。
1.2信息采集方式:對一個較先進的變電站綜合自動化系統(tǒng)而言,其信號采集應該是可以完全分散分布和下放的,因為只有這樣才能最大限度地減少二次控制電纜,簡化二次回路。特別是在10kV變電站,可將測控部分合并在10kV保護裝置內(nèi),根據(jù)模擬量對采樣精度的不同要求,采用專用的電流輸入口以接測量用。
1.3網(wǎng)絡結構與通信:分散分布式結構,各間隔層與站級層所有控制指令、數(shù)據(jù)傳送、信息交換等都是通過計算機數(shù)字通信實現(xiàn)的。這就對承擔數(shù)字通信的物理介質(zhì)的可靠性、實時性提出了非常高的要求。因此在變電站自動化向分散式系統(tǒng)發(fā)展時,采用計算機網(wǎng)絡的優(yōu)點來替代傳統(tǒng)串口通信成為一種趨向。
2變電站電力系統(tǒng)自動化的技術發(fā)展途徑
2.1神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術的應用:由于神經(jīng)網(wǎng)絡具有本質(zhì)的非線性特性、并行處理能力、強魯棒性以及自組織自學習的能力,所以受到人們的普遍關注。神經(jīng)網(wǎng)絡是由大量簡單的神經(jīng)元以一定的方式連接而成的。神經(jīng)網(wǎng)絡將大量的信息隱含在其連接權值上,根據(jù)一定的學習算法調(diào)節(jié)權值,使神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)從m維空間到n維空間復雜的非線性映射。
2.2模糊邏輯控制技術的應用:模糊方法使控制十分簡單而易于掌握,在家用電器中也顯示出優(yōu)越性建立模型來實現(xiàn)控制是現(xiàn)代比較先進的方法,實踐證明它有巨大的優(yōu)越性!模糊控制理論的應用非常廣泛。電熱爐一般用恒溫器來保持幾檔溫度,以供烹飪者選用,模糊控制的方法很簡單,輸入量為溫度及溫度變化兩個語言變量,每個語言的論域用&組語言變量互相跨接來描述。
2.3專家系統(tǒng)控制技術的應用:專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用范圍很廣,包括對電力系統(tǒng)處于警告狀態(tài)或緊急狀態(tài)的辨識,提供緊急處理,系統(tǒng)恢復控制,非常慢的狀態(tài)轉換分析,切負荷,系統(tǒng)規(guī)劃,電壓無功控制,故障點的隔離,配電系統(tǒng)自動化,調(diào)度員培訓,電力系統(tǒng)的短期負荷預報,靜態(tài)與動態(tài)安全分析,以及先進的人機接口等方面!雖然專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應用,但仍存在一定的局限性,如難以模仿電力專家的創(chuàng)造性。
2.4線性最優(yōu)控制技術的應用:最優(yōu)控制是現(xiàn)代控制理論的一個重要組成部分,也是將最優(yōu)化理論用于控制問題的一種體現(xiàn)。線性最優(yōu)控制是目前諸多現(xiàn)代控制理論中應用最多,最成熟的一個分支。
3國內(nèi)變電站自動化技術發(fā)展存在的問題
3.1不同產(chǎn)品的接口問題:接口是綜合自動化系統(tǒng)中非常重要而又長期以來未得到妥善解決的問題之一,包括RTU、保護、小電流接地裝置、故障錄波、無功裝置等與通信控制器、通信控制器與主站、通信控制器與模擬盤等設備之間的通信。這些不同廠家的產(chǎn)品要在數(shù)據(jù)接口方面溝通,需花費軟件人員很大精力去協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)格式、通信規(guī)約等問題。
3.2運行維護人員水平不高的問題:目前,變電站綜合自動化系統(tǒng)絕大部分設備的維護依靠廠家,在專業(yè)管理上幾乎沒有專業(yè)隊伍,出了設備缺陷即通知相應的廠家來處理,從而造成缺陷處理不及時等一系列問題。要想維護、管理好變電站綜合自動化系統(tǒng),首先要成立一只專業(yè)化的隊伍,培養(yǎng)出一批能跨學科的復合型人才,加寬相關專業(yè)之間的了解和學習。其次,變電站綜合自動化專業(yè)的劃分應盡快明確,杜絕各基層單位“誰都管但誰都不管”的現(xiàn)象。
4變電站自動化系統(tǒng)應能實現(xiàn)的功能
4.1微機保護:是對站內(nèi)所有的電氣設備進行保護,包括線路保護,變壓器保護,母線保護,電容器保護及備自投,低頻減載等安全自動裝置。各類保護應具有下列功能:故障記錄轉貼于。存儲多套定值。顯示和當?shù)匦薷亩ㄖ怠Ec監(jiān)控系統(tǒng)通信。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)命令發(fā)送故障信息,動作序列。當前整定值及自診斷信號。接收監(jiān)控系統(tǒng)選擇或修改定值,校對時鐘等命令。
4.2數(shù)據(jù)采集及處理功能:包括狀態(tài)數(shù)據(jù),模擬數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)。狀態(tài)量包括:斷路器狀態(tài),隔離開關狀態(tài),變壓器分接頭信號及變電站一次設備告警信號、事故跳閘總信號、預告信號等。目前這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統(tǒng),也可通過通信方式獲得。常規(guī)變電站采集的典型模擬量包括:各段母線電壓、線路電壓,電流和有功、無功功率值。
4.3事件記錄和故障錄波測距:事件記錄應包含保護動作序列記錄,開關跳合記錄。變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實現(xiàn),一是集中式配置專用故障錄波器,并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。另一種是分散型,即由微機保護裝置兼作記錄及測距計算,再將數(shù)字化的波型及測距結果送監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)存儲和分析。
4.4控制和操作功能:操作人員可通過后臺機屏幕對斷路器,隔離開關,變壓器分接頭,電容器組投切進行遠方操作。為了防止系統(tǒng)故障時無法操作被控設備,在系統(tǒng)設計時應保留人工直接跳合閘手段。
4.5系統(tǒng)的自診斷功能:系統(tǒng)內(nèi)各插件應具有自診斷功能,并把數(shù)據(jù)送往后臺機和遠方調(diào)度中心。對裝置本身實時自檢功能,方便維護與維修,可對其各部分采用查詢標準輸入檢測等方法實時檢查,能快速發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)部的故障及缺陷,并給出提示,指出故障位置。
4.6數(shù)據(jù)處理和記錄:歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容,它包括上一級調(diào)度中心,變電管理和保護專業(yè)要求的數(shù)據(jù),主要有:①斷路器動作次數(shù);②斷路器切除故障時截斷容量和跳閘操作次數(shù)的累計數(shù);③輸電線路的有功、無功,變壓器的有功、無功、母線電壓定時記錄的最大,最小值及其時間;④獨立負荷有功、無功,每天的峰谷值及其時間;⑤控制操作及修改整定值的記錄。
5結語
安全、穩(wěn)定、可靠的電力系統(tǒng)是每個企業(yè)的追求。將電氣工程自動化技術應用在電力系統(tǒng)之中,就是為了維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定,進一步對其進行完善和管理。本人2009年參建的蘇州港太倉港三期工程、2012年參建的太倉港公用危險品工程的電氣工程部分的采用了自動化技術,更好的實現(xiàn)了電源系統(tǒng)的監(jiān)控和管理。現(xiàn)結合蘇州港太倉港三期工程的電源監(jiān)控系統(tǒng),
1.1設備選型:
為了實現(xiàn)電氣工程自動化管理,在電氣設備訂貨期間就得統(tǒng)一考慮其設備型號及功能需滿足電源監(jiān)控系統(tǒng)的技術及參數(shù)要求。
1.2系統(tǒng)集成
基于設備訂貨期間考慮的設備型號及參數(shù)滿足電源監(jiān)控系統(tǒng)的通信及其控制技術要求,故可以實現(xiàn)1#、2#、3#和中心變的電源監(jiān)控系統(tǒng)集成,采用華立特公司的FARAD200SEAV5.0系統(tǒng)。
1.3數(shù)據(jù)分析
通過FARAD電源監(jiān)控系統(tǒng)可提供實時的數(shù)據(jù)分析和查看各種實時數(shù)據(jù),實時數(shù)據(jù)主要包括:模擬量、數(shù)字量、電度量、設備驅動、事件記錄和電力設備表。通過數(shù)據(jù)分析可以對設備的運行狀態(tài)、電度量的實時值、峰峰電度量、事故發(fā)生的時間及故障點、電力臺帳總表、上次檢修時間、計劃檢修時間等進行查閱。
1.4報警管理
報警的類型分為5類,一般事件,一般報警,預告報警,事故報警或自定義報警。報警的狀態(tài)分為3種,報警消失,報警未消失,報警。報警狀態(tài)還包括確認信息。報警會根據(jù)不同的狀態(tài)顯示不同的顏色。通過對蘇州港太倉港三期電源監(jiān)控系統(tǒng)簡要的分析,其系統(tǒng)主要應用了以下幾種自動化技術:
1.4.1智能控制的應用
及時對電源監(jiān)控系統(tǒng)管理中出現(xiàn)的各項問題進行反饋和報警,保證企業(yè)電氣管理部門能夠及時地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的電力故障和故障點,并進行相應的維護、改進和完善。
1.4.2仿真技術的應用
蘇州港太倉港三期電源監(jiān)控系統(tǒng)的核心是FARAD200SEAV5.0系統(tǒng),采用了仿真技術,主要實現(xiàn)了以下幾種功能:各變電所的10KV系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)通過在FARAD軟件的界面切換,提供準確的各電氣設備的運行狀態(tài)。電氣故障的報警和初步的診斷。對整個電源監(jiān)控系統(tǒng)運行可以進行動態(tài)的監(jiān)控。對電源監(jiān)控系統(tǒng)進行了優(yōu)化設計和調(diào)試。
1.4.3集成技術的應用
在以往的電力系統(tǒng)運行過程中,電力分配、電力安全、電力維護等環(huán)節(jié)是分開進行管理的,而當實現(xiàn)了電氣工程自動化在電力系統(tǒng)運行中的應用之后,就要將不同的環(huán)節(jié)進行統(tǒng)一化的集成管理。通過運用集成技術,本監(jiān)控系統(tǒng)首先實現(xiàn)了中心變和1#、2#、3#變電所的集中管理,減少了變電所的值班人員;其次實現(xiàn)了系統(tǒng)的拓展,太倉港公用危險品工程和蘇州港太倉港三期工程為一家營運公司,太倉港公用危險品工程電力系統(tǒng)建成后并入了蘇州港太倉港三期電源監(jiān)控系統(tǒng),統(tǒng)一進行管理;再次實現(xiàn)了電力安全和電力維護的集成管理,發(fā)生的電力事故和電力維護記錄可查。
2關于電氣工程自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用幾點想法
基于對蘇州港太倉港三期電源監(jiān)控系統(tǒng)的分析,本人淺淡一下工程自動化在電力系統(tǒng)中的應用幾點想法:
2.1推廣、使用統(tǒng)一的國際標準
遵循統(tǒng)一的國際標準,這將會使設備的選型范圍更廣。但目前各個生產(chǎn)電氣自動化設備的廠商生產(chǎn)的設備有所不同,遵循的標準也存在差異性,會導致各個廠商生產(chǎn)的電氣自動化設備之間的兼容性不高,不利于進行系統(tǒng)集成。
2.2適應電氣工程自動化控制技術要求的新產(chǎn)品研究和開發(fā)
基本電力安全因素和電氣設備的技術原因,本電源監(jiān)控系統(tǒng)未能實現(xiàn)完全的自動化控制。如:保護裝置的整定值(速斷、過流和單相接地等)的設定和修改,必需在保護裝置上進行操作設定,不能在系統(tǒng)軟件中直接進行修改。
2.3適當運用以太網(wǎng)技術
電力系統(tǒng)有著越來越復雜的趨勢,其運行過程中,需要進行采集和處理的數(shù)據(jù)量也越來越大。為了保證電網(wǎng)信息的實時性和有效性,就需要對數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚硗緩竭M行優(yōu)化,選擇一種更快的手段。運用以太網(wǎng)技術能夠保證大量的數(shù)據(jù)保持既快又穩(wěn)定的傳輸,因此以太網(wǎng)技術充分滿足了電氣工程自動化技術發(fā)展過程中對數(shù)據(jù)處理優(yōu)良途徑的需要。
3總結
在水力發(fā)電系統(tǒng)中,存在著如下幾個問題。
1,控制、維護、管理三個技術領域發(fā)展極不平衡。
控制領域的自動化與信息化的發(fā)展相對最早,但是現(xiàn)有的管理自動化系統(tǒng)大多只處理財務管理、人事管理、物料管理等,很少涉及技術管理。維護領域的自動化與信息化發(fā)展時間最晚,目前只停留在計劃維修和事后維修階段,也即只處于手工化階段。只是在90年代中期以來,國外才開始研究狀態(tài)維修、預知維修、遠程維修等技術,而在我國,則僅處于開始階段。
2,控制、維護、管理三個技術領域互相分離。
即組織結構上三者屬三個不同的部門,信息互不交流或很少交流,決策互不聯(lián)系。實際上,各個領域的決策均有賴于其他兩個領域的狀況及信息。顯然,三個領域相互分離是不合理的。
3,環(huán)境問題。
做任何事情都必須付出代價,同樣水電工程也是如此,因此一些水力工程導致的環(huán)境問題可以歸納為以下兩方面:(1)自然環(huán)境方面,工程興建,對水文條件的改變,對水域床底形態(tài)的沖淤變化,對水質(zhì)、小氣候、地震、土壤和地下水的影響,對動植物、對水域中細菌藻類、對魚類及其水生物的影響,對景觀和上、中、下游及河口的影響等。
(2)社會環(huán)境方面,工程興建對人口遷移,土地利用,人群的健康和文物古跡的影響以及因防洪、發(fā)電、航運、灌溉、旅游等產(chǎn)生的環(huán)境效益等。
二,解決水力發(fā)電自動化系統(tǒng)問題的一些建議
水力發(fā)電過程自動化的發(fā)展趨勢正沿著為解決上述幾個問題的方向發(fā)展,即一方面將控制、維護、管理三個領域提高到同一個智能化、信息化、自動化的水平;另一方面將三者集成為一個統(tǒng)一的信息系統(tǒng),即智能控制-維護-管理集成系統(tǒng)。最后還要關注環(huán)境問題使得水力工程系統(tǒng)得到綜合的最優(yōu)利用:
1,集成化
集成化包括以下幾層含義。功能集成即把控制、維護、管理三個功能集成為一個整體。今后,隨著生產(chǎn)技術的發(fā)展,還可能把更多的功能集成起來。
目標集成即把性能、可靠性、效益等子目標集成為統(tǒng)一的目標,使企業(yè)整體最優(yōu)、整體效益最大。
信息集成即把整個企業(yè)的各種信息有機地組成一個統(tǒng)一的系統(tǒng)。自然,在一個信息集成系統(tǒng)中,必須保證信息的統(tǒng)一性、協(xié)同性、互操作性,妥善解決信息的矛盾與沖突。
系統(tǒng)集成即從硬件角度而言,系統(tǒng)能根據(jù)本身需要,集各家之所長,采用不同供貨商的產(chǎn)品,自然,這里要解決不同設備的互操作性問題;從軟件角度而言,采用用戶友好的基于圖形的可視化組態(tài)軟件構筑系統(tǒng),既可用于仿真,亦可用于實時應用軟件。
2,智能化
為使系統(tǒng)達到上述的目標,必須提高整個系統(tǒng)及其各個組成部分的智能度,即要實現(xiàn)檢測智能化、操作智能化、決策智能化。所謂智能化,即整個系統(tǒng)、各個領域(控制、維護、管理)、與生產(chǎn)過程直接相連的檢測裝置、執(zhí)行裝置等,均具有目標分析、狀態(tài)及故障分析、行為及態(tài)勢分析、決策分析的能力。
3,分布化
在一個龐大的集成系統(tǒng)中,部署分布必須合理,包括任務分布化、智能分布化。集成與分布相結合才能使各個部分盡職盡責、保質(zhì)保量、安全可靠,整個系統(tǒng)分工明確、信息互通、運行有序,從而使整個系統(tǒng)在整體上獲得最優(yōu)的性能(質(zhì)量)、可靠性(可利用率)和效益(經(jīng)濟效益和社會效益)。
4,開放性
開放性包括如下幾重含義:一個系統(tǒng)能博采眾長,即選用不同供貨單位且性能/價格比最合理的設備;根據(jù)發(fā)展的需要,在硬件上可以增加新的設備或子系統(tǒng),在軟件上可以增設新的功能,而且后者能與原來的系統(tǒng)構成完整的整體。這樣,就大大提高了系統(tǒng)的可利用率,延長了使用周期或壽命。
5,促進水力發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
水力發(fā)電自動化系統(tǒng)要結合發(fā)電、防洪、灌溉、航運、漁業(yè)等的優(yōu)化調(diào)度,以達到綜合效益最優(yōu)。關鍵是為了使水力發(fā)電自動控制適應水資源的綜合利用。例如可以進行:
(1)魚道設置、大壩對上、下游生物的影響、景觀設計等
(2)自動化系統(tǒng)設計從基于DDC的現(xiàn)場自動控制發(fā)展到基于數(shù)據(jù)庫的管理中心集散控制,并結合發(fā)電、防洪、灌溉、航運、漁業(yè)等的優(yōu)化調(diào)度,以達到綜合效益最優(yōu)。
因此結合具體水利工程進行探討研究是十分必要的,這樣有利于我國水力發(fā)電自動化系統(tǒng)的設計與建設。更有利于我國水利工程與環(huán)境持續(xù)、穩(wěn)定、健康的發(fā)展。因此,在系統(tǒng)規(guī)劃設計階段,必須全面了解其對環(huán)境影響的各個方面和影響的大小,以便有針對性的對系統(tǒng)進行設計修改并且對環(huán)境面臨的問題提出防治的措施。
三,結束語
隨著科學技術的大力發(fā)展和持續(xù)更新,我國電力系統(tǒng)的自動化水平取得了顯著提高,但在其實際運行維護過程,仍然存在諸多不足,阻礙電力系統(tǒng)運行質(zhì)量的進一步提升。目前,我國電力系統(tǒng)運行維護過程主要存在以下不足。
2電力自動化設備綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)分析
基于當前電力系統(tǒng)運行維護中存在的諸多不足,必須積極提升電力系統(tǒng)運行的自動化、智能化、精確化、高效化以及經(jīng)濟化。本文以某電力工程項目為例,簡要分析電力自動化設備綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)在電網(wǎng)運行中的實際應用。
2.1電力自動化設備綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)構成
該項目主要采用JZN03型電力監(jiān)控管理系統(tǒng)。電力自動化設備綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)研究文/陳剛隨著計算機、通信以及自動化技術的快速發(fā)展,電力系統(tǒng)運行逐漸朝自動化、智能化方向發(fā)展,電力自動化設備綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)被越來越廣泛地應用于電力系統(tǒng)運行,在保障電力安全生產(chǎn)中發(fā)揮著及其重要的作用。本文簡要分析電力系統(tǒng)運行維護現(xiàn)存不足,并以某電力工程項目為例,對電力自動化設備綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)的構成與功能實現(xiàn)進行簡單分析,以供同仁參考。摘要依據(jù)監(jiān)控功能劃分,該系統(tǒng)主要分為現(xiàn)場監(jiān)控層、通信網(wǎng)絡層以及系統(tǒng)管理層三大層面。
2.2電力自動化設備綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)功能
2.2.110kV中壓配電系統(tǒng)的監(jiān)控功能實現(xiàn)
(1)10kV中壓配電柜的監(jiān)測。利用微機綜合保護裝置,通過網(wǎng)絡電力儀表用通訊方式來實現(xiàn)對微機綜合保護裝置以及10kV真空斷路器所提供參數(shù)與信號的實時監(jiān)測,并對瀏覽者、管理員、操作者以及工程師的操作權限進行了相應定義。主要監(jiān)測參數(shù):三相電壓/電流、零序電壓/電流、電能、功率、功率因數(shù)以及頻率等。主要監(jiān)測信號:短路器/負荷開關狀態(tài)、彈簧儲能狀態(tài)、自動/手動狀態(tài)等狀態(tài)信號;接地故障、故障跳閘、內(nèi)部故障、控制回路斷線等故障信號;斷路器位置、接地刀位置、隔離手車位置等位置信號。
(2)變壓器的監(jiān)測。利用RS485通信接口,通過支持Modbus-RTU協(xié)議的現(xiàn)場總線用通訊方式來實現(xiàn)對變壓器溫控器的實時監(jiān)測,并將相關檢測參數(shù)與信號輸送至監(jiān)控計算機中。主要監(jiān)測參數(shù):三相繞組的溫度。主要監(jiān)測信號:超溫報警、故障報警以及冷卻風機停止/運行信號。
(3)直流屏的監(jiān)測。采取類似于變壓器的監(jiān)測手段來實現(xiàn)對直流屏的實時監(jiān)測。主要監(jiān)測參數(shù):輸出母線電壓/過電壓/欠電壓、蓄電池電壓/電流/內(nèi)阻等。主要監(jiān)測信號:失電報警、單體電池失效告警、浮充/均充/預告警等報警信號;系統(tǒng)接地故障、直流故障、控制器故障、高頻開關電源模塊故障等故障信號。
2.2.2系統(tǒng)管理功能的實現(xiàn)
(1)監(jiān)控界面。借助友好的人機界面,便于運行人員能夠更為準確地、及時地了解并掌握電力系統(tǒng)的整體運行情況,斷路器以及其它配電設備的實時工作/故障狀態(tài)能夠在監(jiān)控界面上通過不同顏色鮮明顯示出來,并且實際運行參數(shù)可供用戶隨時查閱。
(2)用戶管理。對于用戶實行分級管理,分為系統(tǒng)管理員、一般操作員與工程配置員3個等級,通常由系統(tǒng)管理員來設置運行人員的操作權限,并通過用戶名與口令字來進行確認,從而確保操作的安全性、可靠性。
(3)事件報警。對開關的運行狀態(tài)變位、故障報警、越線報警以及通訊異常報警等報警信號進行實時監(jiān)測與準確記錄,并第一時間內(nèi)彈出相應的報警提示窗口或實現(xiàn)報警圖形。例如,當斷路器出現(xiàn)故障后,只有完全消除故障后,監(jiān)控畫面上的故障圖標才會消失。
(4)報警信息查詢。對報警類型、報警對象、報警內(nèi)容、報警時間以及報警狀態(tài)等進行有效查詢,便于用戶準確分析事故與高效維護系統(tǒng)。
3結語
LotusNotes是一個基于各部門協(xié)同工作的工作平臺,有強大的通信和信息管理功能,保密性強,有良好的擴充能力,且通過了美國C2級安全認證,因此我們選擇LotusNotes作為開發(fā)平臺。
2管理層次結構
2.1系統(tǒng)層次結構
層次結構是一個物理模型,它體現(xiàn)實際機構設置。肇慶電力工業(yè)局辦公系統(tǒng)是一個整體,其中局本部和各縣局分別是一個管理子系統(tǒng),整個層次結構共分4級,即肇慶電力工業(yè)局辦公自動化系統(tǒng)、子系統(tǒng)、工作部門、工作人員。
2.2管理層次
管理層次、機構設置是一個單位工作的基礎。一般管理層次是指上下級管理層次,不同級別的科室向上級負責并管理下級。在實際工作中一些科室的任務突破了行政隸屬的關系,它會成為某種信息的樞紐,從某些方面對其它平級科室進行管理,如局辦公室,在全局日常工作中它是一個工作信息的樞紐,對全局日常工作起協(xié)調(diào)作用。
工作部門負責具體工作,是辦公系統(tǒng)的基礎信息點。一個工作部門由工作組成工作人員組成,任何一個工作人員或工作組的請示、匯報都必須通過工作部門領導上報局領導或其它工作部門,上級的指示、各種文件也要通過工作部門傳達到工作人員。
職能部門也是一個工作部門,只不過在某項職能上有特殊地位。職能部門的另一個特征是它有信息轉貯的功能,職能部門負責收集與自己職能有關的各種文件、請示、報告、報表,并上報局領導及有關部門,同時將文件、上級領導的指標等轉發(fā)給有關單位。每個職能部門都有檔案庫,用來存儲有關資料。
整個系統(tǒng)管理層次分四級,局領導是管理工作的最高層,局領導通過職能部門管理工作部門,工作部門將具體任務下達給工作組或工作人員。
3數(shù)據(jù)形式
辦公自動化系統(tǒng)中流動力和存儲的數(shù)據(jù)主要是文檔數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)。文檔數(shù)據(jù)以MICROSOFTWORD、EXCEL等外部格式存儲,與其它系統(tǒng)接口數(shù)據(jù)采用純文本方式。圖形文件(如上級發(fā)文)采用掃描壓縮方式存儲。
參與流通的數(shù)據(jù)有發(fā)下幾種形式:
a)傳閱型。傳遞給有關人員閱讀并提出意見,然后返回發(fā)文單位,存檔。主要指有文號的正式文件、綜合信息報表。
b)閱辦型。有關人員閱讀后交給經(jīng)辦人,經(jīng)辦人需把辦理結果返回發(fā)文單位存檔。主要指有文號的正式文件并有催辦要求。
c)公告型。同時給有關人員如通知、公告、參考資料等,可有答復也可沒有。
d)請示、審批。發(fā)文人要達到某種目的需要各級領導批準。發(fā)文人可以指定一個或多個審批人,審批人可另行指定下一個審批人。審批完成后返回發(fā)文人存檔。
e)私人信件。所有人員與人員之間的郵件,可回復也可不回復。
f)共享信息。使有權限的人在公用檔案庫、資料庫及INTERNET上查詢有關資料。
4工作界面及功能模塊
系統(tǒng)設置兩組模塊(見圖1)。工作模塊是以個人常規(guī)工作為主要目的的模塊,系統(tǒng)中每個人都有一組工作模塊用以處理個人的工作;職能模塊是職能部門處理職能工作的模塊。
4.1主要工作模塊
4.1.1請示、審批
所有需要向上級請示或匯報的文檔由這個模塊撰寫和發(fā)出。文件來源可以是由WORD、EXCEL撰寫的,也可以是從其它郵件上轉來的。請示表格有以下內(nèi)容:
a)審請發(fā)文。填寫發(fā)文稿紙,指明會辦單位,撰寫文件內(nèi)容,然后發(fā)給辦公室。審請發(fā)文被批準或不批準時應有回復給審請人。
b)請示。填寫請示承辦登記表和請示內(nèi)容,確定審批人員,可以一個也可以多個或由審批人確定下一個審批人。請示被批準或否決后,審批結果應轉發(fā)給申請人,并存檔、實施。各種需要轉發(fā)的請示先在待辦事宜里出現(xiàn),由請示、審批模塊處理,批復后轉給申請人員。如果要請示的人不在,則系統(tǒng)會提示你是否還要發(fā)出請示,可以發(fā)出后等審批人回來處理或改變審批人。如果審批流程中有第二審批人,當?shù)谝粚徟嗽趯徟鷷r間內(nèi)未批復時則自動轉到第二審批人。系統(tǒng)中所有審批流程都有這個功能。圖2是審批流程圖。
4.1.2統(tǒng)計、報表
所有需要向上級上報的統(tǒng)計結果和綜合信息報表由這個模塊撰寫和發(fā)出。文件來源可以是由其他數(shù)據(jù)庫提取,也可以用WORD、BXCEL編寫,或從其它郵件上轉來。報表上報給有關部門后,各部門應有回復。
所有發(fā)出的文件及回復都能在個人資料庫中存檔。如果報表文件是一般工作人員起草的,必須給工作部門領導修改后再上報。
4.1.3資料查詢
可以用這個模塊查詢局檔案室的文件。正式公文只能查閱目錄,選定文件后需向職能部門提出借閱申請,批準后方可查看內(nèi)容。參考資料可隨時查看、復制。
4.2主要職能模塊
4.2.1收文
收文是指外部來文。文件收到后由收文管理模塊進行登記和將文件用掃描儀錄入計算機,并確定傳閱流程和傳閱人員,需要辦理的還要確定承辦人員。文件傳閱后和承辦人辦理后,連同傳閱意見和辦理結果返回收文模塊,由收文模塊轉去歸檔模塊歸檔。文件發(fā)出后可在收文模塊中看到文件流通的情況。收文流程見圖3。
4.2.2發(fā)文
發(fā)文是指局內(nèi)一個文件由起草到發(fā)出的過程。起草文件的是一個工作部門,起草文件先發(fā)到職能部門,職能部門在待辦事宜中看到這個發(fā)文要求后,轉給職能部門領導核稿并決定會辦單位。會辦單位意見返回后,再轉至職能部門領導綜合,綜合定稿后轉給局長簽發(fā)。局長簽發(fā)后由機要室登記、編文號、存檔并發(fā)文。文件發(fā)給各工作部門后由各部門存檔。發(fā)文流程見圖4。
4.2.3歸檔
文件歸檔的主要工作是將需要歸檔的文件分類、設置保密等級并存入檔案室。檔案室是一個模擬檔案管理的數(shù)據(jù)庫,用于存放文件、參考資料等供查詢信息。任何人都可查詢檔案室,但除參考資料外都只能看到目錄,要查看文件需要請示借閱,批準后方可查看。
5安全性
5.1權限
辦公系統(tǒng)有嚴格的權限規(guī)定,權限分人員權限和文件權限。人員權限由層次化結構決定,不同層次下的人員要進行通信必須通過上一層結構的身份驗證和周轉。文件權限分數(shù)據(jù)庫權限和文件權限。數(shù)據(jù)庫有一個存取控制表,建立時即可確定存取人員。一個文檔的存取權限分作者、讀者和編輯者。在一份請示報告中撰寫人是作者,審批人是編輯者,而其他人為讀者。辦公系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)庫、文檔都有嚴格的存取權限限制。
5.2時效性
可以為文檔規(guī)定流通時間和存在時間,如一項審批要求在限定時間內(nèi)答復,如不答復則系統(tǒng)會自動發(fā)催辦通知。文件在失效后自行刪除,如召開會議通知在會議召開后自行刪除。
5.3保密性
系統(tǒng)對所有以個人身份發(fā)出的信息,包括電子簽名等都進行驗證。一個文檔沒有給某個讀者權限時,他是無法閱讀的。
6結束語
該系統(tǒng)目前已正式投入運行。結合肇慶電力工業(yè)局的實際情況,軟件設計方面基本做到了實用性與通用性的良好結合,開發(fā)了與其它系統(tǒng)的接口界面,使肇慶電力工業(yè)局的信息管理水平在辦公自動化系統(tǒng)(OA)這個信息傳輸樞紐的推動下上了一個新的臺階。
參考文獻
1DavisM,OlsonH.ManagementInformationSystem:ConceptualFoundation,Structure,andDevelopment.[s.l.]:McGraw-HillBookCompany,1989
關鍵詞:電氣自動化控制技術;ESC系統(tǒng);安全穩(wěn)定
0 引言
電氣自動化控制技術是建立在電子信息和自動化技術之上的,以電氣控制系統(tǒng)為核心,以電動機為主要傳輸動力,具有自動檢測、信息控制等多項功能,利用自動化技術可使各項電氣設備自主控制完成電力生產(chǎn)任務。將其應用于電力系統(tǒng)中,可有效解決其復雜結構帶來的一系列問題,降低工作難度,減少人工勞動量,進而維護系統(tǒng)穩(wěn)定運行,提高生產(chǎn)效率。然而在實際應用時,還有一些不足之處應引起重視,促進該技術在未來有更好的發(fā)展。
1 電氣自動化技術的功能及其在電力系統(tǒng)中的應用
1.1 功能
首先是自動控制功能,即對電力設備的自動控制,是自動化技術的一個重要體現(xiàn)。多采用分散式控制方式,實現(xiàn)對整個操作系統(tǒng)的控制,運行中若有設備出現(xiàn)異常,自動控制系統(tǒng)會及時發(fā)現(xiàn), 并將故障電路切除,以免有電流經(jīng)過,使得故障進一步擴大。而電力系統(tǒng)結構龐大,線路復雜,要想準確切斷電路,還需依靠分散控制來完成,所以說自動控制功能是維護系統(tǒng)整體穩(wěn)定的一個重要保障。
其次是保護功能,受內(nèi)部運行或外部環(huán)境影響,電力設備難免會出現(xiàn)各種故障,進而影響到系統(tǒng)安全。而電氣自動化控制技術則能夠保護設備運行安全,如輸入電壓不穩(wěn)定時,自動控制系統(tǒng)會控制設備自動將高電壓轉換為低電壓,保護設備內(nèi)部的元件和導線不被損壞,將可能會出現(xiàn)的風險降至最低,盡可能地保護設備安全。電力設備運行時的承受能力有限,一旦電流過大,必將受損,所以說自動化控制技術的應用,可提高設備的使用壽命。
此外是監(jiān)督功能,主要是監(jiān)督不穩(wěn)定電流,因為電流不穩(wěn)定時,對設備危害較大,自動化控制系統(tǒng)則能對其加以監(jiān)督。此時顯示器上的指針會有所偏移,且信號燈閃爍,提示工作人員對線路進行檢查。進而控制不穩(wěn)定電流,避免故障發(fā)生。
1.2 應用
首先是電氣產(chǎn)品的設計,為生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品,設計者必須具備極強的專業(yè)知識,并了解當前需要解決的關鍵問題,以及產(chǎn)品的用途和工作環(huán)境。以往多以經(jīng)驗為主,缺少科學性,而且工作量較大,精確度低。而現(xiàn)代化產(chǎn)品則要利用高科技和現(xiàn)代化工具,如計算機等。另外,控制理論也越來越成熟,尤其是專家系統(tǒng)、遺傳算法等的應用,為產(chǎn)品提供了質(zhì)量保障。
其次是設備故障的診斷,現(xiàn)代化電氣設備功能增多,智能化程度越來越高,故障也變得更加復雜,具有非線性的特點,檢測處理難度加大。傳統(tǒng)的方法顯然已不適用,而當前則逐漸形成了一套設計理論,以此對故障進行檢測。這是一大創(chuàng)新,在智能化產(chǎn)品故障檢測中較為適用,效率很高。當然還可以結合模糊邏輯系統(tǒng)等使用,進一步提升檢測效率。
2 新型電氣自動化控制技術的應用分析
2.1 案例
某電力企業(yè)為提高生產(chǎn)效率,降低故障發(fā)生頻率,于2003年引進了DCS系統(tǒng)。隨著用電需求的增長,電力系統(tǒng)變得更加復雜多變,DCS系統(tǒng)的應用可控制輸入輸出設備,從而采集系統(tǒng)的有關信息,并進行分析處理,然后對功率計電壓等加以適當調(diào)整。該系統(tǒng)以控制系統(tǒng)為基礎,具有分散控制、分級管理、集中操作等功能,在電力生產(chǎn)中一度發(fā)揮著重要作用。但隨著電網(wǎng)事業(yè)的改革,這種系統(tǒng)的弊端日益顯現(xiàn),信息處理量有限,抗干擾能力較差,接線復雜,成本昂貴,且反應太慢,往往不能很好地處理瞬態(tài)電信號。為此,企業(yè)于2007年開始引進并應用電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)(Electric Control System),簡稱ESC系統(tǒng),這是對計算機、信號處理、現(xiàn)場總線等技術的綜合應用,可對電力系統(tǒng)的自動化裝置進行有效的測量控制,并保護其安全。
2.2 ESC系統(tǒng)
該系統(tǒng)包括以下3層:(1)間隔層:由多個智能元件構成,如直流接地選線裝置、常用電壓保護裝置、自動準同期控制裝置等,可完成系統(tǒng)的專業(yè)化功能。多是通過嵌入式軟硬件技術開發(fā)的,由CPU、現(xiàn)場總線等設備;(2)通信管理層:主要由通信網(wǎng)絡和相應的管理裝置組成,利用以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線將DSC系統(tǒng)、各項智能設備及其他子系統(tǒng)相連,實現(xiàn)其網(wǎng)絡通信工作;(3)站控層:包括各種專業(yè)軟件、通訊接口、服務器和監(jiān)控設備,且軟件都具有數(shù)據(jù)采集、故障診斷的功能。
2.3 特點和功能
ECS 系統(tǒng)采用通信管理層和站控層組態(tài)一體化的設計, 可保證組態(tài)調(diào)試的一次性完成, 進行調(diào)試時可以更加方便, 并且符合人的操作習慣。 并且從整體出發(fā)綜合考慮系統(tǒng)的通信功能,保證站控層、通信層、間隔層的通信速度,并開設與 DCS、 MIS、 SIS 的通訊接口。并且 ECS 與 DCS 互相通信是不受限制, 還可以節(jié)省大量的通信纜線和變送器。 ECS 采用先進可靠地自動化電氣裝置, 完全可以不受通訊功能限制并可以獨立運行, 保證了系統(tǒng)的安全性和可靠程度。
ECS 系統(tǒng)的間隔層采用保護測控裝置, 抗干擾能力強,適用于復雜環(huán)境。且系統(tǒng)還采用了冗余容錯技術, 包括雙現(xiàn)場總線網(wǎng)絡、 站控層設備冗余等多種措施,保證了系統(tǒng)穩(wěn)定。系統(tǒng)保護測控裝置局采用高性能的 DSP 并 IJ 微處理器,硬件系統(tǒng)采用多 CPU 智能化結構,大大提高了數(shù)據(jù)的處理速度。
3 結束語
電氣自動化控制技術在電力系統(tǒng)中起著重要作用,可保護系統(tǒng)安全穩(wěn)定,提高工作效率。在今后,將進一步朝著智能化方向發(fā)展,有很多事項需注意,對于其中存在的問題,應及時解決。
參考文獻:
[1]蔣志榮.電氣自動化控制技術的研究[J].黑龍江科技信息,2014(01):109-110.
[2]陳俊紅.淺論電力系統(tǒng)中電氣自動化控制技術的運用[J].商品與質(zhì)量,2014(02):143-145.
關鍵詞:電力通訊;自動化設備;載波通訊;微波通訊;光纖通訊
一、電力通訊自動化設備
(一)載波通訊設備
一個完整的載波通訊系統(tǒng),按功能劃分,大體分為調(diào)制系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、自動電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、振鈴系統(tǒng)和增音系統(tǒng)。其中前四部分是載波機的主要組成。
1.載波機。電力線載波機概括起來由四部分組成:自動電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)和振鈴系統(tǒng)。載波機類型不同,各自系統(tǒng)的構成原理、實現(xiàn)方式等都有所不同。調(diào)制系統(tǒng):雙邊帶載波機傳輸?shù)氖巧舷聝蓚€邊帶加載頻信號,只要經(jīng)過一級調(diào)制即可將原始信號搬到線路頻譜;單邊帶載波機傳輸?shù)氖菃芜厧б种戚d頻的信號,一般要經(jīng)過兩級或三級調(diào)制將原始低頻信號搬往線路頻譜。自動電平調(diào)節(jié)系統(tǒng):此系統(tǒng)的設置是為補償各種因素所引起的傳輸電平的波動。在雙邊帶載波機中,載頻分量是常發(fā)送的,在接收端,將能夠反映通道衰減特性變化的載頻分量進行檢波、整流,而后去控制高載放大器的增益,即可實現(xiàn)此目的;單邊帶載波機,設置中頻調(diào)節(jié)系統(tǒng),發(fā)信端的中頻載頻一方面送往中頻調(diào)幅器,另一方面經(jīng)高頻調(diào)幅器的放大器送往載波通路,對方收信支路用窄帶濾波器選出中頻,放大后,一方面送中頻解調(diào)器進行同步解調(diào)另一方面作為導頻,經(jīng)整流后,再去控制收信支路的增益或衰減,從而實現(xiàn)自動電平調(diào)節(jié)。振鈴系統(tǒng):為保證調(diào)度通訊的迅速可靠,電力線載波機均設置樂自動交換系統(tǒng)以完成振鈴呼叫自動接續(xù)的任務。雙邊帶載波機是利用載頻分量實現(xiàn)自動呼叫,單邊帶載波機則設有專門的音頻振鈴信號。載供系統(tǒng):其作用是向調(diào)制系統(tǒng)提供所需載頻頻率。在雙邊帶載波機中,發(fā)信端根據(jù)調(diào)制系統(tǒng)的需要,一般設有中頻載頻和高頻載頻,而且收信端除設有一個高頻載頻振蕩器外,中頻解調(diào)器的載頻則主要靠對方端送過來的中頻載頻,以實現(xiàn)載頻的“最終同步”。
2.音頻架、高頻架。在載波通訊中,如果調(diào)度所和變電站相距較遠,為了保證撥號的準確性和通訊質(zhì)量,在調(diào)度所側安裝音頻架,而在變電站側安裝高頻架,兩架之間用音頻電纜連接起來。載波機按音頻架、高頻架分架安裝后,用戶線很短,通訊質(zhì)量明顯提高,另外給遠動通路信號電平的調(diào)整也帶來方便。同時,話音通路四線端亦在調(diào)度所,便于與交換機接口組成專用業(yè)務通訊網(wǎng)。
(二)微波通訊設備
根據(jù)微波站的作用,所承擔任務的不同,微波站分為不同類型。根據(jù)站型的不同,其設備也有所不同。但一般來說,包括以下設備:終端機、收發(fā)信機、天饋線、微波配線架、電源、蓄電池、鐵塔等。
1.收、發(fā)信機。微波收、發(fā)信機的主要任務就是在群路信號與微波信號之間進行頻率變換。在發(fā)信通道,頻率變換過程是將信號的頻率往高處變(群路信號變?yōu)槲⒉ㄐ盘枺瓷献冾l。在收信通道,頻率變換過程是將信號的頻率往低處變(微波信號變?yōu)槿郝沸盘枺?,即下變頻。
2.終端機。微波通訊系統(tǒng)中,必須有復用設備作為終端機,其作用是:在發(fā)信端,將各用戶的話路信號,按一定的規(guī)律組合成群頻話路信號;在收信端,將群頻話路信號,按相應規(guī)律解出各個話路信號。
(三)光纖通訊設備
光纖通訊系統(tǒng)主要包括光端機和光中繼機以及脈沖編碼調(diào)制PCM數(shù)字通訊設備。
1.光端機。光端機是光纖通訊系統(tǒng)中主要設備。它由光發(fā)送機和光接收機組成。在系統(tǒng)中的位置介于PCM電端機和光纖傳輸線路之間。光發(fā)送機由輸入接口、光線路碼型變換和光發(fā)送電路組成。光接收機由光接收定時再生、光線路碼型變換和輸出接口等組成。光端機中還有其他輔助電路,如公務、監(jiān)控、告警、輸入分配、倒換、區(qū)間通訊、電源等。在實際應用中,為了提高光端機的可靠性,往往采用熱備用方法,使系統(tǒng)在主備狀態(tài)下工作,正常情況下主用部分工作,當主用部分發(fā)生故障時,可自動切換到備用部分工作,目前應用較多的是一主一備方式。光端機各主要組成部分作用輸入接口:將PCM綜合業(yè)務接入系統(tǒng)送來的信號變成二進制數(shù)字信號。光線路碼型變換:簡稱碼型變換,將輸入接口送來的普通二進制信號變換為適于在光纖線路中傳送的碼型信號。光發(fā)送電路:包括光驅動電路、自動光功率控制電路和自動溫度控制電路。光驅動電路將碼型變換后的信號變換成光信號向對方傳輸。光接收電路:將通過光纖送來的光脈沖信號變換成電信號,并進行放大,均衡改善脈沖波形,清除碼間干擾。定時再生電路:由定時提出和再生兩部分組成,從均衡以后的信號流中抽取定時器,再經(jīng)定時判決,產(chǎn)生出規(guī)則波形的線路碼信號流。光線路碼型反變換:簡稱碼型反變換。將再生出來的線路信號還原成普通二進制信號流。光端機一般采用條架結構,單元框方式。不同速率下工作的光端機,單元框的組成情況也不同。
2.光中繼機。在進行長距離光傳輸時,由于受發(fā)送光功率、接收機靈敏度、光纖線路衰耗等限制,光端機之間的最大傳輸距離是有限的。例如34Mbit/s光端機的傳輸距離一般在50~60km的范圍,155Mbit/s光端機的傳輸距離一般在40~55km的范圍,若傳輸距離超過這些范圍,則通常須考慮加中繼機,相當于光纖傳輸?shù)慕恿φ荆@樣可以將傳輸距離大大延長。由于光中繼機的作用可知,光中繼機應由光接收機、定時、再生、光發(fā)送等電路組成。一般情況下,可以看成是沒有輸入輸出接口及線路碼型正反變換的光端機背靠背的相連。因此,光中繼機總的來說比光端機簡單,為了實現(xiàn)雙向傳輸,在中繼站,每個傳輸方向必須設置中繼,對于一個系統(tǒng)的光中繼機的兩套收、發(fā)設備,公務部分是公共的。
3.數(shù)字通訊設備。一般來說,數(shù)字通訊設備包括PCM基群和高次群復接設備。PCM基群設備是將模擬的話音信號通過脈沖編碼、調(diào)制,變成數(shù)字信號,再通過數(shù)字復接技術,將多路PCM信號變成一路基群速率為2048Mbit/s信號進行傳送,以及將收到的PCM基群信號通過相反的處理過程,還原成模擬的話音信號的一種設備。
二、電力通訊網(wǎng)絡的工作模式
通訊的目的是為了傳送、交換信息。雖然信息有多種形式(如語音,圖像或文字等),但一般通訊系統(tǒng)的組成都可以概括為:信源是指信息的產(chǎn)生來源,這些信息都是非電信息,要轉換成電信號,需要一種變換器,即輸入設備。交換設備是溝通輸入設備與發(fā)送設備的接續(xù)裝置。它可以經(jīng)濟地使用發(fā)信設備,提高發(fā)信設備的利用率。發(fā)送設備的任務是將各種信息的電信號經(jīng)過處理(如調(diào)制、濾波、放大等)使之滿足信道傳輸?shù)囊螅⒔?jīng)濟有效地利用信道。載波通訊中,載波機的發(fā)信部分就是一種發(fā)送設備。信道是信息傳輸?shù)拿浇椋爬ǖ刂v分有線信道和無線信道。信號在傳輸過程中,還會受到來自系統(tǒng)內(nèi)部噪聲和外界各種無用信號的干擾各種形式的噪聲集中在一起用一個噪聲源表示。接收設備和輸出設備的作用與發(fā)送設備和輸入設備作用相反,它們是接收線路傳輸?shù)男畔?,并把它恢復為原始信息形式,完成通訊。在電力工業(yè)中,現(xiàn)已形成以網(wǎng)局及省局為中心的專用通訊網(wǎng),并且已開通包括全國各大城市的跨省長途通訊干線網(wǎng)絡。在現(xiàn)行的通訊網(wǎng)中光纖通訊已占主導地位。隨著電力工業(yè)的發(fā)展,大電站、大機組、超高壓輸電線路不斷增加,電網(wǎng)規(guī)模越來越大;通訊技術發(fā)展突飛猛進,裝備水平不斷提高,更新周期明顯縮短。數(shù)字微波、衛(wèi)星通訊、移動通訊、對流層散射通訊、特高頻通訊、擴展頻譜通訊、數(shù)字程控交換機以及數(shù)據(jù)網(wǎng)等新興通訊技術在電力系統(tǒng)中會得以逐漸推廣與應用。
三、結語
在合理規(guī)劃、設計和實施各種網(wǎng)絡的基礎上,如何為電力系統(tǒng)提供種類繁多、質(zhì)量可靠的服務,就成為擺在電力通訊部門面前的一個重要課題,而建立一個綜合、高效的電力系統(tǒng)通訊資源管理系統(tǒng)則是解決這一問題的一項重要基礎工程,具有十分重要的理論意義和應用價值。
參考文獻: