1 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)及應(yīng)用
對(duì)于任何生產(chǎn)活動(dòng)都須輔以科學(xué)的管理,為此,首先必須及時(shí)拿捏生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際情況,然后才能做出正確的判斷,進(jìn)行必要的干預(yù),使生產(chǎn)過(guò)程盡可能地維持在最佳狀態(tài)。因此采集生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視和控制是科學(xué)管理生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)視和控制,在初級(jí)階段由人工進(jìn)行。工作人員憑自身的感官或借助表計(jì)等來(lái)監(jiān)視生產(chǎn)過(guò)程,用頭腦做出判斷決策,并視情況進(jìn)行必要的控制。在對(duì)生產(chǎn)效率要求日益提高的信息化背景下,這種監(jiān)控手段已經(jīng)顯得力不從心;在高級(jí)階段,這種監(jiān)視、判斷決策和控制由計(jì)算機(jī)承擔(dān),按照人們的意志自動(dòng)地完成,就構(gòu)成閉環(huán)自動(dòng)控制,有利用現(xiàn)代化生產(chǎn)的高效性、準(zhǔn)確性,為CIMS(computer integrated manufacture system)技術(shù)的推廣應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ),再配以先進(jìn)的企業(yè)MIS(Management Information System),就能實(shí)施各種先進(jìn)的生產(chǎn)管理模式,如JIT(JUST IN TIME)等。如果生產(chǎn)過(guò)程分布范圍不大,相距不遠(yuǎn),通常可采用就近監(jiān)視和就近控制的辦法實(shí)現(xiàn)近距離監(jiān)測(cè)。但有的生產(chǎn)過(guò)程分布的地域極廣,相距遙遠(yuǎn),可達(dá)幾十、幾百甚至上千公里,如電力、鐵路、采礦和石油等。這些部門(mén)要對(duì)相距遙遠(yuǎn)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制,如仍沿用就近監(jiān)測(cè)的辦法,則在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都是不足取的,必須采用專(zhuān)門(mén)的措施來(lái)克服主要由相距遙遠(yuǎn)所造成的因難。
1.1 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
為了適應(yīng)這種客觀需要,逐步發(fā)展了遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)。所謂遠(yuǎn)動(dòng),就是應(yīng)用通信技術(shù)對(duì)遠(yuǎn)方的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制,以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)量、遠(yuǎn)程信號(hào)、遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)等各項(xiàng)功能。以電力系統(tǒng)為例,電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠(chǎng)、變電所、輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)和用戶(hù)的用電設(shè)備等組成,電力調(diào)度控制中心對(duì)全系統(tǒng)的遠(yuǎn)行進(jìn)行統(tǒng)一的管理。對(duì)電力系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè),如按地域的遠(yuǎn)近,則可分為近程監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)兩大類(lèi)。發(fā)電廠(chǎng)內(nèi)部鍋爐、汽機(jī)、發(fā)電機(jī)等所配備的自動(dòng)裝置、監(jiān)控盤(pán)等都屬于近程監(jiān)測(cè)范疇,而調(diào)度控制中心耍對(duì)電力系統(tǒng)中分布地域遼闊的發(fā)電廠(chǎng)、變電所等進(jìn)行的監(jiān)控就屬于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。現(xiàn)代的電力系統(tǒng),調(diào)度控制中心得要采集和處理的數(shù)據(jù)數(shù)量多,實(shí)時(shí)性要求高.早期的靠電話(huà)采集數(shù)據(jù)、下達(dá)命令的調(diào)度手段顯然速度慢,實(shí)時(shí)性差,已無(wú)法滿(mǎn)足要求。特別是在事故情況下,喪失時(shí)機(jī)可能就會(huì)造成極大的危害。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為調(diào)度自動(dòng)化提供了有力的支持,目前已使用電子計(jì)算機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視和控制。采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也就稱(chēng)為電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化首先耍采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視和控制遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)可為調(diào)度控制中心采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方設(shè)備的監(jiān)視和控制,因此它是電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的基礎(chǔ),無(wú)異于耳目和手足,遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)已成為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分。
電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)是:將表征電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和各發(fā)電廠(chǎng)和變電所的有關(guān)實(shí)時(shí)信息采集到調(diào)度控制中心;把調(diào)度控制中心的命令發(fā)往發(fā)電廠(chǎng)和變電所,對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。從發(fā)電廠(chǎng)和變電所發(fā)往調(diào)度按制中心的信息有測(cè)量量和狀態(tài)量等,測(cè)量量有有功功率、無(wú)功功率、電壓、電流、頻率、水庫(kù)的水位等。狀態(tài)量有斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的位置狀態(tài),自動(dòng)裝置、繼電保護(hù)的動(dòng)作狀態(tài),發(fā)電機(jī)組、遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等。應(yīng)用通信技術(shù)傳送被測(cè)變量的測(cè)量值,稱(chēng)為遠(yuǎn)程測(cè)量,簡(jiǎn)稱(chēng)遙測(cè)。應(yīng)用通信技術(shù)完成對(duì)設(shè)備狀態(tài)信息的監(jiān)視,稱(chēng)為遠(yuǎn)程信號(hào),簡(jiǎn)稱(chēng)遙信。調(diào)度控制中心送給發(fā)電廠(chǎng)或變電所的遠(yuǎn)程命令有控制命令和調(diào)節(jié)命令等。應(yīng)用通信技術(shù),完成改變運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)的命令稱(chēng)為遠(yuǎn)程命令,又稱(chēng)遙控。當(dāng)調(diào)度控制中心需要直接抑制發(fā)電廠(chǎng)、變電所中的某些設(shè)備,如斷路器的合閘、分間,發(fā)電機(jī)的開(kāi)機(jī)、停機(jī)等,就發(fā)出相應(yīng)的控制命令。這種應(yīng)用通信技術(shù),完成對(duì)有兩個(gè)確定狀態(tài)的運(yùn)行設(shè)備的控制稱(chēng)為遠(yuǎn)程切換。在我國(guó),通常把遠(yuǎn)程切換也稱(chēng)為遙控。當(dāng)調(diào)度控制中心需要對(duì)發(fā)電廠(chǎng)、變電所中的某些設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié),例如改變發(fā)電機(jī)組的有功出力,就發(fā)出相應(yīng)的調(diào)節(jié)命令,用以改變機(jī)組有功調(diào)節(jié)器的整定位。這種對(duì)于具有兩個(gè)以上狀態(tài)的運(yùn)行設(shè)備發(fā)出的遠(yuǎn)程命令,稱(chēng)為遠(yuǎn)程調(diào)節(jié),簡(jiǎn)稱(chēng)