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      計算機在電力系統實時控制的應用

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      計算機在電力系統實時控制的應用

      摘要:計算機技術的發展,為電力系統信息化的建設提供了便利的條件和技術的保障。電力系統最初的數據處理方式是簡單的數據計算,隨著計算機技術在電力系統中的應用,電力系統數據處理方式向數據庫管理和實時控制方向發展。本文對電力系統進行了簡單的闡述,分析了計算機在電力系統實時控制中的應用。

      關鍵詞:電力系統;電力控制;計算機系統;實時控制

      1電力系統實時控制系統分析

      電力系統中的計算機控制系統包括計算機系統、控制算法和控制元件等。計算機對外部的信號能夠做出快速的響應,并在規定的時間內進行處理的過程叫做電力系統實時控制。電力系統實時控制主要的功能是對這個電力系統進行自動監視和自動控制。在電力的實時控制系統中,計算機系統作為中央控制中心,是整個電力系統的核心部分。電力系統還包括控制對象的控制系統,還有遠程通信系統。控制對象系統的數據和信息都是通過遠程通信系統傳輸給中央控制中心的計算機系統的。在電力系統的實時控制過程中,計算機對實時信息進行收集和分析,并根據數據的分析結果做出電力系統實時控制的決策信息,然后通過遠程通信系統把調度的控制信息傳輸給被控制的對象。在這個工作過程中,計算機作為信息收集、處理和分析的重要的核心部分,在電力系統的實時控制中起著決定的作用。在電力系統實時控制中,對計算機的要求是需要可靠性高的,體積小的微型計算機,為保證電力系統的安全可靠的工作,一般在系統中我們采用兩臺微型計算機,再加上相應的外部設備。電力實時控制系統應用程序發展迅速,大致分為兩類,一類是面向安全的應用程序,主要包括安全分析和安全監視等,另一類是面向經濟的應用程序,主要是經濟調度的。電力系統包括電能的生產、電能的傳輸、電能的分配和電能的管理等環節,電力系統包括的內容是綜合性的,其中電網系統、電力調度系統和變電所是三個重要的環節。在電力系統中重要的組成是網絡系統、服務器和計算器等,電力系統的運行離不開計算機技術,計算機技術為電力系統的工作和運行提供重要的技術保障,計算機在電力系統的實時控制中起著重要的作用,可以滿足電力部門對電力系統實時控制的需求。

      2計算機在電力系統實時控制中的應用分析

      在電力系統實時控制中對計算機系統的配置有一定的要求,通常我們采用雙機系統、主機與前置機系統和分層控制多機系統。雙機系統,在雙機系統中兩臺計算機系統負責各自的功能,一臺計算機系統負責在線實時控制,另一臺計算機系統負責計算,采用離線計算的方式。兩臺計算機保持著密切的關系,當一臺計算機系統發生故障,由工作人員手動切換到另一臺正常工作的計算機系統,來完成在線的工作,一般工作人員手動切換時間標準是在9分鐘之內。我們還可以讓一臺計算機負責主要的在線工作任務,另一臺計算機負責次要的工作,當一臺計算機系統發生故障,工作人員可以再10-20秒之間,以最快的速度把所有的功能都切換到另一臺正常工作的計算機上面。主機與前置機系統,在主機和前置機系統中,采用兩臺計算機,一臺計算機作為系統主機,另一臺作為系統的前置機。系統主機的計算任務比較復雜,對系統主機的性能要求比較高,系統主機的計算速度要快而且容量要大。系統前置機主要是收集電力系統中數據信息,并按要求對數據信息進行處理,還負責屏幕顯示的功能,一般對前置機的配置要求不高。分層控制多機系統,一般在比較大型的電力系統中大多采用多層控制多機系統,分層控制多機系統的功能是把監視任務和控制任務進行分組,分組后完成各自的功能任務。

      在電力系統的各節點處安裝微型計算機,負責對電力系統中的各個區域的信息和數據進行遠程收集,并對收集來的數據信息進行整理,然后把整理好的數據信息傳輸給電力系統中的中央控制中心,中央控制中心的主計算機主要功能是負責對本網的運行情況進行監視,并對相關的廠、站進行控制。主計算機的相關的控制命令要想傳輸給每臺計算機,必須要經過高速的通道進行發送,然后在對本網中的各個發電廠和變電所進行實時監控。采用分層控制多機系統的好處就是可以使主機的負擔得到大大的減輕。分層控制多機系統還可以把整個電力系統幾個單獨運行的獨立的系統,這樣可以提高電力系統的安全性和可靠性。計算機在電力系統的實時控制中起到非常重要的作用,在整個的電力系統中,對外部的信號,計算機可以做出快速的響應,并在最短的時間內進行處理和控制。電力系統實時控制是以計算機為中心,完成電力系統的實時監控和在線控制。電力實時控制系統要有實時時鐘,中斷服務程序和多優先權的中斷系統。系統可以在規定的時間內,或者周期內,把被控對象的外部事件或者隨機的信息進行快速的響應。如果在周期內的外部事件比較多,實時控制系統就可以根據外部事件的不同的優先級,采取處理措施。優先級最高的外部事件所提出的中斷請求,主機會在第一時間做出響應,并且馬上切換到外部事件的中斷服務程序中執行。

      電力實時控制系統對計算機軟件的要求,要適應實時控制系統復雜和快速處理的特點。數據庫和系統軟件的設計都是程序設計的工作。電力實時控制系統應該根據本身的特點和操作系統、過程控制語言相結合的方式,進行程序分時操作,對功能模塊進行修改和增加,對非標準外圍設備的信息進行處理,自動診斷系統硬件的故障,完成信息在多級系統之間的交換等。在電力實時控制系統中,實時數據和固定數據被所有的應用程序共同分享使用,系統的數據庫在數據的存儲、管理和使用上提供了重要的保障,也為數據的檢索和交換提供了方便條件。在電力實時控制系統中,遠程信息處理的可靠性得到提高,主要取決于微型計算機處理技術和數字式遠程裝置的結合。電力系統遠程通信傳輸設備要求應滿足高精度、高速度、抗干擾性強和易于平時的管理和維護。在電力實時控制系統中,數字式遙控設備被廣泛的應用于遠程通信傳輸中,傳統的模擬遙控設備已經逐漸被淘汰了。目前,在電力系統的遠程通信傳輸設備中采用的數字式遙控設備主要是我們自行生產的WYZ型號的,這種型號的遠程裝置采用串行編碼方式進行工作,可以大大提高每個傳輸通道的信息量,一般一臺發射器的遙測量傳輸可以達到64或者128,對電力系統的完全信息的收集時間在3秒以內。

      3總結

      隨著計算機技術的快速發展和電力信息化的建設,計算機技術在電力系統運行中起著重要的作用,對于計算機在電力系統實時監控中的相關問題還需要我們繼續研究,需要我們共同去完善和解決計算機在電力系統實時監控中出現的問題。

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      作者:作者:夏玉紅1,王慶福2 單位:1.淮安信息職業技術學院;2.遼寧行政學院

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