1. 引言
電能是現(xiàn)代工業(yè)的動力心臟，供電的可靠性和電能質量的好壞直接關系到企業(yè)的切身利益。為了提高供電可靠性和電能質量，現(xiàn)在電力系統(tǒng)中普遍采用了遠動裝置，用于集中監(jiān)視和控制系統(tǒng)的運行狀況。運動裝置的發(fā)展經歷了以下幾個不同階段。
在早期，調度中心沒有辦法及時地了解和監(jiān)視各廠站設備的運行情況，更談不上對各廠站的設備進行直接控制。各站供電系統(tǒng)的設備運行情況，各條線路的電流、電壓、功率等情況調度中心都不能及時掌握，調度員和各個變電站的聯(lián)系主要是電話，每天由各變電站值班人員定時用電話向調度員報告本站的電流、電壓、功率等數(shù)據，調度員需要根據情況匯總、分析，花費很長時間才能掌握全廠供電系統(tǒng)運行狀態(tài)的有限信息。由于電力系統(tǒng)是實時變化的，就這些信息來說已經屬于“歷史”的了。調度員只能根據事前通過大量人工計算得到的各種系統(tǒng)運行方式，結合這些有限的“歷史”性信息 ，加上個人的經驗，選擇某種運行方式，再用電話通知各個變電站值班人員進行調整控制。一旦發(fā)生事故，也不能及時了解事故現(xiàn)場情況，及時進行事故處理，需要較長的時間，才能恢復正常運行。顯然，這種落后的“遠動”方式直接影響供電企業(yè)的安全經濟運行。
第二個發(fā)展階段是遠動技術的采用。安裝于各個變電站的遠動裝置，采集各車間的負荷情況，各線路電流，電壓，功率等實時數(shù)據，以及各開關的實時狀態(tài)，然后通過控制電纜傳給調度中心并直接顯示在調度臺的儀表和模擬屏上。調度員可以隨時看到這些運行參數(shù)和全系統(tǒng)運行方式，還可以立刻“看到”開關等設備的事故跳閘（模擬屏上相應的圖形閃光）。調度中心可以有效地對全廠供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行實時的監(jiān)控。調度員還可以在調度中心直接對某些開關進行投入和切除的操作。這種布線邏輯式的遠動裝置的采用，使電力系統(tǒng)可以實現(xiàn)最基本的遙測、遙信、遙控的功能。
第三個發(fā)展階段是電子計算機在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應用�，F(xiàn)代企業(yè)生產規(guī)模越來越大，對電能質量及供電可靠性的要求越來越高，人們對系統(tǒng)運行的經濟性也越來越重視。全面解決這些問題，就需要對大量數(shù)據進行復雜的分析和計算。監(jiān)控系統(tǒng)需要裝備類似人的“大腦”的設備，這就是電子計算機。
2. 電力系統(tǒng)對“四遙”的要求
要實現(xiàn)變電站的無人值班少人值守，我們必須能及時準確地把變電站內各條線路的電壓、電流、有功、無功、電度、各個斷路器及隔離開關的狀態(tài)及各種繼電保護動作信息 傳至調度中心，同時能接收調度中心下發(fā)的對時和遙控遙調命令，并能對系統(tǒng)對時、控制斷路器的合分操作、調節(jié)變壓器檔位，所以必須滿足下列要求:
實時性: 電力系統(tǒng)的運行瞬息萬變，每一個小的故障和誤操作都可能造成嚴重后果，給國民經濟和人民生活帶來不可估量的損失，輕則損壞設備，重則危及人的生命，這就要求變電站的信息 能以最快的速度傳到調度中心。
可靠性: 可靠性主要是針對遙控、遙調功能而言，由于變電站已撤走值班人員，這就需要由調度中心對相應的開關進行合、分操作來完成送電和停電任務，如果不能可靠地控制相應開關，就可能造成對重要用戶的停電, 造成經濟損失。
多任務: 變電站的遠動中遙測、遙信是要由變電站發(fā)往調度中心的, 我們稱其為上行信息, 遙控、遙調是由調度中心發(fā)往變電站的, 我們稱其為下行信息�！八倪b”的實時性和可靠性就要求這兩種信息同步傳送, 相互獨立, 不能因為下行信息影響遙測、遙信的實時性，更不能因下行信息 影響遙控、遙調的可靠性。
3．電力系統(tǒng)實現(xiàn)無人值班的條件
電力系統(tǒng)要實現(xiàn)無人值班必須具備以下兩個條件:
高速可靠的傳輸信道: 電力系統(tǒng)傳送的信息量非常大（包括遙測、遙信、電度、保護動作信息等）。要滿足其傳輸?shù)膶崟r性要求，就必須保證信息 傳送的速度，要保證遙控、遙調的可靠性就必須保證要有可靠的傳輸信道，傳輸信道主要有音頻線路、載波信道、光纖信道、無線信道等。我國目前以電力線載波信道為主，但在載波信道中傳輸數(shù)據的速率較低，通常在1200波特以下，且只能傳輸模擬信號，抗干擾性較差。為了克服電力線載波信道的缺陷，在一些比較重要的遠動系統(tǒng)中采用光纖信道傳輸數(shù)據，光纖信道具有可用頻帶寬、通信容量大、中繼距離長、抗干擾性強、傳輸數(shù)據速率高、能直接傳輸數(shù)字信號等特點。保證傳輸信道的可靠性是是實現(xiàn)遠動功能基本條件，它的故障將導致一個或數(shù)個遠動終端單元（RTU）失效，因此，在一些重要的廠站中設置了雙通道自動切換功能，用以保證傳輸信道的實時通暢。
全面完善的傳輸規(guī)約: 為了配合全國電力系統(tǒng)的兩網改造，目前國內各種品牌的調度自動化系統(tǒng)和遠動終端單元(RTU)如雨后春筍般地出現(xiàn)，讓人目不暇接，而我國縣局一般都轄有十來個變電站而市局所轄變電站可多達幾十個，所以其調度自動化系統(tǒng)和遠動終端單元不可能只用一個廠家的設備，為了使不同廠家的調度自動化 系統(tǒng)和遠動終端單元順利接口，這就要求有相對固定的數(shù)據傳輸規(guī)約，國內常用的規(guī)約主要有循環(huán)式和問答式。循環(huán)式規(guī)約主要指部頒CDT規(guī)約，適用于點對點的通道結構，以遠動終端單元(RTU)為主動方循環(huán)向調度發(fā)送數(shù)據，是在我國廣泛使用的一種數(shù)據傳輸規(guī)約; 問答式規(guī)約主要有u4f規(guī)約、SC1801規(guī)約、DNP3.0規(guī)約、IEC870-5-101規(guī)約等，特點是適用于多種通道結構(點對點、總線型、環(huán)型等)，調度端掌握通信的主動權，遠動終端單元(RTU)一般不主動發(fā)送信息 ，只是在調度端詢問時才發(fā)送相應的數(shù)據，隨著IEC870-5-101規(guī)約的頒布和推廣使用，問答式規(guī)約將逐漸取代循環(huán)式規(guī)約而成為電力系統(tǒng)的主流傳輸規(guī)約。
4．系統(tǒng)“四遙”的實現(xiàn)
分層分布式綜合自動化 系統(tǒng)“四遙”一般集保護、測量、控制于一體，有完善的SCADA功能，其結構如圖1所示:
圖1 分布式系統(tǒng)結構示意圖
本系統(tǒng)中由測控裝置、線路保護裝置、變壓器保護裝置采集站內信息 , 通過LON網送往前置機, 前置機分別通過高速局域網和RS-232送往操作員站和調度中心，同時前置機又可接收操作員站和調度中心下發(fā)的控制命令和對時命令。
由此可見，該系統(tǒng)是通過前置機與調度中心進行直接聯(lián)系的，該前置機采用AMX實時多任務操作系統(tǒng)（Real Time Operating System），它可以調度一切可利用的資源完成實時監(jiān)視和控制任務，提高計算機系統(tǒng)的使用效率，滿足對時間的限制和要求。其遠動上行和遠動下行任務軟件流程圖如圖2、3所示。
圖2 運行上行任務軟件流程圖
6．結束語
隨著電力系統(tǒng)運行水平和管理水平的提高，越來越多的新建變電站和老站需要上微機綜合自動化 系統(tǒng)以達到無人值守的目的，遠動在系統(tǒng)中的重要性越來越突出。隨著現(xiàn)代通信技術的發(fā)展和在電力系統(tǒng)中的應用，遠動技術將向著高速率、大容量的方向發(fā)展，工業(yè)電視監(jiān)視技術和遠動技術的結合，將使傳統(tǒng)的“四遙”變?yōu)榘ā斑b視”在內的“五遙”更好地為電力生產和管理服務。
圖3 遠動下行任務流程圖
