电力系统自动化智能保护测控设备探讨论文_杨土华

电力系统自动化智能保护测控设备探讨论文_杨土华

(广东电网有限责任公司湛江遂溪供电局)

摘要:伴随着国民经济的不断发展,电力资源在人们的生产和生活中占据着越来越重要的地位,如何使电力系统安全的运行成为电力企业面临的一个重要问题,而电力系统自动化智能保护测控设备无疑不是一个较好的研究方向,该设备可以自动识别并排除故障,保障电力系统安全可靠的运行,另外,在避免大范围停电方面也起了至关重要的作用。本文针对电力系统自动化智能保护测控设备进行了相关探讨。

关键词:电力系统;自动化技术;测控设备;原则及问题

引言

随着经济水平的不断提高,一些变电站和厂区开始进入自动化,并大量购进自动化智能保护测控设备,这在一定程度上提高了人工成本。这些智能设备的应用,实现了变电站和厂区少数人值守或无人值守的愿望,在节约人工和提高安全生产方面起到了至关重要的作用,与此同时,对智能保护测控设备的性能也提出了更高的要求。目前,由于系统本身受内存和实时性的一些限制,并且测试工具价格昂贵等这些客观条件的存在,使得这些智能装置的开发、研究都很困难。因此,目前电力系统自动化智能保护测控设备的测试还主要以人工手动测试为主,即使开展了自动化测试,也仅仅是一些简单的生产环节和硬件的检查,测试功能相对简单化,本文重点对智能保护测控设备的测试技术进行了相关探讨。

1 电力自动化系统智能保护测控设备的整体结构

电力自动化系统智能保护测控设备在设计上有一定的要求,必须满足系统升级和功能拓展的需要,另外设备的配置也一定要灵活,在结构设计方面最好采用模块化结构设计。一个完整的电力自动化系统智能保护测控设备应该有以下几个模块构成,只有各个模块相结合才能发挥其最好的作用,使设备的运行发挥到最优。

1.1主控模块

在电力自动化系统智能保护测控设备中,它的核心部分是由主控模块构成的,而主控模块主要是由模拟数字转换器、测量CPU等部分组成,这个模块的工作内容是对电量进行采集,然后把电量转换模块送来的电流进行AD采样,进而得到最初的电流数据,然后利用数据处理功能把这些数据进行处理,得出频率、设备功率等参数,并且将这些参数保存在寄存器中。等中央处理器对这些原始数据进行处理后,会把这些原始数据和参考值进行比对,进而判断设备的运行情况,等到设置动作值达到标准后发出保护命令。在设备中,主控模块除了具备命令发布和数据处理功能外,还要具备一定的人机对话和通讯功能,分析并且处理通讯模块传出的信息,当接收到这些信息后,中央处理器就会对这些信息进行处理和分析,进一步实现通讯功能。

1.2人机对话模块

在自动化设备中,人机对话模块是必不可少的一部分,一般情况下人机对话模块主要由三部分组成,包括键盘、液晶显示和指示灯这三部分电路,现在随着科学技术的进步全屏控制已经成为可能。在运行的过程中主要是由操作人员通过键盘把命令输到电脑中,然后主控模块根据操作人员输入的信息指令返回到液晶控制版面,而液晶显示器上主要显示的是警报信息和当时的电量信息等,当然,其中还有各种不同的菜单选项,当指示模块发出警告信息和保护动作时,这些信息就会在指示灯中显示出来,或者发出报警声音采用语言提示的方式提醒工作人员。如图1人机对话模块显示屏页面

图1

1.3电量转换模块

在设备中电量转换模块的主要作用是采集流经电能的电压和电流,并且把这些采集来的电流和电压转化为模拟量传送到主模块,将其转换成可以处理的数据,在主模块中进一步完成对这些数据的处理。在设备中电量转换模块具有重要的作用,另外,它在安全控制方面也占有非常重要的作用,其中测量的准确性直接决定着系统的可靠性,所以在数据采集方面一定要保证它的准确性。

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1.4通讯模块

通讯模块中的应用主要表现在解决现场总线接口,目前在自动化技术中应用多的就是RS485接口,这种接口拥有较多的优点,表现在规范化和标准化等方面,所以在电力自动化系统智能保护测控设备中也可以使用该接口,以此来实现该设备的完美结合,到达最优的效果。

1.5开关输入模块

开关输入模块主要可以分为开关输出和开关输入两个部分,开关输出方面主要是为了实现该设备的遥控功能,向主控模块发出相应的保护指令,将信息传递到相应的部位,控制线路开关的闭合。开关输入部分主要是为了实现现场的遥控,通过采集现场设备的状态量,比如开关的闭合等信息,然后将这些信息传递给主控模块。

2 电力自动化系统智能保护测控设备应该遵循的原则

2.1通用性原则

通用性原则顾名思义主要表现在适用范围广等方面,在电力自动化系统智能保护测控设备中,应用的测控保护设备的硬件设施一定要具有通用性的原则,这样在通用的平台中即使是不同的原理的保护也可以由完全相同的硬件系统来实现,在这种情况下要想完善和改进设备的特性和功能只需要改变保护软件就可以实现。另外,在这种通用性原则下,可以更快捷的对设备进行改进和升级,减少设备的使用成本,提高设备的使用率。

2.2可靠性原则

可靠性原则的来源离不开以往的成功经验,所以我们要吸取以往电力自动化设备硬件系统成功的经验,借助于先进的技术手段,提高设备的可靠性。电力自动化系统智能保护测控设备在技术方面有很高的要求,如果技术上不够成熟,就会给设备留下不可预知的安全隐患,影响设备的安全运行。

3 电力自动化系统智能保护测控设备应该注意的问题

中央处理器是整个设备中最核心的部分,随着电力系统的不断发展,单一的中央处理器已经不能够满足电力行业发展的需要,在电力自动化系统智能保护测控设备中,为了让电力自动化设备更好的协调起来,在硬件结构方面可以采用多功能的中央处理器。比如现在应用较广泛的智能型控制单元,这种结构运用了四核设计模式,它由四个中央处理器组成,这四个中央处理器分别发挥自己特有的功效,有负责控制的,有负责传感器接入的,有负责计算的,还有负责通信的,在这种情况下大大降低了中央处理器的负担,使系统可以更高效率的运行。目前,最需要解决的问题便是各个中央处理器之间的系统稳定运行,只有保证了系统的稳定运行,才可以保证不同中央处理器之间的数据可以更高效率的传递。

4 结束语

简而言之,随着社会经济的不断发展电力资源在社会中的地位也越来越重要,电力安全也已经成为目前社会和电力企业关注的一个热点问题,和发达国家相比,我国电力系统一直处于高负荷运行的状态,在这种隐患下,一旦发生触电事故,势必会给我国经济的发展带来不必要的阻碍,甚至影响国民经济的发展。面对各种困难和挑战,我国的一些研究学者没有退却,甚至更加投入的去研究电力自动化系统智能保护测控设备,把更加安全的运行设备投入到生产生活中,以此来提高国民经济的发展。

参考文献

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[4]黄颖.电力自动化系统智能保护测控设备的设计与开发[D].中南大学,2014.

论文作者:杨土华

论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期

论文发表时间:2018/5/10

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