摘要：我国对于在供电系统内部使用微机保护装置的研究起源于1960年。借助于计算机及其编程技术的突破性发展，辅以大规模集成电路技术的发展成熟，微型处理器以及微机开始与各行各业中的自动化控制系统进行深度融合。当然供电系统自然也不例外在目前相关技术、理论、资金等方面的支持下，我国在供电系统中的微机保护装置也已经日趋成熟。本文先从目前微机保护装置自身需要具备的功能剖析入手，对开关柜微机保护装置应用以及选择的注意事项进行深入的分析。
关键词：开关柜；微机保护装置；应用选择
1.开关柜中微机保护装置的功能分析
微机保护装置是集测量、控制、保护、通讯一体化的一种经济型保护装置，在开关柜系统越来越多的项目中使用。使用微机保护装置后，可以取消框架断路器的智能保护脱扣器，可省略掉传统的电流表、电压表、功率表、电度表等装置，从而简化了柜面布置及柜内接线。并可以通过通讯口将测量数据及保护信息上传至后台系统，方便实现配网自动化。微机保护装置从其本质上来看也是保护以及检验装置的一类，通过实时监测系统运行时产生的电流以及电压，并以这些数据为基础借助于计算机及其中的预设软件将与之相关的温度以及功率等数据进行相应的计算，随后将这个计算结果和安全阈值进行比对，最后将这个比对结果反馈到对应的电子显示屏幕上，从而为管理人员调整保护装置提供实时的数据支撑，也正是基于此装置的实际作用，所以对其功能也有着如下的要求：第一，自动化检验功能以及自备的电源。我国目前的配电网建设在保障供电效果的同时，需要将占地的面积以及成本投入降至最低。如此一来在一些不设立直流屏以及继电用保护屏的场地上，这类微机保护装置需要自带电源。同时也需要对其所负责保护的电网进行自动化的检测工作，并且这类微机保护装置当处于额定电流数量的20到30倍之间的时候依然可以保持正常工作状态。第二，自动化的重合闸功能。在供电系统的架空线路上出现的基本都是瞬发性故障，也正因如此在线路发生短路问题断开故障电流之后，需要在一个极短的时间内做到闸门的重新闭合，将这类的瞬发性故障予以去除，将供电予以恢复，借以保障整体供电系统的稳定。因此在微机保护装置中基本需要设置两次的闸门重合指令，首次闸门重合的指令时间可以将其设定为300毫秒。第三，保护零序以及相序电流的功能。在保护零序电流的过程中使用的由超微晶材料制作出的高灵敏性零序电流互感器，并辅以有源滤波技术，进而实现零序微小电流的测量以及保护工作。在保护相序电流的时候是借助于三段反时限以及定时限过流两种保护方式，在设置定时限和反时限的数值以及电流的整定数值的时候可以做到连续性的设置。第四，显示以及设置对应参数的功能。借助于能耗较低的白色光源背光液晶屏，将实时监测到的电流电压数据以及与设定值的对比结果予以显示，并且设置参数的具体界面简介清晰，便于使用以及维护。
2.微机保护装置的硬件设计分析
2.1处理器的具体选择
就目前来看在处理器的选择上依然存在着多样化的倾向，主要使用的还是32bit的处理器，并配置与之相对应的容量以及读写速度皆占据优势的存储设施、串行的接口以及调制解调器等等硬件设施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在低压开关柜中产生的诸如电流电压数值、开关的信号指令和硬件自身的滤波处理指令都是隶属于输入端数据的一部分。在输出端上主要负责的就是将经由处理器或者是其他设施进行处理之后的信号传输到对应的控制设施中来做到闸门的分离与闭合操作。在这个环节中还需要对一些有问题的电波进行记录，并将之反馈到控制终端上。
2.2CAN模块下的数据传输环节
在微机保护装置中相关数据传输作为其重要环节之一，同时这也是人机交互得以实现的重要基础。在当前的微机保护装置中，CAN模块的使用标准就是通用性质的2.0A/8版本，这种类型的模块使用标准可以做到同时实现标准模式以及远距离交互模式下的数据以及远程帧数传输工作。将CAN的总线控制器镶嵌到单片机内部，当需要发送对应数据的时候，其中自带的微处理器将这部分数据输入到数据的交换区中借由对应的指令完成数据的发送工作，这些数据经过转化之后就变成了可被计算机识别的编码，经由发射器被传输到对应的总线中。数据的接收端口只需要将总线上临时存贮的数据导入到自身的解码器中就可以实现对应的数据读取操作。这些可被接收以及传输的数据类型主要包括设置好的闸门分合以及终端参数、实时监测的设施运行数据以及对应终端指令。借助于这种标准类型的CAN模块可以很好的建立一个多冗余结构，可以十分明显的提升对应的数据接收节点的数量，可以做到针对大批量信息数据进行同步化的处理，在提升系统自身灵活性的同时有效预防了数据阻塞问题的出现。
2.3数据的显示
人机交互的外在表现就是显示以及发送对应的数据，在选择数据显示屏幕的时候，基本采用的都是液晶显示屏，液晶显示屏自身具备着显示环节零辐射量、能耗较低、体积小巧、可调节性良好以及画面显示不闪烁等优点。实时监测到的供电系统电压以及电流等数据借助于白光源背光技术进行显示。同时参数的设置页面也是颇为简洁干练，便于今后的使用以及维护，并在其中借助于触摸屏技术的帮助，确保数据显示以及转移或者是指令的发出可以做到同步进行。对于其中的液晶模块的控制则主要是借由单片机通过对信号线以及数据地址对应的复用线的实时控制来实现的。
3.总结
开关柜中的微机保护装置为电力系统运行中的安全性以及稳定性提供了对应的保障，并且在提升开关柜自动化程度的同时将一些故障发生的概率大大降低，将供电系统自身因为故障引发的经济损失降至最低，即便我国目前的微机保护装置技术方面日趋成熟，其自动化程度得到了较大幅度的提高。但在其中依然还是存在着一些问题，特别是在硬件方面依然在自动化判断以及问题处理方面存在着一些问题，这也正是目前微机保护装置的研究方向之一，只有实现真正的高效率人机交互，发挥出微机保护装置的作用，才可以真正意义上实现供电系统的自动化。
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论文作者:于国玲
论文发表刊物:《电力设备》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/16
标签：微机论文; 保护装置论文; 数据论文; 供电系统论文; 电流论文; 指令论文; 开关柜论文; 《电力设备》2019年第11期论文;