港口供电系统微机自动化管理

港口供电系统微机自动化管理

赵晓航

（烟台港集团有限公司西港区建设指挥管理部山东烟台264000）

摘要：目前港口都配置了先进的电气系统设备，但供电系统的自动化程度和管理水平相对较低，这与现代企业机制的需要存在相当大的差距。为实现新建港口供电系统管理自动化，在新建的港口工程变（配）电室中拟建立微机实时管理系统，它包括微机电量实时采集与处理子系统，以及中央计算机数据处理系统。

关键词：港口供电；微机；自动化管理

1港口供电系统概述

一般的电力供电系统主要由3部分组成，分别为发电厂、电力网变电站以及用户。但是港口是一个相对特殊的区域，所以就使得港口的供电系统有一定的特殊性。相对来说港口的占地面积较大，用电负荷较为分散；要很高的供电可靠性，所以，基本上所有的港口供电系统都是从区域电力网实现电能输送，配合降低电压手段方法，从而将电力输送到各个电场。在面对较为分散的用电负荷时，一般会采用220～380V的低压设备，其容量较小。而对于一些大型的港口的作业区域来说，通常在地区电力网上先实现110kV或35kV的高压电，在通过变压器将电压降低到380V，之后再投入使用。

2微机电量实时采集与处理系统的建立

2.1系统的任务

在港口供电系统中，通常需要实时采集与处理的电量是电压，电流、电功率和电能（电源的频率一般作为常数，功率因数经过电容自动补偿后也可作为常量，本文不作述及）。这些电量是随着时间和负载以及电网的波动而变化的，是电气运行记录的主要内容，目前是由值班人员定时记录，并按要求制作报表，这样实时性很差，既不经济，也不精确。传统的继电保护装置是继电器，虽然能够实现自动保护的目的，但不能实现自动化管理。

2.2系统的实施方式

对港口变（配）电室来说，数据采集与处理可以有三种方式：一是集中采集与处理，由于变（配）电室的进线和出线较多，因此微机很难实现，利用中大型机又很不经济；二是分散采集与处理，即所谓分布式系统，这种方式需要很多台微机才能实施，而且也必须配置中型计算机作为中央处理机；三是分类采集与处理，因需要采集的电量是电压、电流、电功率和电能，因此可分成四组进行采集与处理，根据实际需要，每组采集24路即可。这样，只需要4台微机，共采集96路信息。这种方式综合了以上两种方式的优点，因此是合适的方式，可以选用。具体的采集与处理过程是（以电流为例，称为电流采集与处理子系统）；首先将电流变送器的模拟信号送多路模拟通道转换开关，微机程序实现通道选择（24路），分时采集，再将采集的模拟信号输入模数转换器，微机控制转换，将模拟信号转换成数字信号，然后由微机进行贮存、处理与输出。

2.3硬件的选择

由于实时采集与处理的需要，必须选用高速模拟转换开关和高速模数转换器。微机选用8位机即可，但要具有较高的处理速度和处理能力。根据以上的分析，选择的主要硬件如图1示。

4时序的分析

供电系统自动化管理系统是由中央处理机和4个子系统构成，因此，只有在时序上相互协调，才能完成对实时数据的采集、处理及输出报表的任务，时序的安排是重要的环节。若设计的硬件和软件不能使系统在允许的时间间隔内完成对采集对象的信息处理，系统将无法运行，所以对时序应有必要的分析。对于子系统而言，通道选择只需1μs，模数转换只需3μs，Z80A主频为4MHz，这样，一路数据采集的时间约需30μs，而数据处理（包括故障处理子程序）可控制在70μs内，因此对一路数据的采集与处理约需100μs，也就是说24路信息的采集与处理周期在2.4ms以下，完全满足供电系统的实际需要。中央机主频为33MHz，处理速度大大超过子系统的4倍，完全能够处理4台子机所传送的数据，和子机协调工作，完成对供电系统的自动化管理的任务。

结语

在进行港口供电系统设计的时候就要根据港口的实际需要、地理位置、所在区域的供电能力等进行综合考虑，并根据供电系统的特点选择出最适用、最科学的设计方案，制定一套实用、科学、经济的供电系统方案，是保障港口供电稳定、提高供电质量，促进港口运营稳定的关键所在，不断提高自身的技术水平，推动港口供电系统的高效运行。

参考文献：

[1]王飞龙.港口电网电能质量评估及其负荷运行特性分析[D].安徽大学，2013.