电力自动化系统智能测控功能的开发与应用研究

电力自动化系统智能测控功能的开发与应用研究

王梦超

宜兴市农电工程有限公司江苏省宜兴市214200

摘要：近年来，经济的快速发展导致电力消耗不断增长，电力行业面临着巨大的挑战。为了满足用户更高的用电需求，电力企业必须提高电网运行的稳定性与安全性，保证用户能够得到长期稳定的电力供应。想要实现这一目标，电力企业必须加强电力自动化系统建设，开发智能测控功能，加强对电网的状态监视、集中管理以及综合调控的智能化建设。本文将对电力自动化系统智能测控功能的开发与应用进行研究。

关键词：电力自动化系统；智能测控功能；开发与应用

1引言

随着科学技术的快速发展，电力自动化系统已经被广泛应用在电网建设中。在我国新建的电网中，绝大多数220KV以下的变电站都使用了电力自动化系统，实现了自动化运行以及无人值守的目标，原有的变电站也同时在进行技术改造，逐渐实现与新建变电站相同的运行方式。电力自动化系统的不断发展与改进使其在电力系统中的应用越来越广泛，提高了电力系统运行的效率与安全性。为了使电力自动化系统在电力系统中发挥更加重要的作用，我们必须对电力自动化系统智能测控功能的开发与应用进行研究。

2电力自动化系统的概述

电力自动化系统基于先进的网络通讯、自动化控制、微机继电保护技术以及可靠产品，为用户提供现代化的设备监视控制管理和远程在线监测，确保电力系统稳定可靠供应以及最优化的电力负荷管理灵活多样的系统结构。电力自动化系统主要有集中式、分散式、结合式三种结构。集中式结构应用不同配置的计算机扩展外围接口，集中采集变电力系统运行时的各类数据与信息，并对这些信息进行集中的运算处理，通过微机对电力系统进行保护与控制，实现电力自动控制。这种结构具有体积小、造价低的特点，适合应用在35KV或以下的变电站中，但是这种结构的可靠性稍差，运行不够灵活。分散式结构则以主设备为安装单位，包括开关、变压器等，将系统中的所有单元分散安装，其中包括控制、保护、闭锁等单元，将它们就地安装在一次主设备上。站控单元则利用串口与一次设备连接，实现与管理机以及远方调度中心的通信。结合式结构是指将集中式结构与分散式结构结合在一起形成的系统结构，这种机构将配电线路中的测控单元与保护单元分别安装在开关柜上，主变压器与高压线路保护设备则采取集中安装的形式，这种结合式结构在实际的应用中最为常见。然而，由于智能电子设备的规格与厂商不同，需要使用额外的软、硬件来实现交流，为满足电力系统的智能化需求，自动化系统必须开发与其配套的智能测控功能。

3电力自动化系统智能测控功能的设计要求

在稳定性与安全性都有所保证的硬件平台下，想要电力自动化系统实现应有的功能，并安全稳定的运行，实现智能测控功能，必须在系统设计时符合以下要求：

3.1借鉴成熟电力自动化系统的设计经验，采用先进的科学技术应用到系统的设计中，使用性能可靠并价格合理的集成电路元件，在尽量简化电路的同时提高系统的可靠程度。

3.2测控保护装置使用的硬件系统应与其他系统实现通用。保证原理不一致的措施可以使用同一套硬件系统来完成，而功能与特性的改变主要由软件系统控制。

3.3硬件系统的设计必须符合电力自动化系统的需要，测量模块要计量为系统提供全面的测量数据，确保功能的实现。

3.4可靠性是系统中必须具备的特质。保护装置与测量模块要分别有自己的侧重点，在保证保护速度的同时提高测量准确性，增强系统可靠性。

4智能测控功能的实现

为保证设备配置的灵活性与可扩展性，智能测控系统的结构设计需要实现的功能主要有以下几点：

4.1主控功能的实现

在电力自动化系统智能测控系统中，主控功能是系统的核心环节。主控功能模块主要由中央处理器（CPU）、模拟数字转换器（ADC）以及存储器（EEPROM）组成。主控功能就是通过将电量转换送来的电流与电压模拟量进行AD采样，以获得原始数据，在中央处理器读取了原始数据后，再使用滤波算法或采样算法等算法对其进行处理，完成相应的计算并得出准确的功率、能量等参数，中央处理器将所有参数存储在相对的寄存器内，这些准确的参数能够随时传输给控制中心以及其他智能装置。与此同时，中央处理器还能够将与原始的数据信息进行处理，并与参考值进行比对与分析，完成各个功能间的协调配合。

4.2电量转换功能的实现

电量转换模块中包括电压互感器与电流互感器以及所属的滤波电路，这些装置分别负责采集三相电能的电压或电流信号，再将模拟量传输给主控模块,并由主控模块处理这些数据并完成测量与保护的运算。

4.3人机对话功能的实现

人机对话功能是智能测控系统中的重要组成部分。这项功能的实现主要依靠键盘、显示器以及发光二极管指示灯三个部分来完成。人在键盘上的操作信息将直接传送给主控模块，主控模块将按照操作信息返回控制数据信息，显示器则能够定期显示测得的电量数据，并且显示报警与保护相关的信息。显示器显示的信息还包括各类选项，如配置信息、历史记录等。主控模块发出的所有操作及状态的相关信息由发光二极管指示灯的亮与灭来显示。

4.4开关量输入与输出功能的实现

这项功能由开关量输入功能与开关量输出功能两部分组成。其中开关量输入功能可以实现设备的遥信控制，能够采集现场的开关分合状态以及储能状态等状态信息，其实现方式是将主控模块的保护命令传送到跳合闸回路，实现对开关分合的控制。

4.5通讯功能的实现

在电力自动化系统中，RS485接口是使用最为普遍的总线接口，这种接口的优势在于规范化及标准化较好，并且使用起来相对简便。依照IEC61850标准，放置在电力自动化系统中间隔层的所有设备必须配置RS485接口。所以，通讯功能想要满足设备与其他电力自动化设备以及控制中心通信要求而设计的RS485通信接口。

5结束语

总而言之，在电力自动化系统的计算机网络中，智能测控功能的实现主要是由一台多功能的高性能计算机完成的。做为整个监控系统中的智能测控装置，这台设备能够在网络中获得整个电力系统运行过程中的所有故障信息与相关数据，并且能够将其获取的保护网点的数据与信息传输到包括控制中心在内的任意一个网络终端。这种能够实现智能测控功能的设备能够推动电力自动化系统的发展，在电力系统的正常运行中发挥重要的作用。

参考文献：

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