论电力系统中的电磁兼容技术

论电力系统中的电磁兼容技术

马丹何奇王庆强

国网塔城供电公司新疆834700

摘要：在对电力系统供电质量和运行安全要求越来越高的情况下，自动化设备已成为电力系统中必不可少的一部分，通过智能化和自动化控制系统的安装，可以极大地提升电力系统运行的经济性和可靠性。但是，这一目标的实现必须保障控制系统本身运行可靠和稳定，因此涉及到了电磁兼容技术的应用。

关键词：电磁兼容技术；电力系统；自动化设备；应用

目前许多国家的电磁兼容技术已经较为完善，可以将其应用于保护设备。我国在电磁兼容技术的研究方面研究和投入较晚，因此目前尚处于起步阶段，并没有广泛的在市场上投入使用，相关体系也不够完善。因此当前最为重要的，急切需要解决的问题便是加快研究并完善技术上的漏洞，正确能够尽快在市场上广泛的投入应用。

1现阶段我国的电力系统自动化设备电磁兼容存在的主要问题分析

1.1运转过程中自动化设备相互干扰

电力系统由多个不同级别的设备构成，这些设备要同时运转才能支撑整个完成的系统发挥应有的功能，自动化设备是其中最为关键性的组成部分之一，具有重要的作用。设备本身抗干扰性不强，因此受到电磁干扰后很容易导致设备无法正常运转，从而导致整个系统面临瘫痪的情况。电磁干扰这种现象屡见不鲜，设备不但会受到外界的干扰，内部也可能出现干扰状况，如果不能及时采取有效的措施，将很难避免这种干扰。目前我国科技在不断进步和发展，应对电磁干扰这一现象的技术也得到发展，能够在很大程度上降低受到的干扰，但仍旧没有达到预期的目标，电力系统在运转过程中仍旧面临较大的运行风险，因此需要付出更多的安全努力。设备通过使用电磁兼容技术能够提高抗干扰性从而达到标准，但由于我国目前即便投入了大量资源仍旧尚未取得较高进展，因此我们需要进行深入的思考，总结出现这种问题的原因并提出解决措施。

1.2电磁兼容技术在自动化设备应用中的特殊性

电力系统具有着复杂的总体结构，系统内含有大量电路，由计算机来控制整个运转过程。在系统正常运转的前提下，系统内部会存在大量部件如数模转换器和二极管等，这些部件在发挥作用时会对其他运转设备产生一定的影响，从而干扰到其他设备的运行导致系统运转出现问题。设备运行中最重要的问题在于脉冲干扰，导致这一干扰的原因是由于计算机在传输信息过程中产生信号，信号接触到脉冲就会被打乱因而导致系统无法正常运转。

1.3电源对系统造成的影响

电子系统具有较为复杂的结构，需要大量设备共同维持才能正常运转，内部状态极其容易受到外界或内部因素的影响。电源在一般情况下会对设备产生一定的干扰，主要源于两个方面，第一种是由于系统内部在传输信号时造成紊乱，第二种是各种信号之间相互干扰从而影响到系统的运行。一旦信号受到干扰，大量的设备无法接受到命令因而无法按照标准运行，导致系统的运转效率下降，严重面临瘫痪，想要降低这种信号的干扰首要解决的是电源的正确使用。

2提高电力系统自动化设备的电磁兼容技术的对策

2.1自动化设备电源和频率的设计

为保证自动化设备的电磁兼容，需要解决设备内部微处理器的电磁兼容问题，合理选择和设计其工作频率。这一领域的研究涉及到非常复杂的谐波分离和降频技术。此外，基于对自动化设备电源瞬时最大功率的分析计算进行电源特性设计，确保电源的工作电压波动范围在+10%～+15%内，尽量降低自动化设备电源对电磁兼容性的影响。

2.2通过试验评估设备的电磁兼容性

在安装使用电力系统自动化设备之前，应当根据电力系统的电磁环境特点确定自动化设备的电磁兼容指标，并且在专业实验室对自动化设备进行电磁兼容性评估。试验指标的确定需要根据电力系统正常运行情况下的电磁环境确定，要避免设备安装运行后形成对其他设备的干扰。在试验中要针对设备的电源、输入、输出以及接地端口设置不同的试验指标，通过模拟运行环境施加不同类型的电磁干扰，测试并获取各个部分的抗干扰性能参数。电磁兼容性试验的测试常用电磁干扰试验类型及其干扰信号的加载标准，为设备安装中采取必要的抗干扰措施、实现电磁兼容做好准备。

2.3电力系统的频率调整和接地方式的设计

在电力自动化控制系统的运行过程中，会进行大量高频信号的传输，从而产生很强的电磁场。为了提高系统的电磁兼容性，可以在满足信号传输质量的前提下降低信号传输频率。另外，通过合理的接地方案将系统运行产生的漏电流导入地下，也是实现电力系统电磁兼容的重要手段。当设备或系统的运行频率高于10MHz时，采用多点接地的方式才能有效预防电磁干扰。而对于最高频率低于1MHz的系统，可以将所有设备或装置进行集中接地。如果系统的工作频率介于1～10MHz，则根据系统的实际结构特点采取混合接地措施。

2.4提高系统软件的容错性和抗干扰能力

软件系统是自动化设备完成数据分析并产生决策指令的中心，所有自动化电力系统的控制动作都基于软件系统的正常运行。首先提高软件系统对电磁干扰下系统异常状况的识别能力，提高系统的抗干扰能力，避免电力系统的控制装置发生错误动作。其次在软件系统的编程中使用容错技术，可以提高软件系统在电磁干扰影响下的运行可靠性，避免软件系统受到失真信号或复杂信息的影响。

2.5自动化设备的电路设计和系统的布线

随着微电子技术的进步，目前自动化设备所使用的集成电路朝着高密度三维集成化发展。继印刷电路和集成电路之后，已可以通过分层电路板设计提高电路的电磁兼容性。并且系统中的芯片可以直接以粘贴的形式集成到电路板上。因此，在自动化设备的电路设计中，可以通过使用上述技术有效缩小系统的线路分布参数，从而降低不同线路之间的互相干扰，提高设备内部的电磁兼容性。

3电力系统自动化设备中电磁兼容技术今后的发展方向

电磁兼容领域在近年来出现了许多新的测试方法和测试仪器，国内电力设备的进口和制造商开始了解电磁兼容发展的新趋势，在开发设备的计划中纳入电磁兼容新技术并配备相关的新设备。电磁控制设备朝高效性和便携性发展。要研制开发适应较大物体使用的电磁干扰技术抗干扰度的设备。研制具有更大能量和更大磁场的抗干扰设备来适应越来越大的电磁要求。我国电磁兼容技术相较于其他发达国家而言研究技术起步较晚，不论是在理论亦或是技术实施、水平和技术配套产品方面都与发达国家的差距较大，因此需要由高素质人才和足够的资金作以支持进行研发，努力达到发展目标。

4结语

综合上文所述可以知道，自动化设备在电子系统运转过程中所受到的影响源于电子各个方面的干扰，如果能够有效的屏蔽干扰就可保障系统正常的运行和工作，我国投入大量资源和人才来完善相关技术，但尚且没有取得满足的效果。随着近年来科技的进步，对电子系统和工作状态的要求也越来越高，因此要不断完善抗干扰技术。

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