張宏兵

摘要：伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)取得飛速進(jìn)步，各種新技術(shù)、新設(shè)備以及新材料在各行各業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中取得廣泛應(yīng)用。電力企業(yè)要想滿足現(xiàn)代社會對通訊設(shè)備的實際需求，必須針對企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，對基于實時網(wǎng)絡(luò)DSP技術(shù)的電力系統(tǒng)自動化裝置進(jìn)行深入研究。在實際發(fā)展建設(shè)過程中，電力系統(tǒng)自動化裝置在企業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，為進(jìn)一步提升電力企業(yè)自動化裝置的整體水平，企業(yè)針對自動化裝置發(fā)展的現(xiàn)狀，從電力系統(tǒng)自動化概述著手，對電力系統(tǒng)自動化裝置進(jìn)行了進(jìn)一步研究和探討。

關(guān)鍵詞：實時網(wǎng)絡(luò) DSP技術(shù) 電力系統(tǒng) 自動化裝置

在社會主義市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大環(huán)境下，科學(xué)技術(shù)取得飛速發(fā)展，信息技術(shù)在電力企業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中取得廣泛的應(yīng)用，電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展是信息技術(shù)應(yīng)用的實際效果體現(xiàn)。在實際發(fā)展建設(shè)過程中，社會對電力企業(yè)的要求越來越高，不僅要求電力企業(yè)提供充足的電力資源，還必須保障供電的安全性和可靠性，這給電力行業(yè)的發(fā)展提供了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為此，企業(yè)建設(shè)者在結(jié)合實際發(fā)展現(xiàn)狀的前提下，將實時網(wǎng)絡(luò)與DSP技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動化裝置中，這在一定程度上提高了我國供電系統(tǒng)的安全性和可靠性，為電力行業(yè)的發(fā)展建設(shè)提供了技術(shù)保障。

1 電力系統(tǒng)自動化概述

電力系統(tǒng)的組成比較簡單，伴隨著城市電網(wǎng)的復(fù)雜化，電網(wǎng)系統(tǒng)的容量和規(guī)模在不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運行方式也越來越多。無論是電力生產(chǎn)企業(yè)還是電力用戶，電力系統(tǒng)的主要組成部分可以準(zhǔn)確地定義為發(fā)電設(shè)備、變壓器、輸電線路、開關(guān)設(shè)備以及配電設(shè)備等，這些設(shè)備之間存在互相聯(lián)系、互相制約的關(guān)系，在實際運行過程中共同組成電力網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)的自動化裝置具有較強(qiáng)的針對性，其主要目標(biāo)是測量裝置和保護(hù)裝置。測量裝置的主要任務(wù)是為應(yīng)用程序提供實時檢測，在最大程度地實現(xiàn)自動化要求的同時，還能有效節(jié)約大量建設(shè)資源，減少成本的浪費。保護(hù)裝置與測量裝置使用一樣的計算機(jī)技術(shù)，通過分析運行過程中的故障隱患，保障系統(tǒng)的正常運行。電力系統(tǒng)自動化具有實時、精準(zhǔn)、數(shù)據(jù)分類、綜合調(diào)節(jié)以及工作效率高等特點，在實際發(fā)展建設(shè)過程中，電力系統(tǒng)自動化為電力企業(yè)的發(fā)展作出了極為重大的貢獻(xiàn)。

2 電力系統(tǒng)自動化運行中存在的技術(shù)問題

目前，我國電力系統(tǒng)自動化水平逐步提高，安全性和可靠性受到充分重視。隨著電網(wǎng)建設(shè)和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)、電網(wǎng)自動化水平的提高，大陸電網(wǎng)安全穩(wěn)定事故大幅下降。電網(wǎng)供電可靠性也有較大提高，平均供電可靠性為99.820%。并且，在電網(wǎng)建設(shè)方面，將采用先進(jìn)技術(shù)提高單位走廊輸電能力、降低網(wǎng)損，加強(qiáng)環(huán)境和景觀保護(hù)，城市電網(wǎng)將逐步提高電纜化率、推廣變電站緊湊化設(shè)計。電力工業(yè)正在走出一條科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染小的新型工業(yè)化道路，電力設(shè)備的本土化穩(wěn)步推進(jìn)。但是，這并不表示電力系統(tǒng)自動化運行中不存在問題。

2.1 后臺監(jiān)控及運行中存在的技術(shù)問題 變電站運行過程中自動化系統(tǒng)采取無人監(jiān)控模式，電力企業(yè)對此存在較大的爭議，部分建設(shè)者認(rèn)為如果采取無人監(jiān)控模式系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題將產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞和損失。不及時解決其中存在的問題，自動化系統(tǒng)將很難充分發(fā)揮其作用，因此，企業(yè)在進(jìn)行系統(tǒng)訂購的過程中應(yīng)該將后臺監(jiān)控機(jī)運行中的技術(shù)控制加進(jìn)去，減少重新購置引發(fā)的成本浪費問題。

2.2 遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和信息發(fā)送中存在的技術(shù)問題 在電力自動化系統(tǒng)的實際運行過程中，遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和信息發(fā)送工作受諸多因素的影響難免會存在一定的技術(shù)問題。目前，我國變電站自動化系統(tǒng)中，后臺檢測是遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和信息傳送的主要依據(jù)，如果后臺系統(tǒng)存在問題，遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和信息將很難順利傳輸?shù)街髡疚恢?，?dǎo)致電力系統(tǒng)自動化運行困難。

3 基于實時網(wǎng)絡(luò)與DSP技術(shù)的電力系統(tǒng)自動化裝置的研究

3.1 系統(tǒng)方案設(shè)計 基于實時網(wǎng)絡(luò)與DSP技術(shù)的電力系統(tǒng)自動化裝置為滿足實際運行的實際需求，首先應(yīng)該對系統(tǒng)方案進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計。系統(tǒng)方案設(shè)計要求設(shè)計人員選擇合適的微處理器。目前，運用比較普遍的微處理器有單片機(jī)、數(shù)字信號處理器和高級精簡指令集處理器。以上幾種產(chǎn)用的微處理器均有自身的特點，因此，設(shè)計人員必須結(jié)合電力系統(tǒng)自動化運行的實際狀況，選擇合適的微處理器。另外，設(shè)計人員還應(yīng)該注重網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計的重要性。對變電站系統(tǒng)自動化裝置的實際運行而言，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計能從根本上提高設(shè)備的實際運行效益。最后，設(shè)計人員還應(yīng)該注重系統(tǒng)自動化運行過程中總體方案設(shè)計的重要性?？傮w方案設(shè)計分為硬件和軟件兩種類型，設(shè)計人員在結(jié)合系統(tǒng)運行的實際狀況下，必須采取有效優(yōu)化措施。

3.2 實時網(wǎng)絡(luò)與DSP技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化裝置中的應(yīng)用 在明確電力自動化系統(tǒng)方案設(shè)計的前提下，還應(yīng)該對實時網(wǎng)絡(luò)與DSP技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化裝置中的應(yīng)用作簡要分析。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)在科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展下取得較大進(jìn)步，并在電力企業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，DSP芯片具有高度運行和處理能力強(qiáng)等特點，為有效解決電力系統(tǒng)運行過程中的問題，筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗，通過實時網(wǎng)絡(luò)和DSP技術(shù)在電力線系統(tǒng)應(yīng)用中的實際效益，對實時網(wǎng)絡(luò)和DSP技術(shù)在電力系統(tǒng)中的發(fā)展做了總結(jié)介紹。

3.2.1 實時網(wǎng)絡(luò)與DSP技術(shù)在電力系統(tǒng)模擬量采集和監(jiān)測中的應(yīng)用。電力系統(tǒng)調(diào)度在采用計算機(jī)系統(tǒng)之后，綜合運用了EMS、DMS、SCADA等理念，在電力系統(tǒng)自動化設(shè)備中，電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和測量是SCADA理念深入發(fā)展的基礎(chǔ)保障。傳統(tǒng)運行過程中以變送器為主要依據(jù)，將一次PT和CT的電氣量轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髁?，通過A/D進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，傳輸?shù)接嬎銠C(jī)上。在綜合使用交流采樣技術(shù)之后，經(jīng)過二次PT和CT的轉(zhuǎn)換，可以直接計算出每周波的多點采樣值，減少了變送器的使用，為變電站的自動化運行提供了技術(shù)保障。

在實際運行過程中，微機(jī)式的RTU均以MCS-51型號的單片微機(jī)為主，這種傳統(tǒng)的處理模式具有數(shù)據(jù)處理能力差、可以擴(kuò)展的空間小以及運算速度慢等缺點，很難保障電力系統(tǒng)自動化裝置的正常運行。實時網(wǎng)絡(luò)和DSP技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上緩解了上述存在的問題，該技術(shù)在實際運行過程中可以對系統(tǒng)進(jìn)行實時的頻譜分析，在提高測量精度的同時，為設(shè)備的正常運行打下了堅實的基礎(chǔ)。

3.2.2 實時網(wǎng)絡(luò)與DSP技術(shù)在電能質(zhì)量監(jiān)控中的應(yīng)用。伴隨著科技的發(fā)展，配電網(wǎng)對電能質(zhì)量要求越來越高，實時網(wǎng)絡(luò)與DSP技術(shù)在電能質(zhì)量監(jiān)控中的應(yīng)用能夠滿足配電網(wǎng)對電能質(zhì)量的實際需求。如果配電網(wǎng)發(fā)生故障，或者某些位置的節(jié)點受外界因素的干擾必須承受較大負(fù)荷時，會導(dǎo)致嚴(yán)重的電壓凹陷問題。實時網(wǎng)絡(luò)和DSOP技術(shù)利用小波方法對故障點進(jìn)行檢測，利用DSP芯片的實際特點，能夠有效解決其中存在問題，

3.2.3 實時網(wǎng)絡(luò)和DSP技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用。目前，微機(jī)繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)自動化設(shè)備中取得廣泛應(yīng)用，與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置相比，這種保護(hù)形式在提高電力系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性的同時，還進(jìn)一步促進(jìn)了電力系統(tǒng)的自動化發(fā)展。當(dāng)電力系統(tǒng)處在正常運行狀態(tài)下時，工作人員需要對系統(tǒng)中的基波和諧波進(jìn)行有效分析，部分保護(hù)裝置還能對電力系統(tǒng)的故障信息進(jìn)行分析，為電力系統(tǒng)的安全運行打下堅實的基礎(chǔ)。相信實時網(wǎng)絡(luò)與DSOP技術(shù)在繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用必定能使電力系統(tǒng)的自動化得到快速發(fā)展。

4 結(jié)束語

綜上所述，基于實時網(wǎng)絡(luò)與DSP技術(shù)的電力系統(tǒng)自動化裝置與傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)相比具有明顯的優(yōu)勢。電力企業(yè)為進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的自動化水平，必須按照國家電網(wǎng)公司《大運行全面建設(shè)評估實施細(xì)則》和“大運行”建設(shè)要求，加快計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)和信息技術(shù)的推廣應(yīng)用，充分利用有限資金對電網(wǎng)自動化系統(tǒng)進(jìn)行改造，對實時網(wǎng)絡(luò)與DSP技術(shù)應(yīng)用下的電力系統(tǒng)自動化裝置進(jìn)行深入研究和分析，提高城網(wǎng)自動化水平和供電可靠性，完成電網(wǎng)調(diào)控地縣一體化建設(shè)，為提高電力企業(yè)整體競爭力提供技術(shù)保障，滿足居民用電的需求。

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