陶慧芳

摘 要：本文主要對(duì)嵌入式技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行闡述，從嵌入式技術(shù)的概念與特征入手分析，探究其在電力系統(tǒng)不同領(lǐng)域的應(yīng)用方式及優(yōu)勢(shì)，希望對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，以及電力行業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)起到積極參照與促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：嵌入式技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)與微電子技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)下，嵌入式技術(shù)的功能隨之得到拓展。但目前常用于底層的數(shù)據(jù)采集與控制，直接影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此加強(qiáng)對(duì)嵌入式系統(tǒng)的深入研究，更利于放大其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值，從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量與效益的持續(xù)改進(jìn)。

一、嵌入式技術(shù)概述

嵌入式技術(shù)是微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的重要分支，主要通過(guò)內(nèi)部計(jì)算機(jī)控制來(lái)執(zhí)行特定的功能。嵌入式系統(tǒng)屬于擁有制定功能與用途的計(jì)算機(jī)軟硬件的合成體，凡是與產(chǎn)品結(jié)合后，具有嵌入式特征的控制系統(tǒng)，都可以稱之為嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)通常用于小型電子裝置內(nèi)，有系統(tǒng)精簡(jiǎn)與專用性強(qiáng)及時(shí)效性高等特征。由于嵌入式系統(tǒng)不具備自主開(kāi)發(fā)能力，因此系統(tǒng)開(kāi)發(fā)對(duì)指定的開(kāi)發(fā)環(huán)境與工具的依賴度高。為確保系統(tǒng)可靠性與運(yùn)行速度，通常將嵌入式系統(tǒng)中的軟件固化到存儲(chǔ)器芯片中。

二、在電力系統(tǒng)中嵌入技術(shù)的應(yīng)用

1.電力監(jiān)控

電廠監(jiān)控電力系統(tǒng)的難度較大，面對(duì)龐大的電力調(diào)度與監(jiān)控等方面的數(shù)據(jù)量，因此對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性要求更高。從分布式處理系統(tǒng)入手分析，電力系統(tǒng)中的監(jiān)控系統(tǒng)，主要由接口模塊與功能模塊組成，各模塊運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的高效配置。為滿足電力系統(tǒng)監(jiān)控的復(fù)雜性與時(shí)效性等要求，通常利用嵌入式技術(shù)提高監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的運(yùn)算處理成效與系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。從監(jiān)控設(shè)備中的嵌入式平臺(tái)構(gòu)成入手分析，首先是實(shí)時(shí)采集電力系統(tǒng)的電壓與電流信號(hào)等參數(shù)信息，以完成信號(hào)的轉(zhuǎn)換過(guò)程。其次是分析計(jì)算機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并得出相應(yīng)的參數(shù)指標(biāo)。最后是對(duì)經(jīng)過(guò)IP協(xié)議處理后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行格式化調(diào)整，轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)能夠識(shí)別的信息，以便于后續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸工作展開(kāi)。監(jiān)控人員瀏覽上傳后的信息，能夠進(jìn)一步提高監(jiān)控作業(yè)與電力系統(tǒng)問(wèn)題解決的效率。在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)圍繞電網(wǎng)調(diào)度中心設(shè)定的總功率進(jìn)行統(tǒng)一分工，通過(guò)密切協(xié)作，確保機(jī)組間的有功與無(wú)功功率得到合理分配，促使系統(tǒng)內(nèi)的各機(jī)組，能夠在最佳功率下，進(jìn)行安全有效的運(yùn)行。

2. EMC抵抗

電磁干擾是電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中的常見(jiàn)問(wèn)題，利用嵌入式技術(shù)能夠抵抗電磁的干擾，而EMC則是指擁有抵抗電磁干擾作用的嵌入式技術(shù)。雖然嵌入式技術(shù)也會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，但對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)面影響可以忽略不計(jì)。計(jì)算機(jī)嵌入式抗干擾系統(tǒng)的組成，主要包括系統(tǒng)本身的電磁干擾，以及嵌入式系統(tǒng)的抗干擾能力。嵌入式技術(shù)對(duì)外界的電磁干擾有一定的抵抗作用，但自身也存在電磁干擾的問(wèn)題，因此降低自身電磁干擾，提高對(duì)外界電磁干擾的作用優(yōu)勢(shì)，則成為了嵌入式技術(shù)日后完善的發(fā)展方向。嵌入式系統(tǒng)的組成，由軟硬件抗干擾技術(shù)組成。硬件抗干擾技術(shù)的應(yīng)用，主要在嵌入式技術(shù)中抑制電源發(fā)出的電磁波干擾，可控制信號(hào)傳輸中的衰減變異，從而達(dá)到抗干擾的目的，也可以滿足系統(tǒng)需求的前提下，選擇最低主頻的CPU。軟件技術(shù)抗干擾主要通過(guò)信息冗余與軟件陷阱及自動(dòng)化檢測(cè)等技術(shù)發(fā)揮作用。在計(jì)算機(jī)上安裝軟件設(shè)備，能夠確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。在控制器與繼電器等抗干擾強(qiáng)的系統(tǒng)中應(yīng)用該技術(shù)，可進(jìn)一步提升嵌入式技術(shù)的抗電磁干擾能力，從而確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.自動(dòng)化系統(tǒng)

城市化建設(shè)推進(jìn)，電力系統(tǒng)的供應(yīng)得到了規(guī)?；l(fā)展，對(duì)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性提出了更高要求。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，對(duì)電子設(shè)備的控制方面，后臺(tái)機(jī)主要負(fù)責(zé)顯示數(shù)據(jù)與打印機(jī)通訊等功能，處理數(shù)據(jù)信息的同時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。后臺(tái)機(jī)的技術(shù)性能發(fā)揮，需要借助Moxa V2420嵌入式系統(tǒng)來(lái)完成。在電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域引入嵌入式技術(shù)，能夠確保數(shù)據(jù)的安全性與完整性，更利于滿足電力變電站后臺(tái)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)需要。Moxa V2420嵌入式計(jì)算機(jī)主要采取可機(jī)架式安裝的方式，以及無(wú)風(fēng)扇與無(wú)飛線的內(nèi)部設(shè)計(jì)方法，可降低系統(tǒng)故障的風(fēng)險(xiǎn)，更利于提高產(chǎn)品與系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。在電力系統(tǒng)自動(dòng)化裝置中引入嵌入式系統(tǒng)同樣適用，如將微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)等裝置嵌入到電力系統(tǒng)中。

4.計(jì)費(fèi)裝置

電費(fèi)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，直接影響電廠的效益與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程。但在電費(fèi)計(jì)算過(guò)程中，普遍存在電表無(wú)法計(jì)量基波與諧波的問(wèn)題，從而會(huì)出現(xiàn)高收費(fèi)的情況。在收費(fèi)計(jì)算環(huán)節(jié)引入嵌入式技術(shù)，用于計(jì)量電能，可有效的解決高收費(fèi)的問(wèn)題。嵌入式單片機(jī)的電壓與功耗低，發(fā)生故障的幾率小，使用壽命比傳統(tǒng)電表的時(shí)間長(zhǎng)。嵌入式單片機(jī)的電能計(jì)量更加準(zhǔn)確，能夠確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。如MSP430新型電度表，不存在傳統(tǒng)電表無(wú)法區(qū)分基波與諧波的問(wèn)題，同時(shí)強(qiáng)化了電表的可擴(kuò)展性，更利于用戶電能服務(wù)質(zhì)量與電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

結(jié) 語(yǔ)

嵌入式技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值較高，但仍處于摸索性前進(jìn)階段，有更為廣闊的應(yīng)用前景。本文只介紹了應(yīng)用一部分，值得深入研究，以推動(dòng)電力行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

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