抗干擾技術(shù)在電力自動(dòng)化中的運(yùn)用研究

文武

摘要：我國(guó)電力工程伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而獲得了持續(xù)的提升，電力自動(dòng)化設(shè)施在電力的生產(chǎn)與運(yùn)送方面也得到了較為廣泛的應(yīng)用，尤其是在采用嵌入式系統(tǒng)及各種大型的集成電路形成的整體系統(tǒng)中的運(yùn)用，能夠使得電力自動(dòng)化的抗干擾能力得到提高，特別是與造成電磁干擾的原因相結(jié)合對(duì)其進(jìn)行深入的分析，能夠更好地為自動(dòng)化裝置技術(shù)創(chuàng)造寬松的良好環(huán)境，更好地保證自動(dòng)化抗干擾技術(shù)的總體性能。筆者著重多干擾要素對(duì)電力自動(dòng)化裝備的影響進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，并對(duì)抗干擾技術(shù)在電力自動(dòng)化中的運(yùn)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：抗干擾技術(shù)；電力自動(dòng)化；運(yùn)用

1.引言

近年來(lái)，我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平得到了不斷的提升，科技也獲得了持續(xù)的發(fā)展，人們?cè)谄匠Ｉ钆c工作中的智能化水平也躍升到一個(gè)全新的階段，電力自動(dòng)化體系也有所升級(jí)。當(dāng)前，立足于國(guó)內(nèi)電力自動(dòng)化運(yùn)行情況的角度，在其運(yùn)行的過(guò)程中仍然存在著不少的問(wèn)題，影響其自動(dòng)化水平的提升。我國(guó)的電力運(yùn)行與自動(dòng)化裝置的有效運(yùn)用是不分開(kāi)的，而在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中，一個(gè)普遍存在的問(wèn)題就是干擾帶來(lái)的影響問(wèn)題。我們?cè)谑褂靡恍╇娮赢a(chǎn)品元件自動(dòng)化裝置的過(guò)程中，不可避免的會(huì)受到各種各樣的影響，尤其是在運(yùn)用部分性能很差的裝備時(shí)，其影響程度是非常大的，因此，長(zhǎng)時(shí)間的使用會(huì)毀壞電力自動(dòng)化設(shè)施。因此，本人依據(jù)較長(zhǎng)時(shí)間的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)抗干擾技術(shù)在電力自動(dòng)化中的運(yùn)用進(jìn)行了一定的研究，以期為相關(guān)人士提供一定的借鑒或幫助。

2.簡(jiǎn)述干擾要素對(duì)電力自動(dòng)化裝備的影響

2.1干擾形成要素剖析

伴隨自動(dòng)化體系近些年規(guī)模的持續(xù)增大，遭遇的難題也愈來(lái)愈多，假如電力網(wǎng)絡(luò)體系被此些要素影響，整個(gè)程序的信息處置便會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題，從而導(dǎo)致程度更深、范圍更廣的影響。此些影響要素通常產(chǎn)生一些電磁信號(hào)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)體系產(chǎn)生影響，此時(shí)電力網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化體系會(huì)被此些信號(hào)所影響，進(jìn)而給體系的平穩(wěn)運(yùn)行造成阻礙。

2.2干擾所造成的影響

干擾要素所導(dǎo)致的影響大致有2個(gè)方面，其一是電源回路，其二是數(shù)字電路總體。

（1）電源回路的干擾。在電力自動(dòng)化抗干擾影響要素中，電源回路是非常關(guān)鍵的一部分，電源回路的建立產(chǎn)生干擾信息，此就導(dǎo)致總體電路的不均衡發(fā)展。另外，還會(huì)導(dǎo)致后臺(tái)管理、主機(jī)管控的片面，進(jìn)而妨礙電力自動(dòng)化體系的平穩(wěn)運(yùn)行，而且還有較大概率讓每個(gè)分體系的本來(lái)力量減弱，而造成一定程度的定時(shí)死機(jī)等惡劣影響的產(chǎn)生，從此些不良要素來(lái)剖析，更需要結(jié)合現(xiàn)實(shí)狀況提出可行性較強(qiáng)的改善舉措，來(lái)避免電源回路問(wèn)題的出現(xiàn)。

（2）對(duì)數(shù)字電路總體的影響。此些影響大多是在電力自動(dòng)化的程序方面，在自動(dòng)化體系的設(shè)置過(guò)程中，開(kāi)關(guān)量進(jìn)出通道遭受了程度不一的干擾，受到此干擾，以致開(kāi)關(guān)被分隔亦或斷路器被堵塞等問(wèn)題的產(chǎn)生，部分時(shí)候也會(huì)產(chǎn)生縫合器的不連續(xù)問(wèn)題，而其的不連續(xù)便造成在很大程度上產(chǎn)生一些誤差。

3.抗干源及應(yīng)對(duì)措施

3.1干擾源及干擾途徑

抗干擾技術(shù)在電力自動(dòng)化裝置中的應(yīng)用，就是電力自動(dòng)化系統(tǒng)及裝置能夠在自身所處的條件下平穩(wěn)的運(yùn)行，另外可以確保其余電氣設(shè)施在所處的條件下無(wú)法形成難以承擔(dān)的電磁干擾能力，例如元器件與物理化學(xué)反映造成的干擾、半導(dǎo)體器件在開(kāi)關(guān)的過(guò)程中造成的干擾等。

3.2抗干擾解決舉措

（1）過(guò)程通道干擾和干擾舉措

過(guò)程通道準(zhǔn)許傳輸線的距離和電腦的主振頻次密切關(guān)聯(lián)，依照經(jīng)驗(yàn)式子核算能夠得到，1MHz的主振頻次準(zhǔn)許信號(hào)傳遞的距離為50厘米；當(dāng)主振頻次是4MHz的時(shí)候，其信號(hào)傳輸?shù)木嚯x定為30cm。因此，對(duì)電力自動(dòng)化裝置造成的干擾主要是過(guò)程通道中線和長(zhǎng)線傳遞的影響，為了讓長(zhǎng)線傳遞的穩(wěn)定性能夠保障，大多能夠運(yùn)用光電耦合、阻抗配置與雙絞線傳遞等。

（2）印刷電路板及電路的抗干擾設(shè)置

①對(duì)于地線的處置；②電源線的處置；③去耦電容的處置；④運(yùn)用RC電路降低影響（見(jiàn)下圖）。

圖1

4.抗干擾技術(shù)在電力自動(dòng)化中的運(yùn)用

抗干擾技術(shù)指的是避免電力自動(dòng)化裝備產(chǎn)生干擾而運(yùn)用的一種高效的技術(shù)措施。其一，防止電力自動(dòng)化裝備遭受電磁的影響；其二，電力自動(dòng)化裝備的平穩(wěn)運(yùn)行有了保證。在電力自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)作時(shí)，通常使用的抗干擾技術(shù)大致有規(guī)范管控流程的運(yùn)用、抗靜電因素的影響、抗瞬變信號(hào)影響和提高裝備的抗干擾水平4個(gè)層面。

4.1規(guī)范管理程序的運(yùn)用

在電力體系自動(dòng)化干擾事故的處置過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)整體運(yùn)用和程序管控加以規(guī)范，詳細(xì)而言，包含下述幾個(gè)內(nèi)容：第一，應(yīng)科學(xué)的配備工作人員，經(jīng)過(guò)人員的科學(xué)分配，使所有的工作人員均清楚自我的工作指標(biāo)與職責(zé)，確保電力體系平穩(wěn)運(yùn)行，另外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)相關(guān)的規(guī)則、章程加以健全，另外，還應(yīng)當(dāng)增大對(duì)職工培訓(xùn)的力度，并且培訓(xùn)的核心置于電力體系的繼電保護(hù)方面，譬如事故出現(xiàn)的特征、成因和表現(xiàn)等。第二，還應(yīng)當(dāng)構(gòu)建繼電保護(hù)的設(shè)施臺(tái)賬，使設(shè)施的保護(hù)與處置達(dá)成檔案化，譬如，電力設(shè)施臺(tái)賬、故障剖析、運(yùn)營(yíng)情況等，培訓(xùn)以后的效果還應(yīng)當(dāng)通過(guò)嚴(yán)格的考評(píng)，且和獎(jiǎng)懲機(jī)制相關(guān)聯(lián)，另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真的管控與監(jiān)視二次設(shè)施運(yùn)行情況，讓監(jiān)視管控與機(jī)電保護(hù)的價(jià)值得以全面展現(xiàn)。

4.2抗靜電放電的干擾

從人類靜電放電的干擾實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛑溃和ǔ顩r下，在實(shí)施電力自動(dòng)化裝備的操控過(guò)程中，常常出現(xiàn)靜電放電現(xiàn)象，而在此些靜電的電磁信號(hào)傳輸后，會(huì)在很大程度上妨礙自動(dòng)化裝備的平穩(wěn)運(yùn)行亦或毀壞裝備正常的效能，下述是通過(guò)試驗(yàn)探究歸納出的3點(diǎn)抗靜電放電干擾舉措。

運(yùn)用金屬面板機(jī)箱。電力自動(dòng)化裝備應(yīng)當(dāng)運(yùn)用總體型的金屬機(jī)殼或者總體型的金屬面板，而禁止運(yùn)用插件型的金屬面板，此是由于裝備的機(jī)箱外部整體面板離地表較近。假如運(yùn)用插件型的面板，其噴漆的漆料亦或鋁型材的氧化膜均是不導(dǎo)電的物質(zhì)，無(wú)法很好的接地。唯有使其機(jī)箱架構(gòu)和面板后側(cè)的接觸以達(dá)成接地連接，如此就難以確保金屬機(jī)箱結(jié)構(gòu)和面板間構(gòu)成高效的導(dǎo)電。假如選取金屬面板亦或總體的金屬機(jī)殼，接地就比較簡(jiǎn)單，能夠取得理想的接地成效。

4.3電力自動(dòng)化裝備中的抗瞬變信號(hào)干擾

電力自動(dòng)化裝備工作過(guò)程中，也遭受瞬變信號(hào)的影響。為了較好的降低瞬變信號(hào)對(duì)電氣自動(dòng)化裝備的干擾，應(yīng)當(dāng)采用有力的預(yù)防舉措，以提升電力自動(dòng)化裝備抗瞬變信號(hào)影響的水平。譬如，可以選取兩層以上的PCB印制板，讓電力自動(dòng)化裝備進(jìn)出回路線路配置、布線的科學(xué)性獲得保障；開(kāi)關(guān)電源的科學(xué)設(shè)計(jì)；恰當(dāng)?shù)臑V波器的選擇等。在電氣自動(dòng)化裝備工作過(guò)程中，多個(gè)層級(jí)的PCB印制板的運(yùn)用能夠很好的降低瞬變信號(hào)影響。由于多個(gè)層級(jí)的PCB印制板電源回路的板間電容很高，能夠很好的預(yù)防電源形成的多個(gè)類別的干擾脈沖，而且電力自動(dòng)化裝備中器件間具有很大的空間，能夠很好的減小電力自動(dòng)化設(shè)備中不一樣的回路串?dāng)_耦合的產(chǎn)生概率。

4.4提高自動(dòng)化裝備本身的抗干擾水平

提高裝備本身的抗干擾水平，重點(diǎn)是指采用有力的措施，減小電力自動(dòng)化裝備本身對(duì)干擾的反應(yīng)水平，降低電力自動(dòng)化裝備對(duì)干擾信號(hào)的采集，增快電力自動(dòng)化裝備回歸平穩(wěn)工作狀態(tài)的速率等。譬如，在電力自動(dòng)化裝備體系的穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程中，很好的運(yùn)用多個(gè)CPU架構(gòu)；利用硬件達(dá)成裝備電路事故的自主修復(fù)等。

5.結(jié)語(yǔ)

總之，電力自動(dòng)化裝備在工作時(shí)會(huì)遭受多種要素的干擾，并且此些干擾具有多種影響方式和傳輸渠道，所以會(huì)對(duì)自動(dòng)化裝備工作的可靠性和高效性造成程度不一的影響。所以，我們一定要提升電力自動(dòng)化裝備的抗干擾水平。我們應(yīng)當(dāng)從統(tǒng)一管控流程的運(yùn)用、抗靜電放電的影響、抗瞬變信號(hào)的影響、提高設(shè)施的抗干擾水平等多個(gè)方面來(lái)對(duì)抗干擾技術(shù)在電力自動(dòng)化裝置中的運(yùn)用進(jìn)行提高，從而使電力系統(tǒng)自動(dòng)化的技術(shù)得以有效提升，讓其得到更廣闊的發(fā)展空間與更可觀的物質(zhì)收益。

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