淺析中低壓配電網自動化及其單片機實現

摘 要：在科技水平不斷發展的今天，各種儀器設備的自動化是社會發展的必然趨勢，作為我國最重要的能源系統——配電網，其自動化是我國能源系統體制改革的重要體現，通過單片機的不斷完善，電力自動化將不斷推廣和應用到千家萬戶。

關鍵詞：自動化；配電網；單片機；必要性

前言

中低壓配電網系統是電力輸送配置的最后一個環節，其自動化發展不單可以節省人力，方便電力的配送，更是可以為企業節省成本，提高配送效率，符合電力企業自身發展的趨勢，通過對中低壓配電網自動化的必要性，實現方式進行描述，并提出單片機參與編程控制器進行自動化配置的可行性性。

1 實現中低壓配電網自動化的必要性

1.1 實現中低壓配電網自動化符合電力企業自身利益和其發展需要

單從中低壓配電網的自動化運行的效率和質量方面來講，一方面自動化的中低壓配電網可以統一高效的進行電力的輸送，準確而快速，同時自動化的配電系統可以進行自主配電、自動排查故障，通過電腦系統自動分析和診斷縮小故障范圍，為維修人員的及時故障清理提供可靠的依據，是電力系統可以在最短的時間內完成修復，恢復供電。

對于電力企業而言，中低壓配電網自動化之前，需要打來那個的維護人員和操作人員，定期的對整個電網進行人工的排查，缺乏效率并且工作量大，自動化運行配送系統之后，可適當的減少維護人員和操作人員的數量，大量的節省了電力企業的工資成本，同時操作人員只需根據電腦的數據進行分析和監控，就可以進行網路的檢測，大大減輕了員工的勞動強度，減少了人力維護的次數，更是有利于配電設備減少損耗，延長其使用年限。

中低壓配電網自動化管理完全是通過系統程序進行自動化操控，實現電網全網管理，加強整個電網的管理力度，可以為電力管理計算機及時、準確的進行大量數據的提供，可以更加細致的管理電力的供停，直觀的監控各個用戶的用電供電情況，實現總體控制。

1.2 中低壓配電網自動化的發展有利于提高人民生活水平，符合國民經濟發展的必然趨勢

電力系統作為日常能源中使用量最大，最重要的運作能源之一，其發展不光可以改善全國全民的生活水平，更是可以提高工業發展水平。試想一個國家級重工業企業在進行生產的時候突然出現電力故障，停電就代表著停產，企業和國家將承受巨大的損失，因此一個完善的安全的電力配送體系可以保證工業生產的穩定運行，保證安全生產。

同時中低壓配電網的自動化可以有效的提高用電質量，最大程度上的進行電力節省，減少輸送過程中的人工損耗，節省能源的浪費，因此可以說中低壓配電網自動化的發展不僅可以提高國民生活水平，更是國民經濟發展的必然趨勢。

1.3 實現中低壓配電網自動化可以改善我國配電系統的薄弱現狀

我國電力系統的自動化建設起步較晚，從研究到發展至今僅僅持續了20余年，中低壓配電網自動化這方面仍然處于空白階段，缺乏統一的規劃，并且自動化檢測手段十分落后單一，無法滿足全部中低壓配電管理系統的自動化，僅僅是進行簡單的管理，覆蓋面十分狹小，除少數大用戶的負荷量控制之外，沒有任何其他的監控手段，配電系統十分薄弱。只有加快中低壓配電網自動化的進程，將其迅速有效的研究并推廣，才可以改善我國配電管理系統的薄弱現狀。

2 中低壓配電網實現方案

我國現今為止并沒有較為完備的電力系統自動化方案，根據中低壓配電網自動化的基本原理可以發現，中低壓配電網自動化的理論大致和變電站的自動化理論十分相似，由此通過變電站的原理分析，提出電力系統自動化的理論方案。

變電站自動化系統根據組成不同可以分為主站、遠方終端單元、線路傳感器、遠方控制系統及這控開關、通信電纜五部分組成，變電站的自動化可以包括三個方面，遙控、遙測和遙信功能。顧名思義，即遙控通信，遠程控制以及遠程觀測排查功能，其中變電站的遠方終端單元位于現場，進行多方面數據傳輸，因此根據變電站的理論，可以將中低壓配電網自動化系統分為兩種模式提出方案：

2.1 直流采樣

顧名思義，即將信號通過變送器將交流為直流再將采集的數據傳送至遠方終端單元，，將直流量轉換為數字數據。這種直流采樣裝置通過數字電路輔助模擬電路為主要形式進行顯示。這種凡事的好處在于其電腦的CPU不需要太高的處理能力，但也是由于這個原因，一方面對于變換器的要求很高，另一方面也無法準確的抓到整個電網的順勢變化，無法對諧波進行分析，電腦處理數據十分復雜，會耗費大量的時間，缺乏效率和準確性。

2.2 交流采樣

與直流采樣不同的是遠方終端單元直接通過A/D轉換原件進行交流電量的采集和計算，不需要變送器，單純的使用CPU進行數字處理單元的整合，對于采集到得數據進行分析。這種交流采樣并分析的方式可以很快速準確的通過CPU對整個電網的變化進行把握，計算速度和效率以及精確度都非常高，適合進行自動化的管理，但是此種方式對于終端電腦的要求非常苛刻，需要進行快速計算，并且可以自動運算處理數據的大型計算機，這對于一般的電力企業來說是十分苛刻的要求，考慮到成本問題，這種自動化方式依然存在極大的弊端。

3 單片機實現中低壓配電網自動化

單片機，即單片微型計算機的簡稱，又稱單片微控制器，單片機并不只是一個芯片，而是用高科技微電子技術將一個電腦的運行系統全部集成在到一個芯片上，運行相當于一個微型計算機，單片機體積小，生產材料耗費少，因此成本低，并且在工業控制領域被高度應用。在本文的中低壓配電網自動化系統設想中，可以用單片機代替傳統的遠方傳輸單元進行數據的處理和計算，運用其計算機系統的集成屬性控制配電網的運行、檢測與管理，應用嵌入式系統，對整個中低壓配電系統進行集成管理。

中低壓配電網的自動化需要一個小型的，成本低廉的終端計算機進行實時觀測計算，其優點為成本低，改造難度小，因為單片機體積小，并且以芯片的形式存在，可以很方便的與各個系統兼容，方便監控系統的改造和升級，對于電力企業的預算具有很大的選擇余地。

單片機實現的中低壓配電網自動化可以實行模塊作業，同時由于其體積小，可以適應不同環境的安裝，安裝靈活，操作簡單，不同于大型的電子計算機，單片機的操作簡單易學，不需要操作人員具有太高的技術水平，人才的需求并不高，并且配置低，可以滿足配電系統自動化的最低配置，設置簡單，不同場合的使用只需要簡單的調試便可完成，簡單方便。

單片機的投入可以實現自動化，滿足電力企業的工作體制改革，對于我國電力能源產業的發展百利而無一害。

4 結束語

時至今日，能源產業的發展與國家的生產力經濟命脈密切相連，能源產業的主導地位不論何時都無法改變，作為全世界最大的供應渠道——電力輸系統，其輸送水平越高，速度越快，能耗越小，其國家的成產水平也就隨之提高，中低壓配電網的自動化，可以更加準確高效的進行電力的輸送，完全自主的處理輸送過程中的問題故障，確保電力能夠安全平穩的傳送到每一個行業，就像一個強有力的心臟才可以隨時將新鮮的血液傳送到人體的各個器官，促進人體的正常生產，單片機控制的中低壓電網自動化技術需要我們不但的提高和研究。

參考文獻

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