關于電力系統測控裝置的研究

韋霍香

（廣西西能自動化設備工程有限公司，廣西 南寧 530003）

一、測控裝置設計原則

（一）作為電網調度最為重要的部分之一，電力系統的測控裝置應該配合電網調度的其它功能進行設計，包括其設備布置應該本著運行安全、經濟、便捷的原則，實現信息的傳遞和共享。

（二）為提高電網安全經濟運行水平，充分運用先進的計算機技術，加大功能集成程度和自動化程度，滿足系統正常運行的情況下節約成本。

（三）在系統設計過程中按照要求預留電力通信網絡接口。保證系統能夠滿足ISO開放系統的要求，系統的通信協議和編碼格式等與電網調度系統保持一致。確保能夠實現多種通信方式，滿足電力發展的需求。

（四）對信息的處理具有時效性，可考慮使用美國的psos實時多任務操作系統，有效提高系統的安全性和信息時效性。

二、測控智能裝置硬件與軟件

（一）目前電力系統采用三相電源，這就要求電能計量芯片也能滿足三相電能計量的需要，因此采用專用芯片，這種三相芯片非常適合三相四線制電源系統。該芯片集成了ADC、設定功率、信號處理通路、通路電壓等，設定了測量范圍，包括頻率和相位角、多電平有功和無功功率以及各種系統特征值。電能計量芯片直接測量的所有參數均滿足測控智能裝置的電流測量要求，并具有相位校正功能，其中有必要的增益裝置。各時段有功無功功率輸出具有實時性。芯片外接的標準表可以對輸入信號進行處理，并對異常信號進行校正。SPI接口還可以讀取芯片的匹配參數，幫助參數在系統中傳遞。當電源發生故障時，電能計量芯片也能保持正常工作。

（二）測量和控制所需電路的多路開關量。通過開關量與輸入設備的幾個輸入項之間的連接，描述了系統中某個時間節點的斷路器狀態、隔離開關和外部合閘狀態。采用光電隔離的方法，得到了開關量連接的狀態量，有利于信號的輸入。對于原觸發器，我們可以調整其形狀并輸入到系統單片機中，使其發揮有效作用。

（三）模糊控制附件一般來說，在模糊控制器中設置的相關點會包括多個硬件。這類芯片將采用主芯片來實現制定一定的路徑控制算法，使得推理速度更快，工作快速有效。模糊控制器中的智能附件可以實現模糊算法，其中有優秀的軟件設備，二者的結合可以將原有的數字控制轉化為模糊控制，實現智能測控，并根據模糊控制器中設定的流程有序進行。模糊控制器的輸入輸出端口可以自動改變所選的控制變量和被測狀態變量，并將這些變化的信號傳送給電力系統的控制器。控制員進行分析判斷，得出結論。模糊控制器產生的一些特殊數據可以轉換成新的值并輸入到結構中。

（四）軟件方面，從主控軟件復位后，在主控裝置上執行智能復位程序。這一階段的初始化可以分為兩部分：單片機部分和電能計量專用芯片。控制附件特有的整套外圍設備也應進行初始化，完成此步驟并進入下一個中斷等待。系統應能識別中斷狀態并執行設置子程序，這種中斷程序包括采樣、必要的繼電保護和定時狀態下數值結果的實時讀取。can結構下的通信中斷，與開關量輸入中必要的中斷也被分為子程序，當程序中斷后，自動返回初始主程序為后續中斷做準備。這樣保證了系統的安全，除此之外，在主程序中添加部分自我監測功能能夠在錯誤發生時立刻停止系統運行，保證系統不被破壞。

三、裝置作用及具體應用

系統中使用的單片機測控智能設備屬于一種新型的單片機,具有優良的性能,并與計量芯片相匹配,可精確測量電流、電壓功率和電能參數,實現減少電壓和電流信號通過變壓器匹配架構,并改變電壓和電流到容許電流電壓通過處理模塊。在信息采集過程中，智能測控裝置注重采集結構與應用系統之間的連接，進一步完善了采集過程的通信過程，保證了信息采集的實時性和完整性。另外，還要重視系統CPU性能的提高，合理提高管理和控制標準。智能測控裝置的實現可以解決傳統電力系統架構中存在的問題，促進電力系統自動化的發展，具有許多優點。智能測控裝置將開關量與逆變器相匹配，在實際應用中可以通過多路直接控制電力系統中的繼電器，實現智能測控功能。智能測控裝置中有六種非常特殊的引腳。對于這些引腳，電源系統將為其提供一個特殊的接口，該接口將在架構中匹配，以便將其集成到模擬量的必要通道中，并設置為模擬量的輸入路徑。通過這些成套接口，智能測控裝置可以實現單片機快速訪問寄存器的功能，使測控過程中獲得的功率值和系統頻率更加準確，提高了電力系統的自動化程度。通過模糊控制和智能測控芯片，可以將電力系統的自動化提高到一個很高的水平，使電力系統狀態的識別在任何時候都更加準確。當具體應用過程中出現緊急情況時，系統能夠更快地做出有效決策，快速識別異常情況，及時制定對策，從而最大限度地減少緊急情況可能造成的損失，提高電力系統的可靠性。

四、結語

電力智能測控系統，采用模糊控制，隨時識別電力系統獨有的精確狀態，從而制定對策。在緊急情況下，智能測控配件制定緊急報警，以便快速識別故障，減少潛在損失。從目前的情況來看，智能系統的測控框架還不完善。在未來的發展中，我們應該能夠探索并找到最適合的技術方向。