电力自动化系统智能保护测控设备的设计与开发

1、    电力自动化系统智能保护测控设备的设计与开发    摘要：社会的进一步发展，促使现阶段的自动化技术应用更加广泛，为了保证该方面技术应用的效率以及质量，需要在相关设备中融合相应的监控设备。基于此，本文从立足于设备设计角度，分析了电力自动化系统中相关检测保护设备的研究内容，希望以下内容的论述可以促进我国自动化应用技术进一步发展。关键词：主控模块；设备功能；cpu选择引言：近几年，电力应用量逐渐提升，此种背景下的电力工业建设规模逐渐扩大，为了保证高负荷用电可以正常发挥作用，电力自动化系统被应用到电力建设中，自动化系统的出现虽然可以稳定电力传输，但是如果其

2、自身发生故障，也会降低电力传输效率。因此，对电力自动化系统智能保护测控设备的设计研究有鲜明现实意义。1设备基本功能对于智能保护监控设备而言，其设计的具体功能应该做到以下几点：保护功能。制造出的电力自动化系统保护设备应该实现内部的继电保护，当系统内部发生断路、短路、超负荷、低电压等问题时，可以立即切断电路并发出警报，从而降低电网发生大面积故障的概率，保证电力传输等设备安全使用，维护电力网络稳定；测量功能。制造的保护设备应该可以对电力系统中的各个节点实现测量，以保证控制中心以及其它系统分部需要节点信息时，信息传递及时、准确；通信功能。通讯功能的加入是为了可以更好的提升保护设备与自动化系统之间的联系

3、，这样才能做到保护信息的双向传递。实际设计过程中，将会应用符合国际标准的自动化信息网络进行通讯传播。日常运行过程中，传输的数据信息通常情况下包含电量监控信息，设备保护信息等内容；控制功能。设计的保护设备除了需要具备以上功能之外，在控制环节中还需要做到“四摇”，也就是“测、信、控、调”。其中遥测是应用相关的电子技术实现电流、电压等基础电力信息的检测。遥信是应用远程监控系统，实现对设备开关以及运行情况的检测；遥控主要是为了实现电气设备的开始、结束等发面内容；摇调是为了实现设备运行过程中，各个参数的远程调控。2设备的整体结构2.1主控模块设备的主控模块可以说是设备的核心位置所在，其中将会包含adc、

4、cpu以及eeprom 等内容。在实际应用过程中，该位置会将接受到的电流以及电压进行分析和ad采样，此时得到的是原始数据，之后系统cpu会对这些数据进行读取。一方面，cpu会应用采样计算法对数据进行处理，并且通过分析之后得出运行所需功率、电流等参数，最后将分析数据存储子系统内部寄存器当中。另一方面，cpu在数据的分析时，会与原始规定参数进行对比，从而分析出设备故障类型以及严重程度，进而指导保护动作。2.2电量转换模块此模块在发挥作用时，为了保证设计设备可以正常进行工作，通常情况下会加入电流、电压互感器和滤波电路。以上设备可以在发挥作用时实现电流信息采集以及电压信息采集，最终会将采集的数据传输到

5、主控模块进行数据分析。2.3通讯模块通讯模块的设计主要问题在于通信接口的选择，实际设计过程中应用的接口应该具有标准化以及便捷化的优点，结合以上应用需求以及市场调查情况而言，接口类型选择rs485，此种接口应用广泛，可以满足诸多应用需求，并且符合iec61850当中的设计规范。3设备设计方案设计方案的选择过程中，首先需要注意的便是cpu设计方案的选择，因为随着技术的不断进步，现阶段cpu基础性能差别并不明顯，价格相比于以前也进一步降低，为了保证设计设备性能更加完善，可以采用多类型cpu联合使用的方法，例如abb公司在主控单元的设计中，应用了四种不同类型的cpu。就现阶段的技术应用而言，设备设计过

6、程中可以选择的cpu组合方案很多，例如“mcu+dsp”、“dsp+dsp”应用较为广泛的组合方法为“电量计量芯片+单片机”组合方案，此种方案在实际应用过程中，计量芯片主要承担设备测量数据的分析工作，通过分析可以得出运行所需功率以及电流等参数，并最终保存在寄存器当中，而单片机可以随时访问寄存器，同时从中提取数据信息传输到控制中心1。单片机则负责保护控制功能，保护功能的实现为单片机对原始数据进行数据处理后，再与参考值进行比较计算和分析，如发现被保护设备发生故障或不正常，即达到设置动作值，就发出保护命令，保护命令送入开入开出模块。对于主控模块的设计还会应用到cpld芯片，此种芯片的应用将会被作为单片机与开入开出模块和人机对话模块相连的接口。结论：综上所述，电力自动化系统的应用已经成为一种必然趋势，在此种应用背景下，如何进一步发挥智能保护监控设备的作用，成为现阶段亟待解决的问题之一，对于该方面的设计与建设，需要从工程、结构以及方案等多个角度进行考虑，这样才能保证最终的设计结果符合电力自动