基于實時網絡與DSP技術的電力系統自動化裝置的研究

張宏兵

摘要：伴隨著經濟的發展，科學技術取得飛速進步，各種新技術、新設備以及新材料在各行各業的發展建設過程中取得廣泛應用。電力企業要想滿足現代社會對通訊設備的實際需求，必須針對企業發展現狀，對基于實時網絡DSP技術的電力系統自動化裝置進行深入研究。在實際發展建設過程中，電力系統自動化裝置在企業的發展中發揮著至關重要的作用，為進一步提升電力企業自動化裝置的整體水平，企業針對自動化裝置發展的現狀，從電力系統自動化概述著手，對電力系統自動化裝置進行了進一步研究和探討。

關鍵詞：實時網絡 DSP技術 電力系統 自動化裝置

在社會主義市場經濟快速發展的大環境下，科學技術取得飛速發展，信息技術在電力企業的發展建設過程中取得廣泛的應用，電力系統自動化的發展是信息技術應用的實際效果體現。在實際發展建設過程中，社會對電力企業的要求越來越高，不僅要求電力企業提供充足的電力資源，還必須保障供電的安全性和可靠性，這給電力行業的發展提供了嚴峻的挑戰。為此，企業建設者在結合實際發展現狀的前提下，將實時網絡與DSP技術應用于電力系統自動化裝置中，這在一定程度上提高了我國供電系統的安全性和可靠性，為電力行業的發展建設提供了技術保障。

1 電力系統自動化概述

電力系統的組成比較簡單，伴隨著城市電網的復雜化，電網系統的容量和規模在不斷擴大，電網系統的結構和運行方式也越來越多。無論是電力生產企業還是電力用戶，電力系統的主要組成部分可以準確地定義為發電設備、變壓器、輸電線路、開關設備以及配電設備等，這些設備之間存在互相聯系、互相制約的關系，在實際運行過程中共同組成電力網絡。電力系統的自動化裝置具有較強的針對性，其主要目標是測量裝置和保護裝置。測量裝置的主要任務是為應用程序提供實時檢測，在最大程度地實現自動化要求的同時，還能有效節約大量建設資源，減少成本的浪費。保護裝置與測量裝置使用一樣的計算機技術，通過分析運行過程中的故障隱患，保障系統的正常運行。電力系統自動化具有實時、精準、數據分類、綜合調節以及工作效率高等特點，在實際發展建設過程中，電力系統自動化為電力企業的發展作出了極為重大的貢獻。

2 電力系統自動化運行中存在的技術問題

目前，我國電力系統自動化水平逐步提高，安全性和可靠性受到充分重視。隨著電網建設和網架結構的加強、電網自動化水平的提高，大陸電網安全穩定事故大幅下降。電網供電可靠性也有較大提高，平均供電可靠性為99.820%。并且，在電網建設方面，將采用先進技術提高單位走廊輸電能力、降低網損，加強環境和景觀保護，城市電網將逐步提高電纜化率、推廣變電站緊湊化設計。電力工業正在走出一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染小的新型工業化道路，電力設備的本土化穩步推進。但是，這并不表示電力系統自動化運行中不存在問題。

2.1 后臺監控及運行中存在的技術問題 變電站運行過程中自動化系統采取無人監控模式，電力企業對此存在較大的爭議，部分建設者認為如果采取無人監控模式系統一旦出現問題將產生嚴重的破壞和損失。不及時解決其中存在的問題，自動化系統將很難充分發揮其作用，因此，企業在進行系統訂購的過程中應該將后臺監控機運行中的技術控制加進去，減少重新購置引發的成本浪費問題。

2.2 遠動數據和信息發送中存在的技術問題 在電力自動化系統的實際運行過程中，遠動數據和信息發送工作受諸多因素的影響難免會存在一定的技術問題。目前，我國變電站自動化系統中，后臺檢測是遠動數據和信息傳送的主要依據，如果后臺系統存在問題，遠動數據和信息將很難順利傳輸到主站位置，導致電力系統自動化運行困難。

3 基于實時網絡與DSP技術的電力系統自動化裝置的研究

3.1 系統方案設計 基于實時網絡與DSP技術的電力系統自動化裝置為滿足實際運行的實際需求，首先應該對系統方案進行規劃設計。系統方案設計要求設計人員選擇合適的微處理器。目前，運用比較普遍的微處理器有單片機、數字信號處理器和高級精簡指令集處理器。以上幾種產用的微處理器均有自身的特點，因此，設計人員必須結合電力系統自動化運行的實際狀況，選擇合適的微處理器。另外，設計人員還應該注重網絡方案設計的重要性。對變電站系統自動化裝置的實際運行而言，優化網絡方案設計能從根本上提高設備的實際運行效益。最后，設計人員還應該注重系統自動化運行過程中總體方案設計的重要性。總體方案設計分為硬件和軟件兩種類型，設計人員在結合系統運行的實際狀況下，必須采取有效優化措施。

3.2 實時網絡與DSP技術在電力系統自動化裝置中的應用 在明確電力自動化系統方案設計的前提下，還應該對實時網絡與DSP技術在電力系統自動化裝置中的應用作簡要分析。電力系統繼電保護技術在科學技術的快速發展下取得較大進步，并在電力企業的發展建設過程中發揮著至關重要的作用，DSP芯片具有高度運行和處理能力強等特點，為有效解決電力系統運行過程中的問題，筆者結合多年工作經驗，通過實時網絡和DSP技術在電力線系統應用中的實際效益，對實時網絡和DSP技術在電力系統中的發展做了總結介紹。

3.2.1 實時網絡與DSP技術在電力系統模擬量采集和監測中的應用。電力系統調度在采用計算機系統之后，綜合運用了EMS、DMS、SCADA等理念，在電力系統自動化設備中，電力系統數據采集和測量是SCADA理念深入發展的基礎保障。傳統運行過程中以變送器為主要依據，將一次PT和CT的電氣量轉變為直流量，通過A/D進行轉換后，傳輸到計算機上。在綜合使用交流采樣技術之后，經過二次PT和CT的轉換，可以直接計算出每周波的多點采樣值，減少了變送器的使用，為變電站的自動化運行提供了技術保障。

在實際運行過程中，微機式的RTU均以MCS-51型號的單片微機為主，這種傳統的處理模式具有數據處理能力差、可以擴展的空間小以及運算速度慢等缺點，很難保障電力系統自動化裝置的正常運行。實時網絡和DSP技術的應用在一定程度上緩解了上述存在的問題，該技術在實際運行過程中可以對系統進行實時的頻譜分析，在提高測量精度的同時，為設備的正常運行打下了堅實的基礎。

3.2.2 實時網絡與DSP技術在電能質量監控中的應用。伴隨著科技的發展，配電網對電能質量要求越來越高，實時網絡與DSP技術在電能質量監控中的應用能夠滿足配電網對電能質量的實際需求。如果配電網發生故障，或者某些位置的節點受外界因素的干擾必須承受較大負荷時，會導致嚴重的電壓凹陷問題。實時網絡和DSOP技術利用小波方法對故障點進行檢測，利用DSP芯片的實際特點，能夠有效解決其中存在問題，

3.2.3 實時網絡和DSP技術在繼電保護中的應用。目前，微機繼電保護裝置在電力系統自動化設備中取得廣泛應用，與傳統的繼電保護裝置相比，這種保護形式在提高電力系統安全性和穩定性的同時，還進一步促進了電力系統的自動化發展。當電力系統處在正常運行狀態下時，工作人員需要對系統中的基波和諧波進行有效分析，部分保護裝置還能對電力系統的故障信息進行分析，為電力系統的安全運行打下堅實的基礎。相信實時網絡與DSOP技術在繼電保護裝置中的應用必定能使電力系統的自動化得到快速發展。

4 結束語

綜上所述，基于實時網絡與DSP技術的電力系統自動化裝置與傳統的電力系統相比具有明顯的優勢。電力企業為進一步提高電力系統的自動化水平，必須按照國家電網公司《大運行全面建設評估實施細則》和“大運行”建設要求，加快計算機技術、自動化技術和信息技術的推廣應用，充分利用有限資金對電網自動化系統進行改造，對實時網絡與DSP技術應用下的電力系統自動化裝置進行深入研究和分析，提高城網自動化水平和供電可靠性，完成電網調控地縣一體化建設，為提高電力企業整體競爭力提供技術保障，滿足居民用電的需求。

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