基于实时网络与DSP技术的电力系统自动化装置的研究

张宏兵

摘要：伴随着经济的发展，科学技术取得飞速进步，各种新技术、新设备以及新材料在各行各业的发展建设过程中取得广泛应用。电力企业要想满足现代社会对通讯设备的实际需求，必须针对企业发展现状，对基于实时网络DSP技术的电力系统自动化装置进行深入研究。在实际发展建设过程中，电力系统自动化装置在企业的发展中发挥着至关重要的作用，为进一步提升电力企业自动化装置的整体水平，企业针对自动化装置发展的现状，从电力系统自动化概述着手，对电力系统自动化装置进行了进一步研究和探讨。

关键词：实时网络 DSP技术 电力系统 自动化装置

在社会主义市场经济快速发展的大环境下，科学技术取得飞速发展，信息技术在电力企业的发展建设过程中取得广泛的应用，电力系统自动化的发展是信息技术应用的实际效果体现。在实际发展建设过程中，社会对电力企业的要求越来越高，不仅要求电力企业提供充足的电力资源，还必须保障供电的安全性和可靠性，这给电力行业的发展提供了严峻的挑战。为此，企业建设者在结合实际发展现状的前提下，将实时网络与DSP技术应用于电力系统自动化装置中，这在一定程度上提高了我国供电系统的安全性和可靠性，为电力行业的发展建设提供了技术保障。

1 电力系统自动化概述

电力系统的组成比较简单，伴随着城市电网的复杂化，电网系统的容量和规模在不断扩大，电网系统的结构和运行方式也越来越多。无论是电力生产企业还是电力用户，电力系统的主要组成部分可以准确地定义为发电设备、变压器、输电线路、开关设备以及配电设备等，这些设备之间存在互相联系、互相制约的关系，在实际运行过程中共同组成电力网络。电力系统的自动化装置具有较强的针对性，其主要目标是测量装置和保护装置。测量装置的主要任务是为应用程序提供实时检测，在最大程度地实现自动化要求的同时，还能有效节约大量建设资源，减少成本的浪费。保护装置与测量装置使用一样的计算机技术，通过分析运行过程中的故障隐患，保障系统的正常运行。电力系统自动化具有实时、精准、数据分类、综合调节以及工作效率高等特点，在实际发展建设过程中，电力系统自动化为电力企业的发展作出了极为重大的贡献。

2 电力系统自动化运行中存在的技术问题

目前，我国电力系统自动化水平逐步提高，安全性和可靠性受到充分重视。随着电网建设和网架结构的加强、电网自动化水平的提高，大陆电网安全稳定事故大幅下降。电网供电可靠性也有较大提高，平均供电可靠性为99.820%。并且，在电网建设方面，将采用先进技术提高单位走廊输电能力、降低网损，加强环境和景观保护，城市电网将逐步提高电缆化率、推广变电站紧凑化设计。电力工业正在走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染小的新型工业化道路，电力设备的本土化稳步推进。但是，这并不表示电力系统自动化运行中不存在问题。

2.1 后台监控及运行中存在的技术问题 变电站运行过程中自动化系统采取无人监控模式，电力企业对此存在较大的争议，部分建设者认为如果采取无人监控模式系统一旦出现问题将产生严重的破坏和损失。不及时解决其中存在的问题，自动化系统将很难充分发挥其作用，因此，企业在进行系统订购的过程中应该将后台监控机运行中的技术控制加进去，减少重新购置引发的成本浪费问题。

2.2 远动数据和信息发送中存在的技术问题 在电力自动化系统的实际运行过程中，远动数据和信息发送工作受诸多因素的影响难免会存在一定的技术问题。目前，我国变电站自动化系统中，后台检测是远动数据和信息传送的主要依据，如果后台系统存在问题，远动数据和信息将很难顺利传输到主站位置，导致电力系统自动化运行困难。

3 基于实时网络与DSP技术的电力系统自动化装置的研究

3.1 系统方案设计 基于实时网络与DSP技术的电力系统自动化装置为满足实际运行的实际需求，首先应该对系统方案进行规划设计。系统方案设计要求设计人员选择合适的微处理器。目前，运用比较普遍的微处理器有单片机、数字信号处理器和高级精简指令集处理器。以上几种产用的微处理器均有自身的特点，因此，设计人员必须结合电力系统自动化运行的实际状况，选择合适的微处理器。另外，设计人员还应该注重网络方案设计的重要性。对变电站系统自动化装置的实际运行而言，优化网络方案设计能从根本上提高设备的实际运行效益。最后，设计人员还应该注重系统自动化运行过程中总体方案设计的重要性。总体方案设计分为硬件和软件两种类型，设计人员在结合系统运行的实际状况下，必须采取有效优化措施。

3.2 实时网络与DSP技术在电力系统自动化装置中的应用 在明确电力自动化系统方案设计的前提下，还应该对实时网络与DSP技术在电力系统自动化装置中的应用作简要分析。电力系统继电保护技术在科学技术的快速发展下取得较大进步，并在电力企业的发展建设过程中发挥着至关重要的作用，DSP芯片具有高度运行和处理能力强等特点，为有效解决电力系统运行过程中的问题，笔者结合多年工作经验，通过实时网络和DSP技术在电力线系统应用中的实际效益，对实时网络和DSP技术在电力系统中的发展做了总结介绍。

3.2.1 实时网络与DSP技术在电力系统模拟量采集和监测中的应用。电力系统调度在采用计算机系统之后，综合运用了EMS、DMS、SCADA等理念，在电力系统自动化设备中，电力系统数据采集和测量是SCADA理念深入发展的基础保障。传统运行过程中以变送器为主要依据，将一次PT和CT的电气量转变为直流量，通过A/D进行转换后，传输到计算机上。在综合使用交流采样技术之后，经过二次PT和CT的转换，可以直接计算出每周波的多点采样值，减少了变送器的使用，为变电站的自动化运行提供了技术保障。

在实际运行过程中，微机式的RTU均以MCS-51型号的单片微机为主，这种传统的处理模式具有数据处理能力差、可以扩展的空间小以及运算速度慢等缺点，很难保障电力系统自动化装置的正常运行。实时网络和DSP技术的应用在一定程度上缓解了上述存在的问题，该技术在实际运行过程中可以对系统进行实时的频谱分析，在提高测量精度的同时，为设备的正常运行打下了坚实的基础。

3.2.2 实时网络与DSP技术在电能质量监控中的应用。伴随着科技的发展，配电网对电能质量要求越来越高，实时网络与DSP技术在电能质量监控中的应用能够满足配电网对电能质量的实际需求。如果配电网发生故障，或者某些位置的节点受外界因素的干扰必须承受较大负荷时，会导致严重的电压凹陷问题。实时网络和DSOP技术利用小波方法对故障点进行检测，利用DSP芯片的实际特点，能够有效解决其中存在问题，

3.2.3 实时网络和DSP技术在继电保护中的应用。目前，微机继电保护装置在电力系统自动化设备中取得广泛应用，与传统的继电保护装置相比，这种保护形式在提高电力系统安全性和稳定性的同时，还进一步促进了电力系统的自动化发展。当电力系统处在正常运行状态下时，工作人员需要对系统中的基波和谐波进行有效分析，部分保护装置还能对电力系统的故障信息进行分析，为电力系统的安全运行打下坚实的基础。相信实时网络与DSOP技术在继电保护装置中的应用必定能使电力系统的自动化得到快速发展。

4 结束语

综上所述，基于实时网络与DSP技术的电力系统自动化装置与传统的电力系统相比具有明显的优势。电力企业为进一步提高电力系统的自动化水平，必须按照国家电网公司《大运行全面建设评估实施细则》和“大运行”建设要求，加快计算机技术、自动化技术和信息技术的推广应用，充分利用有限资金对电网自动化系统进行改造，对实时网络与DSP技术应用下的电力系统自动化装置进行深入研究和分析，提高城网自动化水平和供电可靠性，完成电网调控地县一体化建设，为提高电力企业整体竞争力提供技术保障，满足居民用电的需求。

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