摘 要：在科技水平不斷發(fā)展的今天，各種儀器設(shè)備的自動(dòng)化是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，作為我國(guó)最重要的能源系統(tǒng)——配電網(wǎng)，其自動(dòng)化是我國(guó)能源系統(tǒng)體制改革的重要體現(xiàn)，通過(guò)單片機(jī)的不斷完善，電力自動(dòng)化將不斷推廣和應(yīng)用到千家萬(wàn)戶。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；配電網(wǎng)；單片機(jī)；必要性

前言

中低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)是電力輸送配置的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，其自動(dòng)化發(fā)展不單可以節(jié)省人力，方便電力的配送，更是可以為企業(yè)節(jié)省成本，提高配送效率，符合電力企業(yè)自身發(fā)展的趨勢(shì)，通過(guò)對(duì)中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的必要性，實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行描述，并提出單片機(jī)參與編程控制器進(jìn)行自動(dòng)化配置的可行性性。

1 實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的必要性

1.1 實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化符合電力企業(yè)自身利益和其發(fā)展需要

單從中低壓配電網(wǎng)的自動(dòng)化運(yùn)行的效率和質(zhì)量方面來(lái)講，一方面自動(dòng)化的中低壓配電網(wǎng)可以統(tǒng)一高效的進(jìn)行電力的輸送，準(zhǔn)確而快速，同時(shí)自動(dòng)化的配電系統(tǒng)可以進(jìn)行自主配電、自動(dòng)排查故障，通過(guò)電腦系統(tǒng)自動(dòng)分析和診斷縮小故障范圍，為維修人員的及時(shí)故障清理提供可靠的依據(jù)，是電力系統(tǒng)可以在最短的時(shí)間內(nèi)完成修復(fù)，恢復(fù)供電。

對(duì)于電力企業(yè)而言，中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化之前，需要打來(lái)那個(gè)的維護(hù)人員和操作人員，定期的對(duì)整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行人工的排查，缺乏效率并且工作量大，自動(dòng)化運(yùn)行配送系統(tǒng)之后，可適當(dāng)?shù)臏p少維護(hù)人員和操作人員的數(shù)量，大量的節(jié)省了電力企業(yè)的工資成本，同時(shí)操作人員只需根據(jù)電腦的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和監(jiān)控，就可以進(jìn)行網(wǎng)路的檢測(cè)，大大減輕了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了人力維護(hù)的次數(shù)，更是有利于配電設(shè)備減少損耗，延長(zhǎng)其使用年限。

中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化管理完全是通過(guò)系統(tǒng)程序進(jìn)行自動(dòng)化操控，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)全網(wǎng)管理，加強(qiáng)整個(gè)電網(wǎng)的管理力度，可以為電力管理計(jì)算機(jī)及時(shí)、準(zhǔn)確的進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的提供，可以更加細(xì)致的管理電力的供停，直觀的監(jiān)控各個(gè)用戶的用電供電情況，實(shí)現(xiàn)總體控制。

1.2 中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展有利于提高人民生活水平，符合國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)

電力系統(tǒng)作為日常能源中使用量最大，最重要的運(yùn)作能源之一，其發(fā)展不光可以改善全國(guó)全民的生活水平，更是可以提高工業(yè)發(fā)展水平。試想一個(gè)國(guó)家級(jí)重工業(yè)企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候突然出現(xiàn)電力故障，停電就代表著停產(chǎn)，企業(yè)和國(guó)家將承受巨大的損失，因此一個(gè)完善的安全的電力配送體系可以保證工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行，保證安全生產(chǎn)。

同時(shí)中低壓配電網(wǎng)的自動(dòng)化可以有效的提高用電質(zhì)量，最大程度上的進(jìn)行電力節(jié)省，減少輸送過(guò)程中的人工損耗，節(jié)省能源的浪費(fèi)，因此可以說(shuō)中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展不僅可以提高國(guó)民生活水平，更是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1.3 實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化可以改善我國(guó)配電系統(tǒng)的薄弱現(xiàn)狀

我國(guó)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化建設(shè)起步較晚，從研究到發(fā)展至今僅僅持續(xù)了20余年，中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化這方面仍然處于空白階段，缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，并且自動(dòng)化檢測(cè)手段十分落后單一，無(wú)法滿足全部中低壓配電管理系統(tǒng)的自動(dòng)化，僅僅是進(jìn)行簡(jiǎn)單的管理，覆蓋面十分狹小，除少數(shù)大用戶的負(fù)荷量控制之外，沒(méi)有任何其他的監(jiān)控手段，配電系統(tǒng)十分薄弱。只有加快中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的進(jìn)程，將其迅速有效的研究并推廣，才可以改善我國(guó)配電管理系統(tǒng)的薄弱現(xiàn)狀。

2 中低壓配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方案

我國(guó)現(xiàn)今為止并沒(méi)有較為完備的電力系統(tǒng)自動(dòng)化方案，根據(jù)中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的基本原理可以發(fā)現(xiàn)，中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的理論大致和變電站的自動(dòng)化理論十分相似，由此通過(guò)變電站的原理分析，提出電力系統(tǒng)自動(dòng)化的理論方案。

變電站自動(dòng)化系統(tǒng)根據(jù)組成不同可以分為主站、遠(yuǎn)方終端單元、線路傳感器、遠(yuǎn)方控制系統(tǒng)及這控開(kāi)關(guān)、通信電纜五部分組成，變電站的自動(dòng)化可以包括三個(gè)方面，遙控、遙測(cè)和遙信功能。顧名思義，即遙控通信，遠(yuǎn)程控制以及遠(yuǎn)程觀測(cè)排查功能，其中變電站的遠(yuǎn)方終端單元位于現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行多方面數(shù)據(jù)傳輸，因此根據(jù)變電站的理論，可以將中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)分為兩種模式提出方案：

2.1 直流采樣

顧名思義，即將信號(hào)通過(guò)變送器將交流為直流再將采集的數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)方終端單元，，將直流量轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。這種直流采樣裝置通過(guò)數(shù)字電路輔助模擬電路為主要形式進(jìn)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(gè)原因，一方面對(duì)于變換器的要求很高，另一方面也無(wú)法準(zhǔn)確的抓到整個(gè)電網(wǎng)的順勢(shì)變化，無(wú)法對(duì)諧波進(jìn)行分析，電腦處理數(shù)據(jù)十分復(fù)雜，會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，缺乏效率和準(zhǔn)確性。

2.2 交流采樣

與直流采樣不同的是遠(yuǎn)方終端單元直接通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換原件進(jìn)行交流電量的采集和計(jì)算，不需要變送器，單純的使用CPU進(jìn)行數(shù)字處理單元的整合，對(duì)于采集到得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這種交流采樣并分析的方式可以很快速準(zhǔn)確的通過(guò)CPU對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的變化進(jìn)行把握，計(jì)算速度和效率以及精確度都非常高，適合進(jìn)行自動(dòng)化的管理，但是此種方式對(duì)于終端電腦的要求非?？量蹋枰M(jìn)行快速計(jì)算，并且可以自動(dòng)運(yùn)算處理數(shù)據(jù)的大型計(jì)算機(jī)，這對(duì)于一般的電力企業(yè)來(lái)說(shuō)是十分苛刻的要求，考慮到成本問(wèn)題，這種自動(dòng)化方式依然存在極大的弊端。

3 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化

單片機(jī)，即單片微型計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱，又稱單片微控制器，單片機(jī)并不只是一個(gè)芯片，而是用高科技微電子技術(shù)將一個(gè)電腦的運(yùn)行系統(tǒng)全部集成在到一個(gè)芯片上，運(yùn)行相當(dāng)于一個(gè)微型計(jì)算機(jī)，單片機(jī)體積小，生產(chǎn)材料耗費(fèi)少，因此成本低，并且在工業(yè)控制領(lǐng)域被高度應(yīng)用。在本文的中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)想中，可以用單片機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的遠(yuǎn)方傳輸單元進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算，運(yùn)用其計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集成屬性控制配電網(wǎng)的運(yùn)行、檢測(cè)與管理，應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)中低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行集成管理。

中低壓配電網(wǎng)的自動(dòng)化需要一個(gè)小型的，成本低廉的終端計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)計(jì)算，其優(yōu)點(diǎn)為成本低，改造難度小，因?yàn)閱纹瑱C(jī)體積小，并且以芯片的形式存在，可以很方便的與各個(gè)系統(tǒng)兼容，方便監(jiān)控系統(tǒng)的改造和升級(jí)，對(duì)于電力企業(yè)的預(yù)算具有很大的選擇余地。

單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化可以實(shí)行模塊作業(yè)，同時(shí)由于其體積小，可以適應(yīng)不同環(huán)境的安裝，安裝靈活，操作簡(jiǎn)單，不同于大型的電子計(jì)算機(jī)，單片機(jī)的操作簡(jiǎn)單易學(xué)，不需要操作人員具有太高的技術(shù)水平，人才的需求并不高，并且配置低，可以滿足配電系統(tǒng)自動(dòng)化的最低配置，設(shè)置簡(jiǎn)單，不同場(chǎng)合的使用只需要簡(jiǎn)單的調(diào)試便可完成，簡(jiǎn)單方便。

單片機(jī)的投入可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，滿足電力企業(yè)的工作體制改革，對(duì)于我國(guó)電力能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展百利而無(wú)一害。

4 結(jié)束語(yǔ)

時(shí)至今日，能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與國(guó)家的生產(chǎn)力經(jīng)濟(jì)命脈密切相連，能源產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)地位不論何時(shí)都無(wú)法改變，作為全世界最大的供應(yīng)渠道——電力輸系統(tǒng)，其輸送水平越高，速度越快，能耗越小，其國(guó)家的成產(chǎn)水平也就隨之提高，中低壓配電網(wǎng)的自動(dòng)化，可以更加準(zhǔn)確高效的進(jìn)行電力的輸送，完全自主的處理輸送過(guò)程中的問(wèn)題故障，確保電力能夠安全平穩(wěn)的傳送到每一個(gè)行業(yè)，就像一個(gè)強(qiáng)有力的心臟才可以隨時(shí)將新鮮的血液傳送到人體的各個(gè)器官，促進(jìn)人體的正常生產(chǎn)，單片機(jī)控制的中低壓電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)需要我們不但的提高和研究。

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