【摘要】如今社會(huì)發(fā)展迅速,前進(jìn)的腳步不斷向科學(xué)化、信息化、自動(dòng)化靠攏。尤其是科學(xué)技術(shù)方面的革新,日新月異,不斷呈現(xiàn)新氣象。我國(guó)電力自動(dòng)化的程度也逐步提高,在實(shí)踐與探究中取得新的改善與進(jìn)步。而對(duì)于大多數(shù)的電力自動(dòng)化裝置系統(tǒng)來(lái)說(shuō)都面臨著一個(gè)極為普遍甚至可以說(shuō)是難以完全避免的問(wèn)題,就是干擾問(wèn)題。下來(lái)我們將針對(duì)這一問(wèn)題,對(duì)抗干擾技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析與探究。
【關(guān)鍵詞】電力自動(dòng)化 抗干擾技術(shù) 應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào):TTN62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2015)01(a)-0000-00
引言:
電力自動(dòng)化裝置應(yīng)用在電力生產(chǎn)及輸送的各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中,是電力系統(tǒng)中十分重要的一部分。與電力管理以及運(yùn)行手段相比,他更加全面的滿足了相關(guān)企業(yè)以及市場(chǎng)對(duì)電力這一較為特殊形式的能源訴求,為大家進(jìn)一步保證了能源服務(wù)的安全性、便捷性與可靠性。然而它運(yùn)行的環(huán)境往往是比較復(fù)雜的,具有不可預(yù)測(cè)性,而且各個(gè)因素給電力自動(dòng)化帶來(lái)的干擾程度不盡相同。難以預(yù)測(cè)的不良反應(yīng)將對(duì)電力自動(dòng)化裝置造成直接性的威脅,因此如何能夠?qū)⒆詣?dòng)化抗干擾技術(shù)更好的運(yùn)用到電力自動(dòng)化裝置中去是十分值得我們探究和分析的,這將更加有利于推進(jìn)我國(guó)電力自動(dòng)化。
一、抗干擾技術(shù)的重要性
1、干擾因素的形成:在電力系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程中,設(shè)備都是會(huì)遭受到一定的干擾的,在其收到干擾時(shí),會(huì)形成干擾源,系統(tǒng)微機(jī)裝置在進(jìn)行信號(hào)的采集過(guò)程中,干擾因素顯得尤為突出,而在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中,主要干擾源不僅包括內(nèi)部干擾還包括有外部干擾,在自動(dòng)化裝置設(shè)備受到無(wú)用的電磁信號(hào)干擾下,就會(huì)給自動(dòng)化設(shè)備帶來(lái)頻率高、幅度大的干擾問(wèn)題,這些問(wèn)題還會(huì)進(jìn)入到自動(dòng)化電子運(yùn)行系統(tǒng)中,給整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)阻礙,形成不同程度的影響。
2.運(yùn)行故障的表現(xiàn):電力設(shè)備在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的運(yùn)行過(guò)程中受到影響的因素有很多。如果在電力抗擾技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中存在由于編程問(wèn)題引起的偏差,數(shù)據(jù)的傳輸速度甚至數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃远茧y以得到保證。這樣一來(lái)很可能導(dǎo)致出現(xiàn)重復(fù)運(yùn)算,進(jìn)而計(jì)算量大大增加,為自動(dòng)化的運(yùn)行增加負(fù)荷。在微機(jī)保護(hù)和變電所直流系統(tǒng)中,如果不能正常獲得計(jì)算機(jī)信息技術(shù)將會(huì)產(chǎn)生不同的信號(hào)源,無(wú)形當(dāng)中便加大了整體的工作量,相當(dāng)于做了部分無(wú)用功且影響電力設(shè)備的常規(guī)運(yùn)行。此外,需要注意的是如果CPU的內(nèi)存達(dá)不到要求,將有可能造成自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)模糊或阻塞,將反而會(huì)使得抗干擾技術(shù)的運(yùn)用受到一定的阻礙。
二、干擾的影響
1.對(duì)數(shù)字電路的影響
干擾對(duì)數(shù)字電路的影響主要顯現(xiàn)在自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中。在進(jìn)行自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí),其開(kāi)關(guān)量的進(jìn)出通道會(huì)受到不同程度的影響,很可能會(huì)出現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的錯(cuò)誤判斷,進(jìn)而引起誤差。因此,干擾對(duì)數(shù)字電路整體的影響不容忽視。
2.電源回路的影響
電力自動(dòng)化的干擾因素較多且較為復(fù)雜,干擾信息給電源回路造成一定的影響。干擾信息給電源回路造成的不良影響主要體現(xiàn)在促使后臺(tái)管理出現(xiàn)困境、子系統(tǒng)喪失原有力量等,具體表現(xiàn)為死機(jī)、開(kāi)關(guān)機(jī)運(yùn)行不正常等。因此,我們需要全面仔細(xì)地進(jìn)行深度研究和改善,盡量避免干擾信息通過(guò)電源回路帶來(lái)的困擾。
三、電路抗干擾技術(shù)的使用
1.軟件抗干擾技術(shù)
軟件抗干擾技術(shù)主要有空指令、軟件陷阱以及數(shù)字濾波等技術(shù)。
1.1、空指令
空指令是一種能夠決定程序流向的指令,它對(duì)系統(tǒng)的工作狀態(tài)是十分重要的,它是在程序中插入空操作指令,這樣可以使跑飛的程序重新回到正常的軌道上來(lái),這種方法的前提是軟件程序的運(yùn)行已經(jīng)跑飛到程序中并且執(zhí)行空操作,否則的話指令的冗余是起不到相應(yīng)作用的,需要注意的是在一個(gè)程序之中,空指令操作使用頻次不能過(guò)高,否則會(huì)使程序執(zhí)行率下降。
1.2、軟件陷阱
軟件陷阱是指將空指令填入并添加一條周期性的指引指令到非用戶程序中,這樣,當(dāng)程序跑飛到數(shù)據(jù)表格區(qū)、沒(méi)有使用的EPROM區(qū)以及沒(méi)有使用的向量區(qū)時(shí),指引指令就會(huì)強(qiáng)制將程序引導(dǎo)向指定的有程序用來(lái)處理出現(xiàn)程序的地址,從而使程序恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。
1.3、數(shù)字濾波
數(shù)字濾波主要是針對(duì)數(shù)據(jù)的采集誤差,它實(shí)質(zhì)上是一種可以通過(guò)計(jì)算程序?qū)Σ蓸拥男盘?hào)進(jìn)行加工,使其達(dá)到平滑狀態(tài)的一種手段,它可以減少干擾因素在有用信號(hào)中所占的比例。
2.抗靜電放電干擾技術(shù)的應(yīng)用
電力系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程中需要細(xì)化到每一個(gè)管理環(huán)節(jié),其中對(duì)靜電放電狀況突出問(wèn)題的技術(shù)處理。靜電電磁信號(hào)的出現(xiàn)會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成不同程度的干擾,這就需要我們從靜電放電技術(shù)水平的運(yùn)行方式著手對(duì)其進(jìn)行全面的分析,進(jìn)而使得抗干擾能力得到提高。具體運(yùn)行中主要有以下方式:第一,采用金屬板機(jī)箱模式。這種方式打破傳統(tǒng)模式,通過(guò)強(qiáng)力運(yùn)行形成金屬殼面板,并將機(jī)箱框架與金屬板的合理融合起到更好的抗干擾效果。第二,盡可能減少面板上裝置。通過(guò)技術(shù)處理對(duì)裝置進(jìn)行綜合管理,如利用軟件技術(shù)適當(dāng)保護(hù)液晶顯示裝備,也可對(duì)面板上的信號(hào)燈、按鈕以及開(kāi)關(guān)等進(jìn)行全面覆蓋,如此一來(lái)就提升了對(duì)靜電釋放時(shí)帶來(lái)的干擾的抵抗能力。
3.抗瞬變信號(hào)干擾技術(shù)
抗瞬變信號(hào)干擾技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):一、通過(guò)增加印制板的層數(shù)增強(qiáng)抗瞬變信號(hào)能力。主要是在使得布局更加簡(jiǎn)潔整齊的同時(shí),通過(guò)板間電容對(duì)干擾脈沖進(jìn)行阻止,進(jìn)而保護(hù)電源。二、布局方式要合理,裝置回路的布線與配線要規(guī)范,輸入輸出回路的走線應(yīng)強(qiáng)弱電分離,布線長(zhǎng)度要適宜,及時(shí)使用隔離器件進(jìn)行隔離處理。三、合理設(shè)置開(kāi)關(guān)電源,充分發(fā)揮其抗電源回路干擾的作用。首先在設(shè)置方面要對(duì)進(jìn)出線分開(kāi)布局,采用屏蔽線的同時(shí)保證面板上的電源開(kāi)關(guān)連線布置在濾波器的背面。另外,為了避免線路之間發(fā)生耦合現(xiàn)象,-15V、5V、24V的指示燈線不要和電源開(kāi)關(guān)引線一起捆扎。四、使用濾波器抗瞬變信號(hào)干擾。這種方式方便有效,只是需要選擇合適的濾波器后按照要求安裝,對(duì)輸入輸出線路進(jìn)行嚴(yán)格區(qū)分,控制輸出線長(zhǎng)度。此外,為了保證濾波器接地效果,要外殼為金屬材料的濾波器。
4.磁干擾的防護(hù)
電磁干擾的防護(hù)措施相對(duì)簡(jiǎn)單,特別是對(duì)于金屬機(jī)箱產(chǎn)品來(lái)說(shuō),只需要做好接地點(diǎn)的屏蔽工作。主要需要注意的是選擇接地狀態(tài)良好的金屬機(jī)箱,裝置面板上的開(kāi)孔不要太大,為了確保屏蔽效果,機(jī)箱的散熱孔最好為圓形。屏蔽技術(shù)對(duì)抑制電磁干擾是十分有效的。例如對(duì)傳輸線屏蔽,采用屏蔽線作為信號(hào)線可減少外部帶來(lái)的干擾;對(duì)元器件以及部件進(jìn)行屏蔽可減少周?chē)碾娐穾?lái)的電磁干擾;采用金屬殼接地作為屏蔽盒作為屏蔽則隔離內(nèi)部與外部的電力線,防止互相干擾。
5.設(shè)備抗干擾能力的提升
提升整體設(shè)備抗干擾能力時(shí)主要是控制設(shè)備對(duì)電磁的敏感度,也就是減少設(shè)備本身對(duì)干擾信號(hào)的獲取量且盡量快速的從非正常運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎_\(yùn)行狀態(tài),特別是針對(duì)軟件和硬件兩方面進(jìn)行掌握,適當(dāng)有效的布置硬件裝置,在軟件防護(hù)措施的基礎(chǔ)之上,加上第二重保護(hù)措施,對(duì)印制板、設(shè)備機(jī)械以及電路布局的選用做到全面的配合和有效的防護(hù),盡可能減少電磁信號(hào)給整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)帶來(lái)的干擾。
結(jié)束語(yǔ)
目前來(lái)講,電力系統(tǒng)自動(dòng)化抗干擾技術(shù)正在迅速發(fā)展當(dāng)中,在當(dāng)今這個(gè)信息化、技術(shù)化的時(shí)代,我們必須在發(fā)展中求進(jìn)步,在探究中搞創(chuàng)新,全面細(xì)致的深入分析,圍繞傳播方式以及干擾方式等多方面進(jìn)行探討研究,進(jìn)而優(yōu)化自動(dòng)化裝置的設(shè)計(jì)。在電力人員素質(zhì)強(qiáng)化、責(zé)任意識(shí)強(qiáng)化的同時(shí),充分考慮機(jī)箱面板材料、電磁信號(hào)的干擾、靜電信息的干擾以及設(shè)備本身的干擾等方面的掌控,圍繞設(shè)備自動(dòng)化整體的運(yùn)行方式有效發(fā)揮電力自動(dòng)化抗干擾技術(shù)的作用,推展更大發(fā)展空間,獲取更大的效益。
參考文獻(xiàn)
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