朱偉銘

（廣東電網(wǎng)茂名化州供電局，廣東化州，525100）

抗干擾技術(shù)在電力自動(dòng)化中的研究

朱偉銘

（廣東電網(wǎng)茂名化州供電局，廣東化州，525100）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的高速發(fā)展，電力自動(dòng)化技術(shù)也越發(fā)成熟，被廣泛應(yīng)用與電力工程生產(chǎn)中。其中干擾問(wèn)題作為電力自動(dòng)化中主要的制約因素，如果不能妥善解決，勢(shì)必會(huì)在今后的工作中產(chǎn)生非常惡劣的影響。本文首先對(duì)電力自動(dòng)化中干擾問(wèn)題所產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析，接著就電力自動(dòng)化抗干擾技術(shù)及應(yīng)用展開(kāi)討論，以期能對(duì)相關(guān)人士有所裨益。

抗干擾技術(shù)；電力自動(dòng)化；研究

0 引言

伴隨我國(guó)現(xiàn)代化的推進(jìn)與社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，對(duì)與電力系統(tǒng)也提出了更高的要求，電力工程在發(fā)展中面臨機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的局面。當(dāng)前電力自動(dòng)化工程在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中已基本實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化特點(diǎn)，而干擾問(wèn)題最為電力自動(dòng)化是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)最為重要的影響因素，針對(duì)其的處理，卻還停留在傳統(tǒng)的工作人員自行處理的層面上。如何加強(qiáng)抗干擾技術(shù)在電力自動(dòng)化中的研究與應(yīng)用，已經(jīng)成為當(dāng)前相關(guān)工作者首要面對(duì)的難題。本次試驗(yàn)所研究的電力自動(dòng)化中應(yīng)用的抗干擾技術(shù)，簡(jiǎn)單而言，就是針對(duì)干擾處理的專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)，能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)干擾、分辨干擾的類(lèi)型，及時(shí)發(fā)出相應(yīng)的干擾警示，從而達(dá)到對(duì)干擾問(wèn)題的快速、有效處理，避免干擾反復(fù)的發(fā)生，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 干擾問(wèn)題對(duì)電力自動(dòng)化的影響分析

電力自動(dòng)化裝置其特點(diǎn)主要為高度自動(dòng)化，增強(qiáng)了電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性與安全性，極大的降低因人工疏忽而導(dǎo)致的問(wèn)題。但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，電力自動(dòng)化系統(tǒng)也暴露出諸多問(wèn)題，給電力工程帶來(lái)了一些安全隱患，其中以干擾問(wèn)題最為常見(jiàn)。其產(chǎn)生原理簡(jiǎn)單而言就是電力自動(dòng)化附近會(huì)有電磁場(chǎng)產(chǎn)生，如果它的強(qiáng)度超出限度范圍時(shí)，將會(huì)對(duì)電力自動(dòng)化裝置形成較大的干擾。詳情見(jiàn)下圖1。

1.1 對(duì)電源回路的影響

電力自動(dòng)化裝置電源回路通常具有多、亂、繁雜的特點(diǎn)，一旦電源回路出現(xiàn)干擾問(wèn)題，那么將會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果，甚至對(duì)電力工程的正常運(yùn)行都會(huì)形成威脅。雖然干擾源多種多樣，很難判斷，但只要電源回路出現(xiàn)干擾問(wèn)題，無(wú)論哪種干擾源都會(huì)使得電力自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備產(chǎn)生破壞，使其出現(xiàn)畫(huà)面不穩(wěn)定的情況。并且計(jì)算機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)通常也存在干擾問(wèn)題，計(jì)算機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)作為電力自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)不可或缺的關(guān)鍵部分，一旦其受到干擾，對(duì)于其自身或者電力自動(dòng)化裝置的整體運(yùn)行的正常運(yùn)行均會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

圖1 使用屏蔽信號(hào)電纜增加抗干擾示意圖

1.2 對(duì)模擬量輸入通道造成影響

盡管我國(guó)電力自動(dòng)化研究相對(duì)而言起步較晚，但已取得較大成果，惡性循環(huán)問(wèn)題尚未產(chǎn)生，運(yùn)行水準(zhǔn)相對(duì)較高。電力自動(dòng)化系統(tǒng)雖是通過(guò)很多設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但大部分內(nèi)容都表現(xiàn)為虛擬的情況，模擬量輸入通道是數(shù)據(jù)、信息的關(guān)鍵通道，如果一旦有干擾源存在，將會(huì)直接影響到模擬量輸入通道的暢通性。甚至產(chǎn)生極大的人員、設(shè)備、經(jīng)濟(jì)損失。結(jié)合生活實(shí)例，干擾源如果變強(qiáng)，那么對(duì)于設(shè)備、裝置均會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響。

1.3 對(duì)CPU和數(shù)字回路的影響

數(shù)字回路和CPU是支撐電力自動(dòng)化系統(tǒng)正常開(kāi)展工作的核心部件，它們中無(wú)論哪個(gè)受到干擾，另一個(gè)都不能正常工作。其中數(shù)字回路出現(xiàn)干擾問(wèn)題后，其程序控制系統(tǒng)很容易發(fā)生混亂，數(shù)字程序也很難正?？刂疲M(jìn)而使得電力自動(dòng)化裝置及其設(shè)備也出現(xiàn)不同程度的混亂。此外，電力自動(dòng)化裝置重要的支撐部件CPU，如果存在干擾問(wèn)題，將會(huì)直接拖慢在CPU的運(yùn)行效果與速度，使其很難在完成電力自動(dòng)化裝置運(yùn)行所需的運(yùn)算處理工作，在固定的時(shí)間內(nèi)，從而對(duì)電力自動(dòng)化裝置運(yùn)行的整體協(xié)調(diào)性、加工、生產(chǎn)都會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)前的很多電力自動(dòng)化統(tǒng)都表現(xiàn)為大型的情況，數(shù)字回路在受到干擾源的消極作用后，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失是非常嚴(yán)重的。

2 抗干擾技術(shù)在電力自動(dòng)化的應(yīng)用對(duì)策

2.1 抗靜電放電干擾

抗靜電干擾是抗干擾技術(shù)在電力自動(dòng)化裝置中較為常見(jiàn)應(yīng)用效果最好的一種技術(shù)。雖然相較于其他干擾源，靜電放電干擾對(duì)于電力自動(dòng)化運(yùn)行相較于其他干擾源而言，相對(duì)較小，但發(fā)生頻率卻很高，對(duì)于電力自動(dòng)化裝置會(huì)產(chǎn)生反復(fù)的影響。對(duì)于部分對(duì)抗靜電放電要求較為嚴(yán)的大型機(jī)構(gòu)，對(duì)于靜電放電有著一套嚴(yán)格的治理標(biāo)準(zhǔn)。這是因?yàn)殪o電放電干擾問(wèn)題反復(fù)存在后，其消極作用也會(huì)不斷增長(zhǎng)，如此反復(fù)后對(duì)電力自動(dòng)化裝置的運(yùn)行所產(chǎn)生的威脅也是不可小覷的。下列本文將進(jìn)行一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)抗靜電放電干擾問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，詳情可見(jiàn)下圖2。

圖2 落地式設(shè)備靜電試驗(yàn)示意圖

結(jié)合筆這多年工作實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，人體靜電放電形式可進(jìn)行電力自動(dòng)化裝置干擾試驗(yàn)。且實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，靜電放電現(xiàn)象電力自動(dòng)化裝置工作中非常常見(jiàn)的一種干擾問(wèn)題。且一旦電力自動(dòng)化裝置將電磁信號(hào)發(fā)出，會(huì)導(dǎo)致電力自動(dòng)化裝置中的一些設(shè)備或要件產(chǎn)生破壞，使其無(wú)法發(fā)揮原有色作用，進(jìn)而對(duì)電力自動(dòng)化裝置的運(yùn)行產(chǎn)生干擾。當(dāng)前防靜電抗干擾技術(shù)主要有:

一是采取面板全面覆蓋隔離的方式，通過(guò)全面覆蓋面板上的全部裝置，來(lái)最大限度的降低靜電放電的干擾;二是最大限度的移除放置在面板上的裝置，通過(guò)移動(dòng)位置，來(lái)減輕或消除裝置內(nèi)部因干擾信號(hào)而產(chǎn)生的不良后果;三是對(duì)金屬面板的機(jī)箱進(jìn)行有效利用，拋棄以往的插件式金屬面板而由整體式的金屬面板或所取代，以保障機(jī)箱與面板間的導(dǎo)電作用能夠有效發(fā)揮。

2.2 抗瞬變信號(hào)干擾

干擾問(wèn)題的處理過(guò)程中，除了抗靜電放電干擾外，瞬變信號(hào)所產(chǎn)生的干擾也表現(xiàn)為日趨嚴(yán)重的情況。現(xiàn)下的很多電力自動(dòng)化系統(tǒng)，其運(yùn)行的過(guò)程中，都必須依靠足夠的信號(hào)支持，才能完成對(duì)電力系統(tǒng)的全面掌控。瞬變信號(hào)干擾在發(fā)生作用后，雖然僅僅是在短時(shí)間內(nèi)造成干但這足以導(dǎo)致很大的損失產(chǎn)生。為此，抗瞬變信號(hào)干擾問(wèn)題的解決，依然要通過(guò)電力自動(dòng)化抗干擾技術(shù)來(lái)完成。例如，在抗瞬變信號(hào)干擾時(shí)，可通過(guò)相關(guān)的儀器、設(shè)備完成，如圖3所示。

圖3 瞬變電磁儀

結(jié)合以往的工作經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)下的工作標(biāo)準(zhǔn)，建議在抗瞬變信號(hào)干擾的處理中，可通過(guò)以下幾個(gè)方面來(lái)解決:第一，可以利用多層印制板防止瞬變信號(hào)的影響。多層印制板抗干擾性極強(qiáng)，其可以利用電源回路，對(duì)干擾脈沖進(jìn)行有效阻斷會(huì)緩和。并且，由于多層印制板上器件布局空間較大，所以需對(duì)其進(jìn)行整理，保證其整齊，從而使得串?dāng)_耦合率能夠降低。第二，將電源開(kāi)關(guān)設(shè)置在一個(gè)合理于的區(qū)域，以確保其能夠有效減輕電源回路上的干擾問(wèn)題。其中在設(shè)置過(guò)程中需要注意的是，進(jìn)出線應(yīng)當(dāng)分別進(jìn)行，假設(shè)電源開(kāi)關(guān)是放置載面板上，那么其連置線就應(yīng)當(dāng)位于濾波器背面，且通過(guò)屏蔽線牽引。其三，回路配線與布線工作都應(yīng)到位，線路布局也應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，布局完成后，應(yīng)通過(guò)器件盡快進(jìn)行隔離。布線長(zhǎng)度應(yīng)控制在規(guī)定范圍內(nèi)，假設(shè)布線過(guò)長(zhǎng)，很容易和其他線路混合在一起，影響操作進(jìn)度。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，抗干擾技術(shù)在電力自動(dòng)化中的應(yīng)用，對(duì)于保護(hù)電力自動(dòng)化裝置及其設(shè)備，降低其損耗，提高電力自動(dòng)化水平均具有非常積極地作用。所以，相關(guān)電力運(yùn)輸部門(mén)必須高度重視抗干擾技術(shù)在電氣力動(dòng)化中的應(yīng)用，充分了解實(shí)際應(yīng)用中的各種問(wèn)題，通過(guò)抗靜電放電干擾、抗瞬變信號(hào)干擾技術(shù)的具體分析，對(duì)抗干擾技術(shù)在電力自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用有所了解，有利于提高我國(guó)電力自動(dòng)化水平，推動(dòng)電力自動(dòng)化工程的高效、和諧發(fā)展。

［1］王柏森;電力自動(dòng)化系統(tǒng)在埕島油田海上采油平臺(tái)的應(yīng)用研究［D］.山東大學(xué);2014年．

［2］王玨飛,王全興,王軍凱.電力工程中的電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析[J].中小企業(yè)管理與科技 ( 下旬刊 ),2016(05):164-165.

［3］金永旺.對(duì)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用分析［J］．科技致富向?qū)В?012.14: 349 +370．

Research on anti interference technology in electric power automation

Zhu Weiming
(Maoming Power Supply Bureau Guangdong power grid,Huazhou Guangdong ,525100)

with the rapid development of China’s social and economic level, electric power automation technology has become more and more mature, and has been widely used in the production of electric power engineering. Among them, the interference is the main factor in the power automation, if it can not be solved properly, it will have a very bad influence in the future work. Firstly, this paper analyzes the influence of the interference in the power automation, and then discusses the anti-interference technology and the application of the power automation.

anti interference technology; electric power automation; research

朱偉銘（1986—），男，廣東化州人，電氣工程師，從事繼電保護(hù)相關(guān)工作。