林平

摘 要：分析變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展歷程經(jīng)歷了集中式、數(shù)字化、智能化變電站三個階段，目前處于智能化變電站發(fā)展過程中。智能化變電站是由三層結(jié)構(gòu)組成，包括過程層、間隔層、站控層，能夠避免應(yīng)用二次電纜，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息有效共享。在智能化變電站不斷發(fā)展下，測控裝置已經(jīng)普遍應(yīng)用于變電站中，需要應(yīng)用良好的設(shè)計，才能充分發(fā)揮出測控裝置的作用。

關(guān)鍵詞：智能變電站;線路保護;測控裝置;應(yīng)用設(shè)計

在智能變電站發(fā)展過程中，線路保護質(zhì)量成為最為關(guān)注的環(huán)節(jié)。因此，智能變電站內(nèi)采用了測控裝置，通過科學(xué)安裝測控裝置，能夠起到保護線路的作用，實現(xiàn)線路安全運行，提高供電質(zhì)量。為了實現(xiàn)測控裝置在智能變電站更加有效地保護線路，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)智能變電站線路的實際運行特點，完善測控裝置設(shè)計方案，從而達到降低線路故障發(fā)生率的目的。

1 合理應(yīng)用測控裝置的重要性

智能變電站是指應(yīng)用先進的傳感器、通信技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)，采用一次設(shè)備參量數(shù)字化與標(biāo)準(zhǔn)化的信息平臺，實現(xiàn)各項變電設(shè)備可靠運行的電站。為了促進智能變電站線路能夠更加安全、可靠地運行，測控裝置應(yīng)達到科學(xué)運用的要求。智能變電站與傳統(tǒng)變電站相比較，智能變電站內(nèi)部結(jié)構(gòu)要更加復(fù)雜，加大了測控裝置的安裝難度。因此，工作人員在實際工作中應(yīng)根據(jù)實際設(shè)備的運行情況進行科學(xué)合理化的測控裝置設(shè)計工作，實現(xiàn)提升設(shè)備安全性的要求。另外，智能變電站內(nèi)部含有較多的網(wǎng)絡(luò)層，還具備良好的數(shù)字化功能，能夠有效縮減線纜消耗量。在應(yīng)用測控裝置時達到合理化要求，可保障智能變電站內(nèi)各個分散單元實現(xiàn)良好結(jié)合，能夠讓各類信息可以集中化處理。在設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)具備辨別能力，在掌握各項設(shè)備實際運行情況時，能夠設(shè)計出科學(xué)、合理化的測控裝置，可有效降低線路故障發(fā)生率。

2 智能變電站線路保護測控裝置特點

2.1 數(shù)據(jù)共享

智能變電站是整合多種變電設(shè)備共同運行，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)變電的過程。整合過程中，應(yīng)用了通信平臺，并采取合理布設(shè)的方式，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。在智能變電站中安裝線路保護測控裝置，能夠有效收集、測量、調(diào)控各變電設(shè)備的運行信息，發(fā)揮出監(jiān)測功能。工作人員在實際工作中，可以根據(jù)線路保護測控裝置提供的數(shù)據(jù)掌握設(shè)備運行情況，可應(yīng)用手動調(diào)節(jié)的模式解決線路運行中存在的問題，促進設(shè)備良好運行。

2.2 測護性能好

智能變電站中存在較多的智能組件，要保證每個組件安全運行，需要線路保護測控裝置充分發(fā)揮出調(diào)節(jié)作用。智能變電站中含有的各個組件，可實現(xiàn)集成過程，也可以達到分散要求，具有靈活搭配的能力。安裝線路保護測控裝置后，可以幫助工作人員全面了解各種組件實際運行的狀態(tài)，針對發(fā)生問題的組件制定有效的調(diào)節(jié)方案，從而達到保證各智能組件安全性的要求。

2.3 自動化程度高

在智能變電站自動化技術(shù)快速發(fā)展下，線路保護測控裝置的安裝成為重點關(guān)注對象。智能變電站應(yīng)用的線路保護測控裝置與傳統(tǒng)相比較，智能變電站線路保護測控裝置具有更高的自動化能力，可有效提高設(shè)備安全性、降低變電安全事故發(fā)生率。另外，智能變電站線路保護測控裝置的結(jié)構(gòu)也較為簡單化。

3 測控裝置應(yīng)用設(shè)計要點

3.1 硬件設(shè)備

分析智能變電站線路保護測控裝置的構(gòu)成可知，是由顯示屏、指示燈、12個按鍵、接線端子組成。在測控裝置內(nèi)部還存在主機板、輸入板與輸出板、人機界面，三者連接的方式是使用31芯與26芯的扁平電纜。在主機板內(nèi)含有CPU設(shè)備、電源模塊裝置設(shè)備、A/D轉(zhuǎn)換與接口設(shè)備、RS485設(shè)備、光纖通訊電路設(shè)備等。輸入與輸出板塊存在接線端子設(shè)備、遙信設(shè)備、RS485及光纖通訊電路設(shè)備、CANBUS接口電路設(shè)備、遙脈輸入隔離及接口電路設(shè)備等。人機界面含有的設(shè)備較少，包括調(diào)試串行接口設(shè)備、鍵盤設(shè)備、液晶顯示接口設(shè)備、指示燈電路設(shè)備。

3.2 軟件設(shè)計

應(yīng)用于智能變電站線路保護測控裝置的軟件為16MHz高速80C196KB的CPU，測控裝置具有的測量功能、控制功能、通訊功能是由CPU完成。主CPU屬于多任務(wù)操作系統(tǒng)，能夠促進各任務(wù)之間的有效配合，完成工作指令。

3.3 交流采集技術(shù)

在應(yīng)用交流采集技術(shù)時，要嚴(yán)格依照規(guī)律實施采集作業(yè)，采集的數(shù)據(jù)為交流信號中的瞬時值，將獲取的瞬時值傳輸至測量計算回路內(nèi)，經(jīng)過數(shù)學(xué)算法后得到測量結(jié)果。在測量時，應(yīng)選擇硬件計算功能，避免應(yīng)用軟件功能，應(yīng)用一條階梯曲線，不采用原本一條光滑被測正弦信號。探究原理誤差的出現(xiàn)是由以下兩個原因?qū)е拢菏紫龋欢〞r間內(nèi)產(chǎn)生的連續(xù)數(shù)據(jù)中所產(chǎn)生的誤差，在使用時間上代替了離散數(shù)據(jù)，決定誤差產(chǎn)生的因素是每個正弦信號周期內(nèi)具體的采樣數(shù)。其次，A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度與CPU處理實踐引發(fā)的誤差。如果想要深入探究誤差產(chǎn)生的原因，應(yīng)探究連續(xù)電壓及電流量轉(zhuǎn)化時的A/D轉(zhuǎn)換器位數(shù)。然后，將互感器內(nèi)二次電壓與電流經(jīng)過的交流采樣裝置直接進行隔離，讓原本存在的二次電流與二次電壓轉(zhuǎn)變成弱電流與電壓信號。另外，還可以應(yīng)用采樣保持器，對電壓與電流信號進行保留，還要將保留后的電壓與電流信號利用模與數(shù)（A/D）進行轉(zhuǎn)變，應(yīng)用數(shù)據(jù)線作為媒介實現(xiàn)傳輸過程，將信號直接傳輸至CPU，計算出電壓值、電流值、有功功率值、無功功率值等，并將計算結(jié)果儲存于記憶元件內(nèi)。應(yīng)用交流采樣測量裝置，可以將收集到的電網(wǎng)各項數(shù)據(jù)與參數(shù)應(yīng)用一定的方式直接傳輸至調(diào)度室或者是監(jiān)控終端。各種電網(wǎng)數(shù)據(jù)在傳輸時，要遵照規(guī)約制度圍繞CDT、101、102、103、104等規(guī)約制度開展。目前，較多的交流采樣裝置生產(chǎn)廠商、制造商會在制造與生產(chǎn)時應(yīng)用規(guī)約，但是未形成統(tǒng)一規(guī)約制度。因此，不同廠家生產(chǎn)的裝置會呈現(xiàn)出相同型號存在較大差異的現(xiàn)象，導(dǎo)致交流采樣裝置在應(yīng)用時表現(xiàn)出不同的效果。

3.4 遙測技術(shù)

遙測技術(shù)也被稱為遠程測量技術(shù)，在應(yīng)用此技術(shù)時需要將測量的變化量值直接應(yīng)用遠程通訊技術(shù)向外傳輸，并且能夠?qū)崟r、完整地表示出系統(tǒng)實際運行狀態(tài)，也可以稱為模擬量，并分成電量與非電量兩種模式。

3.5 遙信技術(shù)

即遠程指示技術(shù)及遠程信號，在此基礎(chǔ)應(yīng)用過程中，主要是遠程監(jiān)控開關(guān)位置的告警情況以及閥門位置的狀態(tài)信息，而遙信信息作為一個二元狀態(tài)量，其主要意義在于針對于每一個遙感對象而言。遙信信息能夠表現(xiàn)為兩種狀態(tài)，0 和 1，兩種遙信狀態(tài)為“非”的關(guān)系。

3.6 遙控技術(shù)

遙控技術(shù)也叫作遠程命令，在應(yīng)用遠程通信技術(shù)時，可以下發(fā)指令，可以改變設(shè)備運行狀態(tài)，例如，改變斷路器分合閘運行狀態(tài)等。

3.7 遙調(diào)技術(shù)

遙調(diào)技術(shù)也叫作遠程調(diào)節(jié)技術(shù)，運用遠程通信技術(shù)對兩個以上正確 在運行的設(shè)備進行遠程控制命令，比如調(diào)節(jié)機組處理狀態(tài)、調(diào)節(jié)勵磁電流運行狀態(tài)、調(diào)節(jié)有載調(diào)壓分接頭位置狀態(tài)等。

4 測控裝置應(yīng)用效果分析

將設(shè)計后的測控裝置應(yīng)用于實際中后，經(jīng)分析具有如下效果：首先，整體設(shè)計可靠。此設(shè)計方法應(yīng)用于實際后，整個系統(tǒng)具有靈活可靠的特點，并且一個裝置發(fā)生損壞，不會影響其他裝置。充分利用了通訊網(wǎng)絡(luò)與四合一的優(yōu)勢，實現(xiàn)測控與保護功能于一體的目的。另外，人力、物力、財力得到大量節(jié)省，降低了施工難度、縮減了維護工作量。其次，人機界面操作簡便。應(yīng)用全漢化的界面，并應(yīng)用大屏蔽液晶屏顯示，能夠?qū)⑻l、告警報告、定值鑒定、遙測與遙信等直接顯示，方便運維人員操作與維護。

5 結(jié)束語：

綜上所述，智能變電站應(yīng)用線路保護測控裝置應(yīng)根據(jù)實際進行科學(xué)、合理化的設(shè)計，才能充分發(fā)揮出測控裝置線路保護的作用，促進智能變電站良好運轉(zhuǎn)。

參考文獻：

[1] 吳旭東.智能變電站線路保護測控裝置的應(yīng)用設(shè)計[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019，（24）：4.