基于微型计算机在电力系统中的应用

摘要：随着国民经济的快速发展，电力行业也迈向了崭新的时代，电力网是一个复杂的工业过程控制对象，微型计算机作为其中的一项，我们更应该去着重研究。本文主要分析了其在电力系统中实施的重要性和迫切性，并结合微型计算机控制技术在电力系统的中的应用实例，讲述了电力系统微型计算机控制技术的性能特征。

关键词：微型计算机技术；应用；性能特点

0 引言

伴随着科学技术的进步和发展，微型计算机在自动控制领域中得到了广泛的应用.目前,绝大多数自动控制系统都可以用计算机来实现,微型计算机的广泛应用也促进了自动控制技术的发展,出现了许多新的自动控制理论.特别是近年来计算机技术、自动控制技术、检测与传感技术、通讯与网络技术、微电子技术的高速发展,给微型计算机控制技术带来了巨大的变革。

1 微型计算机控制技术

电力系统是连续运行的系统，电能的生产、传输、分配和消耗都是同时完成的。变电站运行也是连续的。为了掌握变电站运行状态，需要对有关电气量进行连续测量，供运行监视、记录；为了保障变压器、输电线路的安全运行，需要实现过流、过压等故障的安全保护；为了向电网调度提供系统运行状态，需要将表征电网运行的有关信息向上级调度传送；为了向用户提供合格的电能，需要进行有关的控制调节。所有这些，绝大部分不可能由人工来完成，需要采用微型计算机控制技术。随着电子技术、计算机技术的迅猛发展，微型计算机（简称微机）在电力系统自动化中得到了广泛的应用，先后出现了微机型继电保护装置、微机型自动装置、微机监控、微机故障录波装置和微机远动装置。通常所说的微型计算机控制技术有两方面的含义：一方面是指对于一个微机装置完成其信号的输入、判断、输出、通信、显示等方面。对于微机装置尽管功能不同，但其硬件配置十分相似，主要包括微机系统、状态量、模拟量的采集、输出电路组成。另一方面微型计算机控制技术则包括应用于电力系统自动化的诸多方面，例如电网调度自动化系统、变电站综合自动化系统、配电网综合自动化系统。同时也涵盖了其中的结构形式。

2 微型计算机控制技术的应用

微型计算机的控制技术主要应用于常规变电站的二次系统，其中主要包括四个部分，即继电保护、自动装置、故障录波、监控以及远动部分。这四个部分完成的功能各不相同，其设备（装置）所采用的硬件和技术也完全不同。长期以来，围绕着变电站二次系统，存在着不同的专业和相应的技术管理部门。本质上的同一个系统在技术和管理上的条块分割，已越来越不适应变电站技术的发展要求。其主要缺点是：第http:///
一、继电保护、自动装置、故障录波、监控及远动装置的硬件

设备，基本上按各自的功能配置，彼此之间相关性霄，设备之间互不兼容。第二、变电站二次系统装置的硬件型号多、类别杂，很难达到标准化。第三、使用大量电线电缆及端子排，既增加了投资，又得花费大量人力从事众多装置间联系的设计、配线、安装、调试、修改和扩充。根据资料表明，对于一个330kV变电站，每一间隔大约有248条出线；对于一个110kV变电站来说，一个间隔则大约为30条出线左右。第百度搜索：99建筑网,查看数百万资料
四、传统的变电站二次系统是一个被动的系统，不能正常地检验出其自身的内部故障，因而必须定期对设备功能加以测试和检验。这不仅能加重维护工作量，并且不能及时了解系统的工作状态，有时甚至会影响对一次系统的监视和控制。因此，人们自然提出这样一个问题：在当今的技术条件下，是否应该跳出历史造成的专业框框，从技术和管理的综合自动化来考虑全面微机化二次部分的优化设计，合理地共享软件资源和硬件资源。由此变电站综合自动化系统得名而来。应用了微机技术可以使变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、运行管理智能化、监视屏幕化等特征。它的出现为变电站的智能化、小型化、控制范围扩大化及变电站安全可靠化、经济运行优质化提供了现代化技术手段和基础保障。它的应用将为无人值班变电站提供强有力的技术支撑。

3 微型计算机控制技术的性能特点

随着特高压电网及智能电网的发展，要求有更加先进完善的控制、监视等系统，以保证供电可靠性及电能质量。然而，若用传统的控制方法，潜力是很有限的，难以满足如此高的性能要求。随着微电子技术和计算机技术的快速发展，为微型计算机控制技术的发展和应用奠定了坚实的基础。由于微型计算机技术的出现并应用于电力系统，才适应电网结构的日趋复杂。由于微机具有精度高、速度快、存储量大，以及具有逻辑判断功能等，因此可以实现高级复杂的保护、控制等算法，获满意的控制效果。微型计算机技术应用于电力系统的优越性主要有以下几方面。

3.1 灵活性强

目前继电保护装置、自动装置等二次设备均采样微型计算机控制技术，保护装置由软件和硬件结合来实现保护功能，因此在很大程度上，不同原理的继电保护的硬件可以是一样的，只要运行不同的程序即可完成相应的保护功能。例如：三段式过电流保护、自动综合重合闸和重合闸后加速跳闸等功能，可以通过一套保护装置来实现，只要保护软件具备这些功能即可，这是常规继电保护很难做到的。

3.2 综合判断能力强

微型计算机控制技术的应用使得变电站综合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能，可以方便地监视和控制电力系统内各种设备的运行和操作。

3.3 性能稳定，可靠性高

微机型装置的功能不同主要取决于算法和判据，对于同类型的装置，只要处理方法相同，其工作性能必然一致，性能稳定。而晶体管型的继电器的元器件受温度影响大，机械式的继电器运动机构可能失灵，触点性能不良。而微机式装置采用了大规模集成电路，器件性能稳定，元件数目、连接线等都将大大减少，因而可以提高供电可靠性。

3.4微机型装置利用微机的智能化特征，实现故障自诊断、自恢复和自闭锁。这是常规保护装置所不能比拟的。

3.5 体积小、功能全

由软件可实现多种功能，可大大简化装置的硬件结构，同时可以在事故后打印出各种有用数据。

3.6 运行维护工作量小，现场调试方便

由于微机型装置均为模块化的硬件，因此只要检查出故障原因，更换故障硬件电路板即可。在线修改或检查保护定值方便，不必停电校验定值。

4 结语

从以上内容我们可以看出，微型计算机控制技术的诸多优势说明其广泛应用已成为大势所趋，然而其带来的不稳定因素也必须引起我们足够的重视，例如电磁干扰、电磁兼容对电网运行稳定性的影响，这就要求必须出台相关的检验规程、检验方法，这样才能确保电网的安全可靠运行。

参考文献：