电力系统智能装置自动化测试系统的设计分析

电力系统智能装置自动化测试系统的设计分析

发表时间：2018-10-19T15:40:24.387Z 来源：《防护工程》2018年第12期作者：谢志高

[导读] 许多智能装置得到了大面积的推广和应用。一个完整的电力系统智能装置系统依现代化的远程监控手段以及数据信息的共享能够保证电力系统在生产以及供应等各个环节都能够正常的运行，实现电力系统的自动一体化管理。文章结合笔者相关工作经验，首先简析了电力系统自动化技术，

谢志高

东莞市俊熙智能科技有限公司 523129

摘要：伴随我国自动化技术的不断进步，电力系统的自动化水平也得到极大的提高，许多智能装置得到了大面积的推广和应用。一个完整的电力系统智能装置系统依现代化的远程监控手段以及数据信息的共享能够保证电力系统在生产以及供应等各个环节都能够正常的运行，实现电力系统的自动一体化管理。文章结合笔者相关工作经验，首先简析了电力系统自动化技术，

关键词：电力系统；自动化技术；应用；趋势

引言

近年来，电力科学水平和自动化技术的不断发展，电力系统自动化经历了手工阶段、简单自动装备阶段、传统调度中心阶段、现代调度的初级阶段等几个阶段。现在我国的电力系统中，已经存在不少种类别的智能装置自动化系统，但是我们应该认识到其中的大部分都是针对某些具体的装置开发，并没有多少可复用性。对于电力系统而言，自动化技术是实现电力系统科学管理一体化的必要手段，也是促进社会经济发展以及电力市场建设的重要保证，同时还能够有效的提高电力系统的运行效率和服务水平。通过结合电力系统自动化技术的概述，分析了电力系统自动化技术的应用及发展趋势。

一、电力系统自动化技术的概述

随着我国经济建设开速发展，人们生活水平的不断提高，人们对供电系统的可靠性也愈来愈重视，为了适应人们对供电质量的高要求，电力系统就需要不断提高电力系统自动化技术水准，利用现代的电子信息技术以及网络技术，对电力系统整体的运行情况进行全面的监控与管理，提高供电的安全性与可靠性。电力系统主要是由发电、送电、变电、配电以及用电等多个环节构成，为了有效的控制经济成本，同时又能够确保电力设备的安全、稳定的运行，就需要对这些设备进行测控、保护以及调控，同时将控制以及保护装置、计算机系统、变电站的计算机监控系统以及智能装置等有机的结合在一起，也就实现了电力系统的自动化技术。

二、电力系统智能装置自动化系统设计分析

电力系统装置的智能化设计由继电保护装置和测量控制装置两部分构成，继电保护装置主要是包拯店里系统一次设备的安全运行，确保电力系统中输电系统的安全，继电保护装置则是主要扶着电力系统中开关量的控制以及电器量的测量，电力系统智能装置协调这两部分功能，最终达到完成规定任务。智能化的电力系统在与外部设备连接时，会产生设备的模拟量，继电器保护出口以及信号的开入。电力系统智能装置应用于现场运行环境中叶相应的包括了模拟量输出、开关量输入和开出触点的检测功能，并且电力系统智能装置还集成了时钟同步等检测功能，使电力系统智能装置能更好的完成检测任务，对复杂的检测现场环境做出相应应对。电力系统智能装置应用集成系统，可以在较小的硬件体积中完成信息记录功能，并且由其丰富的扩转资源，与其他硬设备具有良好的交互性。

（一）电力系统智能装置自动化系统总体架构设计

现阶段，仿真系统主要包括单机平台和分布式平台两大类，其中单机平台系统构成相对简单，但是功能单一，不适用于复杂的工况要求，由出现失效的危险，故本文采用了分布式计算机系统，分布式计算机系统在主控计算机的控制下，其余处于从属地位的计算机协同工作，主控计算机可以将测试任务发布给不同的计算机，进行并行运算，极大程度上提高了指令周期，并且有效地利用了计算机资源，使系统的处理能力得到强化并有助于系统的扩展。该系统采用了两种工作模式，第一是分布式平台构架，第二是树杈模式。负责主要控制功能的计算机模块控制着系统的主体部分还有测试脚本的操作。

（二）硬件设计

电力系统中可以应用的自动化装置种类非常的多，主要可以归为两类，自动化装置算为一类，如备自投装置、自动准同期装置、无功综合控制装置、接地选线装置、低周减载装置等等；另一类为控制与保护装置，如稳定控制装置、母差保护装置、电动机保护装置、后备保护装置等等。这些装置覆盖了测量、控制、保护、通信等各个领域。自动化系统中的硬件方案设计，按照功能就是运行状态监视、设备保护、动态控制、故障信号处理等部分。系统采用分层系统结构，按照在系统中的运行等级分为执行层、通信与信号处理层、以及承载软件运行的终端。执行层为各种控制、测量、保护装置、报警装置，也就是具体的分布安装与电力系统中的各种自动化设备以及出现问题时能够发出警报的装置，这些设备的主要功能分为三类。

1、负责各种信号的测量，收集电力系统中各部分的运行状态与参数，并向上送入通信网路中。

2、各种保护装置，在尽可能的情况下应该应用可以由上端设置保护阈值的保护装置，实现更大的自动化范围。

3、作为动作机构，能够接受上端命令进行动作。

通信与信号处理层为重要的信号处理媒介，由各 BUS 总线、各信号处理器、网络服务器构成。BUS 总线连接各种终端自动化设备与信号处理器，负责在信号处理器与自动化终端之间可靠的传送信号；信号处理层则作为一个媒介层，进行各种 A/D、D/A 转化和不同协议之间的数据转换。由于各种自动化终端现在并没有一个统一的标准，厂家各行其是，所以为了以后自动化系统的兼容性以及可维护性与可扩展性，需要一个媒介层隔离自动化终端与上层软件之间的联系；网络服务器则承载软件运行终端与信号处理器之间的媒介，在两者之间可靠传输信号。

软件运行终端可以选用计算机，也可以选择各种嵌入式操作系统，两种方式各有优缺点，应用计算机作为终端则可移植性更强，操作门坎较低，操作人员可以经过较少的培训就可以上手。应用嵌入式操作系统的话，整个系统的实时性能会更高，因为其针对性更强，但是嵌入式操作系统对操作人员的要求较高。从未来的发展来看，可以应用嵌入式操作系统，因为如果想连接计算机的话，嵌入式操作系统支持接入计算机网络，让计算机从总体构架上居于嵌入式系统之上，兼得两者的优点。因此，承载软件运行终端的硬件载体为嵌入式系统所