电力智能保护系统（精选12篇）

电力智能保护系统 第1篇

随着国民经济的不断增长, 电动机在现代工业动力能源中的地位越来越重要, 其需求量也在不断的增长中。由于电能在生产、传输、使用、控制及能量转换等方面极为方便, 加之电动机具有性能优良、便于控制、使用与操作简单等特点, 得到了迅速的普及, 使人类从繁重的体力劳动中逐步解脱出来。

异步电动机因其结构简单、成本低, 运行维护方便和较好的机械特性而在工业控制与各种电气传动系统有着广泛的应用。当其发生故障时, 不仅会损坏其本身, 而且会影响整个系统的正常工作, 危及人身安全, 造成巨大的经济损失。如何对异步电机, 尤其是作用相对重大的大型异步电机实行有效保护是保证生产安全, 保证生产能高效运行的一个至关重要的问题。

1 电动机保护的发展及研究现状

我国电机保护装置的发展, 经历了全面仿苏、自行设计、更新换代、引进技术、跟踪国外新产品等几个阶段, 从机械式的双金属热继电器发展到双金属温度开关和电子式保护控制等。

1.1 热继电器为主的保护方式

热继电器是五十年代初引进苏联技术开发的金属片机械式电动机过载保护器。它在保护电动机过载方面具有反时限性能和结构简单的特点。但同时存在许多缺点:功能单一, 热继电器发热时间常数小, 对于大惯量, 重载起动的电动机不适应, 无法实现堵转保护。对断相故障反应不灵敏, 难以实现准确断相保护。其次, 它本身是个耗能元件, 当热继电器真正起到保护作用动作几次, 其本身的电阻丝、绝缘材料会因过热而迅速损坏, 不能继续使用, 必须全套更换, 而且它易受环境温度的影响误动或拒动, 性能指标落后。国家已经立法停止生产一系列的热继电器产品。

1.2 电子式电动机保护器

随着现代电子工业的发展, 一批新型的电子模拟式多功能保护器应运而生。电子式电动机保护己由晶体管发展到集成电路, 其功能的设置基木满足低压电动机保护的要求。目前, 此类保护器从保护取样上大致分为电压取样型和电流取样型。电压取样型电动机保护器主要针对电动机工作电压进行相应的检测来对电动机进行保护, 这样取样的保护主要对电动机的断相、相序变化有一定的保护。电流取样型电动机保护器通过对电动机的线电流的变化检测来对电动机进行断相、过载、堵转、三相不平衡等故障进行相应的保护。

电子式保护虽然反应速度快, 灵敏度高, 功耗小, 易构成复杂保护装置, 但由于所需相应电子器件较多, 在灵活性、可靠性、通用性、调试方便方面较差, 存在控制能力低, 记忆能力不够和无通信能力等缺点, 而这些对一个电动机保护系统而言是非常重要的。

1.3 微机型电动机智能保护装置

随着微电子技术和计算机技术的发展, 我国的电动机保护技术也由机电式向智能化进行过渡, 在集成电路也加入了微处理器和DSP芯片, 加强了信号处理功能和通讯功能。这种智能保护器是在综合保护器的基础上发展起来的, 它可以同时对电动机断相、过载、短路、欠压、三相不平衡、堵转、漏电等进行保护。它还拥有电流电压显示、故障记忆等功能。另外, 智能化电动机保护器还可以与各种传感器配合进行在线检测保护, 对电机的各种故障或早期故障进行保护和判断, 真正实现了智能检测和控制。当保护器与远程计算机能够实现通讯后, 它又有了遥控和遥测的功能, 并且能够存储大量的数据, 保护装置本身的自动化性能也越来越高。此类保护器节能、动作灵敏、精确度高、保护功能全、重复性好, 代表了电动机保护器的发展方向。

在国外, 早在1975年初, 英国GEC公司将微机处理器应用于变电所的控制和自动合闸的情况就已有报道。1979年, 美国电气和电子工程师学会 (IEEE) 的教育委员会组织了第一次世界性的计算机保护研究班。之后, 世界各大继电器制造商都先后推出了各种商业性微机保护装置, 微机保护逐步趋于实用。在电动机系统微机保护技术方面, 德国、美国、日本、英国发展最快。从70年代后期开始, 各国都在这个方面做了很多努力, 使电动机微机保护技术逐渐成熟起来。

2 主要研究内容

综上所述, 虽然目前运行有多种微机型电动机保护装置, 但实际运行效果并不好, 用户反映一般, 主要原因是装置存在可靠性较低, 保护功能不完善, 保护功能逻辑没有针对电动机运行的具体特点来专门设计, 界面不友好, 通讯速度较慢, 可记录信息少等不利因素。因此很有必要开发研制一种基于全新硬件平台的新型电动机综合保护装置, 其性能稳定可靠, 抗干扰能力强, 界面友好, 以满足用户需求。在最近几年内, 数字信号处理技术蓬勃发展, 数字信号处理器 (DSP) 以其更加迅速的运算处理能力而得到了广泛的应用。考虑到单片机和DSP各自的优缺点以及更高的性价比, 本文决定采用TI公司的32位DSP2000系列中的TMS320F2812作为核心处理器, 进一步改善提高现在的微机保护装置的性能。该芯片既具有强大的运算能力, 又具有强大的控制能力, 集合了MCU (单片机) 和DSP的优点, 并且随着芯片集成度的提高, 芯片的价格也比较低廉。

主要研究内容如下:

2.1 确定三相异步电动机保护的各项判据

要找出保护的判据, 必须查阅国内外研究资料, 分析电机保护原理, 结合生产实际, 了解电机的主要故障。而且, 要想使保护器具有一定的通用性, 既要使其保护动作方程和保护曲线符合相关标准的规定, 还要使保护器的保护曲线能够根据不同电动机由用户来修改。

2.2 硬件电路设计

2.2.1 信号预处理电路的设计:

把从现场采集到的电流信号, 经过阻容低通滤波器净化后, 由运放电路将信号变为电路所允许范围的弱电压信号。

2.2.2 DSP电路的设计:

TI公司的TMS320F2812芯片是一个高集成度的数字信号处理芯片, 但也要配合一些外围电路, 主要有电源电路、电源监控电路、时钟电路等。

2.2.3 键盘显示电路的设计:

这是实现人机对话的关键, 能够在正常时显示系统的工作状态和工作参数, 故障时显示故障类型及参数, 并配合键盘实现整定值输入、修改和故障查询记录, 给操作工人创造一个简单而全新的交互方式。

2.2.4 上位机通信功能设计:

通过机械接口、电气接口及微处理器输出口连接设计来最终实现二相电动机智能保护器与PC机的通信功能, 使操作人员远离了工作现场, 并能及时快速的通知运行人员。

2.3 软件程序设计

主要是用各种编程语言编写程序以实现保护器所要实现的功能, 其中主要包括以下几个模块:系统自检模块, 初始化模块, 开关量输入输出模块, A/D采样模块, 参数计算模块, 电机启动保护模块, 电机运行保护模块, 响应键盘事件处理模块, 显示模块和CAN总线通信模块等。各个模块功能独立, 接口简单, 可以解决程序冗余问题, 缩短程序开发周期。

结束语

随着电力系统的快速发展, 现场对电动机保护, 尤其是对作用相对重大的大型异步电机的保护要求也越来越高。本论文针对现有微机电动机保护系统的一些不足之处, 开发了一种新型的基于DSP平台的数字式电动机微机保护系统。微机式保护采用集成电路和高性能数字信号处理器, 提高了数据处理能力, 在极短的时间内就能判断出故障类型并做出相应处理。

参考文献

[1]高景德, 李发海.交流电机及其系统分析[M].北京:清华大学出版社, 1993:10-32.

电力系统继电保护 第2篇

2有选择性的接地保护装置：保护直接连于母线

8.中性点直接接地对零序电流保护的影响。经济、可靠，作为辅助保护和后备保护获得广泛应

2、电流继电器的继电特性 无论启动和返回,继电器的动作都是明确干脆的,不可能停留在某一个中间位置,这种特性称之为“继电特性” 3、90o接线方式概念90o接线方式是只在三相对称情况下,当 cosΦ=1 时,加入继电器的电流和电压相位相差 90o4、在各种相间短路故障下均能正确动作的条件30°

5、通过时间判断是否加装时间元件

6、相间短路阻抗继电器的 0°接线方式含义:当 cosψm=1 时,加入继电器的电压和电流夹角为 0o,用，)与相电流保护相比：1零序电流保护灵敏度9.前加速和后加速。高、动作时限短2零序电流保护相比相间短路的电重合闸前加速保护一般称为“前加速”。前加速：流速断保护和限时电流速断保护受系统运行方式的发电机定子绕组单相接地故障 当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护先无选择变化影响小很多；零序Ⅰ段保护的保护范围大且较

3横差动保护：保护发电机定子绕组的匝间短路 性地瞬时动作于跳闸，而后再靠重合闸来纠正这种稳定，零序Ⅱ段保护灵敏系数易于满足要求3系统4多种过电流保护：保护发电机外部短路引起的非选择性动作，前加速一般用于具有几段串联的辐中发生如系统振荡、短时过负荷等不正常运行状态过电流

5负序过电流保护：保护钉子绕组电流不平衡而引起转子过热的一种保护

6失磁保护：保护发电机励磁消失故障。7逆功率保护：保护汽轮发电机主气门突然关闭而出现的发电机变电动机运行的异常运行方式，2.对零序电流保护的评价？

优点:

1、零序过电流保护整定值小,灵敏性高,动作时限较短

2、零序电流保护不受系统非正常运行状态的影响

3、零序电流保护受系统运行方式变化的影响较小

4、方向性零序电流保护没有电压死区问题。

不足:

1、对于运行方式变化很大或接地点变化很大的电网,不能满足系统运行的要求

2、单相重合闸过程中,系统又发生震荡,可能出现较大零序电流的情况,影响零序电流保护的正确工作

3、当采用自偶变压器联系两个不同电压等级的电网,任一侧发生接地短路都将在另一侧产生零序电流,使得零序电流保护整定计算复杂化

射线路中，重合闸装置仅装在靠近电源的一段线路上。

所谓后加速就是当线路第一次故障时，保护有选择性的动作，然后自行重合。

时，三相对称，相间短路的电流保护均将受他们影响而可能误动作，需要采取必要的措施予以防止，而零序电流保护则不受其影响4方向性零序保护无电压死区，较距离保护实现简单可靠，零序保护

10.单相重合闸评价 为绝大部分故障情况提供了保护，具有显著优越性 称为 0o 接线方式。优点：绝大多数情况下保证对用户的连续供电，15.发电机的故障和异常运行状态

7、高频通道的构成：输电线路,阻波器,耦合电容器,提高供电可靠性，对保证不间断供电更有优越性。发电机的内部故障主要是由定子绕组及转子绕组连接滤波器,高频收发信机,接地开关 双侧电源的联络线上采用单相重合闸，在故障时大绝缘损坏引起的，常见故障有：(1)定子绕组相间大加强两个系统之间的联系，提高系统并列运行的短路(2)定子绕组单相匝间短路(3)定子绕组单动态稳定性。相接地(4)转子绕组一点接地或两点接地(5)转子缺点：需要有按相操作的断路器。需要专门的励磁回路电流消失 发电机的不正常运行状态(1)选相元件与继电器保护相配合，使重合闸回路接线外部短路引起的定子绕组过电流2)负荷超过发电复杂。使保护接线、整定计算和调试工作复杂化。机额定容量而引起的三相对称过负荷(3)外部不11.励磁涌流是在什么情况下产生的？有何特点？对称短路或不对称负荷(如单相负荷，非全相运行变压器差动保护中怎样克服励磁涌流的影响？ 等)而引起的发电机负序过电流和过负荷答：当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复一般发电机应装设以下继电保护装置 时，可能出现很大的励磁电流（又称为励磁涌流）。(1)对1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的特点：① 包含有大量的非周期分量，使涌流偏向相间短路，应装设纵差保护装置(2)对直接连于时间轴一侧；② 包含有大量的高次谐波，而且以母线的发电机定子绕组单相接地故障，当单相接地

故障电流(不考虑消弧线圈的补偿作用)大于规定

允许值时，应装设有选择性的接地保护装置；对于发电机——变压器组，对容量在100MW以下的发电机，应装设保护区不小于定子绕组串联匝数90%的定子接地保护；对容量在100MW及以上的发电机，应装设保护区为100%的定子接地保护，保护

8、和励磁涌流产生原因:铁芯中的磁通不能突变

9、涌流的大小的影响因素:合闸角、剩磁、铁芯饱和特性等

3.中性点不接地系统单相接地故障的特点 二次谐波为主；③ 波形之间出现间断——有间断A.零序网络由同级电压网络中元件对地的等值角。电容构成通路，与中性点直接接地系统由接地的中克服励磁涌流的影响：① 采用具有速饱和铁心的性点构成通路有极大的不同，网络的零序阻抗很大。

B.在发生单相接地时，相当于在故障点产生了

差动继电器；② 鉴别短路电流和励磁涌流波形的差别；③ 利用二次谐波制动等。

12.继电保护装置是什么？其基本任务是什么？

一个其值与故障相故障前相电压大小相等。方向相答：能反应电力系统中电气元件发生故障或者不正带时限动作于信号，必要时动作于切机(3)对于 反的零序电压。从而全系统都将出现零序电压。常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一发电机定子绕组的匝间短路，当定子绕组星形连C.在非故障元件中流过的零序电流，其数值等种自动装置。接、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端时，于本身的对地电容电流，电容性无功功率的实际方向由母线流向线路。

D.在故障元件中流过的零序电流，其数值为全系统非故障元件对地电容电流之总和，电容性无功

基本任务是：自动、迅速、有选择性地将故障元件

从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。反应电气元件的不正常运行状态，而动作于发出信号、应装设横差保护；对200MW及以上的发电机，有条件时可装设双重化横差保护(4)对于发电机外部短路引起的过电流，可采用下列保护方式：① 负序过电流及单元件低电压启动的过电流保护，一般

功率的实际方向为由线路流向母线。减负荷或跳闸。用于50MW及以上的发电机② 复合电压(包括负序4.阻抗继电器的动作特性和动作方程？ 13.什么是继电特性？ 电压及线电压)启动的过电流保护，一般用于1MW阻抗继电器在阻抗复平面动作区域的形状，成为答：无论起动和返回，继电器的动作都是明确干脆及以上的发电机③ 过电流保护用于1MW以下的小动作特性。动作特性包括;偏移圆特性、方向圆特性、全阻抗圆特性。

5.引起差动保护不平衡电流原因？

1计算变比与实际变比不一致产生不平衡电流2变压器带负荷调节分接头„3电流互感器传变误差„4变压器励磁电流„

减小措施 1计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流的补偿2减少因电流互感器性能不同引起的稳态不平衡电流3减少电流互感器的暂态不的，它不可能停留在某一个中间位置，这种特性我型发电机保护 ④ 带电流记忆的低压过电流保护用们称之为“继电特性”。于自并励发电机 ⑤ 对于由不对称负荷或外部不对

6、继电保护按反应故障和按其功用的不同可分为称短路所引起的负序过电流，一般在50MW及以哪些类型?

答:(1)按反应故障可分为:相间短路保护,接地短路保护,匝间短路保护,失磁保护等。

上的发电机上装设负序过电流保护⑥ 对于由对称负荷引起的发电机定子绕组过电流，应装设接于一相电流的过负荷保护 ⑦ 对于水轮发电机定子绕组

(2)按其功用可分为:主保护、后备保护、辅助保护 过电压，应装设带延时的过电压保护⑧ 对于发电机

7、三段式电流保护的评价及应用 励磁回路的一点接地故障，对1MW及以下的小型a.选择性:通过动作电流、动作时间来保证选择性 发电机可装设定期检测装置；对1MW以上的发电

机应装设专用的励磁回路一点接地保护⑨ 对于发电机励磁消失故障，在发电机不允许失磁运行时，应在自动灭磁开关断开时连锁断开发电机的断路

平衡电流 单相电源辐射网络上可以保证获得选择性 b.速动6.振荡对距离保护的影响？ 性:无时限速断和带时限速断保护动作是迅速的电力系统振荡时，阻抗继电器是否误动、误动的过电流保护则常常不能满足速动性的要求 c.灵敏

时间长短与保护安装位置、保护动作范围、动作特性:运行方式变化较大时,速断保护往往不能满足要器；对采用半导体励磁以及100MW及以上采用电性的形状和振荡周期长短等有关，安装位置离振荡求 被保护线路很短时,无限时电流速断保护长为零动机励磁的发电机，应增设直接反应发电机失磁时中心越近、整定值越大、动作特性曲线在与整定阻灵敏度差 是其主要缺点d.可靠性:继电器简单、数电气参数变化的专用失磁保护⑩ 对于转子回路的抗垂直方向的动作区域越大时，越容易受振荡的影量少、整定计算和校验容易 可靠性好是它的主要过负荷，在100MW及以上，并且采用半导体励磁响，振荡周期越长误动的时间越长。并不是安装在优点 系统的发电机上，应装设转子过负荷保护11对于系统中所有的阻抗继电器在振荡时都会误动，但

8、什么是主保护、后备保护?什么是近后备保护、汽轮发电机主汽门突然关闭而出现的发电机变电是，对阻抗继电器在出厂时都要求配备振荡闭锁，使之具有通用性。

7.中性点直接接地电网中接地短路的零序参数特点？

远后备保护?

在什么情况下依靠近后备保护切除故障?在什么情况下依靠远后备保护切除故障? 答:当本元件的主保护拒绝动作时,由本元件的另一套保护作为后

动机运行的异常运行方式，为防止损坏汽轮机，对200MW及以上的大容量汽轮发电机宜装设逆功率保护；对于燃气轮发电机，应装设逆功率保护12对于300MW及以上的发电机，应装设过励磁保护

答：①最高,距故障点越远处零序电压越低,取决于备保护,由于这种后备作 用是在主保护安装处实现,13其他保护：如当电力系统振荡影响机组安全运测量点到大地 间阻抗大小;电力系统运行方式变因此,称之为近后备保护。在远处实现对相邻元件的行时，在300MW机组上，宜装设失步保护；当汽化时,间接影响零序分量大小；②零序电流超前于零后备保护, 称为远后备保护。轮机低频运行会造成机械振动，叶片损伤，对汽轮序电压，零序电流由零序电压UK0产生，由故障点

9、简述继电保护的基本原理和构成方式。经线路流向大地，分布取决于线路的零序阻抗和中答:基本原理:

1、过电流保护

2、低电压保护

3、距性点接地变压器的零序阻抗，而与电源的数目和位离保护

4、方向保护

5、差动原理 的保护

6、瓦

机危害极大时，可装设低频保护；当水冷发电机断

水时，可装设断水保护等。

置无关；③ 故障线路，两端零序功率的方向与正斯保护

7、过热保护等。序功率的相反；④ 由保护安装点到到零序网络中构成方式:

1、测量部分

2、逻辑部分

3、执行部分性点之间的零序阻抗决定，与被保护线路的零序阻

10、后备保护的作用是什么?抗及故障点的位置无关；⑤ 系统运行方式变化时，答:后备保护的作用是在主保护因保护装置拒动、只要送电线路和中性点接地变压器数目不变，零序保护回路中的其他环节损坏、断路器拒动等原因不 阻抗和零序网络就不变。能快 速切除故障的情况下,迅速启动来切除故障。

14.零序电流保护与相电流保护比较

智能电网电力需求侧管理系统研究 第3篇

关键词电力企业；电力需求侧管理；人性化服务

中图分类号TP文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)072-0174-01

国民经济的进一步发展，加上电力电子技术、计算机技术、通讯技术等先进技术在电力系统中应用的不断完善，电力用户对电力需求侧电能综合管理的人性化服务水平也提出了更高的要求。电力需求侧管理系统是电力企业进行电能服务的直接窗口，是优化电能分配调度结构和提高电力客户终端用电效率的重要基础技术支持平台，其运行可靠性直接关系到供电企业电能服务的综合水平，同时也是供电企业增加电能供电社会经济效益的重要基础保障条件。由于我国受当时建设技术水平和投资资金等多方面因素的共同制约，加上传统电能简单供用电理念模式的影响，各级电力公司在多年电能运营调度管理中均存在明显的粗放性管理特性，不仅整个电能运营管理机制存在不完善，管理手段较简单等问题，而且在电能运营调度管理中，大多以运行调度人员的经验管理为主，整个调度管理基本是一个靠大量人力、物力进行的静态管理模式，在供电信息公布实时性、可靠性、精确性、以及透明性等方面均不能满足现代智能电网需求侧人性化服务管理的需求。因此，在满足电力用户用电可靠性的基础上，通过相应的先进技术优化手段，构筑集用电信息数据采集、输送、智能分析等功能为一体的智能电网需求侧管理系统，有效提高电能服务水平，减少用电浪费降低电力用户用电成本，保障供电公司对电能进行安全可靠、节能经济的高效运行管理就显得相当有工程实用价值。

1智能电网电力需求侧管理系统构筑基础技术支持条件

随着电力电子技术、传感器技术、通讯技术等先进技术在供配电网络中应用的不断完善，构筑高水平人性化服务的需求侧管理系统已成为电力企业研究的一个重要课题，从用电信息采集、传输、智能分析判断三个功能单元来看，电力需求侧智能管理系统的基本构筑技术条件主要有：综合自动化水平高的电力设备、智能数据采集传输等量测设备和通信设备、科学合理的用电信息智能分析和供电优化决策管理系统。

1）综合自动化水平高的电力设备。电力设备是电能分配调度重要执行设备，其综合自动化水平高低直接决定电力需求侧管理系统是否能够实时动态采集电力用户基础用电信息，为此必须增强系统管辖范围内电力设备的综合自动化水平，为安装在现地的监测系统能够相应的数据采集端口，便于其采集到实时准确的用电特性电参量数据信息。

2）智能数据采集、传输的量测设备和通信设备。用电信息是整个系统工作的基础条件，通过安装在电力用户终端的需求侧用电信息量测设备，可以利用设备内部相关监测功能模块动态采集用户实时用电数据，并经DSP等数据处理模块动态分析判断供电电能质量、用电参数变化等信息，防止电力用户发生偷电漏电等非法不安全用电行为，保障电力用户高效合理、实时经济的用电；同时还可以通过远程通信通道，将实时电价、用电优惠等信息传输给电力用户，便于电力用户根据自己实际生产需求制定高效合理用电计划，为用户节约大量的电费。

3）科学合理的用电信息智能分析和供电优化决策管理系统。智能电网实现电力需求侧实时运营管理系统，不仅要与安装在电力用户终端的用电信息采集系统进行实时通信，同时还要与电力企业电能营销管理系统进行实时业务数据信息共享通讯。系统采用面向电力用户人性化服务的逻辑分层分布式逻辑结构，用电信息通讯结合IEC61850、IEC61968、IEC61970等相关规范，完成于不同数据系统进行实时通讯，从而有效提高电力企业供电综合智能服务水平，保障电力用户用电可靠性和经济性。

2智能电力需求侧管理系统功能单元分析

智能电网电力需求侧管理系统是电力企业进行技术升级更新改造的重要研究课题，是一个集用电信息的实时采集、远程传输、动态智能分析等功能为一体的综合配电自动化系统，不仅实现对用户用电信息实时监视控制，同时还可以实现电价信息的同步共享，达到电能资源优化分配、节能降耗等目的。

1）系统分层分布式逻辑结构。前面分析可知，智能电网电力需求侧管理系统是多种先进技术相结合的产物，其具体分层分布式结构如图1所示。从图1可知，电力需求侧智能管理系统主要采用浏览器和应用（或数据库）服务器的智能服务结构，并结合分层分布式逻辑结构思想，横向将用电信息现地采集（SCADA/EMS）系统、用电营销管理系统、需求侧电力负荷管理系统、以及EIP平台相结合，有效提高了需求侧管理系统的自动化水平和智能决策效率。

图1电力需求侧智能管理系统分层分布式逻辑结构

2）供电效益综合分析功能。需求侧管理系统结合了用电营销管理系统，可以将供电企业历史购电和售电数据信息进行统一汇总分析，获得供电量、售电量、运营成本等多项影响因素间的经济效益曲线，给供电企业制定供电计划提供重要参考数据，便于其更好、更准确地进行电能合理分配调度。

3）精细化线损分析管理平台。通过先进的科学优化技术手段，结合计算机数据库技术，构筑线损电力需求侧精细化显示分析管理平台，不仅可以利用计算机自动分析确定电力用户应该补收电费量，同时还可以提高电能损耗收费的准确性，增加电力用户需缴纳的额外损耗费用的透明度，有效提高需求侧电能运行管理的智能服务水平。采用线损精细化平台自动生成的电能调度管理优化结构模式，用计算机自动分析代替传统手工运算，避免了一些不必要的人为误差因素。据一些文献资料表明，在电力需求侧管理系统中构筑精细化线损分析管理平台，可以将线损分析误差从3.5%有效降低到0.5%以内，从而为电力企业供电线损分摊提供了一个科学合理、高效经济的精细化管理平台，有效保护了电力用户、供电企业、以及国家的综合社会经济效益。精细化线损分摊管理平台的构筑还可以大大缩短用电稽查人员用电检查的工作量，通过计算机自动分析预测，完成传统的现地用电巡视调查工作，从而有效提高需求侧电力用户用电信息的巡视调查效率。系统还可以通过对电能用户历史运行数据自动分析判断，对可能发生窃电漏电的用户用语音、曲线、报表等形式提醒电力需求侧运行管理人员进行相关检查，提高运行人员对配电分支供电可靠性分析和现场用电纠纷处理效率。

4）有序用电优化。供电企业可以结合预测峰谷波动数据，推出相关有序用电方案，以不同电价等经济指标刺激一些大用户在中午或晚上用电，通过有序用电达到错峰填谷的经济效益。

5）负荷平衡分析管理功能。需求侧管理系统通过负荷平衡分析管理功能模块，动态分析用电电能功率因数、线损等经济指标，及时分析各类用户的负荷率，结合相应优化决策功能模型和优化措施，挖掘出用电结构需要优化调整的用户，并自动生成相应节能用电建议书和技术改造方案，在提高供电企业综合服务水平的基础上，有效降低电力用户用电成本。

3结束语

智能电网电力需求侧管理系统不仅可以有效提高电力企业需求侧电力用户用电信息综合管理水平，同时该系统是基于电力用户利益基础上的人性化节能服务系统，有效实现了需求侧电力用户安全可靠、高效节能用电的目的。

参考文献

[1]徐大全.供电企业电力营销管理的现状及对策[J].湖北电力,2007,31(增刊):99-100.

[2]江克努力,钟林.电力服务营销[M].北京:中国电力出版社,2004.

[3]胡宏杰.对电建企业实施精细化管理的思考[J].大众用电,2008,06:12-13.

基于PLC的智能电力保护系统设计 第4篇

智能电力保护系统的设计目的,是为了使电力设备及日常电器更加智能化和简便化,更贴近和服务于人们的日常生产和生活。一个成功的电力系统可能包括一个完整的电力系统的规划或者特定的一代等子系统在相互连接、传输和分销网络等性能。智能电力保护系统的设计初衷就要应用广泛化和智能化,因此,在进行设计时不能只注重效率和功能,而忽略了经济性和普遍性的因素。

电力系统规划的目标是可靠、灵活、经济的电力系统设计。智能电力系统的设计需要有一个进行逻辑性指导的程序,用于内部存储程序和执行逻辑运算等指令。基于逻辑控制器的作用下,将电力系统的设计概念融入其中,智能化和安全可靠性的概念在电力系统中分化成若干个子系统,然后对子系统进行程序编辑,子系统之间的联系也是密不可分和相互作用,依次进行的。所以,电力系统的设计不是单单靠系统和自身完成,而是需要提供决策性任务的技术进行辅助。

2.PLC在电力系统中的应用

PLC技术和其他技术相比,具有很高的可靠性。对于任何电力企业俩说,高可靠性就以安全性和保障,也是购置控制设备的首要条件。PLC即可编程逻辑控制器,作为现代大规模集成电流技术应用的主要工艺,不仅具有较强的抗干扰性和可靠性,还能够将电气接线的开关接点控制精准,从而减低了系统的故障发生率。PLC还具有处理系统和文件的能力,同时其硬件结构胶简单,编程功能强大,规模可大可小,环境要求低和费用低廉等特点。

3.基于PLC的智能电力保护系统设计

3.1设计目的

电力系统的设计目标是生成一组场景,满足成本控制、可靠性、安全性、智能型和灵活性等标准。以点对点的传输设计为例,传动系统的设计目标就是合理设计线路和变电站的数量和类型。智能电力保护系统的设计目的就是让电力系统更加智能化和安全,对随时可能发生的安全隐患进行实时监测,在发生危险之前就可以进行预警,因而能够保证电力系统的安全性。同时智能化的要求也是通过设计,将电力设备所需要的人工操作部分,进行编程控制,利用远程控制遥控实施目的性操作,也可自动定制操作步骤和时间。利用精确运算和数据分析,找出自动发生命令的精准时机,从而完成智能化和安全性的设计目的。

3.2电力系统设计过程

首先,需要选择可行的单行图,执行所需要的模拟任务。其次,电力系统的设计知识分为身体组成的子组件、知识分布和知识处理。电力系统是由自己的组件或者子系统反过来而形成的。一个复杂的系统可以通过设计一组越来越复杂的子系统进行设计。大多数电力系统设计任务都是对一系列步骤的完善,而不是按照步骤依次进行的过程。因此,现在很多的控制系统都是从研发新型装置入手,开发出新的生产模式或者完善的系统设计。

3.3 PLC在电力系统设计中的应用

PLC在智能电力保护系统的设计时,通过不断改变工业流程中的顺序控制、开关量等来达到智能化控制的手段。PLC技术的出现,正好解决了对系统完善控制和提升的问题,利用PLC能够有完善的逻辑处理能力控制整个系统,PLC应该应用在系统中开关简单、顺序明显的系统流程中。其次,PLC技术在电力控制系统设计中,可以自动化、智能化的控制开关量和相关配置,并对系统进行合理的安排和规划,对预设的系统问题进行合理的设计,通过逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等对系统中预测问题和步骤过程发布指令进行合理的控制,从而使电力系统实现智能化、自动化和安全性高等特性。

4.结语

综上所述,通过对PLC技术和电力系统设计的了解和分析,可以看出,PLC的产生和发展都具有重要意义。随着社会中生产和生活环境的要求不断提升,电力系统的应用也愈加广泛,对电力系统的智能化和自动化也成为普遍应用要求。本文研究了基于PLC的智能电力保护系统设计,研究表明PLC技术的应用有利于电力系统设计的完善,两者的结合能够有效实现电力系统的智能化和自动化概念。电力系统的不断完善和升级能够在一定程度上促进社会经济和生产力的发展。所以,基于PLC的电力系统需要我们更深度的研究和探索。

参考文献

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[5]钱锐.基于PLC的供配电继电保护优化及监控系统实现[D].东华大学,2014.

[6]董雪源.基于互联网技术的电力系统广域保护通信系统研究[D].西南交通大学,2012.

电力系统继电保护试题 第5篇

1.5 依据电力元件两端电气量在正常工作和短路状况下的差异，可以构成哪些原理的保护？

1.6 如图1.8所示，线路上装设两组电流互感器，线路保护和母线保护应各接哪组互感器？

2.3 解释“动作电流”、“返回电流”和“返回系数”，过电流继电器的返回系数过低或过高各有何缺点？

2.4 在电流保护的整定计算中，为什么要引入可靠系数，其值考虑哪些因素后确定？

2.5 说明电流速断、限时电流速断联合工作时，依靠什么环节保证保护动作的选择性？依靠什么环节保证保护动作的灵敏性和速动性？

2.6 为什么定时限过电流保护的灵敏度、动作时间需要同时逐级配合，而电流速断的灵敏度不需要逐级配合？

2.7 如图2.56所示网络，保护1、2、3为电流保护，系统参数为：

试求：

1)发电机元件最多三台运行，最少一天运行，线路最多三条运行，最少一条运行，请确定保护3在系统最大、最小运行方式下的等值阻抗。

2)整定保护1、2、3的电流速断定值，并计算各自的最小保护范围。

3)整定保护2、3的限时电流速断定值，并校验使其满足灵敏度要求

4)4)整定保护1、2、3的过电流定值，假定母线E过电流保护动作时限为0.5秒，校验保护1做近后备，保护2、3做远后备的灵敏度。

2.8 当图2.56中保护1的出口处，在系统最小运行方式下发生两项短路，保护按照题2.7配置和整定时，试问：

1)共有哪些保护元件启动

2)所有保护工作正常，故障由何处的哪个保护元件动作、多长时间切除？

3)若保护1的电流速断保护拒动，故障由哪个保护元件动作、多长时间切除？

4)若保护1的断路器拒动，故障由哪个保护元件动作、多长时间切除？

2.11 在两侧电源供电的网络中，方向性电流保护利用了短路时电气量什么特征解决了仅利用电流幅值特征不能解决的什么问题？

2.12 功率方向判别元件实质上是判别什么？为什么会存在“死区”？什么时候要求它动作最灵敏？

2.14 为了保证在正方向发生各种短路时功率判别元件都能动作，需要确定接线方式及内角，请给出90°接线方式正方向短路时内角的范围。

2.15 对于90°接线方式、内角为30°的功率方向判别元件，在电力系统正常负荷电流（功率因数为0.85）下，分析功率方向判别元件的动作情况。假定A相的功率方向元件出口与B相过电流元件出口串接，而不是按相连接，当反方向发生B、C两相短路时，会出现什么情况？

2.16 系统和参数见题2.7，试完成：

1）整定线路L3上保护4、5的电流速断定值，并尽可能在一端加装方向元件。

2)确保保护4、5、6、7、8、9过电流断的时间定值，并说明何处需要安装方向元件。

3)确定保护5、7、9限时电流速断的电流定值，并校验灵敏度。

2.19 系统接线图2.58，发电机以发电机—变压器组方式接入系统，最大开机方式为四台机全开，最小开机方式为两侧各开一台机，变压器T5和T6可能两台也可能一台运行。参数为：

1）请画出所有元件全运行时三序等值网络图，并标注参数；

2.20 如题2.19给出的系统参数，其相间短路的保护也采用电流保护，试完成：

3）分别画出相间短路的电流保护的功率方向判别元件与零序功率方向判别元件的交流接线；

2.22 图2.59所示系统的变压器中性点可以接地，也可以不接地。比较中性点直接接地系统与非直接接地系统中，发生单相接地后，在下述各方面的异同：

1）零序等值网络及零序参数的组成；

2)零序分布规律；

3)零序电流的大小及流动规律；

2.23 图2.59所示系统中，变压器中性点全部不接地，如果发生单相接地，试回答：

1）比较故障线路与非故障线路中零序电流、零序电压、零序功率方向的差异。

2.24 小结下列电流保护的基本原理、适用网络评述其优缺点：

1)相间短路的三段式电流保护； 2)方向性电流保护；

3)零序电流保护；

4)方向性零序电流保护；

5)中性点非直接接地系统中的电流电压保护。

第二章补充题

3.1 距离保护是利用正常运行于短路状态间的那些电气量的差异构成的？

3.4 构成距离保护为什么必须用故障环路上的电压、电流作为测量电压和电流？

3.5 为了切除线路上各种类型的短路，一般配置哪几种接线方式的距离保护协同工作？

3.10 解释什么是阻抗继电器的最大灵敏角，为什么通常选定线路阻抗角为最大灵敏角？

3.15 以记忆电压为参考电压的距离继电器有什么特点？其初态特性与稳态特性有何差别？

3.17 什么是最小精确工作电流和最小精确工作电压？测量电流或电压小于最小精工电流或电压时会出现什么问题？

3.18 图3—45所示系统中，发电机以发电机—变压器组方式接入系统，最大开机方式为4台机全开，最小开机方式为两侧各开1台机，变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。其参数为：

1）为了快速切除线路上的各种短路，线路A—B、B—C应在何处配备三段式距离保护，各选用何种接线方式？各选用何种动作特性？

2)整定保护1~4的距离Ⅰ段，并按照你选定的动作特性，在一个阻抗复平面上画出各保护的动作区域。

3)分别求出保护1、4接地距离Ⅱ段的最大、最小分支系数。

4)分别求出保护1、4接地距离Ⅱ、Ⅲ的定值及时限，并校验灵敏度。

5)当AB线路中点处发生BC两相短路接地时，哪些地方的那些测量元件动作，请逐一列出。保护、断路器正常工作情况下，哪些保护的何段以什么时间跳开了哪些断路器将短路切除？

6)短路条件同（5），若保护1的接地距离Ⅰ段拒动、保护2处断路器拒动，哪些保护以何时间跳开何断路器将短路切除？

7)假定各保护回路正确工作的概率为90%，在（5）的短路条件下，全系统中断路器不被错误切除任意一个的概率是多少？体会保护动作可靠性应要求到多高。

3.21 什么是电力系统的振荡？振荡时电压、电流有什么特点？阻抗继电器的测量阻抗如何变化？

3.24 故障选相的作用是什么？简述相电流差突变量选相的原理。

3.25 在单侧电源线路上，过度电阻对距离保护的影响是什么？

3.26 在双侧电源的线路上，保护测量到的过度电阻为什么会呈容行或感性？

3.31 用故障分量构成继电保护有什么优点？

3.32 什么是工频故障分量，如何求得？

第三章补充题

4.2 纵联保护与阶段式保护的根本差别是什么？陈述纵联保护的主要优、缺点。

4.5 通道传输的信号种类、通道的工作方式有哪些？ 4.7 图4.30所示系统，线路全配置闭锁式方向比较式纵联保护，分析在k点短路时各端保护方向元件的动作情况，各线路保护的工作过程及结果。

4.12 输电线路纵联电流差动保护在系统振荡、非全相运行期间，会否误动，为什么？

4.20 什么是闭锁角，由什么决定其大小，为什么保护必须考虑闭锁角，闭锁角的大小对保护有何影响？

4.21 什么是相继动作，为什么会出现相继动作，出现相继动作对电力系统有何影响？

5.1 在超高压电网中，目前使用的重合闸有何优、缺点？

5.12 什么是重合闸前加速保护，有何优缺点？主要适用于什么场合？

5.13 什么是重合闸后加速保护，有何优缺点？主要适用于什么场合？

6.2 若三相变压器采用YN，y12接地方式，纵差动保护电流互感器能否采用单相变压器的接线方式，并说明理由。

6.3 关于变压器纵差动中的不平衡电流，试问：(1)与差动电流在概念上有何区别与联系？

(2)哪些是由测量误差引起的？哪些是由变压器结构和参数引起的？(3)哪些属于稳态不平衡电流？哪些属于暂态不平衡电流？

(4)电流互感器引起的暂态不平衡电流为什么会偏离时间轴的一侧？(5)减小不平衡电流的措施有哪几种？

6.7 励磁涌流是怎么产生的？与哪些因素有关？

6.10 变压器纵差动保护中消除励磁涌流影响的措施有哪些？它们利用了哪些特性？各自有何特点？ 6.12 与低压启动的过流保护相比，复合电压启动的过流保护为什么能提高灵敏度？

6.15 多台变压器并联运行时，全绝缘变压器何分级绝缘变压器对接地保护的要求有何分别？

7.1 简述发电机保护的配置。

7.3 写出发电机标积制动和比率制动差动原理的表达式。

7.8 大容量发电机为什么要采用100％定子接地保护？

7.11 发电机失磁对系统和发电机本身有什么影响？汽轮发电机允许失磁后继续运行的条件 是什么？

7.13 试分析发电机3U0定子接地保护中3U0电压和接地点的关系？

8.2 试述判别母线故障的基本方法。

电力系统智能电网通信网络规划研究 第6篇

【关键词】电力系统；智能电网；通信网络；规划；要求；信息管理措施；研究

前言

各个行业在良好的社会经济形势下得到了蓬勃的发展，也在逐步的扩大生产，对于对电力资源的需求量也随之不断提升。电力事业建设是现代公共事业中极为重要的一项。电网系统的通信网络构成该系统重要部分，其作用在保障电网安全性，提高电网供电质量，使之能够更加高效、稳定的运行，并减少各个环节成本投入，也是构建智能电网的基本条件之一。科学合理规划电力系统智能电网通信网络是电网建设与管理中极为重要工作之一，对该项工作进行深入的研究是十分有必要的。

1.通信电源系统

电力通信电源是电力通信系统中极为重要的设备之一。现代的智能电网中，通信电源系统运行的状况，与通信网的安全性及稳定的运行有着极为紧密的联系，如果其出现故障会使得通信设备运行突然停止，电路断开，严重影响搭配电网的安全运行，突然断路或者故障甚至会对某些精密的设备及仪器造成损害，发生意外事故。因此需要强化智能电网通信电源的管理及其日常维护。在进行智能电网的电源系统管理，需要首先需要使用质量合格、可靠性良好的电源电池，选择稳定的供电方式，运用先进的管理理念，集中、自动化的进行管理维护。在通信电源供电系统中.一般是利用DC—DC转换器为通信设备提供动力电流。蓄电池可以选择免维护的电池.还需要具有良好的密封性，且寿命较长。实践中使用较多的是双蓄双充模式，可以提高大直流蓄电池组的容量.设置两组DC—DC转换器，可以轮流为通信设备提供电源，保障了通信设备供电的安全性及可靠性，降低工作人员设备维护的工作，还能减少设备方面的投资成本，达到资源共享的目标[1]。

2.数字变电站通信的基本规划要求

2.1通信网络化。数字化变电站中设置了各种高速的网络通信设备，将其内部的设备连接起来，并利用网络达到资源共享的目的。因此需要通信情况实时性良好，且安全性高。当前的通信的需求集中在传输系统的物理量，主要包括遥测、遥信、遥控、遥调等方面。通过测量获得信息数据及遥控命令传输，常均需其具有较高实时性。如果电网系统出现问题，会产生大量数据，该类信息需要在站内通信网络中进行快速传输。通信安全性也是极关键要素可以设置防火墙、密码等措施保障安全。

2.2通信开放化及标准化。数字化变电站中使用的一次设备及二次设备等，均为智能设备，其是数字化变电站运行的基本条件。各个智能设备之间，或者与其他设备需要交换各类信息，包括参数、运行状态、各项指令等，因此需要有相应的通信接口。设置开放化的通信架结构，构成即插即用整体环境，电网中各个设备及元件之间可以实现网络化的通信。另外，需要统一技术标准，它才能达到传感器、智能电子设备、各类应用系统之间的无差别通信的目标，本质上即表示所有的信息均能被不同的设备、不同的系统之间交流，并完全理解，变电站各个要素之间实现互操作功能，包括设备与设备、设备与系统、系统与系统等。电力企业、设备生产商、通信标准制定单位需要进行充分的沟通与合作，逐步的实现标准统一化，达到通信系统的无差别交流[2]。

2.3数据集成化。高速通信系统能够让各种设备实现网络化信息交流，包括智能电子设备（IEDs）、智能仪表、电力电子控制器、控制中心、保护系统、各个用户等。在该过程中形成的各种数据、信息等，均是利用集成化控制，如信息的统一采集、统一传输等.逐步使电网信息转变为高度集成话的局面，也能够达到信息资源共享的效果。另外还可以利用统一的平台及模型等，使得电网更加规范，实现标准化，并对其推行精细化管理，电网的运行效率更高。

3.信息管理措施

3.1信息收集。智能电网在实时数据的收集方面，有效的扩大了监视控制涉及的范围，也丰富了数据采集系统（SCADA）的收集量，使得电网逐步形成电网的“可视化”。根据信息的来源的不同，可以将智能电网实时数据分为三个不同的类型，包括电网运行数据信息、设备状态信息、用户用电的计量数据信息等。电网企业需要强化各项运行设备的状态监测，得到很更多的数据，且掌握全面、更详细、更富有准确性的资料数据，为企业的决策人员制定正确有效的管理决策较多真实有效的信息，使得决策的更加准确，效果更佳[3]。

3.2信息集成化管理。现代电力企业中普遍存在的信息独立、或者分类不精确的，使得其管理较为困难。智能电网的建设重点之一是集中构件企业信息总线（ESB），使得企业级信息管理更加集成化。智能电网中应实施集成化管理的信息十分丰富，如自动化系统的实时数据，电网企业使用内部管理系统的过程形成的各项管理数据，外部使用的系统数据等。先将应用系统的各种信息传输至统一的分析数据库，各个系统之间进行数据的运转，直至实现信息企业级的集成。

3.3信息传输。智能电网所需要处理及传输的设备状态数据、客户计量数据等，会被各个系统及部门使用，该类信息一般收集的点较多，且分布较为分散。在收集该类数据时，一般的使用以开放标准为基础的数字通信网。其是以开放标准（TCP/IP）为基础的数据网络通信，并能够提供协议转换器，兼容性较强，各个通道均可以共用，通道的利用率较高，也由于上述的特性，其适合收集数量较大的设备状态数据空用户的计量数据。在该系统中，不同的后台系统均可以采用订阅的方法，得到有价值的信息，数据通道的荷载较小，无需开发大量的数据接口，促进实时信息资源的共享[4]。

3.4信息分析。结合智能电网信息集成情况，可以把信息的分析优化分为不同层次，每个层次包含的内容也有所区别，第一层包括闭值、实事、事务通知、信息显示、邮件等；第二层包括指标推算、走势分析；第三层数据分析、事件的处理等；第四层包括高级优化、模型构建、规划、决策支持等。结合电网企业的不同业务情况，不断的完善分析结构层次，能够提高数据的利用率，包括利用范围及利用的深度。

4.总结

电力事业的发展经历了较长的时间，各个地区的电网覆盖内极为广阔，接入的各项设备种类不同，数量繁多，形成了极为庞大的电力系统。现代科学技术的发展，信息技术的运用，计算机技术的提升及广泛的应用，使得电力系统的监控、管理、运行等，逐步实现了自动化、智能化。智能化电网通信网络是整个电网实现其功能的基本条件之一，对其进行合理的规划是电网建设管理的重要内容。本文仅从一般的角度分析了规划的基本内容及要求，实践的规划过程中，还需要规划人员结合电网的实际情况，综合考虑各个方面的条件及影响因素，合理制定规划方案，提升规划的合理性，不断优化智能电网的质量。

参考文献

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电力设备单兵智能巡检系统 第7篇

1 电力设备运行与检测现状

电力系统的安全稳定运行是最重要的任务, 而要保障系统的安全稳定运行, 首先必须保证设备的状态。因此, 在设备完成初始安装和调试、设备服役期间以及设备中存在缺陷时, 按照各种规程规范的要求, 对电力设备进行各种类型的检测, 以确保设备处于正常状态, 是电力设备管理、维护的重要内容。

电力仪器、通信线路与设备是运行保障过程中的核心与枢纽, 随着时间推移会存在各种故障问题发生的可能。以往通过人工方式去检查、检验效率低, 可信度也不高。通过电力设备巡检, 对预防风险和发掘安全隐患起到了很重要的作用。

但是电力设备运行管理维护具有特殊性, 目前电力设备检测需要用到的仪器比如红外热像仪、激光测距仪、噪音计、长焦可见光拍照、录音、陀螺仪、震动传感器都需要单个进行检测, 且流程多。因此, 迫切需要研发能够满足相关国家标准和行业规程规范、自动化和集成化程度较高的检测设备和装置, 以提高试验工作的效率。

为了解决上述问题, 研究具有一定共性、针对电力行业的设备运行情况进行检测的单兵智能巡检系统就显得尤为突出和重要。

2 系统研究概述

原理简述

本研究拟建设一套电力设备单兵智能巡检系统, 具有电子工单派单、GPS定位、红外图像分析、噪音分析、测距记录、长焦可见光拍照、录音、陀螺仪检测、震动检测等功能, 通过对电力设备的现场检测与数据分析, 从而得出电力设备的运行状态, 并且对数据进行存档管理。

理论或实践依据

随着社会不断的进步和发展, 输变电设备数量激增, 社会各界对电网输变电设备的可靠性和安全性提出了更高的要求, 因而每年的巡检工作任务量也越来越大。但在当前巡检与检查过程中, 任务会有相关部门和人员线下安排, 所有巡检与检查产生的数据和记录都是手工与纸质完成, 同时工作人员需要携带多种相关仪器设备到现场做各种分项检查, 针对此问题, 一来降低了巡检效率, 二来对历史数据的存档管理带来不便。通过研究适用于目前电力设备巡检现状的智能巡检系统, 实现电力设备运行状态的现场分析以及电力设备检测数据的存档记录, 方便巡检人员开展工作, 方便电力部门对电力设备的管理维护。

3 系统研究内容

基于平板的单兵智能巡检系统建设

单兵智能巡检系统以平板电脑为载体, 应用于电力设备的巡检, 仪器集成了红外成像仪、激光测距仪、噪音计、长焦可见光拍照、录音、陀螺仪、震动传感器, 可满足电力设备现场巡检需要。系统建设可有效提高电力巡检人员的工作规范、提高巡检效率。

电子工单派单功能

对于每次巡检任务的制定和发布, 都可以通过电子工单派单功能来实现, 电子工单记录了巡检时间、巡检地点、巡检人员、巡检内容等信息, 数据与后台实现联网, 并实现工单闭环制管理。

红外成像数据管理功能

通过与红外成像设备研发红外成像仪数据传输接口, 以USB数据线、蓝牙、无线传输等方式实现与平板电脑之间的数据传输, 系统通过协议制定建设红外成像数据分析模块, 实现检测设备异常分析与红外成像数据记录。

激光测距数据管理功能

与激光测距开发激光测距仪数据传输接口, 以USB数据线、蓝牙、无线传输等方式实现与平板电脑之间的数据传输, 建设激光测距数据分析模块, 实现测距及信息记录的功能。

激光测距仪, 是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光, 由光电元件接收目标反射的激光束, 计时器测定激光束从发射到接收的时间, 计算出从观测者到目标的距离。激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确, 其误差仅为其他光学测距仪的五分之一到数百分之一。

激光测距仪在输电线路上有着广泛的应用。应用范围主要有:

测量高度;

交叉跨越的测量;

任意点弧垂的初步测量;

危险物的测量;

巡视道长度的估测;

边坡坡度的测量;

风偏的校核;

耐张塔跳线与塔身距离的测量。

系统激光测距分析模块通过斜距、水平距离、垂直距离、高度、倾角、累加距离和距离差等物理量, 并通过一定的计算公式实现不同应用对象的测距。

噪音数据导入与分析功能

通过与噪音计开发噪音计数据传输接口, 以USB数据线、蓝牙、无线传输等方式实现与平板电脑之间的数据传输, 系统通过协议开发建设噪音计数据分析模块, 实现噪音辨别及数据记录的功能。

长焦可见光拍照数据导入与分析功能

通过与平板电脑内置摄像头、可扩展长焦可见光摄像头数据集成, 实现巡检现场设备拍照、保存和数据管理。

录音数据导入与分析功能

通过与平板电脑开发录音功能模块, 实现手动、自动录音、保存和查询等功能。

陀螺仪数据导入与分析功能

通过与陀螺仪开发陀螺仪数据传输接口, 以USB数据线、蓝牙、无线传输等方式实现数据传输, 通过协议开发陀螺仪数据分析模块, 并实现数据保存功能。

震动传感器数据导入与分析功能

通过与震动传感器开发震动传感器数据传输接口, 以USB数据线、蓝牙、无线传输等方式实现数据传输, 系统通过协议开发建设震动传感器数据分析模块, 并实现数据保存功能。

4 研究意义与价值

本研究主要针对电力企业, 如电力公司、高用电工业企业在设备管理、维护上带来巨大价值。以电力部门为例, 目前存在人员不足状况, 尤其是对于输电线路安全方面的测试相关的部门, 人员与任务之间的矛盾最为突出。

这种矛盾一方面来源于生产任务的急剧扩张。正如相关分析报告所揭示的, 电力建设和电网投资持续处于高位, 输变电容量和设备台套数急剧增加。国家电网公司2008-2010年共完成投资6000多亿元, 仅2009年电网投资额就达到4400亿元, 同比增长40.58%。根据一般设计和建设规范, 在电网投资中, 输配电的比例大约为1:2左右, 其中, 输电网基本上以高电压等级构成, 而配电网则包含高压与中低压, 其中中低压配电与高压配电的比例约为6:4。

这其中, 设备投资占了相当比重。加之电网公司进一步提高了供电质量和电网安全要求, 对设备进行检修、维护、试验的任务量急剧膨胀。而各级电力部门相关人员配备不足, 人员扩充又需要一定的周期, 造成了生产任务急剧膨胀和人员增长不足之间的矛盾。

本研究目的是为了全面提高电力方面的检测效率、水平和质量, 减轻人工的使用量, 提高工作效率, 实现行业变革。

目前, 国内各省电力系统相关部门进行电力设备检测通常只是采用单独设备进行单独采集, 对于采集后的数据手动导入电脑文件夹进行保存。这种传统的方法有很多不便利的地方, 由于各种因素限制, 导致费时费力。

本研究最终目的就是为了改进原有的检测方式, 即将各种设备如红外成像仪、噪音计、水平测距仪、长焦可见光拍照等设备进行改造、集成, 并通过红外、USB等数据通讯方式实现与平板电脑的连接, 通过对平板电脑不同检测模块的操作实现电力设备现场检测和数据分析、存储。

电力系统智能型调度 第8篇

现代电力系统的高速发展使传统的电力系统调度逐渐不能适应电力系统发展的要求, 电力系统智能型调度的概念逐渐形成并受到了广泛的重视[1鄄3]。

现对电力系统智能型调度[4鄄9]进行介绍。总结了电力系统调度的发展历史, 比较了各个阶段的电力系统调度的特点, 突出了智能型调度的优点。结合现代电力系统的特点, 论述了实现电力系统智能调度的必然性和可行性。并且分析了智能型调度的功能以及采用的新原理与新技术。强调了智能型调度在保持电力系统安全、经济、灵活运行方面的作用与意义。最后, 对电力系统智能型调度的发展前景进行了总结和展望。

1 智能型调度的定义与特点

本文给出了电力系统智能型调度的一种简洁的定义:所谓电力系统智能型调度是指调度计算机能够像人类调度员一样智能地感觉电力系统并且机敏地对电力系统出现的问题作出反应[10鄄11]。

随着电力系统的发展, 从调度的任务和责任上来定义, 电力系统调度先后经历了传统型调度、分析型调度、决策支持型调度与智能型调度4个阶段。目前, 处于决策支持型调度向智能型调度发展的重要时期。传统型调度的功能主要是监视和控制, 相当于调度人员的眼睛和手的功能。调度人员需要依靠自己的大脑进行分析判断, 并主要通过电话等设备接受信息、发布命令, 劳动强度大, 自动化水平低。分析型调度的通信功能得到了进一步的加强, 拥有了更多的系统信息, 并且可以采用相应的算法对系统的安全性等指标进行计算, 有的调度系统能够计算电力市场环境下的经济指标。但是, 分析型调度给出的结果仍然需要调度人员结合自己的经验进行分析判断。决策支持型调度进一步扩展了分析型调度的功能, 对分析型调度的结果进一步进行分析, 为调度人员提供了分析结果的风险度、可信度等决策支持指标, 调度人员得到的系统信息更加明了直观, 其决策的时间相应减少, 而合理性却得到了较大的提高。智能型调度进一步深化了信息技术、通信技术、人工智能技术等在电力系统中的应用, 要达到的目标就是具有相当高的智能化水平, 能够得出与调度人员相同或者基本相同的结果, 较大程度地提高电力系统调度的自动化水平, 减轻调度人员的工作强度, 保证系统安全、经济、灵活运行。电力系统调度发展各个阶段的对比如表1所示。

通过对比分析可以看出, 电力系统智能型调度概念的提出, 使得电力系统调度在概念和功能上都得到了较大的扩展。电力系统调度将由一个简单的监控中心, 发展成为一个高度信息化、智能化、功能强大的电力系统分析、预警、决策、操作、指挥中枢。

2 应用智能型调度的必然性和可行性

2.1 必然性

智能型调度作为一种全新的调度方式, 其出现与快速发展是国家、社会、电力系统等各种因素综合作用的结果, 其必然性表现在3个方面。

a.智能型调度在系统互联快速发展的情况下显得更加重要。随着我国特高压骨干电网的建设, 西电东送、全国联网的规划正在逐渐实现, 这将使我国的电力系统成为世界上少有的超大规模同步交流系统之一[12]。大区域电网的互联使电力系统逐渐发展成为一个巨大的高维非线性系统, 其运行方式越来越复杂, 保证系统安全可靠运行的难度也越来越大, 对电力系统的安全性提出了更高的要求。面对如此巨大复杂的系统, 依靠调度人员自己的决策能力已经不能适应系统安全的要求, 迫切需要调度系统能够智能自主地给出合理科学的调度方案。

b.智能型调度是电力市场发展的需要。厂网分开, 竞价上网, 打破垄断, 引入竞争, 这些是我国电力市场改革发展的必然趋势[13]。在电力市场中, 经济性受到了广泛的重视, 在调度中不能不考虑系统的经济性[14]。另一方面, 在市场的环境下, 原来垂直管理的系统体系分解成各个利益个体, 为了实现个体利益目标的最大化, 一些设备运行的安全裕度减少, 并且系统运行状态的改变也比较频繁。这些都需要系统调度具有一定的预见性, 并能够快速合理地进行调度, 智能方法在这些方面显示其较好的趋势。

c.智能型调度是保证国家安全的需要。电力是国民经济的基础, 是国家安全和社会稳定的重要保证。三峡工程投运后, 东北电网、华北电网、华中电网和川渝电网互联成功, 其装机容量超过1.4108k W, 南北距离超过4 600 km, 覆盖14个省、市、自治区。如此巨大的交流系统, 如果对一个局部的小扰动或异常运行调度不当, 也可能引起全系统的连锁反应, 甚至造成大面积的系统瓦解, 对人民生活及国民经济造成灾难性损失[15鄄17]。在这种环境下, 电力系统安全战略防御体系的概念一经提出, 就受到了广泛的关注和重视, 智能型调度就是电力系统安全战略防御体系中的一个重要环节[18鄄20]。

2.2 可行性

先进理论的发展为电力系统智能型调度提供了外部条件, 电力工作者和科研人员的不断努力为电力系统智能型调度打下了坚实的基础, 电力系统智能型调度的可行性主要表现在5个方面。

a.材料工业的发展为智能型调度提供了必要的硬件基础。计算机处理速度和处理容量的迅速提高使得智能型调度迅速处理海量信息提供了可能。光纤等现代化通信材料的应用使电力系统的数据与操作指令能够正确快速地上传下达。

b.软件工业的发展为智能型调度提供了必要的软件基础。图形处理技术提供了可视化的图形界面, 使得调度信息更加简洁直观。并行处理技术能够有效地提高系统的处理速度[21]。

c.先进原理、技术与方法在电力系统的应用为智能型调度的实现提供了可能。FACTS技术的成熟与应用为电力系统智能型调度的灵活操作提供了条件[22鄄23]。各种快速稳定算法、故障识别算法为智能型调度的分析评估提供了算法支持。风险评估、脆弱度分析等方法使智能型调度能够有效地平衡系统的安全性和经济性[24鄄25]。Agent技术的应用使得智能型调度集中分散处理大系统成为可能。人工智能技术的发展不断提高智能型调度的智能化水平。

d.我国的电力系统调度运行积累了大量的数据、经验及软件成果, 如EMS等。我国的电力工作者对与智能调度相关的研究工作开展较早, 做了大量的研究工作, 积累了一定的成功的原理和方法。并通过与电力系统的各级调度合作, 进一步将原理和方法进行了实际验证与应用。

e.改革开放以来, 我国国力的迅速增强, 为电力系统智能型调度的发展提供坚实的经济后盾和技术基础以及充分的人才储备。

3 智能型调度基本框架

随着大区域联网的发展, 电力系统将发展成为一个分布辽阔的巨型复杂系统, 要求每一时刻发出的总电能等于系统消费的总电能, 并且时刻受到干扰的影响。对于这样的超大型复杂系统, 常规的集中式调度方法将不能满足电力系统安全、经济、灵活运行的要求, 需要智能的分布式调度。作为计算机技术、网络技术和分布式人工智能相结合的产物, 多代理系统 (multi鄄Agent) 的自适应和分布式处理的特点, 能够满足这种要求[26鄄29]。所谓Agent就是在一定环境下, 具有一定的独立性和自主性以及推断能力, 能够和系统中的其他Agent通信交互以及能够对周围的环境做出反应, 从而完成一个或者多个功能目标的实体。一个多代理系统一般由3个部分组成:具有不同或者类似功能的Agent, 提供各个Agent交互的友好环境, 各个Agent之间的相互合作与相互竞争的关系[27鄄29]。

图1表示了多代理系统集中-分布调度示意图, 能够有效地解决智能调度的框架组织问题。下面对各层Agent分别论述。

第1层是执行Agent。执行Agent从调度对象直接获取运行状态信息, 并按照给定值或者给定的规律控制这些信息, 进而达到直接控制系统的目的。

第2层是监督Agent。监督Agent具有对系统的监督功能, 包括越限报警、紧急启动等, 其整定值由规定或者各种算法来确定。

第3层是寻优Agent。寻优Agent的功能是自寻系统的最优运行方式。最优解的结果一般可以作为控制器的给定值。

第4层是协调Agent。协调Agent负责在给定的系统范围内进行协调。在经过前3层后, 需要协调的内容大为减小, 协调功能能够实时地进行, 协调的结果可以作为寻优功能的依据。

第5层为中央Agent。中央Agent负责全系统的分析与决策。其他各层不能解决的Agent之间的争议, 将由中央Agent解决, 保证了系统运行统一性。

4 智能型调度基本功能

由电力系统智能型调度的基本概念可以看出, 智能型调度的基本功能基本上与调度运行人员的基本职责相对应。目前, 智能型调度的功能还在不断的讨论和完善中, 本文将对智能调度的几个基本的功能分别进行论述。这几个基本的功能分别是:系统在线监控、系统分析与评估、故障预警与处理、操作的形成与执行等功能。

系统在线监控是电力系统智能型调度的最基本功能之一。电力系统中各个重要节点的电压、电流以及绝缘设备老化程度等都对电力系统的安全运行起着关键作用, 其监测一直受到电力系统调度的重视。由于计算的复杂性, 电压稳态、暂态等在线监控一直没有较好地解决。在电力系统智能型调度中, 采用先进的算法, 能够有效地缩短这些稳定方面的计算时间, 实现了系统在线监控方面的扩充。

系统分析与评估是电力系统智能型调度的重要功能之一。确定性方法、概率方法以及风险方法是目前系统分析与评估的主要方法。在传统的分析与评估算法中, 常常采用确定性的算法。该方法由于其较大的安全裕度以及简单实用性, 在传统的电力系统中获得了较广泛的应用。但是, 由于其采用“最严重事故标准”, 得到的结果过于保守, 造成了系统资源的闲置与浪费。概率方法在一定程度上克服了确定性方法的不足, 但是大多数的概率方法缺少与经济性的联系。风险方法有效地把握了事件发生的可能性与严重性, 因此能够准确地描述系统的状态, 特别是在电力市场环境下, 有效地沟通了安全性与经济性之间的联系。

故障预警与处理是电力系统智能调度保证系统安全稳定运行的重要功能之一。近年来, 电力系统发生灾难性连锁故障的次数明显增多。所谓连锁故障是指系统中某一元件故障导致一系列其他元件停运, 这种连锁反应迅速蔓延, 最终造成大规模停电事故[30]。连锁故障发生的概率虽然不大, 但危害极大, 因此, 故障的预警与初始故障的及时有效处理是防止系统发生崩溃的重要措施。沙堆模型理论、Cascading模型理论、小世界模型理论等为智能型调度的故障预警与处理提供了先进的理论算法[31]。

操作的形成与执行功能是电力系统智能型调度功能的实现形式, 关系到其他功能能否得到最终的实现。其中, 一个主要的部分就是在电网各种操作任务到来时, 能够给出满足各级要求的操作票。

5 总结

本文对电力系统智能型调度进行了综合阐述, 通过以上分析可知:

a.电力系统智能调度具有其他传统的调度不能比拟的优点, 对于减轻调度运行人员劳动强度, 减少调度决策时间, 提高调度决策科学性具有重要意义;

b.电力系统实行智能型调度是国民经济与电力系统快速发展的必然结果, 目前的工业基础、研究成果为实现智能型调度提供了可能性;

c.由于电力系统的规模巨大, 智能型调度将采用集中-分散的形式, 多代理技术将在构建这一结构中发挥重要作用;

电力系统智能故障诊断技术研究 第9篇

1 模糊专家系统

1.1 模糊专家的优点

模糊专家系统在很多领域都得到广泛的应用并且取得了不少成果,在某些方面,它甚至超过了人类专家的工作水平,它的优点在于

(1) 具有专家水平的专门知识,能表现专家的技能和高度的技巧以及有足够的鲁棒性 ;

(2) 能进行有效的推理,具有启发性,能够运用人类专家的经验和知识进行启发性的搜索、试探性的推理 ;

(3) 具有灵活性和透明性。透明性是指它能够在求解问题时,不仅能得到正确的解答,还能知道给出该解答的依据 ;灵活性表现在决大多数专家系统中都采用了知识库与推理机分离的构造原则,彼此相互独立,使得知识的更新和扩充比较灵活方便,不会因一部分的变动而牵动全局。系统运行时,推理机可根据具体问题的不同特点选取不同的知识来构成求解序列,具有较强的适应性。

1.2 模糊专家系统结构

图1是一个模糊专家系统,由模糊推理部分,解释模块和输入输出模块构成。其中输入输出接口主要用于输入系统初始信息 ;输出系统输出最终结论 ;解释模块负责回答用户可能提出的各种问题 ;模糊推理机主要是把输入空间上的模糊集合通过模糊规则映射到输出空间的模糊集合。

2 模糊理论在电力系统智能故障诊断中的应用

在电力系统中,数字电路所占比例远远大于模拟电路所占比例,但在实际故障诊断中,数字电路出故障的可能性较小且诊断较为容易,而模拟电路电路故障率较高且原因复杂。模拟电路故障从程度上可分为硬故障和软故障,硬故障常导致系统瘫痪,软故障一般引起系统性能异常,因而从理论上讲,单个元器件就可能引起无穷多个故障。

随着电力系统设备的更新换代,内部系统日趋复杂,故障现象与故障原因之间存在模糊性和不确定性。针对电力系统混合电路故障诊断的实际困难,根据实践经验以及大量的故障信息知识,在模糊集合理论、可能性分布理论和模糊逻辑推理基础上设计出一套智能计算程序,以此来解决电力系统故障诊断问题。本系统的基本结构设计为人机界面、故障仿真系统、故障知识库、知识获取系统、综合数据库五大部分,框架结构如图2所示。

3电力设备分块方法

对于任何一个电路仿真软件来说,参与仿真的元器件数目都是有限制的,要对一个大型电力系统进行整体仿真,都是很困难、耗时很长的。这时,就要考虑将大型电路切割成较小的部分来处理,即电路分块方法。该方法是将一个大型的电路或可以表示电路的方程或图分解成较小的单元来处理的过程。

图3给出了系统和模块间关系的简单示意图。图中的虚线框表示系统,实线框表示组成系统的各个模块,这些模块间的关系有并联(模块1和2)、串联(模块1,2和模块3,4)、反馈(模块3,4)、耦合(模块5,6)以及完全独立(模块1,2,3,4和模块5,6)等。其它等级的关系也与之类似。

4故障模型库的建立

在已建立的诊断专家系统知识库的基础上,增加对不确定性知识的描述,建立模块化模糊专家系统。一个电路故障多是因为某一元件出错导致的,因此,要生成有效的故障知识库,必须将每个元器件的故障模型建立起来。一般来说,软故障由于不改变电路结构,在故障注入时只需要通过简单的修改器件参数就可以实现,部分实例入表1所示。对于线性及储能元件来说,由于故障产生的方式和原理较为简单,其硬故障也只需要进行简单的仿真语句修改。但对于晶体管、场效应管等组成较为复杂的器件,考虑到仿真的工作原理,如果对它们的硬故障仅进行简单的语句修改就可能产生不正确的结果,此时则需要从器件的工作原理上进行考虑,构造器件合适的故障模型。这里的器件及故障器件模型的描述均采用PSPICE语句,其中N表示节点 号,PARAMETERS表示关键参 数值,FAULT-PARAMETERS表示导致 故障的参 数的值。R(L、C、V)XXXXXXX表示元器件类别及编号,MODEL和LIB分别表示调用的模型和库。

元器件的硬故障时由于电路结构发生了改变,一般分开路和短路两种,此时仿真文件需要进行较大改动。由于数值仿真软件是在电网络分析的基础上工作的,电路不能存在悬空的节点,否则就无法列出电路方程,因此,采用无穷大的电阻串联表示开路故障,用极小的电阻并联表示短路,对于双端口器件来说,还要将原来的器件语句没有任何意义。同样,电源有开路、短路、参数变化三种。开路的情况可以用无穷大电阻代替,参数变化也只需要修改描述语句的参数,但是短路的情况却需要将该电源语句删除,否则仿真软件将不会接受。

5 故障知识库的生成

电路的故障模型库建立以后,用户可以通过Pspice编程技术加载Library进行人工调用,替换电路中的正常器件模型,进行仿真,形成故障仿真文件库。

电力线载波智能收费用户系统 第10篇

随着我国智能化水平越来越高, IC卡电表、IC卡水表、IC卡煤气表及三表出户计量收费管理系统在许多小区得到广泛的应用, 但是由于各自公司不同的软硬件相互不兼容, 为此消耗大量的人力和物力。我们设计的智能仪表集电、水、气的测量于一身, 并通过电力线载波把数据传给终端, 极大地减少了人力, 提高了效率, 有利于加强管理。

1 系统硬件设计

本设计系统的结构框图如图1所示, 系统核心由PIC16C57单片机和PL2000载波扩频芯片构成;显示模块由LCM101 10位8位段带小数点液晶显示模块构成;供电电源模块由PBT变压器和LM317、ER14505锂电池构成;由加装了舌簧管的远传水表、远传煤气表、单相电子式电度表和中断查询电路构成前向通道;由电力线作为信息传递的媒介。

图1中电力线的一端是管理中心的主机, 一端通过PL2000载波扩频芯片与单片机相连并实现两者间数据的双向传输。管理中心将购费金额等信息传入单片机, 固态存贮器中的耗能数据及仪表工作状态传到管理中心, 单片机根据处理后的数据情况向限电、限气装置发出开或关的指令, 耗电、燃气、用水量通过各自的远传仪表上的传感器采集到单片机, 处理后保存在固态存贮器中。

1.1 显示模块

显示模块采用LCM101, 该芯片为10位多功能8段液晶显示模块, 内置显示RAM并包含看门狗 (WDT) /时钟发生器及2种频率的蜂鸣器驱动电路, 可显示任意字段笔划, 具有3～4线串行接口, 可与任意单片机、IC接口。

1.2 单片机模块

PIC16C57芯片外形图及芯片引脚图如图2所示;PL2000载波扩频芯片如图3所示。

PIC单片机总线结构采取数据线 (8位) 和指令线 (12位) 独立分离的哈佛结构, 这样可使单片机的指令速度得到提高。如图4所示。

当一条指令在ALU中执行时, 下一条指令已经被取出放到指令寄存器中等待执行。算术逻辑单元ALU和工作寄存器承担算术逻辑操作任务。在PIC单片机中具有保密位。保密熔丝可在程序读写时选择将其熔断, 则程序不能被读出拷贝。PIC16C5X系列引脚功能描述如表1所示。

1.3 PL2000电力线载波扩频通信芯片

PL2000是用于电力线扩频载波通信的专用大规模集成电路, 是针对中国电力网恶劣的环境所特别研制开发的低压载波通信芯片。由于采用了直接序列扩频、数字信号处理、直接数字频率合成等新技术, 并采用数字/模拟混合0.35μm CMOS工艺制作, 所以在抗干扰及抗衰落性能等方面有着出众的表现。PL2000的引脚图如图5所示。

2 系统软件设计

用户系统软件设计采用模块化结构, 主要有以下功能:初始化子程序、信号采集子程序、信号处理子程序、显示子程序、延时子程序、自检子程序。系统接受下位机传送来的数据和信号, 输入用户地址可以进行单用户抄表和结算, 可以实现不定时采集和定时采集;可以实现多种方式的查询, 如按用户进行查询;对于欠费用户可以进行送断电控制等功能。系统主程序框图如图6所示。

用户系统除了硬件设计外, 主要任务就是设计用户系统软件即用户终端单片机程序, 该单片机程序主要完成电量的累加与存储、PL2000电力线扩频载波芯片的收/发状态控制、串行口通讯、电量电费的显示及断电控制等。为使数据传送可靠, 需进行多次数据传送。

(1) 初始化程序完成水、电、气和三表控制器的用户地址号、脉冲当量数、表初值;清数据缓冲区, 标志单元;关显示、设置磁保持继电器为接通状态准备供电, 设置磁保持阀为开通状态, 准备供气。

(2) 串行口通讯的发送和接收的数据都是10位数据, 如下面格式所示, 包括1个起始位、8位数据位和1位停止位。

确定所接受到的数据是取数报文还是送数报文, 可以通过所接收地址帧数据的可编程位状态来判断。如果从主机接收到的是取数报文, 则将用户地址号、用户数据传送给主机;若收到主机的送数报文, 则将数据送入相应存储单元, 并执行相应的操作。送数据报文分A类型和B类型2种。

A类型报文所送内容为用户用电数据 (2个字节) 和相应的电费 (2个字节) 。若采用预付费制度, 则所送内容为用户已用电数据 (2个字节) 和预付费剩余金额。其格式如下:

B类型报文所送内容其中一个字节为电表参数, 另一个字节为用电控制信号。若用电控制信号内容为AB, 则切断向用户供电的通道。若用电控制信号内容为其他值, 则正常向用户供电。其格式如下:

(3) 显示程序。显示程序是人机交互的主要窗口, 用来显示用户的用电量以及剩余金额等信息。

3 结语

本系统利用电力线载波扩频芯片实现电力线载波集中抄表。电力线载波扩频芯片应用扩频载波通信技术, 扩频通信技术即扩频谱通信技术, 在发送端使用伪随机码作为扩频码, 通过调制后扩展为宽频带信号再传输, 接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理, 恢复原始信息数据。

参考文献

[1]李林.电力线载波通信的现状、特点和发展.电力系统通信, 1998

[2]刘国忠, 梁福平.智能化抄表系统.电网技术, 1999

[3]金福根.民用电度表集中远程抄表系统规划设计.电测与仪表, 2000

电力系统自动化与智能技术分析 第11篇

【关键词】电力系统；自动化技术；智能技术

一、电力系统自动化与智能技术的意义

电力系统自动化其实就是把电力的生产、电力的管理以及电力的传输进行自动化管理、自动化调节、自动化处理，而智能机技术也就是人工智能计算机技术，它的适用范围、人机接口、结构体系以及品种数量是非常广泛的。电力系统自动化主要应用于电网自动化的调度功能，智能技术因为涉及面广、不稳定性、不确定性以及非线性的问题使得它的发展还处在研究阶段，但是它自身所具有的组织能力、学习能力、适应能力让越来越多的人们重视起来。电力系统自动化与智能技术的相结合使得电力系统的发展速度明显提升、系统结构更加完善，同时还很大程度上满足了社会的电力需求、电力廉价、电力便利，协调了电力系统自动化自身所具有的不稳定性、不确定性、不安全性、不成熟性以及非线性的问题。

二、电力系统自动化与智能技术相结合的应用

（1）电力系统自动化与智能技术相结合的模糊逻辑控制应用。模糊逻辑控制最大的好处是采取模型建立方式来进行控制，从而让控制方法容易掌握、控制操作十分简单。这种方法是近几年才流行起来的，是比较具有现代科技的一种方法，它与传统的模型建立相比操作方法更加简单、运行性能更加优越。在现实生活中的洗衣机、交通信号灯以及汽车发动机中自动变速器的使用都是利用模糊逻辑控制来运行，洗衣机的工作原理是通过清洗衣物过程中的水质变化来判断出衣物需要进行那一档次的清洗，这样洗出来的衣物才能保证干净、舒适；交通信号灯的工作原理是利用二维模糊逻辑控制的实现来进行是转换前面的主列队还是转换后面的主列队；汽车发动机中自动变速器的工作原理是利用自动变速器的检测功能进行驾驶员驾驶速度的检测，从而判断出驾驶员的驾驶途径预测，并得出汽车发动机的状况、汽车受到的阻力以及汽车行驶的路况。（2）电力系统自动化与智能技术相结合的神经网络系统。电力系统自动化与智能技术相结合的神经网络系统能使整个电力系统在操作中具有非线性、自我组织能力、自我处理能力、自我学习能力以及牢固的网络系统，所以才能使一些比较简单的神经元加上庞大信息量的神经元成功组成了神经网络系统。神经网络系统的工作原理是通过计算公式来进行连接权值的调节，使得大量的权值信息都在短时间内进行完毕，从而让m维空间成功转化到n维空间，并且还实现了非线性中所特有的复杂映射。在现实生活中的自动控制、传感信号处理能力、优化组合处理问题能力、处理图像能力、模式识别能力以及医学方面的使用都是利用神经网络系统来运行。（3）电力系统自动化与智能技术相结合的专家系统控制。专家系统控制是目前我国利用率最为广泛的，这是因为它能最大化发挥出电力系统的故障识别能力以及故障处理能力，使得电力系统的危险性、不稳定性、不方便行得到了缓解或者阻止，同时还提升了整个系统的网络速度，保证能在第一时间内发现问题、处理问题。在现实生活中的电梯控制、人机接口、故障警报能力、故障处理能力、故障紧急能力、电压无功控制、系统规划、安全分析能力、切负荷能力、系统恢复能力、测量故障点距离能力以及预报短期负荷能力的使用都是利用专家系统控制来运行，其中电梯控制已经从最初的简单化慢慢步入复杂化发展。电梯在进行安装时通常会由产品的出厂企业进行调试，只有调试成功以后才可以进行安装，这种安装形式就直接造成了电梯的复杂化，如果出现故障只能通过出厂企业的员工来修理，使得电梯的保障性以及可用性都比较差，所以在电梯中安装专家系统控制能从根本上解决上述问题，在第一时间查找出问题、解决问题。（4）电力系统自动化与智能技术相结合的综合智能系统。电力系统自动化与智能技术相结合的综合智能系统能使整个电力系统在操作中随意进行功能的结合，使得整体结构变得合理、有效，同时还使电力系统自动化的稳定性、安全性、简易性以及协调性的到充分的发挥，完善了智能技术和电力系统自动化。综合智能系统在一般情况下是使用交叉结合方法进行控制的，在现实生活中的主要是结合专家系统控制与神经网络系统、结合模糊逻辑控制与专家系统控制、结合神经网络系统与模糊逻辑控制以及结合自主控制能力与模糊逻辑控制、神经网络系统。

参 考 文 献

[1]智静.电力系统自动化与智能技术分析[J].机电信息.2011（5）：39～41

[2]刘晓亮，孙景俊.略论有关电力系统自动化智能技术的当前状况和发展前景[J].学术论丛.2008（7）：40～41

智能型电力管理系统分析 第12篇

1电气Acrel-2000智能电力监控系统

当前, 供配电企业发展对于我国经济发展有着举足轻重的作用, 在全国各地重点项目工程、大型公共设施以及标致性建筑中, 对供配电自动化需求越来越高, 供电系统要保障实时性、可靠性以及兼容性等等, 在使用过程中, 要不断降低故障频率。该系统是基于10kv以下进行的变电站系统监控以及管理, 主要由站控层、中间层以及现场监控层组成。该系统的功能比较多, 有友好的人机交互界面。一般而言, 标准的变配电系统中, 都会存在CAD一次单线图, 可以将低压配网情况真是反应出来。系统非常庞大, 具备诸多的画面切换以及花面导航功能, 集中分布在配电系统空间位置。主画面可以直观的显示出回路运行状态, 其中可以准确的判断出回路故障是否带点或者不带电。最终的电参量直接显示在人机交换界面上, 从可以进行刷新在现。

1.1用户管理

智能电力监控系统软件, 可以根据不同级别的操作用户进行权限配置, 从而更好的保障系统在运行过程中的可靠性以及安全性。举个例子, 在进行回路的合/分闸操作时, 需要操作人员输入正确地操作口令, 还需要工程师级别的操作口令, 才能进行操作。

1.2数据采集处理

Acrel-2000智能电力监控系统在使用中, 可以对现场运行设备进行参数数据采集, 主要包含电流、电压以及功率和运行状态等等。系统会将收集到的数据进行再现, 很直观体现出来。一些重要的信息会自动进行数据库储存。

1.3趋势曲线分析

智能电力监控系统能够提供清晰的曲线图, 这个曲线有历史曲线以及实时曲线, 可以将其作为对比, 显示在分析界面中。通过调用相关回路曲线界面就可以准确分析出回路当前运行情况, 是否有运行负荷出现。举个例子:可以借助实时的曲线, 分析该回路电气设备是否会引起信号波动;检查系统曲线历史, 更加方面工程人员对检测配电网进行质量分析。

1.4报表管理

在Acrel-2000智能电力监控系统中, 具备了报告管理功能, 可以根据用户需求进行再次设计, 设计出类型多样的报表, 这可以实现自动化设计。自动生成的各类型的报表, 有操作记录报表、历史报表、运行报表等等。这些报表可以被查询和打印出来。而且, 还实现自动化时间累计报表记录, 想要进一步了解电力系统运行情况, 就可以调出这些报表, 便一目了然。系统还可以根据用户需求进行设置出新报表符合。

2自动化防误系统功能的实现

2.1图形模拟语言操作以及模拟语言操作控制方式

预演操作的过程中, 工作人员主要是通过图形界面来对设备进行有效模拟。在判断是否存在误操作的过程中则主要是根据设备运行状态、电网结线方式以及设备类型来进行科学判断。当设备存在误操作的行为时就会被禁止, 并且系统也将会通过文字的形式来进行警示, 这一种形式非常方便设备工作人员进行查看。在预演过程中如果是要模拟操作满足防误规则, 则是需要通过图形模拟来产生操作结果。这是我们在实际工作中需要高度重视的一点。在实际工作过程中工作人员需要根据预演操作步骤的结果来进行模拟预演控制。当出现严重错误的时候就需要实现停止模拟语言操作的继续进行, 可以由用户来自行选择处理方式。采用这样一种方式是有助于实现误操作的。

2.2设备对位和用户权限管理功能

在实际工作过程中, 在配网自动化调度的时候需要通过物理隔离的方式来进行数据交换, 通过这样一种措施将能够实现系统得到现场的一次设备状态的功能, 通过该措施将能够确保设备状态同现场的实时对位。数据交换的主要内容是接地开关、断路器、接地线以及隔离开关等一次设备的状态信息。在实际工作过程中会出现系统设备无法自动采集信息的情况, 此时就需要通过手工来进行采集状态设置。系统本身是具有自动记忆设备状态功能的。这是我们需要注意的一点。

2.3调度系统

在智能操作票系统中, 审核预令和正令监护执行是两大功能模块, 通过这两大功能模块就能够实现调度操作票“拟票、审核、预令、监护以及执行”全过程。将能够实现全过程计算机的规范化管理。该调度系统本身是具有以下功能的:一是防止调度误操作功能。系统中智能辨识操作票中每条指令都能够显示在防误模拟系统上。工作人员能够直观地看到操作结果。此时如果存在误操作, 系统就会立即给出文字以及语音报警。从以上分析中我们就可以看出该系统是具有完备的操作票全过程管理功能的, 其中的正令监护执行功能能够有效防止误操作。通过该系统基本上实现了全过程防误。二是系统采用了操作仿真、网络拓扑以及潮流计算等技术, 这些技术的应用将会使得系统维护起来更加方便, 简单。通过这些技术将能够有效实现王孙计算分析、操作仿真以及调度员潮流等功能, 最终能够实现适合地区电网的DTS功能。三是能够减轻工作强度。该系统的应用, 在一定程度上还能够减轻工作强度, 调度员可以根据实际情况来选择典型操作、模拟操作和智能成票方式来作为操作命令, 系统内部是不需要用键盘来输入字符的, 不通过键盘输入就能够有效生成操作命令, 进而规范调度操作命令。

3结束语

智能化是电力系统发展的必然趋势, 实现这一趋势就必须要加强对数字化系统的研究。在今后工作过程中应该高度重视这一点。本文详细分析了自动化系统使用特点, 重点论述了如何实施该系统。

参考文献

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[5]韩东, 陆以彪.黑龙江省电能信息采集与管理系统低压电力线载波通信及信号传输特性检测方法[J].科技情报开发与经济, 2009 (22) .