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ADuC812在电力监控系统中的应用

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    电力调度和监控自动化是电力系统自动化的重要组成部分,是电力系统安全运行的重要保证。而在电力调度和监控自动化系统中,电力参数的测量是最基本的功能。为了快速、准确地采集各种电力参数,采用了ADI公司的ADuC812芯片。和以往其他的电力参数采集系统相比,采集速度和准确度有较大提高,并降低了成本,缩小了体积。

    首先我们先来了解一下电力监控系统的基本功能:

(1)数据采集。包括模拟量的采集、开关量的采集和电能计量。

①模拟量的采集。电力监控系统需采集的模拟量有各段母线电压、线路电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等。对模拟量的采集,有直流采样和交流采样两种方式。直流采样是将交流电压、电流等信号经变送器转换为适合于A/D转换器输入电平的直流信号;交流采样则是指输入给A/D转换器后经互感器转换为与线路电压、电流成比例关系的交流电压、电流信号。

②开关量的采集。电力监控系统需采集的开关量有断路器状态、隔离开关状态、接地刀闸状态、断电保护动作信号、运行报警信号、同期监测状态等。

③电能计量。电能计量是指对有功电能和无功电能的采集。传统的方法是采用机械式的电能表,由电能表盘转动的圈数来反映电能的大小。这类机械式的电能表无法与计算机直接接口。电力监控系统中对电能的采集有两种方法:电能脉冲计量法和软件计算法。电能脉冲计量法采用脉冲电能表或机电一体化电能仪表。电能表转盘每转一圈输出一或两个脉冲,用脉冲数代替转盘转动的圈数,计算机对输出的脉冲进行计数,再乘以系数,便得到电能量。软件计算方法是数据采集系统利用交流采样得到的电流、电压值,通过软件计算出有功电能和无功电能。

(2)事件顺序记录。事件顺序记录包括断路器合闸/分闸记录和保护动作顺序记录。微机保护或监控系统采集环节必须有足够的内存,能够存放足够数量和足够长时间段的事件顺序记录,确保当后台监控系统或远方集中控制主战通信中断时,不丢失事件信息。

(3)故障记录。故障记录是记录继电保护动作前后与故障有关的电流量和母线电压等。记录时间一般考虑保护起动前2个电压周期和保护起动后10个电压周期以及保护动作和重合闸等全过程的情况。

(4)远程操作。操作人员可通过计算机对断路器和隔离开关(如果允许电动操作)进行分、合闸操作。为防止计算机系统故障时无法操作被控设备,在设计时应保留人工直接分、合闸手段。断路器操作应有闭锁功能。

(5)安全监视。监控系统在运行过程中,对采集的电流、电压等模拟量要不断进行越限监视,如发生越限,立刻发出报警信号,同时记录和显示越限时间和越限值。另外,还需监视保护装置及自控装置工作是否正常等。

(6)数据处理。数据处理包括对数据的分析及记录存储,方便用户查询,并能以报表的形式输出。

(7)电能质量监视。导致电力设备故障或误操作的电压、电流或频率的静态偏差和动态扰动统称为电能质量问题。具体表现为:电压、频率有效值的变化;电压波动和闪变、电压暂降、短时中断和三相电压不平衡、谐波;暂态和瞬态过电压以及这些参数变化的幅度。