抗干擾技術(shù)在電力自動化中的研究

朱偉銘

（廣東電網(wǎng)茂名化州供電局，廣東化州，525100）

抗干擾技術(shù)在電力自動化中的研究

朱偉銘

（廣東電網(wǎng)茂名化州供電局，廣東化州，525100）

隨著我國社會經(jīng)濟水平的高速發(fā)展，電力自動化技術(shù)也越發(fā)成熟，被廣泛應(yīng)用與電力工程生產(chǎn)中。其中干擾問題作為電力自動化中主要的制約因素，如果不能妥善解決，勢必會在今后的工作中產(chǎn)生非常惡劣的影響。本文首先對電力自動化中干擾問題所產(chǎn)生的影響進行分析，接著就電力自動化抗干擾技術(shù)及應(yīng)用展開討論，以期能對相關(guān)人士有所裨益。

抗干擾技術(shù)；電力自動化；研究

0 引言

伴隨我國現(xiàn)代化的推進與社會生產(chǎn)力的發(fā)展，對與電力系統(tǒng)也提出了更高的要求，電力工程在發(fā)展中面臨機遇與挑戰(zhàn)并存的局面。當前電力自動化工程在實際應(yīng)用過程中已基本實現(xiàn)高度自動化特點，而干擾問題最為電力自動化是否正常運轉(zhuǎn)最為重要的影響因素，針對其的處理，卻還停留在傳統(tǒng)的工作人員自行處理的層面上。如何加強抗干擾技術(shù)在電力自動化中的研究與應(yīng)用，已經(jīng)成為當前相關(guān)工作者首要面對的難題。本次試驗所研究的電力自動化中應(yīng)用的抗干擾技術(shù)，簡單而言，就是針對干擾處理的專項技術(shù)，能夠自動發(fā)現(xiàn)干擾、分辨干擾的類型，及時發(fā)出相應(yīng)的干擾警示，從而達到對干擾問題的快速、有效處理，避免干擾反復(fù)的發(fā)生，具有很強的現(xiàn)實意義。

1 干擾問題對電力自動化的影響分析

電力自動化裝置其特點主要為高度自動化，增強了電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性與安全性，極大的降低因人工疏忽而導(dǎo)致的問題。但經(jīng)過長時間的運行，電力自動化系統(tǒng)也暴露出諸多問題，給電力工程帶來了一些安全隱患，其中以干擾問題最為常見。其產(chǎn)生原理簡單而言就是電力自動化附近會有電磁場產(chǎn)生，如果它的強度超出限度范圍時，將會對電力自動化裝置形成較大的干擾。詳情見下圖1。

1.1 對電源回路的影響

電力自動化裝置電源回路通常具有多、亂、繁雜的特點，一旦電源回路出現(xiàn)干擾問題，那么將會產(chǎn)生十分嚴重的后果，甚至對電力工程的正常運行都會形成威脅。雖然干擾源多種多樣，很難判斷，但只要電源回路出現(xiàn)干擾問題，無論哪種干擾源都會使得電力自動化監(jiān)控設(shè)備產(chǎn)生破壞，使其出現(xiàn)畫面不穩(wěn)定的情況。并且計算機保護子系統(tǒng)通常也存在干擾問題，計算機保護子系統(tǒng)作為電力自動化實現(xiàn)不可或缺的關(guān)鍵部分，一旦其受到干擾，對于其自身或者電力自動化裝置的整體運行的正常運行均會產(chǎn)生很大的影響。

圖1 使用屏蔽信號電纜增加抗干擾示意圖

1.2 對模擬量輸入通道造成影響

盡管我國電力自動化研究相對而言起步較晚，但已取得較大成果，惡性循環(huán)問題尚未產(chǎn)生，運行水準相對較高。電力自動化系統(tǒng)雖是通過很多設(shè)備來實現(xiàn)的，但大部分內(nèi)容都表現(xiàn)為虛擬的情況，模擬量輸入通道是數(shù)據(jù)、信息的關(guān)鍵通道，如果一旦有干擾源存在，將會直接影響到模擬量輸入通道的暢通性。甚至產(chǎn)生極大的人員、設(shè)備、經(jīng)濟損失。結(jié)合生活實例，干擾源如果變強，那么對于設(shè)備、裝置均會產(chǎn)生嚴重的不良影響。

1.3 對CPU和數(shù)字回路的影響

數(shù)字回路和CPU是支撐電力自動化系統(tǒng)正常開展工作的核心部件，它們中無論哪個受到干擾，另一個都不能正常工作。其中數(shù)字回路出現(xiàn)干擾問題后，其程序控制系統(tǒng)很容易發(fā)生混亂，數(shù)字程序也很難正常控制，進而使得電力自動化裝置及其設(shè)備也出現(xiàn)不同程度的混亂。此外，電力自動化裝置重要的支撐部件CPU，如果存在干擾問題，將會直接拖慢在CPU的運行效果與速度，使其很難在完成電力自動化裝置運行所需的運算處理工作，在固定的時間內(nèi)，從而對電力自動化裝置運行的整體協(xié)調(diào)性、加工、生產(chǎn)都會產(chǎn)生影響。當前的很多電力自動化統(tǒng)都表現(xiàn)為大型的情況，數(shù)字回路在受到干擾源的消極作用后，產(chǎn)生的經(jīng)濟損失是非常嚴重的。

2 抗干擾技術(shù)在電力自動化的應(yīng)用對策

2.1 抗靜電放電干擾

抗靜電干擾是抗干擾技術(shù)在電力自動化裝置中較為常見應(yīng)用效果最好的一種技術(shù)。雖然相較于其他干擾源，靜電放電干擾對于電力自動化運行相較于其他干擾源而言，相對較小，但發(fā)生頻率卻很高，對于電力自動化裝置會產(chǎn)生反復(fù)的影響。對于部分對抗靜電放電要求較為嚴的大型機構(gòu)，對于靜電放電有著一套嚴格的治理標準。這是因為靜電放電干擾問題反復(fù)存在后，其消極作用也會不斷增長，如此反復(fù)后對電力自動化裝置的運行所產(chǎn)生的威脅也是不可小覷的。下列本文將進行一個小實驗來對抗靜電放電干擾問題進行簡單介紹，詳情可見下圖2。

圖2 落地式設(shè)備靜電試驗示意圖

結(jié)合筆這多年工作實踐發(fā)現(xiàn)，人體靜電放電形式可進行電力自動化裝置干擾試驗。且實驗結(jié)果顯示，靜電放電現(xiàn)象電力自動化裝置工作中非常常見的一種干擾問題。且一旦電力自動化裝置將電磁信號發(fā)出，會導(dǎo)致電力自動化裝置中的一些設(shè)備或要件產(chǎn)生破壞，使其無法發(fā)揮原有色作用，進而對電力自動化裝置的運行產(chǎn)生干擾。當前防靜電抗干擾技術(shù)主要有:

一是采取面板全面覆蓋隔離的方式，通過全面覆蓋面板上的全部裝置，來最大限度的降低靜電放電的干擾;二是最大限度的移除放置在面板上的裝置，通過移動位置，來減輕或消除裝置內(nèi)部因干擾信號而產(chǎn)生的不良后果;三是對金屬面板的機箱進行有效利用，拋棄以往的插件式金屬面板而由整體式的金屬面板或所取代，以保障機箱與面板間的導(dǎo)電作用能夠有效發(fā)揮。

2.2 抗瞬變信號干擾

干擾問題的處理過程中，除了抗靜電放電干擾外，瞬變信號所產(chǎn)生的干擾也表現(xiàn)為日趨嚴重的情況?，F(xiàn)下的很多電力自動化系統(tǒng)，其運行的過程中，都必須依靠足夠的信號支持，才能完成對電力系統(tǒng)的全面掌控。瞬變信號干擾在發(fā)生作用后，雖然僅僅是在短時間內(nèi)造成干但這足以導(dǎo)致很大的損失產(chǎn)生。為此，抗瞬變信號干擾問題的解決，依然要通過電力自動化抗干擾技術(shù)來完成。例如，在抗瞬變信號干擾時，可通過相關(guān)的儀器、設(shè)備完成，如圖3所示。

圖3 瞬變電磁儀

結(jié)合以往的工作經(jīng)驗和當下的工作標準，建議在抗瞬變信號干擾的處理中，可通過以下幾個方面來解決:第一，可以利用多層印制板防止瞬變信號的影響。多層印制板抗干擾性極強，其可以利用電源回路，對干擾脈沖進行有效阻斷會緩和。并且，由于多層印制板上器件布局空間較大，所以需對其進行整理，保證其整齊，從而使得串擾耦合率能夠降低。第二，將電源開關(guān)設(shè)置在一個合理于的區(qū)域，以確保其能夠有效減輕電源回路上的干擾問題。其中在設(shè)置過程中需要注意的是，進出線應(yīng)當分別進行，假設(shè)電源開關(guān)是放置載面板上，那么其連置線就應(yīng)當位于濾波器背面，且通過屏蔽線牽引。其三，回路配線與布線工作都應(yīng)到位，線路布局也應(yīng)進行科學(xué)的設(shè)計，布局完成后，應(yīng)通過器件盡快進行隔離。布線長度應(yīng)控制在規(guī)定范圍內(nèi)，假設(shè)布線過長，很容易和其他線路混合在一起，影響操作進度。

3 結(jié)束語

綜上所述，抗干擾技術(shù)在電力自動化中的應(yīng)用，對于保護電力自動化裝置及其設(shè)備，降低其損耗，提高電力自動化水平均具有非常積極地作用。所以，相關(guān)電力運輸部門必須高度重視抗干擾技術(shù)在電氣力動化中的應(yīng)用，充分了解實際應(yīng)用中的各種問題，通過抗靜電放電干擾、抗瞬變信號干擾技術(shù)的具體分析，對抗干擾技術(shù)在電力自動化的實際應(yīng)用有所了解，有利于提高我國電力自動化水平，推動電力自動化工程的高效、和諧發(fā)展。

［1］王柏森;電力自動化系統(tǒng)在埕島油田海上采油平臺的應(yīng)用研究［D］.山東大學(xué);2014年．

［2］王玨飛,王全興,王軍凱.電力工程中的電力自動化技術(shù)應(yīng)用分析[J].中小企業(yè)管理與科技 ( 下旬刊 ),2016(05):164-165.

［3］金永旺.對無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用分析［J］．科技致富向?qū)В?012.14: 349 +370．

Research on anti interference technology in electric power automation

Zhu Weiming
(Maoming Power Supply Bureau Guangdong power grid,Huazhou Guangdong ,525100)

with the rapid development of China’s social and economic level, electric power automation technology has become more and more mature, and has been widely used in the production of electric power engineering. Among them, the interference is the main factor in the power automation, if it can not be solved properly, it will have a very bad influence in the future work. Firstly, this paper analyzes the influence of the interference in the power automation, and then discusses the anti-interference technology and the application of the power automation.

anti interference technology; electric power automation; research

朱偉銘（1986—），男，廣東化州人，電氣工程師，從事繼電保護相關(guān)工作。