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电力自动化设备范文第1篇
关键词：电力自动化；电磁兼容
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
1、引言
随着电力系统自动化设备的迅猛发展和在电力系统的广泛应用, 电力系统自动化设备的电磁兼容问题显得越来越突出。特别是电力系统继电保护、通信、控制和测量领域中应用的计算机系统(包括单片机系统) , 电磁兼容问题更为突出。
电力系统中微机型产品的应用愈来愈广泛，并已成为电力系统自动化控制类产品的发展方向。但是电力系统是一个非常复杂的系统，其电磁环境亦非常恶劣，以微处理器为核心的微机型产品很容易受到这些电磁干扰而导致误动、拒动、数据丢失或死机等故障，给电力系
统的安全经济运行带来非常严重的事故隐患。因此，在这里针对电力
系统中的电磁兼容问题作一讨论很有必要。
2、电力系统自动化设备电磁兼容问题
2. 1电力系统自动化设备电磁干扰的来源
由于电力系统本身是众多一次系统设备和二次系统设备的集合体, 因此电力系统自动化设备作为二次系统设备的一部分, 其电磁干扰的来源十分复杂。外来电磁辐射、一次系统设备、二次系统设备、二次系统设备之间、自动化设备内部元件之间、各传送通道间的电磁干扰均对自动化设备产生干扰与破坏。
2. 2电力系统自动化设备的微机系统(包括单片机系统) 电磁兼容的特殊性
(1) 电力系统自动化设备均包含有以微机系统为核心的大规模数字电路和模拟电路, 其中应用最多的是二极管、集成电路块、微分电路、A D 转换电路、D A 转换电路, 他们既是干扰源, 又是对干扰的敏感器件, 尤其以CMO S、D A 最为敏感。
(2) 脉冲干扰是研究的重点, 因为微机系统以识别二进制码为前题的, 其组成以数字电路为主,数字电路传送的是脉冲信号, 同时也易对脉冲干扰敏感。以开关模式工作的开关及开关电源变化频率高达几十万赫, 容易在内外产生脉冲干扰。
(3) 干扰信号在微机系统表现的形态有差模与共模两种形态。电磁干扰侵入微机系统的主要途径有电源系统、传导通路、对空间电磁波的感应三方面(包括内部空间的静电场、电磁场的感应) 。其中静电场、电磁场的感应在微机系统内部普遍存在, 静电是CMO S 电路的大敌。由于微机系统工作于低电压大电流方式(5V、几百安) , 电源线、输入输出线构成高速大电流回路, 故有较强的电磁应。
(4) 对电源影响比较敏感。电源对电子系统的影响有电源波动影响和系统作用影响两个方面。所谓电源波动影响是指由于电源波动引起的信号紊乱和系统失调。系统作用影响是指因电源是系统所有信号的交叉点而引起的系统各信号之间的相互影响。系统作用的大小与电源功率裕度、滤波能力及电源连线方式、分布形状有关。
(5) 微机系统之间的系统内部传输线有延时、波形畸变、受外界干扰等三方面问题。
3 、电磁干扰对策
3.1 硬件抗干扰
在方案设计、结构设计、电路与线路板设计、电缆设计等四个方面进行相应的安排。
3 . 1 . 1 方案设计
(1) 设计接口电路，尽量使用平衡电路，必要时可以在接口电路上使用隔离变压器、光耦合器件等提高抗共模干扰的能力。
(2)明确所开发的设备或系统要满足的电磁兼容标准。 有时根据用户的要求或实际情况（ 例如，周围有高灵敏度的接受机，或产生强干扰的设备），需要提出专门的电磁兼容要求。
(3)电路中尽量避免使用高速的脉冲信号，脉冲信号的上升/ 下降沿尽量平缓，模拟电路的带宽尽量窄。
(4)根据系统工作原理和地线设计原则，画出系统地线图，不同性质的电路使用不同的地线，不同的地线用不同的符号表示。
(5) 确定需要采取那些干扰抑制措施，例如屏蔽、滤波等，需要屏蔽的效能和滤波性能（包括频率范围、衰减量等）。
(6)尽量使用大规模集成电路，这样可以获得很小的环路面积，提高抗扰性和减少发射。
(7)确定系统中的关键电路部分，包括: 强干扰源电路、高度敏感电路，考虑对这些电路采取隔离措施（局部屏蔽、滤波）。
3 . 1 . 2 结构设计
(1)首先确定制造屏蔽机箱的材料，看是否有低频磁场的屏蔽要求，如果没有，可以选择铜、铝、钢等常用的材料做屏蔽材料。如果有，需要采用合金等高导磁率的材料。
(2)进出屏蔽机箱的电缆是否采取了措施，例如屏蔽或滤波（屏蔽一般对频率较低的干扰作用较好，高频时效果取决于屏蔽电缆的结构和屏蔽层的端接方式），电缆的屏蔽层与电缆两端的机箱是否满足“哑铃模型”的要求。
(3)对于传输频率较低的信号的电缆，或一端没有屏蔽屏蔽体的电缆，在电缆端口处采用滤波是最好的解决方案。
(4)显示窗口的处理:如果使用屏蔽玻璃，在屏蔽玻璃与机箱之间必须使用电磁密封衬垫。
(5)对静电放电路径附近的敏感电路进行电磁屏蔽，屏蔽层接到电路地上。
(6)如果使用了滤波连接器或滤波阵列板，在它们与机箱之间要安装电磁密封衬垫。
(7)电源线滤波器的外壳要直接搭接在金属机箱上，电源进线要尽量短。
(8)机箱上的缝隙或孔洞应尽量远离强辐射源（例如导线、电缆、线路板等）或敏感电路。
3.2 软件抗干扰
( 1 ) 数字滤波
数字滤波主要是数据采集误差的软件抗干扰措施。数字滤波实质上是一种程序滤波，即通过一定计算程序，对采样信号进行平滑加工，减少干扰在有用信号中的比重。
( 2 ) 看门狗电路
看门狗实际上是一个软件监视系统，通常利用软件定时器或硬件定时器的中断，在中断程序中查询某个设定的标志，若标志不为零，则清零或减1后退出;若标志为零，则执行复位指令或转向出错处理程序，在出错处理中完成各种善后工作，再使系统复位。在系统程序中根据要求的监视时间的长短设置标志，一旦程序未能在给定时间内重置标志，就会导致系统复位。
( 3) 空指令
空指令是指在一些对程序流向起着决定作用的指令及对系统工作状态起至关重要的指令前面，人为地插入几条空操作指令，以保证跑飞的程序能重返正常轨道以实现指令冗余。
4、电力系统自动化设备电磁兼容问题的新动向
微机系统是电力系统自动化设备的核心部分。随着计算机技术的高速发展, 电力系统自动化设备必将向着高速度、高灵敏度、小型化、多功能、大系统的方向发展, 这就使电力系统自动化设备电磁兼容问题有了一定的新内容。例如, 高速度带来宽带噪声, 高灵敏度使原可略去的弱小干扰信号不可忽略, 小型化增加了内部的耦合干扰, 大系统使干扰源增多, 干扰问题更为恶化。预计今后的电磁兼容性将涉及如下问题:
(1) 数字逻辑电路与软件技术的微妙结合, 正成为抑制干扰的有利武器。软件的应用将占越来越大的比重。例如, 利用错误纠正码的软件手段检查并纠正错误, 是去掉进入系统后的干扰的危害或切
断干扰的有力手段;
(2) 集成电路元件的封装材料含有微量的天然放射性同位素钍和铀, 它们的原子裂变将产生A射线, 使存储器误动作。因此, 要从元器件的制造技术和系统的制造两个方面考虑电磁兼容的设计问题;
(3) 在抗静电干扰措施中, 用“分布式的静电保护涂覆”弥补静电保护的不足。在CMO S、A D等芯片板及印制电路板的接头上作静电涂覆, 取得了很好的效果;
(4) 采用光纤电路抗电磁脉冲干扰被认为是最理想的途径。目前, 光纤通讯已进入电力系统自动化设备的实用阶段, 随着纤维光学和光计算机技术的发展,电力系统自动化设备的电磁兼容技术必将提高到一个新的阶段。
结语
随着电力系统自动化设备的广泛应用, 电磁兼容技术问题越来越突出, 必须充分注意并加以研究。当前的首要工作是要大力推广现有的、成熟的电磁兼容技术, 建立完善的试验、测试制度和检验标准, 培养专门的研究电磁兼容技术的人才, 研究电磁兼容技术的新问题、新方向, 促进电力系统自动化设备电磁兼容技术的大力发展。
参考文献:
电力自动化设备范文第2篇
关键词：电力通讯 自动化设备 工作模式
电力系统通讯自动化的迅速发展使得电力通讯设备越来越复杂，通讯线路也越来越多，这就给通讯设备管理带来了严峻的挑战。本文就电力通讯自动化设备及工作模式进行探讨。
1 电力通讯自动化设备及工作模式
1．1 微波通讯设备
当前，一场新的技术革命正在兴起，微电子、计算机与通讯相结合的电子信息技术则是这场新技术革命的核心和先导，世界经济的发展正在从工业化阶段进入信息化阶段，作为信息社会基础之一的通信产业，其发展水平已成为衡量一个国家的通信技术水平，经济现代化水平的重要标志。微波通讯具有造价低、工期短、见效快、占地面积小、易维护和不需人值守等特点，在通信行业中有特殊的地位。
目前，微波通信技术的发展主要表现如下。
(1)由模拟制向数字制方向发展。
(2)由小容量向大容量发展。
(3)通信频率段由低频段向高频段发展。
(4)组网方式由人工网向自动刚发展。
1．2 光纤通讯设备
基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。光纤通信系统基本构成如下。
(1)光发信机。
光发信机是实现电／光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。
(2)光收信机。
光收信机是实现光／电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端汲去。
(3)光纤或光缆。
光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务。
(4)中继器。
中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的咏冲近行政性。
(5)光纤连接器、耦合器等无源器件。
由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的(如1Km)。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是，光纤间的连按、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。
1．3 电力载波通讯设备
电力载波通讯设备是一种在高压输电线上传输话音及非话音信号的载波终端设备。电力线载波(PLC)是电力系统特有的、基本的通信方式，电力线载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。由于使用坚固可靠的电力线作为载波信号的传输媒介，因此具有信息传输稳定可靠，路由合理、可同时复用远动信号等特点，是唯一不需要线路投资的有线通信方式。
电力线载波通讯技术可以进行模拟(语音信号)或数字信息(如：家居控制信号)双工传输，可广泛应用于家居自动化、小型办公室、家庭办公室通讯(互如联网、内部信件、游戏、音频(MP3)、视频)等领域，具有普及效果、节省费用、安装方便、应用广泛等特点。作为通讯技术的一个新兴应用领域，电力载波通讯技术以其诱人的前景及潜在的巨火市场而为全世界所关注，成为世界各大公司及研究单位争相研究的热点。国外许多著名公司和研究单位都在对此进行研究，并开发出相对应的器件和产品，如：Intellon、Thomson、Atmel等等。而国内的许多的企、 也紧随国际步伐在利用电力线传输信息，特别是在远程抄表系统方面已逐步形成应用研究的热点。电力载波通讯设备主要有以下几种。
(1)明线载波机。
采用明线作为传输媒介的载波机。传输线为线径3mm的铜线。明线载波机复用频率可达到500kHz，可传输40个话路。明线载波机通常采用双带二线制。
(2)对称电缆载波机。
采用对称电缆作为传输媒介的载波24 科技资讯SCIENCE ＆ TECHNOLOGY INFORMATION机。电缆为线径0．9ram～1．2ram的高频对称电缆。对称电缆载波机在通信容量、抗干扰和保密性等方面均优于明线载波机。电缆载波机大部采用单带四线制。
(3)同轴电缆载波机。
采用同轴电缆作为传输媒介的载波
机。铁路通信使用的小同轴电缆，同轴管尺寸为1．2／4．4，即内导体的直径为1．2mm，外导体内直径4．4mm，物性阻抗为75Q，一股由60kHz开始使用。小同轴电缆载波通信采用单带四线制。铁路通信使用的小同轴电缆载波机有300~U960路，其增音距离分别为8km；~D4km。
1．4 数字通信设备
数字通信设备包括一个带有混频器的接收器并且该混频器和一个本机频率产生装置相联接；一个联接至接收器的解调器；一个和解调器联接的微型控制器，用来提供一个频率偏移值，而该频率偏移值是一个代表本机频率产生装置的输出频率的频率值和一个代表欲选频率的频率值的差值；一种根据频率偏移值来调整本机频率产生装置的频率的频率调整装置，其特征在于，微型控制器处理频率偏移值，使得长期频率偏移和短期频率偏移相分离，并且此频率调整装置还包括一个随被分离出来的长期频率偏移而不断更新的频率调整参考值。
电力自动化设备范文第3篇
【关键词】电力通讯；自动化设备；载波通讯；微波通讯；光纤通讯
1.电力通讯自动化设备
1.1载波通讯设备
一个完整的载波通讯系统，按功能划分，大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。
（1）载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成：自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同，各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统：双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号，只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱；单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号，一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统：此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中，载频分量是常发送的，在接收端，将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流，而后去控制高载放大器的增益，即可实现此目的；单边带载波机，设置中频调节系统，发信端的中频载频一方面送往中频调幅器，另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路，对方收信支路用窄带滤波器选出中频，放大后，一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频，经整流后，再去控制收信支路的增益或衰减，从而实现自动电平调节。振铃系统：为保证调度通讯的迅速可靠，电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫，单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统：其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中，发信端根据调制系统的需要，一般设有中频载频和高频载频，而且收信端除设有一个高频载频振荡器外，中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频，以实现载频的“最终同步”。
（2）音频架、高频架。在载波通讯中，如果调度所和变电站相距较远，为了保证拨号的准确性和通讯质量，在调度所侧安装音频架，而在变电站侧安装高频架，两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后，用户线很短，通讯质量明显提高，另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时，话音通路四线端亦在调度所，便于与交换机接口组成专用业务通讯网。
1.2微波通讯设备
（1）收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道，频率变换过程是将信号的频率往高处变（群路信号变为微波信号），即上变频。在收信通道，频率变换过程是将信号的频率往低处变（微波信号变为群路信号），即下变频。
（2）终端机。微波通讯系统中，必须有复用设备作为终端机，其作用是：在发信端，将各用户的话路信号，按一定的规律组合成群频话路信号；在收信端，将群频话路信号，按相应规律解出各个话路信号。
1.3光纤通讯设备
光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制PCM数字通讯设备。
（1）光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于PCM电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路，如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中，为了提高光端机的可靠性，往往采用热备用方法，使系统在主备状态下工作，正常情况下主用部分工作，当主用部分发生故障时，可自动切换到备用部分工作，目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下：输入接口：将PCM综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换：简称码型变换，将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路：包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路：将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号，并进行放大，均衡改善脉冲波形，清除码间干扰。定时再生电路：由定时提出和再生两部分组成，从均衡以后的信号流中抽取定时器，再经定时判决，产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换：简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构，单元框方式。不同速率下工作的光端机，单元框的组成情况也不同。
（2）光中继机。在进行长距离光传输时，由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制，光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34Mbit/s光端机的传输距离一般在50～60km的范围，155Mbit/s光端机的传输距离一般在40～55km的范围，若传输距离超过这些范围，则通常须考虑加中继机，相当于光纤传输的接力站，这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知，光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下，可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此，光中继机总的来说比光端机简单，为了实现双向传输，在中继站，每个传输方向必须设置中继，对于一个系统的光中继机的两套收、发设备，公务部分是公共的。
（3）数字通讯设备。一般来说，数字通讯设备包括PCM基群和高次群复接设备。PCM基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制，变成数字信号，再通过数字复接技术，将多路PCM信号变成一路基群速率为2048Mbit/s信号进行传送，以及将收到的PCM基群信号通过相反的处理过程，还原成模拟的话音信号的一种设备。
2.电力通讯网络的工作模式
通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式（如语音，图像或文字等），但一般通讯系统的组成都可以概括为：信源是指信息的产生来源，这些信息都是非电信息，要转换成电信号，需要一种变换器，即输入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以经济地使用发信设备，提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理（如调制、滤波、放大等）使之满足信道传输的要求，并经济有效地利用信道。载波通讯中，载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介，概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中，还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反，它们是接收线路传输的信息，并把它恢复为原始信息形式，完成通讯。在电力工业中，现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网，并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的发展，大电站、大机组、超高压输电线路不断增加，电网规模越来越大；通讯技术发展突飞猛进，装备水平不断提高，更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。
3.结语
在合理规划、设计和实施各种网络的基础上，如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务，就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题，而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程，具有十分重要的理论意义和应用价值。
【参考文献】
电力自动化设备范文第4篇
关键词：电力通讯；自动化设备；设计
目前，正在兴起一场新的技术革命，通讯、微电子和计算机则是这场新技术革命的主体和核心，世界经济正在从工业化阶段向信息化阶段发展，通信产业作为信息社会的基础，它的发展水平已经成为衡量一个国家经济发展和通信技术水平的重要标志。
一、电力通讯自动化设备的设计
1.微波通讯设计
根据微波站所承担任务的不同，分为不同类型的微波站，而且根据微波站类型的不同，其使用的设备也不同。主要包括以下几种：终端机、收发信机、微波配线架、蓄电池和电源等。收、发信机：其主要任务就是在微波信号和群路信号间进行频率的变换。在发信通道中，频率的变换过程是将信号频率往高处变，也就是上变频。在收信通道中，频率变换过程是将信号频率往低处变，也就是下变频。终端机：在微波通讯系统中，必须将复用设备作为终端机，其作用是在发信端将所有用户使用的话路信号，按照一定规律重组成群频话路信号；在收信端，将群频话路的信号，按照对应的规律解出每个话路信号。
2.光纤通讯设计
光纤通讯系统由三部分构成即光端机、光中继机和数字通讯设备。①光端机：其是光纤通讯系统的重要设备，由光接收机和光发送机两部分构成。光端机存在于PCM光纤传输线和电端机路之间，光发送机由光线路码型变换、光发送电路和输入接口组成，光接收机由光线路码型的变换、输出接口和光接收定时再生组成。光中继机：在长距离的光传输中，因为受到接收机的灵敏度、光纤线路衰耗和发送光功率的限制，所以光端机间的传输距离是有限的。数字通讯设备：数字通讯设备由高次群复接设备和PCM基群组成。PCM基群是指通过调制模拟话音信号，将其变为数字信号，再使用数字复接技术，将收到的PCM基群信号经过相反处理过程，还原为模拟话音信号的一种设备。光端机中还存在其他的辅助电路，例如告警、输入分配、公务、倒换监控、电源区间通讯等。在实际应用中，为达到提高光端机的可靠性，经常使用热备用的方法，使系统处在主备状态下开始工作，正常情况下使用主用部分工作，当主用部分产生故障问题时，可以切换到备用的部分工作中，目前普遍应用的是一主一备的方式。光端机中每个组成部分的作用如下：输入接口：将PCM综合业务中接收到系统送来的信号转换为二进制的数字信号。光线路码型变换：简称为码型变换，将输入接口传送来的普通二进制信号转换为适合在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路：其包括自动温度控制电路、自动光功率控制电路和光驱动电路。光驱动电路将变换后码型的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路：将通过光纤传送的光脉冲信号转换为电信号，并将电信号放大，清除码间的干扰，改善脉冲的波形。定时再生电路：由两部分组成即再生和定时提出，从均衡的信号流中提取定时器，再经过定时的判决，产生波形线路码的信号流。光线路码型反变换：简称码型反变换。将再生的线路信号还原为普通的二进制信号流。光端机通常使用条架结构，单元框得方式。在不同速率下工作的光端机在不同速率下工作，其单元框组成情况也会发生变化。
二、电力通讯自动化设备的工作方法
电力通讯自动化设备工作的目的是为了交换和传送信息。目前，虽然有多种信息形式，但是通讯系统的组成通常可以概括为：信源是信息产生的来源，这些信息指的都是非电信息，要想转换为电信号，则需要变换器，也就是输入设备。交换设备指的是发送设备和沟通输入的接续装置。它可以有效的使用发信设备，提高发信设备的使用率。发送设备的主要任务是处理信息的电信号使之达到信道传输的要求，并且经济有效的使用信道。在目前的通讯网中光纤通讯已经占据主导地位。随着电力工业的迅速发展，大电站、超高压输电线路、大机组等不断的增加，电网规模也越来越强大；通讯技术发展日新月异，装备水平在不断的提高，更新周期在逐渐的缩短。移动通讯、数字微波、卫星通讯、特高频通讯、对流层散射通讯、数据网、数字程控交换机和扩展频谱通讯等新兴的通讯技术在电力系统中得以逐步的推广。
1.微波通讯设备
微波通讯具有见效快、造价低、易维护、占地面积小、工期短等优势，在通信领域具有重要地位。当前，微波通信技术发展主要有以下几个方面。①小容量向大容量发展②模拟制向数字制发展③由低端通信频率段由向高端通信频段发展④由人工网方式向自动网方式发展。
2.光纤通讯设备
光纤通信系统是由光发送端、光接收机、数据源和光学信道组成。光纤通信的工作原理是：首先在发送端将传送的信息变为电信号，然后通过激光器将此信号发到激光束上，使光强度可以根据电信号的变化幅度而变化，并通过光纤发出；在接收端，检测器将收到的光信号后转换为电信号，经调制后恢复为原信息。
光纤通信系统由以下几部分构成。①光发信机是由调制器、光源和驱动器三部分组成的。其功能是调制电信号对光源发出的光，将其调制为已调光波，然后将已调制的光信号耦合到光纤中传输。②光收信机。是由放大器和光检测器两部分组成。其功能是将光纤传输进来的光信号，通过光检测器将其变为电信号，然后，再将电信号通过放大电路放大，将其转送到接收端。③光纤。光的传输通路是由光纤构成的，其功能是将发信端所发出的光信号，通过光纤远距离传输之后，耦合到收信端中光检测器上，完成传送任务。④中继器。中继器是由光源、判决再生电路和光检测器三部分组成。它有两个作用：一个是正性波形失真的脉冲；二是对光信号在光纤传输中所受到的衰减进行补偿。⑤光纤无源器件。由于光纤长度受到光缆施工条件与光纤拉制工艺限制，并且光纤可拉制长度也是有限的。因此一条光纤线路可能存在于多根光纤相连接中。于是，光纤的连接、光端机和光纤的连接，在光纤中使用无源器是必不可少的。
结束语
随着我国电力工业的发展，高压输电线路、大机组和大电站数量的逐渐增多，电网的发展规模也在日益壮大，使得我国通讯技术的发展迅速，通信装备的技术水平也随之提高，更新的频率越来越快，移动通讯、数据网络等多种新兴通讯技术将得到更为广泛的推广和应用。
参考文献：
[1]郑天莉. 探讨电力通讯管理信息系统的设计与实现[J]. 中华民居（下旬刊），2012，（12）：249-250.
[2]田劲松. 刍议电力通讯自动化设备的工作模式及建议[J]. 广东科技，2012，（19）：46，45.
[3]赵建. 非标自动化设备设计中材料的选择与应用[J]. 科技致富向导，2013，（03）：179.
[4]王永法. 谈电力通讯自动化设备与工作模式[J]. 黑龙江科技信息，2010，（19）：30.
电力自动化设备范文第5篇
关键词：电力自动化系统；智能保护；测控设备；开发
我国电网长期处于高负荷运行状态，一旦出现安全事故将会严重影响我国国民经济发展，电力企业及电网安全已经成为了社会关注的一个热点，相关专家学者对电力自动化系统智能保护测控设备设计开发进行了研究，以期为电网的安全稳定运行提供更好的技术支持。
一、电力自动化系统智能保护测控设备整体结构分析
开发设计电力自动化系统智能保护测控设备时，应该使用灵活且能够满足拓展功能及系统升级需求的配置，模块化设计方式应用于结构设计是非常好的，下面我们将分析下电力自动化系统智能保护测控设备应具备的构成模块。
（一）主控模块
系统测控设备的关键核心是主控模块，主控模块主要由数字模拟转换器（ADC）、测量CPU等构成，这个模块工作内容是采集电量转换模块AD样本，得到原始的电流数据，然后经过数据处理功能进行数据处理，得出设备功率、能量等参数，并将其保存在寄存器中。CPU对原始数据处理后，会比较其与参考值的差异，进而判断设备的运行状况，对动作值达到后的保护命令进行设定。主控模块除了具有数据处理及功能外，还具有一定通讯及人机对话功能，处理并分析通讯模块传送出去的信息，并将其传输至设备的通信模块上，进一步实现通讯功能。
（二）电量转换模块
电量转换模块包含内容有电流互感器、电器互感器及滤波电路等，这部分模块采集流经的电能电流，然后转化成模拟量，并传输至主控模块上，接着使其成为能够处理的数据，完成主控模块的数据处理工作时，应该注意其中的测量计算及保护运算等等。电量装换模块在设备安全运行方面具有重大意义，模块测量准确性也关系着整个系统的安全可靠性，因此采集数据必须准确可靠。
（三）人机对话模块
人机对话模块中重要而不可缺少的一部分是自动化设备，模块主要由液晶显示、键盘及LED指示灯三部分组成，其中的全屏控制随着技术进步已经成为了可能。操作人员的命令在这个模块运行中经过键盘传送到电脑中，然后主控模块将输入信息返回出来，表现为液晶控制与数据信息，液晶显示器上能够将当时电量信息、警报信息等多种信息显示出来，各种菜单选项中保护配置、定值以及历史记录等都会呈现在显示器上，而且LED指示灯也会显示出指示模块的电源或者是警告状态下的编委信息。
（四）开关输入及通讯模块
开关输入模块由两部分构成：输入开关量及输出开关量，前者指的是遥信控制功能在设备上的实现，这个功能实现需要采集现场状态量信息，如分合开关、储能开关状态信息等，这些采集的状态量信息需要传输到主控模块上。输出量部分指的是设备具有的“遥控”控制功能，保护命令由主控模块发出后，接着被传递至终端控制器上，对跳合闸回路进行控制，线路开关分合工作也要做好。通讯模块重点关注的是现场总线接口问题，自动化技术中使用最广泛的总线接口是RS485，这种接口在标准化、规范化方面都很好，并且还有使用便捷优点，它在电力自动化系统智能保护测控设备中也得到了很好地应用，与电网自动化的协调也是非常好的。
二、电力自动化系统智能保护测控设备开发设计方案
电力自动化系统智能保护测控设备应具备模块分析研究过后，接下来就要对电力自动化系统智能保护测控设备制定相应的设计方案，这种设备融保护、测量、控制及通讯等多种功能为一体，作为一种新型智能化安全控制设备，其主要具有以下功能：保护功能，这种功能实现需要利用继电保护保证电力设备的安全稳定运行，当电网设备出现故障或者是不正常现象时，设备系统能够快速而准确地判断并发出跳闸命令或警报，进而达到切除事故目的，也能够减少停电范围的扩大，降低电气设备损坏的几率。保护测控功能应该符合国家标准及通用的保护整定、设计原理，系统设计应该具备线路保护装置、变压器差动保护装置及站用变保护装置，给予同、异步电机相对应的保护装置，保护功能配置应该具备无时限过流保护、两段式定时限过流保护及三相三次重合闸等等。测量功能：电力节点测量的实现需要借助末端测量设备，空中中心发出的测量指令迅速地被上传至控制中心后，与电力资源协助配合。通讯功能：这个功能连接着智能保护测控与电力自动化系统，设计时一定要遵循国际相关的电力自动化标准，使电量测量数据与保护信息被传送到控制中线上，在上述功能基础上，采取遥测、遥信等技术，合理科学地控制电网中的设备设施，这四个功能是设备应该具备的基本功能，因此在设计开发时应该注意到。
三、电力自动化系统智能保护测控设备设计应遵循原则及注意的问题
（一）电力自动化系统智能保护测控设备设计应遵循原则
设计这种系统保护测控设备时，必须遵循相关的原则，首先应该遵循的就是技术可靠性原则，研发设计人员应该从过去电力自动化设备成功的硬件系统设计经验中吸取，借助先进、成熟技术手段，保证系统设计过程中的可靠性与安全性。技术成熟度在这种设备设计中具有非常重要作用，如果使用技术不成熟，设备就会存在较大的安全隐患，电网安全运行也得不到相应的保障，甚至还会受到消极影响。第二就是通用性原则，设备设计过程中，所有关于系统设备硬件设计平台都应该遵循通用性原则，借助平台中的不同原理，完成相同硬件系统的实现，及时改变保护软件来完善设备的功能与特性。这样做不仅很好地对设备进行了升级与改进，也进一步提高了设备使用寿命与年限，有效地减少了成本费用。
（二）电力自动化系统智能保护测控设备设计中应注意的问题
CPU性能在整个设备设计中是核心部分，单一CPU现在已经不能满足电网自动化发展需要，电网自动化现在呈现出快速发展趋势，硬件结构设计在整个电力自动化系统智能保护测控设备中，常常采用多CPU模式，更好地将电力自动化设备协调起来，例如ABB公司目前使用最多的是智能型控制单元结构，这种结构使用了四核设计模式，四个CPU分别负责控制系统设备的控制、计算、传感器接入及通信四部分，极大地减轻CPU运行负担，也显著提升了系统设备的工作效率，各个CPU系统间的运行稳定问题也是应该注意解决的，问题解决后，不同CPU之间数据传递将会更加简单快速。
四、结语
随着社会经济的发展，电力资源的地位与作用越来越大，电力企业越来越关注电网运行的安全性，这也成为了社会关注的热点。电力企业经营管理中的难点是电网的安全稳定运行，自动化已经成为了设备设计发展的大趋势，对自动化系统智能保护测控设备需求更大，要想做好这项设备的开发研究，首先要了解认识这种系统设备的结构组成，对设备设计中应具备
