智能变电站线路保护测控装置应用设计

林平

摘 要：分析变电站自动化系统的发展历程经历了集中式、数字化、智能化变电站三个阶段，目前处于智能化变电站发展过程中。智能化变电站是由三层结构组成，包括过程层、间隔层、站控层，能够避免应用二次电缆，可实现数据信息有效共享。在智能化变电站不断发展下，测控装置已经普遍应用于变电站中，需要应用良好的设计，才能充分发挥出测控装置的作用。

关键词：智能变电站;线路保护;测控装置;应用设计

在智能变电站发展过程中，线路保护质量成为最为关注的环节。因此，智能变电站内采用了测控装置，通过科学安装测控装置，能够起到保护线路的作用，实现线路安全运行，提高供电质量。为了实现测控装置在智能变电站更加有效地保护线路，设计人员应根据智能变电站线路的实际运行特点，完善测控装置设计方案，从而达到降低线路故障发生率的目的。

1 合理应用测控装置的重要性

智能变电站是指应用先进的传感器、通信技术、信息技术、控制技术，采用一次设备参量数字化与标准化的信息平台，实现各项变电设备可靠运行的电站。为了促进智能变电站线路能够更加安全、可靠地运行，测控装置应达到科学运用的要求。智能变电站与传统变电站相比较，智能变电站内部结构要更加复杂，加大了测控装置的安装难度。因此，工作人员在实际工作中应根据实际设备的运行情况进行科学合理化的测控装置设计工作，实现提升设备安全性的要求。另外，智能变电站内部含有较多的网络层，还具备良好的数字化功能，能够有效缩减线缆消耗量。在应用测控装置时达到合理化要求，可保障智能变电站内各个分散单元实现良好结合，能够让各类信息可以集中化处理。在设计时，设计人员应具备辨别能力，在掌握各项设备实际运行情况时，能够设计出科学、合理化的测控装置，可有效降低线路故障发生率。

2 智能变电站线路保护测控装置特点

2.1 数据共享

智能变电站是整合多种变电设备共同运行，实现优质变电的过程。整合过程中，应用了通信平台，并采取合理布设的方式，实现了数据共享。在智能变电站中安装线路保护测控装置，能够有效收集、测量、调控各变电设备的运行信息，发挥出监测功能。工作人员在实际工作中，可以根据线路保护测控装置提供的数据掌握设备运行情况，可应用手动调节的模式解决线路运行中存在的问题，促进设备良好运行。

2.2 测护性能好

智能变电站中存在较多的智能组件，要保证每个组件安全运行，需要线路保护测控装置充分发挥出调节作用。智能变电站中含有的各个组件，可实现集成过程，也可以达到分散要求，具有灵活搭配的能力。安装线路保护测控装置后，可以帮助工作人员全面了解各种组件实际运行的状态，针对发生问题的组件制定有效的调节方案，从而达到保证各智能组件安全性的要求。

2.3 自动化程度高

在智能变电站自动化技术快速发展下，线路保护测控装置的安装成为重点关注对象。智能变电站应用的线路保护测控装置与传统相比较，智能变电站线路保护测控装置具有更高的自动化能力，可有效提高设备安全性、降低变电安全事故发生率。另外，智能变电站线路保护测控装置的结构也较为简单化。

3 测控装置应用设计要点

3.1 硬件设备

分析智能变电站线路保护测控装置的构成可知，是由显示屏、指示灯、12个按键、接线端子组成。在测控装置内部还存在主机板、输入板与输出板、人机界面，三者连接的方式是使用31芯与26芯的扁平电缆。在主机板内含有CPU设备、电源模块装置设备、A/D转换与接口设备、RS485设备、光纤通讯电路设备等。输入与输出板块存在接线端子设备、遥信设备、RS485及光纤通讯电路设备、CANBUS接口电路设备、遥脉输入隔离及接口电路设备等。人机界面含有的设备较少，包括调试串行接口设备、键盘设备、液晶显示接口设备、指示灯电路设备。

3.2 软件设计

应用于智能变电站线路保护测控装置的软件为16MHz高速80C196KB的CPU，测控装置具有的测量功能、控制功能、通讯功能是由CPU完成。主CPU属于多任务操作系统，能够促进各任务之间的有效配合，完成工作指令。

3.3 交流采集技术

在应用交流采集技术时，要严格依照规律实施采集作业，采集的数据为交流信号中的瞬时值，将获取的瞬时值传输至测量计算回路内，经过数学算法后得到测量结果。在测量时，应选择硬件计算功能，避免应用软件功能，应用一条阶梯曲线，不采用原本一条光滑被测正弦信号。探究原理误差的出现是由以下两个原因导致：首先，一定时间内产生的连续数据中所产生的误差，在使用时间上代替了离散数据，决定误差产生的因素是每个正弦信号周期内具体的采样数。其次，A/D转换器的转换速度与CPU处理实践引发的误差。如果想要深入探究误差产生的原因，应探究连续电压及电流量转化时的A/D转换器位数。然后，将互感器内二次电压与电流经过的交流采样装置直接进行隔离，让原本存在的二次电流与二次电压转变成弱电流与电压信号。另外，还可以应用采样保持器，对电压与电流信号进行保留，还要将保留后的电压与电流信号利用模与数（A/D）进行转变，应用数据线作为媒介实现传输过程，将信号直接传输至CPU，计算出电压值、电流值、有功功率值、无功功率值等，并将计算结果储存于记忆元件内。应用交流采样测量装置，可以将收集到的电网各项数据与参数应用一定的方式直接传输至调度室或者是监控终端。各种电网数据在传输时，要遵照规约制度围绕CDT、101、102、103、104等规约制度开展。目前，较多的交流采样装置生产厂商、制造商会在制造与生产时应用规约，但是未形成统一规约制度。因此，不同厂家生产的装置会呈现出相同型号存在较大差异的现象，导致交流采样装置在应用时表现出不同的效果。

3.4 遥测技术

遥测技术也被称为远程测量技术，在应用此技术时需要将测量的变化量值直接应用远程通讯技术向外传输，并且能够实时、完整地表示出系统实际运行状态，也可以称为模拟量，并分成电量与非电量两种模式。

3.5 遥信技术

即远程指示技术及远程信号，在此基础应用过程中，主要是远程监控开关位置的告警情况以及阀门位置的状态信息，而遥信信息作为一个二元状态量，其主要意义在于针对于每一个遥感对象而言。遥信信息能够表现为两种状态，0 和 1，两种遥信状态为“非”的关系。

3.6 遥控技术

遥控技术也叫作远程命令，在应用远程通信技术时，可以下发指令，可以改变设备运行状态，例如，改变断路器分合闸运行状态等。

3.7 遥调技术

遥调技术也叫作远程调节技术，运用远程通信技术对两个以上正确 在运行的设备进行远程控制命令，比如调节机组处理状态、调节励磁电流运行状态、调节有载调压分接头位置状态等。

4 测控装置应用效果分析

将设计后的测控装置应用于实际中后，经分析具有如下效果：首先，整体设计可靠。此设计方法应用于实际后，整个系统具有灵活可靠的特点，并且一个装置发生损坏，不会影响其他装置。充分利用了通讯网络与四合一的优势，实现测控与保护功能于一体的目的。另外，人力、物力、财力得到大量节省，降低了施工难度、缩减了维护工作量。其次，人机界面操作简便。应用全汉化的界面，并应用大屏蔽液晶屏显示，能够将跳闸、告警报告、定值鉴定、遥测与遥信等直接显示，方便运维人员操作与维护。

5 结束语：

综上所述，智能变电站应用线路保护测控装置应根据实际进行科学、合理化的设计，才能充分发挥出测控装置线路保护的作用，促进智能变电站良好运转。

参考文献：

[1] 吴旭东.智能变电站線路保护测控装置的应用设计[J].工程建设与设计，2019，（24）：4.