嵌入式技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用探究

陶慧芳

摘 要：本文主要對嵌入式技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用進行闡述，從嵌入式技術(shù)的概念與特征入手分析，探究其在電力系統(tǒng)不同領(lǐng)域的應(yīng)用方式及優(yōu)勢，希望對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，以及電力行業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)起到積極參照與促進作用。

關(guān)鍵詞：嵌入式技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用

在計算機與微電子技術(shù)的發(fā)展帶動下，嵌入式技術(shù)的功能隨之得到拓展。但目前常用于底層的數(shù)據(jù)采集與控制，直接影響電力系統(tǒng)的正常運行。因此加強對嵌入式系統(tǒng)的深入研究，更利于放大其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用價值，從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量與效益的持續(xù)改進。

一、嵌入式技術(shù)概述

嵌入式技術(shù)是微電子技術(shù)與計算機技術(shù)領(lǐng)域的重要分支，主要通過內(nèi)部計算機控制來執(zhí)行特定的功能。嵌入式系統(tǒng)屬于擁有制定功能與用途的計算機軟硬件的合成體，凡是與產(chǎn)品結(jié)合后，具有嵌入式特征的控制系統(tǒng)，都可以稱之為嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)通常用于小型電子裝置內(nèi)，有系統(tǒng)精簡與專用性強及時效性高等特征。由于嵌入式系統(tǒng)不具備自主開發(fā)能力，因此系統(tǒng)開發(fā)對指定的開發(fā)環(huán)境與工具的依賴度高。為確保系統(tǒng)可靠性與運行速度，通常將嵌入式系統(tǒng)中的軟件固化到存儲器芯片中。

二、在電力系統(tǒng)中嵌入技術(shù)的應(yīng)用

1.電力監(jiān)控

電廠監(jiān)控電力系統(tǒng)的難度較大，面對龐大的電力調(diào)度與監(jiān)控等方面的數(shù)據(jù)量，因此對監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性要求更高。從分布式處理系統(tǒng)入手分析，電力系統(tǒng)中的監(jiān)控系統(tǒng)，主要由接口模塊與功能模塊組成，各模塊運轉(zhuǎn)實現(xiàn)計算機對監(jiān)控系統(tǒng)的高效配置。為滿足電力系統(tǒng)監(jiān)控的復(fù)雜性與時效性等要求，通常利用嵌入式技術(shù)提高監(jiān)控數(shù)據(jù)的運算處理成效與系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)效率。從監(jiān)控設(shè)備中的嵌入式平臺構(gòu)成入手分析，首先是實時采集電力系統(tǒng)的電壓與電流信號等參數(shù)信息，以完成信號的轉(zhuǎn)換過程。其次是分析計算機的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并得出相應(yīng)的參數(shù)指標(biāo)。最后是對經(jīng)過IP協(xié)議處理后的數(shù)據(jù)信息進行格式化調(diào)整，轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C能夠識別的信息，以便于后續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸工作展開。監(jiān)控人員瀏覽上傳后的信息，能夠進一步提高監(jiān)控作業(yè)與電力系統(tǒng)問題解決的效率。在系統(tǒng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的過程中，應(yīng)當(dāng)圍繞電網(wǎng)調(diào)度中心設(shè)定的總功率進行統(tǒng)一分工，通過密切協(xié)作，確保機組間的有功與無功功率得到合理分配，促使系統(tǒng)內(nèi)的各機組，能夠在最佳功率下，進行安全有效的運行。

2. EMC抵抗

電磁干擾是電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)中的常見問題，利用嵌入式技術(shù)能夠抵抗電磁的干擾，而EMC則是指擁有抵抗電磁干擾作用的嵌入式技術(shù)。雖然嵌入式技術(shù)也會產(chǎn)生電磁干擾，但對計算機系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的負面影響可以忽略不計。計算機嵌入式抗干擾系統(tǒng)的組成，主要包括系統(tǒng)本身的電磁干擾，以及嵌入式系統(tǒng)的抗干擾能力。嵌入式技術(shù)對外界的電磁干擾有一定的抵抗作用，但自身也存在電磁干擾的問題，因此降低自身電磁干擾，提高對外界電磁干擾的作用優(yōu)勢，則成為了嵌入式技術(shù)日后完善的發(fā)展方向。嵌入式系統(tǒng)的組成，由軟硬件抗干擾技術(shù)組成。硬件抗干擾技術(shù)的應(yīng)用，主要在嵌入式技術(shù)中抑制電源發(fā)出的電磁波干擾，可控制信號傳輸中的衰減變異，從而達到抗干擾的目的，也可以滿足系統(tǒng)需求的前提下，選擇最低主頻的CPU。軟件技術(shù)抗干擾主要通過信息冗余與軟件陷阱及自動化檢測等技術(shù)發(fā)揮作用。在計算機上安裝軟件設(shè)備，能夠確保系統(tǒng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。在控制器與繼電器等抗干擾強的系統(tǒng)中應(yīng)用該技術(shù)，可進一步提升嵌入式技術(shù)的抗電磁干擾能力，從而確保系統(tǒng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

3.自動化系統(tǒng)

城市化建設(shè)推進，電力系統(tǒng)的供應(yīng)得到了規(guī)?；l(fā)展，對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性提出了更高要求。在電力系統(tǒng)運行中，對電子設(shè)備的控制方面，后臺機主要負責(zé)顯示數(shù)據(jù)與打印機通訊等功能，處理數(shù)據(jù)信息的同時監(jiān)控數(shù)據(jù)。后臺機的技術(shù)性能發(fā)揮，需要借助Moxa V2420嵌入式系統(tǒng)來完成。在電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域引入嵌入式技術(shù)，能夠確保數(shù)據(jù)的安全性與完整性，更利于滿足電力變電站后臺機的運轉(zhuǎn)需要。Moxa V2420嵌入式計算機主要采取可機架式安裝的方式，以及無風(fēng)扇與無飛線的內(nèi)部設(shè)計方法，可降低系統(tǒng)故障的風(fēng)險，更利于提高產(chǎn)品與系統(tǒng)運行的安全性。在電力系統(tǒng)自動化裝置中引入嵌入式系統(tǒng)同樣適用，如將微機勵磁調(diào)節(jié)等裝置嵌入到電力系統(tǒng)中。

4.計費裝置

電費計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，直接影響電廠的效益與國民經(jīng)濟的發(fā)展進程。但在電費計算過程中，普遍存在電表無法計量基波與諧波的問題，從而會出現(xiàn)高收費的情況。在收費計算環(huán)節(jié)引入嵌入式技術(shù)，用于計量電能，可有效的解決高收費的問題。嵌入式單片機的電壓與功耗低，發(fā)生故障的幾率小，使用壽命比傳統(tǒng)電表的時間長。嵌入式單片機的電能計量更加準(zhǔn)確，能夠確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。如MSP430新型電度表，不存在傳統(tǒng)電表無法區(qū)分基波與諧波的問題，同時強化了電表的可擴展性，更利于用戶電能服務(wù)質(zhì)量與電力企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。

結(jié) 語

嵌入式技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用價值較高，但仍處于摸索性前進階段，有更為廣闊的應(yīng)用前景。本文只介紹了應(yīng)用一部分，值得深入研究，以推動電力行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

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