1、變電所自動化系統論文抗干擾應用論文摘要：變電所抗干擾可從軟件和硬件兩個方面加以實施，在軟件上采取數值平滑動濾波和核對運算結果兩種方式對干擾進行有效消除，而在硬件上則可以采取隔離屏蔽、接地等方式。在本篇文章中，筆者對變電所抗干擾措施作了詳細論述，并得出了相關結論，希望對同行工作有所幫助。前言變電站自動化系統運行后故障，容易受到干擾，常見的干擾脈沖干擾、工頻干擾和干擾磁場。這些干擾類型產生的原因各不相同，在實施抗干擾措施時要嚴格注意。下面，筆者從變電所的干擾類型著手，對變電所自動化系統的抗干擾措施進行分析，指出變電所抗干擾可從軟件和硬件兩個方面加以實施，采取行之有效的措施對干擾進行消除，達到抗干擾

2、目的。1變電所自動化系統受干擾類型1.1由變電所高壓設備道閘時所產生的脈沖干擾變電所高壓設備在倒閘操作時電弧的熄滅和重燃，線路永久故障繼電保護動作，隔離開關切合空短線、空母線引起的一系列高頻振蕩都會產生各種電磁波，通過電流互感器、電壓互感器直接或間接耦合在二次回路和設備上。由于大多數為脈沖形成的干擾，這些脈沖干擾有可能導致繼電保護設備的電子或數字電路工作失常。1.2雷擊引起的磁場和電場干擾雷雨天氣里，雷電可能會沿著鐵塔、輸電線路等進入到變電所，對變電所內部的電力設備、系統以及二次回路等產生影響。雷電進入變電所后，會在變電所內部產生極為強烈的脈沖電場，同時形成磁場，順著變電所的二次回路進入到變電

3、所的綜合自動化系統中，產生電場或磁場干擾。1.3工頻干擾工頻干擾主要由變電所發生高壓接地故障引起。變電所發生高壓接地故障以后，如果故障電流流進了變電所的接地網絡，由于受到變電所地網運行情況以及地質分布的影響，故障電流會在電網某兩點間形成一個電位差，進而產生工頻干擾。變電所接地故障后，故障電流地網兩點間的電壓值大約為10v。1.4靜電放電脈沖干擾一個物體相對于其所在的環境電負荷的積累或靜電帶電會在該物體和地之間產生電位差，電荷的積累以及在充電物體和局部靜電地電位之間的電位差與相對溫度、濕度、大氣壓力雜質及物體幾何形狀有關，若帶靜電的人直接對設備接觸放電或附近相鄰近物體間放電都會引起靜電干擾。2變

4、電所抗干擾措施分析變電所自動化系統抗干擾措施主要分為兩種，一種是硬件上的抗干擾措施，一種是軟件上的抗干擾措施。硬件方面可以采取隔離屏蔽、接地等方式，軟件上則可以采取數值平滑濾波和核對運算結果等方式。下面對此作詳細介紹。2.1硬件方面硬件方面可采取兩種措施消除干擾，一種是隔離屏蔽，另外一種是接地。隔離屏蔽是指采用合適的材料將干擾屏蔽在變電所外圍，杜絕干擾信號進入變電所及其自動化系統；接地則是指做好變電所一次系統的接地，注意一次系統接地對變電所二次回路電磁兼容的影響。2.1.1屏蔽或隔離實踐經驗證明，采用帶有屏蔽層的信號電纜作變電所自動化設備的信號采集電纜是最好的、最有效的電磁干擾措施。這樣可以將

5、各種類型的干擾有效轉移到屏蔽層中，阻止干擾信號進入自動化系統。國內變電所常用的隔離屏蔽電纜為rs-232通信電纜，該電纜在實際應用時大多不和強電電纜一起敷設，但也有特殊情況，因條件限制原因必須要和強電電纜一起敷設的，不過這種情況不多，并且在設計和實際敷設時都要是在外面加一層屏蔽管，以免與強電電纜發生干擾或沖突。需要提及的是，隨著我國光纖技術的不斷發展，在新時期下我們完全可以考慮將光纖通信技術應用到變電所設計中來，利用光電轉換器將變電所內部現有的串口通信電纜轉換成光纖電路，實現通信的安全順暢，全面解決通信電纜的電磁干擾問題。2.1.2接地在變電所設計中，為了防止雷擊，變電所一次系統都要進行接地。

6、但一此系統接地之后很容易對二次回路造成影響，尤其二次回路的電磁兼容。所以，為了避免一次系統接地對變電所二次回路電磁兼容造成影響，在設計一次系統的接地方式時，就一定要充分考慮到二次回路問題。一般來說，如果一次系統的接地方式正確、合適，則可有效減小變電所地網中各個節點的瞬變電位差，保證地網運行安全。一此系統接地時要注意以下幾個方面的問題：一，變電所采用的避雷針、避雷器等裝置的接地感應要設置2根或2根以上的接地線，以形成一個加密的接地網絡，而在電阻方面，避雷針或避雷器的接地電阻要充分滿足變電所自動化系統的接地要求是；二，變電所內部各大設備進行接地時，接地位置一定要盡量靠近地網導體的交叉處；三，如果自

7、動化設備的接地，在實際接地時必須要增加相應的接地網絡互連線。2.2軟件方面一旦干擾突破了硬件組成的防線，可由軟件來糾正，以防造成微機工作出錯，導致保護誤動或拒動。2.2.1數值平滑濾波法由于干擾信號的存在，常使采集到的離散數值繪成的曲線呈現折線形狀，很不光滑。為了提高曲線的光滑度，消除隨機干擾，常通過低通濾波器削弱其高頻成分。數值平滑的實質就是對信號進行低通濾波。2.2.2核對運算結果為了防止干擾可能造成的運行出錯，可以將整個運算進行兩次，對運算結果進行核對，比較兩次計算結果是否一致。通常有兩種做法：（1）在運算結束后，先把運算結果暫存起來，利用同樣的原始數據，按照同樣的運算式再計算一遍，并同

8、前一次計算結果相比較，結果應當完全一致；（2）連續的兩次計算不利用完全相同的原始數據，第二次將算法所依據的數據窗順移一個采樣值，正常時這兩次結果不完全一樣但十分接近。這種做法不僅可以排除因干擾造成的運算出錯，還對原始數據起到進一步把關的作用。3電力自動化抗干擾技術的應用3.1抗靜電放電干擾通過運用人體靜電放電的手段，可以對電力自動化系統進行干擾試驗。大量的試驗結果表明，電力自動化設備在正常運行的過程中，常常會產生靜電放電的現象，如果這些電磁信號被系統發出，就會干擾自動化裝置的正常運轉，使裝置的部分功能或全部功能喪失，導致電力自動化系統無法正常運行。現階段，防靜電干擾的手段主要包括以下三種：一是

9、運用金屬面板的機箱，利用整體式的金屬面板或機殼代替插件式的金屬面板，確保面板與機箱之間具備良好的導電效果；二是使面板上的裝置盡量減少，盡量將裝置放在其他位置，以避免干擾信號進入裝置中對裝置的元件造成影響；三是對面板實行全面覆蓋，要利用面板膜對面板進行覆蓋，并且要保證將面板上的所有裝置都覆蓋起來，以隔離靜電放電的干擾。3.2抗瞬變信號干擾第一，可以利用多層印制板防止瞬變信號的影響。多層印制板具有很強的抗干擾作用，通過電源回路的板間電容，阻止各種干擾脈沖，使干擾脈沖無法對電源造成影響。此外，由于多層印制板上有足夠大的器件布局空間，會使器件的布局更加的簡潔、整齊，有效降低串擾耦合的發生率。第二，要合

10、理裝置回路的布線與配線，精心安排線路的布局方式，在完成線路布局后，要盡快利用隔離器件隔離。要合理把握布線的長度，不要使其過長，并避免將布線與其他線路捆扎在一起。第三，對開關電源要合理設置，發揮開關電源抗電源回路干擾的作用。在開關電源的設置方面，要對進出線進行分開布局，如果需要在面板上安裝電源開關，必須確保將開關的連線置放于濾波器的背面，并且在安裝時采用屏蔽線。此外，不要將電源開關的引線與24v、5v、-15v的指示燈線捆扎在一起，避免線路之間產生干擾耦合的現象。第四，選用濾波器防止瞬變干擾信號的影響，這是一種非常簡便、非常有效的抗干擾方式。在選擇濾波器的過程中，要根據具體情況，選擇合適的濾波器

11、，并保證安裝方式的正確性。如果不按照正確的方式進行安裝，就可能會使濾波器喪失抗干擾功能。在安裝正確的基礎上，要按照使用要求合理布線，嚴格區分輸入與輸出線路，控制輸出線的長度，并保證使其遠離其他可能存在干擾因素的回路。此外，要選擇金屬材料的濾波器外殼，保證濾波器的接地效果，使濾波器能夠正常發揮作用。3.3提高設備的抗干擾能力設備的抗干擾能力主要是指設備對電磁干擾的敏感程度，如果設備對電磁信號過于敏感，就會降低抗干擾能力。為此，要采取措施避免設備拾取干擾信號，并能夠從被干擾的狀態中迅速恢復過來。現階段，設備抗干擾可以分為硬件措施和軟件措施兩個方面。硬件抗干擾措施主要是利用多個cpu，并將擂件合理布置，運用自恢復電路的硬件設施。軟件抗干擾主要是針對突破硬件抗干擾設施干擾因素，安裝一定的抗干擾軟件，以達到抗干擾的目的4結束語綜上所述，變電所抗干擾可從軟件和硬件兩個方面加以實施，在軟件上采取數值平滑動濾波和核對運算結果兩種方式對干擾進行有效消除，而在硬件上則可以采取隔離屏蔽、接地等方式。在本篇文