电力系统自动化抗干扰技术的论述

【摘要】对于电力系统的发展，我们一直努力朝着自动化的方向发展，于此同时，电力自动化抗干扰的技术也显得日趋重要，因为电力系统自动化面临的一个困难就是如何抗干扰。本文通过研究如何在电力自动化中运用到抗干扰技术，希望能为我国电力自动化抗干扰技术提供一些建议。

【关键词】电力自动化；抗干扰技术，优化

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

电力是否能够很好的实现抗干扰，一个很重要的因素就是看其能否实现抗干扰技术。对电力自动化的干扰来源于多个方面、多个途径，对电力自动化的干扰程度也不尽相同。研究电力自动化抗干扰技术很有现实运用的意义。

二、电力自动化概述

电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化（AGC已经实现），电力调度的自动化（具有在线潮流监视，故障模拟的综合程序以及SCADA系统实现了配电网的自动化，变电站综合自动化，实现更好的无人值班。DTS即调度员培训仿真系统为调度员学习提供了方便，配电自动化(DAS已经实现).

三、干扰的传播途径

干扰的传播途径有两种：

1.传导方式，干扰信号通过各种线路传入；

2.辐射方式，干扰信号通过空间感应传入。这两种传播途径形成的现场干扰，对电子电力系统的影响可分为两类：一类是干扰模拟量输入通道，影响模拟量采样值；另一类是干扰程序，使软件出错，造成“假停机”或运算、逻辑功能不正常现象。为抑制干扰，必须采取适当预防措施，尽量减少或消除它对系统的影响。

四、简述电力自动化抗干扰因素中的影响

1 干扰形成因素分析

在电力自动化系统的运行中，设备遭受一定干扰的时候，就会形成一个或者多个干扰源，尤其是在系统微机装置的信号采取中，在剔除一些可用的信号外，其它无效的、会影响正常装置运行的一些正常电磁信号，也会受到不同程度的影响。在电力系统的自动化设计中，主要的干扰源既有内部感染也有外部干扰，尤其是在自动化装置受到无用电磁信号的影响和不良作用，就会出现幅度大、频率高等各种问题，并会进入自动化运行系统，给系统的整体运行带来更多的阻碍，并形成不同的影响。

2 电源回路的影响

在电力自动化抗干扰的影响因素中，由于干扰信息的形成，就会造成电源回回等一些不良现象，如果发生这种情况，就会造成主机、后台管理等多方面的困境，并促使各种子系统也失去原有的力量，甚至带来定值死机等不良现象，因此，要从多方面改进措施，避免造成电源回路的现象发生。

3 数字电路的整体影响

在电力自动化系统的设计中，开关量输入以及输出通道就会受到不同程度的影响，并造成隔离开关、断路器堵塞等现象，产生不同程度的误差，尤其是分合匣出口回路在受到外界干扰的影响下，由于干扰带来误动等问题。此外，数字电路以及CPU也会受到不同程度的影响，容易造成逻辑错误或者程序运算上的不足，造成电力自动化系统运行的出轨，或者由此破坏单片机的芯片，形成功能运行的不清晰，影响整个功能发挥。

五、抗干扰措施

1 静电放电的干扰防护

静电放电干扰试验，主要是模拟人体带静电以后，操作自动化装置时，将产生静电放电现象，对保护装置造成影响和破坏，其防护措施简述如下：（一）面板上的开关、拨码开关、信号灯、按钮、液晶显示屏都有可能将静电放电干扰引入到装置内部，引起装置内部电路元器件的失效和损坏，对于必须的液晶显示屏等都应该认真的考虑硬件、软件方面的防护，在这方面应该注意两点：面板和器件都要可靠接地，使静电放电电流有一个良好的接地通道，因为对于脆弱的装置，静电放电过程中放电火花产生的高频辐射干扰，可能引起装置的混乱和误动。

（二）器件内部电路与金属外壳的电气间隙要足够大。使高压静电不至于由于间隙过小产生击穿现象，进入器件的内部电路。装置采用整体式金属机壳、整体式金属面板，比插件式金属面板要好得多。因为机箱外壳整体面板，容易可靠接地，但采用了整体金属面板，还要设计专门的接地线，仅仅依靠金属面板的固定螺钉或面板与机箱的金属铰链实现接地，很容易在静电放电干扰过程中出问题，金属面板上要有专门的接地螺钉或其它措施通过专用接地线实现可靠接地。

插件式面板、接地困难，常常只能够靠面板背面与机箱框架的接触实现接地连结，面板上喷漆的漆膜或铝型材的氧化膜都不导电，且很难清除。无法保证面板与金属机箱框架之间形成良好的电接触。

如果通过插件印制板布排专门的面板接地线，往往是得不偿失，很可能把静电放电过程中产生的高电压大电流直接引入到印制板上一一形成“干扰地线”，使装置抗静电放电干扰的能力更加脆弱。同时该地线还有可能对一些导电回路的绝缘性能带来不利的影响。

对整体面板最好能实行整体面膜覆盖。对整体面板实行面膜覆盖，可将面板上的显示器、信号灯、按键等等都保护起采，只要面膜的强度足够高(一般的绝缘面膜都能满足要求)，当把静电高压施加到面膜上时，根本就没有放电现象发生，也就不会有静电放电干扰了。

2 瞬变干扰的防护

（一）瞬变干扰的特点 快速瞬变干扰脉冲的主要特点是幅值高，前沿陡，脉冲尖，重复率高。由于快速瞬变脉冲的特点，其干扰传播方式虽以传导为主，但由于其频谱带宽所致利用分布电容也是其重要传播方式之一，还有一部分是通过空间辐射进行干扰，可见应对装置进行全面考虑，整体防护。

（二）印制板和电路布局 多层印制板的选用是抑制干扰的一个很好手段，其电源回路具有很大的板间电容，可抑制电源上的各种干扰脉冲，器件间的布线也更简洁、短少、方便，可大大减少各回路间的串扰耦合。如选用双面板进行布线，则更要对整个电路进行仔细推敲，精心布置，其主要原则是易引进干扰的器件和布线，一定要远离易受干扰的器件和布线，在电路中起隔离作用器件的进线和出线要分开。如光电耦合器的输入和输出的布线一定要尽可能的分开，继电器线圈和接点的布线也要远离，PT、CT的进出线更要严格分离”

（三） 装置输入、输出回路的配线和布线 自动化装置的特点是有大量的输入、输出回路，，如电源回路、电压回路、电流回路，开入回路、开出回路等，由于整屏布线时很难分开，分别布置，常常都是捆扎在一起，由电缆通过各种沟、槽通道连到各个取样点或控制点。因此，通过分布电容的锅台，各个输入、输出回路，都可能会引入干扰。对这样的输入、输出线，在装置内部的布线一定要精心安排，进入装置后要尽快进入隔离器件，如PT、CT、开关电源、光耦等，布线越短越好，不能与装置内插件间的连线捆扎在一起或混排交叉。对装置内一些必需的软引线也应采取措施，如各个回路采用单独紧密绞合双较线。正确的布线也是—种很有效的抗干扰措施，它能大大降低干扰，不需增加工序和成本，却可收到满意的抗干扰效果，能够对此给予足够的关注。

（四）开关电源 开关电源对电源回路的干扰有一定的隔离作用。但开关电源的进出线一定要分开布线，有的装置装有电源开关，并把电源开关布置在面板上，对这样的设计一定要小心安排，首先开关连线要取在电源滤波器(开关电源的内部滤波器)的后面，面板开关的线一定要相对“干净”一些，最好选用屏蔽线，其次，开关引线不能5V、 -15V、24V面板指示灯线捆扎或布排在一起，以减少输入／输出间的干扰耦合，许多开关电源中的输入回路、输出回路与接地线间都接有抗干扰电容，其中输出回路的对地电容有时可能会对装置的抗干扰效果带来不利的影响，因为接地线并不是“纯的接地”。输入回路上的干扰信号会通过输入对地电容进入地线，再经过输出电容进入输出回路。从而引入干扰，必要时可拆除输出回路的对地电容，使内部电路与“地”彻底隔离。

结语

电力自动化抗干扰技术需要在明确干扰电力自动化因素的情况下，进行有针对性的研究，制定有针对性的措施，使用可行的技术，对干扰的根源进行遏制，这样才能够尽快的提高电力自动化抗干扰技术。

参考文献

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