电子电镀技术
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电子电镀技术范文第1篇
目前，我国电力调度实行统一调度、分级管理的原则，形成了一个多层次、相对集中且协调一致的分级管理体系，在保证电力系统安全、经济、优质供电方面起着重要的作用[1]。而县级电力调度做为县域电网的管理机构，主要负责、调控、指挥县域内变电站、10KV配电网、干线和支线、配电变压器及上网小水电站的运行、操作和事故处理，并维护系统的安全稳定运行。
1 电力调度管理的任务
电力系统调度管理的性质和任务是由电力生产的特点决定的。电力生产具有以下特性：（1）发电、输电、供电、配电和用电同时完成。（2）联成电网进行统一生产运行。发电厂和电网，用户和电网，通过电力线路和变电所，互相连接，形成一个不可分割的整体。（3）电能生产、输送过程迅速（近似光速），即使相距几万公里，发、供、配、用电都在一瞬间实现。（4）用户不能大容量的储存电能。
由于以上这些特性，电力生产管理随之而提出以下要求：（1）电网和发电厂必须按用户用电需求进行生产，发电出力和用电负荷必须在每一瞬问都能达到平衡。（2）一个电网内所有发、供、配及用电单位，都要严格按规定在统一指挥下，按一定的工作计划进行有序生产和使用。（3）电网必须留有充足的裕度。由于用电负荷的不平衡，为保证系统安全稳定运行，系统或线路都要留有一定的备用设备容量或裕度，以满足用户不同的用电负荷需求，保证对用户连续供给合格的电能。（4）由于电的传输过程很快，依靠人力难以控制，电网必须应用各种自动装置、自动化装备以及电子计算机等先进的电力及电子技术设备及安全措施，保证电网安全、优质、经济、高效运行。
电力系统调度作为电力生产管理、指挥系统中的一个重要的机构，监督并保证发、供、配、用电各部门的生产工作协调一致，而且，随着电网的不断发展状大，电力系统调度对电网的安全、稳定运行的作用也会越来越大。
2 电网调度技术支持系统
电力调度自动化是具有功能完善的电力调度自动化管理系统，可实施对远方设备的遥调、遥控、遥信、遥测的“四遥”功能，还可通过视频监控可实现远程“遥视”功能，进而全面实现“五遥”功能。
电力调度自动化的功能有：（1）电能质量分析计算，以保证优良的供电质量；（2）经济调度计算，以保证系统运行的经济性；（3）安全分析，以保证较高的安全水平；（4）事故实时预想，以保证提供强有力的事故处理措施。（5）利用先进的电力设备和电子技术，实现计算机系统自动计算、分析，并实现故障点的有效隔离，减少故障停电的范围和时间，达到智能化的要求。具备前三项功能，称为实时调度或自动监控系统；前四项基本功能均具备时，即实现了电力调度自动化。前五项基本功能均具备时，即可达到了智能调度的基本要求。随着我国电力工业的快速发展，电网形态、运行特点和调度模式发生了重大变化，电网的结构和规模会更大，结构会更加复杂，用电客户对电能质量的要求会更加严格。同时，由于国家对降损节能工作的深入开展，使得原有的调度自动化系统已经不能完全适应大电网安全稳定经济运行的需要，迫切需要建设横向集成、纵向贯通的新一代电力调度技术支持系统。
智能电网调度技术支持系统是以全面提升驾驭大电网的能力、提高资源优化配置的能力和提高电网调度精益化管理水平为目标，以电网调度应用需求为导向，充分发挥调度机构的技术和人员和设备的优势，按照“总体设计、规范统一、科学组织、急用先上、注重实效”的原则，技术支持系统为整个调度中心提供一个完整的应用体系框架，实现信息的统一采集和合理应用，支撑调度机构的各类业务应用。技术支持系统的实施涉及各级调度机构、公司的多个部门与单位，并跨越多个专业，应在统一的目标下，统一思想、统筹规划、夯实基础、遵循统一的标准和规范开展系统的设计和开发，分阶段、分步骤地开展新系统的建设及其与现有系统的过渡，统一组织，有序推进各项工作。
3 电力调度中电力技术的应用
3.1 数据采集和监控系统（SCADA）功能
数据采集和监控系统（SCADA）是调度自动化系统中应用最广，技术最成熟的基础功能，也是县级调度自动化系统的主要功能，对现场运行的设备进行监视和控制。主要包括：（1）数据采集和交换。采集各厂站实时信息，与相关凋度中心交换信息，包括模拟量、状态量、脉冲量、数字量等。（2）信息的显示和记录。包括系统或厂站的动态主接线、实时的母线电压、发电机的有功和无功出力、线路的潮流、实时负荷曲线、历史曲线，以及负荷报表的打印记录、系统操作和事件顺序记录信息的打印等，并将信息以适合用户观看的方式进行显示。（3）远方的控制与调整。包括断路器和有载调压变压器分接头的远方操作，发电机有功出力和无功出力的远方调节。（4）数据处理及报警。对各类信息进行计算、统计、分析，根据预定义条件进行报警。（5）历史数据保存和查询。对实时数据进行历史保存.支持历史数据查询。（6）数据预处理。包括遥测量的合理性的检验、遥测量的数字滤波、遥信量的可信度检验等。（7）事故追忆PDR。对事故发生前后的运行情况进行记录，以便分析事故的原因。（8）报表和打印。产生各种报表以及各种数据、图形、报表的打印。
3.2 静止动态无功补偿器（SVC）
SVC通常由可控硅控制电抗器（TCR）、可控硅投切电容器组（TSC）和滤波器组成。具备调整电压、抑制暂态过电压、有效实现自愈功能，是一般传统电容电抗器无法或难以实现的。通常安装在负荷中心或配电站，用于提高负荷的电压质量。按其不同的组合进行低速或快速的补偿，有效降低设备成本。
目前，所有的变电站全部实现了变电站综合自动化系统建设，但对配网方面，由于配网的复杂性，调度的全面开展还有很多工作要做。对县级调度来说，不仅有变电站 还有馈线、支线、上网小水电、配电变压器的调度管理。只有通过需求侧的有效管理，通过对配电网的升级改造，应用先进的配网自动化系统，采用智能化配电终端，只有利用自动化系统计算、分析，判断，并实现故障点的自动有效隔离和恢复供电等功能，进一步提升调度对电网的负荷掌控和平衡能力，才可能提高配电网的安全和可靠供电能力，实现环网可靠供电，减少故障停电的范围和时间，才会实现电网的自愈功能，实现电网的自趋优状态，达到电网的智能化，促进调、配、用智能一体化目标的实现。
4 目前存在的问题目及解决方向
（1）原先的调度系统在变电站调度自动化方面已显现出强大的优势，但由于配网的庞大和结构的复杂性，对配网的管理和调度还有待进一步完善或开发新的功能，以适应配网的调度管理。
（2）由于设备制造和测量的技术和精度选用等原因，影响了SVC和AVC的补偿精度，影响经济效益和社会效益的进一步提高。
（3）对配网来说，统一数据共享平台的建设由于设备较多，线路复杂，成本过高，影响正常应用和发展。
（4）配网的结构还不够坚强，电网的规划及设计还不能完全适应目前用电客户的需求，还需要利用电网升级改造的机会进行改造。
参考文献：
电子电镀技术范文第2篇
[关键词]电力调度；自动化；电能；功能
中图分类号：TQ330.4+93 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）27-0359-01
时展至今，整个电网运行状况与人们生活、生产水平之间的关系越来越密切，维持电力系统运行的高效、稳定、健康、安全、经济、持久成为社会各界高度关注的问题，是电网负责部门以及工作人员必须面对的问题。目前，电力管理部门和相关工作人员普遍采用了电力调度技术来实现电网管理，也通过各种先进技术和策略来对电网调度技术进行了革新，很大程度上实现了电力调度的智能化管理，有效缓解了当前电能供需矛盾。但是，我国现行的电力调度系统自动化还存在一定的不足和缺陷，它在解决传统调度存在问题的同时也受到飞速发展的时代经济影响，不足之处也表现的越来越明显。下面我们就电力自动化技术在电力调度中的具体应用情况做深入分析。
一、我国电力调度自动化概述
在电力事业发展中。自动化技术的应用一直发挥着十分重要的作用，电力调度作为电力系统中至关重要的内容，将自动化技术应用到其中不仅促进了我国电力行业的发展与建设，而且很大程度上提高了电力企业社会经济效益。
1.电力调度自动化概述
电力调度自动化主要指的是以计算机技术、网络技术和信息技术实施电力系统中信息数据的收集、整理、汇总、分析，并且制定相关决策手段全过程管理技术。在多年的应用中，信息技术的具体利用使得电力调度自动发展成为可能，也逐渐形成了一套独立、综合、系统的内容。这一系统在具体应用中能有效的开展各项数据的采集、归纳、汇总、整理和处理，同时将信息传递给管理中心保管，从而实现了区域电力系统的全自动、全过程控制，保证了电能调度的科学性、可靠性和安全性。
2、电力调度自动化技术原则
就自动化技术在电力调度中的具体应用而言，它在设计的时候必须要遵循国家相关规定开展，必须要以现有的调度管理体制为基础，以现有调度技术为平台开展工作。然后在工作中结合配电网的具体运行情况以及未来发展规律，根据自动化技术中计算机软件数据采集、坚实以及调节报警等功能要求来配置针对性强且功能广泛的软件，最终使电网调度工作实现分析型以及智能化。
3、电力调度自动化现状
最近几年，我国信息技术、计算机技术和网络技术都有了突飞猛进的发展，不管是硬件技术还是软件系统，都有了质的飞跃，这也给电力企业自动化管理成为可能和必然。电力调度系统作为电力企业实施管理工作的重要举措，各种科学新技术的产生与应用给其提供了有利发展条件，也为其完善和优化提供了基础保障。但是当前电力调度系统在运行和维护方面还存在很大的矛盾，这种问题的产生主要是因为工作人员在操作的时候，因为自身专业知识掌握程度不够以及素质不高等，导致设备的功能得不到有效发挥，造成电力调度自动化得不到有效的落实。
二、电力自动化技术在电力调度中的具体应用
电力调度的应用目的在于保证电网运行安全、可靠、经济，在具体的应用中能够为各类电能生产设备提供科学、有效的管理，从而确保电力供应的安全性、经济性和稳定性。电力调度的具体工作人员通常都是一句信息采集设备和反馈方式来实施管理工作的，包含了对电力系统中电压、电流、频率等多方面内容。目前，随着科学技术的飞速发展，现代检测技术、控制手段不断完善，电力调度技术的支持也变得越来越强大，具体表现在以下方面。
2.1 电量计量
电力营销的过程中一个重要的基础就是电量计量，电量计量和交易双方的经济利益有着最为直接的关联在当前的电力调度工作中通常都是通过阶段性的统计分析来对电量计量的情况进行汇总。但是在这一过程中一定要注意数据采集的连续性这样才能更好的保证所得到的数据准确、可靠。在数据传输方面应该保证工作的过程中可以对非常多的数据进行有效的处理，电力系统自动化就可以很好的保证数据的采集和处理。同时还能够对数据的准确性进行有效的校验，同时该技术还可以采取相应的措施保证电力计量数据的时效性，所以其在使用的过程中也可以体现出非常大的优势。
2.2 自动发电控制和经济调度控制
这两个重要的环节是电网安全运行的重要环节。能够根据电网的运行情况对其频率进行相应的调整，同时还能够对电网运行中的经济调度进行严格的控制。该系统可以对各个调频电厂进行有效的控制。同时对互联电网净功率偏移也能够予以有效的控制。针对非调频电厂还要根据日负荷曲线的变化来对其运行状态进行调整，这也对电厂电压和无功功率的控制起到了十分积极的推动作用。
2.3 数据获取
数据获取顾名思义就是数据采集，它是电力系统自动化技术
中的输入环节数据获取的过程，主要有采集、处理和转发3个阶段在电力系统中数据采集的核心在于数据的传输当前数据传输一般采用两种方式：
a.有线传输，有线传输通常通过光纤、双绞线以及电缆等媒介进行。b.无线传输，无线传输一般通过微波、高速蜂窝以及无线扩频等形式进行。当前电系统自动化技术的数据传输方式通常以有线为主与有线传输相比，无线传输能够在很大程度上减少线路的铺设，节省人力、物力、财力。尤其是在偏远地区利用无线传输采集数据，具有明显的优势，但是目前还有一些技术性的问题需要处理。如数据的稳定性、可靠性等。这些问题的解决将会让无线传输技术在电力自动化系统中得到更多的运用。
3、EMS技术应用于电网调度的自动化系统中的应用
3.1 网络建模功能
调度自动化系统利用EMS技术进行网络建模，指的就是图模的一体化技术，即借助于生成图形来推动设备模型以及网络拓扑结构的生成，从而保证调度工作的数据库模型与图形处于相互对应的状态，促进系统维修数据可视化的实现，以降低系统维修的难度。此建模的软件一方面必须要能够利用图模一体化的技术来推动绘图、建设模型以及构建数据库这样三个方面的一致性与同步化的实现。
2 网络拓扑分析
电网的状态估计主要就是以拓扑分析作为基础来实现的，这种拓扑分析能够利用电力系统中具备的刀闸、开关等的开合状态，为具有任意的接线方式的电站来进行电气连通关系，从而使构筑出的拓扑岛能够实现估计状态、计算潮流以及模拟培训调度员，还有实施安全分析下的经济调度等功能。这种网络拓扑既能够以独立的状态进行应用，也能够在其他应用中以子进程的身份来存在，可以同时满足实时状态以及规划态、研究态等的应用，实时状态的应用主要借助刀闸变位等事件来启动。
3.3 负荷预测功能
EMS技术的负荷预测的功能主要就是借助于对以往数据的分析，来使用时间序列、动态自回归、人工神经网络等相关模型，对系统的未来负荷状况，以及影响系统未来负荷的温度、湿度、降雨量、风速、气压、休息日等进行分析，从而使系统实现超短、短期、中长期等全阶段的预测。这项功能可以用地理区域、全系统、负荷类型等作为自身的预报的参照依据，而且预报时间能够实现自定义。
三、结束语
结语
电网调度的自动系统对于EMS技术的应用具有诸多方面的功能，这些功能对电网的运行都发挥着显著的优化作用，未来时期，电网负责人员还要进一步为此技术的应用创造优化条件，以确保电网运行水平的不断提升。
电子电镀技术范文第3篇
在日常生活以及各行业的生产中，通常都不可缺少测量温度以及控制温度的相关技术。在科学实验中，温度控制是常用的一种方式。在日常生产中，温度控制需要受到更高的重视，测量温度的目的就是为了妥善调控温度。现今的技术形势下，单片机电路控制下的数字温度计已经诞生，并且逐渐受到了更多行业的认可和接受。对于此，有必要探析单片机控制下的电路设计方式。结合温度控制的真实情况，探究更完善的电路设计以及数字温度计设计。这样做，可以直接读取精确的温度，单片机连接的方式也能够减少整体的电路制作成本，便于日常的电路使用。
关键词：
传感器；温度计；单片机STC89C52；温度传感器DS18B20
1概述
在具体设计新式数字电路的过程中，基于单片机的新式设计方式具备了独特的优势。这是由于，单片机控制方式的数字电路可以测量实时性的温度，经过测量然后显示精确的温度数值。同时，温度传感器配备了特定规格的芯片，能够在温控的全部过程中输出数字形式。相比于传统方式下的温度控制，单片机的控制能够节省额外的测温电路。与此同时，温度传感器也具备了更稳定的理化性能，可以用在工业测温的具体过程中，元件具备优良的线形。在0～100℃时，最大线形偏差小于1℃。基于单片机的数字温度计的电路设计包括：控制器单片机STC89C52芯片，温度传感器DS18B20芯片和4位显示温度的LED数码管。温度传感器DS18B20芯片进行温度检测，然后把数据送入主控制器单片机STC89C52芯片进行分析和温度值的转换，最后通过显示电路显示出温度值。
2温度传感器DS18B20芯片的工作原理
DS18B20型号的温度传感器设有内置的芯片，通过芯片就可以调控精确的时序，从而确保完整的温度数据。从单线的角度来讲，传感器可以传输的信号具体包括了应答脉冲以及复位脉冲这两类。在输入时隙时，高电平的数据线就会经过主机然后转变为较低的电平，写时隙因此就能够产生。具体而言，对于时隙的书写方式包含了0和1的两种。从高电平转换成低电平这个过程中，通常需要设置60μs或更长的时隙。在不同时隙之间，应当确保最短的恢复时间。在持续60μs以后，温度传感器就可以用来采样。具体而言，1代表高电平，而0则代表低电平。对于读时隙而言，这种时隙也源自高低两种电平的彼此转换。针对芯片的数据，具体在读取的过程中也需要确保数值的精确性。对于数据线而言，需要确保1的低电平。经过15μs之后，传感器的芯片就可以输出相应的时隙数据。因此这个阶段中，主机应当确保适当的引脚高度。对于读写时隙而言，两种类型的时隙都需要持续特定的时间，通常为60μs。在单独的时隙中间，还要留出必备的恢复时间。对于写时隙来讲，需要在设置的时间范围内将主机的总线有效释放，然后传感器芯片才能给出精确的回应。某些情况下，如果主机始终处在较低的电平，那么总线器件就需要输出0的数值。
3温度计电路的设计
3.1电源电路设计
数字温度计电源电路如图1所示，电源部分采用常见的变压器加三端稳压芯片L7805组成。变压器把交流220V变成交流12V左右，由于整个系统所用的电量不大，所以变压器选择5W的即可。为了兼容现有可用的直流电源，电源电路增加了1N4007，以防止直流电源的反接。经过整流和三端稳压管之后，输出为标准的DC5V电压。因为L7805输出电流大约为1A左右，完全可以供给后续电路工作。
3.2温度采集电路设计
基于智能化控制的数字温度计的温度采集电路如图1所示，U3为单片机STC89C52芯片，它的P0口和P2口与数码管的电路连接，以控制温度的数字显示。P3.7和温度传感器DS18B20芯片的引脚DQ连接，作为单一数据线。单片机的工作时钟频率为11.0592MHz，这决定了指令的运行时间，在软件设计中将根据此时间编写各种延时程序。U2为温度传感器DS18B20芯片，本设计中只使用了这一个单线器件，R3为单线的上拉电阻。温度传感器DS18B20芯片在出厂时默认配置为12位存储格式，其中最高位为符号位，即温度值为11位，单片机在读取数据时，一次会读取2个字节共16位，读完后将低11位的2进制转化为10进制后乘以0.0625便为实际所测的温度值，另外还要判断温度的正负。在某些情况下，单个数据线衔接的某个器件可以窃取电源，这样就形成了寄生电源。如果系统维持于较高的电平，那么电容器就能够存储足够的能量。在这时，如果转变为低电平，那么电源就会由此断开，直到再次恢复高电平。相比于普通电源，寄生电源具备了自身的优势，因为这类电源不必引入本地电源来提供帮助，自己就能够检测温度。即便缺少正常电源，那么寄生电源也可以帮助读取数值。在传感器芯片的装置上，为了测定精准的温度变化趋势，那么线路需要确保自身具备了充足的电流。这是由于，如果传感器表现出较高的芯片电流，那么DQ线就很难获得必要的驱动能力。在某个时刻，系统如果接入了较多总量的传感器，那么同时变换传感器引发的问题就会变得更明显。具体的解决途径为：发生温度变化的过程中，需要直接衔接DQ线与总电源。如果引入了寄生电源，则必须确保引脚能够接地。此外，温度传感器还可以借助外侧的引脚电源来提供电能，从而测定实时的温度。如果这样做，就可以在根本上杜绝强拉的问题。即便外文变化，主机也不必维持较高电平的状态。在温度变化时，单线仍然能够传输数据。在各条单独的线路上，都可以安放总数较多的传感器芯片。
3.3显示电路设计
基于单片机控制的数字温度计的设计采用4位数码管来显示实际测量温度，显示采用动态扫描显示，其中P0口作为数码管的段选信号，P2口作为数码管的位选信号。数码管采用共阳极数码管，因为数码管一个段码要亮，约为10mA左右的供电电流，电流太小会影响数码管的亮度。7段码加上DP点全亮要80mA左右的电流，位选信号用PNP型三极管2N3906完全可以满足电流的要求。R2为限流电阻，可以根据效果，调节亮度的大小。又因为，单片机P0口最大只有26mA的灌电流，平均每一个IO口只有3.25mA的驱动能力，7段码加上DP点全亮要80mA左右的电流，所以不可以直接用单片机IO口来驱动数码管。为此，系统增加了一个三态缓冲器SN54LS244作为数码管段码的驱动芯片。另外又由于P0口是漏极开路结构，所以在三态缓冲器SN54LS244前端增加了10Ω左右的上拉电阻。
4小结
在基于单片机控制的数字温度计的电路设计中，主要是以单片机STC89C52芯片为核心，对温度的检测与显示进行了简单的设计与阐述。硬件设计中主要运用了单片机STC89C52芯片和温度传感器DS18B20芯片。通过对硬件电路不断的处理，使得硬件部分比较完善，如电源模块中加入了L7805芯片，为后续电路提供了稳定的5V电压，另外，在显示电路中加入了三态缓冲器SN54LS244，保证了数码管的正常显示。总之，基于单片机控制的数字温度计硬件电路的设计达到了抗干扰，较高精度的目的。
参考文献：
[1]王静霞.单片机应用技术（C语言版）.北京：电子工业出版社，2009.
[2]郝建国.单片机在电子电路设计中的应用.北京：清华大学出版社，2006.
[3]刘文涛.单片机应用开发实例.北京：清华大学出版社，2005.
[4]李光飞.单片机课程设计实例指导.北京：北京航空航天大学出版社，2004.
[5]李光弟.单片机原理（修订本）.北京：北京航空航天大学出版社，2001.
电子电镀技术范文第4篇
关键词：电力系统；调度自动化；防雷技术
随着电力系统容量的增加和自动化水平的不断提高，电力调度自动化系统已广泛使用计算机、RTU等微电子设备。县级电力调度及其变电站由于其所在地土壤电阻率较高或地处山区等，其地网的接地电阻往往很难达到规程的要求，其防雷工作更需引起重视。由于一些微电子器件工作电压仅几伏，传递信息电流小至微安级，对外界的干扰极其敏感，而雷电流产生的瞬变电磁场对微电子设备的干扰和损害尤为严重。在雷雨季节，有些电力公司调度大楼和电力公司所属自动化显示系统、通信联络系统（Modem、载波机、程控交换机等）等常常遭到雷击，造成较大的经济损失，严重影响当地电力系统的正常调度、工农业生产和人民的日常生活。尽管有些电力调度自动化系统采取了一定的防雷措施，但其效果并不理想，仍然经常发生雷害事故。本文通过在县级电力调度自动化系统防雷的实践，提出调度自动化设备的现代防雷技术。1 雷电入侵通道概述雷电直接击在变电所设备上，这种情况几率比较小，因为设计和施工的都会考虑到安装独立的避雷针，避雷带和避雷网。 雷电可能沿着电源线入侵，雷电波沿线路侵入到变电所，如避雷器动作，则是避雷器残压叠加后，通过所用变的电磁感应耦合到低压网络，使微机保护、综合自动化的电源模块损坏的。此时，低压电网过电压的幅值主要与避雷器的残压，避雷器与变压器距离和避雷器接地引下线的长度有关。 雷电可能沿着通信线入侵，雷电引起的过电压在通信线路与设备之间有一定电位差直接作用于串行通信口（RS232/422/485等），根本原因是在400V低压电源侧缺少必要的防雷保护措施，特别是缺少相应电压等级的避雷器保护，使低压网络中的雷电过电压得不到有效的限制。同时，雷电对微机监控系统、调度自动化系统和通信系统的电源又没有与其他电源分离，或采取特别的防止雷电干扰的措施而使雷害事故发生。 雷电感应时常发生，通过35kV或10kV高压感应到400V的低压线路。如低压网络较大，或有低压架空线路时，当雷电在其近区活动时，会在400V低压网络上感应出较高的过电压而打坏接在低压电网上的微机保护、综合自动化系统，调度系统或通信系统的电源部分。 此外，雷电还通过反击、截波以及倒灌等方式作用在设备上。
2 目前二次设备防雷存在的问题 2.1 MOV残压与二次设备耐压值配合不合理 由于目前的制造工艺有限，使得避雷器的残压比额定电压高6倍。例如在220V线路上使用的低压避雷器残压为1.3kV，而一些敏感芯片的耐压值仅为6～10V，其残压值极大地超过了芯片的安全电压。
2.2 MOV动作时引起截波过电压 避雷器在动作时电压下调（截波），通过避雷器安装点到二次设备端之间导线的电感与二次设备输入端对地电容构成谐振回路。截波通过该谐振回路会产生很高的过电压（截波过电压）。
3 针对问题的对策 3.1 电源系统等电位技术
IEC1024规定：为实现雷击保护电位均衡，应采用均压等电位导体或过电压保护器，将处于被保护空间中的外部避雷装置、建筑物钢筋架、安装设备、各种导电体、供电及通信设备等连接在一起。当雷击时，地网电位升高φ=IRch=100kA×2Ω=200kV，水平方向的电位以1kV/m的速度下降。由于二次设备所用电源都是由变电站的站用变压器所供给，站内各二次设备分布在不同位置，而设备外壳则是就近接地，电源中性点与设备外壳间的电位差引发反击，由电源系统造成巨大的电位差，导致反击和“倒灌”的发生。
3.1.1电位差计算。 三个设备外壳电位分别为：φ(A,B,C)=IR-L(1,2,3)ε；而电源的电位为：φD=IR-L4ε；设备外壳与电源电位差为：Δφ=φ(A,B,C)-φD。其中ε为电压降常数1kV/m。
2.1.2解决办法：二次设备用电源通过1：1 的隔离变压器向二次设备供电，使被保护对象的各部位尽可能构成等电位，从而杜绝电位差对电子设备造成的损害。隔离变压器的作用：电位浮动，二次设备用电源通过1：1隔离变压器向二次设备供电，实现二次设备局部地网电位“浮动”，利用“水涨船高”原理消除反击。 雷电波隔离，通过隔离变压器初、次级开路的原理对沿电源入侵的雷电波实现隔离，被隔离的雷电能量经隔离变初、次级的避雷器入地。
3.2 避雷器残压衰减技术 针对避雷器残压远远大于二次设备芯片耐雷水平的情况，可采用一种新型的中和变压器对其进行衰减。 该中和变压器由一环形铁心和绕在铁心上的线圈组成。如图1所示，新型中和变压器的工作原理：一般情况下，中和变压器是在差模输入的状态，产生的感应电势方向相反相互抵消，对于二次系统无任何影响。
当雷电入侵时，变压器是在共模输入的状态，雷电流经避雷器进行泄放，在线圈里会感应出很高的电势，这部分的变化电压抵消部分残压，以达到降低残压的目的。U输出=U入残压-ΔU，而ΔU=L(di/dt)，此时两线圈中的电流方向相同，则Φ=Φ1+Φ2，所以总电感值为：L=L1+L2+2M。 两线圈的互感系数M由磁通量和雷电流决定。 雷电流的陡度是非常大的，根据上式则可明显看到中和变压器输出给二次系统的电压有很大减低。此外，使用中和变压器还能消除直接使用避雷器而产生的截波过电压。
结语 随着电力调度自动化系统电脑通信设备的大规模使用，雷电造成的危害越来越严重，以往的防护体系已不能满足电脑通信网络安全的要求。我们应从防直击雷，防感应雷电波侵入，防雷电电磁感应，防地电位反击等多方面作系统综合考虑。严格按防雷接地规程办事，应用新技术新装置，采用电源系统等电位技术和避雷器残压衰减技术是确保电力调度自动化系统极大减少雷害的重要手段。
参考文献 [1] 王巨丰.现代防雷新技术[M]，中国水利出版社2007.7.（1）56-59
[2]王葵.孙莹.电力系统自动化[M].中国电力出版社.2007（1）75~77
电子电镀技术范文第5篇
【关键词】：自动化技术；电力系统；电网调度
中图分类号：F406文献标识码： A 文章编号：
1、电力系统自动化技术
1.1电网调度自动化
电网调度自动化主要组成部分由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备通过电力系统专用广域网连结的下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制、自动经济调度并适应电力市场运营的需求等。
县级电网调度控制中心设备规模一般要比地区电网调度小,并且工作站、服务器一般选用工业或普通商用PC机。
地区电网调度是指城市供电网的调度,调度功能和调度范围要比大区电网和省级电网小得多,地区电网调度不对发电厂进行控制,主要对供电网内的各级变电站和配电网进行实时监控,保证安全可靠供电。
国家电网调度和大区电网调度控制中心的计算机设备配备比省级电网调度控制中心的规模大,服务器及网络设备容量大,功能性应用软件也有差别。
1.2变电站自动化
电力系统中变电站与输配电线路是联系发电厂与电力用户的主要环节。变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。
1.3发电厂分散测控系统(DCS)
发电厂分散控制系统(DCS)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(PCU)、运行员工作站(OS)、工程师工作站(ES)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。
过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能l/O模件组成。MCU模件通过冗余的l/O总线与智能l/O模件通讯。PCU直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和连锁保护等功能。
运行员工作站(OS)和工程师工作站(ES)提供了人机接口。运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段。工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。
2、电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步
上世纪六七十年代晶体管技术的发展及随后中小规模集成电路的问世为研发初始的电力系统自动化装置提供了技术条件,电力开关信号检测、模拟量检测(电力变送器)、晶体管及集成电路继电保护、自动装置、远动装置、模拟盘等二次设备相继出现。但这些自动化装置功能比较单一,互相之间缺少通信联系,装置不具备故障自诊断能力。随着上世纪八十年代单片机技术的发展和应用,我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。由于采用了数字电路和模块化软件设计技术,电力自动化装置的性能大大提高,特别是装置具有了通信功
能,可通过并行口、串行口与其他设备进行数据交换,数据和各种信息可通过外部设备如CRT显示,打印机打印制表等,装置首次出现了人机联系功能。值得一提的是从Intel公司引进的SBC系列OEM单板机技术加快了我国微机化电力系统二次设备的开发进度,以单片机为基础的国产化自动化设备层出不穷,数字式故障录波器替代了机械光学结构原理的老式录波装置;微机远动装置及巡回检测设备体积小,容量大,通信规约适应性强;微机继电保护装置性能也大大提高,可方便修改保护定值,使用和维护非常透明。
同时,国产的工业计算机和引进的PC机技术为电力系统调度自动化、电厂监控系统、变电站综合自动化奠定了基础。开发的应用软件可以实现电力系统实时数据采集、汇总、分类、分析、存档、显示、打印、报警、完成操作控制等任务。
这一时期自动化存在的主要问题是系统结构、功能、通信协议等方面缺乏工业标准,不同厂家的设备不能互连;计算机与各设备的通信一般为星形点对点连结,主要采用低速率的串/并行口通信方式,系统实时性不太好,设备配置的灵活性也较差。
随着上世纪九十年代高性能工作站、服务器及软件技术、信息处理技术、特别是高速网络技术的发展,电网调度自动化系统、电厂监控、变电站自动化、配电自动化的技术水平上了一个新台阶,产品逐步发展成为一种开放式、分布式、网络化、智能化的新模式。与上一代产品相比可以大幅度减少电力电缆、通信电缆的用量,设备体积小还减少了占地面积等从而降低了建设成本,同时大幅度提高了系统的技术性能,增加了设备配置的灵活性、互换性和可维护性,提高了系统运行的可靠性。
最近几年以来,各种嵌入式产品的出现,例如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等产品使电力系统中的装置类设备如测量控制设备、继电保护装置、数据通信控制器等得以再次更新换代,装置的硬件电路和应用程序结构简化,产品性能大大提高,装置信息处理速度更快,功耗更低,功能扩展能力更强。
3、当前电力系统自动化依赖l T技术向前发展的重要热点技术
当前电力系统自动化依赖于电子技术、计算机技术继续向前发展的主要热点有:①电力一次设备智能化;②电力一次设备在线状态检测;⑨光电式电力互感器;④适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置;⑨特高压电网中的二次设备开发。
3.1电力一次设备智能化。常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。
电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。
3.2电力一次设备在线状态检测。对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强,检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。
3.3光电式电力互感器。电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大;信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电子式互感器,国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多,一般是毫安级水平,不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里,电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。
3.4适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置。电力系统采用光电互感器技术后,与之相关的二次设备,如测控设备,继电保等装置的结构与内部功能将发生很大的变化。首先省去了装置内部的隔离互感器、A/D转换电路及部分信号处理电路,从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样,其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。
