智能仪表在电力系统中的应用

智能仪表在电力系统中的应用

周旭楠

郑州技师学院 河南省郑州市 45000

摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。科学技术快速发展，目前，在电力生产领域，相关的电工电子技术、信息技术、自动化技术、人工智能技术等越来越多的被应用到电力生产中，对于促进电力生产方式转变和生产效率提升发挥着重要作用，也为社会经济发展和进步提供了巨大动能。在电力领域，自动化仪表和装置等应用优势明显，电力仪表和自动化装置能够在恶劣的、封闭的工作环境中高效运作，对于提升电力生产、监测和管理的信息化、现代化发挥着越来越重要的作用。本文就智能仪表在电力系统中的应用展开探讨。

关键词：智能仪表；电力系统；应用

引言

目前，电气自动化设备的功能越来越完善，仪器仪表精度越来越高，其智能化、集成化、自动化的程度也越来越好。但不可避免，在设备使用过程中仍然存在一些问题，例如，系统老化、系统设计不当等。这些问题严重影响了我国电气自动化的发展，阻碍我国工业化的进程。在经济和技术迅猛发展的今天，电力智能控制设备有更多优势。了解目前智能仪表的运行原理，借助系统优势进行融合应用研究的价值十分明显。

1智能仪表控制系统的运行原理

智能仪表控制系统通常由传感器、模拟器、单片机、信号处理软件、转换、存储设备等6部分构成。传感器是整个系统中的“先行军”，负责将接收到的指令或者文字信息转化为各种信号，信号转换后需经过过滤波过滤，以减少无用信号干扰，经过整理的电信号此时被传递到模拟器设备，在单片机的控制下被逐个接通进入信号放大区域，到此信号的处理基本完成；接下来经细化处理的信号会在转换器的作用下演变为单片机能够编制的脉冲信号，然后单片机在此时会进行两种操作，一是对其按照预设设置进行相关运算、打印，二是联合存储模块对信号作运算对比，并结合程序设定的对比结果规则进行相应的转化输出，从而完成整体系统的一次运行。明确系统运行原理是相关技术人员操作和应用电力智能仪表的基础。只有掌握了系统的原理，相关人员才能正确使用、合理利用，从而让系统更好地在电力行业中发挥价值。

2智能仪表的通信格式

通信格式中，一个应答信息主要包括通信指令、数据段、单元通信地址、校验等。数据段是智能仪表在执行相关命令的过程中，一项命令涵盖的某一部分有效信息，数据段的表现形式非常多，利用数据段可以方便快速的了解电力系统信息；单元通信地址则是用户的专用地址，用户在开始使用智能仪表前，需要设定专用的仪表通信地址，这样可以使控制系统快速准确的识别智能仪表，；通讯指令则是为了传达各种信息、命令等，从而使电力系统中的设备可以根据预先设定的指令来开展相应的工作；校验则是通信地址、通信指令以及数据段内包含的数据检验。

3智能仪表设备管理系统功能

1. 仪表设备信息管理。在前期管理中，用户可以查看各仪表设备的基本信息，比如：设备性质、运行时间、属性分析描述、预计使用寿命等；在工程管理过程中，记录现场所有设备基本信息并对比参数，将当前组态参数与历史组态参数比较；同时操作人员可通过系统查看所有仪表设备操作、维护等相关记录，全面提升设备管理水平。（2）仪表设备状态管理。该功能可以监测重要设备、系统运行环境、关键指标等。在故障诊断过程中按照仪表设备在工艺流程中的设定等级进行分类，同时把每台仪表设备的故障情况进行轻、重或其他等级分类，便于操作员检阅和分析故障信息；在状态分析中，系统对选中仪表设备完好率、利用率、故障率进行分析，确保现场仪表处于高可靠性的稳定运行状态，保证生产过程的质量和效率。（3）报警及安全管理。该管理功能可制做启动报警、停止报警、报警确认、当前报警列表、未确认报警列表等，并据此进行设备监控及故障预测，预防运行过程中引发的不必要事故。（4）与DCS无缝集成。可直接通过本地或远程方式引用已有的DCS工程，不需要重新组态，保证了工程的一致性。（5）报表管理。制定状态信息报表，记录重要参数走势、故障统计及维修等。（6）预测性维护。该系统通过各驱动模块采集现场设备的实时值，分析、挖掘和对比采集到的信息，并结合智能仪表设备自身的功能和特点，将数据通过界面的形式及时反馈给操作人员。另外，还可依据设备平时的维护信息以及设备进厂时系统录入的信息自动生成设备维护清单，为现场操作人员制定下一步维护计划提供依据和参考。

4智能仪表在电力系统中的应用

4.1智能化的数据接收与处理

能够对数据进行再次处理是电气智能仪表系统的一大特点。区别于传统的机械仪器或者电子仪器，智能仪表系统因为有单片机或者微控制器的加入，使得其在问题解决上更增加了软件备选方案，提升了解决能力和方便度。以万用表为例，传统的机械指针表或者电子表对数据的处理都是停留在测定阶段，能够从中得到的数据也只是单纯的电流、电压、电阻大小、通路是否正常等，针对多组数据的综合计算要记录后由人工操作。智能仪表系统则不同，其中的万用表模块不仅能够测定某一单项数据，而且能够对多组数据进行合并求和或者整体统计。对于需要二次计算的使用人来说，智能仪表万用表有效缩短了用户的计算步骤，提升了用户体验并保持了仪表本身的核定精度。

4.2传感技术

传感技术在电力生产中起着非常关键的作用，是一种必不可少的技术种类。传感技术是在监控系统的基础之上，为相关工作人员提供电力生产的相关数据。传感技术应用领域很广，生产和生活中都有它的应用。传感技术是信息传递过程中的重要手段，在电力生产中起着监测的作用。在电力电气自动化生产过程中，通过传感技术的合理应用，能够及时获得重要信息，进而实现对电气自动化仪器仪表的有效控制。

4.3通信连接，构建复合程控操作环境

由于智能电气仪表控制系统中内设对外GPIB或者点对点接口，使得其除了单独使用外还可以与其他机器连接，创建更加复合的检测环境、丰富系统检测功能，适用于更广的任务范围。正是由于这一特点，使其成为电力科研领域的常用系统。

5智能仪表控制策略

1. 仪器仪表的改进。仪器仪表性能的改进是控制仪器仪表的最根本方法。仪器仪表技术越先进，制造的仪器仪表的精度就会越准确。为改进仪器仪表的性能与构造，需要结合智能软件、芯片等高科技产物并通过计算机技术等的应用来不断完善仪器仪表的准确度。只有这样，才能更好控制仪器仪表，提高电力生产效率，促进电力发展。（2）相关理论的完善。智能化、自动化是电气自动化仪器仪表技术在工业化生产中的主要追求。计算机技术是实现智能化、自动化的有效手段，与电气自动化的发展息息相关。为提高电力智能仪表的控制能力，相关技术人员需要不断进行探究，结合计算机技术与自动控制技术，为我国电力发展打下坚实基础。理论体系的构建与完善是发展的基础，只有将理论体系构建好，后续工作才能更好进行。而自动控制技术与计算机技术的结合，则对相关理论体系的完善有很大作用，能够为促进企业发展做出突出贡献。结语

结语

随着国家智能化规划及国内技术条件成熟，智能控制仪表必然会成为电力生产自动化的一个重要环节。在此背景下，电力科研、技术单位及相关人员对系统运行原理和特点优势的掌握十分重要。只有掌握了系统原理和特点，才能合理地与我国电力现状相结合。只有明确了系统运行要点，才能更有针对性地进行优化和二次创造研发。我国作为有能力创造用力大国，相信在不久的将来，智能仪表控制系统研发、应用与电力自动化的目标也都会逐步实现。

参考文献：

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