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智能电力系统中单片机控制技术要点分析

许克杰
  
仓储管理与技术
2021年32期
湖州学院

摘要:近年来,随着科技的不断进步,人们的生活水平得到了很大的提高,这使得人们对电力资源的需求以及对电力系统运行质量的要求越来越高。科技的进步给电力系统的运行提供了非常有力的技术保障,电力系统也在逐步向自动化、智能化方向发展。面对这样的趋势,智能电力系统的控制性能就有了更高的要求。在智能电力系统中,单片机控制技术有着非常重要的作用。因此,提高单片机控制技术在智能电力系统中的应用水平就成为技术人员要研究的重点。

关键词:智能电力系统;单片机;控制技术

科技的发展给人们的生活与工作带来了越来越多的智能化设备,许多智能化设备的控制都是由微控制器来实现的,微控制器又被称为单片机。单片机与计算机相比,具有成本低、方便携带等优点,并且可以独立完成很多任务的处理工作。因此,将单片机控制技术应用在智能电力系统中,可以起到提高智能电力系统自动化的作用。本文对单片机在智能电力系统中的控制技术进行了分析,希望能够促进单片机控制技术在电力系统中的应用。

1.单片机控制技术在智能电力系统中的硬件分析

1.1控制功能

将单片机控制技术应用在智能电力系统中,可以帮助智能电力系统检测运行

负荷,当智能电力系统的实际运行负荷超出标准值时,可以自动调整输电功能并进行报警,方便维修人员及时进行检修与维护。在智能电力系统中包含了信号采集模块、信号转换模块以及数据输出等模块。在这些模块中,信号采集模块可以实时对电力系统运行中的电压和电流进行监测,信号转换模块则可以将信号采集模块采集到的电压和电流数据进行转换处理,将这些数据转换成能够进行传输的数字信号,这样就可以通过单片机控制技术对这些经过转换的数字信号进行处理。信号处理模块是单片机控制技术中的核心。信号处理模块可以将模拟信号转换成数字信号,并且可以同时将与之对应的数据限制进行核对,由此来对系统行为的合理性进行判断。数据输出模块是单片机控制技术在智能电力系统中的主要功能性模块,利用单片机控制技术的控制作功能,数据输出模块可以对智能电力系统的运行状态进行自动调整,还可以通过数据输出模块来传输控制信号。另外,单片机使用的低压直流电是通过电力供给装置借助转换器进行电流处理后获得的。

1.2控制电路

将单片机控制技术应用在智能电力系统中时,要对运行电压进行严格的控

制,在通常情况下,单片机的控制电路都采用低压的直流电,电压可以选择5V或3.3V。而大部分电力系统使用的都是高压交流电,这就需要对电网电路进行调整,从电网中取电,并且在降低电压的同时对控制频率进行调整,通过这样的工作来保证单片机的正常运行。将电容、二极管和电阻元件应用在一起来组装电压转换器,电阻在这个转换器中相当于分压元件,电容相当于调频元件,而二极管就起到了限压元件的作用,这三种元器件的作用就是将电压转换成低压,防止单片机被过高的电压烧坏[1]。另外,还需要在单片机控制电路中设置通信电路。通信电路由光电耦合器、集成电路、三极管和电阻构成,利用拓扑结构来进行电路的设计,就可以实现单片机在控制过程中的自动报警功能。

2.单片机控制技术在智能电力系统中的软件分析

2.1实施流程分析

软件程序是单片机控制技术中的核心内容,可以对单片机控制技术中的任务进行排序,并对控制任务中的各个步骤的实施顺序进行安排,因此,管理人员要设置系统程序,利用系统程序来发挥单片机控制技术在智能电力系统中的作用。系统程序在智能电力系统的运行中会自动运行,信号采集模块在系统程序的作用下会实时对电网中的电流及电压信号进行自动采集,然后输入测定的信号值,通过转换器将采集到的模拟信号转换成数字信号,同时传输到单片机中进行处理,单片机按照这些数字信号中的步骤顺序来完成这些指定的控制动作。如果单片机收到的数字信号存在异常,那么单片机就会按照系统预设的程序进行控制,并且把这些存在异常的数字信号通过预警信息的形式反馈给管理人员。

2.2信息采集流程分析

信号采集模块在智能电力系统中的运行是非常复杂的,系统启动后,信息采

集模块就会进行初始化设置,系统中的各项参数会在初始化设置的过程中恢复到原始状态。信号采集模块在初始化完成后就会在某个时间的零点开始模拟信号采集工作,模拟信号的采集时间根据模拟信号的变化周期而定。在信号采集模块工作时,采集信号的时间要控制在一个周期内,在系统的电流及电压信息采集测定后,要对这些信息进行预处理,通过对这些信号进行分析,来确定单片机是否能够对这些信号进行处理,如果单片机不能处理,就需要把无法处理的信号部分去除掉,然后重新采集能够对应的信号。如果单片机可以处理,系统就会在计时结束后把采集到的信号发送给单片机处理。定时器在单片机控制技术中是非常重要的,设置定时器程序,可以将信号采集的采样周期进行固定,系统会在采样周期结束后自动中断采样,并且恢复带初始状态。

2.3远程通信控制模块

单片机控制技术在智能电力系统中具有自动报警功能,可以将预警信号及时

的反馈给系统的检修人员,这个功能就是由通信模块来完成的,通信模块所使用的通信方式主要是主从式通信,工作人员在设计软件程序时,要确保从机能够在特定的周期下接收主机发送的模拟信号,并且要保证主机能够对从机的反馈信号进行接收,在设计通信模块的程序时,设计人员要使用大量的if语句,这样才能确保程序命令的执行可以形成一个闭环。

3.结束语

综上所述,在智能电力系统中使用单片机控制技术,能够起到非常重要的控制作用,单片机控制技术也是智能电力系统能够稳定运行的坚实基础。将单片机控制技术应用在智能电力系统中,可以使智能电力系统的运行更加智能化,有效降低了人力在系统控制中的投入,节约了人工成本及管理成本,使智能电力系统运行的稳定性和控制精确性得到了明显的提高。单片机控制技术在未来的智能电力系统中,也会随着时间的推移而不断改进与优化,届时,单片机控制技术将会在我国的电力领域发挥更大的作用,为我国的电力事业做出更大的贡献。

参考文献:

[1]吴昊.智能电力系统中单片机控制技术研究[J].数码设计,2020,9(10):1-2.

[2]许中璞.智能电力系统中单片机控制技术研究[J].山东工业技术,2019(12):1-3.

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