电力仪表可靠性分析及抗干扰方法研究

【摘  要】本文首先阐述了电力仪表可靠性研究的意义，接着分析了电力仪表可靠性的影响因素及提高措施，最后对电力仪表抗干扰方法进行了探讨。

【关键词】电力仪表;可靠性;抗干扰方法

引言

电力仪表是电力系统中一种具有控制电气设备、测量功率参数、监测分析电能质量等功能的功率测量和控制设备。电力仪表作为电网前端的一种信息采集元件，其可靠性是智能电力仪表的一项重要技术标准，在整个电力系统的控制和测量中起着重要的作用。为了使电力仪表更好地应用于电力行业，必须加强可靠性分析，提高抗干扰能力，防止设备故障，以保证电力系统的安全、可靠、稳定运行。为此，阐述了研究电力仪表可靠性的意义，详细分析了影响电力仪表可靠性的因素，提出了一套提高电力仪表可靠性的抗干扰方法。以减少各种干扰因素对电力仪表的影响，优化其实际应用效果，促进电力仪表行业的健康发展。

1电力仪表可靠性研究的意义

电力仪表具有信息测量、数据记录、现场设备状态监测和控制等功能。广泛应用于电力生产和电力计量管理。电力仪表作为一种重要的功率参数监测工具，其精度测量功能和可靠性要求是反映产品质量是否符合行业标准的关键。其可靠性要求主要体现在两个方面：一是满足电力行业基本监测功能的性能要求;二是满足电能生产过程中的连续应用功能。电力仪表的技术性能和可靠性密切相关，相互影响。工业领域的迅速发展导致了电力需求的迅速增长，促进了电力工业的发展，同时电力系统也需要有更高的安全性和可靠性。电力生产过程是一个复杂的系统，需要在运行过程的各个环节安装电力仪表来监控相关信息，以保证安全。降低故障率是保证大量电力仪表可靠性和提高电力系统稳定性的前提。因此，有必要不断提高电力仪表的可靠性，以保证电力系统的安全运行和电能的稳定供应。

2电力仪表可靠性的影响因素

为了提高各种电力仪表的可靠性，使整个电力系统安全稳定运行，还需要加强对控制特点及相关影响因素的分析。在电力生产和运行过程中，影响电力仪表可靠性的因素很多，其中关键因素有3个。

2.1施工人员的综合素质因素

作为电力仪表主体的工作态度、责任心、技术水平和对图纸的熟悉程度与仪器的可靠性直接相关。无法严格执行相关规定，施工过程不仔细且绘图分析不清楚等，最终会造成电力仪表的安装错误，显示精度低。

2.2监管因素

当电力仪表正常运行时，只有科学、专业、合理，可靠性才能达到相关行业标准。因此，在使用过程中应加强管理，提高监督水平，确保可靠性满足实际应用需要。

2.3环境与应用因素

受外部条件的影响，在使用过程中应科学规范电力仪表，充分发挥其实际作用。影响可靠性的主要外部因素有三个：一是环境条件，包括生物、化学、气候、电磁和机械干扰电力仪表的运行;二是功率因数;包括流体源（气、液）和电源的电源稳定性，影响了电源仪表的性能;三是负载因素、系统负载和电力仪表特性等也会影响性能。

3提高电力仪表可靠性的措施

3.1施工人员的素质

电力仪器的使用效果在施工人员的素质影响下，以施工的主体构成，在电力仪器施工中无法代替的作用。但是现在电力仪器的施工过程中存在很多问题。有的施工者在自己的技术存在一定的问题没有联的素质不足，对电力仪器安装有很大的问题。因此，应全面提高电力仪器施工人员的素质，确保电力仪器安装质量，才能提高电力自动化仪器应用过程的可靠性。

3.2加强监管工作

安装电力仪器后，如果任命其发展，电力契机就无法维持良好的运行状态。随着现代管理技术不断强化，监督工作在各领域起着重要的作用。而且，目前电力仪器应用过程中，管理的意识不足，电力契机的转机运转能力契机不能及时发现存在于行的问题，影响电力仪器的信赖性，对电力仪器的可靠性不利于电力仪器功能。因此，在实际业务上加强管理，提高机械管理，提高企业管理水平，可以保证电力运行的信赖性。

3.3可靠性设计

电力仪表可靠性及其设计要在契机设计过程中加强硬件及软件可靠性设计。另外要注意配件的选择和控制。为了提高零部件使用的信赖性，确保适当设计和多余设计，确保可靠的生产工艺及高温老化处理方法，确保电力契机可靠性。

3.4掌握好应用方法

电力仪器是根据科学技术的不断发展而发生的。该本身需要一定的操作方法，只有掌握正确的操作方法才能确保其可靠性。目前一些电力企业使用电力仪器时，大部分依赖自己的经验，电力表等内容并不重要。这与应用时说明书上的操作方法有差别。这种错误的应用引导对操作的科学性产生了严重影响。应用方法直接连接到了契机的信赖性，只有掌握好应用方法才能正常发挥其功效。

4电力仪表抗干扰方法研究

通过对影响因素的分析，发现通过提高施工人员的综合素质，加强监督，优化产品设计，提高抗干扰能力，可以保证电力仪表的可靠性。因此，通过对电力仪表抗干扰方法的研究，实现了可靠性的有效提高。

4.1硬件抗干扰设计

大多数电力仪器的硬件电路都是使用微控制器等数字设备设计的，容易受到外界干扰的影响。电力保护电路可用于电力输入端口产生的谐波和浪涌干扰的设计。该电路具有滤波、抑制浪涌和脉冲干扰的功能。此外，模块化的设计思想也可用于对硬件电路进行逐个子模块供电，以避免系统各个模块之间的干扰。为了有效地抑制耦合噪声，可以设计出电源仪表的硬件电路来阻断外部环境造成的干擾。根据信号的不同形式，接地可分为模拟接地和数字接地。应分别设计两个地面连接，以防止数字电路中的脉冲信号进入模拟电路。此外，还可以结合单点接地和多点接地设计不同的电路，提高接地系统的抗干扰能力。通过将噪声源与硬件电路隔离，可以有效地防止噪声信号进入电力仪表的硬件系统。常见的隔离措施包括变压器隔离、继电器隔离、光电耦合隔离、放大器隔离和接线隔离。

4.2软件可靠性设计

智能电力仪表的设计通常采用微控制器和微计量芯片相结合的方法。为了避免总线在通信过程中的干扰，可以在软件系统中添加一个过滤程序。常用的数字滤波方法有一阶递归滤波、限幅滤波、算术平均滤波、递归平均滤波、中位数滤波、兼容数字滤波等。

当微处理器受到外界干扰时，程序可能会“运行”，造成操作系统的混乱。该软件陷阱可用于设计引导程序以输入特定地址并执行错误处理以稳定“运行”程序。为了保证该过程的信息安全，可以采用分布式存储的数据冗余设计方法来提高数据的生存率。为了防止程序出现死循环，软件“看门狗”设计可以用来产生复位信号以摆脱干扰。此外，当微处理器将数据写入存储器时，外部干扰也会导致数据错误存储;数据验证可以用来确保数据的正确写入。

4.3其他抗干扰方法

除上述软硬件抗干扰方法和可靠性设计外，在电力仪表的生产和使用过程中，还可以通过一些其他抗干扰措施提高可靠性。例如，根据可靠性指标，合理选择部件，严格的出厂校准，仪器参数裕度设计，可靠的生产工艺，焊接装配过程中的早期高温老化处理。

结束语

随着现代工业技术的进步，电力仪表在电力系统和工业中的作用越来越重要。电力仪表的可靠性是实现优异性能的关键。结合环境，加强可靠性分析和抗干扰设计，保证良好的应用效果，对提高整个系统的运行能力具有重要意义。

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[6]张宇.电力自动化仪表的可靠性研究[J].民营科技.2016（11）

（作者单位：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院）

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