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電力系統自動化是對電能生產、傳輸和管理實現自動控制、自動調度和自動化管理。電力系統是一個地域分布遼闊,由發電廠、變電站、輸配電網絡和用戶組成的統一調度和運行的復雜大系統。電力系統自動化的領域包括生產過程的自動檢測、調節和控制,系統和元件的自動安全保護,網絡信息的自動傳輸,系統生產的自動調度,以及企業的自動化經濟管理等。電力系統自動化的主要目標是保證供電的電能質量(頻率和電壓),保證系統運行的安全可靠,提高經濟效益和管理效能。
一、電力系統自動化總的發展趨勢
(一)當今電力系統自動控制技術的發展趨勢
電力系統在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、協調化、區域化發展;在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題;在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論;在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用;在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯合作戰。
(二)整個電力系統自動化的發展趨勢
由開環監測向閉環控制發展,例如從系統功率總加到AGC(自動發電控制);由高電壓等級向低電壓擴展,例如從EMS(能量管理系統)到DMS(配電管理系統);由單個元件向部分區域及全系統發展,例如SCADA(監測控制與數據采集)的發展和區域穩定控制的發展;由單一功能向多功能、一體化發展,例如變電站綜合自動化的發展;裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展,例如繼電保護技術的演變;追求的目標向最優化、協調化、智能化發展,例如勵磁控制、潮流控制;由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴展,例如MIS(管理信息系統)在電力系統中的應用。
二、電力系統的智能化技術
(一)變電站自動化
是在微機技術和網絡通訊技術的基礎上發展起來的。變電站自動化系統集保護、測量、控制、遠傳等功能為一體,采用微機化產品,并充分利用微機的數字通信的優勢來實現數據共享的一套電力系統二次設備的自動化裝置。它取代了常規的儀表盤、柜,以及一些中央信號裝置,節省了變電站的占地面積,節省了電纜的投資。整個變電站要實現自動控制,一套優秀的監控軟件是必須的。當操作人員進入變電站時,可以從自動化系統的當地監控軟件上了解變電站當前的運行情況和歷史記錄。當地監控軟件通過密碼實現多權限多級管理,一般操作人員可以看主接線圖、遙信遙控遙測表、特殊功能顯示圖、SOE等圖表,系統管理員可以修改軟件配置、各級權限范圍、各種圖表,操作員和監督員同時認可才能進行遙控操作。登入登出過程、執行操作后軟件都會詳細記錄操作人姓名、密碼、操作等信息。軟件根據設定自動記錄所需的四遙量并進行統計,形成曲線、棒圖等。
(二)建立堅強、靈活的網絡拓撲
堅強、靈活的電網結構是未來智能電網的基礎。我國能源分布與生產力布局很不平衡,為了緩解此現狀所帶來的不利影響,我國開展了特高壓聯網工程、直流聯網工程、點對點或點對網送電等工程的實施建設。如何進一步、優化特高壓和各級電網規劃成為需要解決的關鍵問題。隨著電網規模的擴大、互聯電網的形成,電網的安全穩定性與脆弱性問題越來越嚴重,對主網架結構的規劃設計要求也相應地提高了。只有靈活的電網結構才能應對自然災害和社會災害等突發災害性事件對電網安全的影響。
(三)實現開放、標準、集成的通信系統
智能電網的發展對網絡安全提出了更高的要求,智能電網需要具有實時監視和分析系統目前狀態的能力:既包括識別故障早期征兆的預測能力,也包括對已經發生的擾動做出響應的能力,其監測范圍將大范圍擴展、全方位覆蓋,為電網運行、綜合管理等提供外延的應用支撐,而不僅局限于對電網裝備的監測。
(四)CAN總線技術在電力調度自動化系統的應用
CAN總線在電力調度的大系統中作為站點內部智能數據模塊與計算機之間的通信網絡,在通信速度、通信距離、抗干擾等方面完全能滿足控制系統的要求。隨著計算機科學的發展,現場總線控制系統在數據交換的實時性、準確性、快速性方面的突破性進展,為電力網系統經濟、合理的調度運行提供了技術保證和技術支持。CAN總線是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡。
在該電力調度系統,每個分站點均由工控機和若干測控接點組成。所有測控點都以“平等主體”掛接在總線上,每一點對應35kV回路或6kV回路的測控。測控點能夠采集對應回路的遙信量及遙測量,能根據接收到的命令主動將數據發送到CAN總線,通過預先設定的驗收碼和驗收屏蔽碼可以控制該測控點從總線上接收哪些數據或命令。站點工控機通過CAN卡從CAN總線上接收各節點數據進行處理,再通過網卡到集團千兆網,轉發到總調度中心。該智能測控節點的軟件由兩部分組成:一部分為初始化程序,包括對單片機本身的中斷、定時器串行口等的初始化和CAN控制器的初始化;另一部分為測控供電回路電量參數的數據采集處理。CAN總線比其它形式總線在速度、抗干擾能力及高性能上有著巨大的區別,CAN總線設計靈活、可靠性高、布線方便,更加適合于工業領域到各種集散控制系統
(五)電力載波技術在自動抄表中的應用
目前在電能表遠程抄收中,最適宜采用的方式為低壓電力線載波與10kV電力線載波所組合而成的系統。其技術構成如下:
1.在硬件方面,為了減少各個電路部分相互之間的串擾,要合理劃分弱信號電路,強信號電路;合理劃分數字電路部分和模擬電路部分;對于模擬信號輸出和輸入口均采用磁路耦合方式進行隔離,同時對于輸入信號使用具有高的帶外衰減系數的無源帶通濾波器;對于外部數字信號接口電路部分使用具有良好電磁兼容性能的集成電路;在各輸入和輸出端口添加相應的保護器件;另外,還要使用具有高穩定性、高抗干擾性的電源,進一步提高整體的抗干擾能力。
2.在軟件方面,使用內置式看門狗,使之能夠有效地監測軟件運行故障,在合理的較短時間內從故障中恢復;在MCU軟件設計中使用分布式軟件陷阱,以監測軟件的運行并從故障中恢復;對端口采樣時,使用重復采樣判別技術,防止慢上升速率信號中疊加的噪聲對采樣精度的影響。
3.在數據傳輸方面,為了提高傳輸的可靠性,克服信道中噪聲對判決錯誤的影響,除了合理選擇調制與解調方法外,還要采用差錯控制編碼技術(也稱糾錯編碼),最大限度地保證數據傳輸的可靠。
(六)配電網自動化
配電網長期以來只能采用手工操作進行控制,自90年代開始逐步發展實現了一批功能獨立的孤島自動化,今后的發展趨勢必然走向基于先進通信技術的網絡自動化。配電網自動化主要包括饋線自動化、自動制圖、設備管理、地理信息系統及配電網分析軟件,它是配電自動化的基礎部分。與傳統的孤島自動化相比,基于信息技術的配電網自動化的關鍵在于以下三點:大量的智能終端、通信技術和豐富的后臺軟件。針對我國配電網的具體情況,配電網自動化應當分期分批逐步發展完善,最終實現對配電系統資源的綜合利用。
【關鍵詞】高度信息化;變電器;易于控制;應用特點
前言
在信息技術的帶領下,自動化也擴大了使用的范圍。在農業方面,可以自動的為農作物施肥,噴水。在工業方面,可以自動的生產,自動的進行包裝。在電氣方面,也慢慢的使用在我國的電力系統中。但在電力中的應用還不是很成熟,還有不足的地方需要去改正。怎樣才能更好的在電力系統中使用自動化,現在還是一個謎團,等待著研究人員分析以后的結果。研究的主要對象要與實際的電網相結合,從而得到兩者更匹配的結果。
1、電氣自動化發展現狀
電氣自動化的發展離不開信息技術的發展,信息技術才使得電氣自動化技術的產生,并且在其他的方面也運用的很廣泛。據現實的情況而言,電氣自動化技術的提高以以下幾點為主。
高度信息化
當前我國電氣自動化技術發展的高度信息化不僅表現在其技術、機器的使用等方面,而且在部門管理或者數據的處理等方面也實現了信息化。信息化技術的提高模糊了原本較為明確的設備界限,如控制系統的模糊化,同時與之相應的軟件、通訊等方面要求更高了。由于電氣自動化技術與電腦的發展技術是相關的,所以多媒體技術與信息技術的發展在電氣自動化發展進程中占據很大的作用。
易于維護
正如前面所講,電氣自動化技術是與Internet的發展緊密聯系的,計算機技術的一個優點就是其有較大的靈活性及能迅速地集成或提供信息,這也就使得電氣自動化較以往的傳統技術相比,更易于維護。
易于控制
電氣自動化技術使用范圍的增大,和它本身的容易控制的有點是密不可分的。隨著經濟的發展,市場的變化,電氣自動化技術需要時刻的改變來適應變化,以便協調性的發展。例如:將馬達和變壓器用線連接起來,在作業時只需要控制這一根線,就可以控制其兩者的操作,簡單易實施。
2、電氣自動化技術在電力系統中的應用
電氣自動化技術離不開計算機,計算機是自動化技術的核心,所有自動化的工作都由計算機支配。以下是在電力系統中電氣自動化技術的應用。
仿真技術
在電力系統中自動化技術日漸真態化,它不僅能夠呈現大量的實驗數據,而且可以支持多項操作同時進行,并能夠幫助實驗人員測試新的裝置,同時能實施同步控制,所以仿真技術為電力系統提供了較好的實驗條件,有助于對電力系統實施動態監控及仿真建模等技術的應用,既有利于操作又易于控制。
智能技術
電氣自動化技術的引進加強了電力系統的控制技術。不僅是在操作方面,在電網的監控方面也提供不少的幫助。例如:一個地方的電網出現故障,通過電腦的監控就可得知,以最短的時間通知電力部門修復,降低危險的發生。
多項技術的集成
現代的自動化電力系統將多項技術集成一體,易于管理,又不會因為客戶有不一樣要求而達不到。與傳統電力系統相比,有點在于可以提高電力系統的競爭意識。因為電氣自動化的統一化可以對于不同的項目給予支持,統一的工作實踐少于每個部門單獨作業。
人工智能技術
電力系統中自動化技術不需要人工的操作,可以自動的對電網中出現的問題及時反應在計算機上,如果問題不是很大的話,自動化技術可以自動的對該故障進行解決。自動化技術的發展增強了電力系統的運作。
電網技術
電網技術的應用推動了電網技術一體化及其調度自動化的發展,而電網技術的一體化加強了電力系統中配電模型及高級軟件等技術的發展,同時提高了數字信息技術處理能力。電網調度自動化的發展是電力系統自動化的主要組成部分,而調度自動化的發展與計算機技術的發展也是息息相關的。
3、電子自動化技術的未來發展走向
全控型電子開關技術的應用
在以往的電力控制開關中我國采用的是半控型晶閘管,該開關控制的缺點在于不能對整個電路實施很好控制,而全控型電子開關技術如IGBT這一技術,其不僅電流密度大且開關速度相較其他電子開關較低,而且整個電路相對簡單,無論在維修還是處理等方面都較便捷。
變換器電路的發展逐漸高頻化
變換器電路的發展的趨勢是逐漸高頻化,高頻率和低頻率相比,優點在于許多干擾因素無法到達高頻,對電路沒有影響。而且低頻化電力在開關過程消耗的也比高頻化電力消耗的多。
電流控制技術的發展
電流控制技術的發展主要體現在將定子電流的磁場分開,將各磁場加以控制。但是這種控制技術的發展離不開坐標變化的發展,這種技術的發展加強了電流控制技術的管理,這是一種新穎的管理手段,不僅其結構較為簡單,且手段較為直接,是一種有效的動態交流方法。
通用變電器的大量使用
所謂通用變電器指的是中小功率在400kVA以下的變頻器。當前使用的較為普遍的是沒有跳閘的變頻器,通用變電器使得自動化控制更為簡單,易于操作,因為如果在整個電力系統中采用通用變電器,無論是計算機網絡的總體控制,還是各線路數據的管理、控制、處理等階段與傳統使用的變電器相比較都要容易。
4、結語
綜上所述,電氣自動化技術的發展對于電力系統是非常關鍵的。電力系統是一個較為復雜的系統,光靠人為的操作是不足夠的。而自動化技術可以簡化電力系統,在控制,操作,和處理問題時就變的容易。使用自動化可以減小人們的勞動時間,反應問題的時間也短,降低損失。而對自動化技術而言,最重要的就是計算機的使用,信息技術是否發達決定著計算機的靈敏程度,計算機的靈敏度越高,自動化就越快,電氣系統的發展才會更順利。雖然電氣自動化技術在我國的電力使用中還不是很成熟,但是在我國科研人員的努力下,就會不斷的將這門技術發展。
參考文獻
[1]任杰.電氣自動化技術在電力系統中的運用淺談[J].理論研究,2012,(3).
當前的電力系統自動化技術正在日益完善,但由于各類因素造成的安全管理問題也在逐步突出,并影響了整體的自動化技術應用效果。因此,結合當前的實際發展情況,對電力系統的自動化安全管理應進行充分重視。本文主要是對電力系統自動化技術中的安全管理現狀以及優化策略進行研究,論述其中存在的主要問題和改善方法,在促進電力系統整體安全管理水平的提升,強化電力系統自動化技術的安全管理策略。
關鍵詞:
電力系統自動化技術;安全管理現狀;優化策略
在電力系統自動化技術的推廣應用中,電力系統自動化有效的提升了國家電網的工作水平,但電力系統自動化技術并不只是為國家經濟發展水平的提升,更是要為整體的電網運行提供前提保障。隨著國家用電量的增多,電力系統的自動化技術也有了一定影響,若是沒有對自動化技術進行正確的管理應用,則會終止電網運行工作,最終干擾人們的正常生活進行。因此在電網運行管理工作中,應及時總結電力系統的工作問題,進行及時優化和調整,推動整體安全管理水平的提升。
1目前電力系統自動化技術的安全管理現狀及存在問題
1.1電力系統自動化技術的設計水平有待提升
電力系統自動化的安全管理工作中,各種設備的發展具有重要價值,但是電力設備水平依舊給電力系統自動化的安全管理帶來了工作難度,并在用電量增大時加大設備的運轉符合[1]。若是沒有對電力設備進行及時的更新以及必要維護,造成設備由于老化無法承擔大負荷的輸出電量,從而引發電力系統的故障。此外,電力系統自動化技術的安全管理中對設備的要求也較高,若是設備無法負荷整體的技術要求,就會在實際運行中達不到安全工作標準,從而產生相應的安全事故隱患,甚至引發電力系統故障。
1.2電力系統自動化技術水平有待提升
在國家電網部門的電力系統自動化應用中,通電量的增加會加大不合理的電力系統負荷,并會對電力系統的安全運行產生干擾。此外,在一些較為偏遠的工作區域,電力系統自動化會受到經濟條件和環境條件的限制作用,電網建設水平也較為落后,最終無法有效進行電力系統自動化技術之間的銜接,進而影響正常的電能輸送。目前國家的電網發展建設工作中,還應持續完善電力系統自動化技術,進而解決電力系統運行中的安全問題。
1.3電力系統自動化技術管理有待規范
在目前的電力系統自動化技術研發工作中,對安全管理的技術還應繼續進行落實,減少自動化技術的故障原因,在電力系統自動化技術管理的規范工作中,首先是對電力自動化技術的安全管理規范,另外是對專業維修人員的培養[2]。并在工作中對工作人員的維修水平進行提升,避免由于技術難題的延誤導致嚴重電力事故的發生。
2電力系統自動化技術中安全管理的優化策略
2.1增進電力系統自動化技術的合理性設計
由于我國的電力系統自動化技術發展較晚,因此同西方國家之間的技術設計有較大差距,為對這一差距進行彌補,應在借鑒發達國家電力系統自動化技術的經驗基礎上,與當前的國家發展情況相結合,最終進行電力系統的合理科學設計。此外,在設計電力系統自動化技術的基礎上,應對其應用故障深入分析,并對造成故障的原因有針對性的提出改善策略,從而強化電力系統自動化的設計水平。
2.2增進電力系統自動化的工作管理水平
對電力系統自動化管理水平的強化包含對管理制度的建設以及工作人員的職業技能提升。電力系統自動化技術的安全管理,必須要有專業的工作人員從事管理工作。對技術人員工作水平的提升,要與電網的實際運行狀況相結合,進一步確定企業發展的責任與義務,進而擁有更加合適的學習發展空間。依照不同崗位職責,進行專業人員的知識、技能培養,使其對先進的技術知識有更好掌握,提升自身的實踐操作能力;并加強專業人員素質培養,在工作中更加認真處理各項工作,進行安全管理的各類培訓;最終具備基本的安全操作要領,并能夠保障自身在工作運行中的人身安全與技術安全。在對電力系統自動化的實際應用進行分析后,可以得出具體的安全管理措施,從而有效提升自動化的管理水平。通過分析電力系統自動化的安全因素,能夠了解其中的主要影響因素是管理與維修[3]。可通過增進實際應用狀況的了解,對各級管理工作及時落實到個人,促進每一位工作人員都能夠更好發揮自身工作職責,建立規范性的電力系統工作。在實際的設備維護中,可增強對電力系統自動化技術的投資,使設備研發作用得到更好發揮,能夠進行自動化的電力系統調節和檢測,進而保障電力系統的高效穩定運行。
2.3增進電力系統自動化技術的維護水平
在科學技術的發展過程中,信息技術的應用越來越重要,將其在應用在電力系統自動化技術中,能夠使電網工作運行更加安全、有效[4]。同時,要想充分發揮電力系統自動化的技術,就可利用信息技術進行科學的維護管理,如利用信息技術進行電力系統自動化中的數據優化和采集,促使其能夠對通信信息和綜合信息進行高效管理,提升電力系統自動化技術的智能化、信息化水平。
3結語
若是在電力系統自動化技術的安全管理中,沒有對電力系統自動化的技術管理進行規范,或是對沒有電力系統的設備缺陷充分考慮,就會使電力系統自動化技術的安全管理效果得到減弱。針對這種情況,更應加強電力系統自動化的技術管理水平,更加合理利用電力系統自動化的技術作用。通過技術人員水平的培訓發揮自動化技術的安全管理價值,使電力系統的工作運行更加安全高效,系統更加穩定。
參考文獻:
[1]石輝,張思遠.省級電網靜態安全在線輔助決策優化建模[J].電力系統自動化,2015(20):98-102.
[2]張敏.對電力系統自動化技術安全管理的幾點看法[J].經濟管理(全文版),2016(11):00110-00111.
[3]涂欣.電力系統自動化技術的安全管理探討[J].工程技術(文摘版),2017(01):00173.
關鍵詞:電力系統及自動化技術;應用;分析
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
前言
隨著人們對電力的需求量越來越大,電網的應用規模不斷擴大。一般情況下,電力系統是24 h不間斷工作的,和人們的生活、工作等密切相關,因此必須要保證電力系統的正常、穩定運行。在電力系統中,自動化技術的應用能夠實現對電力系統的監督與完善。通過將數據信息與記錄發送到計算機上,從而實現連續操作。自動化技術已成為我國電力系統當前及未來的發展趨勢,自動化技術能實現電力調度、配電網及發電控制等的自動化,從而提高電力系統的運行質量。
一、電力系統自動化及其分類
1、電力系統自動化技術簡述
電力系統主要是通過發電裝置來利用自然能源發電并輸出電能給用戶。這一整個系統在不同的工作環節都需要對其相關數據進行監控與檢測,因而通過調整、監控和保護的措施來調度電能,并保證電能以高質量、可靠性強和經濟效益高的方式傳輸電能給用戶。電力系統自動化技術即電力設備在沒有人干涉的情況下依照設置好的程序操控和工作。并對電力設備在工作過程中出現的故障進行自動的修復。它的目標特點是使電能利用更安全更準確、更快速。電力系統自動化即對電力系統中電能的生產、傳輸和分配實現自動控制、自動調度和自動化管理。
2、電力系統自動化技術的分類
根據電能在生產和分配過程來進行分類,可將其分為電網調度自動化、火力發電廠自動化、水力發電站綜合自動化、電力系統信息自動傳輸系統、電力系統反事故自動裝置、供電系統自動化、電力工業管理系統的自動化等方面。電力系統自動化技術已經根據其分類建立了一個比較有條理的系統。在系統中的每個層次當中,發電廠、變電站和配電網絡等又組成了多個級別的控制。
二、電力系統及自動化技術應用
1、變電站的自動化技術
將電能進行調節和分配是變電站的主要功能,也是電力系統之中,配電和輸電的重要環節。它可以有效地對電能的傳輸進行監控并且調節電力系統之中的參數,它對電力系統具有重要的作用。例如說,對電力系統進行無功補償,諧波治理等。變電站是電力系統中不能缺少的部分,我國每年都會新建千百座的變電站,并讓它們馬上地投入到電網系統的工作中去。因此,變電站的自動化是我國電力行業關注的重點,提高變電站的自動化技術也是非常重要的。就目前來說我國的變電站自動化技術已經有了很大的提高,不僅對原有的設備進行了技術方面的改進,而且還融入了大量的現代的通信技術,微電子技術還有大眾網絡技術等。使變電站設備得到了優化,更好的對電力系統進行實時的監控,提高了電力運行的穩定性和安全性。降低了用電的成本,保護了資源及環境,還有電力市場的經濟效益。
2、電網調度自動化技術
電網調度自動化技術是由計算機網絡系統和相關打印設備等組成的。它主要對電力系統專門利用的互聯網連接到下一調度設備中,來調整和控制一定范圍的發電廠與變電站的終端設備。在電網調度自動化技術中,電力配置和輸送的過程中出現的不同類別的參數和電力數據會被有效地進行監測,并由其進行數據采集。這樣就能夠很好地對全部電網的供電和配送電能額所有情況來給予一個綜合性、全面性和動態性的評估。這有利于增強電網運行的安全和可靠性能。
3、遠動控制自動化技術的應用
隨著用電量的需求增加以及對電力系統實時監控與數據采集的重要性漸強,電力系統調度自動化技術的應用成為不可抵擋的趨勢。遠動控制自動化技術作為一項調度自動化技術在加快電力系統綜合自動化進程中發揮著不可比擬的作用。遠動控制自動化技術主要包含遙測、遙信、遙控、遙調等方面的技術,主要從數據采集、信道編碼、通信傳輸技術等實現系統的遠動控制自動化,有效減少了故障的發生,提高了設備的使用率,一定程序上,也是節約資源的體現。在數據采集、信道編碼、通信傳輸技術方面,其工作原理是不同的。遠動系統的數據采集主要利用變送器技術和A/D技術來實現遠動控制自動化;遠動系統的信道編譯碼技術主要通過將信道的編碼和譯碼、信息傳輸協議等信息通信信道傳輸到調度控制中心來加以自動化應用;遠動系統的通信傳輸技術則主要依靠調制技術和解調技術來實現遠動控制自動化。
4、發電系統中自動化技術的應用情況
發電系統中應用自動化技術主要體現在DCS。DCS主要是把相關的保護設備和監測設備全部安裝在開關柜中,然后通過利用現場總線將其連接起來,同時將通信管理機和后臺機連接起來。發電系統的控制回路主要是由若干臺計算機進行分散處理的,以此來達到各個控制站之間及時傳輸相關信號和參數的目的。總之,通過在發電系統中采用自動化技術,進一步提高了系統的集中操作能力,增強了分散控制水平,有利于進行分級管理,同時還提高了系統配置的靈活性。
隨著自動化技術的不斷發展,對相關空間屬性的提出了更高的要求。要想實現系統內數據的分享,必須要保證供求雙方數據及對數據的認識的一致性,才能實現對數據的共享。在該過程中應先建立電力系統基本模型與成立相關部門,以更好得實現數據共享。首先,要求要有標準化定義與表達地理實體的幾何屬性,其主要包括服務系統覆蓋區域與電力系統服務覆蓋空間區域等幾何屬性;其次,要有標準性表達與物理屬性數據。對于電力系統來說,其既包括物理結構,還涵蓋了電力系統的設備、部件及整體等方面的物理性能、信息運行、信息共享及多維動態分析等。
5、在電力系統數據存儲中的應用
電力系統中,需要處理和存儲的數據量非常大。若依靠人工記錄,則需要大量的時間和工作人員。由于自動化技術能將不同記錄儀記錄的數據直接存儲至指定位置,所以通過在線路上布設相關檢測點,檢測到的數據便能傳輸至指定存儲位置。雖然自動化技術的引入方便了數據的記錄,但是數據存儲中的數據安全也是一個必須要考慮的問題。現在,各種新型數據庫的相繼出現,安全技術和數據備份功能都已很強大,但這些還不能滿足人們的需求,人們希望擁有更先進的新型自動存儲裝置,以完善數據的存儲,保護公民的隱私。這就迫切需要研究人員進行相關研究,確保電力系統中數據的安全。
6、PLC技術在電力系統自動化中的應用
PLC技術是將計算機技術與繼電接觸控制技術結合的產物,這一技術利用可編程序實現電力系統內部儲存的控制、運算、記錄等操作指令,從而解決了傳統電力控制系統內可靠性低、接線復雜、耗能高的問題。PLC在數據處理的工作中,能對采集的數據進行分析、處理、制表等,然后利用通信功能傳送到其他智能裝置,達到控制系統操作的目的。在PLC技術的應用中,主要實現了PLC的閉環過程控制、PLC的開關量控制以及PLC的順序控制。表現在閉環過程控制中,通過模擬量輸入、輸出模塊對模擬量進行閉環控制,實現數字量與模擬量的轉換;在開關量控制中,電力系統自動化中主要運用PLC的開關量邏輯控制輔助發電系統運行;PLC的順序控制則主要通過信息模塊控制工藝流程,并與通信總線連接實現電力系統的高效運行,并降低電力系統運行的資源損耗,提高了效益。
三、電力系統自動化技術的發展趨勢
1、GPRS技術與電力系統自動化技術的融合
PRS技術能夠滿足電力系統對于數據傳輸方面的要求。在電力系統中,GPRS技術可以實現對低壓電力配置的監測和控制上的應用。它能夠對配電設在操控過程中所產生的相關數據進行有效地采集和監測,然后對其進行細致的分析,并進行精確、高效的數據傳送。另外,在電力遠程抄表系統上的應用可以將電力工程的投資減少,縮短其建設時長并對相關的設備實現有效地調整與控制。
2、計算機技術與電力系統自動化技術的融合
首先,它能夠減少電磁干擾,以實現電力設備中電力和磁力共同存在的問題,以增加設備的安全性。其次,計算機的智能化控制。在計算機的智能控制中,模糊技術和神經網絡技術的應用越來越廣泛。對電力系統自動化技術有很好的輔助作用,促進了其發展。
結束語
雖然目前我國在電力設施領域中取得了一大批成果,但發展水平還是遠遠落后于發達國家。為了更好地使自動化技術運用于電力系統中,電力系統管理者必須要加強自身和其他單位的聯系,廣泛而深入地開展自動化技術的研究。在開展電力系統自動化建設的過程中,電力系統管理者要深入認識電力系統自動化技術應用的重要性,促進自動化技術在電力系統中的應用。
參考文獻
[1]徐志明.電力系統及其自動化技術應用探究[J].電子技術與軟件工程,2013(17).
關鍵詞:電力系統;自動化;技術;安全管理
引言
隨著社會經濟的持續進步,各個行業對于電力能源的需求逐漸增多,而且總量將變得極為龐大,這就給充分的考驗了目前電力網絡系統的供電能力,對于整體系統運行的可靠性和穩定性也提出了更高的要求。自動化相關技術的發展切實提高了電力系統的穩定與安全,不僅能起到提升效率和質量的指標,還可以對某些不合理的環節進行改進和優化,并充分發揮自身強大管控能力的優勢作用為系統提供優良的服務。
1電力系統自動化技術的現狀和問題
1.1電力系統自動化技術設計存在問題
我國的電力事業發展起步比較晚,與一些發達國家相比還是比較落后的,我國也進行了幾次大規模的電力系統的改造,電力系統自動化技術還不夠成熟,導致了現在電力系統自動化在設計中還沒有形成標準化的范本,現在,我國在進行國家電網建設的過程中,由于電力系統自動化技術的局限性,導致了其不能提高效率,在電網的建設中還出現很多的事故。我國的電網建設還不成熟,雖然經過幾次大規模的改造,但是還是不能解決城鄉電網統一的問題。所以,在對電力系統自動化技術使用的過程中,電力系統自動化技術不能實現兼容性,在不同的設備上不能同時使用,其接口是不一樣的,而且出現了設備之間不能連接的問題。現在,國家電網的覆蓋范圍比較大,各個地區在進行電網建設的過程中使用的技術是不統一的,使用的電力設備也是不同的,在對電力系統自動化技術設計的過程中,在管理上就應該采取不同的方法,這也給管理帶來很大的難題。
1.2電力系統自動化技術中的設備存在問題
在使用電力系統自動化技術中,設備很容易出現故障,導致安全事故的發生。電力設備和電力系統自動化技術的各項指標和不合格,在選擇電力設備中,為了能夠減少經濟成本,他們就會忽視電力設備的性能,導致了一些實用性不強的電力設備也投入到使用中。在使用電力系統自動化技術的過程中,對技術的成分要求比較高,在工作的運行過程中沒有制定安全標準。尤其是工作人員在管理中缺乏責任感,他們的專業知識也不夠扎實,這就導致了他們在對自動化技術的操作上會存在失誤,在電力系統自動化設備運行中會出現這樣或那樣的故障,在對電力系統自動化技術的管理上存在著經驗不足的問題,對國家電網構成威脅。
1.3電力系統自動化技術在管理上存在問題
運用自動化相關技術方法和手段來促進電力系統的合理運轉,就必須考慮到其在運行維護管理工作期間出現的各類問題和不足之處,要深刻的認識到產生這些問題的具體原因所在。管理中出現的問題主要體現在技術人員的專業素質不過硬,以及缺少高素質技術性人才等方面,實質上還是在于人事管理和調整上存在缺陷,缺少人才是一方面,不能吸引高素質人才加盟也是極為關鍵的一方面,這就說明現階段的自動化相關技術在應用過程中,沒有將專業素質和技術水平較高的人員適時、合理的調整到相應的工作崗位之上,一旦在自動化系統運行中或者操作程序上出現了某些故障和錯誤,由于技術人員專業能力欠缺,就很可能導致系統出現較為嚴重的故障問題甚至安全事故。
另外,當前在針對自動化管理專業能力和技術水平的人才培養制度、機制還不夠完善,一位新員工進入工作崗位后沒有相應可靠的制度確保其能夠快速的掌握一些管理辦法,熟悉管理模式的具體程序和流程,就會出現很多管理上的漏洞和缺陷,導致電力系統無法持續、可靠的健康運轉,而且在出現故障并引發隱患以及故障以后,相關管理部門的人員就相互推諉,也說明了分工不盡合理,責任歸屬沒有進行明確部署和規劃,管理人員在諸多自動化管理的環節中缺乏必要的監管和維護,導致出現故障和事故時不能及時進行處置并加以恢復,沒有積極地履行自身的管理職責,安全意識較為薄弱,對于安全事故和漏洞沒有靈敏的預警能力和防范心理。
2電力系統自動化技術的安全管理措施
2.1完善電力系統自動化技術的維護水平
在電力系統自動化技術維護方面,應該建立一支高素質的管理隊伍,定期對管理人員進行培訓,提高他們的綜合素質,使他們扎實的專業知識和良好的修養,在維護設備中要富有責任心,從而能夠從根本上解決電力系統自動化技術沒有人管理的問題。現在,隨著科學技術的進步,信息技術在各行各業得到了廣泛的應用,所以,在電力系統的應用中,應該結合信息技術共同使用,建立數字化的電網,完善數字化變電站的建設,促進我國電網的發展。電力系統自動化技術可以借助信息技術進行管理,實現了全面的管理,能夠進行數據的收集,防止數據在收集的過程中發生遺漏的問題,運用信息化技術實現電力系統自動化技術的綜合管理,提高管理的智能化和可視化的水平,使我國的電網在運行中減少故障的發生,使運行的經濟效益提高。
2.2強化電力系統自動化技術的管理
現在,隨著科學技術的發展,電力系統自動化技術的使用越來越普及,所以,在管理工作中一定要實現全面的管理,掌握電力系統自動化技術的發展方向。應該科學的對電力系統自動化技術的模式進行分析,在電力系統自動化技術中,應該結合我國的經驗,在規模建設上進行各種考慮,應該對電力系統自動化技術進行分布式的結構設計,能夠將電力系統的各個設備分別進行管理和控制,電力系統的各個單元應該是相互獨立的,防止各個單元的相互影響。在強化電力系統的可靠性時,應該實現系統使用的兼容性,在此基礎上,實現電網功能的擴充。運用簡化電力系統結構的方法,從而能夠方便管理,在電力系統的設計中,可以簡化二次接線,從而能夠進行分布式的設計。
3結語
現在,我國的電力事業在不斷的發展,但是,我國的電網建設還是存在一定的問題,容易導致停電問題,使人們的生活和生產受到影響,原因在于我國的電力系統自動化技術還存在一定的局限性,所以,應該強化對電力系統自動化技術的管理。
參考文獻:
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【關鍵詞】電氣自動化技術;電力系統;運用;發展
引言
近年來,工業現代化以及科學技術的不斷發展和進步,電力系統也在不斷的向著自動化方向發展。隨著電力企業自動化、信息化技術的發展及電力市場的推進,采用更加先進的自動化控制技術及其產品,提高火電廠廠用電電氣自動化運行和管理水平,節能降耗,增強企業競爭力,成為發電企業的熱門課題。電力的自動化技術也就是將自動化生產以及網絡計算機水平綜合的應用到電力系統的運營和管理中去,包括發電廠、變電站、以及配電網等各個環節,利用現代化的遠程監控手段以及數據信息的共享能夠實現電力系統的安全運輸,提高電力系統綜合管理的效率。電力系統的自動化技術就是在提高生產效率、降低運營成本的同時,保證電力系統在生產以及供應等各個環節都能夠正常的運行,實現電力系統的自動一體化管理。
一、電力系統自動化技術內涵
隨著經濟的發展和科學技術水平的不斷提高,自動化技術已經在電力系統中得到了越來越廣泛的應用,為了適應這種對供電的高要求,電力系統也就要不斷的提高自動化技術水平,利用現代的電子信息技術以及網絡技術,對電力系統整體的運行情況進行全面的監視和管理,提高供電的安全性和可靠性。電力系統主要是由發電、送電、變電、配電以及用電等多個環節組成,為了有效的控制經濟成本,同時又能夠保證電力設備的安全、穩定的運行,就需要對這些設備進行測控、保護以及調控,同時將控制以及保護裝置、計算機系統、變電站的計算機監控系統等有機的結合在一起,也就實現了電力系統的自動化技術。
二、電力系統中自動化控制技術
1變電站自動化技術
變電站的自動化不僅能夠提高變電站的運行效率,同時還是電網調度自動化中必不可少的一個關鍵環節,也是電力系統自動化中的一個重要組成部分。變電站的自動化技術是由現代化的技術手段取代過去的人工操作,對站內的電氣設備以及運行過程進行全方位的監視和控制,有效的提高變電站的工作效率以及安全穩定性能。在變電站的自動化過程中,計算機網絡技術以及光纖和電纜得到了廣泛的應用。通過系統內部的設備來實現信息數據的交換和共享,有效的協調變電站所有的設備的監視和控制任務。
2 電網調度自動化技術
電網調度自動化主要組成部分,由電網調度控制中心的計算機網絡系統、工作站、服務器、大屏蔽顯示器、打印設備等,電力系統的自動化主要是通過電網調度的自動化來實現的,實現電網調度的控制中心與下級電網的控制中心之間數據信息的及時傳遞與分享,并且能夠對電網的整體的安全運行做一個全面的分析以及對電力負荷的程度有所預測,同時能夠實現對自動發電以及自動調節進行有效的控制,能夠基本實現電力系統市場的要求。
3發電廠測控系統自動化技術
發電廠分散控制系統(DCS)一般采用分層分布式結構,由過程控制單元(PCU)、運行員工作站(0S)、工程師工作站(ES)和冗余的高速數據通訊網絡(以太網)組成。發電廠的控制系統大多實行的都是分層分布的結構,由多個控制部門組成,過程控制單元主要是由主控模件和智能模件兩部分構成,主控模件與智能模件之間通過智能總線來連接,并實現兩部分之間的通訊功能。在電力生產的過程中,過程控制單元就能夠直接的接受和處理各個環節運行的數據參數,并且實現對生產過程的質量控制和檢測。
三、電氣自動化技術在電力系統中的應用
1現場總線控制系統
目前我國大部分的電力系統應用的都是現場總線控制系統,這種系統是將設備的狀態、電量以及非電量信號等通過轉換器全部傳輸到計算機上,計算機通過計算等一系列的操作后,再向設備發出指令,這也就有效的增強了電力系統的有效性和可靠性,同時提高了控制系統的性能。現場的總線技術就是在電力安裝工程的現場,安裝自動化的儀表,并與室內的控制設備連接起來,形成數字化的通信網絡。現場的總線控制技術采用的是微機處理的方式,把多個控制測量儀表連接成一個網絡系統,使數據信息的溝通和分享更加的及時和規范。現場總線控制系統是一個全分布、開放的網絡系統,通過智能設備的連接,形成自動化的系統,實現對信息數據的計算、顯示、控制以及管理等綜合的自動化功能。
2 光互連并行處理器
在電力系統的自動控制和機電保護過程中,通過光互連技術的應用可以確保不受電容性荷載的影響,在數據的傳輸過程中,具有很大的靈活性。其次就是光互連的扇出數據會受探測器的功率限制,光互連不會受到臨界線的長度以及終端線輸出端密度的限制,能夠在自身系統的內部實現信息數據的互聯,傳遞速度極快,并能夠將時間扭曲的程度控制在最小范圍內。還有就是光互連不會受到平面和準平面的限制,光線可以在空間內自由的穿越,而不會產生相互的作用,大量的研究結果顯示,光子和電子的互聯網絡具有靈活的編程特性,同時具有較強的抗電子干擾能力,使電力系統的自動控制和繼電保護的水平得到了很大的提高。
3 主動的對象數據庫技術
主動的對象數據庫相比于一般的數據庫,具有主動功能以及對對象技術的支持。主動的對象數據庫技術廣泛應用于電力系統的監視與控制過程中,對于系統的開發與設計業有著直接的影響。主動的對象數據庫能夠在系統內部實現對數據的判斷和分析,以及對數據庫中對象函數的控制,提高了數據的可靠性與統一性,在數據的共享上,也不會出現差異。隨著信息技術的不斷發展和研究,電力系統的自動化監視和控制可以向著更復雜的方向發展。
四、電力系統自動化技術的發展
1電子技術在系統自動化中的廣泛應用
隨著現代科技的不斷進步與發展,紅外線合成技術、視頻技術以及圖像的信息處理技術已經在電力系統中得到了廣泛的應用。由于電力系統的復雜性越來越強,其對圖像的分析與理解的要求也越來越高,所以就要借助于電子技術來對圖像進行理解,實現對電力系統圖像的智能理解。此外,神經網絡、專家系統以及模糊技術等智能控制技術的發展,也在一定程度上提高了電力系統自動化技術水平。
2 電子設備與自動化設備的兼容
在目前的電力系統自動化系統中,微機產品使用的最為廣泛,已經成為了電力自動化系統中重要的租成部分。但是由于電力系統的復雜性,長時間在電磁環境下工作,也會使自動化系統遭到破壞,從而導致數據的傳輸錯誤或者是丟失現象的發生,給電力系統的安全、可靠帶來一定的事故隱患。
3 電子信息技術的更新速度加快
隨著電力系統自動化水平的不斷發展和提高,電氣設備也在向著智能化和網絡化的方向發展,而近幾年,隨著嵌入式高性能微處理器等新產品的不斷涌現,使電力系統的裝置也在不斷的更新換代,產品的性能不斷的提高,電力系統的自動化程度也在不斷的向前發展。
五、結束語
隨著社會的發展和人們生活水平的不斷提高,人們對供電系統的可靠性也越來越重視,電力系統的自動化主要包括發電廠測控系統的自動化、變電站的自動化以及電網調度的自動化,應用到自動化系統中的主要技術就是主動的對象數據庫技術、現場總線控制技術以及光互聯并行處理技術。電力系統的自動化技術主要就是為了不斷的擴大供電范圍,有效的增強供電的能力,提高供電服務的可靠性和安全性,以達到電力系統經濟、可靠的運行,推動我國電力系統健康、穩定的向前發展。
參考文獻
關鍵詞:電氣系統;自動化;安全保障
中圖分類號:TM734 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)26-0039-02
1 概述
由于電網應用范圍的不斷擴大,完善了市場經濟體制,促進了現代電力系統自動化技術,從而高效地將電力系統技術和現代化計算機技術相結合,實現了對電力系統的監督和完善。在此過程中,把數據信息及記錄等通過網絡手段發送到計算機上,實現連續化操作。自動化技術一直是電力系統的發展方向,包括電力調度的自動化、配電網的自動化、發電控制的自動化。電力系統是一個復雜的大系統,不僅分布范圍廣,而且由發電廠、輸配電網絡、變電站及用戶構成,統一運行及管理,自動化可以有效地實現控制及管理。
2 電力系統自動化的定義
電力系統自動化指的是電力系統實現信息化、數據化的自動控制,主要包括電力生產過程的自動管理、系統及設備的自動安全管理、系統的自動調度、電力企業的自動經濟管理和網絡信息的自動傳輸等等,從而保證系統的安全可靠運行以及供電的電能質量,包括頻率和電壓,從而提高電力系統的管理效率以及經濟效能。
3 電力系統自動化技術的特點
3.1 電網規模的擴大化
電力系統自動化技術的發展,不僅提高了現代供電系統的能力,而且還保證了經濟建設的健康、可持續發展,為社會經濟的發展做出了重大貢獻,也為其打下了堅實的經濟基礎。其主要構成成分有信息技術、網絡技術、電子技術以及控制技術等,是電力系統的重要組成成分,其復雜性和綜合性也使得整體系統得到很好的運行。由于電網規模的擴大化使得電力系統得到很好的管理,消除了現代化信息和自動化技術之間的問題。
3.2 遠距離供電
目前,由于電力系統的不斷發展,其分布領域不斷擴大,包括一些環境比較差的地區,這些地區都是高山峻嶺,很難進行供電電線的施工,因為不僅成本高,還受到環境條件的限制。合理的解決措施是建立合理數量的供電線路,通過柔性供電技術提高供電電量。自動化技術的這一遠距離供電特點解決了很多問題,特別是供電和輸電方面,不過,帶來的困難也導致了需要不斷地提高自動化
技術。
4 電力系統及其自動化技術的應用
4.1 自動化處理數據
4.1.1 數據整合。根據市場經濟的需求,電力系統需要不斷地發展與進步,例如,當用電較低時,需要降低變電站的電壓,減少輸出功率,反之亦然。這樣做的好處不僅降低了生產成本,減少不必要的損失和消耗,還滿足了客戶的需求,提高了服務質量。數據整合能力主要是將規范且正確的信息共享與動態、多維相結合地進行分析與應用,是多層次、高效以及跨領域的科學決策,也是專業的電力系統自動化技術。因此必須改變傳統的信息孤立政策,進行自動化的數據整合,加強數據方面的整合能力有利于輸電時進行無縫連接,將空間計算與主流計算相結合,多角度地將潛在數據之間進行聯系,這是未來電力系統自動化發展的主要方向。提高數據整合能力,對于電力企業的發展和應用有著重要作用。
4.1.2 數據共享。電力系統復雜的處理結構是電力系統控制對象的主要特征,自動化技術的發展使得對相關空間屬性的要求也越來越高,系統模型也是對空間的描述,因此,將傳統的模型改成電力系統獨有的空間屬性模型是很有必要的。同時,要將系統內的數據實現一定程度上的分享,最基本的要求就是保持供求雙方的數據一致性,對數據認識的一致性,只有這樣才是真正地實現數據共享。在其過程中,必須先要具備電力系統的基本模型,成立不同的部門,從而更好地進行數據共享。包括:第一,標準性的定義和表達地理實體的幾何屬性,包括服務系統能夠覆蓋的所有空間區域的幾何屬性,其包含了電力系統服務能夠覆蓋的空間區域方面的幾何屬性;第二,標準性表達和定義物理屬性數據。就電力系統而言,其不僅包括了物理結構,還包括了組成電力系統的各種部件、設備、整體方面的物理性能、規范信息的運行和共享及多維動態的分析探討等等。
4.2 自動化控制安全系統
4.2.1 安全監視。由于工作人員的精力有限,不可能做到每時每刻都注意力集中,所以自動化監視系統就尤為重要。這個系統與其他系統的最大區別就是,它不僅能夠及時、準確地反映事實情況,還可以發現危險,對此提出警報,有利于及時地發現故障以及有效地預防故障的出現,而其他系統只具有反映和記錄的功能。比如,一發電機組在用電高峰時溫度較低,發電功率異常減小,這就靠安全監視系統及時地檢測出并發出警告,以提示危險的存在,工作人員就可以對此進行及時的檢查與處理。
4.2.2 安全保障。自動化電力系統可以處理不同類型及規模的數據和對象,還有靈活有效地恢復機制,這些對電力系統的安全保障有著重要意義。首先,能夠有效地保障電力系統的正常運行,主要指的是對系統進行一定的設置,使得自動化系統能夠對整個電力生產進行調節和處理,這可以大大降低工作人員的工作量和故障風險;其次,可以有力地保障電力系統數據的及時保存和恢復,這些數據是制定發電站的預算、成本控制、系統更新以及安全指標的修訂的基礎,所以,自動化記錄數據功能是很重要的;最后,保障工作人員的人身安全,由于自動化系統可以監視,因此當系統出現異常的時候,特別是出現生命安全危險的時候,自動化系統可以采取相應對策以降低危險,例如,當工作室內的溫度達到30℃以上的時候,自動化系統就會自動打開通風設備以降低溫度;當出現明火的時候,就會自動啟用雨淋系統,將火及時熄滅;當設備過熱的時候,就會自動降低功率到合適的數值,防止設備的損壞和爆炸事故的產生。保障勞動者的安全是安全生產的前提,也是自動化系統的一大好處。
4.3 自動化配電網系統
目前,隨著自動化技術的發展,中低壓網絡數字電子載波以及配網系統的相關技術得到重大突破,特別是中低壓網絡數字電子載波采用了DSP數字信號處理技術,提高了信息接收的靈敏度,解決了配電網系統應用的干擾等技術難題;還用高級軟件將輸電網和配網有效地結合在一起,運用遞歸虛擬流算法進行數據計算,采用了最新國際標準的公共信息模型,應用智能化灰色神經元算法對負荷進行預測。
5 結語
電力系統自動化技術是一個全新的技術領域,對傳統技術進行改造,對現代技術進行有效利用,有助于電力系統總體技術的推進。目前,電力系統的自動化技術發展到了一個高階段,但還是存在一些問題需要提高和完善,尤其是對于用電需求量比較大、環境條件復雜等地區,所以必須從技術和人力方面不斷發展和提高,保證電力系統自動化能夠得到全面的實現。伴隨著電力系統自動化的不斷發展和進步,自動化以及程序化操作得到了廣泛的應用,同時,建設了數字化變電站,有效提高了電力設備的操作正確性、安全性與可靠性,降低了生產成本,提高了電能質量,減少了生產強度,在技術上支持了電力系統的發展與進步,為未來電力系統的發展做基礎。
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伴隨著時代的發展,人們也在不斷提升著生活質量,對供電能力要求更是越來越高,為了達到“安全、可靠、經濟、優質”的各項指標,電力系統也在持續地提高自動化技術。電力系統自動化技術正在陸續地向著由低至高、從局部到全面的方向發展,文章詳細地分析了這些內容。
關鍵詞:
電力系統;自動化;新技術
電力系統自動化可以有效的判斷產生故障的位置,并且更具有準確性,它同時還能夠可有效的分析負荷、電能消耗、電能質量實現的概率,目前的電力系統自動化作為了提升電力可靠性的一種重要保障。由于提升我國電力體制改革的速度,客觀引導了現代電力技術的創新及發展。在建設我國電力系統的規劃中,各類新型電力電子與計算機技術被應用,這極大的加速了國內電力系統的自動化發展進程。
1電力系統自動化的發展趨勢
(1)電氣自動化是涉及較大領域的專業。①交通方面,越來越多的電氣化鐵路投入使用,取得顯著效果的有輕軌,地鐵,和磁懸浮列車,我國目前所使用嗯許多列車也是利用電氣化自動進行遠程控制。例如飛機飛行,發射衛星等等。②工業方面,在石油,化工等領域均需要依靠電氣自動化開展作業,生產,加工,監控和維護。像各種化學制造生產,成立許多的自動半自動化的生產線,例如對于汽車的制造過程中,包括加工、包裝、傳送以及油田采油和日常的維修保養,進行遠程控制等等,合方面都需要了解并應用到電氣自動化系統知識。③民用方面,包括各種報警系統,安防系統,取暖,工廠加工,電力系統,銀行服務,這里就涵蓋了我們日常應用到的刷卡系統等,這些也需要利用電氣自動化的方式。④通訊方面,包括手機,電腦的各種通訊方式,通訊系統,與衛星的連接,達到控制的作用等等,通過自動化這些情況得以實現。由此可知,電氣自動化應用所覆蓋的方面十分廣泛,它的發展前景在未來也必將是熱門,假設今日如果沒有電氣自動化,那么如今的社會整個就會斷裂了。可見它的重要性。相信不用我國多地解釋,你也明白電氣自動化的前景了吧,事實確實是這樣的。
(2)電力系統自動化的發展趨勢。①通過開環監測逐步發展成閉環檢測,例如將系統功率過度到AGC。②不斷向低電壓進行過度,例如從EMS系統到DMS系統。③把單個元件發展到部分區域甚至到全系統的應用,例如SCADA的發展以及區域穩定控制系統的發展。④多功能、一體化的發展方向,例如變電站綜合自動化的發展。⑤將裝置性能逐漸演進成數字型靈活型。
2電力系統自動化的新技術應用
(1)FACTS柔流輸電和DFACTS及配電系統柔流輸電。①FACTS概念被提出。在電力系統的發展必須要有先進的輸配電技術提高和控制電壓效率和系統的穩定性,此時出現了柔流輸電系統(FACTS)技術,這是改變傳統輸電能力的一項新技術。所謂FACTS技術,即在輸電系統的主要位置運用含有獨立或整體性能的電力裝備,調控輸電系統里的一些重要參數(如電壓、相位差、電抗等),讓輸電過程變得更加穩定,這是一項有著極大可控性及高效率的技術。FACTS技術把電力電子技術等等一系列高新技術應用在了高壓輸電系統,這樣極大的提升了系統可靠性、可控性及電能質量,同時還節約了電量使用的新型綜合技術。②FACTS的ASVC核心裝置。各種FACTS裝置最大的特點是在大功率電力電子器件的快速開關作用和逆變作用的基礎上研發的。ASVC不僅涵蓋了FACTS裝置的核心技術還有著簡單的結構,是新型靜止無功發生器。ASVC的結構分為二相逆變器和并聯電容器,它傳送三相交流電壓和連接的電網三相電壓是同步的。可以對電壓穩定性進行校對,穩定故障后恢復期內電壓,所以有著極強的電網電壓控制能力。相對于旋轉同步調相機,ASVC所調節的范圍廣,反應更為迅速,響應及時,沒有轉動設備引起的慣性、噪聲,更是由于ASVC的固態裝置,可以響應網絡中的各種變化,因此它的控制能力極大高于同步調相機。③DFACTS的研究態勢。在高科技產業及信息化技術發展的前提下,電力用戶也在不斷提高供電質量和供電的可靠性,電器設備的作業和使用年限也和其更加相關連。概括說,信息時代人們越加提高對電能質量的要求。DFACTS是Hingorani于1988年提出的用于配電系統中的靈活交流技術。
(2)GPS。①基于GPS統一時鐘的新一代EMS。當今社會實用的電力系統監測技術主包括善于記錄電磁暫態過程的各種故障錄波儀,其有著記錄數據繁復,時間短,缺少連接,導致對于系統整體動態特性分析困難;注重于系統穩態運行情況的監視控制與SCADA系統,數據更新時間間隔較長,只對系統的穩態特性進行分析。兩者還擁有共同的不足點,即不同地點之間不能進行準確的時間標記,結果具有局限性,不能應用在全系統動態行為的分析方面。②基于GPS的新一代動態安全監控系統。這是新動態安全監測系統結合于原有SCADA的系統。電力系統新一代動態安全監測系統,主要由四部分構成,包括同步定時系統,動態相量測量系統、通信系統和中央信號處理機。采用GPS完成了同步相量測量技術及光纖通信技術,給相量控制的實現提出了條件保障。GPS技術與相量測量技術結合的產物——PMU設備,正漸漸代替RTU設備進行電壓、電流相量測量(相角與幅值)。電力系統調度監測用動態監測代替穩態/準穩態監測是發展進步的一種趨勢。GPS技術與相量測量技術的結合體現出電力系統動態安全監測與實時控制時代的到來。
(3)電力一次設備智能化。普通的電力一次設備和二次設備安裝位置需要間隔幾十到幾百米距離,相互間用強信號電力電纜及大電流控制電纜連接,而電力一次設備智能化表示一次設備結構設計時考慮把二次設備的局部或整體性能成為現實,節省了電力信號電纜及控制電纜,概括為自帶測量及保護功能。如常見的各類智能設備等。其主要是電子部件市場被現場產生的大電流開斷所導致的高強度電磁場干擾所影響。①電力一次設備在線狀態檢測。要長期監測電力系統一次設備的重要運行數據,這樣即監視設備實時運行情況,更可以分析每種重要數據的變化方向,判斷是否有故障產生,以達到延長設備的維護周期,增加設備的使用率,保障電力設備的定期檢修逐漸過渡到狀態檢修。最近幾年電力部門加大了與大學、科研單位合作的力度同時引進先進技術,實施在線狀態檢測技術的研究與運行并獲得了進展,但因為難度系數大,專業要求高,環境條件不好,一時不能開發出滿意的產品。②光電式電力互感器。輸電線路中最不可缺的就是電力互感器設備,它能夠按相應的比例關系降低輸電線路上的高電壓及大電流數值達到用儀表可以測量的程度,者直接方便了用儀表測量。但同時也存在一定的不足即由于電壓等級的升高絕緣難度逐漸加大,設備所占面積及重量也同時加大;只能在小范圍流動信號,產生電流互感器飽和情況,還可能產生信號變異;互感器的輸出信號不在直接連接保護設備。所以許多發達國家已經成功研究出新型互感器,國際電工協會也頒布了電子式電壓、電流互感器的標準。國內也有大專院校及科研單位正在進行緊張的研發工作,取得了一定的成果。目前因為材料隨溫度變化影響穩定性改變是應該面對的主要問題。光電互感器輸出的信號遠遠小于電磁式互感器輸出的信號,通常為毫安級水平,電磁式互感器能夠通過較長的電纜線輸送到測控與保護裝置,而光電互感器是做不到這一點的,必須通過就地轉換為數字信號的方式通過光纖接口送出。在這里,還有許多技術難點等待被研究與開發。
3結束語
因為計算機技術和信息技術的飛速發展,電力系統自動化也將進行大規模的改革。電力系統自動化領域引進和結合多媒體技術,實現智能化控制,電力系統監測的發展受信息技術發展的促進,同樣,電力系統控制得以更好的發展也離不開信息技術的推動。
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關鍵詞:電氣;自動化技術;電力系統
前言
目前,隨著我國電力自動化市場的快速發展,電力自動化技術在人們的日常生活中顯得越來越重要。電力自動化技術是應用電氣系統中關鍵的技術環節,由于傳統電力自動化的效率較低,已經不能滿足現代電力系統快速發展需求。電力自動化技術是一種新型的自動化控制技術,科學合理地運用計算機等多種高科技,能大大提高電力自動化控制的效率。目前,我國的電氣系統中的電力自動化技術得到較快的發展,并且具有非常廣闊的應用前景。
1 電力自動化技術在電力系統中運用的理論基礎
電力自動化技術在運用過程中的理論基礎包含了很多學科,主要有控制學、語言學和信息學等,電力自動化的綜合性相對較強。為了確保電力自動化技術在運用過程中具有較強的實際操作性,一般是結合計算機技術對其進行可操作性的實驗。對電力自動化技術的研究是電氣系統中的主要內容。電力自動化已經發展成為現代計算機技術中的高端技術,同時,電力自動化技術正逐漸被應用到電氣系統的自動化控制的過程中。當然,電力自動化技術在電氣系統的應用過程中已經取得了很多成果。自動化技術在電氣系統中的應用,不僅可以提高電力自動化控制過程中的工作效率,還能在一定程度上降低工程的成本,從而減輕控制人員的工作壓力,更利于實現對人力資源的合理利用。因此,認識到電力自動化技術在電力系統中運用的理論基礎對于提高我國電力自動化技術的應用水平顯得非常重要。
2 電力自動化技術的特點
2.1 技術涵蓋面廣泛
目前,電力自動化技術在我國電力系統中的應用越來越廣泛。導致電力自動化技術在電力系統中的應用也變得更加復雜。由于電力自動化技術在電力系統中的應用涵蓋的技術面比較廣泛,因而需要完全掌握電力自動化技術的應用技能。同時,現代化的電力自動化技術主要是建立在電子信息技術和網絡技術等基礎上的,電力自動化技術的技術含量比較高,因而在整個電力自動化系統設計的過程中不僅要加強對電力自動化系統硬件的設計,還需要加強對電力自動化系統軟件的設計,當然,電力自動化系統的設計應該根據使用范圍的不同而設計不同的設計方案。因此,電力自動化技術具有非常廣泛的知識面和技術涵蓋面。
2.2 對電子技術依賴性強
目前,電力自動化技術對現代化的電子技術具有很強的依賴性,尤其是對一個完整的電力自動化系統,無論是信號采集系統還是電力自動化系統中的傳感器,都需要采用現代電子計算機技術實現對信號的控制。因此,現代化的電力自動化技術是建立在電子技術的基礎上的,電力自動化技術對電子技術和網絡技術等都具有很強的依賴性。
3 電力自動化技術在電力系統中的具體應用
3.1 自動化控制
隨著我國電子科學技術的不斷發展,自動化技術在電力自動化技術中的應用也越來越廣泛,將自動化控制技術和電力自動化技術結合,應用于電力系統中,就能較好地實現對電力系統的自動化控制。電力自動化技術還能給電力自動化控制過程創造一個良好的發展空間。電力自動化技術在電力系統中的廣泛應用也在一定程度上說明了自動化技術較好的優越性。電力自動化技術在電力系統中的應用就是一個很好的說明。
3.2 優化設計
在電氣系統設計的過程中,電力系統中會涉及到不同電氣設備的設計,并且電力系統的電氣設備的設計過程又非常復雜,這一過程不僅要求設計人員掌握磁力、電氣和電路等學科有關的知識,還要能將這些知識合理地運用到實際的設計工作中去,并且它還要求設計者擁有較多的工作經驗。然而,傳統的設計方式主要是通過實驗與經驗的結合來進行,這種設計方案的效率很低,出現問題后修改的難度也比較大。而現在的設計技術可以利用計算機輔助軟件來完成,這樣不僅減少了設計時間,最重要的是設計出來的方案具有較高的質量和性能保障。
3.3 故障診斷
在電氣系統運行的過程中,電力系統的電氣設備出現故障是不可避免的,然而,在故障發生前,一定會有與故障有關的癥狀產生,在電力系統中應用電力自動化技術時,就能很好地對其進行全面且準確的診斷。變壓器是電氣設備中非常重要的設備之一,監測電力系統中電氣設備的工作人員對它的工作狀況都比較重視,這就需要檢測人員及時地對其進行檢測和維修,即使這樣做也不能完全保證電氣設備不出現故障,因此,為了能及時地將電氣設備的故障診斷出來,將電氣設備的故障所帶來損失降到最低,電力自動化技術的應用無疑就是最好的選擇。運用電力自動化技術對變壓器的故障進行診斷時,一般采用的診斷方法就是對變壓器中滲漏油的分解氣體進行檢測和分析,從而快速找到變壓器發生故障的原因,然后再進一步把故障出現的原因縮小,進而能找出發生故障的具置和原因,并對其進行檢修。因此,電力自動化技術在電力系統中的使用還具有加快故障的診斷和檢修速度的作用。
3.4 智能電網技術的應用
因為智能電網的自動化程度相對較高,這就需要在智能電網運行的過程之中時刻保持正常的工作狀態,只有在這樣的工作狀態下,才能保證智能電網提供的電力的高質量和穩定性。針對這樣的情況,需要利用電力自動化技術有效地排除諧波對電力系統的破壞,防止智能電網的正常運行受到干擾,截至目前為止,智能電網在運行的過程之中已廣泛地使用超導無功補償設置,來滿足智能電網內部無功補償的需要。
3.5 電力自動化技術在智能電網智能發電過程中的應用
近幾年來,隨著智能電網建設的逐步開展,電力自動化技術在電力系統中的應用也逐步完善起來,通過對相應的電力電子器件使用,有效完成了電力系統內部的電能之間的轉化和控制。通過將電力自動化技術在電力系統中的應用,能夠有效地降低電力系統中機電設備的損耗費用,有效提升電力系統的運行效率。因此,電力自動化技術在智能電網發電過程中的應用也顯得非常重要。
4 結束語
總而言之,電力自動化技術在電力系統中的應用不僅加強了電氣設備進行自動化控制的能力,而且它還為電氣工程的快速和安全運行打下了堅實的基礎。目前,電力自動化技術在電力系統中的應用越來越廣,與人們實際生活的關系也越來越大。但是,電力系統在利用電力自動化技術時也遇到了一些問題,從而導致電力自動化技術在電力系統不能被廣泛應用。
參考文獻
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