發布時間:2022-04-24 10:00:46
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇電力系統及其自動化論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【摘要】:目前,電力系統及其自動化的發展現狀和發展趨勢受到了學術界的高度關注,希望可以通過研究找到電力系統及其自動化的發展方向,不斷提升電力系統自動化技術,推動電力企業的健康發展。
【關鍵詞】:電力系統自動化;發展方向;總體發展形式
引言
電力系統具有分布性較廣的特點,在各個領域中得到了廣泛的應用。同時,電力系統自動化的發展趨勢主要以自動化檢測形式生產,以自動化控制調節的形式開展安全防護工作,保證電力設備在運行過程中相關數據信息都可以傳輸到對應電力系統中,從而實現電力系統自動化,提高供電質量,保證電力系統運行安全。
1、電力系統及其自動化的發展現狀
1.1電力系統及其自動化的組成和作用
電力系統及其自動化貫穿于電力企業生產的全過程,主要由四個方面組成,分別是發電廠、變電站、配電網、電力用戶。發電廠會將自然界中的能源轉化成電能,利用變電站和配電網將電能輸送到負荷中心,經過負荷中心將電能按照群眾的要求輸送給千家萬戶,滿足人民群眾對電能的各方面需求。在電力系統運行的過程中,發電廠主要負責將自然界的各種能源轉化成電能,像是煤炭、風力、水資源等,都可以轉變成電能;變電站的主要目的是利用變電系統對電壓進行合理的控制,使電壓能夠滿足電力系統的正常運行;配電網主要負責利用配電系統將電能輸送到千家萬戶,使電力用戶能夠使用到安全、穩定的電能;電力用戶主要就負責電能使用。
1.2電力系統自動化技術的發展現狀
隨著科學技術的不斷完善,電力系統也結合了現代化的新技術,向自動化、智能化的方向發展。電力系統自動化技術是指在電力系統的優秀位置安裝一套計算機系統,利用這套計算機系統對電力系統的運行進行監督與控制,從而實現電力系統的自動化管理。目前,電力系統自動化技術主要應用在發電廠、變電站、配電網這三個方面。發電廠中的電力系統自動化技術主要應用三個方面,分別是運行單元、控制單元和以太網;變電站中的電力系統自動化技術主要表現在變電站二次設備的優化和重組方面;配電網中的電力系統自動化技術主要針對運行參數的檢測與采集方面,對這一過程進行科學的控制與調整,盡可能的滿足用戶在各方面的需求。
2、電力系統自動化發展方向
隨著社會不斷的發展,人們的生活中質量逐漸提升,電力成為了人們日常生活中重要組成部分,對于國家、社會經濟的發展來說起到了非常重要的作用。而電力系統自動化發展是電力事業建設發展的必然趨勢,同時也是電力生產、傳輸、安全管理的基本,是實現電力系統自動化控制和管理的主要手段之一。
2.1自動控制技術發展趨勢
現階段,我國電力系統正朝著全新的方向發展,比如說,在電力系統設計分析時,在處理問題時所面對的多機系統模式,這些都需要通過計算機、遠程通信、電力電子器件進行控制,只有這樣才能保證電力系以一個智能化。區域化、協調化的形式發展下去。而現代控制理論是電力系統自動化控制中重要組成部分,可以有效的保證人們的供電安全。
2.2變電站自動化發展趨勢
在電力系統自動化過程中,變電站也正朝著全新的形式發展下去,其中數據共享就是其中重要組成部分,要想實現這一目標就應該在整個電力系統中安裝監控、保護系統,只有這樣才能對數據的采集工作進行保,從而保證數據的使用安全。
2.3供電方式朝多樣化發展
我國地域遼闊,而電網分配主要由城市電網與農村電網這兩部分組成,因此,在開展工電網管理工作時,應該做好電源點、線路開關設備和網架的管理工作,只有這樣才能將供電方式以一個多樣化的形式發展下去。
2.4通信方案的多樣化
對于不同地區、不同條件來說,現有的通信方案會以一個多樣化的形式發展下去,比如說常見的有光纖、有線電纜、微波、電力載波等形式。而電力系統的自動化通信方案主要子站、主站、現場單元組成,并開展對應的通信工作,只有這樣才能保證電力系統可以穩定的運行下去,并保證人們的供電安全、可靠。
2.5更加智能化的系統
在科學技術的影響下,電力系統自動化技術的水平也在不斷提升,并且逐漸向著智能化的方向發展。電力系統及其自動化的智能化發展是時展的必然趨勢,也是研究人員不斷探索的成就。隨著對電力系統及其自動化研究的逐漸深入,電網智能化的發展趨勢越來越明顯,電力系統的運行情況也進行了適當的調整與優化,對故障的容錯性能將會有很大幅度的提升。電力系統及其自動化的智能化發展,不既能夠為供電的持續性和安全性提供基本保障,還能夠提高電力企業的經濟效益和社會效益,推動電力企業的健康發展。
2.6更加簡單的操作
隨著電力系統自動化水平的逐漸提升,電力系統的自動化和智能化也隨之完善,對電力系統的操作步驟進行的m當的簡化,操作人員只需要掌握幾個簡單的流程就能夠操控復雜的電力系統。目前,我國電力系統還并沒有達到這一水平,在操作程序上還是非常的復雜,電力系統中的數據信息量依然非常龐大,并且沒有進行系統的歸納與整合,不利于電力企業對資源的合理利用,阻礙了電力系統自動化水平的進一步提升。
2.7電力系統自動化總體發展形式
自動化主要以機械的形式運行下去,并對現有的電力系統、結構進行全方面的優化、完善,根據電力系統的運行現狀制全新的管理方案,并通過閉環控制的形式開展電力系統的全面監測工作。對于電壓的等級來說,可以將其以低壓的形式擴展,并樹立全新的配電管理系統,只有這樣才能更好的實現電力系統自動化。而電力系統自動化裝置性能也正朝著數字化、靈活化、科學化的形式發展下去。
結語
本文對電力系統及其自動化的發展方向進行了簡單的研究,文中還存在著一定的不足,希望我國專業技術人員加強對電力系統及其自動化的發展方向的研究,只有這樣才能保證供電質量,促進電力行業快速發展。
摘 要:在當下科學技術水平快速發展的時代背景下,電力系統的發展也取得了飛躍式的進步,人們的日常生活以及工作都離不開電力工程的支撐,一旦停電,不論家用電器,還是機械設備都將無法正常使用。因此確保電力工程運行的安全性以及穩定性具有重要作用。在傳統供電模式的背景下,在電力工業中融入電氣工程及其自動化技術,以促進電力行業的發展,提高其供電的穩定性和可靠性,降低供電環節中出現的故障率。
關鍵詞:電氣自動化;發展趨勢;新興學科
電氣工程以及自動化涉及范圍比較廣,在社會經濟和信息技術的背景下促進了其自動化技術的更新與發展,電力工業是基礎性產業,在社會發展建設中占有重要地位。目前智能技術已經被廣泛應用于電力系統之中,電氣自動化技術在維護電力系統穩定運行中具有重要意義,其合理應用能促進社會的可持續發展,相關工作人員需要從實際情況入手,做好基礎建設管理工作,提升自動化應用水平。
1 電氣工程及其自動化技術
電氣工程自動化技術者們學科綜合性較強,涉及到的知識面較廣。這門技術是電氣信息領域的新興學科,誕生于上世紀七十年代,在九十年代后期發展應用到工業領域,促進了工業發展,改革了以往的工業生產模式,有效促進了經濟建設的發展。電氣自動化技術使工業發展邁向了一個新階段,技術水平的提高,大大提升了工業生產效率,逐漸成為了工業生產的優秀力量,使工業生產實現了自動化發展。
2 電氣自動化技術建設現狀
2.1 技術應用成本比較高
電氣工程和自動化控制系統本身很特殊,在實際應用階段要發揮專項設計系統的最大化作用,以現有的管理系統為基礎,將操作系統落實到實處,完善專項研究工作流程。由于整個程序比較多,在一定程度上必然會增加設計成本。同時在專門的技術維護和應用階段,需要大量的費用作為支撐,保證設備軟件的有序應用。
2.2 網絡結構更復雜
網絡結構設計系統本身是個復雜的設計系統,為了保證電氣系統利用的有效性和可靠性,在實踐過程中必須對結構體系進行分析,滿足網絡設計指標的要求。在電氣工程自動化應用階段,個體需求比較明顯,考慮到技術指標的特點,必須保證網絡設計的多樣化,才能適應自動化系統的設計要求。同時結構設計的復雜性也為設計帶來難度,工作人員要及時采取措施進行處理。
2.3 信息傳遞難度大
電氣工程自動化技術在不同的行業領域有不同的作用,不同發展行業對數據傳輸有比較高的要求,但是由于企業自身信息化建設指標的要求,如果無法實現信息的有效傳遞,必然影響自動化發展趨勢。由于工程設計比較復雜,網絡信息系統繁雜,會出現不同程度的信息傳遞難度大的現象,在一定程度上增加了企業的運營成本,不利于電氣自動化的后續發展。
2.4 技術應用不高
電氣工程及其自動化技術具備比較強的專業特點,對工作人員的綜合素質有一定的要求。但是部分工作人員存在思維模式固定化的現象,技術開發能力和創新能力落后,無法結合時展形式合理應用自動化技術形式,增加建設難度。
3 電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化關鍵技術
3.1 智能控制
在電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化中,最為典型的是智能技術,并得到了廣泛的應用。同時也是國內電力工程企業的優秀研究技術之一。在應用智能控制的過程中,其潛能非常大,智能技術主要作用于電網系統中,從而形成電力系統運行中的智能電網。對于傳統控制存在的一些復雜控制以及技術難題等,其都能一一進行處理和解決,智能技術可以在電力系統出現故障和問題時,可以對故障進行分析與判斷,在含有非線性以及不確定性的電力系統中,智能控制系統能夠及時檢測出問題,及時明確故障產生的原因,同時可以發出警報,有助于工作人員對電力系統的故障進行維修,為保證系統穩定運行提供保障。
3.2 在線檢修
目前,對于用戶量龐大的電力系統維護來說,以往定期檢修的方式已經不能滿足檢修的要求,定期檢修存在的漏洞多,首先就不能第一時間發現設備產生的問題,更不用說即使維修解決問題,這會給用戶帶來諸多不便,對電力系統的運行造成巨大的安全隱患;其次,定期檢修造成的經濟損耗也較大,這種維修模式缺少目的性。而且隨著系統的規模加大,結構復雜程度加深,沿用傳統的定期人力檢修的可能性十分渺小。對此,我們采用在線監測的模式,以解決人力檢修模式中的弊端。可以通過網絡技術在線實時對系統進行監測,對電力設備的相關參數數據進行分析和處理,快速發現問題并確定故障的具體位置,及時完成修繕工作,減少安全隱患的存在,提升電力系統的運行安全。
4 電氣工程及其自動化建設的發展趨勢分析
4.1 提升工作人員素質
專業人才的支持是提升電氣工程和自動化水平的關鍵所在,因此對于理論能力實踐能力低的工作人員必須進行有效的指導,提升其綜合素質。在專業人才培養的階段,可以從不同的方面入手,優化設計形式,包括:人才設計能力、開發能力的培養等。工程設計體系本身很特殊,可以借鑒其他國家的先進管理經驗,創新設計形式,提升工作人員的綜合素質。
4.2 引進先進的操作系統
電氣工程和自動化系統在企業發展中有不同的作用,其整體目標是提升生產效率,降低生產成本。系統的應用本身具有一定的商業性價值,但是為了滿足企業發展前景的具體要求,必須引進先進的操作系統。系統開發平臺作為自動化設計的基礎所在,在設計階段有重要的作用。因此可以從系統開發落實、自動化設計、數字化設計和智能化設計的角度入手,提升電氣工程及其自動化的工作效率,促進我國電氣工程及其自動化的整體應用水平。系統設計階段可以采用分級設計的形式,根據實際情況做好電力負荷的等級劃分,精確掌握整個工程的面積,保證負荷分級和設計的準確性。
4.3 從運用范圍上來說
變電站是整個電力系統的優秀部分,應用自動化技術可以實現計算器和網絡設備的信息收集與加工處理。利用計算機調度技術實現自動化技術控制優秀,可以保障信息的正常顯示,對整個電網的運營狀態具有較為全面的數據信息,能夠有效的根據數據對系統進行調度和指揮,通過電網的調度技術自動化,能夠有效的解決工程監控,及時發現問題,并有效處理突發緊急事件,保障整個系統的有條不紊。應用目前電網科技的自動化技術,滿足城鄉規劃發展的需求,通過不斷加強技術性能,以及后期的推廣和宣傳,讓更多的城鄉決策人員了解技術優勢,能夠對電網進行大力的改造,實現網絡化和自動化,有效促進城鄉地區的社會發展和經濟發展。
5 結束語
從當前電力行業的技術發展歷程,可知,未來電力行業的主流發展方向就是電力自動化。我國應該加大這方面的研究力度,促進電力工業發展,進行電力工業自動化建設。
摘 要:S著經濟和科學技術的不斷發展,極大的促進了自動化技術和的發展,使得自動化技術和在電力體系中廣泛應用,促進了電力系統的發展,滿足社會和大眾對電力的需求。本文主要就電力系統及其自動化技術的應用進行分析和研究。
關鍵詞:電力系統;自動化技術;應用;分析和研究
0 前言
電力系統在當下社會中發揮重大作用,在人們的生產和生活具有較大影響。對于電力系統來說,其工作壓力較大,處于二十四小時的運作狀態。面對當下電力系統的這一發展形勢,為了促進電力系統的長遠發展,增加電力系統的實際應用性,提高其工作能力和效率。電力系統開始和自動化技術結合發展運作,保證了電力系統的安全性,增加了電力系統的實際應用性,對電力系統長遠發展具有重要意義。
1 電力系統的實際運作流程
在電力系統實際運行過程中,站在綜合性的自動化技術角度進行分析。其主要的運作流程,是在實際運作過程中,在中心系統設計一個計算機設備,來對整個電力系統進行輻射。建立在這一電力系統中心平臺的基礎上,變電站和發電設備來進行信息和數據的交流和監控,把其覆蓋在一個具有立體化特征網絡體系中,來把整個電力系統的信息和數據進行交流和傳送。對于這一中心平臺的計算機設備來說,其在實際運作過程中,可以對整個電力系統進行管理和調控。對于其它不同的監控設備來說,其主要是對對不同事故內容進行監控,對不同的信息和數據進行記錄,對不同的設備進行管理和調控,繪制不同形式的報表和對不同數據進行處理,對電力系統常見的問題進行恢復等等[1]。
2 自動化技術在電力系統中的實際應用闡述
2.1 數據和信息處理環節的應用
自動化技術在電力系統中,對于數據和信息的樹立應用,主要是其自身具有數據和信息的分享能力。電力系統的不斷發展,自動化技術的不斷完善,增進了電力系統和自動化技術和的聯系性,也增加了電力系統結構的復雜性,使得電力系統的處理對象較為多樣和繁瑣。面對這一形勢,為了保證電力系統和自動化技術的整合應用性,要在電力系統中,構建一些具有空間性質的模型,來對不同的信息和數據語言進行管理,對不同形式的語言和數據信息進行交流和分享。對于這一數據和信息空間模型的建立,主要涵蓋以下幾個方面。其一,保證這一空間模型具備誒地理和幾何意義,保證其表達的準確性和實際性,保證這一空間模型可以涵蓋整個電力系統和自動化平臺。其二,要關注物理數據和信息的理論依據和表達形式,不僅要增加對數據信息物理構建的關注度,也要增加對不同組成元素和物件的關注度,增加對數據和信息的動態性和多維性的關注度[2]。
2.2 對電力系統的監事環節的應用
在電力系統中,自動化技術的應用,其具備較好的安全性和穩定性,為電力系統的實際運作奠定堅實基礎。對自動化技術的安全性和為穩定性進行分析和闡述,主要分為以下幾點內容。其一,自動化技術在電力系統中的應用,其具有較好的安全監管能力,在電力系統的實際工作環節,人力工作人員不能保證全天二十四小時的關注,進而自動化技術可以全面發揮自身的優越性,進行 24小時的監管和控制,具有較好的實際應用性。對于電力系統來說,對電力系統進行監控和其它系統的監控作業較為不同。其它的系統在監控時,僅僅需要對實際現象的反應進行記錄便可,但是電力系統不僅要對不同現象進行記錄。也要對實際的運行情況進行風險的預測,給出風險警告,對電力系統的安全性進行提示。因此,自動化技術可以滿足電力系統的安全性監控需求,可以對電力系統的不同現象進行記錄。可以對電力系統實際的運行情況進行風險的預測,給出電力系統的安全性[3]。
2.3 自動化技術的安全保障性
對于電力系統來說,其在實際運作過程中,因為自身的信息和數據具有多樣化的特點,進而其在實際應用過程中,不可以出現信息和數據崩潰的現象。自動化技術在電力系統中的應用,可以滿足電力系統的這一安全性要求。自動化技術操作較為靈活,可以對信息和數據進行恢復,可以對電力系統的數據和信息,不同環節的和不同類型的信息數據進行保護,具有實際應用意義。對自動化技術的實際安全保障性進行細致化的分析,首先其在電力系統的運行過程中,可以保障電力系統的一日工作的安全性,對建立系統的運作和生產環節具有調節和管理能力,可以保障電力運作內的安全性,保障電力系統工作人員的人身安全,提高工作效率,降低工作風險。
其次,自動化技術在電力系統中的應用,也可以保證數據和信息的有效性和實際應用性,這主要是因為在實際應用過程中,自動化技術具備較強的信息和數據的恢復能力,練好的信息存儲了恢復能力,可以保證電力系統的預算的準確性,降低電力系統的財務支出,實現資源合理配置目標,保證系統的及時更新,保證安全指標的構建科學性,保證電力系統的信息和數據可以被及時的記錄。其次,自動化技術也可以對電力系統的工作人員的安全進行保護,這主要是因為自動化技術具備監控能力,可對危險和險情進行預測,可以減少發電設備的實際功率,保證其溫度的合理性,避免爆炸事件的產生,進而工作人員可以提前進行自我保護,在保證安全生產的同時,保證自身的安全。
3 結論
自動化技術在電力系統中的應用,可以對整個電力系統的設備進行控制和管理,把設備的減快和管理放在中心體系,把不同環節的計算機設備進行關聯,把計算機設備和不同終端進行關聯,利用多樣化的軟件,來對電力系統進行操作,保證自動化技術的實際應用性。
摘 要:隨著社會不斷的發展,我國經濟水平逐漸提高,各行各業之間的也競爭越來越明顯,尤其是電力行業之間的競爭。現階段,我國電力行業在發展過程中正處于一個較好的形式發展,而電力系統自動化應用范圍也在逐漸擴大。基于此,本文對云南電網有限責任公司臨滄滄源供電局電力系統及其自動化的發展方向進行了簡單的研究。
關鍵詞:電力系統自動化;發展方向;總體發展形式
0 前言
電力系統具有分布性較廣的特點,在各個領域中得到了廣泛的應用。同時,電力系統自動化的發展趨勢主要以自動化檢測形式生產,以自動化控制調節的形式開展安全防護工作,保證電力設備在運行過程中相關數據信息都可以傳輸到對應電力系統中,從而實現電力系統自動化,提高供電質量,保證電力系統\行安全。
1 電力系統概述
電力系統主要由發電、變電、輸電、配電、生產環境中重要組成,而電力系統的功能可以通過多種的發動機裝置運行,并將自然界的能源轉變成電能,再通過輸電、變電、配電等形式將各個電能提供給對應用戶,將電力系統中各個功能實現出來。另外,在電力系統運行期間,還應該做好電力系統各個環境、層次之間的控制工作,保證人們的用電質量,保證電能在傳輸過程中的安全性、穩定性[1]。
電力系統的主體結構主要由電源、變電所、輸電、配電線路等部分組成是整個電力網絡中重要組成部分,對于電力系統的穩定運行來說提供了很大的幫助。因此,在電力系統運行期間,應該做好各個類型系統的控制工作,并對各個層次之間制定對應的信息和控制子系統。而電力系統是一個規模較大、層次復雜、要求嚴格的一項實體系統,其中主要包括了成千上百個網絡節點組成,可以有效的擴大系統的傳播范圍,并提高電力的傳播速度,這對電力系統的安全、穩定來說意義重大。
2 電力系統自動化的應用
電力系統自動化是電力系統在未來發展的必然趨勢,可以有效的實現遠程監測、控制,而自動化監測和遠程控制系統是電力系統中重要組成部分,確保電力系統安全、穩定的運行[2]。
電力系統自動化的基本流程主要通過調控中心的形式置對應的計算機設備,并在其中設置輻射網絡系統,并保證電力系統可以在發電廠、變電站設置遠程方向控制中得到廣泛的應用,只有這樣才能形成一個全面、立體化的信息傳輸、接收系統。另外,在整個電力系統自動化流程設計過程中,電力系統自動化的中心計算機職能可以對電力系統進行自動化控制,并通過軟件的運用擴大軟件的控制范圍與軟件的深化程度。而電力系統的中央控制主要對電力電力系統的總體職能進行控制,是整個電力系統中的中樞神經,可以有效的保證電力系統可以安全、穩定的運行下去[3]。地方控制的主要功能是對發電廠、變電所進行控制,并嚴格遵守中央控制所下達的命令進行操作。
3 電力系統自動化發展方向
隨著社會不斷的發展,人們的生活中質量逐漸提升,電力成為了人們日常生活中重要組成部分,對于國家、社會經濟的發展來說起到了非常重要的作用。而電力系統自動化發展是電力事業建設發展的必然趨勢,同時也是電力生產、傳輸、安全管理的基本,是實現電力系統自動化控制和管理的主要手段之一。
3.1 自動控制技術發展趨勢
現階段,我國電力系統正朝著全新的方向發展,比如說,在電力系統設計分析時,在處理問題時所面對的多機系統模式,這些都需要通過計算機、遠程通信、電力電子器件進行控制,只有這樣才能保證電力系以一個智能化。區域化、協調化的形式發展下去。而現代控制理論是電力系統自動化控制中重要組成部分,可以有效的保證人們的供電安全。
3.2 變電站自動化發展趨勢
在電力系統自動化過程中,變電站也正朝著全新的形式發展下去,其中數據共享就是其中重要組成部分,要想實現這一目標就應該在整個電力系統中安裝監控、保護系統,只有這樣才能對數據的采集工作進行保,從而保證數據的使用安全。
3.3 供電方式朝多樣化發展
我國地域遼闊,而電網分配主要由城市電網與農村電網這兩部分組成,因此,在開展工電網管理工作時,應該做好電源點、線路開關設備和網架的管理工作,只有這樣才能將供電方式以一個多樣化的形式發展下去。
3.4 通信方案的多樣化
對于不同地區、不同條件來說,現有的通信方案會以一個多樣化的形式發展下去,比如說常見的有光纖、有線電纜、微波、電力載波等形式。而電力系統的自動化通信方案主要子站、主站、現場單元組成,并開展對應的通信工作,只有這樣才能保證電力系統可以穩定的運行下去,并保證人們的供電安全、可靠。
3.5 電力系統自動化總體發展形式
自動化主要以機械的形式運行下去,并對現有的電力系統、結構進行全方面的優化、完善,根據電力系統的運行現狀制全新的管理方案,并通過閉環控制的形式開展電力系統的全面監測工作。對于電壓的等級來說,可以將其以低壓的形式擴展,并樹立全新的配電管理系統,只有這樣才能更好的實現電力系統自動化。而電力系統自動化裝置性能也正朝著數字化、靈活化、科學化的形式發展下去。
4 總結
本文對電力系統及其自動化的發展方向進行了簡單的研究,文中還存在著一定的不足,希望我國專業技術人員加強對電力系統及其自動化的發展方向的研究,只有這樣才能保證供電質量,促進電力行業快速發展。
摘 要 隨著社會不斷的發展,我國經濟水平逐漸提高,人們對電力的需求越來越大,而自動化技術對電力系統的發展起到了非常重要的作用,可以有效的滿足社會的用電需求,降低成本與能耗,保證電力系統快速、穩定的發展下去。基于此,本文對電力系統與自動化技術的應用進行了簡單的研究。
【關鍵詞】電力系統 自動化技術 應用
為了保證電力系統的運行安全,滿足人們日常用電需求,就應該在整個電力系統中融入自動化技術,只有這樣才能從根本上提高電力系統的管理能力,保證系統的安全供電。在科學技術的支持下,電力系統與自動化技術的結合,這對電力系統的發展來說提供了很大保障。另外,將自動化技術與電力系統融合可以有效的提高電力系統的自動化管理與監控,從而保證電力系統的運行安全,提高相關工作人員的工作效率與需求。
1 電力系統與自動化技術
1.1 電力系統
電力系統是電能生產重要組成部分,在電能生產完成之后,通過合理的傳遞供給人們使用,只有這樣才能滿足人們日常用電需求。同時,電力系統也是相關技術、設施、方案的總稱。電力系統主要對電能進行生產、運輸、運用。而電力是一種能源,但是其在運行期間最大的缺陷就是不能將電能進行存儲,如果電能在產生過程中不能將其合理利用,那么產生能源浪費的現象發生。電力系統自動化的出現可以有效的解決這一問題,減少能源的浪費,促進電力行業快速發展。
1.2 自動化技術
自動化是一種特定的儀器,并通過計算機技術對電能進行成產,并將其傳遞,供給人們使用。自動化技術是一項具有較高綜合性的一種技術,是整個計算機的優秀技術,在實際使用時可以通過一些智能性質的硬件為基礎進行操作,只有@樣才能對整個電力系統進行合理控制,并保證電能生產工作質量與效率。一般的自動化控制系統主要對電力系統進行控制、裝置,并將二者之間的監測與控制信息通道組成,如圖1所示。
自動化技術在電力系統中的應用可以有效的保證電能的運行安全性、穩定性,因此,自動化技術在運行期間有著以下幾種功能:
(1)明確整個電力系統相關元件的參數,并做好電力系統的控制工作;
(2)將電力系統中各個控制系統中的元件進行合理控制,并保證電力系統在運行時處于最佳的工作狀態,從而保證電力系統的運行安全;
(3)自動化技術在電力系統中的應用可以有效的處理一些突發的停電、安全事故等事件,從而減少電力系統故障事件發生,并將現有的電力系統性能進行優化、完善。
2 電力系統及其自動化技術的應用
2.1 智能保護技術與綜合自動化技術
隨著社會不斷的發展,我國信息技術水平逐漸提高,這對我國自動化技術來說也不例外。現階段,我國智能保護技術在發展過程中已經取得了很大的成就,在實際使用期間可以通過綜合自動化分層設施對各級電壓電站應用。在智能自動化的保護設施上,可以為其制定出一項全新的人工智能技術、微機技術、自動化技術理論,只有這樣才能保證電力系統智能保護技術的安全性與穩定性。一般來說,在配電網管理在運行過程中,可以通主要通過自動化技術、通信技術、計算機技術等結合應用,只有這樣才能保證電力系統的運行質量,這對于電力企業的發展來說起到了非常重要的作用,強化供電安全度和效率。
2.2 仿真技術
電力系統及其自動化技術在運行過程中存在大量的數據信息,并通過仿真技術對其中的數據信息進行分析,找出有價值的數據信息,將其合理利用。另外,仿真技術在實際使用時可以有效的保證電力系統運行時的穩定性,并開展對電能實驗工作,只有這樣才能將電力系統進行合理控制,并根據電力系統的運行現狀設置對應的監控設備與系統,只有這樣才能為整個電力系統營造一個全新的實驗環境。
2.3 PCL技術
PCL技術是繼電碰觸控制技術和計算機技術中重要組成部分,其在運行過程中可以生產電能,并將其進行存儲,只有這樣才能保證編輯程序工作可以順利進行下去。首先,PCL技術在實際運行期間可以有效的解決電能的生產問題,并保證電力系統的運行質量,只有這樣才能將電力系統自動化工作可以順利進行下去。PCL技術與傳統的電力系統相比還存著較大的差距,主要體現在具有較高的靈活行、可靠性、穩定性等,同時還能減少能源的損耗。
2.4 計算機技術
計算機技術是電力系統中重要組成部分,在實際運行期間可以將計算機技術的運行范圍進行擴大,并保證電力系統輸電、配電、發電工作質量與效率。另外,計算機技術在電力系統中的應用可以有效的促進自動化技術的發展。
3 總結
電力系統自動化技術是一項全新的技術、措施,可以有效的促進電力系統與自動化技術快速發展,并保證電力系統的運行質量,從而保證電力系統在供電時的安全性、可靠性,只有這樣才能促進我國電力行業快速發展。本文對電力系統與自動化技術的應用進行了簡單的研究,文中還存在著一定的不足,希望我國專業技術人員加強對電力系統與自動化技術的應用的研究。
作者簡介
葉文星(1980-),男,廣東省南雄市人。畢業于廣東海洋大學。大學本科學歷。現為廣州現代信息工程職業技術學院助理實驗師。研究方向為機電技術。
作者單位
廣州現代信息工程職業技術學院 廣東省廣州市 510663
【摘要】隨著我國經濟和科學技術的不斷發展,信息技術在我國各行各業被廣泛應用。電力自動化的產生就是信息技術在電力系統的廣泛應用體現,電力自動化的產生和發展極大的促進了工業化進程,帶領我國電力行業走向智能化和科技化的前沿。本文主要就電力系統及其自動化技術的應用展開分析和探討。
【關鍵詞】電力系統 自動化技術 應用探討
電力系統自動化技術的應用,極大的促進了電力運作活動的質量和效率,降低了人力和財力的支出,減少因為任務操作原因而帶來的電力運作故障。電力系統和自動化技術的有效結合,是電力運作一體化和智能化的體現,對于電力企業的發展具有重要影響。
一、電力系統自動化技術在應用環節的弊端
為了在電力運作活動中把電力系統與自動化技術有效的結合,增加電力運作的實際應用性和實用性,首先要對當下電力系統的運作活動進行研究和分析,剖析其自身運作的弊端,促進電力系統自動化的發展。電力運作的應用弊端主要涵蓋以下幾個方面。
(一)電力系統的自動化體系的設計科學性和合理性的缺失
到目前為止,我國的電力系統的自動化運作環節,具有運作體系不完善的弊端,這種弊端主要顯現在電力系統的自動化設計方面,主要是在設計的初期科學性和合理性理念的缺失,進而導致整個電力系統的自動化活動不能良好的運用,進而造成電力運作活動的目標不能完成,嚴重影響廣大群眾的生活用電。
(二)電力系統的自動化能力的淺薄
自動化的運作能力是整個電力運作活動的基礎,對于整個電力系統的自動化運作具有重要意義。因此,電力系統的自動化能力較為淺薄,就不能滿足電力運作的智能要求,進而造成在電力系統運作活動中,電力運作管控困難,發生運作故障不能及時的進行管控等不良現象的產生。由于當下的電力系統的自動化資金積累較少,電力科學技術手段還不夠完善,不能符合電力系統智能化發展的目標,嚴重制約電力系統發展。面對這一形勢,要不斷完善電力系統的自動變化體系,創新電力系統的自動化技術,以促進電力系統朝向智能化發展。在此基礎上,進而對電力體系自動化的實際運用觀念進行重新構建,充分展現自動化的高智能功能,滿足當下社會和人們生活的需要,促進我國經濟和科學技術的發展。
二、電力系統的自動化的有效應用
(一)完善電力系統的自動化構建體系
電力系統自動化體系的良好運作,首先要不斷完善電力系統自動化的構建體系,增加電力系統自動化的運作功能和實際應用性,優化電力轉化體系的整體設計,增加電力系統自動化體系的設計科學性和合理性,達到電力系統自動化的運作目標。對于電力自動化的構建體系的合理化工作,要把智能化運作放在構建基礎環節,明確電力系統自動化運作的主要對象和范疇,建立合理化的電力運作目標,完善電力系統自動化運作活動中的管控體系。其次,在電力系統的自動化構建活動中,也要對電力體系的連續性的運作結果進行觀察和監測,利用不同的計算機程序進行數學的程序監測,對于監測好的數值進行科學性的運算,并利用不同的軟件進行運算值的反復檢查,確保電力體系的自動化構建體系的合理性和完善性。在這一構建活動中,也要注意對于電力自動化技術的智能化的提升,增加電力系統自動化的運作功效。
(二)增加電力系統自動化的專研深度
電力系統自動化活動的有效運作,首先要對電力自動化活動進行觀察和專研,這也是電力系統自動化和智能化發展的基礎工作。為了增加電力系統自動化研究的手段和效果,增加電力系統自動化的實際應用能力。首先要不斷創新電力系統自動化技術,增加其智能化的使用能效,保證電力系統的自動化和智能化的持續性,滿足社會電力行業的發展需要。
(三)建立良好的電力系統自動化應用體系
建立良好的電力系統自動化應用體系,首先,要在電力系統自動化運作活動中,把對電力系統的運作能力的提升放在首要目標,進而增加電力運作的智能化實際應用性。其次,利用計算機和高新科學技術手段,也可以極大的豐富電力系統自動化功能,增加電力系統自動化的實際應用性。對于電力系統的應用性的增強,其主要是在電力系統的運作活動中,不斷的對電力系統自動化技術的應用范圍和途徑進行優化和發展,保障電力運作活動中的自動化設備穩定高效的運作。其次,對于電力系統自動化運作活動中的管控問題,需要進一步對電力設備的主要管控裝置進行改造和創新,降低電力系統自動化故障的發生率,促進電力系統的自動化良好的運作。對于在電力系統應用體系環節中的途徑環節,要依據于當下的計算機管理系統,完善電力系統自動化的整體運作弊端,實時的對信息和資源進行整合和記載,保證電力系統自動化的實際應用性,增加電力系統自動化設備的應用范圍,促進電力系統智能化活動的健康發展。在電力系統的智能化構建活動中也要注意通訊技術的應用,優化整個電力系統的設計構建,保證電力系統自動化的設計合理性。
電力系統自動化是信息技術不斷發展的產物,對于整個社會的良好運作具有推動作用。但是從當前的發展形勢來看,我國的電力系統自動化的設計環節和實際應用環節具有自身的發展弊端。因此要不斷完善電力系統自動化的運作途徑,進行電力系統自動化的合理設計,增加電力系統自動化的應用性。
【摘 要】電力系統自動化是自動化技術在電力工程領域的應用,自動化相關技術應用到電力工程領域有效地提升了電力工程行業的工作效率和服務質量,有效地推動了電力行業的現代化。
【關鍵詞】電力系統;自動化;控制
隨著電力產業技術的快速發展,我國的電力企業已經開始逐步實施電力自動化管理。電力自動化管理系統的應用極大的提高了我國電力企業的管理水平與管理效率,促進了電力自動化的快速發展。目前電力設備以及電力系統的構成都相對較為復雜,若要確保電力設備或系統的正常運行,就要做好對其的管理與維護工作。而此時要面對的就是如何才能更好的對電力系統進行管理。為了解決這一問題,電力自動化管理系統應運而生,為電力系統的自動化管理帶來了極大的便利,提高了我國電力技術的發展水平。
一、變電系統自動化
變壓器是變電站的優秀組件,在變壓輸電方面發揮著巨大作用,但隨著用電量的逐步擴大,影響因素逐漸增多,變壓器在運行過程中發生故障的概率日漸增大。最常見的故障是過電壓。它嚴重干擾著電力系統的正常運行,必須采取相應措施加以限制。通過建立自動監測系統對變電站過電壓情況進行實施監控,從而采取針對性的措施,是解決變電站過電壓的好辦法。
1.電壓傳感器
它的敏感度直接影響到監測系統的測量精確度,是整個系統的關鍵環節。在線監測系統中的電壓傳感器由高壓分壓器和光纖傳感器組成。前者分為電容分壓器、電阻分壓器幾種類型,具有結構簡單,暫態響應和測量精度好的特點,專門用來獲取電壓信號。由于運行狀態下的分壓器長期保持并聯狀態,所以電網的等級較高時,要做好相關人員安全防護工作;后者具有頻帶寬,絕緣性和抗干擾能力強的特點,適用于雷電過電壓的測量。光纖傳感器分為有源光纖和無源光纖兩種。有緣光纖需配置高壓分壓器,無源光纖受環境溫度影響大,都具有很大的使用局限性。
2.信號傳輸
該環節采用光纖或同軸電纜為媒質進行監測系統的數據傳輸。同軸電纜造價低廉,安裝簡單,信號保真度高,但對安全防護有要求。光纖絕緣性好,安全可靠,傳輸速率快,抗電磁干擾能力強,但需配備專門的接收機和光發射,成本較同軸電纜高,而且安裝不便。
3.數據采集
模擬信號的轉換處理在這個環節完成。該環節由以下幾個單元組成:一是多路轉換單元,主要負責傳感器的選擇或監測,一般借助程控模擬開關完成選通信號;二是預處理單元,主要用來調整輸入信號,為模數轉換器提供必要條件,并提供一定的抗干擾功能;三是數據采集單元,采樣保持負責模數轉換周期內各輸入量的存儲工作,并進行篩選,將數值未發生變化的信號送入模數轉換器。模數轉換器ADC是數據采集環節的優秀部分,主要指標是轉換速度和精確度。
4.數據處理
它是整個監測系統的優秀環節,一般采用兩種方法來完成。一是在線監測,由相關軟件提供硬件的驅動,實時完成過電壓的采集監測工作;二是離線分析,通過計算機技術實現對電壓信號采樣的數據分析,從而完成對過電壓的判斷。
二、配網系統自動化
配網系統自動化以計算機技術和自動控制技術為基礎,實現在線智能監控或離線監控,從而達到提高配電效率和供電質量的目的。實施配網系統自動化,能夠有效減少人力消耗,縮短事故持續時間,為配網管理系統規劃提供實時信息。該項技術具有工作效率高,維護成本低,經濟效益高等特點。配網自動化系統主要由以下幾部分組成:
(1)配電主站,多位于城市調度中心,負責與各子站進行通信。配電網具有系統復雜、內部設備繁多、監控對象規模大,分布廣等特點,如果都連在主站上,系統難以正常運行。因此設立子系統,減少主站壓力。(2)配電子站,多建于變電站內,負責和電力終端設備通信。(3)配電遠方終端。該單元主要對配網轄區內的變壓器、環網柜、開閉所以及柱上開關等進行實時監控,識別各種故障并加以控制等,通過這些功能和主站系統、子站系統相互配合,實現整個配網的監控和優化。(4)通信網絡。負責將主站的控制命令發送給終端,并將終端的各項參數信息反饋給主站,實現主站和終端之間的通訊聯系。鑒于系統復雜,工作環境惡劣,相關通信設備數量多且分布范圍廣等原因,在選擇通信方式時,應對其安全性、實用性、可管理性及成本等多方面進行綜合考慮,并結合當地實際,采取最優方案,保證配電系統自動化的正常工作。
現階段有三種主要通信方式:(1)光纖,廣泛應用于配電自動化系統,具有性能優、成本高的特點;(2)無線通信,在配網信息系統中比較常見,初期投資較少,但后期維護費用較高,目前部分地區正在研究將其應用到配電自動化中;(3)中壓載波,正處于試驗階段,尚未投入正常使用。
三、調度系統自動化
倒閘操作和處理配網故障是配網調度的主要工作。由于受各種因素影響,調度系統故障發生概率較高。隨著經濟高速發展,實現調度系統自動化,保障配電網供電正常的要求日漸突顯,由此導致了遠動技術的誕生與發展。遠動控制系統主要由調度主站端的計算機系統、執行端的自動化系統以及連接兩系統的通信信道系統組成,藉由數據采集技術、信道編碼技術以及通信傳輸技術來實現電力系統的遠程監控和操作。調度系統自動化通過對數據的自動采集監控、自動發電控制、經濟調度控制和能量管理等手段來實現信息收集、狀態分析、層次協調的目的,進而為調度人員提供相應的決策參考。該系統還有專門的抗干擾功能,以滿足調度系統安全穩定的需要。
從電力系統整體的角度出發,可以建立一個總的監控系統,經由對以上子系統的控制,來實現對整個電力系統的監控。
四、結語
電力系統綜合自動化是一個集傳統技術改造與現代技術進步于一體的技術總體推進過程。當前電力系統的綜合自動化已經進入以計算機技術和監控技術開發為主要標志內的階段,但對于我國這樣一個電力需求大、電網建設復雜而電力系統綜合自動化改革開始較晚的國家來說,在追趕先進技術的同時,還必須要注重對傳統技術和設備的改進,只有這樣才能保證電力系統綜合自動化的早日全面實現。
[摘 要]自從改革開放之后,我國的經濟持續高速發展,人們的生活水平也得到了不斷提高,這就使得人們對電力的需求也不斷提升。在這樣的背景之下,我國的電網建設不斷趨于完善,在電力系統當中自動化技術得到了廣泛的運用,在本文當中,筆者總結了現階段的電力系統當中自動化技術方面所存在的問題,并以此為基礎,進一步提出了對應的解決策略。
[關鍵詞]電力系統;自動化;應用
一、引言
我國自上個世紀90年代之后,經濟發展日新月因,隨著人們收入的不斷增多,各種家用電器逐漸走進人們的日常生活當中,從而導致電網的用電負荷不斷增加,各種問題不斷出現,于是人們對用電的質量就提出了越來越高的要求,而隨著自動化技術的不斷完善,人們逐漸認識到自動化技術對提高供電質量的重要意義,自動化技術就不斷的被應用到供電系統當中去。
二、當前階段我國電力系統自動化所存在的問題分析
供電系統自動化技術的運用對提高供電系統的穩定性有著非常重要的影響,對人們的生活也存在著重要的影響,當前階段我國法的電力系統在電力自動化方面還存在著以下的問題:
(一)電力系統自動化應用不均衡
當前階段我國的電力系統雖然已經加大了自動化技術的運用,但是由于用電需求的不斷增加,同時自動化系統在最初的設計階段就存在著較多的問題,從而使得電力系統的安全有序運行存在著一定的問題。在我國的部分偏遠地區,由于地理位置以及經濟發展水平的制約,電網建設的起步較晚,而自動化技術的運用也較晚,先相比于東南沿海等發達地區的電網在自動化方面還存在著較多的問題,其中最為突出的一個問題就是自動化技術無法覆蓋到整個電網,此外,自動化系統還沒有形成統一的標準,在實際的運行過程當中還存在著一定的安全隱患。
(二)專業技術不高,素質低下
當前階段我國大部分地區的電力專業技術人員都并不具有較高的專業素質,更缺乏相應的管理經驗,同時在實際操作技能方面也存在著較大的欠缺。而自動化技術不僅要求電力人員需要具備基本的電力知識,同時還需要專業技術人員需要具備一定的自動化專業技能,但是現階段大部分的電力技術人員都達不到這些要求。
(三)電力系統自動化應用管理不規范
從上文的論述中我們可以發現,電力系統的自動化建設在我國的時間并不是很長,依然還是處于初級階段。因此,到目前為止,我國的電力系統自動化運行還沒有形成較為完整的制度,同時現行的制度當中還存在著許多不合理的情況,其中較為突出的一個問題就是工作職能不夠明確,工作范圍較為模糊。
三、電力系統自動化技術問題解決方法
(一)加大電力系統更新維護及資金投入力度
由于電力系統自動化應用對技術和設施設備要求高,而且建設電力系統區域不均衡發展,我國應增大對電梯系統自動化技術的資金投入,由此對電力系統進行有效更新和維護工作,從而確保電力工作的持續運行,尤其是偏遠地區,更要增強對電力系統設備資金投入, 完善設施設備,方更好地結合自動化技術,而且還需建立一支技術員工定期維護電力設備,定期檢查,發現問題能夠在第一時間處理,最大程度降低因為設施設備問題導致供電工作無法持續運轉。
(二)提升技術人員技術水平
高效率高技術人員是實現電力系統自動化技術安全的基本條件。跟隨科技不斷發展,電力系統自動化技術人員需要不斷加強學習能力,及時補充知識,提升工作能力,有效合理把握市場現狀,除此之外,電力公司還要定期組織培訓,幫助技術人員掌握新型技術,提升技能,增強技術操作水平。
(三)完善管理體系
自動化技術的運用必然要求我們需要建立完善的管理體系,特別是管理責任制與安全管理制度。在實際的管理過程當中,還需要根據實際情況進行一定的細化,實施專項專人制,有關責任人需要對系統故障及安全問題負責任,有效降低管理上責任推卸和不行動現象出現。
四、結語
隨著我國經濟的持續高速發展,對電力的需求正在不斷增長,同時由于新能源行業的影響,電力企業也面臨著一定的生存壓力,在這樣的背景之下,必須要不斷加強自動化技術在電力系統當中的運用。當前階段我國的電力系統在自動化建設方面還存在著許多問題需要解決。在上文當中,筆者結合自己的實際工作經驗,分析了現階段影響我國電力系統自動化建設的相關問題,并總結了對應的解決策略,希望能對提高我國電力系統的自動化建設有所幫助。
作者簡介:
白玉林(1991―)男,漢族,山西省呂梁人 武昌理工學院,2012級自動化專業。
【摘 要】隨著我國電子信息技術的進步,變電站電力系統在作業與管理的過程中都能應用電子信息技術實現其自動化,從而節省了人力資本,提高了工作效率與準確性。本文通過對自動化系統在電力系統中的應用作出討論,進而對自動化技術的優化提出建議。
【關鍵詞】電力系統;自動化;應用
一、引言
電力系統供電過程是通過變電站切斷或接通線路、調整電壓來完成的,變電站作為輸配電的中軸與集結點,在電力系統中起著十分重要的作用,不但保證生產的順利進行,還起到有效調配的作用,另外,變電站對于系統的安全也起著監控與保障作用。
變電站主要分為:升壓變電站,主網變電站,二次變電站,配電站。計算機軟件的開發與信息系統的應用完全可以實現變電站設備的自動化操作,這樣不但大大的降低了職工的工作強度。電力系統自動化就是要實現自動的掌控和監視電力從出廠到供應的全過程,確保電力輸配過程更有效和通暢。
變電站實行有效的自動化控制,可以實現電力供應的快捷、準確、安全,也可以降低損耗。經過幾十年的自動化系統升級,目前以計算機系統控制的自動化系統達到了很高的穩定與效率的要求。其自動化系統的組成包括變電站監控系統、保護與故障錄波系統、電氣二次設備、電量采集設備、主設備在線監測等系統。在計算機與遙控技術相結合的程度越來越高的今天,應用與升級自動化系統,是電力系統在技術上要不斷研究與完善的步驟。
二、電力系統自動化的作業流程
(一)計算機網絡連接
對于計算機普及程度已經很高的今天,自動化系統就是通過計算機控制來完成動作,對自動化的綜合系統來說,第一步首先是布網,主要是在中心地帶布置控制所,安裝調控中心裝置,以此為基礎布置網絡系統,作為中心調控場所,安裝配套的控制裝置與監督裝置對變電站進行信息服務以及對電廠信息進行反饋,對供電過程進行遠方監視與控制。在監控中遇到問題可以及時的處理。總體來說,就是按照自動化控制計劃,布置立體的網絡管理體系,形成全面暢通的指令傳輸和信息轉達系統。
(二)計算機調度控制
中心計算機組對電網運行情況通過配套的監控設備進行調控,監控設備在相關數據與工作現場攝像方面進行記錄和監管,并通過編制各種報表及時上報上級信息系統進行相關數據分析處理、系統異常報警、事故原因分析等方面的工作。對于系統設置的自動恢復操作,也可以通過自動恢復與重復操作來恢復正常運行,對于損壞不能使用的部分,立即啟用備用裝置。中心計算機調配系統以對監管設備的控制為優秀,對于不同的設備都有不同的監控儀表以及信息處理裝置,最終通過中心計算機與分層計算機系統之間的溝通,以及控制計算機和終端硬件以及監控裝置的結合,加上軟件的開發,實現自動化與遠程控制。
(三)電力系統的綜合自動化對分層控制。
中心計算機連接的是具體操作的計算機系統,也就是分支系統,變電站、發電廠、調度中心通過多層級的電子計算機系統形成網絡,通過層層的控制,實現對各個組織的分層管理,按照所管轄的功能范圍對控制功能進行分擔和綜合的協調,以此來達到系統的合理經濟以及可靠運行目的方面的控制系統。
三、電力系統自動化運行中存在的問題
(一)計算機信息系統管理中容易造成沖突
由于電力系統涉及的內容、線路、節點較多,對于一個整套的自動化控制系統來說,中心計算機系統,也分為多個層級與職能的部門,不同層級由不同的主觀部門來管理、運行與維護,不但有主系統還有分系統,其中間環節與手續較多,也會造成系統管理困難。例如,為了確保系統安全,由于各層級的系統硬件及網絡的運行與維護往往是定期與不定期的進行,而維護的內容、標準由于分管節點太多,可能造成時滯與信息不暢、不對稱的問題。
(二)既有信息設備種類與型號較多
隨著科學技術的發展,自動化系統的軟硬件更新升級的速度也變得越來越快,尤其是電力系統,其設備的更新換代走在了各個行業的前面,而對于舊的設備、還能夠使用的設備,往往還保留使用,且不同廠家提供的設備的紛繁混雜,也成了管理的難點,更成為了涉及安全設備管理的難點。例如,DMS系統、WAMS系統、EMS系統,匯集交換機,防火墻,隔離裝置,故障檢測系統等等,有的設備在更新過程中并不一定兼容,新舊設備在使用中會產生效率搭配上的差異,這些不但給設備的運行帶來了不穩定性,也給維護人員帶來了壓力,對于調度來說需要使用各種不同的命令與口徑去監督設備的運行情況,構成了不穩定的操作因素。
(三)電力系統控制中的安全問題
智能化與自動化并不等于完全的操作由系統自主,隨著電網的建設發展以及電網規模的不斷擴大,電力系統的智能性越來越高,自動化操作的誤差越來越小,而人們在潛意識上對電力系統的運行安全就放松了警惕。電力系統的安全問題主要來自于設備和環境兩個方面,而這兩個方面的控制需要人來監控,首先,自動化系統無論是軟件還是硬件方面,在長時間的連續使用中,會出現設備的老化、數據存儲能力下降、數據計算錯誤,甚至控制系統癱瘓。第二,老舊系統存在硬件老化的狀況,大大降低了系統的運行效率與安全性,自動化系統安全管理的風險加大。第三,由于設備與系統在各層級上不統一,不同的系統與硬件維修耗時較長,監控設備經常發生故障,信息傳輸也容易與其他后臺系統發生紊亂。環境因素造成的安全風險主要表現人為環境與操作環境。人跡混雜、運行環境不良會使電源安全存在較大隱患,需要對電源進行相關的維護管理。隨著信息化的發展,監控網絡還有受到病毒和黑客攻擊的危險。自然環境的因素也不能輕視,包括地震、暴雨、大風等情況也會影響到電力自動化整體系統的安全。對于安全問題的處理,一定要做到人控與機控的相結合,在安全控制上仍然以人為主,機控作為最有效的參考,對于現場仍然要有人的巡視和檢查、監測。
(四)系統之間的聯系障礙
由于操作系統與系統所承擔的內容越來越多,各系統之間僅能實現弱連接現象。弱連接就是指各系統只對需要與其他系統交換數據的通信機配置了網關,而系統內其他服務器未配置網關,這種相對獨立的系統設計給網管軟件的部署帶來了一定的限制。
四、電力系統自動化的發展方向
電力系統的自動化的發展首先要全面建立DMS系統,DMS系統是對電氣系統進行綜合管理的系統,能夠使電氣設備的使用效率得到大幅度提高,使控制監測系統得到優化,進而使大面積停電故障自動控制到最低,提高供電的穩定性,管理人員也能根據該系統準確的隨時掌握整個電力系統運行情況以及相關數據。
其次,互感器的開發與使用是國際研究的趨勢,針對不同的情況與條件研究與使用各種類型的互感器(電子式互感器),可以連接傳輸系統和二次變換器的一個或多個電流或電壓傳感器,將被測量按比例傳送給測量儀器、儀表和保護或控制裝置。電子式互感器對變電站自動化系統結構的變革和功能的不斷完善及技術性能的進一步提高,將起很有力的推動作用,它的應用將全面促進數字化的變電站自動化系統的實現。
集成系統與數據庫管理的應用。數據的準確計算與處理、數據的共享是計算機自動化應用的一個主要特點,將保護和監控功能集成到同一裝置中,再經過信息系統的處理,是實現數據共享的主要手段。未來對于信號、信息如何轉化成數據進而對各個區域、節點能夠更加全面、準確的控制,是電力系統自動化研發的又一方向。
【摘要】在我國,城鄉電網在建設和改造的時候,逐漸采用了自動化控制技術。大部分低壓變電站已經實現了無人值班,部分220kv及以上的超高壓變電站也逐漸過渡到自動化控制。電力自動化控制技術的發展,增強了電網配送的效率和質量,降低了成本造價。電力系統的自動化控制技術正在不斷完善中,不久的將來,電力系統將實現控制系統的數字化。本文筆者對電力系統及其自動化技術存在問題及措施 進行了分析和探討。
【關鍵詞】電力系統,自動化技術,問題,措施
前言:近年來,隨著我國工業不斷發展,電力需求量不斷增加,電力系統規模不斷壯大,人們對電力的容量及安全也有了更高的要求,這些因素,都促使著我國電力系統調節形式必須不斷進行改革創新,為提高電氣系統經濟調動系統穩定性,實現電氣工程自動化管理,我國電力企業紛紛進行技術化改革,在這一背景下,電氣自動化技術應運而生,并成為未來電力工程發展的主要趨勢。
1電力自動化控制技術的發展趨勢
1)自動化技術遠動終端的改進。RTU系統采用的是工業控制計算機作為硬件的平臺,在擴展測控接口電路可以完成"遙控"功能。RTU擴展性較好,而且設計的周期很短,但是成本高、體積大,使用起來不夠方便。
2)自動化技術分布式技術的發展。分布式發電系統具有靈活的變負荷調峰性能,可以滿足一些用戶的特殊要求。尤其是一些商業區,需要較高的供電需求;一些偏遠地區的電力用戶需要更加穩定的電力來源,自動化技術的分布式可以滿足這些需要。分布式技術可以節約輸送和變電的成本,比較適合當今能源緊張的現狀。目前DG技術與常規電網相聯系,不斷推動分布式自動化技術的應用。
3)自動化控制技術更新速度化。全國電力系統實現聯網工程以后,電力系統的管理以及輸送、變電、配電工作都納入到網絡管理中來,電力網絡需要分析計算的信息量非常大,而且電力傳輸的路徑非常復雜,高低壓變電需要根據分析的數據和用戶的需求相配套,就需要EMS高級分析應用軟件不斷發展完善。
2 電力自動化控制技術的基本要求
電力自動化控制技術要求快速而準確的收集、檢測并處理各個系統元件所運行的參數。自動化控制技術可以實現整個電力系統中各個元件的綜合協調,具體的要求有如下幾個方面。
1)系統調度自動化。電力自動化控制系統中的調度自動化技術是發展最快的自動化控制技術,主要的功能有:電力系統中數據的采集和監控;電力系統經濟運行與調度、發電廠的運營與決策;變電站的自動化運行。其中電力系統的數據采集和監控是實現調度自動化的前提和基礎。電力系統調度自動化是電力自動化控制系統中的優秀技術,決定著自動化系統中的質量和安全穩定性。目前所用的電力調度化技術系統如AGC、SCADA以及EMS等已經初步建成并投入使用。
2)變電站自動化。變電站自動化技術可以提高變電站的安全性,保證變電站運行的穩定性,可以向用戶提供更加穩定的電能。在變電站的維護中,還可以降低維護費用,從而提高電力系統的經濟效益。變電站的自動化控制系統利用的是計算機通信技術、現代電子技術以及信息處理技術對變電站中的設備裝置進行組合優化,并隨時檢測、控制、協調變電站裝置中的所有設備運行狀況。自動化裝置對所收集的數據進行分析、比對、協調,保證變電站的安全運行。
3)配電網自動化。配電網的操作長期以來一直采用的是手工控制,相對于生產、傳輸和變電自動化系統顯得有些滯后。隨著電力自動化控制系統的應用,配電網的自動化系統包括設備管理、自動制圖、饋線自動化以及地理信息系統的分析軟件。配電網自動化控制系統有大量的智能終端,先進的通信技術以及更加豐富的后臺軟件。配電網自動控制系統要結合我國的城鄉配電網的具體情況,逐步推進,最終實現電力系統的綜合自動化。配電網自動化發展是我國電網建設的重要方向,也是我國電力市場發展和社會進步的需要。在電網改造與規劃中大力推廣電力自動化技術是實現配電網自動化的重要基礎。利用先進的計算機技術、網絡技術和無線通信技術以及電力自動化設備,可以實現對配電網系統運行狀態的自動、全面監控和有效控制,在配電網系統監控工作中達到人機合一的狀態。這些技術和設備的使用不僅降低了工作人員的勞動強度,節約了系統運行管理和維護的成本,還極大地提高了電網的運行效率和社會經濟效益。
3 電力自動化控制技術的應用分析
計算機信息技術的發展引起了各行各業自動化技術的變革。自動化控制技術引入電力系統中,為電力系統復雜的操作程序節省了人力、物力和財力。電力系統中應用的主要自動化控制系統有如下幾點:
1)主動的面向對象數據庫技術。主動的面向對象數據庫技術能夠降低代碼編程的復雜性,大量簡化數據庫開發的流程,有效促進了電力自動化控制系統的建立。目前,主動面向對象數據庫技術已經比較成熟,有著較強的適應性,所應用的領域也比較廣泛。其主要的特點有開放性、共享性、繼承性和唯一性。較一般的數據庫有著更為廣泛的優勢,根據數據庫的子系統監控電力系統,可以有效集成電力系統的數據分析和權限管理。主動的面向對象數據庫還可以實現電力系統自動化監控和控制,提高了系統控制效率。在數據的分析中可以及時有效應對電力系統中所出現的細微問題,保證電力系統的安全性和可靠性。
2)現場總線控制技術。現場總線被稱為現場局域網,主要控制數字傳輸,是現場測量和現場設備中的控制系統。生產現場中的自動化智能設備與總線控制中心的設備相連接,就可以實現全方位的通訊控制,有效滿足了人們對電網的安全需求。現場中的現代化智能儀表的連接以及數據的通信將科學規范的傳入到計算機網絡中,并實現網絡運行和傳播。這個過程也實現了電力系統數據信息的高度共享,彌補和完善了自動化系統的遠程監控,從而實現了電力系統自動化的遠程調配。目前,應用最為廣泛的是FCS系統,FCS系統較ACS系統更為先進,優化了控制系統的所有的性能,能夠快速檢測出每個環節的問題。電力系統的傳感器、變送器等設備的統一性,使整個系統更加靈活、安全。一旦有故障產生,上位機就可以準確的確定故障出箱的底層環節,并制定出應對策略,及時恢復系統的正常運行。
3)光互連并行處理器陣列在電力系統。光互連技術不受電容性負載的影響,可以根據需要進行輸入輸出。光互連可以實現高性能的互連,無論是臨界線長度對無終端的電互連線的限制問題,還是有終端線中輸出端密度的限制問題都可以利用光互連進行解決。并且,光互連還不受準平面和平面的影響,有著較強的抗電磁干擾能力,這在并行處理器陣列系統中有著較大的應用潛力。光互連并行處理器陣列在電力系統,可以提高電力自動化控制技術的水平,保證電力自動化系統向著更高的質量發展。
4 結語
總而言之,在今后的發展進程中,各個行業要想能夠實現長遠發展,就一定要將必然傳統的落后技術摒棄掉,對自動化技術加以應用并且積極地進行推廣。首先對各種先進技術加以充分利用,并基于此來對自身的個性發展空間進行不斷地拓展,終將從整體上對社會經濟的發展起到重要的推進作用。
【摘要】文章分析了電力系統自動化的發展現狀及影響因素,探討了電力系統未來的發展趨勢與方向。
【關鍵詞】電力系統;自動化;發展方向
引言
電力系統指的是包括發電、輸電、變電、配電以及用電等幾個環節組成的電能的生產與消費的系統。電力系統是維持社會生產和生活的基本能源,也是促進我國經濟發展的重要基礎設施。電力系統的構成較為復雜,而且通常具有較大的規模和較為復雜的層次,系統運行對實時性和可靠性都有著較高的要求。在電力系統的構成中,以電源、電力網絡和負荷中心為主體結構,將電源發出的電能進行升壓,到一定的等級之后便輸送到變電中心,然后在經過降壓,在配電線路與用戶之間相連,以此來完成整個系統的運轉。
在電力系統中存在著多個網絡節點,分布在不同的區域內,通過這些網絡節點的有效傳輸,實現電能的輸送,以此來為電力事業的發展提供保證。無論是從系統規劃和建設方面來看,還是從系統的運行與管理方面來看,電力系統都必須要向著自動化方向發展,而科學技術的運用促進了電力系統自動化水平的不斷提升,其主要是實現了將自然界的能源轉化為電能,并且通過系統的運行將電能進行轉化和傳輸,以此來滿足用戶的需求。
隨著時代的發展,人們生活水平的提高,時代要求電力系統實現自動化運行與管理,同時也是有效解決現代城市電力需求辦法。在現代計算機技術等的不斷發展下,極大地改變了原來電力系統自動化內涵,在EMS系統中已經綜合了PAS工程,而且開發電力系統故障管理數據軟件技術也成熟起來,電力系統的CCCPE統一體自動化就是最好的見證。CCCPE軟件管理系統把電力電子管理裝置和通信以及計算機控制集合于一體,能夠檢測與監控電力運行故障,而且對管理的全程都可實現自動化監控,對電力系統的電力調度能夠成功承擔完成。就裝配電力系統各種自動化設備來看,與其他投資相比,引入自動化設備所用投資比重不大,但重要性能夠與投資的電力系統主設備媲美。在電力系統中引進先進的自動化設備在一定程度上能夠促進系統主設備運行效率的提高,使運行故障避免發生,并能夠使主設備的使用壽命最大限度的延長,使配置新設備的時間推遲,能節約資源,使電力公司在設備投資上節省。為使用電需求的日益增多狀況得到滿足,使電力系統供電量與用電量處于平衡好的狀態。
1、電氣自動化發展主要影響因素
信息技術的決定性影響。信息技術是包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網絡及通訊技術,廣泛的講就是指人類開發和利用信息的一切手段這些技術手段主要目的是用來處理、傳感、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合體。
與物理科學的聯系。更加緊密2O世紀的后半葉對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。固體電子學也主要是由于三極管的發明和大規模集成電路制造技術的發展,電氣自動化與物理科學間的緊密聯系與交叉仍然是今后電氣自動化的關鍵,并且將拓寬到微機電、生物系統、光子學系統。
現代技術的迅速發展。現代技術的飛速進步和分析方法勢必帶動著依賴現代技術的電氣自動化、設計方法的日新月異也將迅速發展起來。
2、電氣自動化技術應用發展方向
2.1、電力系統自動化實時仿真系統的應用
該仿真系統在可提供大量實驗數據的前提下,還可多種電力系統的暫態及穩態實驗同步進行,還能用以協助科研人員測試新裝置,且多種控制裝置都能與其構成閉環系統,從而為靈活輸電系統及研究智能保護的控制策略提供了一流的實驗條件。電力系統數字模擬實時仿真系統的引進,方便了對電力系統負荷動態特性監測、電力系統實時仿真建模等方面進行深入研究,從而建成具備混合實時仿真環境的實驗室。
2.2 綜合自動化技術與智能保護的應用
目前國內的綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平,智能自動化保護技術領域的研究相對處于國際領先水平,研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將國內外最新的人工智能、網絡通信、微機新技術、自適應理論、綜合自動控制理論等應用于電氣自動化保護裝置中,對電力系統自動化保護的新原理進行了研究,可以大大提高電力系統的安全水平,使得新型保護裝置具有智能控制的特點。
2.3電力系統中人工智能的應用
電力系統及其元件的故障診斷、運行分析、規劃設計等方面將模糊邏輯、專家系統以及進化理論應用到實際研究,并且結合電力工業發展的需要,開展了電力系統智能控制理論與應用的研究,同時也開展了在上述實用軟件研究的基礎上以提高電力系統運行與控制的智能化水平。
2.4電力系統配電網自動化技術
該技術采用的模型為最新國際標準公共信息模型,輸電網的理論算法采用與配網實際與高級應用軟件相結合,負荷預測時配合應用人工智能灰色神經元算法進行,最后進行潮流計算時采用配網遞歸虛擬流算法。電力系統配電網自動化技術取得了重大技術突破,主要表現在信息配網一體化、高級應用軟件、配網模型、中低壓網絡數字方面,最終,解決了載波在配電網上應用的路由、衰耗等技術難題,正是因為采用數字信號處理技術,才得以提高了載波接收靈敏度。
2.5供電方式以及一次設備
我國配電網根據不同地區的經濟發展水平,通常可以劃分為城市電網與農村電網兩個基本的配電網絡。在城市電網中以電纜為基本的供電方式,在農村電網中以架空線路為基本的供電方式。雖然在供電方式上具有一定的差異,但是在配電網的組成上,通常都是由電源點、開關設備和網架三個基本的組成要素,按照不同的組合形式構成多種不同的配電方案。在城市電網運行過程中,通常都采用環網柜作為配電線路的主要設備,而農村電網在架空線路中打賭使用重合器、分段器等作為主要的設備。以線路開關設備為主的供電方案則主要依靠斷路器、分段器等來實現。
2.6遠動系統以及二次設備
在電力系統中可以通過自動化技術的運用來實現遠動功能,同時實現對線路開關的即時監控。遠動系統的可靠性主要是通過保護動作來實現,在配電系統的遠動功能需要依靠電源和傳輸來實現,所以其通常廣泛的運用于室外環境,而且必須要依靠持續的電源作保證來實現系統的不間斷運轉。配電設備有著廣泛的應用范圍,而當前主要采用的有CDT、POLLING規約,規約與自動化系統之間存在一定的不協調性,所以必須要通過新的規約實現對系統自動化標準的新約束,這也是電力系統自動化發展的主流方向。
2.7通信方案以及設備
在電力系統的通信設備中一般需要實現主站與子站、主站與單元、子站之間的幾個通信方案,為了保證通信方案能夠有效的實現,需要實現設備的持續運轉,這也是電網運行過程中的一個基本要求。在不同的供電區域中,通信方案的實現有著不同的要求,而通信方案的構成也有著多種形式,常用的有光纖、電力載波、有線電纜等幾個方式。
2.8主站網絡與軟件功能
電力系統的自動化的主站功能包括SCADA實時監控、GIS(地理信息系統)在線管理、電網經濟運行分析等,主站框架要突破傳統的單一調度自動化系統C/S模式,以P-P-C/S-B/S-體化架構,充分體現分布式絡的管控一體的綜合集成系統特點,計算機網絡與軟件平臺技術充分體現功能與開放,并提供與異構系統跨平臺接口,與調度、負控、MIS、CIS等自動化子系統實現無縫集成。
摘 要:電力是人類社會主要能源,在生產生活中占據著重要位置,發揮著重要社會職能,不論日常生活,還是企業生產都離不開電能,人類已對電能產生較強的依賴性,一旦停電,不論家用電器,還是機械設備都將無法正常使用,保障電力系統穩定性與安全性具有重要意義。隨著經濟的高速發展,社會用電需求量越來越大,供電難度隨之提高,時常發生非計劃性停電,顯然傳統供電模式已不能滿足電力工業發展需求。而電氣工程及其自動化技術在電力工業中的融入,促進了電力系統自動化的實現,為智能電力系統建設提供了路徑。電力系統自動化能大大提高供電穩定性和可靠性,降低故障率與損耗率,非常值得推廣和應用。本文將針對電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展展開研究和分析。
關鍵詞:電力系統;電力自動化;發展分析;電氣工程及其自動化
0 引言
電能是科學進步和經濟發展的基石,電力工業是基礎性產業,在社會發展建設中占有重要地位。隨著電力體制改革的不斷深入,電力市場競爭日益加劇,且用戶對供電質量要求越來越高。電力企業想要適應新的市場環境,增強競爭優勢,降低經營成本,就要加強對電氣工程及其自動化技術的應用,以構建自動化電力系統,提高供電質量,保障電力系統的安全運行。電氣工程及其自動化技術在電力系統中的應用實現了自動化、無人化供電,實現了設備故障自動檢測與排除,大幅度降低了供電人力物力消耗,提高了電力企業的社會效益與經濟效益,促進了我國電力工業持續發展。
1 電氣工程及其自動化技術
電氣工程及其自動化技術是一門綜合性較強的學科,涉及:電力電子技術、網絡控制技術、自動化技術、機電一體化技術、計算機技術等眾多現代高新技術。其主要特征是強弱電結合、元件與系統相結合、軟硬件結合、電工技術與電子技術相結合[1]。該技術是電氣信息領域的新興科學,誕生于二十世紀七十年代,九十年代后期電氣工程及其自動化技術融入工業領域,使工業發展邁向了一個新階段,大大提高了工業生產率,改革了工業生產方式,有效促進了經濟發展建設。二零零二年,該技術被評為部級重點科學,其技術水平越來越高,技術類型越來越豐富,技術體系被不斷完善,應用范圍越來越廣,迅速成為了工業生產優秀力量,使工業生產實現了自動化。
2 電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化發展
電氣工程及其自動化技術融入電力系統已成為現代電力發展的主流趨勢,電氣工程及其自動化技術是實現電力自動化、電力智能化的重要技術手段。南瑞電力公司、紫光電力公司、申瑞電力公司等電力企業都在基于電氣工程及其自動化技術研發自己的電力自動化系統[2]。電力系統自動化不僅能提高供電質量和效率,更保障了供電可靠性以及穩定性和電網堅強性。許多西方發達國家早在七十年代,便已開始了對于電力系統自動化技術的研究。而我國一九八七年才首次對電力系統自動化進行研究,且由于資金、技術限制,沒有獲得理想的研究成功,但該研究填補了中國電力系統自動化的學術空白[3]。九十年代后期,我國開始投入大量資金對電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化進行研究,并取得了顯著成果,開發了電力自動化系統。
二十一世紀后,我國電力自動化系統開始正式進入實用階段。電氣工程及其自動化技術在電力系統中的應用,實現了:自動化電力調度;自動發電控制;自動化安全分析;自動數據采集;自動發電兩控制;自動電壓控制;動力機械自動化控制。利用自動化系統能對發電廠進行:自動檢測、電能預估、調節、監視和管理,能大大提升電廠運營效率,降低發電成本和設備故障率[4]。發電過程中,很多工序都可以利用自動化系統代替人工進行各種運行作業,有效降低了勞動強度,提升了作業效率。并且自動化電力系統操作界面靈活,具有可視化特點,操作簡單方便。目前國內很多新型電力系統都已開始嘗試應用電氣工程及其自動化技術。例如,目前電力調度自動化建設中應用的CC-2000、OPEN-2000、SD-6000等系統。這些自動化電力系統,功能強大,能適用于不同環境,滿足不同使用要求,提供不同數采集子系統。CC-2000系統已在三十多個電力工程中進行了實際應用,能提供VME總線控制機系統和終端服務器系統,不僅靈活性及適用性強,且穩定性和可靠性也非常好,更采用了開放式設計,融入了事件驅動技術和封裝思想設計理論,具有較好的性能[5]。SD-6000系統,具有非常強大的云圖功能和自動回撥功能,是近些年我國電力部門重點開發項目,是當前較為新型的電力自動化系統,功能豐富強大,集成了調動投影功能,設計中使用了具有較強穩定性和安全性的元件模型,融入了場站單線圖技術,數據處理速度和響應速度更快。OPEN-2000系統自開發以來就備受關注,現已應用到電力系統能量管理系統中,采用雙網機制,供電效率被提升,系統運行能力被提高,電量控制更精準。
電氣工程及其自動化技術在電力工業領域的應用,改變了傳統供電及電力管理方式,促進了電力工業持續發展,提高了供電效率和質量。傳統電力系統技術背景下,供電中易發生電壓偏差、波形突變、電壓波動閃變、頻率偏低等現象,而這些現象都會對供電穩定性與電能質量造成負面影響,導致電能質量不能得到保障。若電能質量低,就會表現出電流偏低、電壓偏低等一系列的非正常供電狀態。而電氣工程及其自動化技術的融入,則能很好的解決這些問題。通過自動化電力系統的實時監控及電壓監測功能,能實時對電壓、電流、頻率進行控制來提高電能質量[6]。電力系統自動化除了能提升電能質量,還能保障電力系統運行安全,縮短故障維護時間。傳統技術背景下,電力系統故障通常需要停機維護,會導致大面積停電,且故障點的查找費時費力,效率低下,所以停電時間較長,容易給人們的生活與工作帶來不便。并且這些故障的發生易對人員安全造成威脅或引起設備的損壞。電力自動化系統,在故障發生便能快速自動將故障點隔離,切除故障點,保障其他節點的在正常運行,避免故障點的擴大,保障了電力系統運行安全性。而且在故障發生時,系統會自動生成故障信息,發送到控制中心,維護人員通過故障信息便可確定故障點,有效提高了維護效率和水平,實現了電力系統安全、可靠運行。電力系統中應積極融入電氣工程及其自動化技術,加快電力系統自動化發展進程。
3 電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化關鍵技術
通過前文分析,不難看出電力系統自動化的優勢和意義,對于提升電力工業發展水平有著很大幫助。近些年來,我國投入了大量資金進行了電力系統自動化研究,技術類型和內容越來越豐富,功能越來越強大,表現出了良好的應用前景。下面通過幾點來分析電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化關鍵技術:
3.1 電力系統智能控制技術
電力系統智能控制技術是實現電力系統自動化和智能化的關鍵技術,是當前世界電力系統控制技術發展的主流方向,是我國電力工業研究的重要技術之一[7]。該技術應用潛力非常大,解決了傳統控制技術背景下難以解決的技術難題和復雜控制問題,特別在具有不確定性系統及非線性等對適應度要求高系統中的應用,表現出了穩定控制效果。
3.2 柔性交流輸電系統
該系統是目前自動化輸電系統的優秀部分,涉及到遠程遙感技術、傳感技術、電力電子技術、微機處理技術等眾多高新技術,同時更融入了大量新型節能技術,其技術優秀是:串聯補償、FACTS技術、SVC技術,能對輸電系統主要參數進行自動化、智能花的控制及調節,以保障輸電系統性能,使輸電更加穩定和可靠,在大大提升輸電系統可控性和輸電效率的同時,更降低了供電成本和損耗,實現了輸電節能。
3.3 動態安全監控系統
動態安全監控系統是保障電力系統安全運行的關鍵技術,更是電力系統自動化實現和建設中不可缺少的關鍵技術。該系統包含:SCADA系統與監視控制系統兩大子系統,優秀技術是自動故障檢測技術,能通過記錄電磁暫態分析故障錄波,檢測效果好,有效性強,且能GPS技術實現數據同步傳輸,有效提高了監控與維護效率[8]。另一方面,更解決了傳統故障錄波儀數據冗余問題,提升了數據準確性與可用性。
4 電氣工程及其自動化技術下的電力系統自動化的未來發展
十二五期間國家電網投資五千億進行電力自動化研究,全面將電氣工程及其自動化技術融入到了電力工業領域。雖然我國對于相關研究起步較晚,但也已經取得一定成果,隨著研究的不斷深入,其功能和性能已得到明顯提高,已基本能滿足電力自動化發展實際需求,顯然電力自動化發展已成為必然趨勢。從電力自動化未來發展趨勢來看,電力自動化技術將全面融入:輸配電、電能表、變電站、配電網、交互終端等多個領域。在變電站建設中的應用,能實現變電站自動化無人看守運行,有效降低了變電站建設成本和人力物力消耗。通過電力自動化系統就能對變電站內一系列設備進行自動化協調,完成變電站設備保護和自動化故障診斷等作業,且能夠采取自動隔離措施,并生產故障記錄。而這些故障記錄能為變電站的定期維護提供科學依據。在定期維護中,便可根據分析數據,對多發故障點,進行重點檢測,以降低故障率,提供故障檢測效率。在電網調度中的應用,實現了自動通過服務器進行調度,降低了調度成本,能實時對電網負荷進行監控,避免電網超負荷后出現故障,未來自動化電網調度將成為主流調度技術。此外,在電能表中的應用,能夠實時對用電負荷及用電狀態進行檢測,必經能提高計量的準確性和真實性,還能夠為反竊電提供技術支持,避免電力企業遭受不必要的經濟損失。智能電能表能判斷出用戶的用電狀態,若用戶存在竊電行為,便會發送警報信號到控制中心,保護了電力系統運行安全。我國在未來電力工業發展中應積極應用電氣工程及其自動化技術,進行電力自動化建設。
5 結束語
從世界電力工業技術發展歷程來看,毫無疑問電力自動化將成為主流發展方向。而電氣工程及其自動化技術是實現電力自動化的關鍵技術,我國應積極在電力工業領域中推廣和應用電氣工程及其自動化技術,促進電力工業發展,進行電力工業自動化建設。
摘 要:CDIO工程教育模式是目前我國高校培養高質量應用型專業人才的最新方法。本文簡要分析了洛陽師范學院電氣工程及其自動化專業發展和現狀,根據其存在的主要問題,提出在電氣工程及其自動化專業(電力系統方向)中引入CDIO工程教育理念,以項目驅動為導向,進行了理論教學與實踐教學的改革,通過改革將各門課程的教學效果達到最大化,為工科教學改革的教學模式提供參考,以切實滿足電力相關行業對該領域專業人才的迫切需求。
關鍵詞:電氣工程及其自動化 CDIO 電力系統 電力系統繼電保護
作者簡介:張莉莉(1982-),女,漢,河南省洛陽人,講師,碩士,畢業于江蘇大學,主要研究方向為電氣自動化、現代控制等。
電氣工程及其自動化是與電能生產和應用相關的技術,也是工程教育體系中的一個學科[1]。隨著社會經濟的發展,電力需求越來越大,電力后備人才的培養迫在眉睫。目前,我國許多大學都開設有該專業,是我國高校招收學生最多的專業之一。洛陽師范學院也開設了該專業,專業包含電力系統及其自動化、過程控制及其自動化、電力電子與拖動三個方向。 該專業安排的課程都是從事電力系統相關工作的基礎知識,有理論性強、且與實際工程聯系密切的特點,它要求學生有較高的動手能力。但由于傳統教學方式存在不足,所以至今教學效果不夠理想[2]。該文在已有教學改革和實踐的基礎上,引入CDIO工程教育理念,并將教學與工程實踐相結合,確定課程教學方案,最終得出一套基于CDIO的電氣工程及其自動化專業(電力系統及其自動化方向)的教學方法,進而培養出工程能力較強的學生。
1 洛陽師范學院電氣工程及其自動化專業發展和現狀
我校是師范院校,電氣工程及其自動化專業開設較晚,與重點工科大學相比,在學校軟硬件方面都存在一定的差距。我校原為師范院校,開設該專業后在課程體系及教學方面還沿用了師范教學的一套理論,難免出現各種問題。
在課程體系和教學內容中,出現了一些問題:一是注重理論教學,忽略了實踐教學,學生實踐能力較差;二是各門課程老師交流較少,各課程教師只是專注于自己教學課程,與相關課程老師交流過少,導致學習內容上的連貫性不是很好;三是校企合作還有待提高;四是教學設備和設施不完善,校內實驗實訓基地和校外實踐教學基地尚未建設好;五是電氣工程及其自動化是長線專業,具有很大的社會需求,尤其服務洛陽地方經濟和相關行業的能力仍待提高。
2 改革思路及方向
2.1 基于CDIO的理論教學改革
CDIO由構思(Conceive)、設計(Design)、實施(Implement)和運作(Operate)四個英文單詞的首字母組成。它涵蓋了從產品研發到產品運行的整個周期,引導學生主動學習工程,并注重實踐以及課程之間的聯系,集中體現了“做中學”和“基于項目的教育和學習”的理念,因此理論教學時應注重實踐中的應用內容的講授。
2.1.1電力系統及其自動化方向專業課程設置
電力系統是由多個環節組成的電能生產與消費系統,包括發電、輸電、變電、配電和用電等。為保證系統的良好運作,還在各個環節和不同層次之間設立了相應的信息與控制系統,用來測量、調節、控制、保護、通信和調度電能生產的全過程,以保證用戶獲得安全、經濟、優質的電能。電氣工程及其自動化(電力系統及其自動化方向)主要任務就是理解、掌握并能設計電力系統各個環節。因此該專業主要開設的專業主干課程有:電力電子技術、高電壓技術、發電廠電氣部分、電力系統分析、電力系統繼電保護、計算機仿真、電力系統規劃等課程等。
2.1.2理論教學改革
學生通過學習專業主干課程對電力系統有一個全面深入的了解,為今后從事相關的工作打下堅實的理論基礎。為了達到好的教學效果,以上各門與實際聯系緊密的課程講授時應以CDIO的教學方式進行教學,使學生主動學習,牢牢掌握電力系統的相關知識。
以《電力系統繼電保護》課程為例[3],對課程基于CDIO的教學,講解內容應分步實現。首先,要讓學生透徹理解繼電保護的內涵,引導學生通過對大型事故案例的分析來主動地發現問題并構思(conceive)。因為繼電保護作用重大,能保護一次系統的安全穩定運行,學生們只有在分析系統正常運行和故障運行的電氣量特性差別的基礎上,才能設定保護方案,所以學生必須牢牢掌握。其次,掌握繼電保護方法是思考和解決保護問題的基礎,學生只有在此基礎上,才能對一次系統故障進行分析,找出相對的辦法來切除故障,并完成設計(design)和實現(implement)過程;再次,典型完備的保護方案應從企業那里借鑒,因為企業在這方面配置十分成熟,啟發學生在配置保護時形成完整的概念,完成運作(operate)過程。上述這種教學內容設計,彌補了原來的繼電保護課程偏重于基本原理的介紹、不注重應用的缺陷。
2.2 基于 CDIO 工程教育模式的實踐性教學環節的改革與實踐
目前我國工程教育不僅重視科學基礎,還重視對學生個人能力、團隊合作能力以及系統適應和調控能力的培養。要真要做到這些,要改革工程人才培養模式。參照CDIO理念進行改革是一種有效可行的思路。這種理念以項目設計為導向、以能力培養為目標,可通過項目設計將整個課程體系系統地、有機地結合起來。該研究為學生設置了1級、2級、3級三個級別的項目。1級項目涵蓋該專業優秀課程,體現專業主要能力要求,貫穿于整個本科教學階段,對學生進行構思、設計、實現、運作的整體訓練;2級項目則僅涉及一組相關優秀課程的學習,重點突出對某項能力的要求;3級項目則針對單門課程,專為增加學生對該門課程的理解而設。各級項目設立的必要性、所涉及的能力要求等,均根據課程需要而定。通過以上設計,整個培養計劃形成有機整體。
2.2.1基于 CDIO 模式的課程設計的設置(3級項目)
該校電氣工程及其自動化專業有多達二十幾門的專業課課程設計,為了達到實際效果,電力系統及其自動化方向的學生重點對電力電子技術、高電壓技術、發電廠電氣部分、電力系統分析、電力系統繼電保護、電力系統調度自動化、電力系統自動裝置原理、Matlab控制系統與仿真、單片機原理及應用等課程進行課程設計環節。通過增加實踐環節,增設每一門課的課程設計,可以很好的提高學生的動手能力,改善學生對知識的理解水平,為使學生形成完整的知識體系以及應用能力打下良好的基礎。
3級項目設計旨在鼓勵學生主動學習和綜合學習。項目通過開展學術研討活動,推動學生學習系統建模、模型分析、仿真開發等技能。教師在課程設計項目中要引導學生通過技術研討、方案選擇等形式啟發創新思維。在這種新型模式的課程設計下,學生對研究對象進行系統模型分析計算,可培養其用數學邏輯方法精確描述電力系統的能力。項目內容設計時要考慮學生個體能力的差異,為不同水平的學生提供不同復雜程度的選擇。按照各自的要求完成設計任務,也可以達到鞏固知識和鍛煉能力的目的。比如電力電子技術課程設計設置:⑴單結晶體管觸發電路的設計;⑵正弦波同步移相觸發電路的設計;⑶單相半波可控整流電路的設計;⑷單相橋式半控整流電路的設計;⑸單相橋式全控整流電路的設計;⑹三相半波可控整流電路的設計;⑺三相橋式半控整流電路的設計;⑻三相橋式全控整流電路的設計;⑼單相正弦波脈寬調制SPWM逆變電路的設計;⑽半橋型開關穩壓電源的設計;⑾單相交流調壓電路的設計。以上設計難易程度有所差別,適合不同水平的學生,使不同層次學生都能得到鍛煉。
2.2.2基于 CDIO 工程教育理念的“課程群“綜合設計或實驗設置(2級項目)
2級項目則引導一組相關優秀課程的學習,重點突出對某項能力要求。我校把電氣工程及其自動化專業的所有課程建立了四個課程群,其中專業課程群有四個:電子電路課程群、自動控制類課程群、電力系統及自動化課程群、嵌入式系統課程群。這里重點討論電力系統及其自動化方向的課程群。
電力系統及自動化課程群主要涉及電能的產生、變換、輸送、分配、控制的理論,電力系統的規劃、設計、安裝調試、運行規律,以及相應的設備、測量、保護、調節、控制系統的理論和技術。本課程群建設的目的就是將電力電子、電力系統分析等相關的理論課程和繼電保護、發電廠電氣部分、高電壓等技術課程同實際電氣設備和電力系統有機地結合起來, 通過上述訓練,學生能掌握電力系統的設計方法,并鍛煉了分析、計算和解決實際工程問題的能力。因此,該課程群的設置對培養從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、技術開發、信息處理、設計施工等領域工作的應用型工程技術人才具有重要意義。
課程群綜合設計或實驗項目的設置有個原則,那就是必須注重專業優秀課程之間知識點的相互聯系,強調設計或實驗構思、設計、實現、運作都要基于項目進行。讓課程群綜合設計給學生更多參與實踐的機會。如該院進行不同電壓等級變電站設計與保護的課程群綜合設計時,將具有很強內在聯系的電力系統分析、電力系統繼電保護、發電廠電氣部分、計算機仿真等課程融合成一個課程群設計。以發電廠電氣主接線方案為平臺,依托短路計算和潮流計算來實現電力系統中設備選擇與運行,通過分析故障特征并進行整定計算來設定保護、最后通過計算機動態過程仿真分析等環節[4]。在這一個課程群設計下,學生工程實踐能力得到提高,而且在學習理論課之前,就能對立電力系統整體知識點有宏觀把握。綜合性設計通過利用開放性實驗室實踐,可以獲得遠遠超過課內實驗學時的實踐操作訓練時間。通過自主性、綜合性、設計性、創新性實驗內容的設置,可以進一步提高學生的學習效率和質量。
2.2.3基于 CDIO 模式的“產、學、研”相結合的畢業設計過程改革(1級項目)
CDIO 工程教育思想要求學生主動學習工程技術,并將課程和實踐有機聯系起來。這符合當前高等教育改革和發展趨勢:即將教學過程與相關行業發展緊密聯系起來。該院1級項目必須完整的貫穿于整個本科教學階段,使學生完整的得到構思、設計、實現、運作等方面的系統訓練。該校電氣工程及其自動化專業的1級項目分初級階段和高級階段。初級階段在一到三年級完成,任務是:了解CDIO理念,通過解剖產品實例來了解其組成部分及設計原理,使學生增加感性認識,并了解本專業優秀課程與實際產品之間的對應關系,讓他們可以未來工程師的角色定位去看待所學知識;學生經歷項目構思與設計的實踐過程后,對專業的興趣會大大提高,創新思維也能得到鍛煉。畢業設計是1級項目的高級階段,任務是:學生在完成課程學習與項目訓練后,利用所學知識,完成一個產品項目的構思、設計、實現、運作等的訓練。設置1級項旨在讓學生從解決實際問題出發學習專業知識,激發學生對工程問題的興趣,引導其探索并掌握解決問題的方法。
該院鼓勵學生的畢業設計與工礦企業相結合,具體參與到某個產品或者是某個電力建設過程中去,通過畢業設計著重培養學生綜合分析和解決問題、組織管理、社交、獨立工作等各種能力,以及嚴謹、扎實的工作作風和強烈的事業心、責任感。只有具備這些能力和素養,學生將來走上工作崗位后,才能順利完成所承擔的建設任務。
電氣工程及其自動化專業畢業設計的任務是,通過學習和訓練,使學生了解電氣工程設計基本原理和方法,掌握一般電氣工程設計的基本技能;根據情況合理選擇實施方案;熟練進行電氣工程各方面的計算,并設計出合乎規范的電氣工程施工圖紙。評估學生畢業設計時,要將實施過程和成果相結合進行,要重視過程和社會需求者的評價,對于結果則可以看得輕些,做到以社會需求為導向進行評價。學生畢業設計成績評估由畢業設計撰寫(40%)、畢業設計項目實施過程(40%)、社會需求評價(10%)和平時表現(10%)四部分組成。以項目實施與理論掌握情況考核為主,兼顧社會需求與平時成績,這樣才可以較為全面地評估學生的能力。
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該文介紹了基于 CDIO 的電氣工程及其自動化(電力系統及其自動化方向)專業教學的改革與實踐,通過將教學內容項目化,培養了學生系統工程技術能力,以及自學創新能力、團隊協作精神和社會責任感。轉變學生的學習方式,讓他們主動結合實踐學習,從而使該課程由偏重理論性逐步轉變為理論與實踐并重。這種新的教學思維模式,以突出工程實踐應用為特色,能夠切實滿足電力相關行業對該領域專業人才的迫切需求。
摘 要: 由于社會經濟的持續進步,對電力能源的需求量持續增加,對電力系統運行的安全性和可靠性設定的標準也更加嚴格。電力系統屬于一類相對復雜的系統,關系的領域較多,但自動化技術能切實提升電力系統的管理能力和管理質量,確保了系統運行的穩定性。本文簡要分析了電力系統及其自動化技術的應用,力求為今后的相關工作提供參照。
關鍵詞:電力系統 自動技術 應用
當前時期,為保證社會正常的運轉,對電能的需求量不斷提高,從而推動了發電廠的建設,而在發電廠的建設中,電力系統的地位非常關鍵,因為電力系統運行的安全性和穩定性是發電效果的重要保障。以此為前提,自動化技術在電力系統中被廣泛應用,并越來越健全,保證了發電廠運行的安全和發電效率,也降低了工作人員的任務量。
一、闡述電力系統及其自動化技術
自動化技術在電力系統中的應用,很大程度提升了系統整體的管理效果,且其能夠自動處置系統運轉過程中發生的各類故障,有效提升了電力系統工作的穩定性和安全性。該環節主要針對電力系統及其自動化技術進行闡述,分別自系統的組成與根本需求實行分析。
1.電力系統及其自動化的組成
自動化技術在電力系統中的應用需求較多裝置的彼此配合,而處在優秀地位的的中央計算機。與此同時,以中央計算機為中心向周圍散布,且在發電廠中進行回饋監測,在信息服務設備的輔助下,保證數據和有關命令能夠否精確下達。中央計算機針對系統進行總體調節控制,但監測裝置任務是一般自動化技術、異常狀態恢復和部分報表的處置。以總體上分析,自動化技術控制模式屬于分層式控制,就是利用對發電廠進行組織、操作和調度的分層控制,基于本身功能實行協調、整合以及承擔,確保系統運行的經濟性和科學性。
2.電力系統及其自動化的根本需求
為了保證電力系統運行的安全性和穩定性,該自動化技術要具有如下幾點功能:第一,可以實時且精準的收集系統有關器件的工作參變量,且在符合安全性和經濟性規定標準的前提下,把掌控和協調的決策上報給操作人員;第二,可以調控電力系統各個層次器件,確保它們能夠處在最好的運行狀態,進而實現運行安全性、經濟性和高品質電力供應的標準;第三,自動化技術的應用需求可以第一時間處理突然性的電力中斷和安全故障,盡可能的降低安全故障導致的損失,持續健全與優化系統功能。
二、電力系統及其自動化技術的應用探討
自動化技術在電力系統中的現實運用通常體現在信息的自動化處置和電力系統運行安全兩點,因此,自動化技術在電力系統中的運用,明顯提升了系統自動化程度,以下為具體分析。
1.信息的自動化處置
在實行信息的自動化處置過程中,包含信息綜合和信息共享兩個環節。
1.1信息綜合
信息綜合具備極為關鍵的作用,主要是因為系統的進步發展和需求緊密聯系。比如,若城鎮用電量相對更多的時候,為了符合用電量的要求,要提升電力供應的電壓,如果城鎮用電量要求相對低的時候,為了符合用電客戶用電根本要求的前提下,盡可能減少能源消耗,需降低輸出功率。不論其調控性能是怎樣達到的,都要針對用電客戶用電信息實行全方位和動態的研究,并利用信息綜合,確保無縫連接的正常達成。達到信息綜合的方式通常有以下幾方面:第一,提升系統的自動化水平。提升電力系統及其自動化技術水平能夠有效提升信息的操作性,使客戶界面獲得最佳保障。與此同時,能夠滿足數據模型與系統客觀目標的彼此對應,進而提升電力系統的操作性與可讀性能。此外,電力系統及其自動化技術的正常工作對時效性設定的標準相對嚴格,能夠應用代碼實行調節,提升電力系統的延展性。第二,能夠提升電廠的整體功能。系統能夠達到分布應用要求,且單獨實現區域內信息的監管與維護。如果數據庫等級存在差異的時候能夠進行分布數據庫的建立。并以網絡為支撐,實行信息的共享與調取,且在權限范疇內保證信息的安全性和時效性;第三,健全電力系統的數據庫。為了確保信息安全,應用數據庫的監管與儲存功能。
1.2信息共享
信息共享的達成,要確保信息提供方與需求方對信息的認識相同。繁雜的電力系統處置結構作為系統控制目標的重要特點,自動化程度的提升使其對有關空間屬性設定的標準更加嚴格,電力系統模型同樣針對空間進行描述,所以,把原有的模型改變成系統單獨擁有的空間模型格外關鍵。與此同時,把電力系統中的信息實行合理的分享,根本的規定即是確保提供方和需求方信息相同和對信息認識統一,除非如此方可有效實現信息共享標準。該階段,需優先構建系統根本模型,設立各類機構,以更有效的實行信息共享。其中包含如下幾方面:首先,精確定義與表述地理實體的幾何特性,包含服務體系可以覆蓋的全部空間的幾何特性,包含了系統服務可以覆蓋空間的幾何特性;其次,表述與精確定義物理特性。以當前的電力系統來說,它一方面包含了物理結構,另一方面構成了系統中的各類構件、裝置、總體物理性屬性、運行規范數據共享和動態多維研究方面。
2.電力系統及其自動化技術的安全系統
2.1電力系統的安全監測
因發電廠的員工精力原因,無法保證時時刻刻的注意力,因此,電力系統自動化監測程序就變得格外關鍵。該系統和別的系統的不同即是,其不但可以實時精準的體現出事實狀況,還能夠找到系統中存在的危險,且發出警告,對及早找到系統事故和切實防范系統問題的發生有很大作用,但別的系統僅僅具備體現與記錄的性能。例如,某個發電機組在城市用電高峰階段的溫度相對更低,運行功率極低,則需依靠安全運行監測體系實時監測其發出告警,以警告故障的出現,相關人員就能夠針對此類故障實行檢修,確保系統恢復正常的工作狀態。
2.2電力系統的安全保證
電力系統及其自動化技術能夠處置各個種類和各個規模的信息與目標,并且具備切實靈活的恢復系統,此類功能對系統運行的安全性和穩定性具備極為關鍵的作用。這類作用一般可以分成如下幾方面:第一,可以切實確保系統工作的穩定性,通常是電力系統實行特殊的設定,確保自動化技術可以對發電廠總體發電實行調整與處置,此舉能夠很大程度減少發電廠人員的任務量與系統發生事故的可能性;第二,其能夠有效保證系統信息的實時儲存與恢復,此類信息是發電廠成本預算、成本掌控、更新系統和運行安全標準的設定的前提,因此,自動化技術記錄信息的功能格外關鍵;第三,確保發電廠人員的安全。因電力系統的自動化技術能夠對系統進行實時的監測,所以,如果電力系統發生故障時,尤其是威脅到工作人員生命時,電力系統及其自動化技術能夠選取對應方案以減少危險系數。比如,如果工作間的溫度超過30攝氏度時,系統則會開通通風裝置以進行降溫;如果發生明火的情況下,自動機系統則會主動開啟消防系統,把明火及時消除;如果裝置的溫度太高時,自動化系統則會自主減少功率直到合理值,預防裝置損壞與裝置發生爆炸的情況。由于確保工作人員人身安全是發電廠安全發電的基礎,因此,該功能也屬于電力系統及其自動化技術應用的一大優勢。
總結:如上述,電力系統及其自動化技術己在發電廠中被大量運用,能夠對電力系統進行全程監測,一方面提升了發電廠的管理成效,另一方面還能夠減少工作人員的任務量,取得了顯著效果。在科技的推動之下,電力系統必定會更健康穩定的發展,進而提升我國電力行業的總體水平。
【摘要】隨著社會不斷向前發展,人們對電能的依賴性越來越大,對電能安全性的要求也越來越高。電力系統及其自動化技術的應用,不但可以有效地提高電力系統的管理水平和質量,而且還可以為其穩定的運行提供充足的保障。本文通過探討電力系統及其自動化技術的應用,以期為電力系統長遠而穩定的發展提供一些參考。
【關鍵詞】電力系統;自動化;技術;應用
前言:電力系統與人們的生活有密切的聯系,它的主要特點是可以24小時連續工作,因而,所有可以推進電力系統持續向前發展的新技術都值得我們去研究和宣傳。自牛頓建立第一個實用型發電廠以來,歷經120多年的發展,直流電變成了交流電,電壓等級也越來越高。21世紀初,各發電廠互相之間結成網絡,規模日益壯大,結構日益復雜,人力根本無法正確判斷和指揮,也無法保障電力系統運行所需要的安全、可靠、質量和經濟性,因此直接促進了電力系統及其自動化技術的發展。
一、電力系統及其自動化技術
電力系統,即電能從生產之初,再經過傳遞,直到最終使用的整個過程,及其有關技術、設施和方案的總稱。電力系統主要是有關于電能的生產、運輸和運用。電力作為一種能源,其最大的缺陷就是無法像別的能源那樣可以存儲起來,那么就需要電能在生產以后,馬上利用起來,否則就會白白浪費掉。電力系統及其自動化技術的應用就解決了這一難題,它不僅可以促進經濟的發展,而且可以節省資源,保護環境。
自動化技術,即憑借計算機技術和控制論,以及系統工程等各個方面的科技知識,最后發展為一門綜合性極強的技術。這種技術是以計算機為優秀,以各類智能性質的硬件為基礎,經過專業性質的計算機軟件的控制,指揮整個電力系統。電力系統及其自動化技術主要有兩個方面,即硬件和軟件。硬件主要是指自動化設施,軟件主要指在電力系統運行和管理過程中的自動化系統。而先進的自動化設施只有在結合智能性質的系統后,才能讓電力系統及其自動化技術獲得最為廣泛的應用。電力系統的安全性必須有一定的保障,因此自動化技術一定要具備以下幾個功能:第一,可以及時而精確地采集電力系統相關元件的運行參數,并且在滿足安全要求和經濟要求的基礎上,把控制決策和調節決策的權利交給工作人員;第二,可以協調和控制系統各層次元件,使其保持最佳的工作狀態,以實現安全、經濟和優質供電的目標;第三,電力系統自動化功能可以及時處理突發停電、安全事故等,最大限度地降低事故帶來的經濟損失,持續地完善和優化電力系統的性能。
自動化技術的工作流程包括以下幾個方面:第一,綜合自動化的基本流程,是在與之相對應的中間地帶的控制中心配上一臺計算機,并用這臺計算機來向四周的網絡系統進行輻射,在中心變電站和發電廠中間,設置那些用來監視的控制裝置,這種監視要持續不斷地進行下去,最后實現一個立體化網絡的全面覆蓋,從而使得整個系統的指令和信息可以暢通無阻;第二,中心計算機負責全面控制,而有關監視設施則負責記載事故經過,以及各種報表的處理和意外事故的恢復等,完成這一點之后,就可以以控制部件為優秀,在計算機互相之間進行連接之后,再控制計算機與終端的連接,采用各種軟件,讓可控制的范圍與日俱增,而自動化的程度也會日益加深;第三,綜合自動化利用分層控制的操作法,即在調度所、發電廠、控制所和變電站等各個不同組織的分層間,按照其控制的范圍,對其所控制的功能加以調度,這樣就可以形成一個合理的安全的電力控制系統。電力系統自動化在執行過程中需要很多設備加以配合,而中心計算機處于控制的優秀位置,與此同時,以其為中心的網絡向四周輻射,而且還可以在變電站、發電廠反饋監視、信息服務裝置等的支撐下,保障信息及相關指令的準確傳達。中心計算機負責電力系統的全部調控,而監視設備的主要工作就在于常規的自動化、異常恢復狀況的操作,還有一些報表的處理等。從整體的意義上來看,電力系統自動化控制方是分層控制,即通過對變電站、發電站組織以及控制,并通過對調度所的分層,依據其自身的功能做好調節、綜合、分擔等工作,為電力系統的經濟而合理的運行提供優越的條件。
二、電力系統及其自動化技術的應用
(一)智能保護技術與綜合自動化技術。我國的綜合自動化技術目前已經達到了較高的水平,而且在國際上,我國的智能保護技術也達到了一個相當大的高度,綜合自動化分層設施已經可以在各個級別的電壓電站上進行運用。在智能自動化保護設備上,可以利用我國最新確立的人工智能、微機技術、綜合自動化、自適應和網絡通信等理論,同時也充實了自動化技術的理論依據,提高了智能保護技術的安全性。在配電網的管理和運行過程中,自動化技術一般是和通信技術、計算機技術、電子技術、網絡技術和電力設施結合起來進行運用的,這樣可以極大地改善供電的質量,為電戶設計出合理的電價,對他們負責盡職,以達到節約電能的目的,這樣還可以更有效地做好企業的電能管理工作。配電網的自動化管理過程包括負荷管理、地理信息系統、配電分析、饋線自動管理、數據搜集及控制等,這樣可以強化供電的安全度和效率性,此外,還可以節約配電網管理過程中所使用的人力、財力和物力,從而極大了節省了企業的管理和經營成本。
(二)仿真技術。大量的實驗資料和數據都要通過電力系統及其自動化技術中的仿真系統來獲取,此外,仿真技術還能讓穩定的和暫時的電能實驗同時進行,研究人員可以在新設置的測驗中使用到仿真技術,實時仿真系統和各種監控設備共同組成了一個封閉的系統,因此營造了一種做實驗的環境。引進仿真技術,這就為仿真建模以及負荷動態監控等方面的研究營造了一個良好的實驗環境,從而可以建立一個運用仿真技術的混合實驗室。
(三)PCL技術。PCL技術是在繼電碰觸控制技術和計算機技術結合以后產生的,在它們的存儲器中,可編程序順利地完成了記錄、控制和運算的指令。首先,這種技術是為了解決工業問題而產生的,之后又在電力系統自動控制中得到了廣泛的運用,與傳統的電力系統相比較,PCL技術看起來更為靈活,它的可靠性更高,接線也較為容易,還可以節約電能。
(四)計算機技術。計算機技術在電力系統中的作用是極其重要的,也是不可替代的。隨著社會經濟的發展速度越來越快,計算機技術的運用范圍也越來越大,在整個電力系統中的配電、輸電、發電和變電等重要過程中,計算機技術的作用無疑是最為關鍵的,與此同時,計算技術的廣泛運用還可以加速電力系統及其自動化的發展進程。
(五)智能電網技術。信息管理技術在計算機技術中運用得較為廣泛,此外,在電力系統中,計算機技術還可以對整個系統全部進行智能化控制,換句話說,也就是智能電網技術,它對電力系統從配電、輸電和調度等整個過程進行了全面的覆蓋。在創建電網數字化的整個過程中,意義最為典型的就是通信技術,在通信技術的發展過程中,計算機技術也發揮了不可替代的重大作用,這就要求電力系統一定要具有雙向性、可靠性和實時性。
(六)變電站自動化技術。在自化技術中,其中有一個重要的步驟,那就是變電站的自動化技術,當然,計算機技術在自動化技術中的作用也是不言而喻的。而且,計算機技術在變電站自動化技術中的應用只會與日俱增,二次設備也順利地完成了網絡化、數字化和集成化,光纖和計算機電纜代替了電力信號電纜,二次設備在變電站自動化的整個過程中,在記錄和統計以及運行和管理過程都需要做到自動化處理,除此之外,還包括操作系統和監控系統的自動化處理,所有的這些共同組成了變電站的自動管理系統。
三、結束語
電力系統自動化技術的應用是電力系統中的一個新舉措和新應用,它可以保證電力系統的可靠運行,從而實現電力系統及其自動化技術的根本目的,即做到在供電過程中的可靠性和安全性,提高供電能力,實現經濟、安全、可靠的運行,促進我國電力事業穩定、健康地發展。