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现阶段,我国在通信技术、电力技术及微机技术等方面取得了较快的技术突破,相应地,电力系统自动化及智能化技术也开始崭露头角,并在电力系统领域得到了实际应用。随着我国各行业电力需求数量猛增,探究电力系统自动化实际应用及其未来发展态势就更显重要。
关键词:
电力系统;自动化;应用;发展态势
电力系统自动化是电力调度的重要技术手段,在应对电网输配电压力方面彰显出其技术优越性。本文从电力系统自动化的应用概况分析入手,简要分析电力系统自动化的相关应用技术,展望电力系统自动化技术的未来发展前景及趋势。
一、现阶段我国电力系统及其自动化的主要技术类型及其应用
1、电力数据的获取及划分
从技术形态上看,电力系统自动化技术可以经由电力系统网络获取基本的原始数据,也可以借助于对电网原始数据的分析,获得更为详尽的动态数据[1]。电力系统自动化技术的最大技术特点及优势在于其可以从纷繁复杂的电网数据中进行更加细致的数据划分,其主要的技术应用要点集中在以下几点:首先,电力系统自动化凭借其数据储存装置可以实时收集电力系统网络产生的原始数据,为数据再加工创造条件。其次,对电力系统设备装置具备的基本参数及数据加以归集,进而可以全程跟踪了解电力系统装置设备的运行状况。第三,电力系统在供配电服务时,会与电力使用用户产生信息数据上的对接,电力系统自动化技术也能够对该部分数据进行整理,然后通过对该数据进行深度解析,可以了解电力网络的运营情况。
2、电网电力自动化调度
电力系统是一个整体的网络架构构成,其中涉及到多层次的电力调度及调配,而电力系统自动化能够凭借其在电力数据采集、整理、跟踪、分析等方面的技术优势,更好更全面地调度全网电力。从实际应用上看,电网电力自动化调度也是电力系统自动化真正体现其技术优越性的表现,一方面电力系统整体运行状况可以在电力系统自动化技术下得到实时反馈,另一方面根据电力供配电及电力调度的紧急程度,电网电力自动化调度可以在满足电网供电安全稳定的前提下,提高各级电力调度的经济性,以优化电力企业运营成本。
3、电力系统监控网络的布设及应用
现阶段用于电力系统运行信息及状态监控的装置主要是电力网络录波仪,其主要是通过对电网电磁的运行隐患及数据故障进行深入分析,以得出相应的电网运行实时状态信息。但随着电力网络更趋复杂,电力信息数据更新日渐频繁,这一电力系统监控措施逐渐显露出不足。在通信技术、监控技术、GPRS技术走向更高的技术成熟度的背景下,电力系统自动化衍生出一种可以借助于光纤设备及测量装置的新式电力系统监控网络[2]。其应用流程如下:首先,针对电力用户电表计量装置,借助GPRS技术获取相关电力数据信息,并将其传输到电力系统监控设备处理中心。其次,架设可以将电力系统监控网络与电力用户电力计量装置相连接的电力信息数据采集汇总中心,再借助于GPRS技术,实现用电用户信息数据与电力企业的实时数据传输,在做出相关电力调度及调配操作指令后,电力系统监控网络可以第一时间将指令传达到电力系统中央控制处理器内,最终实现电力系统运行状态的保持或实时调整。
二、电力系统及其自动化技术未来发展态势展望
电力系统及其自动化技术在技术成熟度上逐渐完备,一方面有赖于我国电网系统架构的完善,另一方面依附于电力及智能化控制技术的日益改进。纵观电力系统及其自动化应用概况,可以从下述两方面对电力系统及其自动化技术的未来发展进行展望及预估:
1、基于电力行业大方向的电力系统自动化发展趋势
在社会各行业用电需求大幅攀升的背景下,电力系统及其自动化除了要具备技术环节的先进性外,还要着力在电力系统供配电的及时性、安全性、可靠性等方面加以提高改进[3]。而电力系统及其自动化在技术演进上也大致要紧随电力行业及市场的发展大势,在以下几方面改善其技术表现并实现动态持续发展:第一,电力网络系统中电力自动化技术的普遍及广泛应用,在国家、省级、地方各级供配电系统中,电力系统及其自动化都能够充分发挥出其供配电时效快,技术稳定性好等特征。第二,电力系统及其自动化兼具经济实用性及技术可靠性,应在电力系统自动化装置及设备日益完备的趋势下,再次提高自动化技术在电力行业中的匹配性。第三,电力系统构成较为复杂,电力系统自动化能够在最优化的电力系统运行环境下,最大化地缩减电力行业及电力设备装置的能耗比重,这既契合电力行业环保化发展前景,又是电力系统自动化技术的可达方向。
2、基于电力系统技术环节的电力自动化发展演变
电力系统各个环节作为有机构成部分,其在技术上也有着一些较为清晰的发展轮廓,具体而言,电力系统技术环节领域内,电力系统自动化发展趋势前景如下:首先,电力系统自动化在电力系统故障排查,电力信息数据采集整理等环节将依托于通信技术及模糊控制技术的发展,实现故障排查的高效化及电力信息数据处理的精准化。其次,电力系统自动化在电力系统各组件的运转协调方面逐步向着智能化及环保化方向发展,电力系统自动化将带有更强的智能操作属性。
三、结语
综上所述,电力系统在满足人们生产生活用电需求方面起到不可代替的关键作用,而电力系统自动化的出现及发展则为电力系统网络架构的正常稳定运行提供了必要的技术支撑。在电力技术不断发展向前的当下,电力企业及电力行业技术人员应对电力系统自动化的应用流程及发展趋势进行分析及把握,以使电力系统真正发挥其社会效益和经济效益。
参考文献:
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[2]魏亚莉.浅谈调控一体化在电力系统自动化中的应用[J].科技与企业,2016,(5):84.
关键词:电力系统;自动化;监控技术
中图分类号:TM713
前言
根据变电站自动化监测系统特点,电力系统自动化系统一般是指电工二次系统,即电力系统自动化指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力系统各个元件、局部系统或全系统进行就地或远方自动监视、协调、调节和控制以保证电力系统安全稳定健康地运行和具有合格的电能质量。
1变电站电力系统自动运行中存在的技术问题
1.1后台监控机运行中存在的技术问题
目前,关于在小型变电站是否设置后台监控机有两种观点:一种是设置后台监控机,一种是不设置后台监控机。前一种观点是认为当前变电站仍然是有人值班或少人值班,设置后台监控机便于现场监控和管理,便于监控保护系统的安装和调试,便于保护定值的试验、调整和事故记录的查询等;后一种观点是认为变电站将最终变成无人值班形式,故无需设置后台监控机。实际上,由于一次设备状况以及旧的变电站改造等问题,有不少地方尚未建立调度自动化系统和不能立即实现无人值班等原因,目前新建和改造的变电站很多仍然设置值班人员,即使以后能够实现真正的无人值班,也还需较长一段时间,因此,从实际需要出发,变电站应设置后台监控机,所以在订购变电站自动化系统时,应同时订购后台监控机及相应监控软件,防止不能满足实际需要而重新订购,增加投资。
1.2保护监控系统运行中存在的技术问题
目前,在一些变电站的保护监控系统不具有故障滤波装置。作为变电站自动化系统,故障滤波装置应是必备一种装置,当配出线发生故障跳闸时,故障滤波装置能够记录故障跳闸前后10或更多周波内电流的变化以及故障电流值,便于分析故障原因。
1.3远动数据和信息发送中存在的技术问题
一些变电站自动化系统的远动数据和信息是通过后台监控系统发送到调度主站,当后台监控系统不能正常工作时,则远动数据和信息的发送不能发送,这种方式不利于远动数据和信息的发送,应在保护和监控系统的通讯单元直接向调度主站发送远动数据和信息,不受后台监控系统控制。由于远动数据和信息的发送受后台监控系统的控制,曾经有变电站由于后台监控机不能正常工作而停止向调度主站发送远动数据和信息。这种情况只能由生产厂家来给以处理。
2变电站自动化系统的选择
2.1系统的组网结构
选择合理的系统组网结构型式,是成功设计的前提。由于国内尚未制定出完善的变电站自动化系统的标准和相关的规程,再加上研制、开发厂家的起点不同和基本指导思想的差异,可以说目前市场上这一领域是“百花齐放”。尽管有些产品的系统构成和功能已达到比较理想的程度,但作为工程实用产品,还必须针对当地运行管理部门的实际情况,进行一些适当的调整。目前仍以RS-485网络构造的分层分布式监控保护系统、“一对一”模式为主流,虽然有的观点认为控制保护单元装置分散布置于被控对象上,当监控系统死机或发生故障时,可能会因为走错间隔而造成不必要的误操作或延误操作时间,但这一问题可以通过完善综合操作系统得以解决。分层分布式系统结构模式的优点是:①可靠性高,各个单元模块集测量、保护、控制、远传等功能于一体,既相互独立,又相互联系;②减少了设备的投资,各个单元模块与上位机之间仅需屏蔽双绞线连接即可;③抗干扰能力强。
2.2后台操作系统(监控系统)的选定
后台操作系统是变电站自动化系统成功的关键。随着自动控制技术、通信技术、多媒体技术的不断发展,用户对后台操作系统的要求也越来越高、越来越多样化。选择时主要考虑以下几个方面:
(1)先进性与继承性。在计算机技术日新月异的今天,选择后台操作系统要有发展的眼光,如DOS操作系统很快被Windows95取代,而现在真正32位的Windows98却成为主流。这并不是说一味地追求升级,而是要把系统的稳定性、可靠性和设备的安全性放在第一位,这一点一定要谨慎。尽量选用一些已有运行经验和发展前景的成熟产品、新技术,如防死锁和交流采样自适应同步等技术。
(2)系统的完整性和开放性。选择后台综合操作系统时,系统功能的完善性是重要的抉择条件之一,如是否采用了先进的防死锁技术、是否留有与五防闭锁装置的接口、是否包含必要的通信软件、“四遥”软件等。随着变电站运行管理水平的不断提高,在不影响监控系统可靠性的前提下,还要求系统的管理功能比较完善,如增加设备资料情况、运行日志管理,继电保护定值及动作情况统计分析管理,电能计量管理等管理模块。另外,后台操作系统的开放性也是考察的重要条件之一,因为任何一个变电站在建成之后并不是一成不变的。例如,一些用户在运行一段时期之后会有增加一台变压器、母线变色、修改运行数据、报表修改等需要,这就要求后台操作系统有很好的开放性。
3变电站电力系统自动化的技术的应用
3.1神经网络控制技术的应用
由于神经网络具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力,所以受到人们的普遍关注。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,使神经网络实现从 m维空间到n维空间复杂的非线性映射。目前神经网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的硬件实现问题等。
3.2 模糊逻辑控制技术的应用
模糊方法使控制十分简单而易于掌握,在家用电器中也显示出优越性建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,实践证明它有巨大的优越性。模糊控制理论的应用非常广泛。例如我们日常所用的电热炉、电风扇等电器。这里介绍用模糊逻辑控制器改进常规恒温器的例子。电热炉一般用恒温器来保持几档温度,以供烹饪者选用,模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量,每个语言的论域用5组语言变量互相跨接来描述。
3.3专家系统控制技术的应用
专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性。
3.4线性最优控制技术的应用
最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。有专家提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。另外,最优控制理论在水轮发电机制动电阻的最优时间控制方面也获得了成功的应用。
4结论
电力系统自动化控制技术近年来得到了快速的发展,并在电力行业展示出其独有的魅力,自动化控制技术的改进和自动化元器件性能的提高,对电力系统的稳定性、安全性和经济性起重要的作用。
参考文献:
[1]汪秀丽.中国电力系统自动化综述.水利电力科技,2005.
关键词:电力系统;配电自动化;管理对策
中图分类号:TM7文献标识码: A
引言
随着科学技术的发展,电力系统中的配电系统也发生了天翻地覆的变化,尤其是随着智能化和自动化技术的发展以及在配电系统中的应用使得电力系统配电技术得到了相当大的提高,优化了电力系统配电过程。配电自动化的实现能够很好地解决供电和用电之间存在的矛盾,对缓解供电企业和用户之间的关系非常有利。配电系统自动化以及智能化发展对供电企业的利益能够进行保证,同时,对供电用电双方之间的利益能够进行平衡,对电力行业的发展有很大帮助。
一、我国电力系统配电自动化现状
我国供电企业在发展过程中自动化配电系统存在着不同的模式,配电系统线路建设方面实现了树状布局,然后利用分段器和重合器对电压进行制动转变,将高电压转化为日常生活中所需的电压,这种自动化配电方式在电力系统发生故障的时候能够将其从电力系统中隔离,利用其他方法实现继续供电。配电系统的树状模式发展,在配电过程中对电力系统中的相关设置进行节约,使得配电工作变得非常简单,电力企业在发展过程中也能降低配电成本。电力企业在发展过程中对供电的环境也要进行考虑,在城市和乡村供电要采取不同的方式,城市在发展过程中对电能的需求量非常大,而且,城市发展过程中出现了道路越来越拥堵的情况,因此,利用多环网络线路能够实现供电的合理化,同时满足城市发展中对电能的需求。
二、电力系统配电自动化的内容
1、在配电系统馈电线路中实现了自动化
电力配电系统主要是指电力馈电线路的检测控制和故障的诊断处理等内容,而一旦在这一点上对整个馈电线路实现自动化不仅能够有效地节约电力系统的人员使用,还能极大地提高故障处理效率,有效确保电力线路的有序运行,其主要是利用遥控以及遥感技术实现了智能化控制,对配电系统中出现的故障能够进行智能诊断,在故障出现的时候能够实现远程隔离,在处理方面也实现了智能处理。
2、配电系统管理的自动化
配电系统的管理是很重要的一部分内容,其主要是采集传输以及处理相关的电力系统信息,在这一点上实现完全自动化就能够很好地提高配电系统的运行效率,直接在配电系统中心采用计算机就可以完成整个的管理操作,极大地方便了管理人员的工作,配电系统的自动化管理对先进的通讯技术以及计算机技术进行了利用,真正地实现了配电系统的智能化和自动化管理。
三、电力系统中配电自动化的管理对策
1、将配电功能实行分层式布置
传统的电力系统配电方式主要是采用配电网节点之间的点对点式通信技术,这种技术是较为落后的,也不利于配电系统的发展,针对这一点我们可以采用先进的载波通信技术,利用DPS来实现实时译码,最终达到分层式布置的目的,极大地提高配电系统的工作效率。
2、增强配电网的自我保护功能
当前配电系统的自我保护功能还是存在着一定的缺陷,针对这一点我们急需提高配电系统的自我保护功能,这也是未来电力系统配电自动化的一个发展趋势,主要的发展方向就是采用SCADA、GIS和PAS技术来真正地实现整个配电线路的现代化管理,加强线路的监控以及故障的发现和处理功能,最终确保配电线路的安全。
3、提高电能的质量
质量一直是人们追求的一个主要指标,这一点在电力的使用过程中也不例外,这也给我们的配电工作提出了新的挑战,有鉴于此,我们在配电系统中实现自动化的过程中应该加强配电线路供电的稳定性、灵活性和可靠性,提高电能的质量。
4、主站式一体配电系统
主站式一体配电系统也是未来电力系统配电自动化发展的一个主要方向,其主要的目的就是提高配电系统的集成性,完善配电系统的各个方面,建立强大的数据库资源,真正地实现配电系统的主站式一体化。
5、提高配电网的自我诊断能力
对于电力企业而言,为了能实现对电力系统运行的实时监测,一定要进一步完善相应的系统监督系统,方便在电力输送的过程中,对系统的运行状况进行全面的检测、了解、修复以及记录,并且及时有效地处理系统的故障问题,为供电系统的高效、顺利运行提供有效的保障。同时,随着现代科学技术的不断发展,电力企业一定要积极引进新技术、新设备,进一步提高系统的自我诊断能力,确保在无人操控的情况下,也能实现对设备运行的实时监督和管理,从而确保系统运行的稳定性和安全性。
四、电力系统配电自动化应注意的要点及未来趋势
1、应注意要点
1.1自动化建设模式。根据本企业的实际需求和本地区配电系统的现状以及一次网架发展规划,供电企业应选择合适的配电自动化建设模式,做好总体建设方案设计和分步实施方案。
1.2关联性。在命名规则、模型导入、图形交换、和拓扑合并要考虑周密,形成有效的互补,好重点设计和解决好DMS/SCAD和GIS之间的关联.
1.3实用性。提高配电自动化系统实用性的关键所在于遵循相关标准。
1.4智能化处理。在提高配电终端的可靠性和耐用性的前提下增强其灵活性,可以加强配电终端的自身处理能力,满足相对独立于主站的区域配电故障智能化处理的需要,方便地按需要配置和升级。
1.5配电自动化与用电营销管理的互动。例如建立停电管理系统,把配电和用电的应用相结合起来,使停电处理的时间得到缩短,从而提高客户满意度。
1.6配电网智能自愈等功能。结合智能电网的建设,研究和实现分布式电源/储能/微电网的接入与控制,以及建立在快速仿真和预警分析基础上的配电网智能自愈等功能。
1.7适用性和局限性。配电通信的接入层可以是多种通信方式综合应用,但骨干层尽量采用光纤。其中可利用的资源和手段是中压载波和无线公网,但是它们的适用性和局限性时必需要注意的,应该根据实际需求有针对性地采用。
2、未来趋势
2.1多样化。由于要考虑各地区的差异性,配电自动化就要具有多样化的实现模式,并且需要有各自的适用范围。就有了简易型、实用型、标准型、集成型、智能型的五种实现方式,各供电企业可根据自身的需求和特点,分阶段选择合适的实现方式。这五种实现方式有的可以并存,每一种都可以由低到高地升级和转化,这要根据配电网结构、一次设备、通信条件的改善,以及相关应用系统的成熟等情况。
2.2集成化。配电自动化的数据点多面广,涉及实时、非实时和准时实时信息,需要从其它应用系统中去获取。比如,从PMS系统中获取配电设备参数;从GIC获得用户信息;从地调自动化系统中获取主供电网和变电站信息;从GIS系统中获取配电线路拓扑模型和相关图形等。因此,配电自动化的系统将多个与配电有关的应用系统的信息交互和集成,使“孤岛效应”得以消除,才能满足综合应用。
结束语
电力系统中,配电系统自动化能够很好地解决我国供电过程中出现的矛盾,配电系统的自动化需要对先进科学技术进行很好的利用,同时,也能更好地促进我国电力行业的发展。配电系统的自动化能够降低电力系统中工作人员的工作强度,同时也能提高电力工作人员的安全保障。自动化配电系统能够很好地解决电力系统运行中存在的问题,对保障人们的用电需求非常有利。
参考文献
[1]吴建国.浅谈电力系统的配电自动化[J].民营科技,2012(19):54-55.
[2]杨俊卿.基于智能开关设备的配电网线路自动化技术[J].电力设备,2012(24):159-160.
关键词:电力系统;自动化;继电保护技术;技术创新;故障排除 文献标识码:A
中图分类号:TM771 文章编号:1009-2374(2015)03-0124-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0251
1 概述
为满足人们用电需要,在实际工作中应该采取相应的技术措施,确保供电稳定。如果技术措施不当,电力系统运行中一旦发生故障,往往会破坏电力系统正常运行秩序,甚至危害供电稳定、人身安全、电气设备正常作用的发挥。因此,当电力系统发生故障时,采取有效措施排除故障是十分必要的。实际应用表明,继电保护技术满足故障排除需要,在电力系统自动化系统中安装,能够取得良好的使用效果,今后应该重视该项技术措施的应用。
2 电力系统自动化继电保护技术概述
2.1 组成及工作原理
尽管继电保护具有多种不同类型,但是其组成基本一致,主要包括测量、逻辑、执行模块。不同模块相互联系,统一于继电保护装置当中,促进系统作用有效发挥,确保电力供应顺利进行。
2.2 特征
继电保护技术具有自身显著特征,满足电力系统自动化运行需要,在实际应用中也具有良好效果,例如发展迅速、质量好、效果佳、应用广。目前我国继电保护技术取得突飞猛进的发展,产品质量不断提高,得到人们认可。在高压电力系统当中,继电保护技术基本实现全面覆盖,产品也得到广泛应用,发挥重要作用。另外,继电保护的技术新、后劲足,功能越来越完善,数字更加准确,
更能满足实际工作需要,有着广阔的前景和发展潜力。
2.3 作用
在实际运行中,继电保护技术发挥着十分重要的作用。当出现供电故障,线路不能正常运行和工作时,会导致电流增加,电压下降情况发生,整个系统运行中出现不正常现象,与设计值存在不相符合的情况。而继电保护装置能够自动切断线路,实现对供电系统的有效保护,确保供电稳定进行。另外电力系统正常运行时,继电保护技术能监视电路设备,及时反馈相应的数据,为工作人员了解电网运行提供参数,并采取相应的改进和完善对策,使得整个电路更加稳定地运行。
3 电力系统自动化继电保护技术的应用
3.1 线路保护
通常在高压供电系统当中,继电保护技术的应用十分普遍,同时在供电系统高压线路等也得到较为广泛的应用,对线路有效运行产生重要影响。线路保护过程中,常常采用二段或三段式的电流保护,一段为速断电流保护,二段为速断电流显示保护,三段为过电流保护,以确保线路正常运行。
3.2 母联保护
母联保护也是其中一项十分重要的工作,通过继电保护技术应用,实现对故障的有效预防,保障电力系统自动化正常运行和工作。
3.3 主变设备保护
主要的保护内容是主保护与后备保护,实现对故障的有效预防,确保线路正常运行和工作。
3.4 电容设备保护
在电力系统正常运行中,主要保护内容包括电压零序保护、过电流保护、过电压保护、失电压保护,从而有效保障系统正常运行,促进线路正常作用发挥。随着继电保护技术发展,在微机保护设备中,继电保护技术也逐渐得到应用,并日益发挥着重要作用。
4 电力系统自动化继电保护技术存在的不足
4.1 思想重视不够
在电力系统日常运行中,一些单位对继电保护技术的思想重视程度不够,缺乏完善的管理制度,相关内容记录不完善,记录方式不规范,难以全面把握电力系统运行基本情况。一些单位对继电保护技术甚至不做记录,影响其作用有效发挥,对有效保障电力系统安全、稳定运行也带来不利影响。
4.2 分析研究较少
尽管一些单位对继电保护技术的管理、故障等做了相应的记录,但是只记录故障情况和处理措施,未能对每次故障的发生原因、具体表现等内容进行全面总结和分析,缺乏完善的资料体系,没有总结共性问题,也没有提出有效的改进措施,难以为以后电力系统运行管理提供
参考。
4.3 应用效果较差
由于研究和分析不够,严重影响继电保护技术的应用效果。一些单位在故障发生时能够较快地处理。但一些单位可能经过多次处理仍然没有解决故障,浪费大量时间、材料、人力,对设备和电力系统运行也产生不利影响,制约继电保护技术应用效果提升。
5 电力系统自动化继电保护技术的完善对策
5.1 提高思想认识,重视技术应用
在电力系统的日常运行中,为确保系统有效运行,实现对故障的预防,首先要转变思想观念,提高思想认识,在具体工作中注重对继电保护技术的应用。加强管理故障,做好继电保护运行的相关记录,并且记录应该详细和具体,避免出现遗漏现象,确保符合相关规范要求。以促进继电保护技术得到更好运用,有效保障电力系统安全运行。
5.2 加强科学研究,推动技术创新
在日常工作中,为确保继电保护技术得到更好运用,必须加强科学研究,加大在这方面的投入,让科研人员更好从事相关的研究,增大技术攻关力度,推动科学技术进步,促进继电保护技术得到有效运用。对相关记录应该有全面的认识,总结和分析存在的不足,制定相关制度措施,使其形成有效的制度。为以后开展记录提供指导,推动继电保护技术得到有效应用,从而在运行中更好发挥作用。
5.3 注重推广应用,提高应用效果
通过提高思想认识,加强技术研究和攻关力度,对出现的故障及时排除和处理,避免因故障发生而对电力系统运行带来不利影响。要注重新技术的推广和应用,新技术不仅性能良好,而且运行效果佳,施工简单方便,对确保整个电力系统自动化正常运行都具有积极作用。应用单位也要提高本单位的技术装备水平,提高系统稳定性与可靠性。当发生故障时,能够对故障及时进行处理,从而有效保障设备和电网的稳固与可靠,提高继电保护技术应用效果。
5.4 采用技术保护措施,促进系统良好运行
除了采取上述完善对策之外,为确保继电保护技术更好运用,还应该综合采取有效的技术措施。主要包括计算机网络技术、新型互感器技术、微机保护技术、继电保护自适应控制技术等。这些技术各有自己的特点和优势,适应电力系统自动化需要,在系统运行中要重视应用,促进系统处于良好运行状态,为整个电力系统安全、稳定、可靠运行提供保障。
6 电力系统自动化继电保护技术的发展趋势
6.1 网络化
随着互联网和信息技术的发展,网络化逐渐成为一种趋势,并在实际工作中得到有效运用,它对整个工业领域产生重要影响,也为各领域提供强有力的通信手段,对各领域所产生的作用是十分明显的。继电保护的作用十分明显,不仅局限于限制事故的影响范围、切除故障元件,最为重要的应该能够保障系统安全、稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享系统运行和故障信息与数据,保护单位和重合闸在对这些数据进行综合分析的基础上,协调动作,有效保障系统安全。同时在网络化技术支持之下,继电保护装置能获得更多的故障信息,从而对故障地点、故障距离、故障性质判断更加准确,进而大大提高继电保护的综合性能和运行的可靠性。由此可见,实现继电保护网络化是一种必然趋势,今后在日常工作中应该对此足够重视。
6.2 智能化
随着智能技术的发展和进步,它在继电保护领域也得到应用。其中,人工神经网络、模糊控制理论等逐渐被应用到继电保护领域,不仅推动继电保护技术发展,还为该技术发展注入生机与动力。人工智能、信息处理、自动控制、非线性优化等问题,应用神经网络可以得到很快解决。对其他复杂的问题,包括模糊逻辑、遗传算法等内容,神经网络也可以为其提供有效的解决方案,从而让复杂的问题变得更加简单。
6.3 计算机化
随着用电需求的增加,电力系统对微机保护提出更高要求,不仅要满足基本功能和要求,还要具备长期存放数据的空间,通信和快速数据处理功能,高级语言编程功能等。这就要求微机保护装置具备计算机相应的功能,实现继电保护计算机化。并且,实现继电保护计算机化是一种必然趋势,今后应该加强研究工作,推动该技术进一步完善,以便取得更好的经济、社会效益。
6.4 一体化
主要是实现保护、控制、测量、数据通信一体化,在实现计算机化和网络化的前提下,继电保护装置就是一台多功能、高性能计算机。可以从网上获取电力系统运行基本数据和资料,掌握其运行状况,实现保护、控制、测量、数据通信一体化。这样不仅能够及时掌握电力系统基本情况,还能及时处理故障,促进电力系统安全、稳定运行。
7 结语
综上所述,继电保护技术具有自身显著特点和优势,在电力系统自动化中得到较为广泛的应用。但在实际工作中,我们应该认识存在的不足,并注重技术创新和科学研究。同时还要把握继电保护技术的发展趋势,加大技术攻关力度,推动各项技术不断改进和完善,使得继电保护技术在电力系统自动化中得到更好应用,确保电力系统安全、稳定运行,为人们正常用电创造良好条件。
参考文献
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[5] 龚晓丽,杨德佳.关于电力系统继电保护技术的探究[J].大众科技,2011,(9).
1.1常见的电气自动化技术
1.1.1电网调度自动化
电网调度自动化是电气自动化的重要组成部分,它是有电网调度中心的计算机平台、网络系统、工作站、服务器、显示器等共同组成的,其主要的工作任务在于通过及时的控制电力系统各区域的设备运行状况,从而向下级电网下达调度控制指令,调度范围内发电厂、变电站的终端设备,从而达到电力运行的安全与稳定。
1.1.2变电站自动化分析
变电站自动控制的主要目的在于改变传统人工监视、电话人工操作的方式,从而实现优化工作机制、改善工作模式、提高工作效率、扩大工作效益的目的。变电站自动化技术的选用是通过以信息技术、计算机技术为主导来改变传统人工控制和维修为主的工作方式,从而提高变电站安全运行水平。在目前的工作中,变电站自动化内容主要是对站内运行的电气设备进行全过程、全方位、全面的坚实,从而达到各种误动、拒动操作的管理,以保证变电站运行安全。这种工作的特点在于权威计划的装置替换传统电磁式设备,以数字化、网络化、集成化为主的控制模式来代替传统的工作方式,从而达到提高变电站运行安全,为居民用电安全打下坚实的基础指导。
2电气自动化在电力系统中的应用分析
近年来,随着计算机技术、信息技术的发展,以计算机软件、硬件为主的电力控制逐渐实现,这一是电力自动化技术得以实现的关键所在。它在工作中,是以计算机操作为基础,以实现电力系统运行情况为前提,以方便快捷、科学的监听功能为主的现代化技术策略,从而达到其直观性、灵活性、继承性的控制策略。在目前的社会发展中,电气自动化技术已成为最活跃、最直观的的技术标准,它在应用中有着灵活性、集成性的工作特点,同时是当今科研领域研究最多的内容之一。在目前电力系统中,电气自动化技术的应用主要可以从以下几个方面入手分析:
2.1全控型电力电子开关逐步取代
半控型晶闸管在过去的电气自动化技术控制工作中,绝大多数的管理控制工作都是以微型系统、现代化系统为主导的,它在应用的过程中是通过采用线材、卷材作为主要的工程质量控制手段,从而达到预计工程管理与控制要求。随着当前各种微机技术和信息技术的不断应用,当前的电气自动化逐步出现了全控制器件和自动化控制器件。为当前电气自动化发展带来了热潮和前提基础。
2.2变换器电路从低频向高频方向发展
随着当前电力器械不断发展的过程中,各种技术措施和管理是技术手段的日益成熟,由电子器械组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功电压的应用是当前变换器发展的主要形式,更是当前社会发展的前提和关键性因素。直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件逐步进行第二次更换之后,各种相关的电子器械形式逐步朝着高频方向发展,形成当前发展中的主要趋势和方法。但是PWM逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。
2.3交流调速控制理论日渐成熟
矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。
2.4单片机、集成电路及工业控制计算机的发展
以MCS-51代表的8位机虽然仍占主导地位但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合,以充分发挥单片机的优势。
3结论
关键词:电力系统;继电保护;自动化;研究
中图分类号:TM77 文献标识码:A
下文主要讲述了电力系统继电保护的发展历史及现状;电力系统继电保护的自动化的标准以及电力系统继电保护的自动化创新和发展。
一、电力系统继电保护的发展历史及现状
(一)社会在不断地发展和进步,科学技术也在不断地创新和发展,电力系统的发展随着科学技术的不断发展不断地被完善,出现了继电保护的技术,并且随着尖端技术的不断创新,继电保护也在不断地完善和进步,继电保护电力系统的功能也在不断地被强化,电力系统自动化被维护,继电保护发挥着不可或缺的作用。
(二)继电保护的装置在20世纪50年代到现在经历了50年的时间,最初的形态是熔断器,继电保护的技术经过了很多年代的发展和不断完善,出现了四个比较重要的阶段:现在的继电保护的是计算机辅助装置,依次往前推,继电保护的形态分别是集成电路的继电保护的装置、晶体管式的继电保护装置、电磁式的保护装置。
(三)现在的计算机网络技术发展的越来越迅速,计算机网络技术已经深入到社会的各个行业和各个阶层里面,带动了社会各个行业的发展和创新,给各行各业带来了不少的便利,也使各行各业的发展速度越来越快,计算机网络技术在电力系统中的应用也越来越广泛,计算机网络技术促使电力系统更加地创新和完善,一体化、智能化、数字化、网络化电力系统已经深入到社会各个阶层中。
(四)电力系统在各个行业中的应用越来越广泛,发展也越来越快,却给电力系统自身的发展带来不良的影响,持续增容和扩容,不同地区不同的地理环境下,环境的复杂化和不断变化使得电力系统的发展越来越滞后,电力系统自动化出现的问题也越来越多,继电保护的发展仍然存在停滞不前的状态,继电保护电力系统处于落后的局面中。
(五)现在,我们都知道,仅仅依靠断电保护电力系统和简单熔断保护电力系统,已经不能够满足电力系统持续性建设和多元化发展的进程需求,如果我们一味地搞经营、搞开发和搞建设,对安全生产和环境的保护控制不够重视,就会增加环境的负担和社会的负担,电力系统如果出现故障,造成的经济损失或者意想不到的后果将是无法挽回的,给社会的和谐发展将造成一定的影响,也会给人们的生命财产安全造成一定的威胁,电力系统的继电保护是关系到国计民生的大事,因此一定要谨慎和认真对待。
二、电力系统继电保护的自动化的标准
(一)电力系统的电力元件发生故障时,比如说:电力系统的自身发生故障时或者是线路和发电机出现故障时,电力系统的继电保护装置可以采取必要的措施,阻止故障的大面积发生,比如说:提前采取预防措施或者是安全预告,还有适当地控制电力系统故障造成生命财产安全受到严重的威胁,这样的预防控制措施是一种自动化的继电保护防范措施,是防范措施体系的集合,电力系统最主要的部分是执行元件、比较元件和感受元件。
(二)当设施设备和电力系统发生的故障比较严重时,已经威胁到电网的安全或者已经损坏了电力系统的安全设施设备时,继电保护的自动化装置就会发挥它的功能和作用,尽量减少损坏或者威胁的程度,尽量避免更大面积的灾害发生,继电保护的自动化装置,能够减弱电力系统被破坏的程度和损坏电力系统给安全供电造成的影响,比如说:变压器温度升的过高、变压器比较轻、单项接地、重瓦斯的信号等等。同时,继电保护装置还可以对电力系统中电气设备发出的不正常运行的信号或者维护条件发出的信号,来提醒将会发生故障,还可以通过电力系统电气设备设施自动调整,以及及时地切除容易引发电气故障的设备,消除故障或者减弱故障的灾害性,电力系统电气设备发生故障的时间就会推迟或者维护工作也会延时,这样在及时的警醒下和科学、规范、合理的维护工作中,使电气设备的故障尽快恢复到电力系统的正常工作状态,继电保护装置的重要职能以及工作方式决定了电力系统的工作性质和工作要求以及设计的特点。
(三)继电保护装置的可靠性。继电保护装置的可靠性是维护电力系统的合理的功能,是对电力系统的一种自动化保护,也就是说当电力系统在正常工作的状态下,可靠性就会发挥它的优势,继电保护装置就不用采取保护和维护的措施,但是当电力系统一旦发生故障时,继电保护装置就一定会为了保护电力系统,排除电力系统的故障而采取必要的维护和保护措施,继电保护装置的可靠性判断非常的准确,而且防护也非常的到位,比如说:电力系统的本身如果没有危险或者没有发生跳闸信号发出时,只能说明电力系统的继电保护装置自身也发生了故障,就缺乏必要的可靠性,所以,电力系统的继电保护装置应该选择可靠性比较好的。可靠性可以作为衡量继电保护装置的一个基本标准和原则,而且所有的电力设备和设施比如说:变压器、母线、线路等等设备和设施,都不能够在没有继电保护装置的状态下进行。
(四)继电保护装置的选择性
继电保护装置的选择性指的是电力系统在发生故障后,继电保护装置应该按照发生故障的部位、线路以及设备等进行正确的定位,并且及时地切除故障,并不是没有选择性的、大范围的、一次性的切除。继电保护装置的选择性不能够适应现今电力系统的用电需求和稳定供电,也不能够满足电力系统哪里出现故障就会切除哪里的故障的需求,电力系统就不能够正常地运行,继电保护装置的选用以及设计,应该从实际情况出发,也就是距离故障最近的点切除故障,优先选择故障的线路进行切除,消除灾害,当线路本身的故障或者故障的设备不能够自身发出信号时,才会允许断路器的失灵保护、线路保护或者是相邻的设备保护进行故障的切除。
(五)继电保护装置的灵敏性。继电保护装置的灵敏性是为了最快切除故障设置,能够很快地切除短路的故障,能够有效地减少电力系统的损坏性,有效地提高电力系统的稳定性,使电力系统被损坏的程度和范围都能够缩减到最小。电力系统安全运行的保护,继电保护装置能够通过灵敏性保护提高备用设备和自动重合闸投入的效果,能够使设备损失、生产损失和经济损失都能够受到合理的控制,继电保护装置的灵敏性能够使电力系统在发生故障时灵敏地检测出故障发生,灵敏性也是继电保护的衡量标准,是电力系统能够安全运行的必要保障。
(六)继电保护的快速性。继电保护的快速性与继电保护的灵敏性比较相似,快速性指的是当系统发生故障时,继电保护能够迅速地消除发生故障的线路,能够有效地防止故障范围的扩张,能够使发生故障的线路危害程度降低到最低,也能够使危险系数降低到最小,继电保护装置的快速性包括设备在故障发生后能够及时地快速地进行修复,能够将故障迅速地排除,这样就能够保障继电保护装置保持高效稳定服务,能够使电力系统安全顺利地运行。
三、电力系统继电保护的自动化创新和发展
(一)电力系统继电保护的自动化应该充分利用计算机高科技技术不断地创新和发展,继电保护装置的发展和完善需要创新,现在计算机网络技术越来越发达,在电力系统继电保护中应用的计算机网络技术也在不断地完善,电力系统继电保护装置自动化更新和发展也越来越快。
(二)将高效的计算机技术应用到电力系统自动化继电保护中,能够有效地排除电力系统中出现的故障,计算机网络技术高效的运算技术以及决策技术能够使继电保护技术得到创新发展,还能够减少电力系统中的故障,能够保障电力系统能够正常稳定地运行,能够保障电力系统不断地完善和发展,电力系统继电保护的自动化能够辅助电力系统的正常运行和发展,能够提高电力系统运行的效率,还能够提高电力系统继电保护自动化排除故障的速度。
(三)电力系统继电保护的自动化能够高质量高效率地促进电力系统的正常稳定运行,计算机网络高科技技术能够使继电保护装置更加准确地发现电力系统中出现的故障以及能够及时地排除故障。
结语
电力系统继电保护的自动化创新和发展是社会发展的必然需求,人民的生活质量水平在不断地提高,人们对电力系统继电保护的自动化也有了越来越高的要求,电力系统继电保护的自动化能够帮助人民安全用电,能够促进社会的全面的可持续发展。
参考文献
[1]李强.继电保护及自动化设备行业统计分析[J].电器工业,2009.
在经济高速发展的今天,综合自动化方面的科学技术也得到了相应的发展和提升。在这种环境背景下,电力系统自动化也在突飞猛进的发展。作为关乎国计民生的重要行业,电力系统在某种程度上可以算作是一个国家的命脉所在。而电力自动化继电保护又是电力系统中的重点内容,因此处理好电力自动化继电保护方面的问题对于电力系统地正常运行来说至关重要。本文将主要以电力自动化继电保护相关安全管理问题为切入点,对其进行简要的介绍和分析。
【关键词】电力自动化 继电保护 安全管理
从作用和重要性上来讲,电力系统是一个国家的能源供给中心。而从属性和特点上来看电力系统是一个巨维数典型动态大系统,它具有强非线性和时变性,同时其参数亦不确切可知,且包含有大量末建模动态部分。电力系统涉及范围比较广,应用性比较大,对人类的影响效果更是重中之重,但是大多数原件显示出电力系统存在磁滞、延迟、饱和等复杂的物理特征,因此要对这样的系统进行有效的控制协助,避免此类系统遇到阻碍。现实生活中,高压电线的建造规模和数量得到了不断地提升,但是电网的不断扩大以及线路造价费用的却十分昂贵,这对电力系统的控制提出了新的要求。电力系统也存在着以上问题,所以需要利用先进的控制手段来源源不断的引入电力系统当中,以避免电力系统面临困难。
1 电力自动化继电保护的基本内容
电力系统的自动化主要是指二次系统,也就是说电力系统的自动化是一种自我检测、决策、控制功能的设备,通过一定的数据传输来证明电力系统的安全性可以健康平稳的运行。电力系统自动化主要节省了人力物力,是科学技术史上的改革,以自动化的形式来方便整个电力工程,做到物尽其用。但是在继电保护方面,过去传统的维护手段已经不能再适用于当代继电保护的要求。在科学技术日新月异的当代社会,对于电力系统自动化提出了更高的要求。现代自动化系统发展的另一阶段就是与计算机技术的结合,由于时代的进步与发展,计算机技术的作用不断被人们所挖掘,而电力自动化适时的引用了此类技术。限于当今社会的进步发展,电力能源的使用越发紧张,在此过程中将出现大量的数据需要加以整理和分析,这经常会使调度人员手忙脚乱并且工作质量也得不到保障,而计算机技术则很好地解决了这类问题。当前计算机的迅猛发展已经渗透进继电保护上来,并且在一定程度上实现了无人化管理,实现了远程监控以及远程遥控等管理手段,特别是在数据管理、事故检测、故障分析方面取得了极大的成效。此外,鉴于故障录波和卫星定时系统的引进使用,也在很大程度上减少了人工操作所带来的失误现象,促使故障分析工作更加精准,促使继电保护工作更加高效。
2 当前电力自动化继电保护的相关安全管理问题
2.1 进行科学合理的布局
继电保护在电力自动化中是一项至关重要的工作,并不是任何公司或部门都具有管理的资质。并且在继电保护方面,不同的产品其效果和作用也不尽相同。如果过度重视经济性,而忽视了产品的品质和功能等其他要素则很有可能造成电网的崩溃,直接引发严重的后果,甚至造成电网的崩溃。为此,在电力自动化继电保护方面的实际管理上一定要予以科学合理的布局,做到坚持以科学技术为指引,选择合理的继电保护设备,就会使继电保护工作方面的数据测量、数据监控、事故分析等有机的联合在一起,从而发挥出巨大的能量,使得整个系统安全稳定的运行。在建设变电站之间一定要考虑周全,应当为后续的调整和变更留有余地。这是由于变电站的设备更新和扩建是经常发生的事情,如果不做好提前的准备工作将会造成资源的浪费。
2.2 设备必须要进行正确的调试安全,保证设备的稳定运行
对于变电站中综合自动化系统的应用也要认真布局,确保继电保护的相关设备能够有机的连接在一起,并且能够稳定运行。为了保证设备安装过后能够得以正常运行发挥出应有的功效,应当在安装之前做好调试工作。并且在对待继电保护的相关设备时,还要针对于设备种类和属性予以划分管理,使各设备间具有良好的协调性。由于电力系统直接关系到我国的经济稳定和正常生活,所以对于继电保护设备一定要进行合理的维护和检修,并且对于各类可能出现的问题要予以提前的预测,针对于问题的特点做出相应的应对准备。只有在这样的条件下,才能在遇到意外问题时予以及时解决,避免遭受较大的损失。此外,还应在继电保护设备上做好防雷的相关准备工作,增强其对于外力的抵抗作用。并且鉴于计算机容易受到电磁波的干扰,还应当在计算及周围安装抗干扰装置,促使计算机能够顺利完成对电力自动化的配合工作。
2.3 依据安全保护的原则进行运行检测
最后,还要严格依据安全保护的原则进行运行检测。在此之前,要对继电保护的相关设备予以严格的检测和接受,做好把控工作。并且针对于设备属性和功能特点上的不同予以区分维护。对于设备的使用要对相关操作者予以充分的岗前培训,确保其能将理论知识运用到具体的实践操作中,保证继电保护设备功能的正常发挥,也能够在很大程度上减少操作失误。最后,还要对相关继电保护设备进行实时的数据监控、追踪和检测,对设备所处环境予以掌握,便于出现故障时对故障原因的分析。最大限度的确保电力自动化继电保护相关功能的发挥。
简而言之,时代的发展进步离不开科学技术的发展,自动化技术的应用对于电力系统来说是时展的根本,同时自动化技术的发展也必须解决好继电保护方面的相关安全管理问题。近年来,在电力系统的自动化发展中,控制技术有了很大的进步,这些都离不开智能技术的更新创造的。电力企业是国之根本,电力系统自动化电力企业中发挥着不可泯灭的作用的,为此作为电力工程人员要认清形势,敢于创新,大胆革新,不断的提升电力企业的质量,保障未来企业的发展和壮大。
参考文献
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随着我国各项事业的快速发展,电气自动化领域也在根据国家发展的需求不断更新自身发展的目标,以适应市场发展需求,提高自身发展的技术含量。电力系统的电气自动化的发展也走入了一个新的历史阶段,在不断的创新和完善的过程中,其因适用性更广、专业面更宽等特点而逐渐的显现出更大的应用优势。
一、 电气自动化系统的现状与发展
我国从20世纪90年代以后,利用电气监控纳入分散控制系统实现热工控制协调,标志着电气系统开始进入dcs时代。das是早期进入dcs的数据采集系统,主要是在dcs中实现对重要电气开关量和模拟量以及电度脉冲量的状态监视、 越限报警和事故顺序记录、打印报表等工作。计算机监控系统也广泛的应用于网络控制室中。然而现阶段的电气控制系统中,电气控制系统还没能取消常规的手动控制方式,电气控制屏还得以大量的保留。不仅无法减少单元控制室的面积,而且也加大了电气控制系统的投资,并没有实现真正意义上的计算机控制。
网络技术和网络可靠性的不断提高,电气控制和电气保护设备也在不断的发展,这些都为电气网络化的实现提供了优越的外部条件。电力系统电气部分的综合化,必将随着自动化网络的不断扩大而实现,并最终归入dcs系统中,从而实现信息资源在全厂范围内的共享,整个电力系统的自动化水平也必然会达到一个新的高度。
二、自动化技术系统的配置应用
1.远程监控技术
智能化远程控制、集中控制以及现场总线系统控制方式是电气自动化系统配置的应用主体。智能化远程控制利用硬接线电缆将采集柜和现场的信号进行连接,并利用光纤、双绞线等将 dcs主机和采集柜进行连接,这种方式将电缆材料本文由收集整理极大的节省了,简化了安装环节,降低了操作成本,有效降低了控制面积,将整体系统的可靠性和智能型提升了一个较高的层次,实现了自检、数据处理及自校正等功能。集中控制主要是通过利用现场的电气馈线设置设备的接口,然后采用硬接线电缆合理连接集散控制系统的通道,实施对发电全场的监控。其具有良好的维护运行效果,较为快速的对应速度,针对监控站实施的防护水平适中,dcs 的系统成本造价也相对合理等特点。
2.集中式监控技术应用
集中式监控技术在电气工程中得到广泛使用的原因在于该系统具有设计比较容易、操作比较简单且日常维护方便都比较容易等特点。在电气工程中能够更加容易的满足工程的需要,不需要投入太多其他设备,大幅度减少成本支出。集中式就是在一个系统中对全部项目运行进行处理。由于之间的单独散乱的监控需要用到多个处理器,需要的电缆数量也比较多,这就造成成本投资的增加,加上多种电缆搅合在一起,会造成系统引入安全性和可靠性低现象。同时,电气工程中的断路器以及隔离刀闸均在使用硬接线,而这种硬接线由于其质地比较硬在连接时其紧密度比较弱,因此,常出现连接点连接失灵的问题,直接影响整个电气工程的所有设备在一段时间内无法运行,短时间的暂停运行直接造成整体的极大损失。因此,通过选择集中式监控技术,实行统一监控,不但使电气工程处于一种有序运行的模式,还减少工程的投入。
3.现场总线监控技术应用
现场总线监控技术是当前电气工程使用最为广泛且有效性最高的一项技术。它的主要工作原理是根据电气工程实际的不同间隔采取相对应的措施,其监控具有较好的针对性。现场总线监控技术能够适量的减少隔离设备以及端子柜等的使用,能够减少电气工程的大量设备成本投入[2]。加上这种技术拥有远程监控技术的特点,所有电气工程设备均是采取现场安装,选择最直接最省电缆的方式,并且是以通讯方式来连接监控设备完成全部监控过程,这种模式能够大量节约成本资金,增加电气工程的效益。同时,由于设备之间主要是通过通讯网络信号设备相互连接,其独立性和灵活性相对比较强,一个设备出现故障不会波及全部设备,提整个电气工程的安全性和可靠性。
三、电气自动化技术在电力系统中的应用
1、电力系统调度自动化
电力系统调度自动化技术是目前发展最快的技术之一,其功能的强大性能够确保电力系统在运行过程中的准确性、可靠性和经济性。电力系统的数据采集和监控功能是调度自动化的基础,此外,电力系统的市场运营和决策也是不可忽略的环节。
2、变电站自动化
变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术,实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计,对变电站全部设备的运行都能够实现实时监控。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。这种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性,降低运行维护的成本,实现输电过程的高质量,保证经济效益。
3、配电网自动化技术
长期以来,配电网只能够采取手工操作的控制方法,随着技术的进步,逐渐能够运用独立的孤岛自动化技术,但是对电能的分配方面还是存在不足之处,因此,配电网自动化技术对于电能的分配和监控十分重要。配电网自动化主要包括馈线自动化和自动制图、设备管理、信息分析和配电网分析自动化,它依靠大量的智能终端、丰富的后台软件和数据库资料支持,通过信息技术的带动,实现配电网自动化,确保了对电能的充分利用。
四、电力系统及其自动化的研究方向
1、电力市场理论与技术
第一,认真研究有关电力市场的运营模式,深入探讨运营过程中各步骤的具体规则和流程。第二,提出适合我国现阶段状况,电力市场运营模式的期货交易、转运服务等模块的具体数学模型和算法。第三,紧紧围绕我国模拟电力市场运营中亟待解决一些的理论问题。
2、光电式电力互感器
光电互感器根据高压侧工作单元是否需要供电,可分为有源型光电互感器和无源型光电互感器两大类。光电互感器有着传统电磁式互感器无法比拟的优点,是电磁式互感器理想的替代品。虽然,国内在光电式电流互感器的研究方面特别是高电压等级上还面临一些问题,但是随着技术的发展和研究的深入,光电互感器取代传统互感器将只是一个时间上的问题,必将使电力互感器技术进入一个崭新的时代。
3、电力一次设备在线状态检测
对电力系统一次设备如汽轮机、发电机、断路器、变压器以及开关等设备进行连续长期的在线监测,不仅可以监视设备的运行状态,而且还可以分析各参数的变化趋势,判断是否存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。
4、变电站综合自动化与智能保护
此理论针对电力系统保护的新原理进行了研究,将国内外最新的网络通信、人工智能、自适应理论、综合自动控制理论以及微机新技术等应用于新型的继电保护装置中,使得新型继电保护装置具有智能控制的特点,从而大大提高了电力系统的安全水平。
5、电力系统分析与控制
对在线测量技术实施相角测量、研究电力系统稳定控制理论与技术、选择小电流接地选线方法、探讨电力系统振荡机理及抑制方法、研究发电机跟踪同期技术和调速控制、电力负荷预测方法、电网调度自动化仿真、电网故障诊断理论与技术等。在非线性理论和小波理论在电力系统应用方面,以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新模型、新理论、新算法和新的实现手段进行了研究。
关键词:电力系统;配电自动化;管理
Abstract: The power distribution automation is in the construction and the transformation the modern management important means. Including transformer substation automation and feed line automation. Develops the transformer substation synthesis automation is also of the current city net and one of the agricultural network construction and transformation foundation links.
Key words: electrical power system; power distribution automation; management
1配电自动化概念
配电自动化是20世纪80年代末,美国等几个工业发达国家发展起来的,中国目前的配电网很薄弱,绝大多数为树状结构,且多为架空线,可靠性差,损耗高,电压质量差,自动化程度低,因此加强配电网的建设是当务之急,近几年大量进行的城网、农网改造提供了巨大的市场机遇。采用信息技术,对配电系统的安全可靠运行,提高管理水平,降低损耗具有重要意义。
目前,配电自动化还没有一个明确的定义。在电力系统一般把这4个方面的内容统称为配电管理系统。事实上,4个方面的内容相互独立运行,它们之间的联系十分密切,特别是信息的搜集、传递、存储、利用是相互影响的。分步骤地从纵向和横向两个方向逐步实施和完善。在供电企业内,它属于一个信息管理系统。
2配电自动化的内容
2.1变电站自动化
发展变电站综合自动化也是当前城网和农网建设和改造的基础环节之一。变电站是电力系统中不可缺少的重要环节,它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务,对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。尤其是现在大容量发电机组的不断投运和超高压远距离输电和大电网的出现,使电力系统的安全控制更加复杂,如果仍依靠原来的人工秒表、记录、人工操作为主,依靠原来变电站的旧设备,而不进行技术改造的话,必然没法满足安全、稳定运行的需要,更谈不上适应现代电力系统管理模式的需求。
2.2馈线自动化
馈线自动化是指配电线路的自动化。包括配电网的高压、中压和低压3个电压等级范围内的线路自动化。它是指从变电站的变压器二次测出线口到线路上的负荷之间的配电线路。等级馈线自动化有其自身的技术特点,从结构到一次、二次设备和功能,与高、中压有很大的区别。
3配电自动化的立足点
解决电网的“瓶颈”问题是加强城网和农网的建设改造,提高供电质量、开拓市场,拉动国民经济增长的一项重要措施。国家决定投入巨资用于建设和改造,必须依靠科技的进步,采用先进的技术。配电自动化是建设和改造中现代化管理的重要手段。发展变电站综合自动化也是当前城网和农网建设和改造的基础环节之一。
无论是城市配电网,还是农村配电网,配电网自动化应立足于在进行配电网改造,以真正解决配电网的实际问题,以符合供电可靠性及用户供电的要求,不搞形式,将有限的资金投入到较为实际有效的电网改造中去,解决配电网较为突出的技术问题。确保电力用户用电的时效性,满足电力用户的供电需求。从用户用电的实际要求为出发点,做好用户用电的服务工作,体现用户是上帝的精神。
4配电自动化管理
在综合分析配电网供电可靠性、停电损失及供电成本基础上,提出了以辖区指数代表供电可靠性,在使电力总成本最低,即社会总效益最大的前提下,设置了配电网中分段开关的数量和位置的一种新方法,并进行了实例论证,将为基于电力市场的配电自动化设计提供一种手段。在电网调度自动化系统中采用多媒体技术,采用触摸屏,使人机交互对话具有良好的界面。按照屏幕提示的区域用手轻轻触摸,即可得到想要知道的信息,这为只懂电力系统的工作方式、不懂计算机系统的人带来极大方便。在配电自动化进程中,自动重合器、分段器及熔断器等开关设备的应用将越来越广泛,因此对开关设备的选择和定位的研究具有重要意义。
4.1信息管理
信息管理是配电自动化系统的基本功能,信息被连续地采集更新。信息系统的基本构成是一个不断更新、紧紧跟踪配电系统状态数据库。必须是配电系统的一个完整而准确的记录;配电调度员或任何一项自动化功能都能够方便地存取数据;要随着配电系统的扩充加以修改。信息管理是连续进行的动态过程,信息存入、检索和处理随时都在进行着。对用于控制的信息,其精度和实时性要求很高。用于保护的信息要求精度高并且实时性好,能使保护在毫秒级时间内动作。在无功控制等功能中数据的精度比实时性更重要。数据采集时必须把由于顺序地扫描远方各点而造成的数据不同时性减至最小。采用分布式计算机系统对此是有利的,并能提供保护所必需的快速响应。信息记录的内容包括系统各点的运行参数、事件和数值的时间标志的开关量变动等。反映系统结构变化,远方抄表直接从用户表计上自动记录到电力和电量信息。精度不受损失,远方抄表系统是比较复杂的。响应时间对这一功能并不重要。介时,可以遥控切换用户表计中的机械记度器或固态记数器。
4.2安全管理
安全管理的目的是使配电系统发生故障后所造成的影响最小。当发生永久性故障时,首先要辨识并隔离故障线路段,重新构建配电系统,使非故障段能在最短时间内恢复供电。典型的运行方式是由变电站通过多条放射状馈电线对用户供电。当负荷密度很大时,大多数馈电线将互连起来,以使用户有备用的供电途径。对于这种配电系统,故障识别和恢复供电均可自动操作。当一条线路某段发生故障时,馈电线断路器将自动跳闸并自动重合一定次数,如果故障消失则重合成功,如果是永久性故障,馈电线断路器将再次跳开并锁定在断开位置。配电自动化系统通过对故障电流分布信息的分析,推求出故障位置,在电源已经切断的条件下,自动地打开有关的分段刀闸将故障段隔离。自动化系统重新安排运行方式,控制操作适当的刀闸和断路器,将所有非故障线路段重新接入到供电电源上去。
4.3加快电网改造
按照电网的规划,优先安排增加电网传输容量、提高电网安全和供电质量的项目,优化电网结构,满足合理的变压器容载比的要求。城市配电网要实现环网结构,提高互供能力。积极采用配电自动化技术。实施环网供电,馈线自动化,缩短故障隔离时间,缩小停电范围。对已经形成的配电网络应积极合理的装设线路分段设备、重合设备。推广在线路上装设有效的故障指示仪,变电所内装设小电流接地选线装置,采用电缆故障寻址器等分散、智能型就地故障检测装置,准确并缩短查找故障点的时间。使用较好的105 CV接地故障查找仪器,尽快确定故障点。大力开展10 kV配电网带电作业。带电接引,处理和更换跌落开关、带电立杆紧线等作业项目推行带电作业方法,同时加强带电作业人员培训,配置工器具、带电作业车等,不断扩大带电作业项目范围。实行带电作业时,应严格执行有关规章制度,确保安全。