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【关键词】配电自动化;关键技术;发展
目前,配电自动化技术在我国的应用及配电网的改造得到了很大的发展。配电自动化系统的集成是现代通信技术、智能化电器、计算机技术、电力系统分析及空间地理信息系统等多个学科的综合应用。
1.配电自动化的发展现状
随着农网、城网改造的深入,很多供电企业意识到,在供用电指标及供电可靠性的很大提高的前提下,必须将供用电质量水平及对电力用的服务进行不断提高,实现配电自动化。近年来,我国通过全网配电自动化的实现,使用馈线自动化终端检测故障替代了重合器时序整定配合,并结合通信技术使非故障区域及故障隔离区恢复了供电。配电化系统也转向具有地理信息系统、配电管理系统等比较完整的供电企业管理系统,而不再是单纯的配电自动化及配电监控及数据采集系统。
2.配电网自动化的原理及意义
配电网自动化技术主要包括用户、线路、管理自动化及变电站配电。线路自动化具有定位故障与自动恢复供电、数据采集与监控等功能,线路自动化有利于节省维修费用,提高供电可靠性。管理自动化是在通信设备及计算机的基础上对网络的自动化管理。管理形式有分层和集中两种。分层在配电网络的自动化过程中建立多级主站进行控制。集中指通过采集信息,用户与管理配电形成的系统。配电网中变电站配电的关键技术包括母线接线方式以及负荷计算,下图(a,b)为两种母线接线方式:
图1两种不同的母线接线方式
(左a:单母线分段接线、右b:双母线接线)
采用单分接线方方式,能够保证全所不会同步断电,同时也有较为灵活的调度性,实践工程中应用广泛。电力负荷计算为:
(上式中Sc为计算负荷)
电力是国家重要的经济的产业,是人们生产生活发展的必要。在经济发展的时代,随着人们的用电需求的增加,电力系统也在不断发展。过去因配电网自动化技术的缺乏,国家供电故障得不到解决,从而对人们的生产及生活造成不利的影响。为适应发展的需求,配电网自动化也逐渐发展起来。配电自动化提高了供电的可靠性,并通过网络运行和监控有效的减轻了电压的水平并降低了电网的损耗,对企业的发展及经济效益起到了重要的作用。配电网自动化的可靠性及灵活性实现了国家电网的可持续发展。且电力系统的供电范围也因配电网自动化得到了扩大,用户的停电时间也被缩短。
3.配电自动化关键技术
配电自动化实用化的建设,应在系统性能测试手段及方法健全的基础上,在验收导则及功能规范的前提下,制定出可行合理的实用化验收细则。应重点考核馈线自动化动作的可靠性、SCADA系统的稳定连续的运行情况、现场测试及出厂测试的成功率。
3.1配电网自动化关键技术
配电网使用的SCADA系统断电后可通过UPS的使电网能够正常运行十五小时,且UPS断电后可保证配电网正常运行三小时。通过将所有的PTU进行开闭,使用双电源进行供电设备的切换装置。通信技术为配电网的复杂事项及规模提供了支持,通信技术的应用是实现配电网自动化的关键技术之一。为满足配电网自动化的需求,通信系统的施行投资不能太大,且通信系统要可靠,并能满足配电网自动化的数据的传输。且当通信系统在运行时,发生断电的情况仍能正常运行以便出现问题后能及时操作和维护。通信系统的通信方式有载波通信、无线网通信、光纤通信等多种方式。无线网通信经常使用GPRS无线业务,其主要是在中心节点及设备的方式进行一定场所内的数据传输。这种技术的覆盖范围广,使用时能够及时的实施数据传输。且其只需宽带普及,不需建设任何设施,GPRS的数据流量就会减少。在配电网自动化中使用这种通信方式可以减少投资,使得经济效益得到提高。光纤通信以光为载体进行电信号到光信号的转换,光纤通信的可靠性强,数据的传输量也更大。载波通信与有线通信类似,其设备一般设在发电厂与变电站。其对电网的安全运行有着重要的影响。载波通信技术有一个特殊的耦合器,其在电压过大的时候可以保障电压的安全,从而保障整个通信系统的安全。且这种耦合器不会对电流的传输造成影响,使其在配电终端分散通信信号。因载波通信具有特定的通频带,只能使用有限的频谱。且电力网线路有高频,容易受到谐波的干扰,且载波信号会对附近的无线通信信号造成影响。且载波通信的干扰源很强,且有噪声干扰,因此其发信功率必须高。载波通信不需要提供光缆设备和电话线,其使用的电力建设成本少,因此载波通信的投入成本较低。载波通信的覆盖范围较广,为通信网创造了极大的发展空间。且载波通信不用繁琐的过程就能够连接电力通信网络,能够实现实时在线。且其移动也比较方便,只要通过插座就能将设备与电力通信网络进行连接。在进行配电网自动化的设计时应先进行规划。应熟悉供电技术的操作,使用先进的设备,制定节约成本的计划。制定方案时应根据不同地区的具体情况进行考虑。在进行数据的采集与传送的设计时,充分利用计算机技术进行资源的共享。且应提高设备的质量保证设备的性能。在设备或网络出现故障时,可传送报警信息。针对不同的异常与故障,应根据其具体情况进行正确及时的处理措施。有较大问题的故障应经过定位及测试再进行处理。
3.2配电自动化关键技术及发展
实现配电自动化系统的关键技术有FTU应能可靠有效的捕捉故障信息,结合算法与通信实现恢复及故障隔离的功能,并对其功能的分层、分布进行控制。通信可靠性与通信速率应满足要求,通信结构在一点通信故障时保证数据畅通。配电主站应采用具有分布式运行管理环境的开放式支撑平台技术,历史数据库可采用大型商业数据库,并通过软总线进行数据交换。配电自动化的推广及应用时间短,在推进及完善实用化工作时,配电自动化的技术与理论也可进行广阔的发展。配电自动化技术发展中应注意智能分布式FA、配电网的优化运行决策支持系统及配电实时信息引擎机制等方面。配电环节的开放,可以广泛使用分散发电装置,并在适宜的地点提供合适的能源的解决方案,提高能量转换效率,降低线路损耗。通过有效投运配电自动化,能够提高供电可靠性,缩短停电时间和范围。且优化电网结构及其运行方式,也可提高供电质量,降低线路损耗,实现经济效益的提高。配电网优化运行决策的支持系统能够为优化运行方式、提高供电经济性提供有效的工具。且在此系统中可综合利用配电网离线及在线参数信息,建立配电网优化运行决策的模型,并通过其输入及输出的关系,将配电网的未来可能运行方式及在线工况和配电网的规划信息反映出来。并通过计算各种安全指标、经济指标等得出在线辅助决策方案及模拟运行效果。DMS及配电自动化不是孤立的系统,而是电力企业信息一体化的有机组成部分。在未来的配电自动化系统(下转第357页)(上接第205页)中,需要研究配电实时信息引擎机制,并支持企业集成总线及公共信息模型系统应用层互联网模型的标准。
4.总结
现代信息技术的快速发展,为配电自动化技术在技术上提供了支持,保证了配电网的正常运行。随着人们供电需求的不断增加,配电网自动化关键技术需要不断进行完善。同时通过对近年来我国配电自动化发展现状的分析和对其关键技术的讨论,详细了解配电自动化技术的发展,配电自动化实用化也受到人们的关注,配电自动实用化也成为发展的必然趋势。[科]
【参考文献】
[1]吴子峰.配电自动化实用化关键技术及其进展[J].消费电子,2013,18(12):34-35.
关键词:高职;电气自动化技术专业;实践教学;改革
就针对于近几年的实际情况来看,随着高新技术的引进与开发,我国工业自动化程度大幅度提高,各行各业全面提升了传统产业的科技含量,这对在一线工作的电气自动化技术人员提出了更高的要求,要求毕业生要有很强的实践能力。为此,改革电气自动化技术专业的教学体系,根据市场人才需求动态完善专业实践教学体系势在必行。
一、高职电气自动化技术专业实践教学的问题分析
(一)缺乏先进的教学理念
就针对于传统的教学理念来说,教师过于重视理论知识的讲解与考核,以学生对理论知识的掌握程度作为评判学生学习成果的标准,忽略了教学过程中对学生实践能力的培养。而电气自动化专业是一门技能专业,应着重于理论与实践相结合的教学模式,培养学生运用理论知识解决实际问题的能力,而高职院校教师往往缺少对实践教学理念的认识。
(二)缺乏完善的教学设备
要想确保高职电气自动化专业实践教学的顺利进行,就需要依托于完善的实践教学设备,部分高职院校往往出于建校成本的考虑,在购买电气自动化专业实践教学设备时,往往选购价格低廉、技术落后的设备,购买数量较少,种类比较单一,而电气自动化专业所涉及到的设备种类较多,因此,满足不了实践教学的要求[1]。
(三)缺乏优质的教师队伍
从本质上来说,高职院校的教师资源是教学资源的重要组成部分,由于教师进入高职院校的门槛不高,许多资历尚浅、教学经验不足的教师也融入在高职院校教师队伍中[2]。高职院校电气自动化专业的教师应具备扎实的理论基础,且应有相关的电气自动化实践经历,才能更好地引导学生进行实践,避免对知识的误导。
(四)缺乏创新的实习模式
陈旧实习是高等院校教学的重要组成部分,是对学生实践能力的检验。然而,高职院校的实习模式过于陈旧,只对学生的实习报告做过多的要求,往往导致学生在规定的实习期间不进行专业的实践,编造虚假的实习报告,应付老师,没有对实习期进行合理利用。
二、高职电气自动化技术专业实践教学改革策略
(一)深入实践教学理念
完善的教学体系是教学顺利进行的有效保障。校长作为整个高职院校的带头人,在办学理念上,应从传统的注重理论知识的教学转变为重视学生实践能力的培养,以人才的长远发展为办学理念;教师是知识的直接传授者,各课程教师要密切配合,深入实践教学理念,建立科学的知识体系,制定合理的实践教学内容,使各科之间的知识紧密衔接,加强实践操作,对实践过程中出现的问题进行分析总结,以便采用更合理建立实践模式。
(二)优化实践教学设备
实践教学设备是电气自动化实践教学的重要组成部分。为节约成本,高职院校可在基本设施完善的基础上,减少其它方面不必要的投资,将节约的资金用来完善实践教学设备,尽量购买技术先进、学生易操作的电气设备,在种类上要满足教学要求。在实践教学设备完善的基础上,对教学设备进行有效利用,将课堂大部分时间转移到实践操作上。实验实训室是多课程知识系统化的纽带,理论与工程实践联系的桥梁。实践教学条件主要从两方面进行建设:一个是校内实验实训室,一个是校外稳定的实习基地。电气自动化技术专业现拥有的校内实训环境有:电工实验室、电子实验室、维修电工实训室、PLC可编程控制实验室、计算机应用实验室、自动控制实验室、工厂供电实训室、电力电子及电机拖动实验室等校内实验及实训室,校内实验实训条件颇具规模,为学生提供了良好的实验条件和实训环境。今年学院又新增加了过程控制与集散控制设备,将原有的传感器实验、过程控制实验和PLC实验相结合,模仿工厂的生产线,将传感器、运动控制、过程控制、PLC等相关课程知识系统化,使学生对所学理论知识有更直观的认识。实训对象形象逼真,接近工业现场的实际应用,提高学生的动手能力和创新意识。
(三)提升教师教学水平
除深入实践教学理念外,高校要从根本上优化教师资源。受主观因素的影响,部分教师实践经验不足,资历尚浅,不利于实践教学的顺利进行,学校要对教师资源进行优化,如,将理论知识功底较强的教师安排在理论教学课堂上,在进行实践教学时,由于对设备的操作原理及水平要求较高,要尽量安排有实践经历、资质较高的教师进行授课。高职高专教育人才培养模式要求教师具有很强的技术实践能力。为此,学院着力开展教师五项能力建设,搭建教师自我提升平台,提升教师执教能力[2]。通过对教师资源的合理优化安排,使教师资源得到充分利用,学生实践能力得到有效提高。
(四)创新改革实习模式
为加强学生对实习的认识,提高实习的有效性,应改变陈旧的实习模式。在实习之前,教师将实习的具体内容落实给学生,如,要求学生在实习期间对工业自动化生产中所应用的变频器工作原理以及在工业自动化生产中的具体应用进行分析,并画出机械构造图,实习结束后要将图纸展示给教师并口述其工作原理,通过此种实习模式,使实习的目的更加明确,不会造成学生的盲目实习,避免了蒙混过关的现象。
(五)完善实践教学体系
贯彻“以实践教学为主导”的职业教育理念,把职业岗位技能素养贯穿于整个实践教学中。充分发挥“企业和学院”两个办学主体作用,通过理实一体化教学、生产性的教学实习、顶岗实习等教学形式,实现第一年专业基本能力训练,第二年专项技术应用能力训练,第三年职业综合能力训练,把职业岗位技能素养贯穿于整个实践教学中,使学生获取职业资格证和毕业证,达到“双证就业”。专业基本能力训练实践教学体系。主要依托学校公共实验室和校内实践基地加强自动化技术基本技能训练,如:电工技能训练、电子技能训练、电机及控制技术技能训练、电气工程制图训练、计算机操作技能训练、电子产品设计与装配实训、EDA技术技能训练、认识实习。
三、结语
总而言之,随着自动控制技术的迅猛发展与计算机控制技术的广泛应用,社会对电气自动化技术人才的需求不断增加,培养掌握自动化技术、适应时代需要的高素质技能型人才,成为高等职业院校一项重要的任务。针对这一情况,根据自动化专业学科特点,急需加强专业实践教学,建立健全高职电气自动化专业实践教学体系,营造与企业工作现场接近的实训教学环境,提高学生的实践动手能力,创新能力。为社会提供高素质、高水平的技术性人才。
参考文献:
关键词:电气自动化;改革与发展;机遇与挑战;技术革新
1电气自动化行业发展背景
我国随着社会的发展、技术也有很大的进步,一些工程含量的科技是越来越高,还有许多的现代化业务、自动化、智能化等,无不需要电气专业参与配合。经过几十年的发展,我国电气自动化技术取得显著进步,我国目前已经形成了中低档电气自动化产品以国内企业为主;
2电气自动化行业技术变革与行业革新
2.1技术变革可能会改变行业竞争格局
电器的自动化也是也有很多的学科的相互的学科技术。电气自动化生产企业能否选择合理的技术研究路线,决定着未来在关键技术领域能否实现突破,保持在技术上的领先性。由于电气自动化的组成元件都含有较高的科技技术,很多生产企业在关键技术上都没有自主知识产权。
2.2行业革新能力是竞争力的重要组成部分
生产企业只有不断地加大产品的研发投入,加快创新产品和升级产品的推出,才能为产品争夺更多的市场价机会,也才能维护好企业与客户之间长期稳定的关系,以保证人民币升值所带来的风险。企业增强竞争力的方式主要有两类:一是革新产品和服务,这能实现竞争力的突增;二是企业内部经营管理的改进,这能循序渐进提升企业整体竞争力。因此,企业在建立和维护竞争力时,要重视经营管理的改进,更应该重视产品革新能力。
2.3行业多方面关键技术尚待突破
电气自动化是一种传统产业,而又是深受科技发展影响的产业。我国目前已经成为全球电气自动化制造基地,行业内所有知名品牌都在中国生产制造,整个产业链的工艺水平已经积累了相当的高度,完全达到世界一流的领先水平,但产品档次相对较低。另外,国际上知名品牌的电气自动化生产企业纷纷向以中国大陆为中心的亚洲地区转移,并通过建立生产工厂的方式掠夺市场份额。由此都可以看出,技术是生产企业站稳市场的关键环节,生产企业只有不断地进行技术革新和突破才能在战略上取得胜利。目前,在我国电气自动化行业尚有七类主要的自动化产品还与国外产品存在着较大的差距,具体分别为:分散控制系统;可编程序控制器;核电控制系统及仪表集成;高精度智能压力/差压变送器;智能执行器;质量流量器;流程分析仪器及系统。这就为国内企业缩小差距,进一步提高自身产品的科技含量,研发与生产出更多更好的具有自主知识产权的自动化控制系统与产品,加大自主创新的发展力度,提供了更多、更大的空间。
3电气自动化行业内竞争分析
3.1行业竞争格局分析
国际技术一体化将国外先进产品和技术引进国内,为我国电气自动化产业提供了跳跃式发展机会,同时也为国际知名品牌产品扩大了市场。当今世界技术的高度普及和融合使得我们可以尽可能多地采用世界上先进、成熟的产品和技术来开发自己的设备或系统,发挥自身的技术及其他方面的优势实现跳跃式发展。在使用先进技术的同时,通过技术屏障和捆绑销售,各国际品牌产品在中国市场的销售得到了大幅提高。我国低成本的技术劳动力数量大、水平高,吸引外商投资办厂。因此,很多国外产业向中国转移,电气制造行业内的知名厂商先后将生产线转移到国内沿海地区。
3.2竞争组群分析
我国电气自动化行业以巨大的市场为基础和依托,具有极大的成长空间。其发展前景良好,整个行业市场化程度较高。观察企业类型中大规模企业很少,中小型企业数目居多,可知该行业集中度不高,行业内企业较多,竞争激烈,环境比较错综复杂。从市场表现及综合实力的角度看,电气自动化行业大致可以分为三个竞争群组。由于该群组的品牌市场占有率很高,其他群组企业和新进入者突破难度很大。按照竞争组群理论,处于同一竞争群组中的企业可能在竞争策略、分销渠道、产品质量和价格区间等方面相似,竞争也最为直接和激烈;随着竞争的延续,不同群组企业的竞争地位可能发生转换,竞争群组的数量也会发生变化,甚至整个行业竞争格局彻底改变。
3.3竞争格局变化趋势
目前,我国电气自动化行业的技术门槛相对较低,随着市场规模的增长大量的竞争对手开始进入电气自动化市场。未来的竞争主要是实力以及技术之间的竞争,企业采用各自的研发优势,加快由科技优势向产品优势的转化,加强了高、精、尖、新制冷技术的研究,带动了电气自动化行业整体水平的创新发展。根据市场的不同需求,相继开发出不同产品,形成了产品优势,全面细致地占领了电气自动化市场。高新技术带来的产品科技化、多样化,成为电气自动化市场的主流,也极大地拓宽了产品的发展空间。
4行业发展前景预测
电力电子技术和微机控制技术等电气自动化行业是高新技术产业的重要组成部分,智能控制电器及电气控制设备、自动控制系统及生产线广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中有着举足轻重的作用。电气自动化的发展趋势应该是分布式、开放化和信息化。未来行业发展的趋势有以下几点:
4.1系统监控的综合化
由于电气设备已经日趋通用化、模块化、系列化,可以做到组态灵活;计算机所有功能选择均能通过屏幕软件按钮直接完成,为系统监控的综合化提供了必要的基础。因为采用综合监控的形式,可以构成双重或多重冗余,对提高系统或者全船整体可靠性是有积极意义的。
关键词:电厂 电气自动化 应用 现状与发展
1、现代电厂电气自动化系统应用现状分析
1.1 现代电厂电气自动化系统概述。目前,电厂所采用的电气自动化系统是利用通信协议、网络通信技术、工控软件等技术综合运用发展而来的新型综合自动化系统。针对电厂电气设备可靠性要求高、功能专业化以及安装位置分散的特点,电厂电气自动化系统通过自动化技术优势实现了对工控设备的自动化监控及信息收集。随着近年来现场总线、工业以太网网络通信技术在电厂电气自动化系统应用的不断增加,传统硬接线方式的缺点日渐突出。为了满足现代电力企业生产过程中电气自动化系统需求,新的电气自动化系统技改成为了现代电厂面临的首要问题。为了实现我国电厂电气自动化系统的有效运用、实现电气自动化系统应用目标,现代电厂应对电气自动化系统应用现状进行分析。结合电厂电气自动化系统应用需求以及未来电厂发展规划确定电气自动化系统解决方案的选择,以此为基础促进电厂电气自动化系统应用目标的实现。
1.2以电厂电气自动化系统功能需求为基础的系统应用分析。
现代电厂电气自动化系统针对系统功能需求进行着不断地完善与发展。根据电厂电气设备复杂、设备布置及数量较多、分散安装情况普遍、电器元件较多、系统运行信息量大维修困难等需求,电厂电子自动化系统正进行着不断地完善与发展。利用现代工控软件及现场总线技术将电厂电气自动化各功能模块及控制点进行连接。同时根据电厂设备要求以及系统可靠性需求对电气自动化系统的相关组件进行了规范化,以统一的标准以及行业规范使系统组成具有较高的可靠性,为电厂安全稳定运行奠定了基础。另外,针对电厂设备维修需求,电气自动化系统还集成了机组运行信息收集、整理及备份功能。以机组运行数据为基础为设备维修工作提供详实、准确的系统运行数据。根据现代电厂电气自动化系统功能需求,现代电厂所采用的电气自动化系统也不断地进行着更新与完善。利用现场总线的可分解特点,以软件更新、部分组件技术优化等实现了垫带电厂电气自动化需求。
1.3 针对电厂电气自动化系统信息需求的系统应用分析。在现代电厂电子自动化系统应用中,系统信息需求促进了电气自动化技术的发展。针对电厂电气保护监控中信息采集、控制、保护、通信的需求,电厂电气自动化系统加快了信息通信技术的更新与应用。利用 ECS及其他系统的数据交换满足现代电厂信息化管理需求,实现电厂电气自动化系统信息应用目的。通过根据电厂电气自动化系统信息传递速度要求,以现场总线技术、工业以太网技术满足电气自动化系统信息传输需求,促进电厂电气自动化系统应用效果的提升、促进电厂电气自动化系统应用目标的实现。
2、电厂电气自动化技术的应用
2.1电厂电气自动化监控模式
电厂用电设备分散安装于各配电室和电动机控制中心,元件数量较多,运行管理信息量大,检修维护工作复杂。目前,电厂电气自动化监控模式主要有三种:(1)集中模式:也就是传统的硬连接方式,将强电信号转变为弱电信号,采用空接点方式和4~20mA标准直流信号,通过电缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜,进入DCS进行组态,实现对电气设备的监控。这种方式的优点是采集集中组屏,便于管理,缺点是可靠性及速度不稳定;(2)分层分布模式:即间隔层利用面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计,将测控单元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他一次设备附近。网络层由通信管理机、光纤或电缆108网络构成,利用现场总线技术,实现数据汇总、规约转换、转送数据和传控制命令的功能。站级监控层通过通信网络,对间隔层进行管理和交换信息。
2.2电气自动化监控关键技术
电气自动化监控关键技术有:(1)间隔层终端测控保护单元:分层分布式系统以间隔层一次设备为单位,现场配置测控保护单元。该单元对其可靠性、灵敏性、速动性和选择性都有很高的要求,是保障厂用电系统安全、稳定运行最重要、最有效的技术手段,应该用专有保护装置实现。(2)通信网络:ESC系统的运行环境是高电压、大电厂的恶略环境,电磁干扰大。通信网络是ESC系统的关键组成部分,其性能直接影响到自动化系统的功能。目前大多数电厂采用的用电缆现场总线网络方式和光纤通信。(3)监控主站:监控主站是实现厂用电器设备监控和管理的主要设备,安置在站级监控层,根据发电机机组的容量和运行管理要求设计主站配置的设备和规模,可配置成单机、双机和多机系统,标准的设备主要有有数据库服务器、应用和Web服务器、操作员站、工程师站,以及其他网络设备、GPS和打印机。
2.3电气自动化技术应用的问题
在开发电厂自动化技术是,需要注意的问题有:(1)电厂监控系统的控制电源必须有直流和交流两种供电方式,自动化装置和监控系统的LCU应该使用双电源、无扰切换的供电方式。监控系统主站设备要符合国家规定,采用取交流和UPS供电方式。(2)由于监控系统和其他系统的借口采用开关量接口和通信方式联系,开关量接口采用交换的信号一一对应的方式,其优点是接线直观,易于使用人员调试和故障查处,缺点是接线较多,有些控制功能须在LCU 内编制复杂的程序,如果处理不当使调节性能不佳。(3)自动化与监控系统要协调处理,应按照自动化为主、监控为辅的原则。(4)在电厂电气自动化系统中,事件记录与故障录波是常用的运行和施工分析的方法。由于采样速度、内存等因素限制,事件记录并不能得到满足分析事故的波形。而故障录播很容易导致信号的重复收集和信号的残缺,使电缆布置和二次回路复杂化。
3、电厂电气自动化系统应用发展趋势分析
3.1 以单元制为基础的电气自动化系统发展趋势。针对现代电厂电气自动化技术应用需求以及电厂机组控制需求,现代电厂电气自动化系统的应用正向着机、炉、点一体化的单元制运行方向发展。利用单元制技术优势实现电厂电气自动化运用中单元控制需求、实现电厂电气自动化系统应用监控能力的提高。以单元制为发展方向促进电厂电气自动化技术水平的提高。
2.综合化智能技术的运用
ECS系统控制发展,使计算机控制取代了传统操作盘控制,目前又向综合智能控制和管理发展,主要表现在间隔层和站控层两方面。间隔层的保护和测控单元由向着集保护、测量、控制、远动于一体的综合化及网络化智能保护测控单元发展,站控层监控系统向全面提高运行和管理自动化水平发展。
4、结论
综上所述,现代电力市场化脚步的加快要求我国电厂加快自身技术改革与创新。针对电厂电气自动化需求进行电子自动化系统的优化与应用。从现代电厂电气自动化系统应用现状的分析及其发展趋势的探讨中可以看出,现代电厂电气自动化系统已经成为影响电厂综合技术水平、综合经济效益与成本控制目标实现的关键因素。根据电厂电气自动化需求,电厂电气自动化系统将从系统控制效率、保护策略、控制技术的发展等几个方面不断完善电气自动化系统的技术及理论。以电气自动化系统的不断发展促进电厂电气自动化系统应用目标的实现,保障电厂的安全稳定运行。
参考文献
[1]庞军.电气自动化监控技术在电厂中的应用发展[J].能源电力,2011.7;
关键词:电气自动化;发展现状;功能;设计理念 ;应用;现状与发展
中图分类号:F470.61 文献标识码:A 文章编号:
一、电力自动化技术概述
随着科学技术的发展与不断的进步,电网技术也有了很大的发展,配电网技术的网络化程度也在不断地提高,因此,电力自动化技术也得到了迅速的发展。
电力系统自动化技术的要求主要有:
保证电力系统各部分的技术要求,以实现设备的安全以及经济,并以设备的实际运行为主要的依据,保证操作人员实际的控制和协调;
(2)尽量的利用电力自动化技术进行安全性能的改善,从而可以减少事故,并能够节省人力,避免紧急事故的发生和发展;
(3)还要对电力系统的整体数据以及参数进行检验 收集并对之进行处理,保证各系统的正常运行;
(4)保证电力系统各部分的安全以及经济。
二、现代电厂电气自动化系统应用现状分析
1.1现代电厂电气自动化系统概述。目前,电厂所采用的电气自动化系统是利用通信协议、网络通信技术、工控软件等技术综合运用发展而来的新型综合自动化系统。随着近年来现场总线、工业以太网网络通信技术在电厂电气自动化系统应用的不断增加,传统硬接线方式的缺点日渐突出。为了满足现代电力企业生产过程中电气自动化系统需求,新的电气自动化系统技改成为了现代电厂面临的首要问题。
1.2以电厂电气自动化系统功能需求为基础的系统应用分析。
现代电厂电气自动化系统针对系统功能需求进行着不断地完善与发展。根据电厂电气设备复杂、设备布置及数量较多、分散安装情况普遍、电器元件较多、系统运行信息量大维修困难等需求,电厂电子自动化系统正进行着不断地完善与发展。同时根据电厂设备要求以及系统可靠性需求对电气自动化系统的相关组件进行了规范化,以统一的标准以及行业规范使系统组成具有较高的可靠性,为电厂安全稳定运行奠定了基础。
1.3针对电厂电气自动化系统信息需求的系统应用分析。在现代电厂电子自动化系统应用中,系统信息需求促进了电气自动化技术的发展。针对电厂电气保护监控中信息采集、控制、保护、通信的需求,电厂电气自动化系统加快了信息通信技术的更新与应用。通过根据电厂电气自动化系统信息传递速度要求,以现场总线技术、工业以太网技术满足电气自动化系统信息传输需求,促进电厂电气自动化系统应用效果的提升、促进电厂电气自动化系统应用目标的实现。
三、 电气自动化系统的特点及功能
1、 特点
与热机设备相比,电气控制系统的控制对象少、信息量小、操作频率低,但具有快速、准确的优势。由于电气设备要求较高的保护自动装置可靠性和快速反应能力以及较高的抗干扰能力,电气控制系统具有较多连锁保护,能够满足有效控制的要求。
2、 功能
基于电气控制的特点,电气自动化控制系统要实现对发电机――变压器组等电气系统的有效控制,必须具备以下的基本功能:1)发电机――变压器组出口隔离开关及断路器的有效控制和操作;2)发电机――变压器组、励磁变压器、高变保护控制;3)发电机励磁系统起励操作、灭磁操作、增减磁操作、稳定器投退、控制方式切换;4)开关自动、手动同期并网;5)高压电源监视和操作及切换装置的监视、启动、投退等;6)低压电源监视和操作及自投装置控制;7)高压变压器控制及操作;8)发电机组控制及操作;9)LPS、直流系统监视等等。
四、电气自动化系统的应用及发展趋势
1、电厂电气自动化技术的应用
1.1电厂电气自动化监控模式
电厂用电设备分散安装于各配电室和电动机控制中心,元件数量较多,运行管理信息量大,检修维护工作复杂。目前,电厂电气自动化监控模式主要有三种:(1)集中模式:也就是传统的硬连接方式,将强电信号转变为弱电信号,采用空接点方式和4~20mA标准直流信号,通过电缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜,进入DCS进行组态,实现对电气设备的监控。这种方式的优点是采集集中组屏,便于管理,缺点是可靠性及速度不稳定;(2)分层分布模式:即间隔层利用面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计,将测控单元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他一次设备附近。
1.2电气自动化监控关键技术
电气自动化监控关键技术有:
间隔层终端测控保护单元:分层分布式系统以间隔层一次设备为单位,现场配置测控保护单元。该单元对其可靠性、灵敏性、速动性和选择性都有很高的要求,是保障厂用电系统安全、稳定运行最重要、最有效的技术手段,应该用专有保护装置实现。
(2)通信网络:ESC系统的运行环境是高电压、大电厂的恶略环境,电磁干扰大。通信网络是ESC系统的关键组成部分,其性能直接影响到自动化系统的功能。目前大多数电厂采用的用电缆现场总线网络方式和光纤通信。
(3)监控主站:监控主站是实现厂用电器设备监控和管理的主要设备,安置在站级监控层,根据发电机机组的容量和运行管理要求设计主站配置的设备和规模,可配置成单机、双机和多机系统,标准的设备主要有有数据库服务器、应用和Web服务器、操作员站、工程师站,以及其他网络设备、GPS和打印机。
1.3电气自动化技术应用的问题
在开发电厂自动化技术是,需要注意的问题有:(1)电厂监控系统的控制电源必须有直流和交流两种供电方式,自动化装置和监控系统的LCU应该使用双电源、无扰切换的供电方式。监控系统主站设备要符合国家规定,采用取交流和UPS供电方式。(2)由于监控系统和其他系统的借口采用开关量接口和通信方式联系,开关量接口采用交换的信号一一对应的方式,其优点是接线直观,易于使用人员调试和故障查处,缺点是接线较多,有些控制功能须在LCU内编制复杂的程序,如果处理不当使调节性能不佳。(3)自动化与监控系统要协调处理,应按照自动化为主、监控为辅的原则。(4)在电厂电气自动化系统中,事件记录与故障录波是常用的运行和施工分析的方法。由于采样速度、内存等因素限制,事件记录并不能得到满足分析事故的波形。而故障录播很容易导致信号的重复收集和信号的残缺,使电缆布置和二次回路复杂化。
2、电厂电气自动化系统应用发展趋势分析
1.1以单元制为基础的电气自动化系统发展趋势。针对现代电厂电气自动化技术应用需求以及电厂机组控制需求,现代电厂电气自动化系统的应用正向着机、炉、点一体化的单元制运行方向发展。利用单元制技术优势实现电厂电气自动化运用中单元控制需求、实现电厂电气自动化系统应用监控能力的提高。以单元制为发展方向促进电厂电气自动化技术水平的提高。
3.电气自动化系统的发展趋势
ECS系统控制发展,使计算机控制取代了传统操作盘控制,目前又向综合智能控制和管理发展,主要表现在间隔层和站控层两方面。间隔层的保护和测控单元由向着集保护、测量、控制、远动于一体的综合化及网络化智能保护测控单元发展,站控层监控系统向全面提高运行和管理自动化水平发展。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响,相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了,软件的重要性在不断提高,这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。
6 结束语
综上所述,现代电力市场化脚步的加快要求我国电厂加快自身技术改革与创新。针对电厂电气自动化需求进行电子自动化系统的优化与应用。我们在电力技术方面起步较晚,这就需要我们不断地进行探索,积极地采用新技术,从而为电力工程做出更多的贡献,实现电力系统的快速发展。
参考文献
[1]石磊,李国栋.电气自动化控制系统及设计[J].黑龙江科技信息,2011(20)
[2]刘永强.浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J].黑龙江科技信息,2011(2)
关键词:电气自动化;电气化系统控制水平;发展趋势
最近几年来,在经济不断发展的同时,电气自动化的发展也非常迅速,电气自动化正在以一种蓬勃向上的姿势不断的发展。电气自动化设计范围特别广,对于提高国民经济有着不可估量的影响力。未来的电气自动化设备已经发展到基本可以实现无人操作的水平,电气自动化设备的迅速发展不仅仅节省了大量的人力物力,而且还是提高企业效益的一种有效措施,电气自动化设备管理系统影响着电力企业的综合经济效益和市场竞争力。在工业化和信息化迅速发展的今天,有效提高电气自动化设备管理的水平,及时处理电气自动化设备管理系统的设计中的所遇到的技术问题是我们必须探讨的关键问题。
1 电气自动化的现状以及发展趋势
最近几年来,电气工程技术随着时间的推移,自动化经历了这几十年的不断发展,如今电气自动化控制系统还有待进一步提高。随着科学技术水平也在不断提高,智能化和自动化技术都离不开电气化与之配合设置。 我国的电气自动化技术已经获得了不错的成绩。但是伴随着市场经济规模的扩大, 电气自动化加剧了企业的市场竞争环境,企业要实行信息集成化的控制系统,使用特定的浏览器对人力资源和财务核算数据进行及时存取, 并监督控制及时掌握关于企业生产信息的 资料; 另一方面是实现了电气自动化工程分布式控制系统,该系统属于模拟数字的混合体系, 它所使用的仪表装置处理速度是很慢的 ,集中进行监控使设备没有办法进行继续操作,加大了维护工作难度, 也会产生错误的操作使整个电气自动化工程控制系统无法积极进行操作,导致了整体费用过高,对整个控制系统的可靠性产生影响。我国经济的现状是只有大力发展工业才能促进我国的经济的迅速发展。电气自动化技术要不断创新,追求电气自动化控制系统的自主知识产权的研发,实行电气自动化控制系统的统一化,从客户的需求出发,而且也能把电气自动化控制系统独立出来。
2 电气自动化使用过程中注意事项
随着技术的飞速发展,工艺过程的现代化和机械装备的大型化以及生产规模的不断增大,这对电气自动化提出了一系列更高的要求,一是对电源本身的质量和可靠性的要求比较明显。二是对电气自动化电气传动的启动,调速性能以及经济节能的要求更加完善。三是电气自动化电气设备顺序控制的联锁,保护以及操作的灵活性要求的更为严格。四是电气自动化过程参数的检测和自动调节的要求必须更加可靠,更加准确。五是要求电气自动化过程中能实现全面掌握工艺流程的过程参数以及设备状况的集中监控。六是电气自动化系统建议现代化控制水平要求积极的同时还能慎重的推广和采用新兴的微型计算机进行控制技术。在电气自动化设计的过程中,我们要学习和借鉴国外的先进技术并综合考虑我国工业的现状,从而采取一个切实可行的方法来设计电气自动化控制技术。
3 电气自动化设备在设计中存在的问题及解决措施
3.1 存在的问题
随着计算机技术、 自动化控制技术的发展,应用高新技术改进和完善自动化检测诊断设备,通过电子基础实现信息传递,不但可以测定发动机功率,机器的振动及悬挂以及制动和速度等,还可以测量传感系统的运行情况。根据自动化检测报告对设备进行针对性的调整,快速恢复设备的技术性能, 确保他们具有良好的使用性能。伴随着科技的不断进步,电气自动化系统发展到现在,在设计上不能做到“与时俱进”。电气自动化技术需要更复杂的电气自动化设备的系统设计。系统日常的维护工作是具有挑战性的,这些问题都需要一一解决。
3.2 解决措施
在设备正常使用过程中, 由于摩擦和操作因素, 使其使用性能会逐渐变坏。 从而导致设备安全可靠性降低, 影响设备经济效益。综合利用机械和振动、 光学等先进技术, 通计算机采集数据和判断,准确打印检测结果,实现设备低排放污染和低燃油消耗的要求。电子技术的结合使这些新技术广泛应用在企业机械设备上,使设备结构发生了很大变化,设备维修已从机械修理变成新型设备来检测与维修, 电子部件的检测和维修摒弃了传统的眼看、 手摸、 耳听等经验式的方法,有效地对设备实施检测与维修, 提高了设备的安全性、 可靠性和经济性,用现代化的手段对设备状况及维修质量进行检测。例如:ABS 系统用于汽车上,通过电子或机械的控制, 可以快速控制制动液压力的收放, 来确保轮胎制动过程中的转向能力, 使车辆具有躲避障碍的能力。
自动化检测技术能够实现不同设备性能的在线自动检测, 其机械系统采用手柄上的开关即可完成整个检测,整个控制系统以工业计算机为核心,通过自动保存、检索,辅助硬件抗干扰措施, 使系统具有较高的可靠性,有效提高了机械系统的生产率。
参考文献:
[1]王恕德,黄忠全,张根保等.设备管理信息系统(PMIS)的开发机床与液压[Z].2004.
[2]柴永生,吴秀丽,孙树栋等.信息系统及其关键技术研究计算机工程与应用[Z].2004.
[3]刘建房, 李以农. 汽车ABS动态试验台的开发设计[J].重庆大学学报, 2006, 29(12):1-4.
【关键字】电气自动化;发展方向;现状
电气自动化涉及各行各业无处不在,而从事电气自动化的人员几乎都是个多面手,可从事造作系统、自动控制、电力电子技术、信息处理、测试技术、研究和发展、经济管理、电子和计算机技术应用等工作。随着大型外企不断进入,这种复合型才毕竟成紧缺状态。
一、电气自动化的现状
(一)平台开放式发展
OPC(OLE)过程控制技术的出现IEC61131的颁布,微软视窗平的本机广泛应用,使以后的电气技术的结合,计算机算机口益发凸显越来越重要的作用。IEC61131标准使编程接口趋于统一,当前,全世界有超过200 PLC制造商,达400种町编程序控制器(PLC)的产品,不同产品的编程语言和表达IEC61 131各不相同,使控制系统的生产厂家的条编程接口标准化和定义IEC61 131的语法和语义基本相同,IEC61131标准的方言已成为一种国际标准,是一个巨大的控制系统制造商广泛采用的结构使程序的编程方式管理,也更有可能提高代码使用效率的循环,编程缩短大大节省时间。Windows操作系统已经成为工业标准,事实上微软技术平台如Windows NT、Windows CE瓦联网已成为工业控制标准语言和标准。PC平台和互联网技术已成为在业务行业和企业管理流行在电气自动化领域的主要模式,PC接口已经成为主流,基于PC控制系统,以其灵活性和易于集成的特点是存在更多的用户在控制层采用操作系统平台的好处,易于使用和维护和简单的集成工作平台。
(二)信息技术和电子工业自动化
服务器结构、以太网、互联网技术导致了的电气自动化一次又一次革命,这正由于市场的需求驱动自动化与信息平台融合所导致的,电子商务将加速这一过程IT技术是穿透丁业世界的科技。主要来自两个独立的方向:从一个垂直渗透企业商业数据处理系统当前生产过程的实时数据访问;另一方面,信息技术水平扩散到自动的机器设备和系统信息技术已经渗透到该产品某种程度上,不仅包括传感器与执行器,包括控制器和仪表等。互联网技术和计算机多媒体技术在自动化领域具有非常宽广的前景.企业使用管理标准的浏览器可以访问企业人员管理数据等相关部门,也可以在当前的生产过程监控动态图像,在最短时间掌握最全面和最精准的制造信息。虚拟现实技术及视频处理技术的普及,一定会对未来的自动化产品,如人机界面、设备维修等系统的设计产生直接影响。电子和微处理器技术应用。增加这一明确设备边界,比如可编程序控制器控制设备和控制该系统相应的模糊了,相对的软件结构、通讯才能和易于使用和统一配置的环境变得非常重要,软件的重要性在不断提高。
二、电气自动化未来的发展趋势
电气自动化未来的发展趋势应该是朝向电气自动化分布式、开放试和信息化方向发展。分布式结构可以保证网每一个模块独立工作,为系统分担分散风险;开放化结构就是系统间外部世界和外部网络连接;信息化可以使系统信息自己智能处理相关信息的能力,同网络技术相结合,实现网络自动化与控制一体化。
创建一个电气自动化新局面,必须深刻贯彻从中国制造到中国创造转型的这一中心思想,将产品在价格上的竞争力长久保持,以此来为中国企业的需求开辟一条更加健康的发展道路。与此同时电气自动化企业要不断吸收高新技术,运用这些吸收过来的新技术创造出电气自动化的新形势,从而为电气自动化在新的形势下提供强大的动力。要继续学习科学发展观的基本理念和实质精神,结合当地的工业园区部门并依照实际,做到全面、协调和可持续发展,不断的调整行业之间的差距,认真总结经验教训,努力转变发展观念,大力调整发展思路,将思想和行动统一起来。
(一) 电气自动化产品创新
在生产产品过程中,应进一步提高自身产品的科技含量,使电气自动化控制系统与产品更具有知识产权;提高自主创新的力度,可为提高产品科技含量提供更多、更大的空间;明确企业在技术创新中的主体地位,完善企业体制机制与政策环境,可加快企业实施国家重大科技专项。目前,我国已经形成了中低档产品以国内企业为主,中小型项目选用国内产品的市场格局。我国电气自动化企业应在此基础上,不断地加以创新,转变经济增长方式,提高自主创新能力。
(二) 电气自动化产业市场化
如今,我国已进入社会主义市场经济体制阶段,企业在积极促进产业结构优化升级,坚持深化体制改革,坚守科学发展观理念的同时,还应特别关注产业市场化的形成问题。在兼顾市场化问题过程中,既要求电气自动化企业能够集中力量加强自身的关键技术开发和系统集成,也要求通过市场化的外包分工和社会化的协作,来带动配套及零部件生产的市场化,为能够提高装备的自主制造比率,电气自动化企业必须有计划的研究与开发重大科技装备需要的关键共性制造技术。总之,产业市场化是产业发展的需要,提高产业市场化程度,有利于资源配置效率的提高。
(三) 电气自动化生产安全化
我国电气自动化企业应当认识到安全防护行业技术多种系统及合成一体化的趋势,对安全控制系统和非安全控制系统的集成加以强调。通过加强企业的安全控制,可以让客户在现有的非安全控制系统的基础上,用相对较低的安全设计成本实现自己的安全方案,这是当前企业所要思考的问题之一。电气自动化安全系统和产品将会成为未来自动化领域的一个亮点。它可针对中国市场的特点,逐渐进入中国市场。
(四) 操作人员专业化
在系统安装的过程中,要增强操作人员对系统安装的熟练程度,尤其是要能够随时让将来最终要维护和操作该设备的人员了解安装的过程,通过了解这些设备的安装过程,可使他们对新系统拥有感性的认识。同时,加强对操作人员的培训,通过专业培训,可使操作人员更好理解系统为何按某一特定方式安装,这样一来,在面对突然出现故障及恶劣运行环境下维修,操作人员对于事故发生的原因就能很快做出正确的判断。
在全球经济一体化趋势下,电气自动化在国家经济和社会发展中占据着越来愈重要的地位,因此,对我国现代的电气自动化发展方向做出研究是十分必要的,创新电气自动化产品,也是提高产品质量的重要保证。
参考文献:
1、 李红文.我国厂用工业电气自动化的发展现状与趋势[J].中小企业管理与科技,2010,24
一、我国电气自动化行业发展中存在的问题及应对措施
1.主要问题
1.1我国内需结构不够合理,投资性需求所占比重仍比较大,一旦国家刺激性政策退出, 电气自动化行业的发展就会受到较大影响,甚至出现倒退。
1.2我国电气自动化行业中,低端产品产能过剩而高端产品产能不足,在一些分行业中,为数不少的企业由于缺乏自主知识产权和自主品牌,往往靠加工贸易和贴牌生产维持生计.对外依存度过高。
1.3国际经济形势不容乐观,我国电气自动化产品出口方面贸易摩擦不断。目前,欧盟经济复苏仍是乏力,特别是受希腊债务危机以及西班牙、葡萄牙、意大利等债务沉重问题的困扰,可能会拖世界经济回升的“后腿”。在这种情况下,各国很可能会通过设置贸易壁垒等方式保护本国电气自动化产品生产企业,这将严重影响到我国外贸出口业务。
2.应对措施
2.1注重产品结构调整,大力发展具有高科技含量、高附加值的产品。注重对先进技术的引进和吸收,加快产业升级和技术创新,从根本上解决问题。
2.2大力发展规模化经营,降低生产成本。在努力吸收和转化先进技术的前提下,从各个环节入手,降低生产成本,提高出口竞争力。
2.3重视电子商务产品的作用,提高产品出口的效率。电子商务能大量减少人力、物力,降低交易成本,更为我国中小企业进入国际市场创造了一个自由平等的竞争环境和更为广泛的合作空间。而且,通过电子商务进行电气自动化产品出口使得交易行为更加公平、透明,买卖双方沟通更方便、快捷,最大可能的避免了贸易纠纷的出现。
二、我国电气自动化行业的发展前景
1.电气自动化系统平台统一化
电气自动化系统平台统一化可以支持一个自动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节。这样可以大大降低从设计到完成的时间和费用。统一的系统开发平台还可以满足用户另一个重要需求即开发平立于最终的运行平台。根据项目特点和最终用户需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于Windows NT 的软件PLC、嵌入式NT 系统还是基于Windows CE 的控制系统中。
2.电气自动化系统结构通用化
电气自动化系统结构通用化对于一个成功的电气自动化控制系统来说非常重要。整个企业的网络结构应保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻。企业管理层可通过lnternet/Intranet对现场设备进行实时监督。在进行系统网络规划时,无论选择与现场设备通讯的现场总线还是与上级计算机或办公系统通讯的以太网,所选择的网络产品必须能够保证从办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。
3.电气自动化系统程序接口标准化
基于微软公司的标准和技术,如WindowsXP、OPC 和ActiveX.减少了工程时间和费用,方便了电气自动化系统和办公系统的数据交换与共享。在与企业的MES系统、ERP 系统连接时,基于PC平台的自动化解决方案至关重要。使用Windows XP作为操作系统,使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准,PC 可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。标准化的程序接口还保证了不同厂家的软硬件产品的数据交换,切实解决它们之间的通讯障碍。
4.电气自动化产业市场化
电气自动化企业在集中力量加强自身的关键技术开发和系统集成的同时,要通过市场化的外包分工和社会化的协作,带动配套及零部件生产的市场化,有计划的研究与开发重大技术装备需要的关键共性制造技术等,逐步提高装备的自主制造比率。产业市场化是产业发展的需要,有利于资源配置效率的提高。
5.电气自动化生产安全化
我国电气自动化企业应当认识到安防行业技术多系统集成一体化的大趋势。强调安全控制系统和非安全控制系统的集成。让客户在现有的非安全控制系统的基础上,以较低的开发设计成本实现自己的安全方案,也同样是我们目前应该思考的问题之一。电气自动化安全系统与产品将会成为未来自动化领域的一个亮点。
6.操作人员专业化
我国的电气自动化起步时间较晚,相关操作人员的培训方面还存在一定的滞后性,很多设备都没有专门的操作人员进行使用和维护。对于操作人员的培训也不及时,往往都是在自动化设备投入运行之后才匆忙的组织相关的培训,从而导致很多操作人员盲目操作。为了适应我国电气自动化的发展,相关部门应该加速专业人员的培训,建立一直高素质的专业操作人员队伍。定期对其进行相应的培训,从而保证其及时的更新相关的知识和技能,保证电气自动化的顺利发展。
总之,随着经济的不断发展,我国要加快电气自动化建设的步伐,加大科研投入,开发新设备,从而积极推动我国电气自动化向前发展,为经济发展打下坚实基础。
参考文献
[1]施剑几.浅谈高职电气自动化专业工学结合教学模式的探索与分析[J] 科技信息,2011,(15).
[2]李红文.我国厂用工业电气自动化的发展现状与趋势[J] 中小企业管理与科技,2010,24.
[关键词]电气自动化;智能控制技术;探索与应用
中图分类号:TM92 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0357-01
一、 电气自动化与智能控制技术研究的意义
我国信息化自动化发展有三大任务:一是以电子信息技术应用为重点,提高传统产业生产过程自动化、控制智能化和管理信息化水平;二是以先进制造技术应用为重点,推进制造业领域的优质高效生产,振兴装备制造业;三是改造提升重点产业的关键技术、共性技术及其相关配套技术水平、工艺和装备水平。
电气自动化是利用继电器、感应器等电气元器件实现顺序控制、时间控制的过程。涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术、信息与网络控制技术、机电一体化技术等诸多领域。通过研究应用电气自动化,能够使电力系统依照预先设定的程序或者计划实现操作、控制与监视,并在规定的时间、规定的环境下,完成规定的功能,在无人或者少人状态下自动运行;
智能控制技术是通过先进的传感和测量技术、先进的设备、先进的控制方法,以及先进的决策支持系统,实现电力系统可靠、安全、经济、高效和使用安全的目标。随着微电子技术、计算技术、智能技术以及机械电子技术的迅速发展,自动化与智能技术越来越被广泛应用,对提高电力系统的自动化控制水平、本质安全化水平和稳定高效运行具有重要的意义。
二、 电气自动控制技术的应用价值
(一)能够实现电力系统的高效自动控制
电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区,也无法大量储存,电能生产必须时刻保持与消费平衡。电能生产、供应、使用是在瞬间完成的,并需保持平衡。因此,电能的集中开发与分散使用,以及电能的连续供应与负荷的随机变化,就制约了电力系统的结构和运行。通过开发研究电力系统的自动调节和控制程序,有效精确地采集特定的数据信息,能够实现分级调度、分层控制,依靠统一的调度指挥系统以实现正常调整与经济运行,以及进行安全控制、预防和处理事故等,达到预测用电负荷、分派发电任务、确定运行方式、安排运行计划、系统安全监测、以及事故处理的功能。
(二)能够实现电力系统电网调度的自动化
随着科学技术与信息技术的发展,电力系统如何安全、可靠、稳定、高效、低成本运行已经成为电力企业管理的基本要求,一是要通过调度人员控制和监管电网的电压、电流、周波和负荷等,及时地检测运行过程中存在的技术问题和质量问题,随时对参数作出调整。二是要通过自动化手段以实现电网经济调度,以达到节省能源、降低损耗和多供电、多发电的目的。三是要在系统发生危险时形成自动保护。
(三)能够实现电力系统的安全可靠运行
安全运行是电力系统的基本要求。自动控制技术能够实时对电气系统的运行进行监控,最大限度地避免对人员产生伤害和对国家财产造成损失。电力系统的运行主要分为:正常状态和异常状态,正常状态分为安全状态和警戒状态;异常状态分为紧急状态和恢复状态。通过系统的软控制技术研究与应用,确保系统的安全运行。
(四)能够实现无人操作或少人操作
通过电气自动化技术能够取代人工操作、人工监视和电话通讯,以全微机化的设备代替电磁装置,实现计算机屏幕化操作和监视。能够改进电能质量、提高供电的可靠性、向用户提供优质的服务,并减轻运行人员的劳动强度,以实现经济运行的目标。
三、智能电子控制技术的应用价值
(一)智能电力系统关键技术的三个层次
第一个层次:系统一次新技术和智能发电、用电基础技术,包括可再生能源发电技术、特高压技术、智能输配电设备、大容量储能、电动汽车和智能用电技术与产品等。第二个层次:系统二次新技术,包括先进的传感、测量、通信技术,保护和自动化技术等。第三个层次:电力系统调度、控制与管理技术,包括先进的信息采集处理技术、先进的系统控制技术、适应电力市场和双向互动的新型系统运行与管理技术等。
(二)智能电力系统发展的远景目标
智能电力系统是具有多指标、自趋优运行的能力。多指标就是指表征智能电力系统安全、清洁、经济、高效、兼容、自愈、互动等特征的指标体现。自趋优是指在合理规划与建设的基础上,依托完善统一的基础设施和先进的传感、信息、控制等技术,通过全面的自我监测和信息共享,实现自我状态的准确认知,并通过智能分析形成决策和综合调控,使得电力系统状态自动自主趋向多指标最优。
(三)智能电子控制技术的实际应用
1、 智能电子监控系统
随着计算机技术、网络技术和工控技术的不断提高,对电力监控系统智能化的要求也越来越高。智能监控系统采用图形化用户界面,数字化监控界面,图表趋势显示、动画模拟显示等直观效果等深受企业用户的喜欢,一些实时报警技术、图形界面遥控、遥控安全闭锁、等功能更具研究价值,切实提高了生产的安全可靠性和效率,节省了人力成本,满足了系统的快速反映能力。
2、智能故障在线诊断系统
电力系统的故障诊断传统上是根据某些设备和装置在故障过程中出现的一系列数字的状态信息进行分析,然后推理得出故障原因和故障发生的元件,并预测故障恶化的趋势。随着智能技术的发展,电力系统故障监测完全可以采用人工智能技术替代,国内外常用的人工智能技术有ES、ANN、FST、GA及Petri网络技术等,大大地提高了故障排除的效率。
结束语
电气自动化与智能控制技术是时展的要求,在电力系统进行自动化和智能化技术改和提升势在必行,因此,电力企业必须超前规划,切实做好电源规划、电网规划、网络互联规划、配电规划等,积极关注并吸收国内外先进的技术优势,创新理论、研发技术,提升电力系统的硬件和软件水平,提高企业的管理水平和经济效益。