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【关键词】电气自动化 应用 发展 研究
电气自动化是电气工程和自动化的简要称呼,它是结合电子、电工、计算机工程等于一体的综合技术。电气自动化作为一种基础性技术,在我国国民经济和现代科技的进步中发挥着不可忽视的作用。电气自动化是建立在强弱电结合的基础之上,是自动化技术与计算机技术的完美结合。目前,我国工业生产自动化和电气化目标的实现主要是通过电气自动化来完成。在当下经济的建设中,我国很多领域已经开始广泛的运用电气自动化,电气自动化也在各类工业生产的进程中发挥着重要的作用。
1 电气自动化的应用与设计
在现代科技和经济的不断发展的背景下,电气工程领域在技术、研究内容、学科结构等方面都发生了前所未有的变化。一种“强电拖动,弱电控制”的新特征正在逐渐形成。随着先进的计算机技术、电子技术、信息技术、通信技术等不断的应用于电子自动化的过程中,电气自动化也逐渐产生了新的内涵。电气自动化在我国现代化和经济发展的进程中,发挥着举足轻重的作用,促进了我国传统工业发展向现代工业发展的步伐。电气自动化先进技术的应用可以有效的把信息技术管理技术转化为强有力的生产力,大大的促进了我国工业水平和工业生产效率的提高。总之,电气自动化越来越成为衡量一个国家工业发展水平的重要标准。
电气自动化的设计是一门内容丰富、涉及面广的学科,需要很多的学科来支撑。所以,在电气自动化的应用和设计过程中需要一些原则和思路,具体有以下几点:
1.1 设计电气自动化的原则
在设计电气自动化的过程中有很多原则须要严格地遵守,主要表现有几下几点:第一,对于生产机械以及工艺对电气控制方面的基本要求,应该在最大限度上给予满足;第二,在满足基本要求的前提下,应该在安全、经济、简单、可靠等几个方面,考虑对整体方案的设计和规划;第三,在设计电气自动化时,要充分的考虑机械与电气两者之间的关系。因为,现在很多的生产机械是通过机电结合控制的方式对生产进行控制的。因此,在设计电气自动化时应该充分协调两者关系后,才能考虑电气自动化在工艺技术方面、设计制造成本等方面的选择;第四,在选择电器元件时,应该从技术性和经济性等方面进行综合考虑;第五,设计电气自动化,应该严格地按照相关的安全、质量标准来实施,确保设计的产品做到可靠、安全、经济;第六,设计出来的电气自动化应该能在有限的生产技术条件下,实现生产和应用的最大化,并且在维护和使用的过程中避免出现不必要的麻烦。
1.2 设计思路
1.2.1 在集中监控方面的设计思路
运用集中监控的方式,为使用和维护电气自动化系统提供了很大的便利。在集中监控的模式下,需要在控制站的防护、设计技术等方面的投入要求比较低,实施起来比较容易。但是在集中监控设计思路下,存在着一个弊端,就是要在一个处理器上同时控制多个操作系统造成这一处理器面临着繁重的运行负担,直接对处理速度产生影响。因此,集中监控的设计思路不适合控制系统复杂或进行大型工业生产的电气自动化设计。
1.2.2 在远程监控方面的设计思路
在远程监控的设计模式下,可以节省安装费用、材料费用和电缆费用等费用,在安装成本和设计成本上的要求比较低。除此之外,这种模式还具有组态灵活性高、可靠性高等方面的优势。 但是,远程监控的电气自动化的设计模式也存在着明显的不足,就是相比较于电厂电气的通讯量而言,现场总线的通讯速度还存在着一定的差距。因此,远程监控的电气自动化的主要是利用与小型的监控系统上,而不符合电气自动化的设计需要。
1.2.3 现场总线监控方面的设计思路
现场总线监控是建立在现场总线太网等计算机网络技术应用的基础上,在变电站等综合自动化的系统中得到了广泛的使用,并且在使用和设计的过程中也积累了越来越多的经验和技术。因此,现场总线监控设计电气自动化的模式在在设计和操作上越来越成熟。这种模式不仅可以保持在模块上的自由、独立组合,以确保系统能够安全、可靠、有效的运行,而不会轻易出现系统瘫痪的现象。因此,运用现场总线监控来设计电气自动化的思路,是电气自动化以后发展的一个重要方向。
2 电气自动化的应用发展趋势
目前电气自动化在我国的应用越来越广泛,它不仅被广泛的应用到汽车、飞机等复杂的工业生产中,而且还被逐步运用到电器开关等小型的电子器件中。因此,电气自动化在我国经济发展中发挥的作用越来越重要。
2.1 向核心竞争力的方向发展
随着电气自动化在我国经济快速发展中发挥的重要作用,它也越来越成为企业提高核心竞争能力的手段。企业通过不断的研发和创新,增加在电气自动化方面的应用和投入,大大提高了在市场上的竞争力以及与发达国家的企业在电气自动化的应用方面的差距, 促使我国电气自动化的技术也向着规范化、规模化的方向不断进步和发展。
2.2 通过电气自动化推动电气智能化的发展
近年来,随着电气自动化的应用和设计不断的进步和发展,一些企业逐步在创新理念的基础上促进了电气自动化向智能化发展的趋势。因此,电气自动化未来发展的趋势是向着电气智能化的前景发展。
总而言之,电气自动化作为一种基础性技术,在我国国民经济和现代科技的进步中发挥着不可忽视的作用。电气自动化是建立在强弱电结合的基础之上,是自动化技术与计算机技术的完美结合。我国应该在先进科技的快速发展下,不断创新对电气自动化的应用和设计,推动电气自动化向着核心竞争力、电气智能化的发展趋势不断进步,最终促进我国经济的持续发展和国际竞争力的提高。
参考文献
[1]电气工程及其自动化专业实践教学改革探索[J].航空工业管理学院学报(社会科学版),2005(01).
[2]罗奕.电气工程专业教学的思考与实践[J].桂林电子工业学院学报,2005(04).
关键词:电气自动化;电力系统;未来发展趋势
一、电气自动化的发展趋势
我国经历过几十年的发展,电气自动化技术已经取得了很好的成绩,但是如果要和国外那些发达国家比起来仍旧有着不小的差别,随着我国市场经济的进一步发展,电气自动化技术方面的竞争也因此越来越激烈。所以,我国电气自动化控制技术研发必须结合自身的实际状况,发挥出本身的优势,这样才能在行业中抢占重要的位置。目前,在自动化控制系统运用中,DCS仍然占据着重要地位。
1.半控型晶闸管逐渐被全控型电力电子开关所取代
从最开始使用的第一代电力电子器件(晶闸管),到现在国内一直使用于直流与交流传动的控制系统,直到如今的第二代全控式器件(CTR、GTO)和第三代复合型器件(IGBT、MGT),最后才出现的广泛使用的第四代电力电子器件,不但将主回路的器件,还包括驱动电力、过压过流保护、电流检测、温度自动控制等均集合为整体。
2.由低频到高频发展的变频器电路
高频变频器电路在不改变逆变器提高工作频率的前提下,也能大大降低开关损耗降,从而减小逆变器尺寸的大小,高效的节约了使用成本,使得逆变器在较高功率下实现集成化工作,因此对于直流逆变器电路来说,其发展前景非常可观,发展趋势不容小觑。
3.通用变频器使用规模化
通用变频器指的是使用批量化、系列化、在市场供求较大的中小功率变频器,从变频器使用情况来分析,从最早使用的普通功能型转变成为高功能型变频器,到高动态性能矢量控制型,直到如今的电力半导体器件IGBT,其独特高效的可靠性、操作性、维修方便等优势使得单片控制技术得以进一步提升。
4.计算机电子信息技术推动电力系统自动化发展
20世纪70年代,单片机技术的快速发展和广泛应用推动着电力系统自动化设备的全面发展,在此基础上研发出来的应用软件实现了对实时数据的汇总分类、显示打印等日常操作,然而电气自动化仍存在一些自身的问题,比如:不同厂家的相同设备之间无法相互联系,因为设备与计算机之间的通信方式大多采用点对点的星形连接,因此导致系统的实时性不强和设备配置的灵活性不好,另外相应的工业标准缺乏现象也日益突出。
20世纪90年代,计算机电子信息技术的高速迅猛发展直接导致电网调度自动化系统、变电站自动化技术、配电自动化的水平迅速提升,相对于之前的旧产品来说很大程度上降低了电力电缆和通信电缆的使用量,并且在设备体积方面和占地面积均有不同程度的缩减,节约了大量的经济成本。计算机电子信息技术不但大大提升了系统的技术性能,还不同程度的提高了设备配置的灵活度、交互性、可操作性和可维护性等诸多方面。
总而言之,电气自动化控制系统在朝着不断创新的方向稳步发展,推动事物发展的内在动力是创新,无论在哪方面想要不断地向前发展只有创新。对于电气自动化工程控制系统而言更是如此。只有不断创新才能使电气自动化工程系统更快更好的发展。我国为电气自动化系统的创新发展提供了充足的条件并且在不断的完善相关的法律法规,促进了电气自动化工程控制系统的更好发展。创新将推动电气自动化控制系统朝着更加标准化,统一化的方向发展,标准化将有效的提高工作效率并减少工程的成本。与时间统一化的发展方向对于电气自动化控制系统的发展也是特别有必要的,可以在电气自动化控制系统中构成必要的网络体系,从整体上进行电气自动化的控制。
二、电气自动化技术未来应用方向
1.实时仿真系统
该仿真系统在提供大量实验数据的同时,也可以同时进行多种电力系统的稳态及暂态实验,亦可用来协助检测新设备、新装置,能与多种控制装置配置构成闭环系统,真正达到了为灵活输电系统提供便利可行的实验环境。同时,引进数字模拟实时仿真系统来对电力系统进行实时仿真建模和电力系统负荷动态监测等多方面深层次的研究提供便利条件和软件设施。
2.智能保护技术和综合自动化技术
就目前而言,我国有关综合自动化方面的研究已达到国内外先进水平,研发出来的分层式综合自动化装置完全适用于现阶段各种电压等级电站,可以将国内外的综合自动控制理论、网络通信技术、人工智能、自适应理论等科技研究应用于保护装置中,在此基础上对自动化保护的新原理、新技术、新理念进行科学研究,使电力系统的安全性能得到全面提升,以致新型保护装置的智能控制特点得到了有效的保护和更好的应用。
3.人工智能
非线性问题在电力系统中是普遍存在的,里面的方程式比较复杂,可以应用人工智能技术来解决这些问题。原来的继电保护装置时运用普通计算机,后来运用人工神经网络,因为这种技术跟普通的计算机相比,更加的可靠和稳定。人工神经网络的运行效率特别高,运行过程中速度也很快。另外,还可以实现精确度较高的算法,从而更好地保护电力系统自动化装置。
4.配电网自动化技术
该技术实验所用的模型是国际上最新的标准公共信息模型,高级应用软件与配网实际结合的方法是输电网普遍采用的理论算法,在负荷预测时进行结合应用人工智能灰色神经元算法,而配网递归虚拟流算法是最后进行潮流计算时所采用的算法。配电网自动化技术性突破主要集中表现在中低压网络数字方面、配网模型、配网一体化、高级应用设备等方面,解决了实际操作中在配电网上应用衰耗等技术难题,也正因为采用了新型数字信号处理技术,才使载波接收灵敏度得到了大幅度提高。
结束语
本文主要结合现代电气自动化发展状况的时代背景,对电气自动化控制系统的未来应用发展趋势进行了简要的分析,并就当代的电气自动化工程控制系统及其发展现状两个方面,电气自动化工程控制系统的操作呈现出高度信息集成化特点。集中监控和分布式控制系统是目前电气自动化工程主要的控制系统。最后,本文分别从四个方面分析了电气自动化工程控制系统未来发展趋势。总之,我国电气自动化工程控制系统始终朝着创造创新的方向发展,未来电气自动化工程控制系统仍需要更精尖专业的高素质人才,最后标准化、统一化、精确化也将必然成为电气自动化发展的未来趋势。
(作者单位:国网河南登封市供电公司)
参考文献:
[1]刘刚毅.我国电气自动化现状及发展趋势研究[J].企业技术开发,2013,12(17):127-128.
[关键词]电气;自动化;现状;趋势
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)23-0375-01
前言
在社会发展的过程中,电力事业的进步,直接对民生产生了积极的影响。现下的很多设备都具有多元化的特点,在功能方面、性能方面,都可以达到理想的效果。电气自动化技术的应用过程中,会结合具体的需求,设定出合理的应用方案,保证电气设备的运转可以达到良性循环的特点,一方面减少了固有工作的不足,另一方面提高了工作的价值。可是,我国目前正处于一个十分重要的发展阶段,仅仅在固有的成果上努力,并不能为国家做出卓越的贡献,还必须在发展趋势上不断的努力,从而获得较大的突破。
一、电气自动化技术的应用现状
(一)火电工程中电气自动化技术的应用
与其他技术不同的是,电气自动化技术的应用范围比较广泛,其能够在很多的领域进行充分运用,客观上减少了局限性的问题。我国当下的电力工程当中,火电工程占有的数量比例较大,同时在增长量方面也表现出了较为突出的情况。因此,想要保证今后的火电工程按照预期的方向发展,可以将电气自动化技术在该工程当中进行应用。
1.在现下的火电工程建设当中,很多方面的技术都是有待革新的,一方面要满足社会上的需求,另一方面则需要在客观的工作效率上得到巩固。从电气自动化技术的使用现状来看,其与火电工程的融合度较高,整体上未出现恶性循环的情况。例如,将电气自动化技术有效的运用后,促使火电工程的电机、锅炉、机械等内容,充分达到了一体化运行的状态,由此来对工程的运转实现了全面的控制,在问题的发生率方面大幅度的降低,整体上获得的工作价值是非常值得肯定的[1]。
2.火电工程本身的特殊性较强,所以在具体的工作当中,必须将电气自动化技术的积极作用发挥出来。例如,既往的排查工作,都通过传统的方法来完成,不仅耗费的时间较多,同时容易在排查隐患时出现错漏的现象,造成的经济损失比较严重。但是,在电气自动化技术有效运用后,能够达到自动排查的效果,特别是将火电工程的隐患、故障等,在早期就能发现,进而采取合理的技术性措施解决,避免了问题反复发生的情况[2]。
(二)钢铁行业中电气自动化技术的应用
对于电气自动化技术而言,其应用的领域是非常广阔的,除了在火电工程中发挥了非常积极的作用,还可以对钢铁行业的工作产生良好的推动效果[3]。
1.电气自动化技术在钢铁行业当中应用时,可将其作为基础的工作内容,完成对原材料的有效监测处理。现代化的建设工作中,针对钢铁的需求表现出多元化的趋势,很难通过常规的手段予以处理。某些钢铁企业坚持应用传统的技术体系,以至于原材料的监测非常不合理,得到的优质产品较少。将电气自动化技术进行应用后,则可以对各类钢铁原材料开展系列的监测分析,及时的淘汰不合格材料,将加工的方法和生产的手段进行优化处理,便于技术上的调整与干预,最终获得的钢铁产品质量,是比较突出的。
2.就电气自动化技术本身而言,其在应用到钢铁行业之中,还可以将工作质量充分的提升。例如,现代化的钢铁行业虽然发展速度较快,可是在全行业的更新、规范过程中,仍然是需要一个过程,耗费的时间并不少。在国家积极要求的情况下,电气自动化技术的融入,既能够对钢铁工作的优秀内容进行保留,同时可以阶段性的进行革新处理,减少过往工作的不足,为现下的工作提供较多的保障,进而在钢铁工作的质量上,表现为持续提升的情况,未来的拓展空间是比较大的。
二、电气自动化技术的发展趋势
(一)高频化发展
从目前所掌握的情况来看,电气自动化技术的应用范围不断拓宽,基本上在全国范围内获得了良好的普及现象。可是从长远的角度来看,现有的工作成果,并不代表将来一定可以获得预期效益,很多方面的工作都是要深入研究的。本文认为,电气自动化技术在今后的发展中,应该朝着高频化的方向努力,保证技术的应用更加灵活,适用于更多的行业。
电气自动化技术的发展过程中,有些行业的要求相对特殊,希望能够在技术的操作上得到更加便捷的内容。通过将技术进行高频化的处理,能够在最短的时间内完成最多的工作任务,同时减少了失误的现象。现代化的操作当中,任何一项工作如果出现了拖沓的现象,都意味着面临更多的影响因素作用,在高频化方面达到较高指标的过程中,相信能够创造出更大的工作价值。
(二)计算机网络化
随着时间的推移,很多地方对电气自动化技术都提出了新的认知。现阶段的时代,是一个高度网络化的时代,计算机的应用已经完全的普及,同时大量的代替了纯人工的操作。计算机网络化的发展,将会给电气自动化技术带来最直接的影响,如果二者能够有效的融合,固然可以达到新的工作高度,但是如果在发展过程中出现了矛盾与冲突,则很容易对固有的工作成果造成不利的影响。因此,在今后的发展趋势上,计算机网络化的发展,需要进行深入的研究。
未来的世界必定是计算机网络的世界,电气自动化技术要主动与计算机技术和网络技术进行深入融合,将巨型计算机、云计算、高速网络等各类技术有机地整合在电气自动化技术之中,这样就可以实现电气自动化技术发展方向的把握。除此之外,人工智能是当今科技的趋势[4],电气自动化工作要立足于当前的体系和网络,进行信息平台和信息数据库的建设,为日后人工智能在电气自动化技术上的应用打下系统和资源基础。电气自动化技术的生命力在于结构的完整性,当前电气自动化技术实现了对各行业生产的广泛适应性,并成为相关产业的主要技术,因此要不断提高电气自动化技术的研究水平,以便更好地把握电气自动化技术的核心。
总结:本文对电气自动化技术应用现状、发展趋势展开讨论,从已经得到的成果来看,该项技术的应用是比较理想的,各项工作任务完成出色。但是在发展趋势上,很多行业都持有不同的观点,需要在今后深入研究,保证多元化发展的同时,取得综合化的工作成果。
参考文献
[1] 郭红生.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创业月刊,2011,12:115-117.
[2] 夏诚.我国电气自动化技术应用现状及发展趋势[J].科技资讯,2012,27:139.
关键词 电力调度;自动化应用;电力系统
中图分类号TM73 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)73-0029-02
进入20世纪以来,随着用电量的激增,用户对供电可靠性要求的提升,和电网的运行方式向着多样化和复杂化的方向发展,我国的许多地区已经建立了自动化变电站。在这种情况下,采用自动化的电网调度会对整个电网系统的安全运作和平稳运行起到举足轻重的作用。鉴于电力系统发展速度之迅猛,需要我们采用更加先进的电网调度自动化系统来保障电网的安全有效运行,因为有了电网调度自动化系统便能够及时准确的采集数据信息来进行科学调度,所以要对电网调度自动化系统进行科学的管理,使之在电网中发挥出巨大的作用。
1 电力调度自动化的定义及主要功能
电力调度自动化系统是一种数据处理系统,其中包含了电力系统运行信息、分析决策工具和控制手段。它是保证电网安全运行和经济运转的强有力手段之一。伴随科学技术和时代的进步,电网的管理、运行需要随时做出变换和调整,为此,调度自动化系统需要跟上电网的发展要求。电力调度自动化系统符合相关的国际和工业标准,同时又依托于成熟的计算机技术、网络技术及通讯技术等高新科学技术。它的功能主要有以下几个方面:数据库的实时管理、采集数据、浏览因特网、数字统计与计算、远程控制、显示与编辑画面、事故申告及故障处理、语音报警、历史趋势的分析、模拟调度员培训等。调度总站对整个电网采取的有效管理能使整个电网系统处于最佳的运行模式进而来实现电网安全运行监控、电网经济调度和电网安全分析及事故处理。与此同时,重要节点采用双机热备用,它的作用是使系统在出现问题时仍可以不影响整个电网的运行。它的工作原理是当其中一个服务器发生故障时,在此服务器上运行的所有数据就会自动而且平稳地切换到另外一个服务器上。同时系统有自动诊断问题和修复问题的功能,可以自动诊断并且切除系统本身存在的问题,当然进行切除故障并不会干扰到这个系统里其他地方的正常运作。由此系统的可靠性、稳定性均有了普遍提升。
2 电力调度自动化系统应用现状
当前我国运行的几大电网系统主要有SD-6000,OPEN-3000,DF8003S。这些系统各有特色,另外通过实际运行中的应用,可以看出这些系统所表现出的水准均已经达到了国内外同类系统的标准。下面让我们来认识一下这几大电力调度系统。
2.1 DF8003S系统
DF8003S能量管理系统是采用当今最新的计算机技术、数据库技术、集群技术、中间件技术、组件技术、分布式对象技术、JAVA技术和INTERNET/XML技术、遵循IEC61970CIM/CIS标准,按照一体化系统的设计思想和软件工程规范,适用于各个级别的电力调度系统的一体化解决方案。具有配电监控、数据采集、电网安全与经济运行、分析、实时调度管理、调度培训及在不同的电力控制中心数据的传输等功能。技术特点:1)一体化设计的CORBA中间件平台,面向对象的开放的分布式系统架构,2)基于IEC61970标准的数据库中间件平台,满足第三方软件的“即插即用”,3)遵循CIM标准的图模库一体化设计,4)领先的前置采集集群化技术,5)独特的实时数据库设计和存储缓冲机制,6)人机界面采用了OT技术,实现了Windows与UNIX下程序和风格的完全一致该系统在调度自动化领域得到广泛应用,从而进一步提高相关的行业自动化程度。经过对东南亚、东欧及中东国家的市场跟踪,DF8003能量管理系统在电力调度/配电自动化系统市场有广阔的市场前景。运用DF8003s系统后,在应用的行业或企业内潜在的经济效益也十分显著。
2.2 SD-6000系统
SD-6000系统由淄博电业局和电力自动化科学院南瑞系统控制公司联合开发,采用超大规模的调度投影屏、气象卫星云图、调度电话自动拨号等众多高新科学技术。作为我国电力部重点建设的一个项目。SD-6000系统是一个具有统一平台的开放式分布式能量管理系统,该系统于1994年投入运行,后在1996年通过测试和鉴定。SD-6000系统具有以下特色:首先拥有面向对象的人机界面管理系统;其次支撑系统具有开放式和分布式的平台,同时前置机应用软件设计十分合理而且很实用;再次,稳定性、可靠性有保证。
2.3 Open 3000系统
OPEN-3000系统是一套具有完全自主知识产权,满足技术先进、稳定可靠、实用方便等多方面目标的新一代电网调度自动化集成系统,它开创了电网调度自动化领域的新纪元,整体技术水平达到国际领先。OPEN-3000大大提高了电网调度自动化系统对大电网安全稳定经济运行的支撑力度,从而带动了电力监控这一领域技术水平的整体提升,引领了电网调度自动化技术的发展方向。
3 电力调度自动化系统的发展趋势
3.1 数字化
[关键词]电力系统;自动化;发展趋势
中图分类号:TM711 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)34-0216-01
前言
电力行业关系我国国民经济的命脉,目前我国总体上的电力需求缺口仍然很大,并且在相当长一段时间内仍会保持高速增长。而电气自动化控制技术在电力系统中就显示了突出的优越性,一方面可以节省大量的人力投入,另一方面还可以减少操作时间,提高电力系统的运行效率和安全性。
一、电力系统对电气自动化控制的发展要求
随着电力系统向着大型、复杂化方面发展,对电气自动化控制的要求也提出了更高的要求。具体体现在以下两个方面:
1.1电力系统控制的信息化要求
电气自动化技术在信息化发展的基础上,不仅具有自动操控机器运行的优势,而且在数据分析、处理和部门管理方面也有了重要的突破。把电气自动化技术应用于电力系统,不仅可以提高电力设备的使用效率,而且便于实现电力系统的信息化和智能化水平。
1.2电力系统的安全可靠性要求
电力系统是关系到社会生活和各行业稳定发展的经济命脉,而随着社会和经济对电力系统的依赖程度的提高,对电力系统的安全、稳定、可靠性要求也越来越重要。这就要求电力系统具备高效的维护效率,更加易于控制和操作,当电力系统发生故障时,要求能够及时做出诊断和修复。
二、电力系统自动化的发展趋势
2.1 电网调度自动化的发展趋势
研制并开发出新的能适应多种应用的电力调度自动化系统;进一步推进CPS1,CPS2 评价标准在我国的实际应用;进一步完善二次设备系统的安全防护体系;研究电网调度自动化系统运行维护的新办法;充分重视整个系统的彼此融合,信息的发掘和共享,进一步促进电力调度系统的信息化现代化;建立新的自动调度的管理体制,以适应电力体制改革的新形势。
2.2 火电站自动化的发展趋势
增加新技术和新工艺的应用。如自动监测技术、自动控制技术、顺序控制技术、自动监视与信号技术;逐步扩大DCS的应用范围并增强DCS的功能;加快管理自动化的进程,提高电厂综合水平。
2.3 水电站自动化的发展趋势
逐步实现以计算机监控代替人员操作,节省人力资源;大规模应用现场总线技术;进一步实现水电监控系统的网络化、自动化;在水电厂监控系统中逐渐成熟应用人工智能;在水电厂监控系统中广泛应用多媒体技术。
2.4 变电站综合自动化
努力实现保护和监控的统一;使设备安装更加简易、方便;做好人机操作互换的连接,加快发展无人、无线操作技术;制定统一标准的网络通讯协议;逐渐达到数据采集的一体化、标准化。
总体来说,整个电力系统自动化发展的总趋势为:由开环监测逐步变为闭环控制;由高电压逐步变为低电压;由单个元件逐步变为部分区域甚至整个系统;由单一功能逐步变为多功能并最终一体化,装置性能逐步快速化、灵活化、数字化、追求目标最优化、协调化、智能化。
三、电力系统中的新技术
3.1 地理信息系统(GIS)
在电力系统中应用地理信息系统(GIS)是将电力系统进行数字化、信息化的有效方法。实施GIS 的终极目标是实现电力企业的信息化、数字化,在未来的几十年内GIS的发展趋势是突破以往的信息孤立,将多种不同空间信息进行紧密连接整合,从不同角度和侧面全面展示数据之间的内在联系。为了实现GIS的先进性,需要采用空间数据库技术、面向对象技术、Web 技术等更多先进技术。
3.2 计算机视觉技术
应用计算机视觉技术最重要的目的是方便的获得多种图像信息,目前,其在电力系统中的主要应用是修改并增强遥视系统的功能,这主要表现在以下2个方面:①在线监测。在对电力设备进行在线监测的方法中红外图像监测是最为方便、实用、准确的方法,在红外图像识别方面主要就是利用计算机视觉技术。其工作原理主要就是将电力设备实时的红外图像与其正常工作时的图像进行比较,如有异常情况,则可判断它发生故障;②进行无人操作或环境监视。借助微波双鉴探测器,同时利用差分图像和流光法2种方法对移动的物体进行监测,如有异常,则会被自动识别出来并发出警告。但是,由于计算机视觉技术发展的并不完善,同时由于图像识别自身的复杂性,在现阶段还不能实现完全的无人操作,在许多情况下,计算机视觉技术仍然是一种辅助手段。
3.3 GPRS
接受范围比较广,可有效利用全国范围内的电信网络为远程数据用户终端提供方便的服务。传输速率非常高,其最高传输速率可达171bps,完全能够满足用户的需求。接入时间很短,可以在2s之内快速的建立连接。有实时在线功能,用户随时处于连线和在线状态,这一功能可以使用户的访问变的更加方便、快捷。按流量计费。它的费用是按照用户接受和发送数据包的数量来计算的,只要传递的没有数据流量,即使用户天天挂在网上也是不收费的。GPRS通讯方式的这些优点可以有效解决传统数据信息传输方式的弊端,更加适用于专业数据的传输。
3.4 软交换技术
实际上软交换只是集合了多种逻辑功能实体,为综合业务提供呼叫控制和链接,以及部分业务的功能,是目前电路交换网演变到分组网的最重要的设备,也是国内外通讯网络技术的热点之一。软交换技术有以下4个功能:①接入媒体网关;②呼叫控制;③业务提供;④互通互联。在电力系统中广泛应用软交换技术,正是基于其以上所述的功能和特点,它可以实现计算机网和电话网等不同网关之间的互通,还可以克服旧的网络设备的弊端,可使多种介质信息在1台交换服务器上交换,不仅节约资源,还提高了网络集成度,便于对整个电力网络进行管理和维修。另外,引进软交换技术后,使得新业务的提供也变得非常方便,能够满足电力系统发展过程中的新要求。随着电力系统的进一步发展,软交换技术的应用空间会越来越大,将会对其产生多层面的有益作用。
除了以上所述的4 种技术以外,在电力系统中还有很多其它的技术,如远动控制技术、现场总线技术、蓝牙技术等智能技术,这些技术都是在电子技术和计算机技术的基础上逐步建立并完善起来的,随着这2种技术的不断发展以及电力系统自身的发展要求,会有越来越多的先进技术应用其中,这都有待我们进一步的探索研究。
结束语
在电力系统的构建和运营中,电气自动化技术所起的作用越来越重要,因此,更需要不断进行理论和实践创新,扩大电气自动化的使用范围和效率,增强在电力系统的应用和功能,从总体上促进电力系统向着自动化和智能化方向发展,使这一技术能够更好地为电力系统服务,提高电力系统的效率,促进电力系统的健康发展。
参考文献
[1] 胡荣荣.电气自动化技术在电力系统中的应用探析[J].机电信息,2012,(30).
近20年来,我国自动化技术及其产品研发取得了很大的进展,在某些领域也实现了新的突破。然而,从整体来看,自动化技术并未形成产业规模,支柱型企业寥寥无几。在经济全球化背景下,电气自动化控制系统在实际生活、生产中的使用范围在不断扩大。充分了解该系统的功能,并综合当前的使用情况,科学预测电气自动化系统的发展走势,这对于社会发展和人们生活水平的提升,有很大促进作用。文章将结合笔者工作实践,从多个角度来分析电气自动化控制系统的应用情况及其发展走向。
【关键词】电气自动化控制系统 应用 发展
现阶段,电气自动化控制系统不仅给人们的生活带来了便利,同时也促进了智能化水平的提升,使之能对各仪器设备实行控制。在现代航天飞机制造、医学研究乃至交通等领域中,电气自动化控制系统均已得到广泛应用,且各种新领域仍在不断开发,电气自动化领域融入了信息传输系统、智能化系统等新的因素,对于电气自动化水平的提高,有很大的推动作用。
1 电气自动化控制系统的功能简介
从单元机组的运行及电气控制自身的特点来看,我们应将变压器组、发电机及厂用电源等电气系统全部纳入ECS监控体系中。电子总动画控制系统的功能主要可分为下列几方面:
(1)控制220kV/500kV断路器(发变组出口)、隔离开关等并进行相关操作。
(2)保护发变组、厂高变及励磁变压器等;进行启励或灭磁等操作,可用以切换控制方式和进行增磁、减磁操作;变组断路器出口将形成同期并网,可实现开关自动化和手动操作;监视6kV高压厂所使用的电源、电压快切装置状态、低压自投控制装置及相关操作;控制380V低压厂的电源自投装置;对电源、柴油机组及其操作程序提供保护;对直流系统或者是LPS系统进行控制。
此外,理论上电力自动控制系统应通过DCS来对发变组提供主保护,并控制好安全自动装置。尽管现阶段自动化控制系统已和DCS实现初步连接,不过其主要是通过通讯方式来传输信息,以实现对事故进行追忆。
2 电气自动化控制系统的应用
拿电力系统来说,电气自动化控制系统主要可用于下列几方面:
2.1 计算机处理系统
计算机处理系统大体包含如下功能:输入和显示参数、计算性能、打印报表、对异常情况进行报警、记录事故序列和追忆历史数据等等。
2.2 汽机电液调节系统
在我国,早期是利用液压控制系统来控制汽机。1980年代后,控制设备、电业转换器和电气元件的可靠性得到了显著提升,电调系统基本上都是汽机配套,能够从转速、调节压后压力和电功率等方面进行控制,以发挥启动与阀门管理功能。汽轮发电机组一般是从盘车进行冲转,依次经历暖机、阀切换及升速等环节再予以运行,这不仅能确保机组的安全性,同时也延长了系统的运行时间及使用寿命。
2.3 汽机旁路系统
旁路控制系统大体是由高/低压旁路压力与温度调节两大系统组成。根据系统运作时所要求的力矩及速度,旁路阀门执行器可自主选择电动或电液执行器。
2.4 汽机监视保护表
汽机一般是在机组启动、运行或者是停机过程中,通过保护仪表来对其工作状况进行监测,以免事故出现。上世纪80年代以来,国内的汽轮发电机组在单机容量上有所加大,这就需要我们积极研发和使用机械参数与之相适应的监视保护仪表,以及转速、轴承盖震动和偏心度等装置,方可使机组连锁保护系统发出信号,并对汽机进行监视与保护。
2.5 机、炉协调系统
在火电站主控系统中,协调控制系统是必不可少的部分。该系统的目标是对机组各输入与输出间的能量、质量进行控制,使之保持均衡;并持续消除运行中出现的内、外干扰现象,以适应电网对机组负荷提出的要求,使机组能运行通畅。协调控制系统的功能在于:协调电网的负荷调度,进行调频、调峰,维持汽机和锅炉的能量平衡(输入及输出),协调控制锅炉内燃料、送风等子系统,调整辅机设备和机组出力等。
3 电气自动化控制系统的发展趋势
OPC(OIJE for Process Control)技术的诞生,Windows平台的普及和IEC61131的实施,很大程度上促进了电气技术与计算机间的融合。未来,电气自动化控制系统将呈现出统一化、智能化和创新化三大发展趋势。首先,电气自动化控制系统将实现对产品设计、维护等进行统一研究,且利用微软公司的标准接口技术后,电气自动化控制系统的信息资源将得到更充分的利用和共享,其项目成本也能有所下降。对电气自动化控制系统而言,这无疑使一次很大的提升,标准化接口在保证产品质量的同时,还能为各厂家间的数据交换提供平台。
其次,在科学技术不断进步的今天,电气自动化控制系统将逐步迈向智能化发展道路。电子信息和计算机技术对该系统的发展提供了技术支撑,在实际应用中,系统判断和反应外界指令的准确性也能得到提升。智能化最大的优势在于高效、便捷,通过机器便可完成多件事情,这为电气自动化控制系统带来了更大的发展空间。再者,国内电气自动化控制系统已走过了几十年的发展历程,电子自动化系统取得了可观的进展。但相比国外,国内企业大多只能生产档次较低的电气自动化控制系统,只有加大技术研发与资金扶持力度,不断引进各种创新型人才,电气自动化控制系统也将逐步从单一的设备转变为集成系统,迈上更高的发展阶层。
4 结论
电气自动化控制系统的应用,能促进电气领域自动化水平和运行管理效率的全面提升。与此同时,通过电气化控制系统,企业还可有效降低其成本,使设备及生产线变得更加稳定、可靠。从现阶段来看,电气化自动控制系统在多个领域中得到了应用。随着时代和科技的不断发展,电气自动化控制系统将为企业和整个社会带来更大的经济效益。
参考文献
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[2]朱爱珠,黄菊红,徐平原.浅谈电气自动化控制设备的可靠性测试[J].科技资讯, 2011(08).
[3]徐勇.关于电气自动化控制设备的可靠性分析[J].科技资讯,2011(09).
[4]周亚峰.浅谈电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013(06).
【关键词】配电管理; 配电自动化管理系统; 开发与应用;发展趋势
随着国民经济的提高,在各个领域中现代化配电自动化系统已广泛地应用,所以人们对供电系统的可靠性,安全性要求也日益提高,根据网络技术和计算机实时监视电力系统的运行参数,及时进行记录,并将这些数据不断地传送给电力监控计算机,使电力监控中心全面掌握运行情况,能准确的判断故障位置及原因,以便及时维修。
1 配电自动化管理系统发展现状分析
1.1 配电自动化管理系统涵盖的内容
根据中国电机工程学会城市供电专业委员会起草的《配电系统自动化规划设计导则》给配电系统自动化提出了较明确的定度,所谓配电系统自动化是利用现代电子,计算机,通信及网络技术,将配电网在线数据和离线数据,配电网数据和用户数据,电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测,保护,控制,用电和配电管理的现代化。
1.2 配电自动化管理系统(DA+DMS)的关键技术
(1)馈线自地国化技术。馈线自动化(FA),是指对配电线路上的设备进行远方实时监视,协调,及控制的集成系统,正常情况下,远方实时监视馈线分段开关和联络开关的状态及馈线电流,电压情况,并实现线路开关的远方分合闸操作,线路故障时,能自动记录故障信息,自动差别和隔离馈线故障区段以及恢复非故障区段的供电。(2)配电系统及设备的数据采集和监近代。配电SCADA系统是配电管理系统(DMS)基本功能的组成,同时又是DMS的基本应用平台,其与能量管理系统(EMS)中调度自动化的数据采集和监控(调度SCADA)功能性质十分接近,都是利用自动化系统及装置采集信息并集中处理,用以树配电网络及设备的运行进行实时监视,及时发现系统异常情况并提示运行监控人员进行处理。
2 配电自动化的立足点
解决电话网的“瓶颈问题是加强城网和农网的建设改选,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选,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。解决配电网较为突出的技术难,确保电力用户用电的时效性,满足电力用户的供电,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。
3 配电自动化系统的发展
3.1 现代配电自动化系统
采用分层集结策略大城市配电自动化系统一般分为四个层,第一层,为现场设备层。主要由馈线终端单元(FTU),配变终端单元(TYU),运动终端单元(RTU)和电量集抄器等构成,统称为配电自动化终端设备。第二层,为区域集结层。以110KV变电站或重要配电开闭所为中心,将配电网划分成若干区域,在各区域中心设置配电子站,又称”区域工作站“,用于集结所在区域内大量分散的静悄悄电终端设备。如馈线终端单元(FRU),配变终端单元(T TU)和电量采集器。第三层,为配电自动化子控制中心层。建设在城市的区域供电分局,一般配备基于交换式以太网的中档配电自动化后台系统。往往还包括配电地理信息系统,需方管理和客户呼叫服务系统等功能。用于管理供电分局范围内的配电网。第四层,为配电自动化总控制中心层。建设在城市的供电局,一般配备基于交换式以太网的高档配电自动化后台系统和大型数据库,用于管理整个城市范围内的配电网。中小型城市的配电自动化系统一般只有前三层设备,不需要第四层。
3.2 配电自动化新技术
配电线路载波通信技术。对低压配电网,由于终端设备数量非常多,采用光纤通信无论从成本或可行性看均不现实。为实现配电系统综合自动化的实时电价信息及远程读表功能,研究具有较高可靠性和通信速率的配电线路载波通信技术,不仅可作为实现上述功能的通信手段,还可以为客户提供其他的综合通信月份。用户电力技术。用户电力技术是将电力电子技术,微处理机技术,控制技术等高新技术运用于中,低压配,用电系统,以减少谐波畸变,消除电压波动和闪变,各相电压的不对称和供电的短时中断,从而提高供电可靠性和电能质量的新型综合技术。用户电力技术独立工作时可满足特殊负荷对供电量的严格要求,与配网自动化技术相结合时,将实现无瞬间停电,实时控制的柔性化配电,满足用户对电能质量更高层次的要求。
4 配电自动化管理系统(DAS+DMS)的开发和应用
4.1 领导重视,专业协作
配电自动化管理系统的开发和应用不仅技术复杂,工作量大,还涉及多个部门,多个专业的协作配合,更牵动诸多作业流程,专业分工,工作习惯,甚至组织机构的变革,必需有实实在在的,统一的组织领导机制和强有力的日常协调机制,同时必须成立一个包括配网规划,自动化通讯,工程设计,配网调度,配网运行,用电管理等专业的柔性管理小组,共同参与,确保开发的系统实用,易用,受用,并在开发前期就明确谁安装,谁使用,谁验收,谁维护等,共同推进该工作的开展。
4.2 分析现状,优化设计
近几年,全国为数不少的城市供电企业已开展了各种形式的配电系统自动化方面的应用,因此今后配电自动化管理系统的开发应建立在一个具有标准性,开放性,可扩充性的符合计算机时代要求的,具有友好的人机界面的应用平台上,才能避免因系统发展和技术进步造成重复建设或推倒重来。对已建立的各类自动化应用系统,应充分发挥其使用价值,非标准系统可通过必要的转换接入标准系统,尽量延长可用期限。
5 电力自动化管理系统的实施
5.1 规划和建设好配电网架
规划和建设艰险配电网架,是实现配电自动化及管理系统的基本条件。常用的配网接线有树状,放射状,网状,环网状等形式,其中环网接线路是配网最常用的一种形式,将配电网环网化,并将10KV馈线进行适当合理的分段:保证在事故情况下,110KV变电容量,10KV主干线和10KV线有足够的转移负荷的能力。
5.2 加强讯,统筹安排,分步实施
配电自动化及管理系统的开发和应用,是从传统的管理方式向现代化管理方式的飞跃,其涵盖的内容十分广泛,涉及部门诸多,为此,必须加强领导,统一规划,因地制宜,分步实施,以实现最佳的凤入产出比。
5.3 配置合理的通信通道
通信系统信道的选用,应根据通信规划,现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求,按分层配置,资源共享的原则予以确定。信道种类有光纤,微波,无线,载波,有线。主干线推荐使用高中速信道,试点项目建议使用光纤。
5.4 选择可靠的一次设备
对一次开关设备除满足相应标准外,还应满足配电自动化及管理系统的要求。
6 结束语
配电自动化及管理系统具有实时性好,自动化水平高,管理功能强之特点,能提高供电可靠性和电能质量,发送对用户的服务,具有显著的经济优越性和良好的社会综合效益,配电自动化及管理系统的建设是一项系统工程,所以要在按照城网建设规划的前提下,因地制宜,积极采用,合理选用,推广应用配电自动化及管理系统。
【参考文献】
[1]蒋小昌.浅谈配电网自动化构成及难点分析[J].中国新技术新产品,2011(01).
[关键词]电气自动化 控制系统 具体应用 发展趋势
中图分类号:TM921.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0394-01
1 前言
在我国经济快速发展的大r代背景下,工业技术得到很大程度上的提高,在工业自动化领域,电气自动化的产品得到了很广泛的应用。在现代科学技术的发展过程中,电气自动化技术是其中的核心,在社会以及企业的发展过程中发挥着重要的作用。在企业的运营中,电气自动化控制系统在企业的自动化程度方面、生产以及测量精度方面、有效减少生产过程中的安全事故方面、企业运行的成本节约方面都起到了积极的促进作用,有效的为企业运行赢得了经济利益。在人们的日常生活中,电气自动化控制系统为人们的出行以及其他方面带来了巨大的便利。所以说,电气自动化控制系统已经被广大人民群众以及企业运营商所重视与推广,相关的专家以及研究人员加强这一方面的研究,所以推进电气自动化控制系统的应用有着现实意义。
2 电气自动化控制系统的作用与应用分析
2.1 有效的便利人们的生活
电气自动化控制系统有效地将计算机技术、电子技术以及网络技术有机的结合在一起,全面的满足人们对电气自动化产品的智能化与高效化的需求,为人们的生活送去了极大的便利,积极的推动了我国经济社会的发展,进一步提高了我国的科学技术水平。我国经济的高速发展使得人们的生活质量得到有效的进步,因此人们的生活水平也得到了很大程度的提高,电气自动化产品在我国的经济市场上得到了很大的发展[1]。不论是我们平时出行的公交车,还是进入酒店的自动化感应门,以及无处不在的电梯都足以说明人们的生活中已经离不开电气自动化产品,电气自动化控制系统在人们的生活中有更广泛的应用。
2.2 拓展了自动化企业的发展空间
电气自动化产品在具体的应用中,必须靠计算机技术来实现,在一定程度上说明电气自动化控制系统的发展与计算机的发展具有一致性。我国的科学技术得到不断的发展,自动化产品也更加趋向人性化与智能化,因此产品能够实现更多的任务,有较大的发展空间。电气自动化控制系统在工业方面的应用有效的确保了工业生产过程的连贯性,全面的解决了以往传统生产中会出现的弊端,提高了整个生产过程的效率,使得人口急剧增长带来的工业生产上的压力问题得到了很好的解决。
2.3 降低企业的成本,提高生产安全性
电气自动化控制系统在运行的过程中发挥着调节控制以及数据运算的职能,有效的保证运行的设备时刻保持在最佳的工作状态。电气自动化控制系统对当今的工业生产方面起着引导性的作用,有效的降低了企业运行的成本,保证企业中的相应的生产设备能够得到安全的运作,实现了系统的稳定,全面的提高生产中的安全系数。电气自动化控制系统对企业的连续生产、安全运行起到了很大的主导作用,降低了社会工业生产的成本,提高了生产效率。
2.4 电气自动化在农业工业领域的应用
当今社会的科学技术水平高低,能够从电气自动化技术的发展情况得到有效的反映。社会信息化的发展使得电气自动化控制系统在经济中发挥着无法取代的作用。在农业生产方面电气自动化也得到了很广泛的应用,全面的提高了农业种植以及农产品生产的效率,在种植成本上得到很大的节约,有效的提高了农产品的生产质量。在工业发展中,电气自动化控制系统在计算机的处理、数据的采集、汽机设备旁路系统的控制、安全系统设备的监控都发挥了很重要的作用[2]。
3 电气自动化控制系统的发展趋势
3.1 加强安全性与可靠性、满足市场需求
电气自动化控制系统中安全性是一个至关重要的内容,保证控制系统运行的安全性与可靠性,是目前广大学者与研究人员十分关注的一个问题。电气自动化控制系统的安全性主要表现在系统运行中对工作人员、机械运作以及环境这三个的方面的安全,一旦系统运行中出现了一些非安全因素的问题,系统及时反应,触发保护逻辑,对人员、设备、环境予以保护。企业的目的是盈利,企业运行中最重要的是实现利益的最大化,全面的满足市场的实际需求,形成规模化的生产。所以电气自动化的企业在研发与生产之前,要对市场上需求情况有全面系统的了解,加强自身的技术研发与产品生产,从而提升企业盈利。
3.2 趋向高效化与便捷化
电气自动化控制系统是为了通过快速、准确的生产控制,从而全面的实现产品的优质与高产,所以这就要求电气自动化控制系统必须朝着更加高效的方向上去发展。电气自动化控制系统在设计上必须要把便利性作为产品运行的主要原则,将操作难度、控制过程难度及复杂性降至最低,有效的实现系统控制过程的便捷与顺适性。电气自动化控制系统简单便捷的设计降低系统开发与维护以及具体使用成本,将会得到广泛的欢迎。
3.3 系统要趋于通用性与标准化
通常情况下,电气自动化的控制系统中,因为办公室一般使用IP系统进行通讯,所以在自动化控制系统与管理系统之间的接口设置就应当使用PC系统。在行业中,因为PC系统的人机界面已经得到了全面的发展,PC平台的自动化解决措施与方案就显得至关重要,它的灵活性以及方便集成的特点使得系统越来也受到人们的使用。标准化的程序接口使得不同的厂家之前的产品实现互换,切实的实现了不同厂家之间软硬件产品数据得到切换,有效的解决了它们之间通讯会产生的障碍问题,减少了工程运行的成本与时间,使得数据的资源在交流与共享上得到了提升[3]。电气自动化控制系统在结构设计上具有一定的通用化与统一性的特点,有效的使得自动化产品在具体的设计、安装、调试维护以及实际的运行过程中的难度得到很大程度的简化,从而使开发过程中所消费的成本与消耗的时间得到有效的降低。电气自动化控制系统的通用化以及标准化的趋势是整个系统发展的主要走向。
4 结语
综上所述,现阶段社会的不断发展,使得电气自动化控制系统必须更新升级,朝着统一化、智能化的方向发展,全面满足人们生活的实际需求。本文分析了电气自动化控制系统的特点,电气自动化控制系统的作用与应用,以及电气自动化控制系统未来的发展趋势,旨在希望电气自动化控制系统的应用能够得到更进一步的应用,有效提高人们的生活水平。
参考文献
[1] 高瑜,郭天超,郭天飞.浅谈电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].中国新通信,2016,06:88.
关键词:电力系统;继电保护;现状;发展
电力资源关系着国家的国计民生,而且在进步经济快速发展的形式下,对电力能源的使用量与日俱增,如果电力系统安全出现问题,将会严重影响社会的生产和人们的生活。继电保护自动化技术的应用于发展,对电力系统来讲,其重要程度不言而喻。继电保护自动化技术可以很好的监控运行中的故障,如果电力系统中的一次设备突然发生故障,其能迅速找到故障元件,同时将其和整个电路分离开来,以确保整个电路的安全运行。
1 继电保护自动化技术简介
1.1 继电器的构成和原理
继电保护装置由测量模块、执行模块还有逻辑模块构成。继电器的工作原理是测量模块先接收输入信号,输入信号是电力传输系统保护对象产生的信号,将测量信号与相应的定制进行比较,然后将对比结果传到逻辑模块。依据测量模块输出值的次序、大小及性质参数进行逻辑运算,依据逻辑模块得出逻辑值判断动作的准确性,这就是继电器内逻辑模块的作用。
1.2 继电器的类型
根据不同的划分标准,继电器被分为如下几个类型:(1)按结构结构形式继电器分为电磁型、感应型、静态型及整流型灯几个类型。(2)按继电器的的作用分为测量和辅助两个种类。
1.3 电力继电保护技术现状分析
虽然我国继电保护研究水平较西方发达国家而言,还存在着一定的差距,但不可否认的是,我国在微机继电保护的保护软件和算法方面,也取得的显著的研究成果,而该成果在具体实践过程中的广泛应用,也把我国的电力事业推向了一个新的发展高度,有效促进了我国电力系统的平稳运行。我国电力事,业在继电保护技术方面的发展与前景将是十分广阔的。而当前我国普遍应用的继电保护技术,即为微机继电保护护技术。该技术是以微型计算机为基础结构来构成继电保护的,其无论是在功能性还是在灵活性上,都具有传统继电保护无法比拟的优点。另外,随着时代的发展,越来越多的新技术都在微机继电保护的领域中得以有效应用。首先便是人工神经网络技术的应用。将人工神经网络理论运用到继电保护的领域中,不仅有利于分析配电网的线损问题,还可以解决电力系统中的非线性问题。其次就是IT技术的应用。IT技术在微机继电器保护领域中的应用,有效促进了继电器多功能一体化的实现。
2 继电保护自动化技术在电力系统中的应用
继电保护自动化技术在电力系统有四大方面的应用
2.1 继电保护自动化技术在母线保护中的应用。母线继电保护主要包括两种,即相位对比保护以及差动保护。相位对比保护指的是通过相位的对比方式,提高系统保护母线的可靠性和有效性;差动保护是将特点以及变化都一致的电流互感器设置在母线元件上,当系统母线侧边端子和二次绕组进行连接之后,再将继电保护装置安装在系统母线差动位置。在大电流接地过程中,通过三相连接的方式实现;小电流接地过程中,在相问短路中设置系统母线保护,然后通过两相连接的方式实现。继电保护自动化技术在发动机保护中的应用。
2.2 继电保护自动化技术在变压器保护中的应用
继电保护自动化技术在变压器保护中的应用主要包括以下几个方面:(1)短路保护,变压器短路保护包括阻抗继电保护和过电流继电保护,阻抗继电保护主要是通过利用变压器阻抗元件产:生的保护作用,阻抗元件运行一段时间之后,会自动切断电源,以此实现对变压器的保护;过电流继电保护主要是在变压器电源两边电源和时问元件中安装过电流继电保护装置,电流元件运行一段时间之后,会自动切断电源,进而实现对变压器的保护。(2)瓦斯保护,当变压器的油箱出现问题时,在故障电弧的作用下绝缘材料和油都会发生分解,产生有害气体,通过采用瓦斯保护,当油箱出现上述故障时,能够自动的肩动保护动作,将变压器电源切断,同时发出警报信号通知维护人员赶到故障地点进行处理。(3)接地保护,对于不接地变压器保护,应该采取零序电压保护措施;对于直接接地变压器保护,应该采取零序电流保护。
2.3 继电保护自动化技术在发电机保护中应用
继电保护自动化技术在发电机保护中应用主要包括两个方面:(1)重点保护,如果发电机定子绕组匝间发生短路故障,将会导致发电机的故障部位温度上升,破坏绝缘层,威胁发电机的安全运行,通过在定予绕组内安装匝问保护装置,能够有效的防止定子匝间短路故障的发生;如果发电机的单相接地产生的电流超过规定值,通过安装接地保护装置能够对发电机进行继电保护。通过将发电机中性点、电流、相位进行相互结合,能够形成纵联差动保护,实现对发电机的保护;(2)备用保护,过电压保护能够有效的防止发电机自负荷较低的状况下发生绝缘被击穿的现象;过电保护能够有效的实现对外部短路故障的保护,防止发生短路破坏发电机;当发电机定子绕组发生低负荷问题时,继电保护装置能够自动切断电源,并发出相应的报警信号,实现对发电机的保护。
2.4 继电保护自动化技术在线路接地保护中的应用。电力系统的线路错综复杂,接地方式也相对较多,因此电力系统的接地方式包括大电流型接地与小电流型接地,当出现大电流接地时,应该立刻切断电源,防止接地故障对电力系统造成的破坏;当发生小电流型接地时,继电保护装置会发出报警信号,电力系统在一定时间内依然可以运行。
3 电保护自动化技术的未来发展趋势
继电保护自动化技术的未来发展趋势主要包括以下几个方面:(1)智能化,近年来,人工智能技术在电力系统继电保护自动化中得到非常广泛的应用,例如模糊逻辑算法、遗传算法、神经网络等,通过将这些人工智能技术应用在继电保护自动化系统中,能够保证继电保护自动化系统正确判别故障,并具有智能化解决复杂问题的能力,进而实现继电保护的智能化。(2)网络化,计算机网络技术在国家经济建设以及能源发展中发挥了至关重要的作用,通过将网络化技术应用在电力继电保护系统中,利用计算机网络能够将主要设备的继电保护装置连接在一起,创建(3)计算机化,随着计算机技术的快速发展,自动化芯片控制的电路保护硬件已经从16位单CPU结构发展为32位CPU微机保护结构,显著的提高了继电保护的性能以及响应速度,继电保护自动化系统的计算机化已经成为不可逆转的发展趋势。
结束语
通过上述对继电保护自动化技术的应用分析,可以说继电保护的作用电力系统的雷达与哨兵,在实时监控过程中,可以对整个电力运行情况进行监督.出现故障会立即讲行报警.值班人员会及时进行维修和处理,提高了监督和处理问题的效率,降低了二次故障的发生率,保证电网运行的可靠性。随着我国科学技术的不断研究进展及突破,我国继电保护自动化技术方面一定会有新的科学发展。
参考文献
[1]席建国.电力系统继电保护技术发展历程和前景展望[J].黑龙江科技信息,2007年9月26日.