研究电力一次设备的智能化设计及其发展论文_赵丛

研究电力一次设备的智能化设计及其发展论文_赵丛

(中国能源建设集团辽宁电力勘测设计院有限公司 辽宁省沈阳市 110179)

摘要:伴随着社会经济的飞速发展,带动了我们这个时代的文明。科学技术发展迅速,尤其在电力系统方面表现的尤为突出。电力一次设备智能化发展对于我国电力企业发展的重要性逐渐显现,电力一次设备智能化设计被纳入电气自动化范畴之内,这是电力相关产业提升生产力并完成转型的基础性工作。我们的生活离不开电力资源,电力的相关产业也在不断的实现转型,电力一次设备智能化的广泛应用就是个很好的证明。本文通过对电力一次设备的内涵应用与发展趋势进行了论述,仅供参考。

关键词:电气自动化;一次设备;智能化

一、电力一次设备智能化设计的方案特点与内容

现阶段,用电设备涉及到PLC控制系统,这一系统属于小型系统,在高低压变配电设备会用到这一嵌入式控制装置,所以在设计相关电气过程中,则不需要将二次信号、用于计量和集中的保护系统设备与自动控制系统之间进行预留互联,仅需要依据要求设计系统电气,另外需要设计必要仪表系统。从以往设计方案来看,自动化设计与电气设计属于平行状态,但与之相比,在新设计方案中作出了很多创新内容,主要体现在设计程度上,简化了传统设计方案,这也是未来发展趋势。

二、传统电气自动化设计的特点和思想基础

传统电气设备的制作形式在保护、控制和计量上都是由一些独立的配件来完成的,而且用户所需的配电产品以及每个配件彼此间的功能配合与连接也都是通过此种形式来完成的。在这个过程中,计算机便构成了相应的自动化控制系统,通过对软件和硬件进行组合,让系统管理管理与控制功能能够满足用户需求。此外,在传统电气设备里自动化和电气全都是独立存在的,并且这两个设备并非是出自同一个制造商,因此在进行施工之时,各设备专业的工作人员一定要到施工现场,然后按照规定的管理原则和标准信号划分清楚界面,并对其采取必要的协调连接举措。

2.1在对某工程进行电气设计之时,一定要对用电设备的实际用电负荷、分布情况以及负荷特点等具体状况加以考虑,同时与自身条件相结合来进行中低压配变电系统的相应设置。在此基础上,作为施工方一定要遵照供电方在设备、条件以及用电上的管理要求,对低电压变配电系统实行计量、控制和二次保护方面的设计,然后按照工艺控制和自动化系统要求来进行配电系统末端用电设备的设计,在完成这些设计之后,再实行电路的敷设、设计以及设备的调试与安装工作。

2.2在对某工程进行自动化设计之时,一定要按照控制要求先对工艺进行详细分析,以便对被控设备的分布状况有所了解和掌握,同时还要对设备自身可靠性、运行流程相关性等加以了解,然后再进行计算机全控制系统结构和内容的设计。在执行工程的时候,还需对变配电系统、高低压仪表系统与用电设备检测信号、系统检测控制之间的关系加以协调,接着再将一个位号清单编制出来,最后再对整个控制流程图加以设计;进行控制系统监控软件和硬件的组合;使控制系统输出和输入接口与整个系统现场设备电缆之间的有效连接设计得以实现,如此才能使整个系统设备以及电缆敷设的调试与安装得以顺利完成。

虽然自动化设计和电气设计的过程隶属不同专业,但经过分析便知,这两个专业在执行之时需平行进行,并且在进行中要彼此提出监控条件,换言之,在实施电气内容和条件之时,一定要对自动化相应内容和条件加以确认和落实。

三、电力一次设备智能化设计的建设条件和内涵

从建设条件方面来看,从总线至分线的模式是主流工程设备常用模式,通讯协议的数据传递是在遵循向下兼容原则基础上实现的。伴随电气自动化进步和发展,现阶段通讯网络也随之发生变化,不仅体现在机电一体化标准上,还体现在核心组件嵌入统一标准方面,同时终端设备链条的监测和控制也逐渐独立化方向发展,可分头进行管理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从总线至分线的模式可见通讯媒介的关键性作用,现场总线主要包含两大块,一块为硬件,另一块则为软件,主要体现在控制台,还体现在人机交互管理系统。如果现场总线体系涉及较大规模则应用总线通讯协议,可以保证其兼容性充足,现场设备要想在当前系统中串入,则需要与总线通讯协议相符合,通过与总线体系之间的交流以掌控全局设备。

从设计内涵方面来看,现阶段用电设备的智能化主要体现在其内含可编程逻辑控制器,与传统设计理念相比,在变电设备中增加控制模组,可不必预留设备设计、设备维护、设备管控以及设备二次保护的空间,只要以电气系统设计理念为依据设计监测仪器系统即可。在传统设计观念中需要同时设计自动化系统和电气设计,统筹兼顾两者。而现阶段智能化设计简化了这一程序,尽量避免人工操作,使工作效率提升。实现自动化以后可以直接进行设计,无需先确定硬件,而是在通信协议和操作软件模组确定之后自动整合各级设备,在智能化设计体系中,自动化系统与电气设计并行问题得到自然解决,这两者将不再是独立问题,使两者关系得到有效协调,对工作开展和调配有利。

四、一次设备智能化在10KV配电系统的应用

我国配电网包括农村电网和城市电网,农村电网最主要采取架空线的方式,城市电网则主要采取电缆网的形式。所采用的电力一次设备主要包括:配电开关、配电变压器等。这些开关及变压器大多数没有自我控制测量、控制、通讯功能。目前采用的二次设备主要包括:TTU、FTU、DTU等设备。

通过在一次设备上融合二次测量、控制、通讯功能,是配电终端与配电一次设备无缝融合。实现包括:就地手动、远方控制、环网控制、保护动作等方面的应用。设备同时具有现场总线通讯、网络通讯或光纤通讯功能。实现现场单元间、子站之间、子站对现场单元、主站对现场单元、主站对子站的通信等广义范围。并与电力主站系统通讯,实现包括:电网经济运行的分析、GIS的在线管理、SCADA的实时监控等功能,突破传统单一调度的自动化系统模式。采用一体化架构形式,使分布式网络的综合集成系统能实现管控一体,软件平台技术和计算机网络技术要充分体现开放与功能,同时进行异构系统跨平台接口的供应,并与CIS、MIS、负控、调度等自动化系统共同实现无缝集成。

五、电力一次设备智能化的发展趋势

实际上,上述设计方案在现场设备中已经基本实现,通讯协议标准与现场总线装置相符合,即可以完全实现网络通讯功能,同时在现场总线节点设备上均以为分布式实时数据库模式进行,另外设备控制系统是系统中非常重要的组成部分之一,其不仅具备成本低的优势,还可以实现快速共享,且高效可靠,这里所提到的设备功能需要经过不断的探索和研究才能实现,这对电力一次设备智能化设计人员而言,需要设计两方面程序和系统,以清晰地掌握整体框架。电力企业并非独立的个体,应在企业之间做好协调和交流,促进企业运营和发展。

结束语

文中就传统自动化与电力一次设备智能化的技术发展趋势作了大致的介绍。并就同一工程汇总自动化设计与电气设计之间的关系作了大致的论述,此外还表示假如这两者能进行有机融合,将对工程自身发展有利,在文章最后,笔者对这两个专业的融合趋势、原则和发展方向进行了大致的分析。在电气工程中,电气自动化技术的应用,能够促进工程建设的顺利进行,还能够保证工程施工的质量,促进我国工程建设事业的发展。

参考文献

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[2]吴学红.自动化变电站一次设备的智能化运行探讨[J].建筑工程技术与设计,2016(34).

[3]董雪,吴斌,栗王凯等.浅谈电力一次设备智能化的设计与发展趋势[J].黑龙江科技信息,2014(01).

[4]樊毅.一次设备智能化技术在智能变电站的探讨[J].中小企业管理与科技,2017(01)

论文作者:赵丛

论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期

论文发表时间:2018/11/2

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