摘要:随着计算机技术和信息技术的飞速发展,一些自动化、数字化的技术逐步被应用到电力系统中,使电力系统的运行效率得到了显著的提高。电力系统应用中的一个关键环节就是电气自动化技术的设计,电力自动化建设虽然取得了一定的进步和发展,但是电力系统中电气自动化技术的应用仍需要不断完善。本文通过对电力系统中电气自动化技术的应用进行阐述,并探究电气自动化技术未来的发展方向。
关键词:电力系统;电气自动化技术;应用;发展方向
电子信息科技被广泛应用到电力系统中,显著改善了电力系统的整体运行状况。电力系统中电气自动化技术的应用,推进了电力系统的自动化程度,还极大地提高了电力系统的安全性,使得电力系统智能化服务水平和效率得到了显著的提升,电子信息科技的价值得到了充分的发挥。探究电力系统中电气自动化技术的应用及发展方向,具有重大的现实意义,对逐步完善我国电力系统的建立提供强大的动力。
1.电气自动化技术的主要内容
电力系统中电气自动化技术的应用主要包括计算机技术和PLC技术两方面内容。
电气自动化技术的核心技术即计算机技术,在电力系统中也是最常见也最具代表性的技术,为电力系统实现智能化配电提供了前提条件,在供变电和输配电中发挥了巨大的作用。另外,计算机技术中运用电网调动技术实现国家电力系统中的信息采集工作,并负责对不同区域、省、地、县不同级别的电网实行自主调动,然后对信息进行整合和储存。计算机技术还实现了将国家的整体电位设备结合起来,加强了整个电力系统的监控力度。
PLC技术在电力系统中的应用能够顺利完成数据的采集、分析、整合以及转换、传递等工作;对整个电力系统工作的控制,提高了电力系统相关生产过程的协调化;PLC在电力系统中的应用,简化了电力控制系统内接线,提高了整个系统的可靠性和灵活性,降低了能量损耗。PLC系统的诸多优势,使其在电力系统中得到了广泛的应用。PLC 系统采用的是辅助性继电器,其内部的逻辑关联取代了以往的机械继电器中的导线相接。这样继电器节点的变换时间就可以忽略不计,系统的可靠性就得到了显著的提升。另外,PLC 系统的抗干扰性能很强,能够满足复杂多变的工业生产环境的要求。随着研究的逐步深入和技术的不断发展,这一系统的操作流程更加简洁、直观,实现了操作日益简化,快捷方便的目标,提高了员工操作的准确率,工作效率大大提高。
2.电力系统中自动化控制技术的应用
2.1电网调度自动化
电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。
2.2变电站自动化
变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化:运行管理、记录统计实现自动化。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。
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2.3配电网自动化
该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型,输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合,负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行,最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破,主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面,最终,解决了载波正在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题,正是因为采用数字信号处理技术,才得以提高了载波接收灵敏度。
2.4电力一次设备智能化
常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。
2.5适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置
自从电力系统采用光电互感器技术后,与之相关的二次设备,如测控设备,继电保等装置的结构与内部功能将发生巨大的变化。首先节省了装置内部的隔离互感器、A/D转换电路及部分信号处理电路,从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样,其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。
3.电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势
3.1 国际标准的大规模推广和使用
近年来电气自动化技术在我国有了广泛的应用,但是由于电气自动化设备的生产厂家众多,导致这些设备的信息共享和相互操作间存在诸多障碍。为满足不同厂家所生产设备的兼容性,电子工业协会制订了 IEC 61850 标准,作为站端与站间进行通信的标准,从而实现站内的无缝通信。我国要大力推广和使用 IEC 61850 标准,并基于此标准开发出电气综合自动化系统的相关产品。
3.2 将测量、保护和控制工作融合为一体
长期以来,受电力行业专业分工、人员配置和运行机制的影响,我国电气自动化系统主要通过站内监控采集相关数据、单独进行保护的工作模式。这种工作模式虽然能对事故进行清晰的分析和处理,但是增加了工作量,降低了设备的利用率。为了减少设备的重复配置率和操作人员的工作量,提高事故的处理效率,必须将测量、保护和控制工作融合在电气自动化综合系统中。
3.3 以太网技术的使用
随着经济和社会的发展,人们对电力的需求与日俱增,加之电网系统越来越复杂化,其涉及的数据和信息也越来越多。在这种背景下,电气综合自动化系统所需要采集和传输的数据日益庞大,对通讯的实时性和传输速度提出了更高的要求。以太网具有传输数据量大、传输数据快的优势,能够满足电气综合自动化系统的发展需求,因此,以太网在电气综合自动化系统中必然会有更多的应用。
4.结语
电力系统中电气自动化技术的应用,推进了电力系统的建设,使电力系统的智能化服务质量明显得到了提升。在生产实践中,我们必须将先进的科学技术积极应用到生产中,这样才能发挥信息科学技术的价值和巨大作用。对电力系统中电气自动化技术要不断进行深入的研究,使电力系统建设逐步走向完善,为我国智能电网建设和电力工业的发展注入强大的动力,带来更大的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]李荣智.刍议电气自动化技术在电力系统中的运用[J].科技风,2016(10).
[2]赵翔宇.探究电气自动化技术在电力系统中的运用[J].城市建设理论研究(电子版),2015(6).
论文作者:扎西达娃
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/1
标签:电力系统论文; 技术论文; 电气自动化论文; 电网论文; 电力论文; 设备论文; 变电站论文; 《电力设备》2018年第11期论文;