摘要:随着我国科学技术的不断进步和社会经济的飞速发展,自动化、数字化技术已经开始应用在电力系统建设中,电气自动化作为一门新兴的学科与人类的日常生活息息相关。因此,电气自动化技术如何在电力系统中科学合理的运用成为了人们共同关注的话题。本文主要对电气自动化的系统技术的设计思想、应用方向以及电气自动化在电力系统中的应用等几个方面进行了探讨。
关键词:电气自动化技术;人工智能;智能电网
1电气自动化技术在电力系统中的发展现状
1.1智能保护和综合自动化技术
目前,伴随着电力系统中的自动化保护理论不断地发展,电气自动化保护装置在综合自动控制技术、自适应技术、网络通信技术、人工智能技术以及微机技术等多领域都得到了广泛地运用,这就使得电气自动化保护装置有了智能控制功能,电力系统的安全性得到了有效地提高。
1.2实时仿真系统
我国的电气自动化技术在不断与国际水平对接的过程中,一直在提高了自身的创新能力和技术水平,因此当前国内的自动化技术已经达到相当高的水平。所以,随着对电力系统中的负荷动态特性监测、实时仿真建模等的研究不断深入,已经有人引入实时的数字模拟仿真系统到电力系统中。它不仅能够输出大量的实验数据,而且还可以支持同时进行多项操作,并且能帮助实验人员测试新装置,同时能够实施同步监控,因此仿真系统可以为电力系统提供了比较好的实验条件,有助于对电力系统实行动态监控以及仿真建模等等技术的应用,这样不仅有利于操作而且容易控制。
1.3人工智能
运用于电力系统中自动化技术不仅可以自动进行诊断故障而且还可以对问题进行分析并且能够对总体规划进行操作。而这些在以往都只有人工下才可能完成的工作,现在全部由自动化技术便可以进行了,而且还加强了电力系统的运转过程。
1.4电气自动化在配电网系统中的应用
电网技术的广泛应用推动了电网技术调度自动化及其一体化的发展。而电网技术的一体化不仅加强了电力系统中计算机高级软件及配电模型等等技术的发展,而且同时数字信息技术的处理能力得到了提升。
2 电气自动化技术在电力系统中的应用
2.1计算机技术在电力系统自动化应用
计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展,电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑,这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。
2.1.1 智能电网技术的应用
信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。
2.1.2 变电站自动化技术的应用
可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。
2.1.3电网调度自动化的应用
电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些,都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。
2.2 电力系统自动化中PLC技术的应用
PLC是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。
2.2.1 PLC技术的数据处理
PLC可以完成数据的采集、分析及处理,具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置,可以完成一定的控制操作,与存储在存储器中的参考值比较,也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统,也可以处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统。
2.2.2 PLC技术的闭环过程控制
并过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制,PLC通过模拟量I/O模块对模拟量进行闭环PID控制,并且实现数字量与模拟量之间的D/A、A/D转换。可使用专用的PID模块,也可用PID子程序来实现。
2.2.3 PLC技术的开关量控制
火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到PLC进行开关量控制,如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。PLC技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现,从十几个到成千上万个点,不受限制。
2.2.4 PLC技术的顺序控制
随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入,近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成PLC控制系统,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益,已成为各企业的管理最终目标。因此随着科技的进步,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,而采用PLC控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程,并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。
3总结
上述对我国电气自动化技术在电力系统中的运用进行了详尽的分析,由此可以看出自动化技术的重要性。科学技术是第一生产力,在计算机技术的推动下,有关技术人员加强对各个设备和技术的测试,分析其中的缺陷,在此基础上做更进一步的提升,逐步把电气自动化技术在电力系统中的使用情况更加完善,提高该项技术在世界中的竞争力。
参考文献:
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[2]董娜,李函霖.电力系统中电气自动化技术的探索[J].科技与企业,2011(07).267.
[3]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).267.
论文作者:卢海涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/12
标签:技术论文; 电力系统论文; 电网论文; 变电站论文; 电气自动化论文; 计算机技术论文; 系统论文; 《基层建设》2018年第24期论文;