摘要:随着中国现代化进程的快速发展和电力企业自动化的不断创新和持续进步,在电力系统中对电气自动化控制技术的水平要求也是日益增加的。如何提高电气自动化的运行水平和管理水电气自动化水平,已成为我国电力系统迫在眉睫的问题,而如何能够达到既节能,又能够提升企业品牌形象,则成为电力企业所面临的一个重大难题。
关键词:电力系统;电气自动化;控制技术;应用
导言
电气自动化控制技术是建立在电子信息和自动化技术之上的,以电气控制系统为核心,以电动机为主要传输动力,具有自动检测、信息控制等多项功能,利用自动化技术可使各项电气设备自主控制完成电力生产任务。将其应用于电力系统中,可有效解决其复杂结构带来的一系列问题,降低工作难度,减少人工劳动量,进而维护系统稳定运行,提高生产效率。然而在实际应用时,还有一些不足之处应引起重视,促进该技术在未来有更好的发展。
1电力系统中自动化控制技术概述
随着电力电子技术和微电子信息技术的飞速发展,传统的电力传动已经不能充分的描述现代生产自动化系统工作的全部控制设备。而电力系统中自动技术也出现了越来越多的改变,变换器电路从低频向高频方向发展:主要由它所组成的变换器电路也将会出现换代。由传统使用普通的晶闸管变为谐振式直流逆变器的电路。与此同时交流调速控制理论也日渐成熟,通用变频器开始大量投入实用,但是对交流的控制最终还需要用工业控制的计算机来进行完成。这也改变都让我们欣喜的看到自动化控制技术未来广阔的前景。
1.1电网调度自动化
所谓电网调度自动化,就是运用现代自动化技术对电网进行调动。而我国调度状况是五级分层的调度管理。即国家调度控制中心就是我们常说的国调,网调:大区电网调度控制中心,省调:省电网调度控制中心,地调:地市电网调度控制中心和县调:县级电网调度控制中心。主要是通过电力系统专用广域网连结的,由信息采集和命令执行子系统,信息传输子系统,信息的收集、处理和控制子系统和人机联系子系统构成。
1.2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。
1.3发电厂分散测控系统(DCS)
发电厂分散控制系统(DCS)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(PCU)、运行员工作站(0S)、工程师工作站(ES)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能I/0模件组成。MCU模件通过冗余的I/0总线与智能FO模件通讯。PCU直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。
运行员工作站(0S)和工程师工作站(ES)提供了人机接口。运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。
2电气自动化技术在电力系统中的应用
2.1集中控制的方式
这种自动化控制的方式便于维护,而且对控制站的要求不高,系统容易设计和实现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是这种集中式的控制方式将系统的各个功能集合到了同一个处理器上进行处理,增加了处理器的负担,影响了系统的处理速度。由于电力系统中的各个电气设备都需要进行监控,随着监控数量的增多,导致主机冗余下降,电缆的数量增多,投资也相应的变大。同时随着电缆距离的增大,也影响了信息传输的稳定性,导致了系统的可靠性降低。在隔离刀闸操作中的闭锁和断路器的连锁操作中采用了硬连接的方式,在实际的应用中由于隔离刀闸辅助接点不到位,影响了设备操作的效率。这种二次接线方式比较复杂,不利于后期的查线等操作,而且增加了设备维护的工作量;这种复杂的连接方式还容易造成误操作的可能。
2.2电力一次设备控制检测技术应用
一般情况下,常规的电力一次设备同二次设备通常相隔几十甚至几百米距离进行安装,他们之间通过大电流控制电缆和强信号电力电缆互相连接。电力一次设备智能化指的是在进行一次设备结构设计时,还需考虑把常规的二次设备的部分甚至是全部功能都融入进去得以实现,从而省掉一些含大量电力的控制电缆或信号电缆,通常简单点说便是自带测量以及保护功能的一次设备。例如我们常见的有“智能化的开关柜”、“智能化的开关”及“智能化的箱式变电站”等。
电力一次设备还可以进行在线状态检测为了确保电力系统安全稳定地运行,需要长期且连续地在线监测电力系统中一次设备的重要运行参数,这样不但能够可以对设备各时刻的运行状态进行监视,同时还能对各种重要参数的变化方向进行分析,预先判断是否存在故障,进而使设备的维修保养周期延长,促进设备利用率的提高,保证电力设备可以从定期检修过度到状态检修。
2.3 在变配电场所中的应用
在变配电场所的应用中,电气自动化控制技术主要体现在以下几点,首先,对于实际的变配电设备,例如变压器、变电器、电容器、电缆线路等设备,起到相应的技术保护作用,保证设备的过电流、过电压等。其次,利用技术实现了各个电站之间的数据联系,例如,数据信息的上报、遥控、收集、通信等。最后,对整个变配电场所进行监控,监控其运行的实际状态、系统故障、数据异常等,以保证出现异常信号时,工作人员能及时进行故障处理、状态调整以及数据统计等工作,保证电力系统有效的运行,同时,还具备一些自动描绘等功能,例如,曲线图、报表图、数据图描绘等,提高对于信息的整理效率,实现对整个变配电场所进行操作、监控、保护等安全管理。
3 电气自动化控制技术在电力系统中的发展方向
3.1 借鉴国外先进的电气自动化控制技术
在我国的电力系统中电气自动化控制技术被很多的电力企业广泛的推崇,也在电力系统中取得了良好的成果,但是与国外一些发达国家相比较,仍然存在差距。所以国内的电力系统的电气自动化控制技术还应该要借鉴国外发达国家的技术以及工作经验,然后结合自身电力系统的实际情况,并按照相关的法律法规制定完善出具有中国特色的电力系统的电气自动化控制技术。
3.2 实现保护、控制、测量等功能的三位一体
电力系统的电气自动化控制技术从很大程度上改变了依赖人力的电力生产,对电力系统的人员配置以及电力系统的运行机制等方面都有很好的积极促进的作用,实现了电力系统站内监控和数据采集的自主化、智能化,有效的保障了我国电力系统的独立性,将电力系统的保护、控制和测量功能三位一体化,使我国的电力系统在电力生产的过程中更加的安全和精确。
结语
电气自动化控制技术在电力系统中起着重要作用,可保护系统安全稳定,提高工作效率。在今后,将进一步朝着智能化方向发展,有很多事项需注意,对于其中存在的问题,应及时解决。
参考文献:
[1]蒋志荣.电气自动化控制技术的研究[J].黑龙江科技信息,2014(01):109-110.
[2]陈俊红.浅论电力系统中电气自动化控制技术的运用[J].商品与质量,2014(02):143-145.
[3]林爽,张镖.谈电力系统中运用电气自动化控制技术[J].农家科技,2014(03):115-117.
论文作者:赵丹
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/6
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