摘要:在我国电力事业不断发展的过程当中,自动化技术已经较为广泛应用到了电力系统当中,有效的提升了电气系统的自动化水平。在本文中,将就电气系统自动化科技的研究及革新的认识进行一定的研究。
关键词:电气系统;自动化科技;研究;革新;认识
1 引言
在我国城市不断发展、工业建设水平不断提升的过程当中,电力在整个过程当中具有了更为重要的作用。为了能够对社会发展新时期的电力需求进行满足,即需要电气系统能够做好自动化科技的应用,通过自动化技术的研究创新不断提升电力水平。
2 自动化控制系统设计理念
2.1 集中监控方式
运营维护便捷是该种监控方式的优势,在实际工作当中较好操作,且在系统规划方面具有着较为简单便利的特征。在该方式当中,其将系统当中所具有的不同功能都统一集中到了一个处理器当中处理,但在该处理方式当中,也将使处理器因此具有较为繁重的任务,可能因此影响到最终的处理速度。同时,在电气设备全部进入到监控情况下,在监控对象数量大幅度增加的情况下,则可能存在主机冗余下降情况,在具有更多电缆数量的同时加大投资,且在长距离电缆引入的同时,也可能对系统的可靠性产生影响。同时,断路器连锁以及隔离刀闸操作闭锁方面使用的为硬接线处理方式,对于隔离刀闸来说,因辅助节点不到位情况的存在,则可能因此使设备出现无法操作的问题。对于该种接线的二次接线来说,其在实际处理当中存在较为复杂的特征,在实际查线当中在便利性方面存在不足,对于维护工作量来说也是一种提升,且在该过程当中存在因传动、查线因接线复杂导致提升误操作情况发生的几率。
2.2 远程监控方式
该方式在实际应用当中具有着节约安装费用、可靠性高、组态灵活以及节约电缆等优点。对于现场总线来说,因其在通讯速度方面并不是很快,且电厂当中具有着较大的电气部分通讯量,对此,该方式更多的适合应用在小系统监控工作当中,在全厂电气自动化系统构建方面则存在着一定的不适合情况。
2.3 现场总线监控方式
在相关技术不断发展的过程当中,现场总线、以太网等技术已经较为普遍的应用在变电站综合自动化系统当中,且在此过程当中具有了较为丰富运行经验的积累,且在此过程当中智能化电气设备也获得了飞速的发展,为电厂电气系统当中网络控制系统的应用打下了良好的基础。通过系统当中现场总线监控方式的应用,使系统在设计方面具有了更强的针对性,对于不同间隔,具有着不同功能的应用,以此即能够在充分联系间隔情况的基础上开展设计。在使用该种监控方式当中,除了有远程监控方式的优点外,还能够对模拟量变送器、端子柜、隔离设备以及I/O卡件等设备数量的减少。智能设备方面,在实际应用当中在能够就地安装的同时通过通信线的使用同监控系统连接,以此在对大量控制电缆进行节省的同时对很多安装维护以及投资工作量进行减少,以此起到对工程成本进行降低的效果。此外,不同装置在实际应用当中具有着相互独立的特征,在不同的装置之前,仅仅通过网络方式的应用进行连接,并因此使网络在组态方面具有十分灵活的特征,以此有效实现系统可靠性的提升,在其中任一装置发生故障问题时,仅仅会对对应的元件产生影响,而不会使整个系统因此发生瘫痪。总体来说,在发电厂计算机系统系统当中,现场总线监控是一种较为有效的方式,同时也是未来我国电厂计算机监控系统的重要发展方向。
3 电气自动化控制系统发展趋势
3.1 OPC
该技术的出现在电气科技结合方面具有着积极的意义,在此过程当中,计算机具有着重要的作用发挥。在IEC 61131颁布后,其在不断的发展当中,其目前已经成为了一个国际化标准,并更多的系统厂商所采纳应用。以太网、互联网以及客户机/服务器体系结构的应用也引发了电气自动化的革命。可以说,正是市场需求的存在,对IT平台同自动化的融合起到了积极的驱动作用,而在电子商务不断普及的情况下,也对该过程起到了积极的加速作用,多媒体、互联网科技更是在自动化领域当中具有了十分广泛的应用前景。企业管理层方面,在实际工作开展当中则通过标准浏览器的应用实现企业运行当中人事管理以及财务等方面数据,且能够根据具体需求对目前实际生产过程的动态画面进行监控,以此保证在第一时间内实现生产信息的准确以及全面的了解。同时,通过视频处理技术以及虚拟显示技术的应用,也将为未来自动化产品如设备维护系统设计以及人机界面设计等方面产生重要的影响。同其对应的通讯能力、软件结构、统一组态环境以易用性则更加重要,在对软件重要性形成更高认识的同时使该种趋势实现从单一设备到集成系统的转变。
3.2 变换器电路发展
在科学技术不断发展、电力电子器件不断更新的过程当中,由其组成的变换器电路也需要及时进行换代处理。在实际对普通晶闸管进行应用时,相控整流是直流传功的主要变换器,交流变频传动方面,则为交-直-交变频器。在电力电子器件进入到第二代之后,PWM变换器具有了更多的应用,在对该方式进行使用后,则能够在实现功率因素提升的基础上对高次谐波的影响进行了减少,且能够实现电机在低频区的转矩脉动问题的良好解决。同时,PWM逆变器当中电流、电压谐波分量形成的转矩脉动也将对定转子产生作用,以此使电机绕组在存在振动的情况下向外发出噪音。为了能够实现该问题的解决,一种有效的方式即是对开关频率进行提升,使其能够超出人耳能够感受的范围。但在大电流、高电压情况下,电子器件在关断以及导通的情况下将存在较大的开关损耗,该种情况的存在,也将对逆变器工作效率的提升形成限制。对于该问题,有研究人员提出了谐振式直流环逆变器,对于传统逆变器来说,其处于稳定的直流母线上,在电压下,电力电子器件可以说是具体转换功能的“硬开关”,因较大开关损耗的存在对开关在频率方面的提升形成限制,而对于流环逆变器则是将逆变器放置在高频震荡谐振电路上,以此使器件能够在零电流以及零电压下转换,在“软开关”状态下运行的空气下降低开关损耗。该种方式的应用,不仅能够有效减少逆变器尺寸,且能够在对成本有效降低的同时在高功率下使逆变器具有集成化特征。
3.3 交流调速控制理论
直接转矩控制理论在提出后,又在研究当中提升到了弱磁调速范围。对于直接转矩控制方式来说,即通过空间矢量方式的应用,在定子坐标系上对电流电机转矩进行计算与控制。在实际处理当中,通过定子磁场定向方式的应用,则能够以离散两点式调节方式的应用形成PWM信号,以此实现对逆变器开关状态的控制,进而对转矩的高动态性能进行获得。在该方式当中,其将对复杂的电动数学模型以及矢量变换方式进行有效的简化,在对性能参数容易受到影响问题进行减少的基础上获得好的调速效果。
4 结束语
在上文中,我们对电气系统自动化科技的研究及革新进行了一定的分析。在未来工作当中,需要在现有的基础上进一步加大相关技术研究,更好的为水利建设提供服务。
参考文献
[1]朱万方,吴国圣.浅谈PLC技术在电气系统自动化中的应用[J].科技风.2015(24).
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[3]付国忠.电气系统自动化在石油工程中的应用[J].中国石油和化工标准与质量.2014(07).
论文作者:刘陈津
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/14
标签:方式论文; 系统论文; 逆变器论文; 电气论文; 转矩论文; 过程论文; 变换器论文; 《电力设备》2017年第35期论文;