摘要:目前,电力系统及其自动化的发展现状和发展趋势受到了学术界的高度关注,希望可以通过研究找到电力系统及其自动化的发展方向,不断提升电力系统自动化技术,推动电力企业的健康发展。
关键词:电力系统;自动化应用;发展方向
引言:所谓电力调度自动化系统,就是在电力系统运行的过程中,能够对电网的各个环节的运行数据和信息进行实时的监控和管理的系统控制部分,其最主要的作用就是使电力系统的运行更加合理有序。从组成上看,涉及到电力系统的运行组织的电力环节,就属于电力调度自动化系统,所以通常来说,电力调度自动化系统包括主站系统、变电站自动化系统、发电厂自动化系统以及传输通道等几个部分。从电力调度系统的主站上看,一般包括监视控制和数据收集设备、能量管理设备、配电管理设备以及电能量计量设备,因为主站的作用在于对电力系统中的各个运行环节的数据的统一采集和分析,并据此对其他控制设备作出指令。
一、电力系统的现状
(1)电是全世界最通用的能源形式。今天的电网主要是由大型发电厂、输电线路和配电系统组成的,输电线路连接大型发电厂并为配电系统供电。因此,电网的总体结构仍然与过去相同,即潮流是单向的,由发电厂通过输电线路和配电系统到达终端用户。现代经济的运行体制告诉我们,工作要巧干,苦干往往导致事倍功半的效果。一般来说,花一些时间和精力分析我们的工作方式,比只增加工作强度的效果更好。对于个人来讲是如此,对于大型系统亦是如此。目前我国电网,也同样面临如何最好地应对这些变化的问题。我国的电力工业起步很早,几乎与世界同步。近年来,我国电力行业发展迅猛,火电水平不断提高,水电逐渐增大其开发强度,电源结构不断的调整,日益增强电网的建设水平,环保方面的成绩日益突出,电力装备技术不断提高。截止2013年底,我国在继电网规模、发电量世界第一之后,我国发电装机容量已超越美国位居世界第一、达到12.47亿千瓦。随着我国电力系统及其自动化水平逐年提升,我国的电力系统供给能力逐步增强,电力供给结构明显改善。
(2)我国的总装机容量逐年递增。电力是保证经济发展的重要物质基础,经济发展是电力发展的内在动力。随着我国经济水平的不断提高,对供电量的要求也与日俱增。但是近来三年的用电量略大于发电量,说明我国的电力系统供给能力仍需加强。
(3)到目前为止,煤炭等化石能源仍旧是中国发电所用的的主要能源。而对于这种非清洁性能源的过度依赖,需要付出巨大的代价,因此政府计划加大力度利用核能、水电和天然气等清洁的能源,以实现能源供应的多样化。尽管我国拥有丰富的能源生产所需的资源,但我国的资源存储区域大多位于西北部地区,而能源主要的消耗中心则位于华北华中华东地区,相距甚远。随着我国经济的进一步发展,要求对发电和输配电的基础设施进行大量的投资改造。于此同时并网风电以及并网太阳能发电发展迅速。未来将有更多的可再生能源电力并入电网,我国在可再生能源发电领域很大发展空间与潜力。且目前来看我国的电力供给结构已经明显改善。
二、电力系统自动化的应用
(1)电力系统自动化是电力系统力求的发展方向,主要指在电力系统中,使用具有调理信号或远程监测、控制的自动装置,来自动监测或远程控制、监测电力系统的各个元件、系统,目的是保证电力系统的安全运行和电能质量的合格达标。电力系统自动化包含了丰富的内容,主要有发电控制的自动化、电力调度的自动化和配电自动化。
(2)电力系统自动化的基本流程是,通过在相对中心地带的调控中心安置计算机,来向周围辐射网络系统,在发电厂、变电站设置远方监控装置,用来提供信息服务和反馈信息,这样就形成了一个全面、立体化的信息传达和指令传输的系统。在整个流程中,中心计算机的职责是总体调控,其他相关的监控设备则主要负责记录事故内容、编制报表的记录处理、设备操作、系统异常导致的自动恢复操作、以及一些常规操作的自动化。在整个自动化系统中,控制部件是中心,通过计算机之间的结合,运用各种软件扩大控制范围和深化自动化程度。电力系统自动化在调度所、变电站、控制所及变电站采用分层控制的操作方式,按其所管辖的范围进行分担调控,使整个控制系统达到合理、可靠、经济的效果。其中中央控制负责总体性的控制,是整个系统的中枢神经,其主要功能是使整个系统有效运行,保证设备的完整性。地方控制的主要功能是监控发电厂、变电所,并执行中央控制下达的任务。中央和地方控制是调度自动化的主要内容,它的主要功能是监控电网的安全运行、对电网做有效的经济调度和安全分析、事故处理等,这些功能的实现要依赖于数据的采集和监控,这需要以计算机系统和数据信息传输网络为基础,再加上自动发电控制、经济调度控制、安全分析等软件的辅佐。
三、电力系统自动化发展方向
随着社会不断的发展,人们的生活中质量逐渐提升,电力成为了人们日常生活中重要组成部分,对于国家、社会经济的发展来说起到了非常重要的作用。而电力系统自动化发展是电力事业建设发展的必然趋势,同时也是电力生产、传输、安全管理的基本,是实现电力系统自动化控制和管理的主要手段之一。
(1)自动控制技术发展趋势
现阶段,我国电力系统正朝着全新的方向发展,比如说,在电力系统设计分析时,在处理问题时所面对的多机系统模式,这些都需要通过计算机、远程通信、电力电子器件进行控制,只有这样才能保证电力系以一个智能化。区域化、协调化的形式发展下去。而现代控制理论是电力系统自动化控制中重要组成部分,可以有效的保证人们的供电安全。
(2)变电站自动化发展趋势
在电力系统自动化过程中,变电站也正朝着全新的形式发展下去,其中数据共享就是其中重要组成部分,要想实现这一目标就应该在整个电力系统中安装监控、保护系统,只有这样才能对数据的采集工作进行保,从而保证数据的使用安全。
(3)供电方式朝多样化发展
我国地域辽阔,而电网分配主要由城市电网与农村电网这两部分组成,因此,在开展工电网管理工作时,应该做好电源点、线路开关设备和网架的管理工作,只有这样才能将供电方式以一个多样化的形式发展下去。
(4)通信方案的多样化
对于不同地区、不同条件来说,现有的通信方案会以一个多样化的形式发展下去,比如说常见的有光纤、有线电缆、微波、电力载波等形式。而电力系统的自动化通信方案主要子站、主站、现场单元组成,并开展对应的通信工作,只有这样才能保证电力系统可以稳定的运行下去,并保证人们的供电安全、可靠。
(5)更加智能化的系统
在科学技术的影响下,电力系统自动化技术的水平也在不断提升,并且逐渐向着智能化的方向发展。电力系统及其自动化的智能化发展是时代发展的必然趋势,也是研究人员不断探索的成就。随着对电力系统及其自动化研究的逐渐深入,电网智能化的发展趋势越来越明显,电力系统的运行情况也进行了适当的调整与优化,对故障的容错性能将会有很大幅度的提升。
(6)更加简单的操作
随着电力系统自动化水平的逐渐提升,电力系统的自动化和智能化也随之完善,对电力系统的操作步骤进行的当的简化,操作人员只需要掌握几个简单的流程就能够操控复杂的电力系统。目前,我国电力系统还并没有达到这一水平,在操作程序上还是非常的复杂,电力系统中的数据信息量依然非常庞大,并且没有进行系统的归纳与整合,不利于电力企业对资源的合理利用,阻碍了电力系统自动化水平的进一步提升。
(7)电力系统自动化总体发展形式
自动化主要以机械的形式运行下去,并对现有的电力系统、结构进行全方面的优化、完善,根据电力系统的运行现状制全新的管理方案,并通过闭环控制的形式开展电力系统的全面监测工作。对于电压的等级来说,可以将其以低压的形式扩展,并树立全新的配电管理系统,只有这样才能更好的实现电力系统自动化。而电力系统自动化装置性能也正朝着数字化、灵活化、科学化的形式发展下去。
结束语:
电能在社会资源总消耗中的比例越来越大,尤其在当今信息社会,对电能的需求和依赖程度更大,因此,必须加大对电力系统建设和发展的投资,电力系统自动化是电力系统发展的必然趋势。当电能的供应不可靠时,会直接影响国民经济的发展,造成经济损失,必须对电力系统做全面规划,将各种先进的自动化技术应用到电力系统中,并科学判断电力系统自动化的发展方向,确保用户和企业等获得安全、优质的电能,推动各行业生产建设的快速发展。
参考文献:
[1]魏伟杰.浅谈电力系统及其自动化的发展方向 2011.7
[2]章小炜.浅谈电力系统及其自动化的现状及发展方向 2013.4
[3]李晓丽.探讨电力系统及其自动化发展方向 2012.6
论文作者:许天下
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/6
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