摘要:科技的日益变化,人们的生活不断的变化,对于电力的整体的需求也在不断的增加,也正是这样电网的整体的水平也是不断的加强的,而对于整体的自动化的水平的提高也很受关注,这样才可以更好的提高整体的电力水平,本文就是针对电气工程中自动化技术的发展和使用进行讨论分析,以便更好的应用和发挥自动化的作用,仅供参考。
关键词:自动化技术;电气工程;技术运用
1 电气工程中自动化技术的运用现状
自动化技术在电气工程中的运用有几个重要的方面,电力系统中自动化技术的运用是最常见的,它包括电网调度的自动化、发电厂分散监控系统自动化和变电站自动化三个部分,这三个部分是电气工程中很重要的三个部分,因此应该特别注意这三个方面的监控。
1.1 电网调度自动化技术
电网调度自动化技术主要是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、打印设备等部分组成的,它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、变电站终端设备等构成。自动化技术对于整体的电网调度技术控制,有着非常重要的作用。电网调度自动化的主要功能是:它主要是通过对现有电力系统状况的进行分析,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、预测电力负荷程度、自动发电控制和自动经济调度并适应电市场运营的需求等。在整体过程中的数据收集中必须探究实际的使用情况,保证了适应实际的运行需要等等。
1.2 发电厂分散监控系统的自动化技术
发电厂分散控制系统,一般是采用分层分布式结构,由过程控制单元,运行员工作站,工程师工作站以及冗余的高速数据通讯网络组成。
在发电厂自动化运用中,可以将发电厂分为两个部分来看:
(1)火力发电厂:它是利用煤,油,天然气和油页岩等作为燃烧材料的发电厂,它对自动化系统的要求一般是由厂级监控系统,电场管理信息系统,故障信息子系统及基点保护及故障信息管理系统等组成。
(2)水力发电厂:水力发电厂是有极调速,励磁,监控为一体的自动化系统,在国内的应用已经超过20年,实现了单元控制模式,由主控模块完成机组测量,控制调节等工作;调速模块完成机组转速及功率的调节;励磁模块主要完成机组电压及无功功率调节;而保护模块则主要完成发电机组的保护功能。
过程控制单元由可冗余配置的主控模件和智能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、控制和保护等功能。
运行员工作站和工程师工作站提供了人机接口。 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状态设置和修改、系统诊断和维护等手段。
1.3 配电中的运用
对于配电自动化而言,其具有较小的规模,集设备管理、数据传输、计算机技术和现代控制技术于一体,能够为用户提供高效优质的服务,保证供电的安全性及可靠性,促进电能质量的提高,减少工作人员的工作量,保证电力系统安全经济的运行。目前发达国家在配电自动化发展中开始利用人工智能、光纤通信和大规模地形现实等技术,我国则是利用配电自动化与配电管理相结合、就地控制馈线自动化、集中控制等模式,通过主站网络与子站网络之间的联系,形成高效的配电自动化系统。
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1.4 变电站中的运用
在变电站中运用自动化技术,主要是为了提高变电站工作的质量及效率,强化对其的监控,有效代替人工操作与人工监视,保证变电站运营的安全。变电站的自动化主要是以变电站应用信息的传输与处理技术、自动控制技术等为基础,全方位实时监视变电站内部电气设备的实际运用情况。同时自动化技术在变电站中的运用,其能够以计算机电缆或光纤来替代电力信号电缆,对操作监视的计算机加以屏幕化,用全微机化设备取代常规的电磁式装置,实现运行管理与记录统计的自动化。变电站的自动化技术是电网调度自动化中的重要内容,能够有效满足变电站的运行,促进电力的现代化生产。
2 电气工程自动化技术发展趋势
2.1 图形化
电气功能自动化运行过程中,用户的界面是使用者和电气工程自动化的数控系统之间的通话接口。智能化的图形应用界面方便了用户使用。在操作过程中,人们可以直接通过菜单和窗口进行操作,实现了图形模拟、三维彩色立体动态图形显示、蓝图编程和快速编程、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示的缩放功能。
2.2 可视化
科学计算的可视化可以应用于数据的解释和高效处理,可以通过图形、动画和图像等信息直接交流,而不再局限于使文字语言。虚拟环境技术和可视化技术的有机结合拓宽了对虚拟样机技术、无图纸设计的应用。在电气工程自动化数控方面,还可以用于刀具补偿、自动编程设计、刀具管理、参数自动设定数据的动态处理等。
2.3 模块化
电力工程系统的模块化能让电气工程的自动化数控系统更加集成和标准,依照功能要求相对,将位置伺服、输入输出接口、CPU、PLC、通讯、存储器等基本模块,通过堆积木的方式进行裁剪和删除,作成标准化的系列产品,组成不同档次的数控系统。
2.4 集成化
可以采用高度集成化的CPU,比如可以大规模的编程集成电路的CPLD、EPLD和FPGA以及专用的集成电路ASIC芯片和RISC芯片,能够提高电气工程自动化数控系统的硬件速度和软件的运行速度,LED显示的有关技术能让电气工程自动化的相关显示器性能得到大幅度的提升。LED显示器有很多中优点,比如质量轻、方便携带、耗能小、所含的科技含量比较高还能显示将信息通过超大的尺寸进行显示。
可以融合半导体技术和表面的安装技术,还能把先进封装的技术和互连技术运用到电气工程自动化中。
2.5 高速高精度高效化
电气工程自动化的性能指标关键就在于它的效率、精度和速度,电气系统所采用的都是带高分辨率的绝对式检测元件的交流数字伺服系统,或者是多CPU控制、RISC芯片、高速CPU芯片系统,同时还改善了电力系统的静态、动态特性,大大改善了电气自动化系统,还提高了电力系统智能化的高速高精高效化。
2.6 柔性化
柔性化包括了电气工程自动化的数控系统和群控系统。电气工程自动化的群控系统如果要发挥出最大的功能,需要动态调整对信息流和物料流的控制。群控系统则需要要求每一个生产流程都按要求具体化实施。
3 总结
众所周知, 自动化技术的引用大大提高了电气工程的工作效率, 减少了其工程的人力投入,为电力工程节约了经济成本,同时通过自动化的管理和程序使用, 能够有效的避免由于人为错误操作而带来的故障,为了电气工程的稳定,未来自动化技术将更广泛的应用到电气工程中去。
参考文献:
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[3]黄雪芳.探讨电气工程中自动化技术的应用[J].广东科技,2012,13.
论文作者:郑赞洋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/11
标签:技术论文; 电气工程论文; 变电站论文; 电网论文; 发电厂论文; 工作站论文; 高效论文; 《基层建设》2017年第13期论文;