摘要:现如今,传统的供电技术以及配电技术不能够满足实际的需求,这种情况之下,就应该充分应用电气自动化控制技术,发挥自身高效、快捷、稳定的特点,在今后的电气工程发展过程当中能够起到至关重要的作用。所以,应该不断地完善和创新电气自动化技术,促进我国电气工程行业不断的发展和进步。
关键词:电力系统自动化技术;应用;发展方向
1 电力系统中电气自动化技术应用方向
1.1 电力系统自动化实时仿真系统的应用
该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下,还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行,还能用以协助科研人员测试新装置,且多种控制装置都能与其构成闭环系统,从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进,方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究,从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。
1.2综合自动化技术与智能保护的应用
目前,国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平,智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中,对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,可以大大提高电力系统的安全水平,使得新型保护装置具有智能控制的特点。
1.3电力系统中人工智能的应用
电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究,并且结合电力工业发展的需要,开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。
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。
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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。
2.2 电力系统自动化中PLC技术的应用
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 综合自动化技术发展趋势
目前,鉴于人员配备、运行体制、专业分工的不同,我国设计的自动化系统主要是采用在站内进行监控和采集数据的,从而保护了系统的相对独立的模式,用以提供较为清晰的事故分析与处理的相关界面。然而从减少设备重复配置、技术的合理性、简化维护工作量以及系统的发展趋势等多个方面来考虑,可以将保护和控制、测量等方面结合在一起,这样会更能体现出它的优势。由于控制和保护、测量用到的信息源主要均是来自于现场:保护的是设备的主要故障的异常状态信息的采集,这个一般主要是按照额定值来考虑的,通常是对测量精度的要求比较低,但是要求测量状态信息的范围比较宽;通常情况下在测量的额定值附近都会出现明显的波动,然而控制和测量主要是采集运行的状态信息,测量的精度要求则是较高,并要求测量的范围比较窄。因此总控系统单元在经过必要的校核之后可以直接执行动作至回路保护,它之前可以直接地接受来自上位机或者是远方控制的输出命令,这样就简化了不必要的设备投入,可以省去遥控执行以及遥控输出等多个环节,综合来看则是提高了设备的可靠性。
4 结束语
变电站的自动化系统是变电站最为核心的系统,其对电网以及变电站的安全运行是相当重要的。本文对电力系统的自动化应用、电力系统的安全保障,以及电力系统综合自动化的发展方向加以简单的介绍、分析,借此与广大工作者共同学习进步。
参考文献
[1]张锋.浅谈电力系统调度自动化及其发展方向[J].广东科技,2008,8.
[2]吴俊勇.变电站自动化技术的发展和现状[J].北京交通大学学报,2007,5.
[3]李大伟.电力系统配电网自动化的应用现状及展望[J].职业技术,2008,7.
论文作者:潘德慈
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
标签:电力系统论文; 技术论文; 变电站论文; 电网论文; 系统论文; 计算机技术论文; 测量论文; 《基层建设》2019年第17期论文;