摘要:由于电力能源具有容易控制、传输、转变,且环境污染小损耗小的特点,电能已经成为我国需求量很大的能源,而且之后还会不断的增长,因此将电力自动化技术运用于电力工程中变得非常重要。将电力自动化技术运用于电力工程中能有效的解决电力传送中经常出现的一些问题,而且对于保障电力系统的安全和稳定具有很好的效果,能更好的促进电力工程的建设和发展。目前电力自动化技术在电力工程中的运用已经取得了一定的成效,相信随着电力自动化技术的进一步发展和完善,电力自动化技术将会更加广泛的被运用,电力工程也必将受益于此。
关键词:电力自动化技术;电力工程;应用
如今,人们的用电量骤增,对质量也提出了新的要求,安全成了电力企业要解决的重点问题,而电力系统结构庞大,覆盖面积较广,包括发变电、输配电等诸多环节,在实际运行中很容易发生故障,仅凭人工力量,难以实时掌握整个系统的运行状态。自动化技术的发展和应用为电力系统提供了安全保障,在电力工程中发挥着巨大作用。
一、电力自动化技术的含义和发展
1、电力自动化技术的含义
电力自动化技术是在计算机技术的基础上,结合网络通信、信息处理等多种技术发展起来的一种综合技术,应用到电力工程中,节省了大量人力,使得工作效率有所提升,有效避免了各种事故的发生,对电力工程大有裨益。电力系统的自动化在以下各个子系统中有很好的体现。
自动化技术是一种综合的技术,它集合信息处理技术、网络通信技术以及电子技术于一体,在电力方面的运用主要包括以下几个方面:发电厂以及电力调度实现自动化,而信息能自动更新,简单的电子系统故障能自动进行处理,电子系统管理能依照一定的程序自动进行。基于电力自动化技术的以上这些特征,它能远程对电力系统进行有效的监控和管理,为其稳定高效的运行提供良好的条件,随着自动化技术的不断发展将会为其提供更加优质有效的技术支持。
电力自动化技术的运用有以下一个要求:一是必须满足电力系统各个部分的技术要求,这样才能保证设备运作的安全和经济。在设备安全的基础上,操作人员严格按照安全操作手册操作才能保证操作人员的安全;二是确保电力自动化技术运用中的安全性,减少事故造成的人员、财产损失;三是收集和整理电力系统的整体数据并对其进行处理,以此确保体统的正常运行;四是通过各种措施提高电力系统的经济性,避免浪费,满足顾客对于经济方面的要求。
2、 电力自动化技术的发展过程
电力自动化技术的发展主要经过了电网调度技术的自动化、变电站技术的自动化和配电网技术的自动化三个阶段。电网调度技术是一种以计算机控制作为核心系统的自动化技术。通过协调信息技术和控制技术,可以实现电力信息的自动采集、整理以及显示,让工作人员清楚准确地掌握所有电网的相关信息,对系统工作实现有效监督调度,从而保证电网系统的良好运行。通过电网调度技术的使用,在发生突发事故的时候,工作人员可以更好实现对整个电网系统的监控,针对具体情况,开展指挥工作,保证电网系统稳定运行。变电站自动化技术即通过计算机和通信技术对电力系统进行重组和优化,有利于电力系统工作人员更好的实现对变电站的信息处理工作。配电网技术是指通过改造城乡配电网,实现配电网的网络化管理,让工作人员能通过计算机系统对城乡进行配电工作,使其达到自动化控制的目的。
二、电力工程中电力自动化技术的优越性
电力自动化技术通过网络技术、通信技术、电子技术等多种技术的融合,实现了对电力工程的远程监控和管理,让电力系统工作人员可以更方便快捷的对电力系统的工作运行进行指挥和安排,对我国的电力工程管理起到了重要作用。电力自动化技术的发展有利于电力系统的平稳健康运行,是未来我国电力事业实现高科技化发展的必然方向和趋势。
三、电力自动化技术的主要运用领域
1、电网调度自动化
电网调度自动化是以计算机为媒介进行信息采集、安全性测试、屏幕显示、运行工况计算分析和实时控制等操作。将电力自动化技术运用于电网调度,可以实时收集全网信息,对系统进行监测和管理,对可能发生的突发状况及时采取有效的补救措施,确保电网运行的安全稳定。
2、供电系统自动化
供电系统自动化主要包括三个方面:一是由小型计算机组成的地区调度实时监控系统;二是通过利用计算机以及通信技术对信息进行集中处理和应用的变电站自动化系统,利用采集的信息可以更好优化组合电力系统,有利于对电力系统进行更好的对实时监控和维护。三是负荷控制系统,通过记录和描绘工频和声频的负荷曲线来分析和控制电能使用情况。
(1)计算机网络技术。电力系统对实时性的要求非常高,由于系统本身的复杂度要求所采用的平台具有强大的计算能力,因此采用集群计算机、网格计算技术为应用提供强大的计算能力支持。数据引擎的实现依赖于总线技术,包括数据总线、消息总线、服务总线,Profibus总线系统一般可分为三种系统结构,为纯主—从系统,纯主—主系统,以及混合系统。其中一级主站为中央控制器、二级主站为操作员工作站,从站为所有的现场设备。智能控制中心前置的通信入网方式则采用了光纤以太网,宽带,无线网等。
(2)安全技术。安全防护主要采用了安全防护则由入侵检测、多级防火墙、操作记录等技术保护系统中的信息安全,采用的ASP.Net技术以及WEB结构等更增加了系统的安全性,四级验证权限,要求用户只有在授权的情况下,进入系统,进行相关操作。而且比较重要的操作,如数据的整理与配置等,则有指定的特权级别的用户才可以进入。
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3、发电厂自动化
发电厂主要包括水力发电厂和火力发电厂,其中水力发电厂的自动化主要包括以下几个方面:一是水库内部的调度,其自动化管理主要表现在通过记录和分析自动监控系统对水文信息的采集及分析得出的数据为水库调度计划以及拦洪、蓄洪方案的制定提供了一定的参考和依据;二是大坝水位的监控,通过对大坝监控系统收集到的数据进行整理和分析得出相应的信息,并依据信息进行维护服务以及故障的预警提示等;三是电站的管理运行,利用远程计算机监控系统对所有设备的运行进行监测和控制,以确保发电机组运行的安全,一方面确保电站的安全,另一方面促进电站管理的优化。火力发电厂的自动化的项目由以下几部分组成,分别是:对场内各种设备运行的安全检测、计算机对站内机组运行的运程控制、有功负荷的经济分配、母线电压增减的自动控制、无功功率增减的自动控制以及站内各处的安全监测及应急应急控制。
4、信息传输自动化
远动装置和远动通道两部分构成了电力系统内部的信息自动传输系统,信息传输自动化主要是指实现发电厂、变电站以及调度中的信息实时传输,以保证信息的及时准确,保证实时监测和控制,有利于针对各种情况及时的制定有效的措施的。
四、电力自动化技术在电力工程中的应用
随着科技的进步,电子技术和网络通信技术的有机融合产生了电力自动化技术,为远程监控等方面提供了技术支持,有利于提高电力系统的稳定性,促进其安全管理,凭借多种优势在电力工程中的作用日益突出。
1、主动对象数据库技术的应用
主动对象数据库技术多用在监测系统中,能够对整个运行状态进行实时监控,获取各种数据信息,并加以利用,进而更好地控制系统运行,使得软件性能有了大幅提升,为软件技术变革提供了技术支持。与普通的数据库不同,主动对象数据库具有较好的针对性,凭借其主动性,在系统监视功能的基础上对对象函数进行了合理的利用,实现了自动化监控管理,因此在电力工程中很受欢迎。在多年的研究中,国内的数据库技术进步很快,主动对象数据库技术也取得了良好的成绩,有利于电力自动化水平的提高,因此,在电力工程中,应对该技术不断改进,使其作用得到充分发挥。
2、现场总线技术的应用
现场总线技术即是将电力工程中所用到的设备、仪器及线路连接到一起,形成一个统一的信息网,实现统一管理,通常是将各种设备的功能集中于一台总控制计算机上,即通过一体化的管理对整个系统进行全面控制。这种一对多的形式节约了许多资源,将复杂的管理简单化,极大地提高了工作效率,质量也得到了很好的保障。其不足之处在于缺乏针对性,灵活性不足,难以根据设备的具体状况进行管理。在实际电力工程中,该技术的整体效果是好的,在应用中,因为涉及其他技术,可以互相利用,各取所长,对整个控制功能进行分散,同时配备专用的计算机被控设备,管理相关信息,当信息与计算机连接后,无需再对整个现场进行控制,而是主要负责信息的调度工作。该技术在实际中与上位机或前置机都可以配合,而且能够从下方进行控制,在保持高性能的基础上,通过仪表即可完成相应的控制工作。电力调度是电力系统中极为重要的一个环节,在技术的推动下逐渐实现了调度自动化,且越来越复杂,对信息交互的需求大大增强,在今后的发展中必将会实现信息共享,保证电力工程能够顺利开展。
3、光互联技术的应用
光互联技术多体现在自动控制及继电保护中,不受平面限制,主要由探测器功率对扇出数进行限制,有利于提高系统的集成度,而且,电容性负载也难以对其产生影响。为拓展互联网的编程重构特性,增强其灵活性,通常会依靠电子传输和交换来实现,光互联网的抗电磁干扰能力很强,因此在并行处理器阵列系统中有很大的发展空间,使得数据通讯更加方便,在电力工程中引入光互联技术,可信度和安全性都能有很大的提升。此外,光互联技术还能够实现数据的采集控制和计算,能够进行人机界面处理,同时还具备电网分析等高级应用功能,使得操作更为快捷,画面更加清晰,为调度工作提供所需条件,在电力工程中的作用十分重大。
五、电力自动化技术的发展趋势
电力系统在现代化的大都市中,发挥着不可替代的作用,其未来也必将沿着科技与技术相结合的道路,不断发展下去,科学技术日益提高,人们对于各种信息的共享也有待实现。电力自动化系统能集中各种技术功能,实现系统数据的统一采集与分配,并能将各种信息科学合理的进行整合和共享。近年来,在社会发展和现代科学技术的推动下,智能电力自动化技术应运而生。新一代的电力自动化技术的电力自动化程度将会越来越高,电力自动化技术突飞猛进,随着电力工程的发展,在配电网正常运行时,需要更科学地管理复杂的电路网络。因此第二阶段的配电自动化系统的基础上增加了智能配电功能,智能配电系统不仅能够在故障时发挥作用,也能为供电企业提高经济效益和社会效益。
六、结语
在计算机技术、通信技术的推动下,电力自动化技术迅速兴起并发展,为电力系统的正常运行提供了技术保障,在电力工程中发挥着不可代替的作用。在今后的发展中,应对电力自动化技术不断改进,使其作用得到最大发挥,促进电力工程的进步。
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论文作者:刘海艳,祖晓飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
标签:技术论文; 电力论文; 电力工程论文; 电力系统论文; 系统论文; 信息论文; 电网论文; 《电力设备》2017年第15期论文;