摘要:电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。电气自动化是电力工程重要的组成部分,在社会生产中发挥着重要作用。
关键词:电力系统;电气自动化;应用
近些年,随着经济的发展,技术的进步,电力系统的电气自动化的发展也走入了一个新的历史阶段,在不断的创新和完善的过程中,以及逐渐的显现出更大的应用优势,表现为其适用性更广、专业面更宽等特点,在电力系统的总体发展趋势的影响下开始焕发生机。下文中笔者将结合自己的工作经验和专业知识,对电力系统的电气自动化的应用进行简要分析。
一、电气自动化技术的应用方向
l)在电力系统中,可以通过运用电气自动化技术来实施系统仿真。在电力系统中,通过电气自动化技术来实施仿真,能够在很大程度上实现电力系统稳定状态实验与暂时状态实验的互相结合,这样就可以在为电力系统运行提供更多有效数据的同时,提高电力系统实验的准确度。此外,相关工作人员可以通过仿真实验所得的有效数据,对更多的新型电力系统设备与装置进行测试,进而为电力系统仿真实验室的筹建提供更为科学合理的信息数据与保障。
2)实现了电力服务的智能化。当今时代,几乎每个行业都离不开电力的使用,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了极高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能够帮助工作人员更精确地进行系统运行设计工作,并能代替人力做到更精确的系统运行故障分析。这种智能化的控制方式,使得电力系统的运行更加高效准确。这种高度安全的自动化运行体系,使电力系统的服务能力迈上了一个新的台阶。
3)将电气自动化技术与配电网进行有机结合。在电力系统中,配电网是最为关键的环节之一。将电气自动化技术运用于配电网中,可以使配电网实现信息化、数字化、智能化,能够在很大程度上降低配电网的运行难度,大大提高配电网对于信息收集的灵敏程度。在配电网中运用电气自动化技术,可以为电力系统的运行提供有效的服务,提升系统运行效率。电气自动化技术的应用,提高了电气工程系统的自动化水平,使设备运行及处理的精确度和准确性大大提高,保证了电气系统的工作效率,节约了大量的人力资源,系统安全性及稳定性也大大提高。
二、电气自动化技术在电力系统中的具体应用
1配电网自动化技术
长期以来,配电网只能够采取手工操作的控制方法,随着技术的进步,逐渐能够运用独立的孤岛自动化技术,但是对电能的分配方面还是存在不足之处,因此,配电网自动化技术对于电能的分配和监控十分重要。配电网自动化主要包括馈线自动化和自动制图、设备管理、信息分析和配电网分析自动化,它依靠大量的智能终端、丰富的后台软件和数据库资料支持,通过信息技术的带动,实现配电网自动化,确保了对电能的充分利用。
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。
3电力系统自动化中PLC技术的应用
PLC是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。
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3.1 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。
3.2 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。
3.3 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。
3.4 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。
4电网技术自动化分析
电网自动化技术的应用使得电力系统的科技化、信息化、现代化水平有了大幅度的提高,使电力运行系统中的硬、软件等方面的技术得到创新与改进,特别是配电模式的发展,充分保证了电能在社会中的高效利用,在一定程度上有力促进了我国社会经济的持续发展。对于电力系统来说,电网技术服务的范围主要包括对电站终端设备、技术比较低级的中心网络等进行有效调节,并对电网运行中的相关信息、数据等进行及时搜集和处理,对电网是否处于安全运行状态进行分析和判断,同时还对电力负荷等实施准确判断等。
5变电站自动化
变电站是电力系统中两个或多个电压等级的联系枢纽,是电能传输配送的重要环节,变电站自动化的实现将大大提高整个电网自动化的水平,提高电网的安全可靠性。
变电站自动化主要包括两个重要内容,一方面是对正常运行时的电气设备进行监视和操作,收集变电站运行数据,另一方面是对故障设备的迅速切除,恢复电力系统正常运行。正常运行时,测量、监视设备利用先进的电气自动化技术完成电气量的采集和传输工作。发生故障时,继电保护装置动作,完成故障设备的切除,确保正常部分继续稳定运行。
变电站自动化的发展技术主要经历了三个阶段,常规性的电磁式设备目前正逐步被电脑化的智能装置取代。早期变电站自动化设备是电磁式的且功能单一、相互独立。随着技术的发展,变电站自动化技术正由单一功能、相互独立向数字化、多功能、一体化发展,各二次设备相互融合。在不久的将来,变电站将有可能实现完全的数字化。
结束语
近年来,随着科技水平的不断提升,我国电气自动化已经取得了较、大的发展,尤其是信息时代的到来及新型电力电子器件的大量运用,促使我国电气自动化水平得到了极大的提升。
参考文献
[1]唐庆国.电气自动化技术在电力系统中的应用解析[J].通讯世界,2016,(7).
[2]于满,冷延武,张全禹.电气自动化技术在电力系统中的运用[J].科技展望,2016,(29).
论文作者:纪文峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/4
标签:电力系统论文; 技术论文; 电气自动化论文; 变电站论文; 系统论文; 电网论文; 配电网论文; 《电力设备》2017年第14期论文;