摘要:自动化技术在电力系统中的应用,可以对整个电力系统的设备进行控制和管理,把设备的减快和管理放在中心体系,把不同环节的计算机设备进行关联,把计算机设备和不同终端进行关联,利用多样化的软件,来对电力系统进行操作,保证自动化技术的实际应用性。
关键词:电力系统;自动化技术;应用;发展
1.电力系统自动化要求
电力系统自动化对电力系统元器件、元器件之间的协调、电力设备的使用寿命提出了要求。电力系统自动化要求能够对电力系统局部和整个电力系统运行参数进行实时的搜集和监测;同时电力系统元器件应经济、实用、安全,为电力系统进行控制和调节提供依据,很多自动化系统能够直接实现对电力系统元器件的调控;电力系统自动化还需要实现对电力系统各部分、各层次之间进行协调,自动化系统已经成为电力系统经济、安全运行的保证;电力系统自动化可以减少大量繁杂的人工劳动,减少人力强度,提高劳动效率,同时由于系统故障能够及时排除,系统的安全性提高,事故大量减少,并实现电力系统寿命的延长。电力系统自动化技术,有效地避免了大面积停电事件的发生。
2.电力系统当中的自动化技术应用
自动化技术在电力系统当中的应用当前还处在逐步摸索当中,从目前的情况来看,自动化技术在电力系统当中的运行还不够成熟,电力系统的自动化水平还需要不断提升,像是在输变电系统当中的发电系统,对于输电网络的优化和输电线路的实时监测都需要依靠自动化技术来实现,当前自动化技术对于线路的监测还没有实现零秒实时传输,还是会出现几秒时间的误差,虽然只有几秒,但在实际的应用当中还是可能会出现问题,当前自动化技术在现代电力系统当中的应用主要表现以下几个方面。
2.1电量计量自动化
电量计量是电力系统当中的重要环节,也是电力系统当中的基础环节,是电力系统获取经济利益的主要来源,通过电量计量来对用户电量进行结算,也是调节电力市场的关键,因而在电力系统当中对于电量计量的重视程度也是越来越高。目前,电力系统当中的电量计量主要是通过调度部门的采集,对有功功率的信号进行遥测来获取实时电量,并且定期对检测信号进行测量和积分,当积分累积到一定程度或是时间后再确定相应的电量数。对于电量计量工作而言,准确和连续性是电量计量工作的关键,一方面要保证获取的电量数据是准确的,另一方面则是要保证对电量的采集记录过程是连续的,中间不能够出现间断,否则就会影响电量数据的准确性,因而自动化技术在电量采集当中的应用就有了两点要求,一是要保证实时数据采集工作可以独立快速地进行,二是要保证电量采集的连续性,最后还要能够实现远程数据传输和本地数据下载。
2.2实现对变压器设备在线监控
随着我国经济的快速发展,对电能的需求量越来越大,电网的规模不断扩大,电力系统的容量也得到了极大提高。电力系统的稳定安全运行已经成为社会经济生活正常进行的保障,对人们的生产生活有着重大影响,对电力设备的性能提出了越来越高的要求。因此,供电企业必须保证电力系统稳定可靠运行,减少故障的产生。电力系统中,通过对电力设备进行检修可以提高设备的可靠性,降低设备故障率。电力设备进行检修主要通过检查和修理。对电力设备检修的形式通常有检修故障、状态检修和定期检修。对电力系统进行实时监测,能够全面了解设备的工作状态,同时根据设备运行的参数进行设备变化趋势预测,可以提前对故障进行排除,在发生故障时也可快速进行修理。
2.3专家系统控制
要实现智能技术必不可少的控制技术就是专家系统。专家系统中包含在特定的领域中如何使用专家的知识来有效地解决突发性的难题,这些案例在电力系统自动化的应用中还是比较常见的。在具体的运行过程中,专家系统能够对电力系统的状态进行实时的监控,判断其是否处于警示运行状态或者紧急情况运行状态。在进行正确判断的基础上,专家系统还可以对于出现的问题进行自动化的解决,保持电力系统的正常运行。除了强大的问题处理能力,还具备了切荷能力,具体点说就是可以根据电力系统运行的快慢来进行变换和解析,及时判断出现故障的位置并且正确地阻断;对于静态系统的运行过程的安全性能进行分析和判断。此系统当前仍然存在一些漏洞,例如系统的深度和广度还没有达到预想的要求,并不能够完成专家本人能够完成的复杂工作,对于一些难以处理的情况无法及时有效地找到解决办法,所以在这种情况下,人机交互处理就显得尤为重要,如图1所示,可见专家系统运行结构。
2.4电力系统微机实时保护系统
微机保护能够提高电力系统的可靠性,同时微机保护又有着高实时性和高扩展性的特点,电力系统中的微机保护系统有着通信能力强,人机交互界面友好等优点。随着我国电力自动化的发展,电力系统中使用的微机保护装置越来越多。
电力系统微机保护不仅需要较高的硬件设施,对嵌入式软件要求也比较高,在电力系统微机保护中使用实时操作系统,能够同时对多任务进行高效管理,也有着很好地可移植性和扩展性,有效提高了电力系统自动化控制效率。现在,电力系统中使用了越来越多的电力系统危机保护装置,电力系统中使用的RIOS可以有效提高电力自动化系统的可靠性和及时性。实时性问题是电力系统自动化继电保护的首要问题。电网事故通常发生在瞬间,一旦稳定措施发生延迟,将无法发挥自动化保护装置的作用,也将产生许多其他安全问题,很容易对电力系统产生严重破坏。电力系统自动化保护需要对设备数据进行实时监测,同时也需要能够对数据进行分析,及时进行处理。嵌入式技术既可以对设备数据进行监测,又可以在很短的时间内对数据进行处理,快速做出反应。RTOS能够对应用程序进行分解,还可以同时开启监控进程,对系统中运行的各个程序进行监控,当出现异常情况时,UNIX中对出现问题的程序进行终止,还可以调用另外的进程实现问题修复功能。由此可见,电力系统中RTOS使系统自动化可靠性很大程度提高。
3.自动化技术在未来的发展
随着电力技术的不断发展,自动化技术在电力系统当中的应用也将更加深入,自动化已经开始成为电力系统当中不可缺少的一部分,围绕计算机这个主要载体建立起来的互联网依托体系,在之后的电力系统发展变化过程中,自动化技术的应用也将获得更加长足的发展,在电力控制和系统通信当中发挥出更大的作用,所涉及到的范围也将更加广泛。
3.1分布式自动化技术
随着能源节约型发展方式在电力行业当中的推广,电力系统的运行发展也在发生变化,分布式的发电系统将给自动化技术提供更加广阔的发展空间,而且对于电力系统运行还起着节约能源的重要作用,而分布式自动化系统则是与现代电力系统相比较而言更加独立的电源系统,实施分布式系统之后能够对电源系统和环境进行兼容,功率与现代的系统相比也更加灵活,从几十兆瓦到几千瓦都可以,能够灵活对配电网的负荷进行调整,从而满足电力系统当中的不同类型用户,让东部用电较多的用户和偏远地区用电较少的用户都能够享受到高质量的供电服务,还能够减少电力系统在输变电上的投入。
3.2逐渐提升电能的质量
当前,在工业生产中大量大功率的电子设备数据增多,随之而来的是对电能质量要求的不断提高。当前,很多电力工作者都在探索提高电能质量的新课题。DSP对于提高电能质量起到了重要的作用。通过高速数字信号处理器能够对电力系统当中的运行进行更加灵活的处理和调节,保证电力系统运行的可靠性,通过技术人员对处理器算法的改进,还能够有效提升电能质量,从而提升电力系统的运行质量。
3.3远程自动化技术
随着电力系统涉及的范围越来越广泛,未来电力系统当中的自动化技术也将向着远程化方向发展,在RTU设计当中,对于系统硬件平台的支持也会开始采用工业控制计算机,通过测控硬件接口来进行扩展,这样就能够实现远程的遥控功能,同时这种技术的设计周期较短,后期进行推展比较容易,在未来电力系统当中将获得更大发展。
3.4电力系统自动化操作人员的专业化
要想电力系统的自动化发展的科学合理,操作人员技术人员必须具备一定的专业知识素质和技能,对整个电力系统有一个统筹全局的规划,对电子设备和自动化设备有一个合理地安排,保证系统进程的同时还能提高电力系统的工作效率。然而目前电力系统上的操作人员、技术人员质量参差不齐,一部分管理人员缺乏正确的实际训练,具备一定的专业知识却缺乏实践能力;或者是专业素质低,不能很好地统筹全局,不能很好地调控电力系统。因此目前我国电力系统的发展趋势就是对操作人员进行岗位培训,提高操作人员的职业素养,操作人员的专业化正逐渐成为电力系统逐渐流行的发展趋势。
4.自动化技术的安全保障性
对于电力系统来说,其在实际运作过程中,因为自身的信息和数据具有多样化的特点,进而其在实际应用过程中,不可以出现信息和数据崩溃的现象。自动化技术在电力系统中的应用,可以满足电力系统的这一安全性要求。自动化技术操作较为灵活,可以对信息和数据进行恢复,可以对电力系统的数据和信息,不同环节的和不同类型的信息数据进行保护,具有实际应用意义。对自动化技术的实际安全保障性进行细致化的分析,首先其在电力系统的运行过程中,可以保障电力系统的一日工作的安全性,对建立系统的运作和生产环节具有调节和管理能力,可以保障电力运作内的安全性,保障电力系统工作人员的人身安全,提高工作效率,降低工作风险。
自动化技术在电力系统中的应用,也可以保证数据和信息的有效性和实际应用性,这主要是因为在实际应用过程中,自动化技术具备较强的信息和数据的恢复能力,练好的信息存储了恢复能力,可以保证电力系统的预算的准确性,降低电力系统的财务支出,实现资源合理配置目标,保证系统的及时更新,保证安全指标的构建科学性,保证电力系统的信息和数据可以被及时的记录。其次,自动化技术也可以对电力系统的工作人员的安全进行保护,这主要是因为自动化技术具备监控能力,可对危险和险情进行预测,可以减少发电设备的实际功率,保证其温度的合理性,避免爆炸事件的产生,进而工作人员可以提前进行自我保护,在保证安全生产的同时,保证自身的安全。
5.结语
随着现代技术的发展,自动化技术在电力系统当中的应用也在不断深入,当前电力系统当中的自动化技术已经进入到以计算机开发为标志的一个阶段,说明我国的电力系统自动化已经取得了较大的发展,但当前我国的电力系统当中的自动化改革发展还比较晚,电力需求量又大,需要加强对电力系统当中自动化技术的研究,不断促进电力系统自动化的发展和进步。
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作者简介:
马丽蓓(1988.01)女,宁夏银川,华北水利水电学院,单位:宁夏回族自治区宁鲁煤电有限责任公司,研究方向;电力系统自动化
论文作者:马丽蓓
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/24
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