時間:2023-03-16 16:01:36
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引言
近幾年來,隨著計算機和通信技術的不斷發展,電力系統已經發展成為融計算機、通信、控制和電力電子裝備為一體的系統。電力系統自動化處理的信息量越來越大,觀測范圍也越來越廣,閉環控制的的對象也越來越豐富。為確保電力系統安全、平穩、健康的運行,對電力系統的各個元件、局部、全系統,采用具有自動檢測、決策和控制功能的裝置,通過信號和數據傳輸的系統,就地或遠距離進行自動監視、調節和控制等,從而達到合格的電能質量。
1 電力系統自動化與智能控制系統
1.1 電力系統自動化
電力系統自動化主要是指通過具有自動控制功能和自動檢測功能的設備對電能傳輸和生產的全過程進行自動化管理和自動化調度。使用自動化技術能夠實現對電力系統遠程和就地的自動控制、調節和監視,為電力系統穩定、安全、正常的運行提供保障,最大限度的滿足電能質量的實際需求。實現電力系統化自動化對提高電力系統運轉水平有著極為重要的現實意義,其自動化主要包括變電站自動化、配電網自動化和以及調度電網自動化等方面。實現電力系統自動化能夠為電力系統穩定、安全的運行提供保障,提高電力系統供電質量,實現電力企業的經濟效益和管理效率。
1.2 智能技術與電力系統自動化的結合
智能技術的發展為電力系統自動化的發展提供了更高的平臺。在電力系統自動化中應用智能技術不僅能夠發展和完善電力自動化技術,而且通過智能系統的有效應用,可以有效協調電力系統的不穩定性。考慮到當前電力系統的發展還不是很成熟,因此為了盡可能的滿足公眾對廉價和便利的電力網絡需求,將智能技術應用到電力系統當中十分必要。但當前我國電力系統自動化水平還不是很高,各方面發展不太成熟,都不同程度的存在一些問題和不完善的地方。
2 電力系統中的自動化技術
2.1 變電站自動化
目前,我國變電站自動化的發展已經取得一定成效,使得變電站運行成本得到了很大程度的降低,增強了電網調度和輸配電的可能性。在控制策略上日益向最優化、適應化、智能化、協調化、區域化發展。由于變電自動化具有運行狀態穩定、自動化程度高等方面的特點,在各級變電站中得到了廣泛運用。利用自動化技術,能夠將電話人工操作和人工監視取代,從而使得安全運行水平和工作效率大大提高。
2.2 電網調度自動化
電網調度自動化主要包括核心計算機控制系統以及用于實時分析、計算的軟件系統。電網調度自動化技術能夠在進行電力生產時,利用對電網系統安全性和運行狀態的分析和監控,對電力市場進行自動調度,滿足電力市場實際運營需求。在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用。在發電廠和變電站進行信息收集的部分為遠動端,調度端則主要用于對遠動端收集來的信息進行調度。
2.3 變電綜合自動化
變電綜合自動化通過對現代電子技術、信息處理技術以及計算機技術的運用,對變電站設備、儀器進行優化設計和功能組合,實現對變電站主要線路和相關設備的測量、自動控制以及監視等全面管理。追求的目標向最優化、協調化、智能化發展,例如,勵磁控制、潮流控制。該技術具有維護調試和操作簡便等方面的特點,使得變電站保護性能大幅增強,從根本上實現了變電站遠程監控管理手段。
2.4 配電網自動化
配電網自動化技術通過將配電線路和配電變電站結合,共同合成配電網,具有分散、點多、面廣等方面的特點。該技術能夠對配電網運行狀態進行實時監控,從而對配電網運行模式進行改進和優化,當配電網發生故障,出現運行異?,F象時,配電網自動化技術能夠將故障及時找出,并予以有效的處理措施。
3 電力系統中的智能技術
3.1 模糊控制
模糊控制主要采用的是一種模糊的宏觀控制系統,它具有易操作性、非線性、隨機性、簡單化和不確定性等特點,這些特點使得監理模糊關系模型變得十分簡單容易,并且具有非常大的優越性。模糊控制方法的優越性在任何地方都體現出來,包括家用電器中,他使得控制操作變得非常容易掌握并且十分的簡單。這種模糊理論的智能技術在電力系統自動化的控制中具有非常實用的價值,因為他能夠模擬人的決策過程和模糊推理過程。
3.2 線性最優控制
最優控制是現代控制理論的一個重要組成部分,也是將最優化理論用于控制問題的一種體現。線性最優控制是目前諸多現代控制理論中應用最多,最成熟的一個分支。盧強等人提出了利用最優勵磁控制手段提高遠距離輸電線路輸電能力和改善動態品質的問題,取得了一系列重要的研究成果。該研究指出了在大型機組方面應直接利用最優勵磁控制方式代替古典勵磁方式。電力系統線性最優控制器目前已在電力生產中獲得了廣泛的應用,發揮著重要的作用。
3.3 專家系統控制
專家系統在電力系統中的應用范圍很廣,包括對電力系統處于警告狀態或緊急狀態的辨識,提供緊急處理,系統恢復控制,非常慢的狀態轉換分析,切負荷,系統規劃,電壓無功控制,故障點的隔離,配電系統自動化,調度員培訓,電力系統的短期負荷預報,靜態與動態安全分析,以及先進的人機接口等方面。雖然專家系統在電力系統中得到了廣泛的應用。但仍存在一定的局限性。
3.4 神經網絡控制
神經網絡控制是通過人工神經網絡發展而成的,它主要應用在學習方面以及模型結構方面,并且已經得到了廣泛的傳播和成果。神經網絡控制的非線性是目前最受人們關注的,此外它的魯棒能力、處理能力以及自主學習能力也同樣受到人們的關注。神經網絡是由大量簡單的神經元以一定的方式連接而成的神經網絡。根據具體問題的不同,已經有多種神經網絡結構及其訓練算法在電力系統中得到了應用,主要的神經網絡理論研究有神經網絡的硬件實現問題研究和神經網絡學習算法研究等。
4 智能技術與自動化的發展趨勢
目前, 自動化正由單個單元逐步發展為部分區域乃至整個系統,有單一功能逐步發展為一體化、多功能。在控制策略問題上日益向著適應化、最優化、區域化和智能化方向發展。隨著我國科技水平不斷進步,智能化技術已廣泛運用于各個領域,對電力系統而言,其意義尤為重要。雖然在電力電力系統中,智能技術已得到了廣泛運用,當就目前的發展趨勢來看,以計算機軟硬件為基礎的智能技術在電力系統中還將得到更為全面的應用。此外,智能技術與自動化技術將會得到更加緊密的結合,在電網系統中得到為好的運用。
5 結束語
隨著計算機技術,控制技術及信息技術的發展,電力系統自動化面臨著空前的變革。多媒體技術、智能控制將迅速進入電力系統自動化領域,而信息技術的發展,不僅會推動電力系統監測的發展,也會推動電力系統控制向更高水平發展。
參考文獻
[1]夏書軍,程志武,周曉東.自動化技術在電力系統配電網中的應用[J].中國新技術新產品,2010(2):78-79.
【關鍵詞】電力系統;自動化;控制
中圖分類號:TM77 文獻標識碼: A
0引言
在電力系統中是否運用自動化技術,將直接影響到電力系統的各項水平的發展和提高。電力自動化技術應用到電力系統中,實現了遠程監視與監控管理,保證電力系統能夠安全、平穩的運行為電力系統提供更為優化的服務。電力系統隨著社會經濟的不斷發展進步,將在社會中發揮越來越重要的作用,人們也對其提出了越來越高的要求,電力企業急需解決的問題就是如何更好的保證電力系統運行的穩定安全與可靠。先進技術的引入特別是自動化技術在電力系統中的運用,為電力企業進一步發展提供契機。
1電力系統自動化的含義
電力系統是對于各項生產生活進行電能消費后的電能生產系統,全過程由發電、輸電、用電等環節組成。電力系統具有較為復雜的工作流程,首要工作是將自然界一次性能源轉化成為電能,然后經過輸電和變電系統將電壓轉化為工業和生活用電的適度電壓,再將電能配送到各家各戶,各用戶在電力使用過程中根據需要,通過各種電氣設備轉化為光能、電能、熱能等一系列能源,為人們生活和城市經濟發展提供優質的供電服務。
電力系統自動化包含多種形式,主要的是實現對電力調度、配電網和變電站的自動化控制,如圖1所示。
圖1 電力自動化系統圖
通過對電力自動化技術的使用,實現了對傳輸和管理的電能生產、自動化管理和調度、自動化的控制。電力系統是一個復雜龐大綜合的系統,是由輸電網、配電網、變電站、發電廠和用戶等組成的。為了保證電力電能質量的不斷提高和系統電壓、電流頻率的持續穩定性,并且使電力系統不斷發展,實現電力系統自動化是目前最好的舉措。
2 電力系統自動控制的基本要求
電力系統不僅包含對于線路連接情況的管理,還包含對各種設備和儀器的運行狀況的控制和管理,面對上述各項問題,要從以下幾個方面入手實現電力系統的自動控制:
2.1從設備運行狀況進行管理
實現對電力系統中正在使用和進行的各種元件和設備的運行狀況的管理和監控,是電力系統自動化控制必須要完成的。通過系統的控制儀器可以對其進行運行監測,可以及時的搜集相關設備的運行數據及出現的問題,保證系統的安全有序運行。
2.2保證儀器設備穩定運行
保證系統中的儀器設備及線路的安全穩定運行,也就是說系統要配備安全防護體系,是能夠實現電力系統的安全運行的保障。由于電力系統是一項由設備和路線組成的龐大的電力系統,這就要求系統能實現對各種設備和線路進行分工管理,所以首先要在管理中做好分工工作,才能實現管理的有機協調。
2.3盡量減少人工操作
從操作的步驟上看,電力系統的自動化管理系統要能夠盡量的簡化人工操作和控制,實現簡便的管理形式。另外對電力系統進行自動化統管理,要做到盡量的減少人工的操作,更大程度實現自動化,保證人力資源的最優運用。
3電力系統中電力自動化技術的應用
3.1電力系統光互連自動化技術的應用
在機電保護裝置與自動控制技術的生產應用中,往往會運用到光互連技術。光互連技術不僅具有狀態估計、網絡建模、電網分析、人機界面的處理以及高級應用等方面的功能,還能夠提供傳統技術的基本操作要求,光互連技術致使該技術能夠為電力工作人員提供更加準確的定位,能夠使得工作人員對裝置操作時更加簡便易行,節省勞動力和工時,同時,操作畫面更加清晰,大大降低了錯誤率。根據更加準確的操作參考信息,工作人員可以做出更加準確的分析與處理,做出更加準確及時的判斷,大大提高工作質量。
此外,傳統的機電保護裝置和自動化控制技術存在很大程度的弊端,電容和電容負載對工作干擾一直得不到解決。光互連技術的應用,大大改善了以上弊端,使得工作效率得到更大程度的提高。光互連技術的應用,排出了電容干擾的影響,保證了電力系統的安全穩定,還對相應的支持了繼電保護裝置。光互連技術在生產中的大批量應用,不僅可以提高企業經濟和社會效益,還可以將設備運行不當帶來的損失降到最低,正是由于其具有上述眾多優點,使得光互連技術在電力自動化中得以廣泛應用。
3.2電力系統現場總線自動化技術的應用
現場總線技術涉及到網絡通信技術的全方位,其內部控制中心不僅包含實際的施工現場,還包括兩個場地的裝置與儀器。相關電力工作人員對采集來的信息根據系統內部相應的計算方式進行整理分析,將主機發出的指令整合后的傳送到相應操作位置中。
接收到的信息大多雜亂重合,只能由一臺計算機獨立完成,大大浪費了人力和時間。傳統方式不能將其分散開來,但通過現場總線的調整,能夠對其進行分散處理,處理后能將整合的清晰明確的信息分散到各個計算機上,有效地降低單個計算機的負荷壓力。由經驗可知,現場總線技術不僅可以完成信息的分散,還能配合上位機、前置機進行工作,僅通過控制儀表完成工作,減少了工時提高了效率,還能保證工作的準確性。
3.3電力系統主動對象數據庫技術的應用
電力系統在日常的運行中存在很多弊端和危險性,因此對電力實行實時監控顯得尤為重要。要想實現對電力系統的監控,就必須在電力系統中應用主動對象數據庫技術。軟件系統的改革創新,對軟件在封裝、開發等諸多方面也產生了積極影響。電力自動化技術與傳統的技術相比較,其主要優勢是得到了對象技術與主動功能的支持,并且由于觸發機制與對象技術的引入,可以對數據進行準確、及時以及更為全面的處理、控制與管理,能夠為系統提供更加精確可靠的數據。
3.4電力調度系統中電力自動化的應用
隨著電力化水平的不斷提高,生產生活用電數量和質量都有了較大程度的提高。人們對電力的需求不斷增加,對電力實時監控的及時性要求越來越高。在電力調度自動化系統的作用下,使得人力全權負責的電力系統在遙測功能、遙信功能的作用下實現全面自動化的監測與控制,網絡和計算機對用電過程中的各項指標和可能出現的各種問題進行準確、清晰地了解,保證電力調度系統運行的可靠性和安全性,有效防止安全事故的發生,不斷提高電力管理水平。
3.5電力市場中電力自動化的應用
電力市場的發展需要電力自動化技術的支持,這是實現國家發展和國民生活水平提高的必由之路。要實現對我國電網進行全面自動有效監測,保證電力事業穩步發展,就要加大自動化設備的推進和自動化技術的應用。這樣不僅有利于企業合理利用勞動力,還可以大大降低成本,提高勞動效率。
4總結
電力自動化技術的應用和在實際中的運行,不僅關系到自身線路和設備的質量和運行效果,還關系到整個系統的自動化控制下的線路和設備。但是著眼于我國現狀,應用中的電力系統的自動化管理技術還存在很多的不足和缺陷,很多標準、規程還應該得到更進一步改善。就目前狀況來看,首先要繼續加強經驗的積累和總結,來逐步發展建設電網。現階段,加強改革和技術創新,結合數字智能化技術,不斷提升電力發展水平,才能更進一步推動社會經濟的發展。
參考文獻
[1]魏勇.芻議電力系統中的配電網自動化技術[J].中國新技術新產品,2013,25(9)
[2]劉素云.淺談電力系統自動化記住的應用與發展[J].科技致富向導,2013,20(26)
[關鍵詞]電力系統;配電網;自動化技術
中圖分陳類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)34-0207-01
一、電力系統自動化和電力系統調度自動化
電力系統自動化是指應用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置、通過信號系統和數據傳輸系統對電力系統各元件、局部系統或全系統進行就地或遠方的自動監視、調節和控制,以保證電力系統安全經濟地運行和具有合格的電量質量。電力系統自動化已經成為電力系統最核心內容。而電力系統調度自動化是電力系統自動化的一部分,分為發電和輸電調度自動化(通常稱電網調度自動化)和配電網調度自動化(通常稱配網自動化)。
二、配網自動化的發展歷程
我國配電自動化的發展大致經歷了三個階段,第一個階段是自動化階段,它的主要原理是不同的自動化開關設備相互支持;第二個階段是計算機階段,它主要基于計算機大規模云計算處理相關的配網問題;第三個階段是使用現代控制理論支持的現代自動化階段。
在配網自動化的第一個階段里,主要的思路是當系統發生故障時,通過斷路器等二次繼保設備之間的相互配合,快速切除故障,不需要計算機介入進行實時控制,在這一階段里使用的設備主要是二次物理設備。在這一階段,當在系統正常運行時,不能實時偵測系統的運行狀態,僅當系統發生故障時,二次設備才能發揮作用;當系統的運行方式發生變化后,需要工作人員重新到現場進行整定計算;恢復事故區域供電時,不能自動采取最優化措施;在事故恢復階段,需采用多次重合閘,以保證系統的正常運行,但是,這種方法對系統設備的損傷很大。
基于大規模計算機云計算的配網自動化技術是發展的第二階段,在這一階段里,對電力通信的要求較高,主要運用了現代通信技術、計算機技術和電力電子技術,在配電網正常運行時也能監視電網運行狀況,真正意義上實現了遙信、遙測、遙控、遙調功能。
具有自動控制功能的現代配電自動化階段,是進入配電自動化發展的第三階段,計算機技術得到更好的應用,實現了配電網自動控制功能。集成了配電網SCADA系統、配電地理信息系統、饋線自動化、變電站自動化、需求側管理、調度員仿真調度、故障呼叫服務系統和工作管理等一體化的綜合自動化系統,初步實現了饋線分段開關遙控、電容器組調節控制、用戶負荷控制和遠方自動抄表等功能。
三、電力系統自動化的功能
(一)電力系統監視與控制
通過電力系統監視與控制為自動發電控制、經濟調度、安全分析等高層次功能提供實時數據。其中監視主要是對電力系統運行信息的采集、處理、顯示、告警和打印,以及對電力系統異常或事故的自動識別,向調度員反映電力系統實時運行狀態和電氣參數。而控制主要是指通過人機聯系設備執行對斷路器、隔離開關、靜電電容器組、變壓器分接頭等設備進行遠方操作的開環控制。
(二)電力系統安全分析
電力系統安全分析主要內容是利用實時數據對電力系統發生一條線路、或一臺發電機、變壓器跳閘的假想事故進行在線模擬計算,以便隨時發現每一種假想事故是否可以造成設備過負荷、以及頻率和電壓超出允許范圍等不安全情況,是一系列以單一設備故障為目標而進行的在線潮流計算。
(三)電力系統經濟調度
電力系統經濟調度是在滿足安全、電能質量和備用容量要求的前提下,基于系統有功功率平衡的約束條件和考慮網絡損失的影響,以最低的發電(運行)成本或燃料費用,達到機組間發電負荷經濟分配且保證對用戶可靠供電的一種調度方法。在調度過程中按照電力系統安全可靠運行的約束條件,在給定的電力系統運行方式中,在保證系統頻率質量的條件下,以全系統的運行成本最低為原則,將系統的有功負荷分配到各可控的發電機組。經濟調度一般只按靜態優化來考慮,不計算其動態過程。
四、電力系統自動化技術在國外的應用
國外的電力系統自動化系統均是采用了RISc工作者,UNIX操作系統和國際公認的標準,主要有以下幾種:
(一)西門子SPECTRUM系統。該系統是由德國西門子公司基于32比特SUN點的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平臺,引入軟總線概念,服務器之間及內部各進程與實用程序問的信息交換實現標準化開發的。采用了分布式組件、面向對象等技術,廣泛應用于配電公司、城市電力公司和工業用戶。
(二)CAE系統。該系統采用64比特ALPHAI作站、客戶I服務器體系結構和雙以太網構成的EMS硬件平臺,選用分布式應用環境開發研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一體。該系統功能分布于各節點,能有效地減少網絡數據流,防止通信瓶頸問題。
(三)VALMET系統。該系統適用于多種硬件平臺,可連接SUN、IBM、PHA工作站。該系統包括實時數據、歷史數據和應用軟件三個服務器。
(四)SPIDER系統。該系統是由ABB公司開發的,采用分布式數據庫和模塊化結構,可根據用戶實際需求配置系統。它具有雙位的遙信處理功能,使狀態信號穩定性好,并有一套完整的維護工具。
五、配網自動化技術未來的發展趨勢
隨著科技的發展,配電網自動化展現出配電系統的智能化、自動化,信息化和互動化的新特征。配電自動化技術的未來發展趨勢體現在以下七個方面。
1、配網自動化的綜合型受控端
新型綜合受控端基于高速SCADA系統,可以實現電網信息的快速采集和信號的綜合處理,并且大大減少了受控端的數量,從而使系統的規模得到簡化。這種受控端不僅具有以往終端所具有的功能,還可以實時監測系統的潮流分布、電壓情況、系統是否產生震蕩、頻率是否滿足要求等,將這些信息傳遞給主控方,供進一步分析使用。同時,這些受控端之間還可以進行相互通信,進一步提高數據的精確程度。
2、配電線路載波通信技術和基于因特網的IP通信技術
通信系統一直是配電網自動化的難點之一。在10kV及以下的配電系統里,由于受控端數目多,對通信的要求也顯著提高。因此,如果要實現系統潮流實時監測、頻率控制等需求,穩定的大容量的高速載波通信系統是必備的。隨著成本的降低,采用光纖通信作為配電系統自動化的主干通信網已得到普遍共識。隨著通信技術的進步,基于城市光纖網的IP通信技術充分利用了光纖通信技術抗干擾能力強、誤碼率低、傳遞快速和IP通信方式的通用兼容性接口等優越性,可望成為智能配電網自動化系統的前沿通信技術。
3、定制電力技術
定制電力技術是柔性配電系統的實際應用,它將智能電網技術、柔性送電技術、云計算技術等高科技技術用于中低壓配電網,用以消除諧波,防止電壓閃變,保證各相對稱,提高供電可靠性和經濟性。主要由電壓穩定器、快速無功補償器、頻率檢測器、高速斷路器等設備組成。當系統出現突然增大負荷或者瞬間丟失大負荷時,該技術可以瞬間發現系統的變化,并滿足極限情況下系統的穩定,該技術應用于配網自動化中,可以實現系統實時優化,滿足高層次用戶的需求。
【關鍵詞】電力系統;自動化;技術應用;前景
1.電力系統自動化及其現狀
電力系統自動化是指對電力系統實行的控制、監測、保護等行為的自動化,包括軟件系統和硬件設施兩個方面。
實現電力系統的自動化可以提高工作效率,便于操作。電力系統的各個器件,分布范圍大,自動化技術可以對整體和局部的系統參數進行準確及時的檢測和搜集,為電力工作人員的工作提供方便。除此之外,還可以降低電力系統的事故率,延長電力設備使用壽命。
很長一段時間內,我國在電力系統方面的投資力度很大,。目前我國電力系統自動化水平已達到國內外標準。在電力調度自動化方面的CC-2000,SD-6000,OPEN-2000在不同應用環境里可以提供兩種數據采集系統,在技術思想和體系構造上更適用、實用、靈活和可靠,同時在實際工程中得到很好的應用,具有高度穩定性和可靠性。結合氣象衛星云圖技術、自動撥號、投影屏等使系統管理本身更加完善,而與國際的接軌也使我國的電力事業發展突飛猛進[1]。
自動化是目前整個世界的電力系統的大趨勢,并且朝著多功能、多方面發展。而我國的技術研發力度市場化水平有待提高,在電力系統市場化、數字化、智能化方面與發達國家仍有較大差距,此外,我國的研發創新力度不夠,數字經濟尚才起步。
2.電力系統自動化的要求
電力系統自動化要求及時準確的搜集與檢測電力系統的各個元器件,電力系統局部以及整個電力系統的運行參數;
基于電力系統實際的運行情況以及各個元器件對技術,安全以及經濟的不同要求,為電力系統的運行人員提供電力系統控制與調節的依據,甚至可以直接調控各元器件;
實現電力系統各部分,各個元器件以及各層次之間的相互協調,電力系統自動化是實現電力系統經濟性,安全性穩定性的重要保證;
降低工作人員勞動強度,提高勞動效率,降低事故率,提高性能,延長電力系統設備的壽命,特別是當發生事故時,電力系統自動化能避免發生大面積的停電。
3.電力系統自動化的應用
目前,電力系統自動化技術的普及程度已經很高了,廣泛應用于通信、導航和操作復雜的各類系統中,該技術的大量應用適應了現代電力系統發展的技術需要,有力地提高了電氣的綜合管理水平。下面僅從目前應用較為普遍的幾個方面來展開探討。
3.1電網調度自動化技術
我國電網規模的日益增大,電力系統的容量越來越大。因此電力系統的安全穩定與否嚴重影響人們的生產和生活,這對電力設備正常工作的要求越來越高。供電企業的重要任務之一就是同時降低設備故障,保證穩定可靠的供電。電網調度自動化技術的廣泛應用則大大有利于這一重要任務的完成。電網調度自動化技術是整個電力系統自動化技術中的重要環節,主要由計算機網絡系統和其它調節控制系統一并完成。電網調度自動化系統主要體現在實時采集和監控生產過程中的各類數據,自動評估整個電網的供配電運行情況進行綜合安全性分析和對電力系統的實時狀態,提高了電網運行的安全性和可靠性。同時該技術增強了對自動發電的控制,適應了電力市場運營的需求,保障了電網的安全穩定運行,大幅減少成本。
3.2發電廠自動化技術的應用
火力發電和水力發電是我國發電廠的兩大主要類型,不論發電廠采用何種發電方式,都需要應用自動化技術。目前的自動化發電廠中,較為明顯的優勢在于自動發電系統對發電電量的自動控制及動力設備系統的自動化控制等。電力系統中的變電站和輸配電網絡是連接發電廠和用戶的重要環節,通過運用自動化技術可以將計算機網絡系統與發電廠的電力設備進行有效地結合,可實現發電廠的人機一體的生產與操作模式,從而取代傳統的人工監視和操作,有效提高生產效率和加強對發電廠的監控能力。同時,在發電廠中運用自動化技術,還可以實現發電廠的就地控制、故障控制和自動控制等[2]。
3.3微機實時保護系統的應用
微機保護裝置在電力系統中已得到廣泛應用,該裝置安全可靠,能有效地預防電網故障,一旦事故發生會及時警報。同時還具有高實時性,不僅實時顯示數據,還能快速分析和處理數據,預測電網外界出現的可能事件,并快速做出反應,保證系統正常運行。同時還有高擴展性。系統采用模塊化設計,如果模塊出現問題,就可以通過及時更換相應模塊解決問題,有效提升了控制效率。目前,微機實時保護系統常采用的是RTOS系統,這種系統能夠實時分解應用程序,開啟監控進程,實時監控各個程序,系統如發現異常情況,它就能自動終止問題產生,且及時開啟備用程序以修復程序問題。
4.電力系統自動化的前景
電力系統自動化的進程逐漸加快,自動化科技含量的提高、實用性、智能性的增強是自動化技術發展的需要,電力系統自動化不僅推動了電力系統檢測的發展,還推動電力系統控制向更高水平發展。
現代社會的人們對電力供應要求越來越高,安全可靠經濟優質將是基本要求,這不僅是電力系統發展的催化劑,也是它對于電力自動化系統的發展方向,應從以下幾點出發:首先,自動化系統應朝著最優化、實用化、智能化和區域化的方向發展,使之配合更密切,生產效率更高。其次,在數據的監測處理環節上,必須向多機模型數據分析的方向發展,使數據記錄更全面,數據處理更準確,節省時間和不必要的開支。再次,隨著各種新型的電力設備的出現,對相關技術人員的專業素質水平要求會更高,要求管理者更加注重人才的選拔以及后期培養,從而可以及時有效處理一些高難度的問題。最后,全球能源的危機使得各國不得不實施節能政策,這對于電力系統也是一個很大的挑戰,這就需要集思廣益[3]。
5.結論
伴隨著20世紀信息時代的來臨, 社會情況不斷變化,控制技術,計算機技術以及信息技術不斷發展以及激烈的市場競爭,電力事業的發展面臨著巨大的挑戰,電力系統若想在市場競爭中占得一席之地,必須依靠自動化技術。這就要求電力行業的工作人員可以不斷創新和探索,提出新思維、新思路和解決新問題,不斷采用新技術,完善新服務, 使電力系統自動化規范化,標準化,國際化,努力提高我國電力事業的國際競爭力。
參考文獻:
[1]羅嵐. 淺談電力系統自動化技術應用及其前景[J]. 科技創業家,2013,08:130.
關鍵詞:電力系統調度;自動化技術;應用
引言
電力系統的運行安全是依靠調度自動化技術提供的實時信息,并實時監控電力系統的運行狀態,為調控人員掌握電力系統的運行狀態提供了參考數據,并可以做出正確的決策。假如在電力系統運行中,調控人員沒有及時的發現問題,就不能對各種隱患進行及時處理,這就對供電服務的質量與電力運行的安全產生影響。對此需要引進新型的技術來為電力系統運行的有效性提供技術支持。
1闡述電力系統調度自動化技術內涵
隨著電力系統的不斷發展,其中許多技術都已經得到了完善,漸漸地形成了具有較強綜合性的系統。在電力系統運行時,需要許多技術部門相互合作,多項技術與多個子系統在協同合作的模式下實現穩定運行。為確保電力系統能夠有序的運轉,需要實施電力系統的調度工作。電力系統的調度自動化技術能夠提高對一次主設備運行情況的監視,也能夠提升工作效率。電力企業主要的經營項目是電力生產,因此,電力企業考慮的重點是確保電力運行的安全。想要從根本上處理電力運行的安全問題,應對電力生產、供電以及運行中的各個細節做好觀測工作。電力資源是屬于一種及時消費的產品類型,確保生產與消費處于平衡狀態,能使電力資源的利用率得到提升。但在實際的供電用電中,通常會存在許多的干擾因素,影響到電力生產與消費之間的平衡狀態,而自動化設備可以對此問題進行處理。
2電力系統調度自動化技術的應用特點
電力系統調度自動化技術在電力系統中被積極的應用,使它能夠電力系統運行中起到指導的作用,主要是因為這項技術本身所具有獨特的優勢。電力系統的調度自動化技術結合多種現代化科技,使其具有多種特點。電力系統的調度自動化技術可以對電網運行中的各電子元件數據和系統數據進行實時采集,同時可以有效的分析和處理所采集到的數據,并給調控工作人員提供參考數據。準確的數據是做出科學性決策的基礎,而調度自動化技術可以提高數據的精準性。調度自動化技術是協調設備,各生產系統通過綜合協調,實現經濟和安全的運行效果。
3電力系統調度自動化技術的應用分析
3.1OPEN-2000能量管理系統
此系統兼備電力系統應用、監控以及數據采集方面的功能,同時在配電管理功能以及仿真功能方面也有較為出色的表現,電力系統調度人員在應用此系統時可以對其開放式及分布式方面的優勢進行充分利用。該能量管理系統在技術及性能方面較為出色,在自動發電控制、信息采集以及監控等工作中均有較好的表現,能夠推廣應用至不同調度系統中,調度人員、電力企業不同部門的工作人員以及系統維護工作者均可以依據其內容開展各項工作。
3.2C-2000電力系統調度自動化系統
該系統由我國科研機構、學校以及企業共同研發而成,人們將電力系統調度自動化技術應用其中,憑借事件驅動理論、封裝理論以及分布式的結構設計對接口狀態進行改變,使其朝著透明化的方向發展。電力系統調度自動化技術的應用為動態信息采集奠定基礎,同時能夠完成各個分布位置ALPHAserver的數據處理及功能界定,在調度自動化技術及分布系統的支持下,某些節點的故障問題并不會對系統整體運行產生過多干擾,為電力系統安全穩定的運行提供更多保障。此外,CC-2000電力系統調度自動化系統中自動化技術發展較為成熟,并且與電網調度通信中心的匹配性較好,動態信息搜集及處理功能較強,因此可以將其進行推廣應用。例如在我國東北及華北的電網調度通信中心中,電力系統調度自動化技術在CC-2000電力系統調度自動化系統中的應用使整個電力系統的運行更加穩定,同時減少了系統的運行成本。
3.3SD-6000能量管理系統
我國電業局及社會企業共同研發了SD-6000能量管理系統,較普通系統相比該系統具有其特有的管理優勢,可以實現統一調度及開放式管理。此外SD-6000能量管理系統的大型調度投影、氣象衛星云圖以及調度自動撥號等方面的功能出色,進而對電力系統調度自動化技術中動態性、開放性方面的優勢進行最大限度的發揮,就調度管理系統而言,人機互動功能以及人性化功能便是其調度自動化技術應用的重要體現,并且分布式EMS等系統功能在該系統中同樣有所體現,在技術方面具有較大的優勢,并且已經在北京、廣東供電單位及調度部門有所應用。
3.4國外電力系統調度自動化技術的應用
計算機輔助工程系統、SPIDER系統中電力系統調度自動化技術均有所應用,由此可見我國電力系統調度自動化技術的發展潛力巨大,該項技術的應用可以對傳統電力通信方面的故障進行處理,同時解決了網絡數據流過多的問題。人們可以將模塊化及分布式當作此項技術的主要屬性,在此基礎上人們對無人值守的管理模式、綜合技術方面的內容進行深入研究,對電力系統調度自動化技術進行升級改造,今后人們可以對可視化、智能化一類的技術進行研究滲透,促進電力系統調度自動化技術的發展和進步。
結語
綜上所述,電力系統的壓力逐漸增大,為了確保電力系統安全穩定的運行,人們需要對電力系統調度自動化技術進行研究分析,并對其進行合理應用。上文已經對應用方面的工作進行說明,希望電力企業工作人員可以借鑒文中觀點對其進行合理應用,促進我國電力系統自動化水平的提升,為人們提供更加優質的供電服務。
參考文獻
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發電是整個電力系統的基礎,變電站是發電廠與客戶之間的重要銜接點。發電廠實行自動化管理不但節約生產成本,更有利于精細化的管理,切實有效地提高發電的效率和穩定性。變電站的自動化管理,主要是取代人工管理,保證變電站時時都保持監控狀態,避免人工出現的漏洞,保證變電站的穩定安全長久運行。
2計算機技術在電力系統自動化應用的發展方向
經過多年的計算機技術在電力系統自動化中的應用,我們已經積累了很多管理和技術經驗,在未來的發展中,計算機技術在電力系統自動化應用中將會扮演著更加重要的角色。我們要充分利用這些經驗,研發新技術,不斷的革新,推進電力系統自動化的發展程度。未來基于計算機技術在電力系統自動化中的應用將會有以下幾種發展方向。
2.1智能化電力網絡技術應用
智能化電力網絡技術應用是電力系統自動化的重要發展方向。智能化電力網絡技術主要是將發電廠、配電設備、輸電線路、調度控制、電力用戶管理等多個環節進行有效地整合,對整個電力系統的運行進行監控,對電力故障進行預警,從而保證電力系統的正常有效運行。如果智能化電力網絡技術得不到深入的推廣和應用,那么電力系統的自動化將很難實現。智能化電力網絡主要是將計算機技術應用于電力系統自動化網絡中,通過與計算機技術的有效結合,既從技術角度保證電力系統的安全運行,又保證電力系統的信息數據及時傳輸和信息數據的準確性,大大地促進了我國電力發展程度,在電力系統自動化應用中起著至關重要的作用。
2.2大力投入光電式互感器的建設
電流、電壓等電力參數是電力系統自動化運行中的重要數據,在電力系統自動化中起著至關重要的作用,而能有效準確地提供這些參數的重要設備就是光電式互感器。在實際應用中,光電式互感器可以有效地將高電壓、高電流按標準轉化成標準電壓和電流,保證這些參數在合理范圍內,這樣不但提高的測量設備的測量效率,還減少電力在傳輸過程中的損耗,最大限度提高電力控制的經濟成果。需要我們注意的是,在實際工作使用中需要進行一定比例的控制,否則超出這個比例,將會是事倍功半。最近這些年,越來越多的高校和科研機構都在大力研究光電式互感器技術,投入更多的人力物力來研究,而且已經取得了很大的成效,將來,光電式互感器的發展前景會更加美好。
2.3計算機視覺成像技術的開發應用
關鍵詞:電力系統;自動化技術;應用
自動化技術可以實現電力系統的整體管理和運行監控,其可以確保電力系統的運行安全和穩定性,對電力系統可靠性的提高意義重大。現階段,電力系統中應用的設備狀態檢測技術、光電式電力互感器、智能電力設備等都是自動化技術應用的良好體現,為電力系統的發展提供了先進的技術支持。
一、自動化技術在電力系統中應用的具體要求
電力系統中的自動化技術要對整個系統的運行實施實時監控,快速對系統運行的故障做出反應,準確采集系統運行的信息,及時處理出現問題的因素。自動化技術是電力局部系統和整體系統運行安全的保障,其運行參數是體現電力系統運行穩定的關鍵。自動化系統要對電力系統的部件和運行狀態做出分析和評估,為系統的調控工作提供幫助。自動化設備同時要有自我調控的功能,可以進行自我修復。其可以完成一定的工作,簡化工作人員的工作內容和工作量。自動化系統要調節分系統和整個系統之間的關系,避免系統間的相互感染,確保電力系統供電的穩定和安全,為電力系統運行提高良好的環境。
二、電力系統中自動化技術的具體應用
(一)面對對象技術的應用
面對對象技術使軟件的承接性和開明性更加先進,其使軟件的分析能力和編程能力更加出眾。主動對象數據庫為電力系統的自動化提供幫助,其數據庫內的觸發子可以實現電力系統的自動化監測。通過對數據庫內的數據分析可以對電力系統的運行進行控制。面對對象技術的應用節省了電力系統數據錄入以及輸出時間,其結合數據的分析和管理,提高了電力系統運行數據的可靠程度,進一步實現了資源的共享,確保數據的準確和統一。先進的自動化技術應用可以快速實現電力系統的智能化,提高電力企業的生產效率。
(二)現場總線自動技術的應用
現場總線技術與控制儀器連接起來,就會形成數字化的雙向通信網絡。在電力系統的控制儀器中置入微處理器,形成單個儀表的獨立計算和通信的系統,利用連接線將每個儀表的控制器連接,就可以形成一個整體的總線網絡系統,將這個系統連接到自動化的控制中心計算機,所有的儀表就可以通過計算機控制,儀表數據也就可以通過計算機錄入和輸出,就可以建立一個實時的計算機自動控制系統?,F場總線技術是智能化電力系統建立的紐帶,其可以實現全網絡控制和單獨區域獨立工作系統,對電力系統實施分布式控制,避免了故障對整個系統的影響??偩€技術優化了電力系統的功能,將電力系統的運行分散控制,為每一個儀表數據的分析和處理提供單獨的控制中心,可以對系統的故障快速做出反應。現場總線技術可以清晰的反應電力系統的運行狀態,實現了工作人員對電力系統的實時監控,避免系統出現嚴重的故障和影響正常供電。
(三)光互連并行處理器的應用
光互連并行處理器是電力系統控制以及繼電保護的關鍵,其不易受到外界環境的影響,同時數據的錄入和輸出可以根據實際需要進行調整。光互連可以解除臨界線長度對電力系統的限制和電線沿線輸出集中等問題,實現計算機系統之間的信息相互傳遞,提高了信息的傳遞速度,縮短了系統故障的處理時間。光互連可以在空間中自由穿梭,不受面和長度的控制,相互之間也不會產生干擾。同時,光互連可以確保電力系統的自動化控制不受任何干擾,為建立系統的穩定運行提供保障,實現了電力系統的經濟性和安全性,其應用前景非常廣闊。
三、結束語
電力系統中的自動化技術是確保電力企業生產效率提高和運行穩定的關鍵。其提高了電力系統的安全性和經濟性,確保了電力系統運行的穩定,減少了資源的重復利用和浪費。我國電能需求量巨大,如何尋找適合我國電力企業的自動化技術是未來電力工作的重點。自動化技術的應用是實現電力系統智能化的基礎,其可以推動我國電力企業與世界接軌,形成健康、穩定、安全的電力系統,促進電力企業向更高的層次邁進。(作者單位:海南師范大學)
參考文獻:
[1] 譚兵.電力系統及其自動化技術的應用探討[J].低碳世界,2013(18).