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【摘 要】 电力系统自动化技术是一个全新的技术领域,对传统技术进行改造,对现代技术进行有效利用,有助于电力系统总体技术的推进。目前,电力系统的自动化技术发展到了一个高阶段,但还是存在一些问题需要提高和完善,尤其是对于用电需求量比较大、环境条件复杂等地区。因此,必须从技术和人力方面不断发展和提高,保证电力系统自动化能够得到全面的实现。本文结合多年工作实践,在概述电力系统自动化技术特点的基础上,对电力系统自动化技术的应用及其发展前景进行了探讨。
【关键词】 电力系统;自动化技术;应用
现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。
1 电力系统自动化技术的现状
我国电力系统自动化的发展开始于20世纪50年代,长期以来,我国的电力系统自动化一直保持着高速发展。计算机技术和网络技术使得电力系统的自动化走向了一个新的发展时代。下面就从电网的调度、配电网以及变电站等这三个方面分别给予说明。
1.1 电网调度系统的自动化
现代化的电网调度自动化主要是计算机技术为核心的一种控制系统。在电网调度系统中,计算机技术和信息技术实现了实时信息的收集、实时计算、分析以及系统的显示等操作。目前的电网自动化调度主要是通过对电网运行状态的监控实现的,通过自动控制技术的使用,在电网安全运行时,对电网进行实时监控,保证了在正常运行时,满足用户用电质量和用电需求;同时,在对电网进行基于电网安全运转的监控时,通过计算机 自动化手段实现了电网的节能减耗和高效率;另外,計算机技术的使用提高了电力系统自动化运行的效率,随着电网运行的日益复杂,通过网络技术,提高了电网的自动化能力,使电网调度的自动化系统越来越趋于完善。
1.2 配电网系统的自动化
汁算机用于配电网系统中,主要是应用于电网改造建设的技术上面。电网技术的发展提高了配电系统的网络化,实现了配电主站、子站和光线终端等构成的三层结构,实现了快速的通信传输,实现了更具有高性能的 自动化功能。
1.3 变电系统的自动化
变电系统的自动化主要是通过计算机技术和通信技术以及网络技术实现了处理技术二次设备的测量和监控,通过对功能进行的重新组合和优化设计,建立了一种监视 、测量和协调的综合性系统,通过搜集进行实时的设备运行和操作情况。
2 电力系统及其自动化技术的应用
2.1 光电式电力互感器
对于输电线路来说,光电式电力互感器是必不可少的设备,它把输电线路中的大电流和高电压按一定比例降为可测量的电流和电压数值,能够用仪器直接来测量,但光电式电力互感器也有几个缺点:第一,当电压等级升高时,设备的质量与体积随之增加,绝缘的难度也将随之增大;第二,对电流互感器而言,但它的信号范围并不大,使得它很快饱或发生信号变形;第三,光电式电力互感器的输出信号不能和微机计量设备直接接口。
光电式电力互感器主要有以下几个技术难点:第一,材料的稳定性不够好,材料随温度系数的升高而升高;第二,与电磁式互感器输出信号相比,光电式电力互感器的输出信号要小的多,需要实时转换为数字信号后再通过光纤接口送出,不能通过电缆线直接送到保护和测控装置处;第三,在绝缘、电磁兼容和耐环境的情况下,电子电路的供电电源也存在着很大的技术问题。
针对光电式电力互感器的这些缺点和技术上的难点,不少发达国家已经研制出新型光电式电力互感器,对旧的光电式电力互感器进行了改进。我国的各大院校和科研机构也在对光电式电力互感器进行研发,而且取到了不错的成果。
2.2 电力一次设备在线状态检测
在电力系统中,一次设备有汽轮机、发电机、变压器、开关和断路器等,实时监测重要运行参数,不仅能对设备运行状态进行监视,而且能对各种重要参数的变化情况进行分析,判断有没有故障发生的可能,保障设备的安全稳定运行,从而有效的控制故障的发生,延长了设备保修保养期,提高了设备的利用率。
目前,我国的电力部门加大了对电力一次设备在线状态检测的资金和人力投入,与各大院校和科研机构合作,在对在线状态检测技术研究和应用上取得了一些进展,由于电力一次设备在线状态检测其专业性强、技术难度大的特点,想开发出在恶劣的气候条件下仍能正常运转工作的产品还需要时间。
2.3 和光电互感器技术相关的二次设备
电力系统在采用光电互感器技术之后,和光电互感器技术相关的二次设备,如继电保护等装置、测控设备的内部功能都发生了非常大的变化,装置的响应性有了提高,省了隔离互感器、A/D转换电路等。首先是设计高效、快速的数据交换通信协议;其次是为了满足计算数值的需要,对来自不同互感器的数据进行统一抽样采集。
2.4 智能电力一次设备
常规电力一次设备的安装地点相隔较远,需要通过大电流控制电缆与强信号的电力电缆进行连接,而智能电力一次设备简述为一次设备保护功能和自带测量,就地就能实现常规二次设备的全部功能,节约了大电流控制电缆与强信号的电力电缆,常见的如智能化开关柜、智能化开关、智能化箱式变电站等。
3 电力系统自动化技术发展前景以及发展方向
对DMS系统进行全面的建设和开发,是目前我国电力系统自动化的前景以及发展方向。通过这一系统的建立,一方面,就整体设备来说,可以提高整个电力系统的运行水平,满足市场需要,并保证了电气设备的安全性,消除了大面积停电事故,减少了偶尔停电的时间。另一方面,就全体工作人员以及管理人员来说,企业可以掌握整个电力系统的运行状况,掌握电压、电量以及各种基本数据的运行参数,对监控各系统、精确测量、电力平衡等有着重要的作用;就工作模式来说,降低了工作人员的工作强度,真正实现了无人值班的管理模式,避免了意外事故的发生。电力系统自动化中有一个主要的特点,即数据共享,在同一个装置中,同时实现监控和保护的功能,对于SCADA而言,和继电保护装置相同,都是需要多项数据的支持,所以将分布类型的变电站SCADA集成到相关的微机保护中,实现监控和保护一体化,以便完善自动化技术,同时节约了经济成本。
结论
电力系统及其自动化技术的应用在保障电力系统安全、高效运行方面发挥了重要作用。提高电力系统自动化技术应用的安全性,重视设备的日常检修,重视新技术的应用,提高电力系统职工的专业素质等等措施对电力系统自动化技术应用有很好帮助。相信不断发展的电力自动化技术一定能有效促进我国的电力供应事业发展。
参考文献 :
[1]李云波.基于电力系统自动化技术问题的探讨[J].华东科技
[2]刘钢.浅析电力系统自动化技术的现状及发展前景[J].科技与企业
[3]刘芳.电力系统自动化技术应用浅析[J].经营管理者
【关键词】 电力系统;自动化技术;应用
现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。
1 电力系统自动化技术的现状
我国电力系统自动化的发展开始于20世纪50年代,长期以来,我国的电力系统自动化一直保持着高速发展。计算机技术和网络技术使得电力系统的自动化走向了一个新的发展时代。下面就从电网的调度、配电网以及变电站等这三个方面分别给予说明。
1.1 电网调度系统的自动化
现代化的电网调度自动化主要是计算机技术为核心的一种控制系统。在电网调度系统中,计算机技术和信息技术实现了实时信息的收集、实时计算、分析以及系统的显示等操作。目前的电网自动化调度主要是通过对电网运行状态的监控实现的,通过自动控制技术的使用,在电网安全运行时,对电网进行实时监控,保证了在正常运行时,满足用户用电质量和用电需求;同时,在对电网进行基于电网安全运转的监控时,通过计算机 自动化手段实现了电网的节能减耗和高效率;另外,計算机技术的使用提高了电力系统自动化运行的效率,随着电网运行的日益复杂,通过网络技术,提高了电网的自动化能力,使电网调度的自动化系统越来越趋于完善。
1.2 配电网系统的自动化
汁算机用于配电网系统中,主要是应用于电网改造建设的技术上面。电网技术的发展提高了配电系统的网络化,实现了配电主站、子站和光线终端等构成的三层结构,实现了快速的通信传输,实现了更具有高性能的 自动化功能。
1.3 变电系统的自动化
变电系统的自动化主要是通过计算机技术和通信技术以及网络技术实现了处理技术二次设备的测量和监控,通过对功能进行的重新组合和优化设计,建立了一种监视 、测量和协调的综合性系统,通过搜集进行实时的设备运行和操作情况。
2 电力系统及其自动化技术的应用
2.1 光电式电力互感器
对于输电线路来说,光电式电力互感器是必不可少的设备,它把输电线路中的大电流和高电压按一定比例降为可测量的电流和电压数值,能够用仪器直接来测量,但光电式电力互感器也有几个缺点:第一,当电压等级升高时,设备的质量与体积随之增加,绝缘的难度也将随之增大;第二,对电流互感器而言,但它的信号范围并不大,使得它很快饱或发生信号变形;第三,光电式电力互感器的输出信号不能和微机计量设备直接接口。
光电式电力互感器主要有以下几个技术难点:第一,材料的稳定性不够好,材料随温度系数的升高而升高;第二,与电磁式互感器输出信号相比,光电式电力互感器的输出信号要小的多,需要实时转换为数字信号后再通过光纤接口送出,不能通过电缆线直接送到保护和测控装置处;第三,在绝缘、电磁兼容和耐环境的情况下,电子电路的供电电源也存在着很大的技术问题。
针对光电式电力互感器的这些缺点和技术上的难点,不少发达国家已经研制出新型光电式电力互感器,对旧的光电式电力互感器进行了改进。我国的各大院校和科研机构也在对光电式电力互感器进行研发,而且取到了不错的成果。
2.2 电力一次设备在线状态检测
在电力系统中,一次设备有汽轮机、发电机、变压器、开关和断路器等,实时监测重要运行参数,不仅能对设备运行状态进行监视,而且能对各种重要参数的变化情况进行分析,判断有没有故障发生的可能,保障设备的安全稳定运行,从而有效的控制故障的发生,延长了设备保修保养期,提高了设备的利用率。
目前,我国的电力部门加大了对电力一次设备在线状态检测的资金和人力投入,与各大院校和科研机构合作,在对在线状态检测技术研究和应用上取得了一些进展,由于电力一次设备在线状态检测其专业性强、技术难度大的特点,想开发出在恶劣的气候条件下仍能正常运转工作的产品还需要时间。
2.3 和光电互感器技术相关的二次设备
电力系统在采用光电互感器技术之后,和光电互感器技术相关的二次设备,如继电保护等装置、测控设备的内部功能都发生了非常大的变化,装置的响应性有了提高,省了隔离互感器、A/D转换电路等。首先是设计高效、快速的数据交换通信协议;其次是为了满足计算数值的需要,对来自不同互感器的数据进行统一抽样采集。
2.4 智能电力一次设备
常规电力一次设备的安装地点相隔较远,需要通过大电流控制电缆与强信号的电力电缆进行连接,而智能电力一次设备简述为一次设备保护功能和自带测量,就地就能实现常规二次设备的全部功能,节约了大电流控制电缆与强信号的电力电缆,常见的如智能化开关柜、智能化开关、智能化箱式变电站等。
3 电力系统自动化技术发展前景以及发展方向
对DMS系统进行全面的建设和开发,是目前我国电力系统自动化的前景以及发展方向。通过这一系统的建立,一方面,就整体设备来说,可以提高整个电力系统的运行水平,满足市场需要,并保证了电气设备的安全性,消除了大面积停电事故,减少了偶尔停电的时间。另一方面,就全体工作人员以及管理人员来说,企业可以掌握整个电力系统的运行状况,掌握电压、电量以及各种基本数据的运行参数,对监控各系统、精确测量、电力平衡等有着重要的作用;就工作模式来说,降低了工作人员的工作强度,真正实现了无人值班的管理模式,避免了意外事故的发生。电力系统自动化中有一个主要的特点,即数据共享,在同一个装置中,同时实现监控和保护的功能,对于SCADA而言,和继电保护装置相同,都是需要多项数据的支持,所以将分布类型的变电站SCADA集成到相关的微机保护中,实现监控和保护一体化,以便完善自动化技术,同时节约了经济成本。
结论
电力系统及其自动化技术的应用在保障电力系统安全、高效运行方面发挥了重要作用。提高电力系统自动化技术应用的安全性,重视设备的日常检修,重视新技术的应用,提高电力系统职工的专业素质等等措施对电力系统自动化技术应用有很好帮助。相信不断发展的电力自动化技术一定能有效促进我国的电力供应事业发展。
参考文献 :
[1]李云波.基于电力系统自动化技术问题的探讨[J].华东科技
[2]刘钢.浅析电力系统自动化技术的现状及发展前景[J].科技与企业
[3]刘芳.电力系统自动化技术应用浅析[J].经营管理者