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【摘 要】 目前,电网建设及改造的快速发展对配电网自动化水平的要求甚高,现阶段自动化装置是根据布线逻辑和模拟电路为主来设计的。该设计提高了电力运行的安全程度,同时也减轻了变电站工作人员的劳动强度。总之,在电力系统的经济、安全运行中,电网调度自动化系统已然而且将会越来越占着举足轻重的地位。分析了电气工程中的电网调度自动化技术、发电厂自动化技术和发电厂自动化技术的应用,并总结了电气自动化在电气工程中发展的重要热点技术。
【关键词】 电气工程;自动化;技术
电气工程自动化技术的科学应用,大大促进了电气工程的发展,因此加强电气工程中自动化技术的应用分析具有重要的现实意义。因而作为新时期背景下的电气施工人员,必须在电气工程中加强自动化技术的应用,着力提高电气工程的自动化水平,以此确保电气工程质量的有效提升。
一、有关电气自动化在电气工程中的应用
1.电网调度的自动化应用,电气工程中的电网调度自动化是指由电网调度中心的大屏幕显示器、打印设备、工作站、计算机网络、服务器等组成的自动化系统。其主要功能有:对电网运行的经济调度:针对电力市场的运营需求对电网运行情况及安全状态进行分析、监控、实时采集电力生产过程中的数据、自动控制发电、对电力系统状态进行实时评估、自动合理调度、对电力负荷进行预测。对电网运行状态以及安全事故的处理和分析,电网中经常会出现电力异常运行的故障,如果判断检测不及时或处理措施不当,就可能会危及相关的设备安全甚至人身安全。通过电气自动化在电气工程中的应用,能够实现对电网的安全运行实时监测和分析,及时找出事故发生源并且提出科学的处理对策和采取相应的措施,从而防止事故的发生或扩散,避免和降低事故的发生几率。
2.发电厂分散测控系统的自动化应用,发电厂分散测控系统具体是由以太网、过程控制单元、运行人员工作站、工程师工作站和高速数据通讯网等组成,在实际的应用过程中一般采取分层分布结构。这里所说的过程控制单元既可以直接用于生产运行过程的单元,又可以直接接受热电阻、热电偶、电气量、现场变送器、开关量和脉冲量等信号,并在运算处理完成以后,对设备的运行状态和运行参数进行实时的画面显示、信号输出和打印任务,以此来直接监控执行机构,最终实现电气自动化在电气工程中应用的生产过程的检测、联锁保护与控制等方面的功能。
3.变电站电气自动化及配电自动化应用,变电站中自动化技术的应用是指在变电站应用信息处理技术和自动控制技术与传输技术相结合的基础上,通过电气自动化装置或者计算机硬件系统,代替人工进行各种作业,提高变电站的运行效率和管理水平的自动化系统。从这方面来讲,变电站中自动化技术的应用目的主要是为了多层次、全方位地监控变电站中各种电气设备的运行及安全状况来达到高效控制。其主要的特点有:以微机化的设备来替代之前使用的电磁式装置,实现操作监视的图像化、智能化。伴随着微机监控技术变电站以及变电站中的继电保护、自动测量设备、开关操作的远动、远程监控设备、事故和设备故障的自动记录设备等方面的设计应用,变电站正逐渐向着综合自动化方向发展。
二、有关电气自动化在电气工程中发展的重要热点技术
1.电力一次设备智能化,常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的智能化开关、智能化开关柜、智能化箱式变电站等。电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。
2.电力一次设备在线状态检测,对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投人了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强,检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。
3.光电式电力互感器,电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大;信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电子式互感器,国际电工协会已发布了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多,一般是毫安级水平,不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里,电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。
4.适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置,电力系统采用光电互感器技术后,与之相关的二次设备,如测控设备,继电保等装置的结构与内部功能将发生很大的变化。首先省去了装置内部的隔离互感器、A/D转换电路及部分信号处理电路,从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样,其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。
自动化技术在电气工程实践工作中的科学应用意义重大,能够为电力系统的安全、稳定运行提供坚实的保障基础,能够提高电网系统供电的稳定性,保证电网系统的供电质量,减少停电、断电等对社会生产、居民生活的影响。因此,作为新时期背景下的电气施工人员,在电气工程的过程中,应致力于自身專业技术水平的提升,且始终坚持实事求是的原则,结合工程实际,合理应用现代化的自动化技术,从而有效控制、监督、调节和管理整个电力系统的实际运行状态,确保电网运行的安全性,同时推动自动化技术在电力工程的广泛和深度应用,更好地发挥其积极作用,减少设备故障问题的发生,降低安全施工的发生概率,保证电网设备及电力工作人员的生命财产安全。
参考文献:
[1]白杰.电气自动化技术在电气工程中的融合应用研究[J].中国科技投资,2013,11:148。
[2]雷明.自动化技术在电气工程中的应用分析[J].科技风,2013,10:86。
[3]钟家洪.电气自动化在电气工程中的应用分析[J].科技风,2012(09)。
[4]冯巧玲,和萍.电气工程及自动化专业培养目标及方法探讨[A].第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(2)[C].2008年。
[5]张勇敢.浅谈电气工程的质量控制与施工安全[J].科教新报(教育科研),2011年11期。
[6]刘海龙.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息,2010(6):35~36。
[7]武芳军.工业电气自动化的重要性和发展趋势[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(4):78~79。
【关键词】 电气工程;自动化;技术
电气工程自动化技术的科学应用,大大促进了电气工程的发展,因此加强电气工程中自动化技术的应用分析具有重要的现实意义。因而作为新时期背景下的电气施工人员,必须在电气工程中加强自动化技术的应用,着力提高电气工程的自动化水平,以此确保电气工程质量的有效提升。
一、有关电气自动化在电气工程中的应用
1.电网调度的自动化应用,电气工程中的电网调度自动化是指由电网调度中心的大屏幕显示器、打印设备、工作站、计算机网络、服务器等组成的自动化系统。其主要功能有:对电网运行的经济调度:针对电力市场的运营需求对电网运行情况及安全状态进行分析、监控、实时采集电力生产过程中的数据、自动控制发电、对电力系统状态进行实时评估、自动合理调度、对电力负荷进行预测。对电网运行状态以及安全事故的处理和分析,电网中经常会出现电力异常运行的故障,如果判断检测不及时或处理措施不当,就可能会危及相关的设备安全甚至人身安全。通过电气自动化在电气工程中的应用,能够实现对电网的安全运行实时监测和分析,及时找出事故发生源并且提出科学的处理对策和采取相应的措施,从而防止事故的发生或扩散,避免和降低事故的发生几率。
2.发电厂分散测控系统的自动化应用,发电厂分散测控系统具体是由以太网、过程控制单元、运行人员工作站、工程师工作站和高速数据通讯网等组成,在实际的应用过程中一般采取分层分布结构。这里所说的过程控制单元既可以直接用于生产运行过程的单元,又可以直接接受热电阻、热电偶、电气量、现场变送器、开关量和脉冲量等信号,并在运算处理完成以后,对设备的运行状态和运行参数进行实时的画面显示、信号输出和打印任务,以此来直接监控执行机构,最终实现电气自动化在电气工程中应用的生产过程的检测、联锁保护与控制等方面的功能。
3.变电站电气自动化及配电自动化应用,变电站中自动化技术的应用是指在变电站应用信息处理技术和自动控制技术与传输技术相结合的基础上,通过电气自动化装置或者计算机硬件系统,代替人工进行各种作业,提高变电站的运行效率和管理水平的自动化系统。从这方面来讲,变电站中自动化技术的应用目的主要是为了多层次、全方位地监控变电站中各种电气设备的运行及安全状况来达到高效控制。其主要的特点有:以微机化的设备来替代之前使用的电磁式装置,实现操作监视的图像化、智能化。伴随着微机监控技术变电站以及变电站中的继电保护、自动测量设备、开关操作的远动、远程监控设备、事故和设备故障的自动记录设备等方面的设计应用,变电站正逐渐向着综合自动化方向发展。
二、有关电气自动化在电气工程中发展的重要热点技术
1.电力一次设备智能化,常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的智能化开关、智能化开关柜、智能化箱式变电站等。电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。
2.电力一次设备在线状态检测,对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投人了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强,检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。
3.光电式电力互感器,电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大;信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电子式互感器,国际电工协会已发布了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多,一般是毫安级水平,不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里,电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。
4.适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置,电力系统采用光电互感器技术后,与之相关的二次设备,如测控设备,继电保等装置的结构与内部功能将发生很大的变化。首先省去了装置内部的隔离互感器、A/D转换电路及部分信号处理电路,从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样,其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。
自动化技术在电气工程实践工作中的科学应用意义重大,能够为电力系统的安全、稳定运行提供坚实的保障基础,能够提高电网系统供电的稳定性,保证电网系统的供电质量,减少停电、断电等对社会生产、居民生活的影响。因此,作为新时期背景下的电气施工人员,在电气工程的过程中,应致力于自身專业技术水平的提升,且始终坚持实事求是的原则,结合工程实际,合理应用现代化的自动化技术,从而有效控制、监督、调节和管理整个电力系统的实际运行状态,确保电网运行的安全性,同时推动自动化技术在电力工程的广泛和深度应用,更好地发挥其积极作用,减少设备故障问题的发生,降低安全施工的发生概率,保证电网设备及电力工作人员的生命财产安全。
参考文献:
[1]白杰.电气自动化技术在电气工程中的融合应用研究[J].中国科技投资,2013,11:148。
[2]雷明.自动化技术在电气工程中的应用分析[J].科技风,2013,10:86。
[3]钟家洪.电气自动化在电气工程中的应用分析[J].科技风,2012(09)。
[4]冯巧玲,和萍.电气工程及自动化专业培养目标及方法探讨[A].第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(2)[C].2008年。
[5]张勇敢.浅谈电气工程的质量控制与施工安全[J].科教新报(教育科研),2011年11期。
[6]刘海龙.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息,2010(6):35~36。
[7]武芳军.工业电气自动化的重要性和发展趋势[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(4):78~79。