论文部分内容阅读
摘 要:电力系统自动化表现在对电力系统的自动检测、控制、决策实施上,从而实现人工成本的节约和电力系统供应效率的提高,为社会提供稳定、安全、及时可持续性的电能,这对于社会的发展与国民的生活水平的进一步提高都具有非常重要的意义。本文分析了电力系统自动化技术及其应用。
关键词:电力系统;自动化控制技术;应用
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)26-0074-02
引 言
电力系统自动化是电力系统的健康、稳定、安全地运行的保障。为了实现电力系统的健康、稳定、安全地运行为。电力系统不仅要有自动决策、控制和检测功能的装置,而且要利用数据传输系统和信号系统对电力的全系统、局部系统或各个元件的远程或就地自动控制。
1 电力系统智能化控制技术
随着科学技术的进步,电力系统智能化控制技术也在不断发展。从简单函数的单输入、输出控制发展为线性、非线性控制及多级协调控制再到智能化控制。而针对这种动态的系统进行智能化控制对于电力系统工程具有非常重要意义,智能化控制技术是在智能化分析电力系统的变化参数的基础上采取的相应的控制策略提高电力系统运行的效率。比如,远动控制自动化技术、光电互感技术等。远动控制自动化技术是一项调度自动化技术能推动电力系统综合自动化进程。其中,远动控制自动化技术主要有遥测、遥信、遥控、遥调等技术。远动控制自动化技术是一种集数据采集、信道编码、通信传输等一体的自动化技术,其中,信道编译码技术是将信道的编码和译码、信息传输协议等信息通信信道传输到调度控制中心的一种技术。而通信传输技术采用的是调制技术和解调技术。数据采集是利用变送器技术和A/D技术。远动控制自动化技术在电力系统中的应用不仅能有效减少故障的发生率,提高了设备的使用率,同时该技术的使用能有效节约资源,降低成本。
2 电力系统自动化控制技术的应用
2.1 自动化技术在电力系统调度中的应用
电力系统调度自动化由主站端、厂站端和信息通道三部分组成。其中,安装于调度侧的是主站端。安装于各发电厂及变电站节点的是厂站端。根据功能分析,电力系统调度自动化由采集信息、传输信息、执行信息、处理信息和人机联系这五个子系统组成。其中,由于处理信息系统含有大量的用以完成从采集信息到人机联系的各种分析及计算的计算机应用软件,所以,处理信息系统是整个调度自动化系统的核心。电力系统调度自动化除了具有监视和测量电力系统的功能外,还有对电力系统的状态进行控制和评估的功能。与此同时,电力系统调度自动化还体现在电力系统潜在隐患分析上及预测电力系统的实时负荷和功率自动控制等。
2.2 自动化技术在电力系统发电厂中的应用
电力系统发电厂自动化包括发电厂内运行设备的安全检测的自动化和有功负荷的经济分配和自动增减。此外,还有电压控制和无功功率的自动增减等。发电厂自动化系统中分散控制系统的运用是最为普遍的。分散控制系统中的通信系统将各个控制站的现场信号和控制参数传输到其它控制站上,以实现多台计算机分散处理多个控制回路的目的。因为分散控制系统在数字技术支持下能让电站中相对独立的控制系统变成控制功能分散、监控参数集中、各子系统信号联系紧密的整体,给发电厂带来巨大进步。
2.3 自动化技术在电力系统变电站中的应用
智能设备在变电站中使用实现了电力系统变电站自动化。这些智能设备由于是基于计算机技术研发出的设备,所以它除了能分析出现场不能直接测量得到的数据外,还能利用计算机的存储功能和数据通信接口实现对数据的统计记录。计算机技术、自动控制技术和通讯技术在电力系统中的应用越来越广泛,变电站就利用这三大技术实现重组和优化变电站设备并且对变电站系统内部各设备实施监测和协调,以此达到对变电站全部设备的监视和控制。计算机技术、自动控制技术和通讯技术在变电站中的应用是现代化电力生产的一次重大突破。
2.4 自动化技术在电力系统配电网中的应用
配电系统由馈线、降压变压器、继电保护装置、测量和计量仪表以及通信和控制设备等构成,主要实现对各配电设备的监视和协调操作。配电网系统引入现代电子通信技术和计算机网络技术以实现配电网自动化。配电网自动化是通过配电网的实时动态信息、用户用电信息及电网结构参数的集成实现对配电系统的监测和保护功能的。配电网自动化的实现不仅能减少配电设备的故障,而且出来故障也能缩短处理故障的时间,供电质量能大大提高。与此同时,配电网自动化的实现还能降低劳动强度,提高管理水平和服务质量。
3 应用了电力系统自动化技术的设备
3.1 光电式电力互感器的应用
光电式电力互感器是一种将输电线路中的大电流和高电压按一定比例降为可测量的小电流和低电压的一种变电设备。然而光电式电力互感器在使用过程中,也存在一定的缺陷。比如,光电式电力互感器的绝缘性能会随着电压等级的升高而降低。再比如,电流互感器由于信号范围并不大,会很快饱和而发生信号变形以及光电式电力互感器的输出信号不能接口微机计量设备。
而对旧的光电式电力互感器进行改进时,需要克服以下几个技术难点。①要确保材料的稳定性。因为材料的稳定性会随温度而发生改变。②由于光电式电力互感器的输出信号比电磁式互感器输出信号要小的多,所以,
光电式电力互感器的輸出信号不能通过电缆线直接送到保护和测控装置处,而应先实时转换为数字信号后再通过光纤接口送出。然后,电子电路的供电电源在绝缘、电磁兼容下也存在技术问题。为此,不少发达国家已经研制出了新型光电式电力互感器,而我国的各大院校和科研机构也在致力于光电式电力互感器的研发并取得了一定成果。
3.2 电力一次设备的应用
电力系统的一次设备不仅包括发电机以及汽轮机,而且还包括断路器、开关以及变压器。对以此设备实际工作状况进行有效监测,一方面可以实现全方位监测电力系统关键信息的目标,另一方面能够结合不同重要数据信息变化状况来分析判断一次设备是否会发生故障,这对于有效控制故障的发生,保障设备的安全稳定运行及提高设备的利用率有重要意义。目前,我国电力部门不仅加大了这方面的施工成本的投入(人力与资金),同时和各种科研机构以及相关高校展开密切合作,共同对线上检测技术进行不断创新与完善。不仅如此,因为一次设备线上状态检测不仅施工难度大,而且具有较高的技术性,所以,要开发出适应恶劣气候条件的一次设备还需要时间。
3.3 和光电互感器技术有关的二次设备的应用
光电互感器技术相关的二次设备主要包括继电保护等装置。一方面设备的灵敏性有了大幅提升,另一方面监测控制设备的功能更加全面。要想保证光电互感器技术相关的二次设备运行稳定性,不仅需要设计高效、快速的数据交换通信协议,而且需要统一抽样采集不同互感器的数据以满足计算数值的需要。
3.4 智能电力一次设备的应用
因为普通电力一次设备的施工地点距离较远,所以不同施工连接的方式主要是信号传输较强的电力电缆以及大电流的控制电缆。同时智能电力一次设备,比如,智能化开关柜、开关和智能化箱式变电站等。由于是一种能够自行检测以及自我保护的装置,可以完全替代普通二次设备的装置,所以,不需要用大电流控制电缆与强信号的电力电缆,节约了大电流控制电缆与强信号的电力电缆。
4 结束语
随着科学技术的不断进步,电力系统自动化技术也在不断发展和进步,自动化技术在发电、配电、变电过程中的应用,不仅提高了一次设备和光电互感器相关的二次设备的自动化以及程序化操作能力,而且有效提高了电力设备的操作正确性、安全性与可靠性。此外,电力系统自动化技术应用在电力系统的各环节时,不仅能提高电能质量,而且还能降低生产成本和减少了生产强度。自动化技术支持了电力系统的发展与进步同时也推动了我国电力事业稳定、健康发展。
参考文献
[1]梅海霞.电力系统自动化技术应用与发展[J].电源技术应用,2012(10).
[2]罗 岚.浅谈电力系统自动化技术应用及其前景[J].科技创业家,2013(08).
[3]莫小勇.浅谈电力系统及其自动化技术应用[J].中国高新技术企业,2013(26).
收稿日期:2018-8-9
作者简介:石 磊(1984-),工程师,本科,电力系统及其自动化专业,主要从事电力工程概预算工作。
关键词:电力系统;自动化控制技术;应用
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)26-0074-02
引 言
电力系统自动化是电力系统的健康、稳定、安全地运行的保障。为了实现电力系统的健康、稳定、安全地运行为。电力系统不仅要有自动决策、控制和检测功能的装置,而且要利用数据传输系统和信号系统对电力的全系统、局部系统或各个元件的远程或就地自动控制。
1 电力系统智能化控制技术
随着科学技术的进步,电力系统智能化控制技术也在不断发展。从简单函数的单输入、输出控制发展为线性、非线性控制及多级协调控制再到智能化控制。而针对这种动态的系统进行智能化控制对于电力系统工程具有非常重要意义,智能化控制技术是在智能化分析电力系统的变化参数的基础上采取的相应的控制策略提高电力系统运行的效率。比如,远动控制自动化技术、光电互感技术等。远动控制自动化技术是一项调度自动化技术能推动电力系统综合自动化进程。其中,远动控制自动化技术主要有遥测、遥信、遥控、遥调等技术。远动控制自动化技术是一种集数据采集、信道编码、通信传输等一体的自动化技术,其中,信道编译码技术是将信道的编码和译码、信息传输协议等信息通信信道传输到调度控制中心的一种技术。而通信传输技术采用的是调制技术和解调技术。数据采集是利用变送器技术和A/D技术。远动控制自动化技术在电力系统中的应用不仅能有效减少故障的发生率,提高了设备的使用率,同时该技术的使用能有效节约资源,降低成本。
2 电力系统自动化控制技术的应用
2.1 自动化技术在电力系统调度中的应用
电力系统调度自动化由主站端、厂站端和信息通道三部分组成。其中,安装于调度侧的是主站端。安装于各发电厂及变电站节点的是厂站端。根据功能分析,电力系统调度自动化由采集信息、传输信息、执行信息、处理信息和人机联系这五个子系统组成。其中,由于处理信息系统含有大量的用以完成从采集信息到人机联系的各种分析及计算的计算机应用软件,所以,处理信息系统是整个调度自动化系统的核心。电力系统调度自动化除了具有监视和测量电力系统的功能外,还有对电力系统的状态进行控制和评估的功能。与此同时,电力系统调度自动化还体现在电力系统潜在隐患分析上及预测电力系统的实时负荷和功率自动控制等。
2.2 自动化技术在电力系统发电厂中的应用
电力系统发电厂自动化包括发电厂内运行设备的安全检测的自动化和有功负荷的经济分配和自动增减。此外,还有电压控制和无功功率的自动增减等。发电厂自动化系统中分散控制系统的运用是最为普遍的。分散控制系统中的通信系统将各个控制站的现场信号和控制参数传输到其它控制站上,以实现多台计算机分散处理多个控制回路的目的。因为分散控制系统在数字技术支持下能让电站中相对独立的控制系统变成控制功能分散、监控参数集中、各子系统信号联系紧密的整体,给发电厂带来巨大进步。
2.3 自动化技术在电力系统变电站中的应用
智能设备在变电站中使用实现了电力系统变电站自动化。这些智能设备由于是基于计算机技术研发出的设备,所以它除了能分析出现场不能直接测量得到的数据外,还能利用计算机的存储功能和数据通信接口实现对数据的统计记录。计算机技术、自动控制技术和通讯技术在电力系统中的应用越来越广泛,变电站就利用这三大技术实现重组和优化变电站设备并且对变电站系统内部各设备实施监测和协调,以此达到对变电站全部设备的监视和控制。计算机技术、自动控制技术和通讯技术在变电站中的应用是现代化电力生产的一次重大突破。
2.4 自动化技术在电力系统配电网中的应用
配电系统由馈线、降压变压器、继电保护装置、测量和计量仪表以及通信和控制设备等构成,主要实现对各配电设备的监视和协调操作。配电网系统引入现代电子通信技术和计算机网络技术以实现配电网自动化。配电网自动化是通过配电网的实时动态信息、用户用电信息及电网结构参数的集成实现对配电系统的监测和保护功能的。配电网自动化的实现不仅能减少配电设备的故障,而且出来故障也能缩短处理故障的时间,供电质量能大大提高。与此同时,配电网自动化的实现还能降低劳动强度,提高管理水平和服务质量。
3 应用了电力系统自动化技术的设备
3.1 光电式电力互感器的应用
光电式电力互感器是一种将输电线路中的大电流和高电压按一定比例降为可测量的小电流和低电压的一种变电设备。然而光电式电力互感器在使用过程中,也存在一定的缺陷。比如,光电式电力互感器的绝缘性能会随着电压等级的升高而降低。再比如,电流互感器由于信号范围并不大,会很快饱和而发生信号变形以及光电式电力互感器的输出信号不能接口微机计量设备。
而对旧的光电式电力互感器进行改进时,需要克服以下几个技术难点。①要确保材料的稳定性。因为材料的稳定性会随温度而发生改变。②由于光电式电力互感器的输出信号比电磁式互感器输出信号要小的多,所以,
光电式电力互感器的輸出信号不能通过电缆线直接送到保护和测控装置处,而应先实时转换为数字信号后再通过光纤接口送出。然后,电子电路的供电电源在绝缘、电磁兼容下也存在技术问题。为此,不少发达国家已经研制出了新型光电式电力互感器,而我国的各大院校和科研机构也在致力于光电式电力互感器的研发并取得了一定成果。
3.2 电力一次设备的应用
电力系统的一次设备不仅包括发电机以及汽轮机,而且还包括断路器、开关以及变压器。对以此设备实际工作状况进行有效监测,一方面可以实现全方位监测电力系统关键信息的目标,另一方面能够结合不同重要数据信息变化状况来分析判断一次设备是否会发生故障,这对于有效控制故障的发生,保障设备的安全稳定运行及提高设备的利用率有重要意义。目前,我国电力部门不仅加大了这方面的施工成本的投入(人力与资金),同时和各种科研机构以及相关高校展开密切合作,共同对线上检测技术进行不断创新与完善。不仅如此,因为一次设备线上状态检测不仅施工难度大,而且具有较高的技术性,所以,要开发出适应恶劣气候条件的一次设备还需要时间。
3.3 和光电互感器技术有关的二次设备的应用
光电互感器技术相关的二次设备主要包括继电保护等装置。一方面设备的灵敏性有了大幅提升,另一方面监测控制设备的功能更加全面。要想保证光电互感器技术相关的二次设备运行稳定性,不仅需要设计高效、快速的数据交换通信协议,而且需要统一抽样采集不同互感器的数据以满足计算数值的需要。
3.4 智能电力一次设备的应用
因为普通电力一次设备的施工地点距离较远,所以不同施工连接的方式主要是信号传输较强的电力电缆以及大电流的控制电缆。同时智能电力一次设备,比如,智能化开关柜、开关和智能化箱式变电站等。由于是一种能够自行检测以及自我保护的装置,可以完全替代普通二次设备的装置,所以,不需要用大电流控制电缆与强信号的电力电缆,节约了大电流控制电缆与强信号的电力电缆。
4 结束语
随着科学技术的不断进步,电力系统自动化技术也在不断发展和进步,自动化技术在发电、配电、变电过程中的应用,不仅提高了一次设备和光电互感器相关的二次设备的自动化以及程序化操作能力,而且有效提高了电力设备的操作正确性、安全性与可靠性。此外,电力系统自动化技术应用在电力系统的各环节时,不仅能提高电能质量,而且还能降低生产成本和减少了生产强度。自动化技术支持了电力系统的发展与进步同时也推动了我国电力事业稳定、健康发展。
参考文献
[1]梅海霞.电力系统自动化技术应用与发展[J].电源技术应用,2012(10).
[2]罗 岚.浅谈电力系统自动化技术应用及其前景[J].科技创业家,2013(08).
[3]莫小勇.浅谈电力系统及其自动化技术应用[J].中国高新技术企业,2013(26).
收稿日期:2018-8-9
作者简介:石 磊(1984-),工程师,本科,电力系统及其自动化专业,主要从事电力工程概预算工作。