電力系統自動化技術范文
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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,出現運行異常現象時,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.
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關鍵詞:電力自動化技術;電力系統;應用
引言
由于現在電力的需求量非常巨大,傳統的電力運行系統已經不再能夠承擔起如此負荷,各種影響正常運行的不利因素接二連三的出現,自動化技術的出現成為必然。電力自動化技術是一種綜合性的技術,它是融合了網絡通信技術、信息處理技術和電子技術并在此基礎上發展而來的。自動化技術可以全程在線監控和管理電力系統,收集數據,排除故障,在保障電力系統能正常運行的基礎上同時提高運行效率。
1電力系統自動控制的基本要求
各個行業的運行體制都要有一定的框架限制,沒有這些基本要求工作很難做到有序高效,電力系統的自動化也不例外。要保障自動控制功能的有效實現必須要做好系統設定,主要體現在以下幾個方面:(1)電力系統的自動化控制工作中最重要的一點就是對數據的收集和分析,所以必須要對電力系統整個系統、局部系統或者是各個元件運行中所有有價值的數據進行準確而迅速的收集、分析、檢驗和處理,通過分析參數更好地對運行過程進行監控,及時發現和跟蹤數據的波動,保證能夠在受控的條件下完成生產作業,消除因監控不力而出現的不必要的麻煩。(2)在保證生產的同時,還要注重于設備的保護,每個系統都是由若干個不同的控制單元構成的,我們要根據電力系統的不同部件和裝備的不同運行狀態,借助這些部件和裝置的報警功能,及時發現故障并進行排除,消除不利因素,更好的保障生產的進行。(3)電力系統中采用自動化控制很大的一方面就是為了提高工作效率,提升原有的運轉速度,因此必須要協調系統中的各個環節和單元,保證自動化控制過程的各個環節都合理運作,并做好環節與環節的銜接工作,保障整個電力系統暢通無阻的運行。(4)資源問題也是一個重要的問題,誰掌握了資源并能高效利用,誰就成功了一半。而資源主要包括物質資源和人力資源,因此企業要想獲得最大效益,必須要控制好電力資源和人力資源的浪費問題,減少一些沒有必要存在的繁復的工序。
2幾種主要運用在電力系統中的自動化技術
(1)主動對象數據庫技術。主動對象數據庫技術通俗的說,就是在電力系統正常工作的前提下,有效地監測與利用數據參數,以此來提高系統的反應速度。主動對象數據庫技術主要運用領域在自動監視與監控中。通過這種技術電力自動化系統可以根據自身的結構特點,改變模式,不斷完善對數據和信息的處理,加強對生產過程的控制,更好地滿足生產的需要。主動功能和對象對象技術是主動對象數據庫技術對傳統技術最大的改進與創新,它更具有針對性,更能滿足自動化管理的需求,并且由于引進了觸發機制和對象技術,可以使內部數據更為準確、及時地管理與處理。(2)現場總線技術?,F場總線技術在電力系統自動化的運用中既能控制內部中心的儀器與裝置,又能監測實際的施工現場,因此,它是一個全方位多角度的通信網絡。在電力系統運行的過程中,它通過一系列的感應器很好地把設備與整體的線路構成一個有機的整體,同時將電壓、電流、電阻等重要信息準確地傳遞到控制系統。現場總線技術最大的優點在于能夠分散性地處理信息,在減少計算機負荷的同時大大地提高了電力系統的管理與控制能力。(3)光互連技術的應用。光互連技術在電力系統中應用的領域主要是機電保護和自動控制。光互連技術不僅能夠提供如數據采集、數據記錄、數據分析、表格打印等傳統技術,還能提供各種高級功能,如電網分析、網絡建模、處理人機界面等。光互連技術的優勢在于其不會受電容性負載和準平面、平面的限制,具有很強的抗電磁干擾能力,這進一步保證了該技術能夠提供更加精確的數據、更加清晰的畫面,更有利于工作人員作出準確的判斷分析。
3電力自動化技術的實際應用領域
(1)發電廠自動化。目前許多火力發電廠采用了電力自動化技術,主要包括:自動控制無功功率增減、經濟分配有功負荷、遠程控制計算機對站內機組的運行、自動調控母線電壓的增減、對安全監測各種設備的運行并對站內各處進行應急控制。發電場中發電機組的安全運行十分重要,因此對所有設備的運行狀態做好實時的控制與檢測就必須運用遠程計算機,通過整理分析監測系統收集到的的數據參數,得出發電廠運行的狀態信息,以此來控制發電廠的正常安全運行。(2)供電系統自動化。供電系統的自動化主要體現在三個方面:一是由小型計算機構成的地方調度實時控制系統;二是負荷控制系統,通過自動化完成對聲頻與工頻負荷曲線的準確描繪,并根據曲線波動來分析并處理電能的使用;三是為了方便實時監控電力系統,利用計算機和通信技術集中分析采集的信息并完成優化處理。(3)電網調度自動化。電網調度自動化是自動化技術在電網調度中的應用,主要通過計算機進行采集信息、計算工況、實時控制、測試穩定性等,來管理和檢測電網系統。電網調度自動化的作用主要是通過對全網信息的收集與分析,預見可能發生的異常情況,及時采取措施進行調整,盡可能地降低突發危險的不良影響,確保電網運行安全穩定。
4結論
在現代生產生活中我們越來越離不開電力資源,隨著經濟技術的不斷發展,人們對電力資源的使用需求變得更加多樣、要求更加高端,為了使電力資源更好地滿足社會發展的需求,自動化技術必須多樣靈活地運用到電力系統的運作中。雖然今天大部分的電力系統都實現了自動化,但是人們不能就此滿足,應該進行更多創新的嘗試,使電子系統的運作更加低耗、更加高效,這不僅會壯大企業的收益,更會推動整個社會電力系統的完善與發展。
參考文獻:
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1.1電氣自動化系統維護簡易
當前電氣自動化的系統構成主要技術支撐點仍然是微軟的Inter-netExplore、WindowsNT,這些技術擁有非常標準的執行語言以及相應的操作規范,在該項技術發展的過程中逐步建立了標準的平臺。由于電氣自動化系統越來越多的得到廣泛的使用,該系統也被越來越多的企事業單位采用,因此隨著科技的飛速發展,電氣自動化系統的維護過程也變的越來越簡單方便,系統的操作界面也得到了極大的改善。
1.2分布式控制應用
分布式控制系統在實際應用中往往被稱為分散控制系統,系統可集中進行管理、收集數據和集中控制自動控制系統,同時還可以在生產過程中用數臺計算機分別控制多個回路。電氣自動化系統的目的就是為了達到對每個運行的組成單元部分進行有效管理和調控,同時還要兼顧好設備與線路之間、設備與設備之間的相互關系,所以分布式控制系統的應用在電氣自動化系統中的地位非常重要。
1.3IEC61131標準使編程接口標準化
在IEC61131標準頒布之前的最初階段每個生產廠家都有自己企業的執行標準,每個廠家的每種元器件不論是使用范圍、功能還是型號都有著巨大的區別和不同,因此造成標準互不通用,元器件市場非?;靵y,設備之間也不能夠相互匹配組合使用,對設備進行統一管理維護也就更是無從談起。在IEC61131標準頒布之后,這一行業中有了行業執行標準,因此無論是何廠家所生產的元器件均可以以最佳的組合進行匹配,極大的提高了生產效率。
2電氣自動化技術在電力系統中的應用
2.1計算機技術在電力系統自動化應用
計算機的出現對人類社會的進步起到了巨大的促進作用,而電力系統中采用計算機控制技術對電力系統的發展也做出了巨大的貢獻。計算機技術的發展速度日新月異,其在電力系統中的眾多關鍵環節中都發揮著重要的作用,例如發電、變電、輸電以及配電等關鍵環節。因此也就促進了電力系統的電氣自動化技術的飛速發展。
2.2智能電網技術的應用
智能電網技術是指由計算機技術與電力系統自動化技術有機結合而形成的一個面向全局的智能控制技術,它涵蓋了輸電、變電、配電、用戶、發電及調度的每個環節,智能電網技術是一個非常典型的技術。而在計算機技術中被廣泛應用的一個技術便是細心管理系統。計算機技術系統納入了很多穩定控制系統、變電站自動化系統,同時一樣的還有諸如調度柔流輸電以及自動化系統等。智能電網的最初原形在某種程度上就可以認為是數字化的電網建設,這一前期鋪墊過程也可歸于為我國建設智能電網所做的預備建設。智能電網的通信技術又是智能電網中比較典型的技術,當然也離不開計算機技術作為技術支撐,需要應用現代最先進的網絡通信專業技術,需要擁有可靠性、雙向性、實時性等等特點,并且這一系統是完全靠計算機技術而存在的,同時還兼具信息管理的功能。
3電氣自動化技術發展趨勢
我國雖然現階段電力系統的電氣自動化技術發展迅速,但是與國外相比在我國起步較晚,因此很多技術及研發水平與國外很多方面還存在著巨大的差距。這也就要求我國在借鑒和學習國外電力系統電氣自動化技術的同時,還要客觀實際的結合我國電力系統的實際情況,不斷的研究和開發適合我國國情及發展需求的電氣自動化系統。
3.1保護、控制、測量一體化
根據專業分工、人員配置、運行體制角度出發,目前我國的的自動化系統采用較多的是保護相對獨立而站內監控收集數據,從而提供詳細的分析結果和處理結果。將測量、控制及保護有機的結合在一起可以更加完美的實現設備無重復配置、技術合理性、維護工作量變繁為簡及未來快速發展趨勢。測量、控制及保護的信息來源全部都是來自于現場,測量和控制一般采集的是電力系統的運行狀態等信息,設計要求測量范圍較窄,對其精度的要求較高,數值一般在測量額定值左右浮動,保護主要收集一次設備的異常狀態故障的信息,測量范圍則比較寬,常規定按額定值參考,因此其精度也較低。CPU(總控)單元只接受由當地上位機或遠方輸出的控制命令,通過規定的校核之后便可直接進行動作到保護回路,這樣一來就免去了遙控執行、遙控輸出等等步驟,提高了可靠性,也簡化了設備。同時這些裝置的運行可靠性必須達到要求。這也就要求在設計、運行、制造及管理各個部門之間突破原有專業界限,相互配合從而適應各種變化。
3.2國際標準的應用
經過多年的發展,IED電力自動化方面也得到了長足的進步和被廣泛的采用。國際電工委員會制定了IEC61850國際標準,目的是為了使不同廠家所生產的IED設備的信息相互之間可以無障礙操作以及實現信息共享,使得廠站電氣電氣自動化系統成為可持續開發系統。同時我國為了與國際標準接軌,我國已經展開了基于國際標準的電氣電氣自動化系統的研發計劃,因此我們有理由相信這也是未來自動化系統的主要發展方向。
3.3以太網技術的興起
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[關鍵詞]電力系統;自動化技術;安全管理
中圖分類號:TM76;TM73 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)22-0295-01
一.現階段我國電力系統自動化技術安全管理存在的問題
(一)電力系統自動化技術設計不夠合理
對比我國現階段在電力系統自動化技術方面的研究與國際先進水平來看,我國還是存在非常明顯的差距,雖然由于近年來我國不斷有相關學者、實踐人員投身于電力系統自動化技術的研究過程中,并基本上實現了我國電力系統的自動化。而且現階段我國電氣設備已經具有非常良好的可靠性,單個電力設備具有非常良好的技術水平,且16 位、32 位的單片機和大規??删幊踢壿嬓酒挥脕斫⑾到y,AC 抽樣和數字信號程序技術也被廣泛使用,但是從整體上來看,由于我國電力系統的自動化技術設計仍然缺乏明顯的科學性和實用性,所以導致我國電力系統在電網運輸的過程中經常會出現超負荷作業的情況,當然這主要也是因為我國人口數量在極具膨脹,所以導致用電的需求量也在與日俱增。但是歸根結底還是因為我國電力系統自動化技術的設計并沒有遵照我國實際的國情來進行選擇,而是單純的照搬國際上先進的電力系統自動化技術,導致技術與實際情況之間不匹配,從而引發一系列的事故和爭端。而且縱然我國充分意識到這個問題并舉行了幾次大規模的電網改造,但是實際收效甚微,我國電力系統的自動化技術水平仍然處于一個相對比較低下的階段。
(二)電力系統的管理制度不夠完善
目前來說我國在電力系統自動化領域的研究和運用時間尚短,所以在電力系統自動化管理的規章制度方面沿用的是國際上比較先進的管理條例,但是還沒有到根據我國實際的國情來進行電力系統自動化技術管理制度的中國化發展,這就使得需要一些規章制度雖然對電力系統自動化運行來說有一定程度上的約束作用,但是卻不適合于我國電力系統的自動化運轉流程。所以就導致我國電力系統的自動化明顯缺少制度化的管理手段。主要表現在權責不能落實到個人頭上,一旦電力系統出現問題,就會出現相關責任人相互推諉的現象,導致問題不能夠得到及時的解決。其次就是在管理方面不僅沒有良好的管理意識,也嚴重缺乏具有綜合性素質的管理人才,而且相關管理部門對于管理制度本身存在明顯的忽視現象。
(三)電力系統自動化技術水平仍有待提高
隨著我國經濟實力和綜合國力的顯著提高,我國在電力系統的改造與完善方面可以說是不遺余力的,特別是我國正處于發展的巔峰期,必然需要電力系統來滿足社會發展的必然需求。不過雖然在社會發展的趨勢下我國成功的引進了電力系統自動化技術,但是由于在電力系統自動化技術的研究還不夠深入,所以導致我國在技術層面上還處于相對比較落后的階段,尤其是在許多偏遠地區,因為財力、物力、人力等諸多因素的影響導致電網的建設明顯落后,所以縱然是自動化的電力系統也無法促進兩種電力設備彼此之間的銜接,這就給偏遠地區的電能傳輸造成了非常大的困_。
二.實現電力系統自動化技術安全的途徑
(一)實現對電力系統自動化技術的合理設計
就目前我國的電力系統自動化技術來看,跟發達國家相比還存在很大差距,因此要實現電力系統自動化技術安全管理,首先應該在電網綜合自動化設計過程中,針對與其相關的因素進行全面分析,從而實現電力系統化自動技術的設計的全面合理。具體來說可以從三個方面入手:一是在電力系統自動化設計中,采用分布式設計,也就是將每個電力系統的構成單元相互獨立開來,從而避免單元內相互產生的影響。二是在電力系統自動化運行的過程中,有很多需要二次接線的地方,針對這些地方應該實現電力的簡化,用多功能繼電器代替傳統的二次接線,然后實現主控制和各個開關柜的分布式設計,這樣做的主要目的能夠簡化開關柜內接線,從而有效預防因為操作不慎造成的安全事故;三是加強電力系統的兼容性以及可擴展性,從而確保自動化技術可以運用到各種設備中,從而使電力設備能夠在各種環境下滿足自動化的需求。
(二)提高電力系統自動化技術人員的專業能力
要實現電力系統自動化技術的安全管理,其中必然離不開從事相關技術活動的工作人員具有相對較高的專業技能。特別是隨著我國科學技術的不斷發展,信息技術已經跟人們的生活息息相關,這就需要從事相關工作的人員能夠在業余時間不斷豐富和更新自身的知識,從而促使自身滿足時代的發展以及電力系統自動化安全管理的需要。歸納起來可以從以下三個方面入手:一是工作人員要充分根據自身所在電網企業的實際發展情況確定自身的職責和義務,從而讓自身處在一個動態的學習和發展過程中,不斷豐富自身的專業知識;二是作為電力企業應該根據崗位的職責設置與之相關的培訓內容從而幫助技術人員掌握先進的技術知識,提高他們實際操作的能力;三是作為電力企業應該為廣大技術人員營造一個良好的學習氛圍,從而幫助員工從思想上重視相關知識學習。
(三)加強電力系統自動化技術的管理
鑒于電力系統在人們日常生活中發揮的重要作用,要實現電力系統自動化技術安全管理需要進一步重視電力系統自動化技術的維修和管理工作,從而減少因為供電工作中產生的技術故障造成的安全問題,保證電力系統的正常運行。一方面要針對電力系統制定出相對應的自動化技術管理責任制度,實現對電力系統的自動化技術的分工管理,將具體責任落實到人頭上,一旦出現任何技術故障或者安全問題可以追究責任人的相關責任,以此來提高工作人員的責任心和工作積極性;另一方面國家應該加大對電力系統自動化技術的資金扶持力度,因為自動化技術對技術和設備的要求較高,所以應該加大用于電力設備的更新和維護的資金。對于我國地處偏僻、經濟發展落后的地區應該加大資金用于電力設備的完善,從而實現自動化技術跟電力設備的有效結合,確保供電工作的順利開展。除此之外,還需要技術人員定期對電力設備進行保養和維修,并建立對應的檢查制度,安排專業的人員定期對設備進行維護,一旦發現設備出現故障要及時采取解決措施,最大程度減少因為故障導致的供電中斷的次數。
結束語
在新形勢下,要保證電力系統自動化技術的安全管理,相關企業應該針對當前我國電力系統自動化技術的現狀及時制定有效的對策,從而保證我國電力系統自動化技術沿著標準化、規范化、智能化的方向發展。歸納起來,實現電力系統自動化技術安全管理可以從實現對電力系統自動化技術的合理設計、提高電力系統自動化技術人員的專業能力、加強電力系統自動化技術的管理這三個方面重點努力,相信能夠在很大程度上提高電力系統自動化技術管理水平。鑒于電力系統自動化技術發揮的重要作用,筆者相信電力系統自動化技術安全管理在今后乃至很長一段時間內依然是電力企業需要深入研究的重大課題。
參考文獻
[1] 王平.電力系統自動化技術的安全管理探究[J].科技創新與應用,2014(16).
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【關鍵詞】電力系統;自動化;新型應用
1引言
電力系統通常是24h連續工作,它與人們的日常生活密切相關,所以任何一個能保證電力系統的正常運行的新技術都值得推廣。其中,自動化技術尤為突出。最早的自動化在電氣專業的應用主要是監控電力系統數據,以確保安全。隨著信息技術、材料技術和管理技術的發展,自動化技術的應用越來越廣泛。
2電力工程及其自動化技術優勢的概述
電力系統的自動化技術在電力領域應用以來,取得了較多成果。從長期的實踐效果來看,它已經成為電力系統建設中一項必不可少的技術,大幅度的節省了人力與物力的投入,提高了系統的運作效率,靈活的將傳統手動操作轉化成了新型機械化操作,極大的推動了時代的發展。
3電力工程自動化技術應用能力
3.1電力系統建模后的共享能力
在電力系統自動化技術的發展過程中,對地理空間屬性進行描述是系統模型重點著眼的事情,以幾何特征為主的模擬地理系統思考漸漸已經成為一種標準,但在實際應用中其控制對象的電力物理結構非常復雜。建立電力系統特征空間語義分析模型是非常必要的。這種針對語義層次的數據共享,最基本的要求是供給和需求雙方必須在同一數據具有相同的識別度,只有電力系統知識基于同樣的抽象認知才能保證這一點。所以在數據共享的過程中得有一個電力系統的基本模型成為不同部門之間的數據共享的基礎。它包括兩個方面:地理實體標幾何屬性的定義和表達,包含電力系統服務覆蓋地區的空間幾何性質:物理性質數據的標準定義和表達的電力系統,它包含物理結構、物理性質的各種完整組件和整個運行方信息共享以及全面多維、動態靈活的分析應用程序。
3.2電力系統的數據集成和應用集成功能
電力系統形成和發展的原因是市場經濟的需求,無論理論體系的建立是基于通用技術平臺還是基于電力系統自動化平臺,作為跨區域的科學決策,多層次、高效率的作戰需求都需要規范的信息共享和全面、多維、動態的分析應用程序。因此,打破傳統信息的壁壘,進行數據集成和應用集成,將各種多源的相關信息進行無縫連接,使空間計算逐漸變成主流計算。多角度、多方面顯示數據之間的潛在聯系,是未來發展的必然趨。電力系統自動化必須有先進的技術和理念,來應對電力企業現有和未來的混合各種各樣應用程序的挑戰。3.2.1自動化、信息化功能由于用戶面對的大多是直接操作的對象,因此為了方便用戶的操作和使用,增強數據互操作性是非常必要的。此外,對于給予圖表的用戶界面,就應該大力支持,同時將面向對象的數據模型與電力系統的客觀目標對應起來,支持地理圖形和非地理圖形的統一管理功能。電力系統自動操縱的過程是一個實施性要求很高的過程,在后階段綁定技術的過程中使用不同的對象,對象的類別可以在運行時指定,而不是編譯成目標代碼來確定。通過這種方式,用戶可以在現有的抽象數據類型和操作空間內定義其所需要的任何數據類型和操作方法,從而增強系統的開放和可伸縮性,實現電力系統自動化的最終目標是實現企業信息系統。這種融合多種信息和技術的企業信息系統的集成,從經濟性的角度來看都需要實現一個“總體規劃、分步實施”的計劃。利用工業標準開放統一的對象組件作為公共技術基礎,可以保證數據和應用功能程序平穩進行。這樣可以充分保護用戶和開發人員的前期投資工作,以確保系統不會由于提升平臺和功能需求的擴展而陷入困境。3.2.2統一管理功能電力企業最典型的特點是空間分布,這是電力系統平臺提供分布式應用服務的客觀要求。如果每個地方的管轄區域不同,那么使用分布式數據庫方法是不同的,每個地方都可以保護自己管轄區中的數據和信息,不同級別的數據庫可以形成分布式數據庫,并可以通過互聯網分享其他部分的數據,且在所擁有的權限范圍內對分散數據進行存儲和管理,保證數據的實施性和安全性。另一方面,電網的控制和管理等都具有統一的數據基礎。滿足實時操作的要求,利用Internet技術在Web上空間數據和功能服務,供用戶參考使用是信息化的必然趨勢。3.2.3數據庫管理功能用各種數據庫來存儲和管理所有類型的數據,其安全機制是其他文件的數據管理方法無可比擬的。目前許多新開發的系統以關系數據庫管理系統為主,可以利用其強大的管理系統建立一個多層次索引檢索方式,它能有效地降低網絡負載,快速定位查詢目標,當多用戶并發訪問時大大提高訪問效率。但標準的數據存儲管理系統也存在某些問題,如在電力系統中,空間數據是可變長度,其之間復雜的空間拓撲關系必須添加相應的軟件功能,否則很難實現空間數據的相關性。近年來,面向對象數據管理系統或對象關系數據管理系統已經商業化,因為他們是可擴展的數據庫管理系統,可以定義之間的空數據類型和操作??臻g數據和非空間數據處理方法是相同的,它為設置空間數據庫系統創造條件。
4電力系統自動化技術的安全性展望
電力系統在國民經濟的發展中處于骨干作用,隨著電力系統自動化的不斷發展,電力系統自動化信息安全也越加重要,目前電力系統安全問題主要體現在以下幾個方面:①自動化系統存在抗電磁干擾問題;②電力系統計算機操作系統產生漏洞;③確保具有權威性、統一性的電力信息安全管理標準?;诖?,必須著眼于電力設備和操作安全及數據安全、網絡安全,切實提高電力系統自動化技術應用可靠性。a.系統本身的可靠性,系統應該具有對大小不同的數據類型都不會崩潰的特點以及靈活強大的恢復機制:是否支持多用戶的并發處理,支持多用戶并發處理時是否會出現數據碰撞和系統崩潰崩潰的現象,是否可以有效地支持訪問大量數據和交換,這些均是應考慮的問題。系統應具備并發響應和交互式操作的環境下數據的安全性和一致性,空間數據管理引擎在確保效率的前提下解決空間數據的并發操作和數據一致性的問題。b.系統應該有一個完善的系統和訪問控制機器,以確保系統不是被有意或無意破壞的,目前集中式控制系統已逐漸取代了分散控制,網絡安全技術也得到推廣應用,具體包括數據隱私、版權保護和自動收費管理、病毒防護、安全信息傳輸過程中的保護、保證信息傳輸的安全性等。
5結語
自動化技術是現代電力系統發展中的一大核心技術,其應用有利于保證電力系統的平穩運行,為人類的生產生活提供安全可靠的電力能源。目前我國電力自動化技術步入了以監控技術/計算機技術開發為主要標志的階段,變電站逐步開始實現數字綜合化發展,對此必須盡快完成對傳統設備、技術的改造,推動我國電力事業穩定、健康發展。
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篇6
關鍵詞:電力系統自動化技術;安全管理現狀;優化策略
在電力系統自動化技術的推廣應用中,電力系統自動化有效的提升了國家電網的工作水平,但電力系統自動化技術并不只是為國家經濟發展水平的提升,更是要為整體的電網運行提供前提保障。隨著國家用電量的增多,電力系統的自動化技術也有了一定影響,若是沒有對自動化技術進行正確的管理應用,則會終止電網運行工作,最終干擾人們的正常生活進行。因此在電網運行管理工作中,應及時總結電力系統的工作問題,進行及時優化和調整,推動整體安全管理水平的提升。
1目前電力系統自動化技術的安全管理現狀及存在問題
1.1電力系統自動化技術的設計水平有待提升
電力系統自動化的安全管理工作中,各種設備的發展具有重要價值,但是電力設備水平依舊給電力系統自動化的安全管理帶來了工作難度,并在用電量增大時加大設備的運轉符合[1]。若是沒有對電力設備進行及時的更新以及必要維護,造成設備由于老化無法承擔大負荷的輸出電量,從而引發電力系統的故障。此外,電力系統自動化技術的安全管理中對設備的要求也較高,若是設備無法負荷整體的技術要求,就會在實際運行中達不到安全工作標準,從而產生相應的安全事故隱患,甚至引發電力系統故障。
1.2電力系統自動化技術水平有待提升
在國家電網部門的電力系統自動化應用中,通電量的增加會加大不合理的電力系統負荷,并會對電力系統的安全運行產生干擾。此外,在一些較為偏遠的工作區域,電力系統自動化會受到經濟條件和環境條件的限制作用,電網建設水平也較為落后,最終無法有效進行電力系統自動化技術之間的銜接,進而影響正常的電能輸送。目前國家的電網發展建設工作中,還應持續完善電力系統自動化技術,進而解決電力系統運行中的安全問題。
1.3電力系統自動化技術管理有待規范
在目前的電力系統自動化技術研發工作中,對安全管理的技術還應繼續進行落實,減少自動化技術的故障原因,在電力系統自動化技術管理的規范工作中,首先是對電力自動化技術的安全管理規范,另外是對專業維修人員的培養[2]。并在工作中對工作人員的維修水平進行提升,避免由于技術難題的延誤導致嚴重電力事故的發生。
2電力系統自動化技術中安全管理的優化策略
2.1增進電力系統自動化技術的合理性設計
由于我國的電力系統自動化技術發展較晚,因此同西方國家之間的技術設計有較大差距,為對這一差距進行彌補,應在借鑒發達國家電力系統自動化技術的經驗基礎上,與當前的國家發展情況相結合,最終進行電力系統的合理科學設計。此外,在設計電力系統自動化技術的基礎上,應對其應用故障深入分析,并對造成故障的原因有針對性的提出改善策略,從而強化電力系統自動化的設計水平。
2.2增進電力系統自動化的工作管理水平
對電力系統自動化管理水平的強化包含對管理制度的建設以及工作人員的職業技能提升。電力系統自動化技術的安全管理,必須要有專業的工作人員從事管理工作。對技術人員工作水平的提升,要與電網的實際運行狀況相結合,進一步確定企業發展的責任與義務,進而擁有更加合適的學習發展空間。依照不同崗位職責,進行專業人員的知識、技能培養,使其對先進的技術知識有更好掌握,提升自身的實踐操作能力;并加強專業人員素質培養,在工作中更加認真處理各項工作,進行安全管理的各類培訓;最終具備基本的安全操作要領,并能夠保障自身在工作運行中的人身安全與技術安全。
在對電力系統自動化的實際應用進行分析后,可以得出具體的安全管理措施,從而有效提升自動化的管理水平。通過分析電力系統自動化的安全因素,能夠了解其中的主要影響因素是管理與維修[3]??赏ㄟ^增進實際應用狀況的了解,對各級管理工作及時落實到個人,促進每一位工作人員都能夠更好發揮自身工作職責,建立規范性的電力系統工作。在實際的設備維護中,可增強對電力系統自動化技術的投資,使設備研發作用得到更好發揮,能夠進行自動化的電力系統調節和檢測,進而保障電力系統的高效穩定運行。
2.3增進電力系統自動化技術的維護水平
在科學技術的發展過程中,信息技術的應用越來越重要,將其在應用在電力系統自動化技術中,能夠使電網工作運行更加安全、有效[4]。同時,要想充分發揮電力系統自動化的技術,就可利用信息技術進行科學的維護管理,如利用信息技術進行電力系統自動化中的數據優化和采集,促使其能夠對通信信息和綜合信息進行高效管理,提升電力系統自動化技術的智能化、信息化水平。
3結語
若是在電力系統自動化技術的安全管理中,沒有對電力系統自動化的技術管理進行規范,或是對沒有電力系統的設備缺陷充分考慮,就會使電力系統自動化技術的安全管理效果得到減弱。針對這種情況,更應加強電力系統自動化的技術管理水平,更加合理利用電力系統自動化的技術作用。通過技術人員水平的培訓發揮自動化技術的安全管理價值,使電力系統的工作運行更加安全高效,系統更加穩定。
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篇7
摘 要 電已成為我們日常生活必不可少的一部分,現實生活中仍然存在用電安全隱患問題,如何更好的解決這些問題已成為當務之急。電力系統自動化技術能很好的解決這一難題。本文在概述電力系統自動化技術的基礎上,分析了電力系統自動化技術的特點以及優缺點,然后分門別類的介紹了它在實際生活中的具體應用,最后指出了這一技術未來的可能發展趨勢。
關鍵詞 電力系統 自動化技術 應用 發展趨勢
電力系統是由發電機、變電站、電力線路、用電設備聯系在一起組成的統一整體??偟膩砜?,電力系統自動化不外乎兩大部分:監測和控制,主要包括發電過程的自動檢測和控制,自動調度,系統和設備的自動安全保護以及信息的自動傳輸等。根據具體的發電配電過程, 電力系統自動化主要包括電廠綜合自動化、電網調度自動化、供電系統自動化等多個方面,并實現分層分級管理。隨著世界社會經濟的發展,負載終端設備變得多樣化,電力系統這張網絡越來越大,越來越復雜,逐漸演變為一個地域分布廣闊,由各自獨立的發電站、變電站、輸配電網絡、配電網絡和用電設備組成的統一調度和運行的復雜大系統。電力系統自動化的主要目標是保證供電的電能質量,具體體現在電壓和頻率上面,使系統安全可靠地運行,管理能力更加高效有力,實現較高的經濟效益和生態效益。
一、電力系統自動化及新技術的應用
目前,隨著科技的快速發展,電力系統實現自動化及目前的新技術應用主要包括以下幾個方面:
(一)發電廠自動化技術的應用
主要應用于控制單元、運行單元和以太網等??刂茊卧饕菍Πl電廠的變送器、電氣量、開關量等自動的進行數據處理,然后直接進行下一步的執行。
(二)變電站自動化技術的應用
主要應用于變電站二次設備的優化和重組,對變電站的整個運行狀態進行實時監督,實現整個系統的自動化控制。常用的有變壓器設備的在線自動檢測和智能控制系統。變壓器連接著電力系統和電力用戶,只有時時刻刻隨時關注變壓器的運行情況,才能夠及時的發現問題,解決問題,從而保證供電的質量和穩定性。變壓器的自動檢測系統主要是指能實時檢測傳感器和計算機等設備,隨時全面掌握供電狀態,根據顯示數據的變化能快速的發現問題,并及時確定發生問題的位置,從而控制電力故障的發生。智能控制自動化系統與傳統的控制技術相比,能夠解決以往不能解決的問題,具有更強的適用性。
二、自動化新技術在當前電力系統檢修、維護中的應用
我國電力系統設備檢修維護模式從最早的定時檢修、定時輪修,逐步過渡到狀態檢修、狀態維護。狀態檢修改變了以往定時檢修的模式,是一種基于設備實時狀態分析的檢修模式,改變了以往方式固化、目的性不強的檢修模式。設備狀態分析基于設備數據采集、設備參數建模而來,通過對性能、參數的分析得出設備運行狀況分析結果,根據設備狀況分析結果決定是否進行檢修、何時進行檢修。狀態檢修不僅為適時檢修提供了理論、數據支持,使設備檢修工作可以更加主動、準確的進行,還節約了設備檢修、維護的成本。隨著自動化技術、計算機網絡技術的發展,未來還可以發展某一電力系統的狀態檢修,即根據該系統內各個電力設備(如電網內各電廠的發電機組)的狀態分析,科學、合理的安排檢修時間,避免電力系統內因設備檢修引起的電力缺口,以及因系統電力缺口較大使得某些該進行檢修的設備得不到檢修,減少設備故障的風險。用于電力整個系統的自動化技術為微機實時保護系統,隨著各個環節的自動化技術的發展,微機實時保護系統也顯示出了越來越重要的作用,因此要實時對微機進行自動保護,以防止出現問題時能夠及時的發現。電力系統的微機保護裝置要符合電力系統對于實時、安全穩定和擴展的特點。
三、電力系統自動化技術的發展趨勢分析
(一)視覺信息技術與現場總線技術的發展
通過視覺信息技術,人們可以更方便地獲取與分析多個圖像,使電力系統中的遙視系統的功能得到增強,并最大限度地提高了電力系統的自動化程度。其中,無人操作與在線監控是視覺信息技術發展的主要趨勢。利用視覺信息技術,可實施對移動物體實時監控。若在監控過程中,有異常情況出現,運用該視覺信息技術可以進行自動提醒與識別。此外,通過視覺信息技術,可以對電力系統中的異常情況進行在線的監測,例如對斷路器的開合狀態進行在線監控等。
(二)現場總線技術
現場總線技術具有數字化的特點,運用該技術可以將電力系統控制室內的儀表與現場的自動化儀表有效地連接起來,提高了電力系統的經濟性與安全性。現場總線技術的運用,能將生產過程中的控制功能進行分散,并將前置控制計算機安裝電力系統各控制裝置的底層,從而對電力系統設備進行監控與調節,使電力系統的可靠性大幅提高。
實現現代大型電力系統的安全控制是個非常復雜的系統工程,保證安全可靠的運行是電力系統自動化的首要目標,電力系統還應該為用戶提供高質量的服務。社會經濟的快速發展對電力系統的供電能力以及穩定性,提出了更多的考驗。面對現在的形勢,我們不僅要看到發展的空間和方向,更要看到使命和責任。
參考文獻
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篇8
關鍵詞:電力系統;自動化;控制;技術
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A
伴隨著人們的日常生活以及社會生產的各個方面對電力的需求越來越高,我國的電力城網改造以及農網改造的進程和力度都在不斷地擴大,變電站等于電力系統相關的諸多內容都對自動化控制提出了新的更高要求。作為較為先進的技術與方法,自動化技術在電力系統的運行中具有舉足輕重的地位,因為這些技術大大的提高了電力部門的管理水平以及管理效率。在生產力水平不斷的提高的今天,科學技術的進步日益加快,這些現實的條件與要求對電力系統的自動化控制技術提出了更高的要求,這些因素的綜合作用使得很多智能技術與自動化技術的引進成為必然。它是電力系統自動化控制應用的重要組成部分
一、電力自動化系統的構成
電力系統自動化是電力行業發展的高階段,是電力行業不斷加強新技術引進與應用的突出成就,當前的電力系統自動化主要包括以下設備和部件:
1、 系統調度自動化
電力系統調度自動化是當前電力系統中發展最快的技術領域之一,它的主要功能構成為:電力系統數據采集與監控,其是實現調度自動化的基礎和前提;電力系統經濟運行與調度、電力市場運營與可靠性、發電廠運營決策等;變電站綜合自動化等。電力系統調度自動化是電力系統自動化的核心與關鍵,對自動化系統的質量與穩定性有著重要影響。
2、 變電站自動化
變電站綜合自動化系統是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現對變電站二次設備(包括繼電保護、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等的功能進行重新組合、優化設計,對變電站全部設備的運行情況執行監視、測量、控制和協調的一種綜合性的自動化系統。變電站綜合自動化是提高變電站安全穩定運行水平、降低運行維護成本、提高經濟效益、向用戶提供高質量電能的一項重要技術措施。
3、配電網自動化
配電網長期以來只能采用手工操作進行控制,自90 年代開始逐步發展實現了一批功能獨立的孤島自動化,其今后的發展趨勢必然走向基于先進通信技術的網絡自動化。配電網自動化主要包括饋線自動化、自動制圖、設備管理、 地理信息系統及配電網分析軟件,它是配電自動化的基礎部分。與傳統的孤島自動化相比,基于信息技術的配電網自動化的關鍵在于以下三點:大量的智能終端、通信技術和豐富的后臺軟件。針對我國配電網的具體情況,配電網自動化應當分期分批逐步發展完善,最終實現對配電系統資源的綜合利用。
二、 電力系統自動化技術應用探討
1、主動的面向對象數據庫技術
主動的面向對象數據庫技術是近年來廣泛流行及普遍應用的成熟技術,具有高度的重用性、開放性、唯一性、繼承性、共享性、智能性,該技術的應用涉及領域廣泛、適應性強,能大大簡化代碼編程的復雜性及數據庫開發的流程,因此對自動化系統的建立有著深刻的影響及積極有效的促進作用。新時期電力系統自動化的供電與調度科學的采用面向對象技術做為數據庫的決策支持,這種主動的面向對象數據庫技術比一般的關系型數據庫有更廣泛的優勢,可以利用數據庫的觸發子系統實現對電力系統的全面監控,使數據的分析及權限管理得到有效的集成。同時,數據庫中對象函數的應用促進電力系統實現了全面有效的自動化控制及自動化監控,廣泛的提升了數據存儲與輸出的效率,提高了數據庫管理、存儲數據的安全性、可靠性與數據維護的一致性、針對性。
2、現場總線控制技術
現場總線也稱為現場網絡,是以現場測量及現場設備控制之間的數字傳輸為主的控制系統。該技術通過現場生產中自動化智能儀表、現代化設備與控制中心設備的有效連接實現了數字化、一體化、全方位、多視角的規范、科學、透明的通訊與控制。儀表的連接、數據的通信將遵循規范、科學的協議通過現場計算機、儀表、網絡進行廣泛的運行與傳播,從而實現了數據信息的高度共享化、完善了遠程監控、遠程調配的自動化電力系統的建立。
現場總線系統的建立使生產現場的設備之間、現場設備與控制系統之間形成了雙向、串形、多結點的數字通信,因此廣泛的適用于我國的電力系統自動化控制,目前以FCS 系統最為普遍及實用。該控制方式摒棄了ACS 系統的諸多弊端,使控制系統的所有性能得到了全面的優化,實現了電力系統傳感器、變送器等設備工作狀態、電量輸出、反應信號的集成與分散控制的有效結合,通過增設底層前置計算機使各個設備的功能形成了分散統一的有針對性管理,設備反應的信息均通過現場總線技術實現與中心計算機的互通,從而大大提高了系統自動化控制的安全性及靈活性,當出現故障時,上位機能準確的發現是哪個底層環節出現了問題并能及時的制定應對策略,使系統恢復正常的運行實現高水平的服務。
3、光互連并行處理器陣列在電力系統
自動控制和繼電保護中的應用光互連技術的特點:①光互連不受電容性負載的影響,其輸入輸出可根據需要具有很大靈活性;②光互連的扇出數主要受探測器功率限制。光互連既可解決無終端的電互連線受到臨界線長度的限制的問題,又可解決有終端線受到沿該線輸出端密度限制的問題,它可以在計算系統內部實現高性能互連。它以光速傳遞信息,可將時鐘扭曲問題減小到最小程度;③光互連不受平面和準平面的限制,光在光波導中可以大于予l0°的交叉角相互交叉,自由空間光束可相互穿越而不相互作用,可提高系統集成度。研究結果表明,互連網絡采用光子傳輸與電子交換相結合的方法,拓撲結構具有靈活的編程重構特性。光互連網絡的帶寬不受傳輸長度的影響,具有很強的抗電磁干擾能力,體現了光互連技術在并行處理器陣列系統中具有很大的應用潛力,為并行處理器陣列中的高速數據通訊和結構設計提供了方便。從而表明了光互連并行處理器陣列在電力系統自動控制和繼電保護中具有遠大的應用前景,將使電力系統自動控制和繼電保護的水平提高到一個新的高度,保證電力系統安全、經濟、可靠的運行。
4、 電力自動化控制技術中的綜合智能控制技術
綜合智能控制技術的主要特點是綜合性,因為這種方法不但包含了智能控制,還包含了現代控制與自動化控制的基本理論與基本方法,是這幾種先進的理念與先進技術的綜合。神經網絡與專家系統的結合,專家系統與模糊控制的結合,神經網絡與模糊控制的結合,神經網絡、模糊控制與自適應控制的結合是在電力系統中應用較為廣泛的基本方法。神經網絡的基本特點是處理信息的非結構化,但是模糊系統對處理結構化的知識則更為有效。
綜上,電力系統自動化管理模式已經成為當今電力系統的發展方向。而這些都必須依靠遠動控制技術。隨著科技的不斷革新,尤其是計算機技術和網絡通信技術的高速發展和遠動控制系統的不斷改進,必將推動電力系統綜合自動化的發展和日益完善。
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篇9
關鍵詞 電力系統自動化技術;應用;發展方向
中圖分類號 TP 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2011)122-0121-01
1 電力系統自動化技術應用
1.1 電力系統的自動化應用
電力系統與人們的日常生活息息相關,通常都是24 h不間斷工作,因此,任何能保障電力系統正常運轉的新技術,都值得大力推廣。其中,自動化技術顯得尤為突出。最早的自動化在電力方面的應用,主要是監控電力系統的各項數據,以確保安全。隨著信息技術、材料技術、管理技術的發展,自動化技術的應用也越來越廣泛。
1.2 電力系統自動化的工作流程
電力系統自動化的工作流程具體包括以下內容。
1)中心計算機對總體調控進行負責,而相關的那些監控設備主要負責如:事故內容的記錄和設備操作、編制各種類型報表的相關記錄處理、常規操作的相關自動化以及系統異常事故方面的自動恢復的操作等。在此基礎上,形成以對部件的控制為中心,通過計算機與計算機之間的結合,以及控制計算機和終端硬件裝置的結合,運用各種類型的軟件實現控制范圍的擴大與自動化程度方面的深化。
2)對于電力系統的綜合自動化而言,其基本流程是在相應的中心地帶的一些調控中心裝置現代化的計算機,以此來向四周進行網絡系統的輻射,圍繞這個中心的變電站、發電廠之間對信息服務以及反饋的那些遠方監視的控制裝置進行設置,并且時時對其進行監控,從而使得一個立體化網絡的覆蓋面得以實現,形成全面暢通的指令傳輸和信息轉達。
3)電力系統的綜合自動化對分層控制的相關操作方式加以采用,也就是在控制所、調度所和變電站、發電廠的各個組織的分層間,按照所管轄的功能范圍對控制功能進行分擔和綜合的協調,以此來達到系統的合理經濟以及可靠運行目的方面的控制系統。
2 電力系統自動化技術的應用能力
2.1 數據處理能力
1)數據整合能力。電力系統的發展和形成是由市場經濟的需求所產生的驅動結果。比如:在用電高峰,提高變電站的電壓,加大輸出功率;在用電低谷,降低變電站的功率。這樣既可滿足用戶的需求,也可極大地減少損耗,降低成本。而且無論系統方面的實現是基于專業的電力系統自動化的相關平臺上,還是建立在相關通用技術的平臺上,它作為多層次、跨領域的科學決策以及高效運營方面的要求,都需要進行更加規范的相關信息共享和動態、多維的應用分析。
對數據進行整合的方式主要有:①加強電力系統的自動化和信息化。加強對數據方面的可操作性,讓用戶對擁有圖標的相關用戶界面進行支持,使得面向對象的那些數據模型可以和電力系統的相關客觀對象進行對應,這些做法將會極大提高可操作性和可讀性。由于電力系統方面的自動化運行作為一個實時性要求比較高的過程,通過對系統代碼進行調整,具體來說就是對自己所需要的那些數據類型以及操作方法進行定義,從而增強對系統的可擴充性以及開發性;②加強電力企業方面的功能性,完善數據庫。對于電力企業而言,要求電力系統的平臺對分布的應用服務進行有效供給。每一個地方可以由自己維護和管理所管轄區域里的數據,同時,不同級別的相關數據庫之間也可以構成那種分布式類型的數據庫,并且可以通過網絡進行調用和共享其他一些地方的數據,在所賦予的權限范圍內,以分散數據管理和存儲為基礎,對數據的安全性和實時性加以保證。完善數據庫。通過運用各種數據庫,對各種數據進行存儲和管理,數據備份機制、安全機制等方面都是其他的文件管理方式所不能比擬的。
2)數據共享能力。伴隨著電力系統的自動化技術方面的發展,系統模型通常集中在對相關地理空間屬性方面的描述上,但是在實際的相關應用中,電力系統方面的控制對象通常具有比較復雜的電力的處理結構。所以建立電力系統所特有的空間屬性的模型是非常有必要的。而且這種針對語義層次上的一些數據分享,其最基本的要求是需要供求雙方對相同的數據具有一樣的認識,只有基于這樣的抽象認知才能保證這點,因此在數據共享過程中需要具備一種電力系統方面的基本模型,將其作為不同的部門之間進行數據的共享基礎。
2.2 安全穩定能力
電力應用是社會經濟發展過程中的支柱,它也是一個實時性運行的相關系統,同時,其安全穩定性也是首要考慮的問題。
1)自動化安全監視能力。由于人無法做到24 h專注,因此自動化監視能力就顯得尤為重要。電力系統的自動化監視能力不同于其他系統,因為其他系統只需要反映并記錄客觀現象、客觀數據即可;但電力系統的自動化監視系統不僅要反映客觀事實,還要對潛在風險提出警報。
2)自動化安全保障能力。電力系統具有對于不同類型以及規模的數據與使用對象都不能有崩潰的相關特征,應具備靈活的相關恢復機制,因此對安全保障極其有用。其保障能力的應用具體包括:①保障電力系統的日程運行。這主要指通過系統的設定可以使自動化系統對于整個電力系統的生產有一定調節能力。這樣就可極大地減少工作人員的工作量和風險;②保障電力數據的及時存儲和恢復。日常記錄的數據對于制定發電站的預算、節約成本、進行系統更新、安全指標的修訂均具有重要意義;③保障從業人員的安全。由于自動化系統具有監控功能,所以當系統出現異常,特別是出現安全隱患危及生命時,自動化系統可采取相應措施降低風險。
3 電力系統綜合自動化的發展方向
對于我國電力系統綜合自動化的技術而言,其發展方向就是對DMS 系統進行全面的建立,通過DMS 系統,可以提高電氣的綜合管理水平,以適應現代化電力系統技術發展的需要;使電氣設備保護方面的控制得到一定的優化,消除大面積的停電故障,提高供電系統的可靠性;建立電氣事故的快速處理機制,使故障停電時間能夠減少到最短,對生產裝置方面的影響也可得到大大的降低;對于管理人員而言,企業可以對整個電力系統的運行情況和電流進行及時的掌握。電量、電壓以及功率等各種類型的運行參數,對電力平衡、精確計量、負荷監控等多種功能有著相關影響;改變了現行的變電值班模式以及運行操作,實現了真正意義上的無人值守的變電站的管理模式,達到了可大幅度減員以及增效的目的。
數據共享作為變電站自動化的一個主要特點,將監控和保護功能集成在同一裝置里,是實現數據共享的主要途徑之一。對于SCADA而言,其所需的多項數據與繼電保護所進行處理的數據是相同的,所以將分布式類型的變電站SCADA集成到相關的微機保護中,使監控和保護對一個硬件平臺進行共用,那么就可以實現非常明顯的經濟性。
4 結束語
變電站的自動化系統是變電站最為核心的系統,其對電網以及變電站的安全運行是相當重要的。本文對電力系統的自動化應用、電力系統的安全保障,以及電力系統綜合自動化的發展方向加以簡單的介紹、分析,借此與廣大工作者共同學習進步。
參考文獻
[1]張鋒.淺談電力系統調度自動化及其發展方向[J].廣東科技,2008,8.
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關鍵詞:電力系統 調度自動化 功能結構
隨著電網不斷的發展,電網的運行和管理需求在不斷地變化,要保證電力生產的安全有序進行,作為重要支柱的調度自動化系統要適應電網需求的發展。
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、電力系統遠動
電力系統遠動就是在電力系統調度中心對電力系統實施的實時遠方監視與控制。遠動系統包括控制站、被控站和遠動通道。狹義遠動系統只包括兩端遠動設備和遠動通道;而廣義的遠動系統包括控制站的人機設備和被控站的過程設備在內。電力系統的安全監控功能由各級調度共同承擔,而自動發電控制與經濟調度則由大區網調或省調負責,網調和省調還應具有安全分析和校正控制等功能。
三、電力系統調度自動化的功能
1.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?;蚴鹿实淖詣幼R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。
2.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。
3.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、電力系統調度自動化技術在國外的應用
國外的電力系統調度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:
1.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。
2.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。
3.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。
五、電力系統調度自動化技術的基本特征
電力系統調度自動化技術應具有以下基本特征:①該技術應該能夠及時并準確地采集、檢測和處理電,網中各元件、局部或整個系統運行的實時信息;②能根據電網的實際運行狀態和系統各元件的技術、經濟等指標要求,為調度人員做出準確的調節和控制的決策提供依據;③能實現整個電力系統的綜合協調,使電力系統安全、可靠、經濟地運行,并提供優質的供電;④電力系統自動化技術能提高工作效率,降低電力系統事故發生概率,延長設備使用壽命,能夠保障電力系統的安全、可靠、經濟地運行,尤其是能避免整個電力系統的崩潰和大面積停電等連鎖性事故發生。
六、電力系統調度自動化技術的發展趨勢
隨著計算機技術、通信技術、數據庫技術等技術的快速發展,電力系統調動自動化技術應朝著模塊化、面向對象、開放化、只能化合可視化等方面發展。
1.模塊化與分布式。電力系統調度自動化系統軟件設計的重要思想就是模塊化和分布式。組件技術是一種標準實施的基礎,能夠實現真正的分布式體系結構,基于平臺層解決數據交換的異構問題,是一種重要的電力系統調度自動化技術。
2.面向對象技術。電力系統調度自動化的目的就是為了能夠及時準確地獲得電力系統運行的實時信息。面向對象技術是一種能很好的解決這個問題的技術先進且能很好地遵循ClM的技術,但它的實現有一定的難度。
3.電力系統調度綜合自動化。全面建立調度數據庫系統,提高電力系統調度自動化的綜合管理水平,使電力系統運行達到最優化,避免電力系統崩潰或大面積停電事故,提高電力系統的安全性和可靠性;建立并完善電氣事故處理體系,使事故停電時間降到最短,降低各種不必要的影響。
4.無人化值守管理模式。建立無人值班綜合監控系統,能夠對電力系統的運行狀態進行實時監控、安全性分析、狀態估計、負荷預測及遠程調控等,當系統出現故障時自動報警,以便調度人員及時處理事故,從而保證電力系統安全、可靠、經濟運行,實現無人值守調度管理方式,減少值守人員,提高工作效率。