探討電力系統中電氣自動化技術的應用
電力系統中變電站與輸配電線路是聯系發電廠與電力用戶的主要環節,下面是小編搜集整理的一篇探究電氣自動化技術應用的論文范文,歡迎閱讀參考。
【摘 要】本文結合作者多年來的工作實際經驗,主要對應用在電力系統中的電氣自動化技術進行了探討,并闡述了該技術的未來發展趨勢,希望能夠為促進我國電力系統的自動化發展提供一定的指導意義和借鑒意義。
【關鍵詞】電氣自動化;發展趨勢;應用;發展方向
引言
隨著科學技術不斷發展,電氣自動化技術對電力系統的作用也越來越重要。雖然我國對應用于電力系統中的電氣自動化技術研究起步比較晚,但是近年來還是取得了一定的成績。當然,目前國內的這些技術與國外先進水平相比,仍存在比較大的差距。所以,對應用在電力系統中的電氣自動化技術展開研究已經迫在眉睫。
一、自動化發展趨勢
自動化的發展則趨向于;①由開環監測向閉環控制發展,例如從系統功率總加到AGC(自動發電控制)。②由高電壓等級向低電壓擴展,例如從EMS(能量管理系統)到DMS(配電管理系統)。③由單個元件向部分區域及全系統發展,例如SCADA(監測控制與數據采集)的發展和區域穩定控制的發展。④由單一功能向多功能、一體化發展,例如變電站綜合自動化的發展。⑤裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展,例如繼電保護技術的演變。⑥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。⑦由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴展。由于我國電力系統綜合自動化技術起步較晚,在很多方面與國外技術水平還有很大差距,所以需要我們在學習和借鑒國外先進技術的同時,結合我國的實際情況,研究和開發更加符合我國國情的綜合自動化系統。
二、電氣自動化技術在電力系統中的應用
1、電力一次設備智能化。
常規電力一次設備和二次設備安裝地點一般相隔幾十至幾百米距離,互相間用強信號電力電纜和大電流控制電纜連接,而電力一次設備智能化是指一次設備結構設計時考慮將常規二次設備的部分或全部功能就地實現,省卻大量電力信號電纜和控制電纜,通常簡述為一次設備自帶測量和保護功能。如常見的“智能化開關”、“智能化開關柜”、“智能化箱式變電站”等。電力一次設備智能化主要問題是電子部件經常受到現場大電流開斷而引起的高強度電磁場干擾,關鍵技術是電磁兼容、電子部件的供電電源以及與外部通信接口協議標準等技術問題。
2、變電站自動化
電力系統中變電站與輸配電線路是聯系發電廠與電力用戶的主要環節。變電站自動化的目的是取代人工監視和電話人工操作,提高工作效率,擴大對變電站的監控功能,提高變電站的安全運行水平。變電站自動化的內容就是對站內運行的電氣設備進行全方位的監視和有效控制,其特點是全微機化的裝置替代各種常規電磁式設備;二次設備數字化、網絡化、集成化,盡量采用計算機電纜或光纖代替電力信號電纜;操作監視實現計算機屏幕化;運行管理、記錄統計實現自動化。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網調度自動化不可分割的重要組成部分,是電力生產現代化的一個重要環節。
3、電氣設備狀態監測與故障診斷技術
通過將傳感器技術、光纖技術、計算機技術、數字信號處理技術以及模式識別技術等結合起來,針對電氣設備絕緣監測方法和故障診斷的機理進行了詳細的基礎研究,開發了發電機、變壓器、開關設備、電容型設備和直流系統等主要電氣設備的監控系統,全面提高電氣設備和電力系統的安全運行水平。
4、適應光電互感器技術的新型繼電保護及測控裝置。
自從電力系統采用光電互感器技術后,與之相關的二次設備,如測控設備,繼電保等裝置的結構與內部功能將發生巨大的變化。首先節省了裝置內部的隔離互感器、A/D 轉換電路及部分信號處理電路,從而提高了裝置的響應速度。但需要解決的重要關鍵技術是為滿足數值計算需要對相關的來自不同互感器的數據如何實現同步采樣,其次是高效快速的數據交換通信協議的設計。
5、電網調度自動化的應用。
電網調度自動化核心環節就是利用電網調度的網絡系統,結合計算機技術,形成一個完整的電網調度的自動化系統。這個系統中包括:工作站、服務器、大屏蔽顯示器、調度范圍內的發電場、打印設備、變電站終端設備等等。
三、電力系統中電氣自動化技術的發展方向
電氣自動化技術為電力系統的高校運行提供了有效的助力,通過進一步對自動化技術在電力系統中的應用進行完善,不難發現,電氣自動化技術在電力系統中的應用的未來發展趨勢是綜合化。通過對各種技術的歸集整合,綜合使用,實現對電力系統運行生產控制的優化提升。具體的綜合化之路,也朝著兩個方向發展。
1、朝著國際標準的方向發展
新的電氣自動化技術對現代化的計算機技術實現更高程度的應用,使得電氣自動化技術在電力系統中的應用體現出一種普及化的狀態,具有代表性的是IED電力自動化技術。該項技術可以實現各個廠家對管理信息的共享和操作,是一種性能優良的電氣綜合自動化系統,為了規范這一系統的應用,國際上對這種自動化技術的應用出臺了一些特定的使用標準。我國的研究人員在推動電氣自動化的應用中主動將這種技術向國際標準靠攏,以便該項技術的應用和推廣有一個更好的前景,目前已經按照IEC61850標準開始了電氣綜合自動化系統的研發。另外,電氣自動化技術在電力系統中的大規模應用,也必將推動以計算機技術為代表的現代信息及通信控制技術在智能控制工作中的應用進展,構成國家電力系統控制的主干。未來,多媒體、計算機、通信等技術也都將被吸納成為現代電氣自動化技術的一個重要組成部分。這些技術的綜合應用也必將推動計算機技術在電氣自動化控制中的應用更加深入。
2、全控型電力電子開關的發展。
電力系統的運用器件隨著時代的進步不斷更新,從最初的晶閘管發展到二代全控式器件直到第四代電子元件,期間的發展正好說明了技術的進步所帶來的電力方面的突破進展。那么由于傳統的器件存在一些不易控制的缺點,而全控式的電子開關就促進了可控性,同時由于其電流密度較大而且開關速度相對較低,使得電路在處理方面變得更為方便,由此全控型電子開關的應用就可以促進電流的驅動和保護,同時可以整合檢測等等流程,這是未來電氣自動化的一個應用,而且必將對中國電氣自動化的發展起到很好的推動作用。同時,對待全控型開關,要不斷完善其弱點,針對不足進行改善,創新新一代電子開關技術,為電力系統注入新的科技力量。
3、電流控制技術的更新。電流控制技術主要用于分離定子電流的磁場,從而分別對電流磁場進行控制。電流控制技術的發展將更好的服務于定子電流磁場的分離,從而可以加大電流的控制,促使管理技術的更新。電流控制技術的應用是一種控制電流的新型管理方法, 管理手段可以發揮直接的效用,同時結構簡便易懂,這種方法的應用將大大促進電力系統的完善。
4、通用變電器的使用。通用變電器的使用可以促使自動化控制效率的提升,操作性較強,可控性較為明顯。在未來的電力系統的發展過程中,通用變電器的大量使用會不斷提高系統的操作效率,同時會增強系統的可控性,由此服務于電力系統的智能化發展。
結語
電氣自動化技術在電力系統中的運用起到了助力作用,在自動化技術的支持下,電力系統的運行效率更高,服務質量得到了提升。科技是第一生產力的優勢在電力企業中得到顯現。隨著科技的進一步發展,這些高端的信息科技產物也將在未來得到更為完善的應用,從而為我國的基礎事業發展提供更大的助益。
參考文獻
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