電力自動化論文范文
時間:2023-03-28 17:45:35
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篇1
電力工程中的電力自動化是在計算機信息處理技術、電力網絡技術、網絡通訊技術以及智能信息處理技術等多種技術的基礎上集成而來的,是一門綜合性技術。目前,我國電力系統的運行監視和遠程控制都依賴于電力自動化技術,電力系統的故障預測和診斷也依賴于電力自動化技術。電力自動化技術按照控制內容可分為調度、發電廠以及變電站自動化三部分,主要技術包括:對電力系統中有關調度業務的信息進行采集、處理和預測,并作出自動化控制,以保障電網的供配電平衡,使電力系統始終運行在一個高能低耗的狀態下;采用微機系統對發電廠的計算機網絡信息系統、通訊系統以及其他相關的各種信息系統進行監控,實現發電廠的一體化管理,減少發電成本,提升生產效率;建設變電站綜合自動化系統,統合運用電力自動化技術,實現對變電站設備、線路等的實時監測、控制、管理與運行數據入庫等功能,能夠及時發現當前線路設備中存在的故障隱患并作出應急處理,以保障變電站的安全穩定運行。
2電力自動化技術在電力工程中的應用
2.1電力自動化技術在發電廠中的應用
當前發電廠都已普遍采用了應用電力自動化技術的電氣監控系統(如圖1所示)。發電廠電氣監控系統的工作流程如下:(1)數據采集與處理。利用現場總線技術和電力網絡通訊技術對發電廠主要設備(包括發電機、變壓器組、高壓廠用工作及備用電源、低壓廠用變壓器、直流系統和保安電源等)的運行狀態信息進行采集,然后對其進行分析處理;(2)進行監視并對危險情況進行警報。根據分析處理的結果,對可能存在故障隱患的設備進行預告報警,對已檢測出發生故障的設備則進行事故報警。(3)控制和操作??刂品绞揭话惴譃閱卧刂剖铱刂坪秃髠涫謩涌刂苾煞N,這兩種方式通常可自動切換,并且系統還自帶軟壓板投退的控制功能。
2.2電力自動化技術在變電站中的應用
變電站是電力工程的核心組成部分。在電力工程中應用電力自動化技術取代傳統的人工操作和人工監視,并且根據變電站的運行狀態自動完成相應的控制管理,實現了變電站運行的無人值守化;利用微機設備替代傳統的電磁裝置,實現了自動化編程控制;利用計算機網絡通訊代替傳統的電力信號,實現了數據傳輸的自動化,而且傳輸的效率和安全性都顯著提高。
2.3電力自動化技術在電力調度中的應用
電力調度自動化系統是根據當前電力自動化技術的發展趨勢,開發的集數據采集、傳輸、電網運行狀態監測和遙控等功能為一體的自動化系統,它具有豐富的調度管理功能,能實時監控當前電網中的電力信息,一旦發現當前電網中存在供配電不平衡,就能夠通過自動調度來恢復電力供需平衡,使電力系統能夠始終運行在一個高能低耗的狀態下,在重點保障居民用電和重點單位用電的基礎上,提高了電力調度的可控制性。
2.4電力自動化技術在電力設備故障診斷中的應用
電力工程相關設備的集成性和自動化水平較高,如果出現故障后不能及時得到處理,就會影響整個系統的運行效益。但電力設備一些故障發生的原因往往又比較復雜,采用傳統手段又很難對故障進行精確定位,此時如果為了追求效益而進行盲目處理,則有可能引發二次事故,造成嚴重的損失和危害。此時,如果建立設備運行狀態的自動化監測系統,就可以對異常狀態進行識別,并能夠依據識別結果作出自動反應,以及時限制異常事故的蔓延,提出相應的解決對策,或者當系統無法對異常進行自動控制時,也能及時通知系統運行人員注意,確保檢修人員能夠及時發現異常故障并作出緊急處理,避免電網大范圍癱瘓的事故發生。
3電力自動化技術的應用效益
3.1提高控制效率和質量
通過應用電力自動化技術,能夠自動采集控制對象的相關數據,并能夠通過利用智能信息處理等技術對采集數據進行處理,從而得到一個較精確的反饋控制信號,這減少了人為因素的影響、提高了控制質量。
3.2提升運行狀態綜合分析能力
電力自動化系統能夠實現數據采集的自定義分組,例如可按設備種類、功能等類別進行數據采集,這為一定時間內的電力工程設備運行質量的分析預測提供了數據支持。此外,自動化監控系統還可以對當前電力工程及其相關系統的運行效益進行分析,確定優化方案,為系統運行優化提供依據。可以這樣說,電力自動化技術的應用使得電力工程及其相關系統的運行狀態綜合分析水平發生了質的飛躍。
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關鍵詞:電力企業;電氣工程;自動化技術;對策;研究
目前,電力工程自動化技術是電力企業管理工作的重中之重,占據著極其重要的行業地位,已經得到了電力企業內部的高度重視與關注。電力工程自動化技術在電氣工程中的應用不斷深入,可以滿足于人們在生活中對于電能的需求,推動電力工程技術的迅速轉型與優化升級,進而確保電力工程自動化技術的高質量、高水平。
1電力工程自動化技術的構成內容分析
1.1變電站自動化變電站自動化可以穩步提升變電站運行的穩定性與可靠性,促進人力資源的優化利用與配置。其中,電磁式設備是變電站安全運作的重要核心構件,但是要想始終保持設備的高效運作,就必須要定期展開維修與更換工作,以免造成變電站安全事故的發生。而變電站自動化,實現了微機設備的順利過渡,在屏幕上就可以完成相應的操作和記錄工作,而且大大提升了變電站的運作效率,避免了人工操作的失誤。1.2電網調度自動化。電網調度旨在不斷提高用電效率,降低電力不必要的損耗和浪費,進一步統籌規劃電力配送,進而更好地為各個地區的電力工程服務。電網調度的順利實施主要得益于局域網的良好配合,如果局域網出現一系列問題,就會嚴重阻礙著調度管理的強化。而網絡信息技術的應用,卻大大改造了以往固有的局域網絡,使電網調度網絡更加系統嚴密,對于電力利用效率的提升具有著極大的促進作用。同時,電網調度自動化可以有效收集、整理和分析相關的數據信息,為管理員的宏觀調控提供切實可行的參照依據,還可以對電力負荷加以控制與調整。1.3發電廠測控自動化。分散測控系統在發電廠測控上得到了較為廣泛地應用,關鍵部分的智能模件和主控模件可以及時掌握控制設備的運行狀況,是實現發電廠測控自動化目標的重要保障。通過屏幕化的操作方式,降低了工作人員通過遠程操作相應設備,進而大大提升電氣工程的運作效率,是人工控制的一大進步,使電廠測控自動化更加安全穩定地運作。
2電力工程自動化技術在電力工程中的應用闡述
2.1現場總線技術的應用。在電力工現場,將各種自動化裝置和一些測量儀表連接在一起,形成統一數字化的信息網絡系統。通過網絡自動化控制,加快了數字通信、自動化控制以及計算機系統的有機融合,進而形成現場總線技術。現場總線技術的應用范圍比較廣泛,比如在收集變送器控制的總用電量中,可以將信號在主計算機系統中進行集中與統一,隨即通過數學模型進行深入的分析,根據科學完善的指令進行下達,進而充分實現電力工程的自動化控制目標?,F場總線技術的應用原理就在于將電力工程的各項控制功能分散開來,通過自身對應的計算機來進行信息的處理工作,再將信息傳遞到總計算機系統中?,F場總線技術的應用,是電力系統多樣化需求的重要表現形式,促進資源信息的實時共享,朝著自動化控制的方向發展。2.2功率半導體器件的應用。在電力系統,固態變壓器可以有效對電力實施管控,從屬于半導體器件。而直流輸電和柔流輸電等在功率半導體器件的應用越來越廣泛。在固態變壓器中,聯動性能比較強、重量比較輕,是電力系統重要的核心構建之一,功能主要是通過高頻變壓器和電力電子變流器來實現的。同時,柔流輸電可以有效提升大容量電能地高效運轉與變換,直流輸電主要得益于晶體管的應用。由此可見,功率半導體器件是確保電力工程自動化發展的重要保證。2.3光互聯技術的應用。電力工程自動化控制系統中,光互聯的應用程度在不斷地加深。主要表現如下。2.3.1探測器功率的控制。光互聯技術可以將探測器功率的輸出數量控制在合理的范圍之中,降低了電力生產工作中的電容性負載和約束程度,不斷實現電力系統集成度目標。2.3.2進一步強化了系統的變通性。通過相關的實踐操作可以看出,電子傳輸和電子交換技術拓展了電力系統中互聯網的應用渠道,并且優化整合了互聯網編程結構,進而充分增強了電力工程總電力系統功能的變通性。2.3.3為數據傳輸提供了一定的便利性條件。對于光互聯技術的應用來說,可以免受電磁的強度干擾,抗干擾性比較明顯,進而增強了數據傳輸工作的快速性與便捷性,已經成為了電氣工程應用中必不可少的應用部分。
3完善電力工程自動化技術的解決對策
3.1選擇合理的自動化技術的應用范圍。3.1.1電網調度自動化技術。電網調度自動化技術必須要借助于計算機調度系統,是信息技術與控制技術相結合的重要體現,可以進行有效地信息采集與整理工作,為電網的安全運行提供強有力的保障。同時,必須要對電力工程實施全方位、多角度領域地監控,以免在突況發生時猝不及防。3.1.2變電站自動化技術所謂變電站自動化技術就是指將通信技術和計算機技術的結合,可以對數據實施集中化的處理與利用,強化變電站系統的監督與控制。變電站的信息處理可以充分優化電力系統,進而為信息的收集與整理工作奠定堅實的基礎。3.1.3配電網自動化技術。主要應用于城鄉配電的建設之中,是我國電網發展的延伸與拓展。3.2實現功能分層主站和子站等是配網自動化系統的重要組成部分,其內在功能的實現主要得益于自身通信系統。其中,電子線載波是通信方式中應用比較廣泛的一種,但是由于配電網的節點設置較多。很難滿足于電力工程自動化的建設需求,進而不建議使用阻波器的使用。第二代載波。技術大大基于了擴頻原理,可以有效降低低信噪聲,具有較強的通信能力;最新研制的載波技術主要得益于DPS的配合與協,實時解碼功能比較強大,通信發展前景較為廣闊。3.3確保良好高效的電能質量根據各個大功率電力設備的大力應用,對電能質量的要求也越來越嚴格,電力部門必須要積極參與到電能質量的建設工作中來,以更好地適應電力系統設備的發展需求,已經成為了電力系統的研究重點。目前,數字信號處理器的應用實現了數字信號處理技術質的飛躍,具有較高的應用價值。數字信號處理器可以有效控制電力工程的相關程序;增強電力系統的安全性與穩定性,不會使電力系統受到過多溫度的影響,降低了調試難度,可以進行大批量的生產。因此,數字信號處理器的應用,可以做到不斷完善電力工程自動化技術。3.4主站一體化。電力系統的不斷完善,人們對于供電也提出了明確的要求和期望。然而,電力企業是一個有機協調地統一整體,企業內部部門或者崗位的獨立性比較明顯,增加了信息層面上的實時與共享。因此,在電力工程自動化技術的應用之下,要將相對獨立的單一、獨立部門形成綜合性強且一體化程度高的信息一體化系統,將地理信息系統、變電站綜合自動化、配電管理系統以及通信系統充分結合在一起,進而構建一體化的信息系統平臺。3.5強化后期維修與養護。電力自動化系統中的后期維護工作至關重要和關鍵,在電力自動化設備進行安裝之后,相關電力人員需要進行后期驗收工作,將電力自動化的安全管理問題加以落實和強化。一些工作人員要在遵守國家相關規章制度下進行竣工驗收工作,予以強有力的制度性保障,確保電力自動化技術應用萬無一失。此外,對于電力工程的維護人員而言,要定期展開一系列的業務培訓與指導工作,不斷增強行業人員的專業素養與業務素養,充分熟悉和掌握電力設備的運行狀況。在后期竣工階段,維護人員要及時分析和解決電力系統的故障成因,采取相應的改善措施,避免對電力工程造成更大的影響。3.6加大以太網的應用力度。在電力工程自動化技術的發展中,必須要加大以太網技術的應用,增強數據信息的共享性,對可能出現的問題進行系統化的分析與研究,推動電力工程精細化目標的實現。根據以太網分布的信息化和開放化特點,不斷提升電力工程的自動化發展水平,進而完善電力工程的自動化技術。
4結語
綜上所述,完善電力工程自動化技術勢在必行,可以確保電力工程的順利實施與高效運轉,增強電力工程的經濟效益與社會效益。電氣工程自動化技術的建設是一項較為漫長的系統化建設工程,要增強對自動化技術的重視程度,推動電力工程朝著自動化、專業化的方向發展,加強電網調度、變電站以及配電網等自動化技術的應用程度;同時,電力工程的相關人員要提升自身的綜合素養,不斷與時俱進、開拓創新,將自動化技術提升至全新的廣度和深度,進而為電力工程的穩定發展提供更為廣闊的發展空間。
作者:蘭旭 單位:湖北銘遠至誠項目管理有限公司
參考文獻:
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1.1移動手機短信通信技術的應用分析
隨著現代通信技術的快速發展,航天技術和電話通信技術的結合,移動手機通信技術得到了快速發展和廣泛應用。手機短信遙控電路技術是移動手機通信技術在電力自動化中的典型應用。以往,移動手機通過短信控制太空中的衛星和讀取衛星上的傳輸數據,而裝上藍牙系統后,可采用無線方式接收和發射信號,且可有效控制衛星對電力自動化進行監控。其原理為:手機短信遙控電路技術集合了過濾器、短信內容提取和來電顯示等模塊,在移動電話控制模塊內輸入具有相應權限的手機號碼,并編制遙控指令的短信內容后,僅具有相應資格的手機號碼和正確的短信內容,才能接收短信,從而實現對電力自動化的遙控,否則,無法驅動遙控對象,將拒絕執行短信遙控命令。
1.2DTMF撥號遙控技術的應用分析
DTMF信號是一種穩定性、可靠性相對較高的實用通信技術,最早應用在程控電話交換系統中。DTMF信號包括以下2種:
①高音組。包括1633Hz、1477Hz、1336Hz和1209Hz。
②低音組。包括941Hz、852Hz、770Hz和697Hz。共8種頻率信號,DTMF撥號遙控技術選用8選2的方式,分別在高音組和低音組中選擇1個信號組成復合信號,進而形成16組特定編碼的遙控信號系統。DTMF撥號遙控技術在電力自動化中的應用原理為:在遠端電話控制模塊中設置具有遙控權限的電話,并保證電話號碼具有相應的身份遙控功能;當撥號驗證通過時,通信系統能提供相應的提示,并進行相應的DTMF編碼撥號,驅動相應的遙控對象動作;對于沒有相應權限的電話,則不予以接聽和撥號。DTMF撥號遙控指令編碼方案主要包括9種:
①第一路開關。遙控開啟撥號編碼為1*,遙控關閉撥號編碼為1#。
②第二路開關。遙控開啟撥號編碼為2*,遙控關閉撥號編碼為2#。
③第三路開關。遙控開啟撥號編碼為3*,遙控關閉撥號編碼為3#。
④第四路開關。遙控開啟撥號編碼為4*,遙控關閉撥號編碼為4#。
⑤第五路開關。遙控開啟撥號編碼為5*,遙控關閉撥號編碼為5#。
⑥第六路開關。遙控開啟撥號編碼為6*,遙控關閉撥號編碼為6#。
⑦第七路開關。遙控開啟撥號編碼為7*,遙控關閉撥號編碼為7#。
⑧第八路開關。遙控開啟撥號編碼為8*,遙控關閉撥號編碼為8#。
⑨第1~8路開關。遙控開啟撥號編碼為9*,遙控關閉撥號編碼為9#。
1.3電話振鈴遙控技術的應用分析
電話振鈴遙控技術的振鈴遙控由提取來電顯示號碼、號碼過濾器和振鈴電壓等模塊組成,將具有相應權限的固定電話或移動電話設置在遠端電話控制模塊中,以保證電話號碼具有相應的“身份證”。電話振鈴遙控技術的遠端控制模塊僅接收具有相應權限電話的振鈴信號,并驅動相應的遙控電路,進而根據相應的狀態信息回傳給遠端電話,振鈴遙控信號的回傳。此外,還需要采用不同的傳感器連接,比如采用單片機電路,電路接口用下沿觸發,觸發電平自高而下,從5V至0V。對于沒有權限的電話,則不予以接收振鈴信號,進而也無法驅動遙控電路。
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為了進一步滿足我國社會與經濟發展對電力行業提出的要求,各個電力企業開始大力引進全新的信息技術,用以提高電力工程的自動化水平,提高工程質量。在這一需求驅動下近幾年電氣自動化技術有了極大的發展,各單位的電氣自動化水平不斷提升。所謂的電氣自動化技術具體指的就是所使用的電氣裝置具有自動控制和自動測試的功能,可以進一步實現遠程控制、檢測和調節電力系統的目的。近幾年電氣自動化技術得到進一步發展,其中信息化技術在其中發揮了重要作用,通過這一技術可以有效實施對電力工程的遠程監控和管理,提高管理效率,保證電力系統安全。要想實現電氣自動化除了信息技術以外,還需要配置自動化的電網和配電網技術,配電網技術可以有效改善城鄉配電網,加強城鄉電力網絡的正常運行,這對于電氣自動化技術的推廣有著重要意義。因此,必須對這一技術起到足夠的重視,要保證電力系統的整體發展,只有這幾者相互協調和發展才能實現電氣自動化。所以,在應用電氣自動化技術時要充分利用好網絡,通過網絡全面收集、統計和分析與電力系統相關的數據信息,保證電力系統的正常運行。在電力系統運行過程中使用電氣自動化技術可以有效減輕電力工作人員的工作壓力,降低工作強度。而且這項技術可以快速發現在電力系統中出現的問題,并且能夠通過信息處理技術解決電力系統中存在的問題,有效保障電力系統的正常運行,維護系統安全。電氣自動化技術在電力系統中有著極為廣泛的應用空間,無論是電氣開關,還是電力工程,電氣自動化技術都可以發揮其作用。所以隨著電氣自動化技術的不斷提高,電力工程也在快速發展,這對我國社會經濟建設都有著重要意義。
2.在電力系統中電氣自動化技術的具體應用
2.1變電站及配電自動化技術的應用
在電氣自動化技術中變電站自動化技術占有重要地位,這一技術主要是由電子技術、現代通信技術、信息處理技術以及先進的計算機技術構成的,通過這項技術可以進一步重新組合和優化設計變電站的二次設備,進而實現了配電自動化目標。通過這一技術的應用可以有效節省人力資源,降低相關工作人員的工作強度,提高工作效率。于此同時,通過運用變電站自動化技術還可以進一步實現對各種電氣設備的管理,實現從多個角度、全方位的控制電氣設備的運行狀況,實現高效控制目標。在實際電力企業運行過程中變電站自動化主要是依靠使用新型設備實現的,與傳統的電磁式設備相比新型設備具有自動化、智能化和可視化功能,能夠實現自動化的管理。除此之外,變電站自動化也是構成電網調度自動化的重要組成部分,不僅可以滿足變電站自身的操作需求,也對整個電力系統運行有著重要影響,是電力生產現代化的重要構成。近幾年,隨著科學技術的快速發展,變電站自動化技術也得到了進一步發展,目前已經建立了綜合性自動化的監測系統,使得變電站運行得到進一步的保證,有效的降低了電力運行的成本,提高電力運行質量,為經濟發展創造更便利的條件。
2.2電網調度自動化技術的具體應用
電網是電力工程中的重要組成部分,電網存在面積廣、所跨區域大等特點,所以在管理過程中存在一定難度。但是隨著電網調度自動化技術的快速發展,電網管理難度也在不斷降低,現在電力企業可以運用大屏幕顯示器、計算機等自動化系統對各地的電網實行遠程監控和管理。依據電力工程中對電網運行狀況的分析,實時監控電網運行狀況,發現電網運行過程中存在的問題,并且通過自動化系統對整個電網系統進行評估、調配和預測。這一技術的廣泛應用可以有效減少電網運行過程中出現的各種電力故障和異常情況,及時判斷出電網運行過程中出現的問題,并采取適當的措施解決電網安全事故,降低電力工程運行過程中的設備安全事故和人員傷亡事故。此外,在電力運行過程中應用電網調度自動化技術還可以加強對整個電網的管理力度,通過系統監測和分析得到的數據能夠幫助尋找電氣事故的原因和發生地,防止電力事故的擴散,降低事故危害面,維護電力運行安全。
2.3分散測控系統自動化技術的具體應用
在電力工程建設過程中分散監控系統自動化技術也發揮著重要作用,這項技術主要是依靠太網、過程控制單元、高速數據通訊網以及工程師工作站等一步步對電廠的運行狀況進行全面的控制和管理。在生產運行過程中運用過程控制單元主要是通過接受熱電阻、電氣量以及熱電偶等信號實現的,系統可以對這些信號進行自動處理和運算,并且對電網進行全面的監控管理。這項技術對于提高電力工程電氣自動化技術有著重要作用。
2.4計算機自動化的應用
電氣自動化技術在電力工程中的應用主要是引入了計算機操作系統,通過微型計算機讓整個電力系統自動記錄、反饋電氣設施的實際工作情況。同時,對反饋信息進行的誤差判定。加強軟件的查找、分析、測算的應用,從而在電力工程中實現操作技術的使用性,更加便于電力工程的管理。在電氣自動化技術中還要注意對監控方式、現場總線監控進行設計。只有全面加強電氣設備的監控信息及監控方式,才能提高監控系統的效率以及整個系統穩定性、可靠性。
2.5電力自動化技術的發展趨勢
我國的經濟不斷的發展,人們的的經濟水平和生活的質量也在不斷的提高,因此,對供電系統的需要和依賴也是越來越高,但是由于電力系統的的內部之間的原因,造成了各個部門之間不能達到有效的資源共享,也就會使電力系統出現各種各樣的問題。因此,在以后的發展過程中,我們針對這種現象,就應該加強和改善,對電力部門之間的內部資源進行資源整合和統一,然后達到電力資源的統一共享,這樣就會形成一個內部信息可以高效利用的效果。隨著電力自動化的發展,新技術也在不斷的發展,如果電力資源的內部管理恰當,再更好的運用電力自動的技術,在電力工程的發展上面就能提高經濟效益。
3.結論
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1.在現場總線中應用電力工程自動化技術
在有著多種形式與構架存在于現場的總線當中,是利用技術處理的形式,向主控設備中傳輸電力工程設備上的相應參數,之后通過管理人員對圖形的判斷、數據的分析進行主控,進而有效的處理相應的信息,并且通過回路將傳遞處理結果和科學決策迅速的傳遞給待指令的設備中,對設備的動作有效的予以實現,進而對電力工程自動化的控制調節有效的給予完成。在實際現場總線中,對電力工程自動化技術進行應用,維護和安全過程的集約化是其主要優勢所在,對于投資控制和技術優勢的實現上會帶來非常巨大的幫助,有助于電力工程自動化目標在高質量、低成本和快速度的情況下有效的予以完成。例如下圖中,就充分展現了電力工程自動化技術在現場總線中的應用:在這個圖中,利用遠程控制中心,對施工現場中的站級計算機進行控制,之后利用CAN網絡相間隔層中進行傳遞,進而地現場總線中的CAN網絡和I/O單元進行控制,其充分的展現出了自動化系統的功能,有效的解決了以前人工控制中的不足,大大提升了現場總線中的工作規范性和合理性。
2.在自動補償中對電力工程自動化技術進行應用
自動化補償的方式,能夠有效的統一起來固定和動態的補償方式,令補償實現穩定、分項和快速的目標,對于傳統補償結構和技術上的不足之處能夠有效的進行優化處理。使用智能化電容器是現階段自動化補償的重點和關鍵所在,智能電容器對自動而精確的投切予以實現,針對于電力工程的準確補償能夠有效的予以實現,此外,可以很好地防止傳統補償方式沖擊影響保護功能的情況發生,對于整個電力工程的有效發展上都會帶來非常巨大的幫助。
3.建立電力工程自動化數據庫
控制和監督電力工程的功能可以通過數據庫來有效的給予實現,這對于提升電力工程自身的利用價值和提升電力工程處理問題的準確率上會帶來非常巨大的幫助。此外,將可靠的數據為轉化為有關操作的具體信息提供出來,將規范和準確的指導為設備的操作提供出來。并且,在數據庫技術不斷發展的前提下,及其進一步的研究監控系統中觸發子和對象的函數,對于控制更加復雜的功能和電力系統自動監視的復雜功能上也能夠有效的予以實現,這樣對于生活和工業生產的需求能夠在更大的程度上給予滿足。
二、結語
篇6
隨著我國電力自動化進程的加快,專用的通信技術在一定程度上已經逐漸完成,從當前通信技術建成來看,構成電力自動化通信的主體為光纖通信。通過光纖通信將各地的變電站與電廠結合在一起,將與之相關的系統相互結合,可有效地提高電力系統各種數據與信息的共享性。在通信系統逐漸構建的過程中,Internet為專用的通信系統提供相應的網絡連接服務。從現今電力公司的運營狀況可知,該構建系統已經為其提供了一個較為完整的數據庫系統。另外,EMS、SMS、語音通信以及實時數據通信是我國當前運用的通信系統所能夠支持的業務。在電力通信系統運輸的過程中,不同的局域網絡管理系統主要依據不同的電壓進行網絡數據控制與調度,局域網絡除了InternetVPN之外,還有CAN和RS-485總線。為進一步加快無線網絡通信與一次設備、二次設備的集成管理和無縫對接,我國電力通信網絡的發展達到一個發展的期。同時,衛星通信、無線通信也被運用到電力自動化網絡通信中。
2電力無線通信網絡系統
我國的通信網絡主要是在有線非智能的通信技術的基礎上發展起來的。但是,現今我國的無線通信技術已經獲得了較快的發展。現今使用的無線通信網絡主要由管制端、無線基站以及無線終端構成。使用最為廣泛的無線通信技術是遠程監控技術。在過去使用有線非智能通信網絡的情況下,供電局要想對通信兩端進行連接,需要搭建很長的電纜,給供電局帶來了較大的資金消耗。使用無線網絡通信可節約電纜費用,降低成本。但是,就目前無線通信網絡運行的狀況而言,還存在一定的不足之處。例如,無線通信網絡附近產生電磁場,就會對無線通信網絡造成一定的影響,還會為無線信道的承受力帶來隱患。另外,無線通信網路主要依賴于電波傳送信號,信號在傳送過程中的安全問題值得重視。針對這種情況,有2種無線通信方案:專用無線網絡構架;公共無線網絡。無線網絡對遠程進行監控和數據傳輸主要采用變電模式。
3電力自動化通信網絡的主要問題
從株洲電力自動化通信網絡的現狀來看,其仍然存在不少的問題:
(1)電網建設環境惡劣,并且電網建設的地位和電網建設的重要性與緊迫性不對稱。株洲地區電力供需狀況較為緊張,在電力供求不能滿足用戶需求時極容易產生矛盾。主要原因在于電網建設的環境不好,體現在:電力選址、選線批復程序不順暢、隨意性大,前期工作進展困難;項目實施難度大,阻工現象時有發生,大多數地方超政策補償。
(2)部分電網工程項目由于實施難度較大,存在較大的安全風險,這些問題主要存在10kV及以下的中低壓配電網。雖然電網工程項目具有較為嚴格的管理制度,但是在工程建設的過程中,由于步驟瑣碎、中間環節多、工程施工時間較緊、施工人員較為混雜,仍具有較大的安全隱患。
(3)配電通信網建設較為落后。
(4)缺乏完善的配電通信技術標準和相關網絡建設、運行管理規范,配電通信系統缺乏有效的管理手段和依據。
(5)智能配電網系統的另一個標志是用電營銷系統與用戶的交互式應用,以及用戶集中儲能、分布式儲能和分散儲能的大規模應用,目前有關這方面的技術規范還沒有統一。
4電力自動化通信技術的更新
篇7
電工程運行的可靠性,也可以保證工程的經濟效益,應用自動化系統,可以提高工作的效率,還可以保證電能的質量,可以減少工作人員的勞動力,減輕其勞動強度,也可以改善勞動的條件以及環境,也是提高電源有效性的重要操作方式。應用自動化系統,可以利用計算機以及監測技術對系統運行狀況進行檢查,可以消除水利水電工程中存在的安全隱患,還可以分析出電廠運營的狀況,在發生事故后,可以縮短維修的時間,可以保證電力系統盡快恢復正常使用。應用自動化系統,可以減少大量人力資源的投入,可以降低電能的生產成本,有利于提高企業的經濟效益。
2電氣自動化在水利水電工程中的應用情況
水利水電工程自動化具有一定的復雜性,其包括多項內容,而且會受到較多因素的影響,不同大小的水利水電工程中,應用的發電站組以及設備不同,這些設備影響著系統自動化運行的程度。水利水電工程有著多種工作方式,其運行的模式影響著系統的工作效率。水利水電工程自動化運行影響這電能生產的效率,自動化系統可以發揮監督的作用,可以對工程質量進行控制,在監控的過程中,還需要應用較多的輔助設備,這管理這些設備時要做好獨立控制,避免設備之間互相干擾、互相影響。另外,利用電氣自動化技術,還可以實現對水工建筑物的運行情況的控制。
2.1完成對水輪發電機組運行模式的自住智能控制。首先,應用電氣化完成了同時完成關停機,發電轉調相與調相轉發點的管理控制,從在沒有人的時候,它能獨立的完成工作。其次,電氣自動化可以很智能的使發電站組在最經濟的情況下健康運行,它可以智能的根據實際情況與系統的指令自動啟動一定數目的機組,從而可以讓負荷很經濟的在運行的機組間分配。因為它可以控制發電機組的關和閉,因此他就可以根據負荷的要求自動變換機組,從而把有用功提高到最大,把無用功降到最低。最后,如果出現工作事故或者洪澇期間機組頻率低時,它可以智能的使備用機組投入工作,但當汛期時,它可以智能斷開一些機組。
2.2行使對水輪發電機組及其周圍重要設備的運行狀態的監測。比如說可以檢測發電機組的定子與電子中的電路安全,同時可以檢測發電機定子繞組和鐵芯中溫度是不是超過了設定的溫度,此外,對發電機組度與制冷系統的監督,對機組變速系統的監督。當這其中之一出現故障,電氣自動化會果斷智能的采取措施,同時向檢測人員發送警訊與緊急呼叫。
2.3行使對周圍重要設備的智能控制。包括對各種油泵、水泵和空壓機等的控制,一旦發生問題,其他輔助設備可以快速投入運行。2.4行使對重要電氣設備(如變壓器、母線及輸電線路等)的控制、檢測和保護。
2.5行使對水工建筑物運行狀態的控制和監測比如對于發電機組是否良好工作的檢測控制,對于攔污閘有沒有阻塞的控制,水位高低的檢測,同時可以對飲水壓力管起保護作用。
3設備選型及自動化設計
隨著水利水電工程自動化水平的提高,水輪發電機組所需自動化元件愈來愈多,其作用就愈重要。但由于目前主機配套的自動化元件的性能不夠穩定、靈敏度差、精度低等因素的不足使水利水電工程的自動控制的安全受到不同程度的影響,這就需要對設備進行選型和自動化設計。軸流轉漿式水輪機被廣泛應用于中低水頭電站。由于其渦輪葉片,導葉協聯行動和渦輪的水行頭隨不同進而應用。這將為電廠創造更多的經濟效益。汽輪機發電機組制造商都有不同的頭下的導葉開度和相關曲線的葉片角度,調整工廠在這條曲線集州長導向葉片和葉片的渦輪機制造關聯關系。然而,由于工廠的實際操作,渦輪頭和下游水位化,以及廠家提供的交通參數有很大的不同,它是由聯邦曲線機組運行性能差,不能達到最佳狀態。在機組調試過程中,并在未來的運行可以是不同的頭和上下游水位和手動合作相關的導葉,并取得了最好的聯營曲線,然后修改原有的關聯曲線輸入PLC離開單位實際的最佳狀態。
4結束語
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熱工自動化技術在火力發電廠中具有一定的實踐優勢,在滿足火力發電廠基本需求的基礎上,既可以提高火力發電廠的運行水平,又可以降低火力發電廠的能源消耗。以下結合火力發電廠的運行實況,分析熱工自動化技術的應用。
1.1DCS
DCS是熱工自動化技術的主要代表,其在火力發電廠中具備成熟的應用經驗。DCS控制的主要條件是計算機局域網,在此基礎上控制發電機組,形成網絡化的控制系統。DCS系統中處理器的數量非常多,用于為火力發電廠提供到位的控制,消除系統缺陷的影響,即使一個處理器出現問題,也不會影響DCS系統的實際應用。DCS系統能夠控制火力發電廠的建設規模,在很大程度上控制電纜的使用量,不需要投入過多的設備、元件。在DCS系統的支持下,可提高熱工自動化技術的經濟效益。
1.2自動控制
熱工自動化技術的自動化控制用于管控火力發電廠中的調節系統,比如溫度、燃燒等,促使火力發電廠具備自動控制的特點。以某火力發電廠為例,該火力發電廠充分發揮了熱工自動化技術的優勢,將自動控制應用到了3個系統模塊中:
①汽包水位系統。根據火力發電廠的電量負荷狀態,調節單沖、三沖量,最主要的是實現自動化的調節,體現熱工自動技術在火力發電廠中的控制優勢。
②燃燒系統。重點控制爐膛內的壓力和火電廠運行中的送風量,無論是增加電量,還是減少負荷,都應按照自動控制的方式進行,并遵循熱工自動技術的要求。
③主汽壓力系統。自動控制應用在水溫調節方面,可實現主汽溫度的調節。熱工自動化技術主汽壓力自動控制方面引入了模糊控制方法,提高了主汽的調節能力。
1.3熱工測量
熱工測量是熱工自動化技術中的重點,其在火力發電廠負責多項測量工作,比如測量流量、壓力等。熱工測量在火力發電廠中的實際應用主要表現在以下4方面:
①流量測量。遵循差壓原理,同時,熱工測量中使用標準的節流件或儀表,避免流量測量出現誤差,從而提高熱工測量的精準度,消除潛在的流量隱患。
②壓力測量。熱工測量在壓力部分需要遵循應變原理,結合傳感器的應用,合理分配熱工檢測在壓力測量中的應用。
③溫度測量。熱工自動化技術在溫度測量中的對象是傳感器,需要按照熱工測量系統的實踐執行溫度測量,以提高溫度測量的可靠性。
④液位測量。熱工測量中選擇了可用的傳感器,可精準計量火力發電廠中的液位變化。
2熱工自動化技術的改進
熱工自動化技術在火力發電廠中的應用在逐步完善,但根據具體的實際應用可發現,其在火力發電應用中還存在諸多需要改進的地方。
2.1完善熱工自動化技術的應用方案
熱工自動化技術在火力發電廠的應用中,需要制訂可行的應用方案,以促進火力發電廠的長期發展。熱工自動化技術已逐漸成為火力發電廠運行的基礎技術,要想提高熱工自動化技術的應用價值,就要完善熱工自動化技術的應用方案。火力發電廠可將其作為技術改進的重點,在技術方案中深化可持續發展的思想,既要體現熱工自動化技術的可擴展性,又要體現自動化控制的優勢。
2.2合理選擇熱工自動化技術設備
熱工自動化技術的設備與火力發電廠的技術改造有著直接關系。如果熱工自動化設備達不到技術要求,則會降低熱工自動化技術在火力發電廠中的應用效益。因此,需要嚴格監督技術設備的應用,只有在技術設備通過檢驗后,才能投入到火力發電運行中,以防止技術設備在火力發電廠中發生失控問題。
3熱工自動化技術的創新
火力發電廠中的熱工自動化技術需要樹立創新意識,從而不斷推進熱工自動化技術的發展。熱工自動化技術的創新可從以下3個方面入手:
①積極引進控制軟件。熱工自動化技術需要引進先進的應用控制軟件,提高火力發電廠的技術性運行,優化熱工自動化技術的狀態。通過先進的軟件可協助熱工自動化技術實現高效率的控制功能。
②單元監控。熱工自動化技術在火力發電廠中應用時,應設計單元監控,全面監控熱工自動化技術的運行狀態,并運用單元機組的形勢,改變原有電子元件的控制方式。同時,配置與單元監控相關的設備,促進熱工自動化的集成化發展。
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火力發電是將燃料的化學能通過燃燒反應轉化為電能的一種發電方式,在這一能量轉換中,涉及高溫條件及能量轉存、傳輸等多方面的工作問題,是一個綜合性、系統性、復雜的控制過程。掌握好火力發電中的控制工作,對整個系統的運行起著非常關鍵的作用?,F場總線結合了計算機、通信網絡以及控制技術等多方面的內容,將信息化、網絡化的發展應用到控制過程,采用現場總線控制系統能夠優化火力發電的系統控制,提高系統工作效率。將電氣自動化技術運用到火力發電中,能夠實現良好的就地控制、集中控制、自動控制與故障控制?;鹆Πl電廠規模有大有小,其工作模式也有所不同,對一些生產規模比較小的發電廠,生產控制中發電設備相對較少,控制比較簡單,要建立一個綜合性的控制體系容易實現,利用電氣自動化技術將發電機組、鍋爐等重要設備綜合運用起來,實現高效的就地控制,可以有效避免各設備單獨運行所產生的不利影響。對于生產規模及較大、電能供應量大的發電廠而言,由于發電、控制設備數量較多,工作過程中添加了很多復雜因素的影響,因此必須協調好各設備之間的工作時間及流程,處理好不同設備之間運行沖突等問題。在火力發電系統中采用自動化的控制技術,將鍋爐、發電機組進行科學、合理的搭配組合,優化不同設備之間的調配與優先級控制,能夠有效地將大量設備進行集中操作,實現較為集中、方便的控制,進而提高設備運行的效率。由于電力自動化技術重點采用計算機控制與操作,能夠有效地帶動火力發電過程的自動化、智能化。自動化控制系統的建立與應用能夠減少人員工作的誤差和人身安全風險,減少設備的運行操作失誤,并降低電能生產的難度,自動化解決設備運行中的部分故障,提高了電能生產量和企業的生產效益。電力自動化技術還能夠解決生產中的電能故障排除與控制問題,通過建立計算機在線監測系統,對設備運行及數據傳輸進行實時的監督與異常診斷,并進行故障處理或報警。故障控制過程能夠有效減少生產系統的設備運行異常,對工作過程進行監督和診斷,減小了工作失誤。
2電氣自動化技術有助于實現設備自動檢測
傳統的火力發電對設備運行狀況監測采用系統控制的方法,當運行過程中參數超過系統所設定的保護值時就會報警或跳閘,因此設備檢測與報警相應之間會有一定的時間延遲。在電力設備運行中利用電氣自動化技術,通過計算機技術對整個系統進行檢查和檢測,當發現系統故障或存在隱患時,系統采取一定的故障分析及處理措施,對可能影響系統工作的設備事故進行盡早的解決,重點促進發電設備的生產效率并減小工作過程中的電廠安全事故的發生。電氣自動化系統的完整控制及故障的自動檢測和排除,能夠大大減少工作人員的監督與測量的工作量,保證整個工作系統能夠暢通無阻地高效運行。
3電氣自動化技術在設備保護中的應用
火力發電過程中,工作設備是完成發電的基礎,加強電力保護,保證設備工作正常和安全生產是維持發電企業長久發展及業務運行的重要因素。電氣自動化技術在設備保護中發揮著非常關鍵的作用,在工作階段將電力設備生產與計算機緊密結合,通過計算機進行控制與管理,實現人機一體化的生產和發展。電氣自動化技術對設備的保護主要體現在聯鎖保護、繼電保護、裝置保護以及防雷保護等方面。在火力發電設備工作運行中出現故障時,聯鎖保護可以及時自動切斷線路跳閘,將發生故障的部分終止運行,可以保護設備及整個系統受到破壞。繼電自動化保護主要是通過計算機與繼電器相連接,根據熱電參數的設置對設備狀態進行判斷,并結合與發電設備相配備的裝置構成保護回路,從而起到保護作用。火力發電生產所用到的裝置不僅包括電動裝置,還包含很多大型的機械設備,要想使系統高效穩定運行,必須對裝置進行一定的保護。電氣自動化技術能夠將電力裝置與保護設備協調搭配,并控制保護設備對裝置不同工作狀態進行保護,減小外界因素對設備運行的影響。雷電對發電設備的影響也是非常嚴重的,電氣自動化技術在實際設計中可以利用防雷器增加火力發電設備的抗擊性能,并對危險狀況進行自動識別與檢測,以減小設備損傷所帶來的危害。
4總結
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關鍵詞:調制解調器;調度自動化;數據庫
引言
現代電力系統同發電電網、變電所、輸配電線路和用電設備等組成。它包括了發電、輸電、配電和用電四個環節,即電能從生產到消費的全過程。由于電能難于存儲,因此在電能生產中,總是需要多少就生產多少,為了使發電、輸電等環節能隨時跟蹤用電負荷的變化,并保證對用戶的輸電質量,同時提高電力系統運行的安全性和經濟性,電力系統中除配備必要的自動裝置外,還設有國調、網調、省調和地調等各級調度中心,由它們監視發電、輸電和配電網的運行情況。本文以黑龍江大興安嶺供電公司電網自動化信息開展情況為例,淺析電網自動化信息問題。
1 當前電網信息自動化特點與趨勢
1.1 早期的電力系統調度,主要依靠調度中心和各變電站之間的聯系電話,這種調度手段,與電力系統中正常操作的快速性和出現故障的瞬時性相比,實時性極差,遠動技術進入電力系統后,便由安裝在調度中心和各變電站終端的遠動裝置,借助遠動信道自動傳遞信息。由于遠動裝置中信息的生成,傳輸和處理的速度非常快,適應了電力系統對調度工作的實時性要求,使電力系統的調度管理工作進入了自動化階段。
1.2 遠動裝置主要用于電力系統的調度自動化管理和企業單位的能源管理,用于變電所、發電電網的實時數據采集,經處理后遠傳。遠動裝置要完成的基本功能是遙測、遙信、遙控和遙調等。
1.3 遠動自動化工作人員在日常的工作中所做的大量工作是設備的維護工作。由于現在遠動技術發展很快,設備種類也很多,每一種設備都有各自不同的特點。
2 當明電網自動化信息現狀的調查
2.1 當前,大興安嶺供電公司地調中心遙控“無人值班”(少人值守)系統已經技術成熟。隨著近年來調度自動化系統的不斷發展,由原來單一的SCADA系統擴展為EMS、電網站自動化、電力市場技術支持系統和調度生產管理系統等。而電網調度自動化的最根本職責在于保證電網的安全穩定運行,保證對電網的監控準確、不間斷進行,所以調度自動化數據是電力調度系統中最重要業務。
2.2 電力網調峰、調頻、調相及事故備用任務,為了讓地區調度人員能夠全面、及時、可靠地掌握包括電力系統運行狀況,并在電力負荷高峰期給于準確地調峰命令,而且能夠在電力系統特別時期投入電網運行中去,以適應現在不斷的發展電力市場的要求。
2.3 RTU業務的特點是以數據處理為主,周期性傳輸,所占用信道帶寬不大。數據具有分布采集、分層傳輸、集中匯聚的特點。數據都在公司電網當地產生,送至對其直接調度的省調或地調,處理后按需向更高一級調度轉發。
2.4 這些實時監控業務的數據傳輸周期為秒級。國標規定,遙測數據傳送時間不大于3s,遙信數據變化傳送時間不大于2s,遙控、遙調命令傳送時間不大于4s,AGC命令發送周期為3s~15s。這些實時性要求我們的調度自動化設備必須具有較短的時延;這些實時監控業務除了反映電網運行工況外,更重要的是控制電氣設備的投入和退出,下達功率調節命令,對電力系統運行產生直接影響。
2.5 大興安嶺地區電網調度自動化,向地調傳送保流機組的信息量,各個機組的有功功率、無功功率;各個主變壓器及輸電線路的有功功率、電流;各個配電線路的有功功率、電流,各個變電站及開閉所的母線電壓、各個短路器的位置、各個隔離開關的位置、各個發電機組運行狀態信號。
3 電網信息自動化項目的實施與改造
3.1 第一部分:大興安嶺地區電網已安裝完成了LCU計算機監控系統,由于當時設計時只考慮到與省調通信(采用POLLING一對一方式)與地調現行通信規約不符,且通信接口唯一(已占用),于是公司對O備進行了改造,為它加裝了RS232一變四擴展器、電力專用調制解調器,并在LCU數據庫中為地調設備重新設置了數據庫信息。
(1)在LCU設備上位機的通訊處理機串口上加裝RS232一變四擴展
器,并要軟件中設成出電網設置。
(2)將電力調制解調器的COM1口與通信處理機的數據發送接口可靠連接。
(3)將電力調制解調器的移頻鍵控裝置口與通信通道連接。
(4)根據地區調度主站要求選擇中心頻點(2880HZ)及頻偏(±200HZ)。
(5)根據地區調度主站要求選擇全雙工。
(6)根據地區調度主站調制解調器的實際情況設置正邏輯。
(7)根據地區調度主站要求選擇速率為600波特。
(8)根據地區調度主站要求選擇DL451-91循環式遠動規約。
(9)在LCU設備上位機NC2000系統工程師工作站中增加一個向地調傳送信息的數據庫并設置相應的中心頻率、頻偏、波特率、規約方式。
3.2 第二部分:大興安嶺地區電網安裝了D20遠動RTU設備,基本具備了向地調傳送調度自動化信息的功能,在硬件上加裝一個地調發送信息的調制解調器就可以實現,主要改造環節均集中在設備的軟件上:
(1)將維護Download電纜將RTU維護口與電腦的串口進行連接,通過人機辦面對RTU的狀態進行維護。
(2)在現地RTU設備上進入組態軟件,進入DPA規約配置系統。
(3)進行串口COM配置、通訊同異步配置、波特率配置、LRU配置以及通訊時間等的配置。
(4)進入遙測配置表格,遙信量配置表格,將以下信息量加入:電站遙測量:各發電機P、Q、I,發電機母線電壓、220KVI、II頻率;遙測量:各臺發電機出口開關。生成可下裝的二進制文件,下載到RTU設備。
3.3 第三部分:新增電網RS232數據通道,調度自動化系統增加兩塊數據接口板分及調度模擬屏的相關組件。
(1)在數據庫將以下信息量加入:電網及變電站遙測量:各發電機、各線路、主變高低壓側P、Q、I,各等級V。遙信量:各發電機、各線路、主變高低壓側開關:電站遙測量:各發電機P、Q、I,發電機母線電壓、220KVI、II頻率;遙測量:各臺發電機出口開關。
(2)調度與電網進行數據對視。這樣通過增加一些相關的配件設備就完成了電網地調調度自動化信息的傳送。
結束語